Những biểu hiện yếu kém về chất lượng giáo dục được thể hiện ở nhiều khía cạnh khác nhau, đặc biệt trong đó là phương pháp học tập của học sinh thường học tập một cách thụ động, xuôi chi
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC - o0o -
LÊ THỊ HẢI LINH
PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƯƠNG ESTE- LIPIT
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC
HÀ NỘI – 2015
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC - o0o -
LÊ THỊ HẢI LINH
PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƯƠNG ESTE- LIPIT
LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC Chuyên ngành: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN HÓA HỌC)
Mã số: 60 14 01 11
Người hướng dẫn khoa học : GS TS Lâm Ngọc Thiềm
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất đến Ban Giám hiệu trường ĐH Giáo Dục – ĐH Quốc Gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi để khóa học được hoàn thành tốt đẹp
Cùng với các học viên lớp Cao học Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học, chân thành cảm ơn quý thầy cô giảng viên đã tận tình giảng dạy, làm sâu sắc kiến thức chuyên môn, đã chuyển những hiểu biết hiện đại của nhân loại về Giáo dục học Hóa học đến cho chúng tôi
Với tất cả tình cảm của mình, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
GS.TS Lâm Ngọc Thiềm, người thầy đã tận tâm hướng dẫn, chỉ bảo tác giả trong
suốt quá trình làm luận văn
Xin cảm ơn Ban Giám hiệu, các thầy cô giáo trong tổ Hóa và các em học sinh lớp 12I, 12L, 12M và 12N trường THPT Hồng Quang, thành phố Hải Dương
đã giúp đỡ tác giả thực hiện các thực nghiệm sư phạm của mình
Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, bạn bè thân thuộc đã luôn là chỗ dựa tinh thần vững chắc, giúp tác giả thực hiện tốt luận văn này
Trang 4DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Trang 5MỤC LỤC
Lời cảm ơn i
Danh mục các chữ viết tắt ii
Mục lục iii
Danh mục các bảng v
Danh mục các sơ đồ, đồ thị vi
MỞ ĐẦU 1
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIẾN 5
1.1 Hoạt động nhận thức 5
1.1.1 Khái niệm nhận thức 5
1.1.2 Những yếu tố cần thiết để học sinh có thể phát triển 6
1.1.3 Vai trò của người giáo viên trong việc phát triển 9
1.2 Tư duy và tư duy sáng tạo 10
1.2.1 Tư duy, các hình thức cơ bản 10
1.2.2 Sáng tạo và quá trình sáng tạo 13
1.2.3 Khái niệm tư duy sáng tạo và thành phần của nó 15
1.3 Bài tập hóa học 17
1.3.1 Khái niệm bài tập hóa học 17
1.3.2 Tác dụng của bài tập hóa học 17
1.3.3 Những yêu cầu lý luận dạy học cơ bản đối với bài tập 18
1.3.4 Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển TDST 19
1.3.5 Điều tra thực trạng việc sử dụng bài tập hóa học trong dạy học để phát triển TDST ở trường THPT Hồng Quang 22
Tiểu kết chương 1 26
Chương 2: PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG THPT QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP 27
2.1 Cấu trúc chương este- lipit hóa học lớp 12 27
2.1.1 Vị trí, tầm quan trọng của chương este- lipit 27
2.1.2 Cấu trúc chương este- lipit 27
2.1.3 Mục tiêu chương este- lipit 28
2.1.4 Một số vấn đề lí thuyết cần nắm vững của chương este- lipit 28
2.2 Nguyên tắc và quy trình lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập 34
Trang 62.2.1 Nguyên tắc lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập 34
2.2.2 Quy trình lựa chọn và xây dựng hệ thống bài tập 35
2.3 Các định hướng phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh 36
2.3.1 Rèn luyện năng lực giải bài tập theo các thành phần cơ bản của tư duy sáng tạo 37
2.3.2 Hướng vào rèn luyện các hoạt động trí tuệ của học sinh 42
2.3.3 Khuyến khích tìm nhiều lời giải cho một bài toán 44
2.3.4 Vấn đề sáng tạo bài toán mới 51
2.4 Hệ thống bài tập theo chuyên đề 55
2.4.1 Các chuyên đề bài tập este- lipit 55
2.4.2 Phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh khá giỏi dựa vào hệ thống bài toán gốc giúp học sinh quy lạ về quen
80 Tiểu kết chương 2 84
Chương 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 85
3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 85
3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 85
3.3 Tiến trình thực nghiệm sư phạm 85
3.4 Thời gian thực nghiệm 86
3.5 Phân tích và đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 86
3.5.1 Tiêu chí để đánh giá 86
3.5.2 Sơ bộ đánh giá hiệu quả của hệ thống bài tập và sự hướng dẫn của giáo viên theo hướng bồi dưỡng tư duy sáng tạo của học sinh 87
3.5.3 Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm bằng phương pháp thống kê toán 88
Tiểu kết chương 3 95
KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 96
I Kết luận 96
II Khuyến nghị 97
TÀI LIỆU THAM KHẢO 98
PHỤ LỤC 100
Trang 7
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1 Đối tƣợng và địa bàn thực nghiệm sƣ phạm 85
Bảng 3.2 Bảng thống kê điểm số của bài kiểm tra số 1 90
Bảng 3.3 Kết quả xử lí để tính các tham số của bài kiểm tra số 1 .90
Bảng 3.4 Các tham số đặc trƣng của bài kiểm tra số 1 91
Bảng 3.5 Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất luỹ tích (bài số 1) .91
Bảng 3.6 Bảng thống kê điểm số của bài kiểm tra số 2 .92
Bảng 3.7 Kết quả xử lí để tính các tham số của bài kiểm tra số 2 .92
Bảng 3.8 Các tham số đặc trƣng của bài kiểm tra số 2 .93
Bảng 3.9 Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất luỹ tích (bài số 2) .93
Trang 8DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ
Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc chương este- lipit 27
Đồ thị 1 Đường phân bố tần suất lũy tích bài kiểm tra số 1… 92
Đồ thị 2 Đường phân bố tần suất lũy tích bài kiểm tra số 2… 94
Trang 9Tuy nhiên, đứng trước thực trạng giáo dục nước ta hiện nay, bên cạnh những thành tựu to lớn đã đạt được trong những năm đổi mới vừa qua, thì vẫn còn những hạn chế bất cập Những biểu hiện yếu kém về chất lượng giáo dục được thể hiện ở nhiều khía cạnh khác nhau, đặc biệt trong đó là phương pháp học tập của học sinh thường học tập một cách thụ động, xuôi chiều, thiếu năng lực tư duy độc lập, sáng tạo, khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng kỹ xảo vào thực tiễn sản xuất và đời sống còn hạn chế Những yếu kém về chất lượng giáo dục có nhiều nguyên nhân, trong đó có nguyên nhân về phương pháp dạy học Thực tế vừa qua cho thấy: Phương pháp dạy học phổ biến hiện nay chỉ có tác động một chiều từ thầy còn trò luôn ở thế bị động, lệ thuộc thầy Vì vậy, việc nâng cao nhận thức và tư duy cho học sinh, cũng như phát huy khả năng tự học, tính tích cực chủ động trong học tập của học sinh còn hạn chế
Từ thực trạng trên, đòi hỏi phương pháp giáo dục phổ thông hiện nay phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình
cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh Hơn nữa, sau khi có Nghị
quyết của Đảng lần thứ XI (2011) và Chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam từ 2011-2020 do Thủ tướng Chính phủ phê duyệt, Bộ GDĐT đã tiến hành nhiều
Trang 10nghiên cứu và tổng kết theo một quy trình ngày càng hoàn thiện và cập nhật với trình độ quốc tế Nghị quyết số 29 – NQ/TW, ban chấp hành trung ương Đảng khóa
XI đã nêu: “ Phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực,
bồi dưỡng nhân tài Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học”
Qua nghiên cứu lý luận và thực tế dạy học ở trường phổ thông, để nâng cao chất lượng dạy học và phát triển tư duy sáng tạo của học sinh, giáo viên có thể sử dụng nhiều biện pháp, phương pháp khác nhau Trong đó, giải bài tập hóa học với tư cách là một phương pháp dạy học có tác dụng rất tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện và phát triển năng lực nhận thức, tư duy sáng tạo cho học sinh, đó cũng là thước đo chiều sâu kiến thức
Bài tập có vai trò quan trọng và hiệu quả sâu sắc trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo, trong việc hình thành phương pháp chung của việc tự học, trong việc rèn luyện kỹ năng tự lực sáng tạo, phát triển tư duy Song, phương pháp này chưa thực
sự được chú trọng đúng mức, làm giảm vai trò và tác dụng của việc sử dụng bài tập
để phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trong quá trình dạy học hoá học
Từ những lý luận và thực tiễn trên đây, tác giả đặt ra câu hỏi: Làm thế nào để
phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông thông qua việc giải bài tập hóa học ?
Vì vậy, tác giả nghiên cứu, lựa chọn và triển khai đề tài: “ Phát triển tư duy
sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông qua hệ thống bài tập chương este- lipit ”
2 Mục đích nghiên cứu
Xây dựng hệ thống bài tập, tìm tòi những biện pháp có tính phương pháp luận
để phát triển tư duy sáng tạo hóa học cho học sinh trung học phổ thông nhằm nâng cao chất lượng dạy học hóa học, góp phần tích cực vào việc đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông hiện nay
3 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu tổng quan cơ sở lý luận của đề tài
- Nghiên cứu hệ thống bài tập hóa học phần este - lipit, hướng dẫn học sinh khai thác và phát triển các bài tập đó theo hướng sáng tạo
Trang 11- Xây dựng hệ thống bài tập có nội dung thuận lợi cho việc rèn tư duy Thông qua bài tập đó học sinh có thể vận dụng để phát triển năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề
- Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu quả của những nội dung và biện pháp mang tính phương pháp luận đã đề xuất, khả năng vận dụng những kiến thức cơ bản thông qua bài tập hóa học đã nêu ra Đối chiếu kết quả thực nghiệm với kết quả điều tra bước đầu, rút ra kết luận và khả năng ứng dụng những nội dung và biện pháp đề
5 Phạm vi và giới hạn của đề tài
- Nghiên cứu sự phát triển tư duy sáng tạo của học sinh thông qua bài tập lipit lớp 12
este Đối tượng: HS lớp 12 trường THPT
- Địa bàn nghiên cứu và thực nghiệm: Trường trung học phổ thông Hồng Quang, thành phố Hải Dương
- Thời gian: từ tháng 8 năm 2015 đến tháng 10 năm 2015
6 Giả thuyết khoa học
Trong quá trình dạy học hóa học nếu giáo viên nắm vững một hệ thống phương pháp luận đúng đắn về phát triển năng lực nhận thức và bồi dưỡng tư duy hóa học cho học sinh, lựa chọn được một hệ thống những bài tập có nội dung phù hợp, thì sẽ giúp cho sự phát triển tư duy sáng tạo của học sinh trung học phổ thông ngày càng được nâng cao
7 Phương pháp nghiên cứu
Trang 12- Nghiên cứu khả năng tư duy và mức độ nắm kiến thức của học sinh thông qua việc giải bài tập
- Phân tích lý luận, nghiên cứu thực tiễn, thực nghiệm sư phạm, kết hợp với các phương pháp điều tra cơ bản
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm ở trường THPT để đánh giá hiệu quả của
hệ thống bài tập đã xây dựng
- Phương pháp xử lý thống kê toán học kết quả thực nghiệm, đưa ra những kết quả phân tích định tính, định lượng từ đó rút ra kết luận cho đề tài
8 Dự kiến đóng góp của đề tài
- Nghiên cứu cơ sở lí luận về tư duy và phát triển tư duy sáng tạo cho HS thông qua tuyển chọn, xây dựng được hệ thống bài tập hóa học phần este-lipit thuộc chương trình trung học phổ thông
- Hình thành và phát triển tư duy sáng tạo bằng cách tạo ra thói quen chủ động đi tìm lời giải tối ưu cho bài toán trên hệ thống bài tập chương este- lipit, chương trình hóa học 12 đã được xây dựng
- Nội dung luận văn là tư liệu bổ ích cho giáo viên trong việc giảng dạy và trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường phổ thông
9 Cấu trúc của luận văn
Luận văn gồm phần mở đầu, 3 chương, kết luận, khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo và phụ lục Nội dung của 3 chương gồm:
CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH
CHƯƠNG 2 PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH Ở
TRƯỜNG THPT QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG ESTE- LIPIT
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Trang 13CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VỀ PHÁT TRIỂN
TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH 1.1 Hoạt động nhận thức của học sinh
1.1.1 Khái niệm nhận thức [18]
Nhận thức là một trong ba mặt của đời sống tâm lý con người (nhận thức, tình cảm, lý trí) Nó là tiền đề của hai mặt kia và đồng thời có mối liên hệ chặt chẽ với chúng và các hiện tượng tâm lý khác
Hoạt động nhận thức bao gồm nhiều quá trình khác nhau, tuân theo một quy luật khách quan: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến tư duy thực tiễn Đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, của
sự nhận thức hiện thực khách quan” Như vậy, nhận thức của con người diễn ra từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp đến cao, từ phản ánh các thuộc tính bề ngoài đến phản ánh các thuộc tính bên trong, có tính quy luật, trừu tượng và khái quát hàng loạt sự vật, hiện tượng một cách gián tiếp Có thể chia hoạt động nhận thức thành hai giai đoạn lớn:
- Nhận thức cảm tính (cảm giác và tri giác)
- Nhận thức lý tính (tư duy và trừu tượng)
1.1.1.1 Nhận thức cảm tính (cảm giác và tri giác)
Là một quá trình tâm lí, nó là sự phản ánh những thuộc tính bên ngoài của sự vật và hiện tượng thông qua sự tri giác của các giác quan
Cảm giác là hình thức khởi đầu trong sự phát triển của hoạt động nhận thức,
nó chỉ phản ánh những thuộc tính riêng lẻ của sự vật, hiện tượng
Tri giác phản ánh sự vật hiện tượng một cách trọn vẹn và theo một cấu trúc nhất định
Cảm giác và tri giác đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhận thức Nếu như cảm giác là hình thức nhận thức đầu tiên của con người thì tri giác là một điều kiện quan trọng trong sự định hướng hành vi và hoạt động của con người trong môi trường xung quanh Sự nhận thức cảm tính được thực hiện thông qua hình thức tri giác cao nhất, có tính chủ động - tích cực, có mục đích đó là sự quan sát Sự quan sát là sự phản ánh sự vật, hiện tượng bằng nhận thức cảm tính Đây chỉ là sự phản
Trang 14ánh thuộc tính bên ngoài của sự vật chứ chưa phản ánh được bản chất thuộc tính bên trong của sự vật, hiện tượng
1.1.1.2 Nhận thức lí tính (tư duy và tưởng tượng)
Tưởng tượng là một quá trình tâm lí phản ánh những điều chưa từng có trong kinh nghiệm của cá nhân bằng cách xây dựng những hình ảnh mới trên cơ sở những biểu tượng đã có
Tư duy là một quá trình tâm lí phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ bên trong có tính qui luật của sự vật hiện tượng trong hiện thực khách
quan mà trước đó ta chưa biết Nét nổi bật của tư duy là tính “có vấn đề” tức là trong
hoàn cảnh có vấn đề tư duy được nảy sinh Tư duy là mức độ lý tính nhưng có quan hệ chặt chẽ với nhận thức cảm tính Nó có khả năng phản ánh những thuộc tính bản chất của sự vật hiện tượng
Như vậy quá trình tư duy là khâu cơ bản của quá trình nhận thức, nắm bắt được quá trình này, trong quá trình dạy học môn hoá học ở trường phổ thông, người GV cần chú trọng những điểm sau:
- Cần phải coi trọng phát triển tư duy cho HS nhưng không thể tách rời với việc trau dồi ngôn ngữ, nhất là ngôn ngữ hóa học
- Việc phát triển tư duy không thể thay thế được việc rèn luyện cảm giác, tri giác, năng lực quan sát và trí nhớ cho HS
- Muốn thúc đẩy HS tư duy thì GV phải biết đưa HS vào tình huống có vấn đề
1.1.2 Những yếu tố cần thiết để học sinh có thể phát triển năng lực nhận thức và
tư duy
Năng lực nhận thức và tư duy của học sinh không hoàn toàn do bẩm sinh mà
nó còn được hình thành trong quá trình học tập, nghiên cứu Vì vậy muốn hình thành và phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh cần phải chuẩn bị những điều kiện cần thiết sau:
- Hình thành cho học sinh có ý chí quyết tâm cao trong học tập
- Lựa chọn những nội dung kiến thức cho phù hợp với trình độ của học sinh, kết hợp với phương pháp dạy học hợp lý, khoa học Thường xuyên rèn luyện kỹ năng,
kỹ sảo trong việc viết phương trình và làm bài tập hóa học
- Tạo hứng thú trong học tập bộ môn, thông qua việc tạo ra các mâu thuẫn nhận thức kích thích lòng hăng say nghiên cứu để giải quyết mâu thuẫn
Trang 15- Sử dụng kết hợp các phương tiện dạy hiện đại và đổi mới phương pháp theo hướng dạy học mới
- Thực hiện thành thạo các thao tác như: phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa để giải bài tập hóa học cũng như khi nghiên cứu kiến thức mới
- Phát huy tính tích cực, tính tự lực, sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học
- Kiểm tra, đánh giá kịp thời để động viên khuyến khích học sinh
1.1.2.1 Phát triển khả năng nhận thức của học sinh trong dạy học [21]
Hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình dạy học cũng là quá trình nhận thức khách quan thông qua quá trình nhận thức cảm tính và lý tính Vì vậy trong việc tổ chức quá trình dạy học, chúng ta cần lưu ý đến những đặc điểm tâm lý của học sinh như: sự phát triển trí tuệ, khả năng tự điều chỉnh, tự tổ chức, tự ý thức,
tự đánh giá mà phát triển khả năng nhận thức của học sinh theo các hướng cơ bản sau đây:
- Sử dụng phương pháp dạy học mang tính chất nghiên cứu, kích thích được hoạt động nhận thức, rèn luyện tính độc lập trong tư duy học sinh Ví dụ như phương pháp dạy học nêu vấn đề, dạy học có tính chất nghiên cứu, sử dụng phương pháp dạy học theo góc để phát triển hết năng lực học sinh
- Hình thành và phát triển ở học sinh năng lực giải quyết vấn đề, tăng cường tính độc lập trong học tập Như vậy, giáo viên cần phải dạy cho học sinh biết cách lập kế hoạch làm việc của mình, lựa chọn một chế độ làm việc tối ưu hàng ngày, phân phối và sử dụng thời gian hợp lý thông qua việc giải quyết các nhiệm vụ học tập, bài tập cụ thể trong từng môn học cụ thể
- Cần chú ý trong giờ học các hình thức hoạt động tập thể của học sinh như phương pháp dạy học nhóm, dạy học hợp đồng Trong hoạt động này, mỗi học sinh
sẽ thể hiện cách nhìn nhận của mình khi giải quyết vấn đề học tập Điều đó sẽ thúc đẩy sự mở rộng và phát triển tư duy và các quan hệ xã hội, tình bạn và trách nhiệm trong mỗi học sinh
- Sử dụng hợp lý các phương tiện dạy học sẽ tạo điều kiện phát triển tư duy, hứng thú học tập cho học sinh
Trang 161.1.2.2 Định hướng đổi mới phương pháp dạy học theo hướng dạy học tích cực [1], [2], [3], [20], [24]
* Khái niệm phương pháp dạy và học tích cực là một khái niệm đề cập đến các hoạt động dạy và học nhằm hướng vào việc tích cực hóa hoạt động học tập và phát triển tính sáng tạo của người học Trong đó, các hoạt động học tập được tổ chức và định hướng bởi GV, người học không thụ động mà tự lực, tích cực tham gia vào quá trình nhận thức giải quyết các vấn đề học tập, qua đó lĩnh hội nội dung học tập và phát triển năng lực sáng tạo
* Những dấu hiệu đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực
- Dạy và học thông qua tổ chức các hoạt động học tập của HS: Trong PPDH tích cực, người học được cuốn hút vào các hoạt động học tập do GV tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa biết Khi được đặt vào những tình huống của đời sống thực tế, người học trực tiếp quan sát, thảo luận, làm thí nghiệm, giải quyết vấn đề đặt ra theo cách suy nghĩ của mình Từ đó nắm được kiến thức kĩ năng mới, phương pháp thu nhận kiến thức, kĩ năng đó, được bộc lộ và phát huy tiềm năng sáng tạo của mình GV không chỉ truyền đạt tri thức mà còn hướng dẫn hành động, phải giúp cho từng HS biết hành động và tích cực tham gia các chương trình hành động của cộng đồng
- Dạy và học chú trọng rèn luyện phương pháp tự học: Phương pháp tích cực xem việc rèn luyện phương pháp học tập cho HS không chỉ là một biện pháp nâng cao hiệu quả dạy học mà còn là một mục tiêu dạy học
- Tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác: Lớp học là môi trường giao tiếp thầy – trò, trò – trò, tạo nên mối quan hệ hợp tác giữa các cá nhân trên con đường chiếm lĩnh nội dung học tập Thông qua thảo luận, tranh luận trong tập thể, ý kiến mỗi cá nhân được bộc lộ, khẳng định hay bác bỏ, qua đó người học nâng mình lên một trình độ mới Học tập hợp tác làm tăng hiệu quả học tập, nhất là lúc phải giải quyết những vấn đề gay cấn, lúc xuất hiện thực sự nhu cầu phối hợp giữa các cá nhân để hoàn thành nhiệm vụ chung
- Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò: Trong phương pháp tích cực, GV phải hướng dẫn HS phát triển kĩ năng tự đánh giá để tự điều chỉnh
Trang 17cách học GV cần tạo điều kiện thuận lợi để HS được tham gia đánh giá lẫn nhau
Tự đánh giá đúng và điều chỉnh hoạt động kịp thời là năng lực rất cần cho sự thành đạt trong cuộc sống mà nhà trường phải trang bị cho HS
1.1.3 Vai trò của người giáo viên trong việc phát triển năng lực nhận thức và tư duy của học sinh [7], [8]
Muốn tạo nên những học sinh thông minh, sáng tạo thì trước hết phải có những người thầy thông minh, sáng tạo và biết tôn trọng sáng tạo của người khác Nhiệm
vụ của người giáo viên không phải chỉ truyền đạt kiến thức có trong sách giáo khoa
mà còn phải dạy cho học sinh một phương pháp học có hiệu quả nhất
Như L.V Blagonađegia đã viết: Sự phát triển trí tuệ diễn ra trong một quá trình hoạt động tư duy, hoạt động này bao giờ cũng vượt ra khỏi khuôn khổ của những cái mà tri giác trực tiếp cung cấp Khi nói về sự cần thiết phát triển tư duy của học sinh ta cần phải chú ý tới một loại công tác trí tuệ, khác hẳn với sự tái hiện đơn thuần tài liệu theo trí nhớ Nếu không có sự gia công tự lực tài liệu đã lĩnh hội thì cũng không có được những điều kiện để phát triển tư duy
Nhiệm vụ của giáo viên ngoài việc trau dồi kiến thức, còn phải biết lựa chọn một phương pháp dạy học thích hợp, phải am hiều tâm lý học sinh, phải biết tổ chức, hướng dẫn lớp học sao cho học sinh được hoạt động nhiều nhất, tạo điều kiện cho học sinh phát huy được những khả năng tư duy sáng tạo của mình một cách hiệu qủa nhất Giáo viên có vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển năng lực nhận thức của học sinh Người giáo viên vừa là người lập kế hoạch dạy học, vừa là người hướng dẫn học sinh thực hiện kế hoạch đó
Khả năng nhận thức của học sinh phụ thuộc vào phương pháp dạy học của thầy Khi học sinh gặp phải một tình huống kiến thức mới, rộng và khó, nếu không có người dẫn dắt thì học sinh không thể tự biến kiến thức của nhân loại thành kiến thức riêng của mình được Vì vậy:
- Giáo viên phải tạo những điều kiện tốt nhất trong điều kiện cho phép để học sinh có thể phát huy khả năng tư duy và năng lực nhận thức của mình
- Giáo viên chuẩn bị kế hoạch cho cả quá trình dạy học cả về nội dung, yêu cầu, phương pháp, phương tiện và hình thức tổ chức, nội dung dạy học
Trang 18- Giáo viên không những nắm vững kiến thức, nội dung môn học mà còn phải tâm huyết, công bằng, vui vẻ, hiểu tâm lý, khả năng tiếp thu kiến thức của học sinh
để có phương pháp giảng đạt hiệu quả cao Biến kiến thức lý thuyết thành tri thức khoa học của xã hội và vận dụng nó vào đời sống thực tế
- Phải dạy cho học sinh tự nghiên cứu tài liệu mới, tự tìm ra những phương pháp giải mới để học sinh đỡ nhàm chán với những kiến thức đã có, đã được tiếp thu và vận dụng
- Trong quá trình dạy học cần tích cực chăm lo sự phát triển trí tuệ của tất cả các đối tượng học sinh Giáo viên chỉ đạo, điều khiển hoạt động trí tuệ của học sinh theo năng lực giúp cho học sinh tư duy tích cực để vượt qua chướng ngại nhận thức
bằng hoạt động tự lực, độc lập
1.2 Tư duy và tư duy sáng tạo [9], [10], [18], [19], [22], [23]
1.2.1 Tư duy, các hình thức cơ bản của tư duy, các thao tác tư duy
1.2.1.1 Khái niệm tư duy và một số yếu tố cơ bản của tư duy
Hiện thực xung quanh có nhiều cái mà con người chưa biết Nhiệm vụ của cuộc sống và hoạt động thực tiễn luôn đòi hỏi con người phải hiểu biết cái chưa biết
đó ngày một sâu sắc, đúng đắn và chính xác hơn, phải vạch ra những cái bản chất và những quy luật tác động của chúng Quá trình nhận thức đó gọi là tư duy
Tư duy là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính, bản chất mối liên
hệ và quan hệ bên trong có tính quy luật của sự vật hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết (theo tâm lý học đại cương - Nguyễn Quang Uẩn [ 18 ])
Tư duy có quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính, thường bắt đầu từ nhận thức cảm tính, trên cơ sở nhận thức cảm tính mà nảy sinh tình huống có vấn đề Dù cho tư duy có khái quát và trừu tượng đến đâu thì trong nội dung của tư duy cũng vẫn chứa đựng những thành phần cảm tính
Theo từ điển triết học: "Tư duy, sản phẩm cao nhất của vật chất được tổ chức một cách đặc biệt là bộ não, là quá trình phản ánh tích cực thế giới khách quan trong các khái niệm, phán đoán, lý luận Tư duy xuất hiện trong quá trình hoạt động sản xuất xã hội của con người và đảm bảo phản ánh thực tại một cách gián tiếp, phát
Trang 19tách rời khỏi hoạt động lao động và lời nói, là hoạt động tiêu biểu cho xã hội loài người cho nên tư duy của con người được thực hiện trong mối liên hệ chặt chẽ với lời nói và những kết quả của tư duy được ghi nhận trong ngôn ngữ Tiêu biểu cho tư duy là những quá trình như trừu tượng hoá, phân tích và tổng hợp, việc nêu lên là những vấn đề nhất định và tìm cách giải quyết chung, việc đề xuất những giả thiết, những ý niệm Kết quả của quá trình tư duy bao giờ cũng là một ý nghĩ nào đó"
Từ đó ta có thể rút ta những đặc điểm cơ bản của tư duy:
- Tư duy là sản phẩm của bộ não con người và là một quá trình phản ánh tích cực thế giới khách quan
- Kết quả của quá trình tư duy bao giờ cũng là một ý nghĩ và được thể hiện qua ngôn ngữ
- Bản chất của tư duy là ở sự phân biệt, sự tồn tại độc lập của đối tượng được phản ánh với hình ảnh nhận thức được qua khả năng hoạt động của con người nhằm phản ánh đối tượng
- Tư duy là quá trình phát triển năng động và sáng tạo
- Khách thể trong tư duy được phản ánh với nhiều mức độ khác nhau từ thuộc tính này đến thuộc tính khác, nó phụ thuộc vào chủ thể là con người
Con người chủ yếu dùng ngôn ngữ để nhận thức vấn đề, để tiến hành các thao tác trí tuệ và để biểu đạt kết quả của tư duy Ngôn ngữ được xem là phương tiện của tư duy
Sản phẩm của tư duy là những khái niệm, phán đoán, suy luận được biểu đạt bằng những từ, ngữ, câu , ký hiệu, công thức, mô hình
Tư duy mang tính khái quát, tính gián tiếp và tính trừu tượng Tư duy là hoạt động trí tuệ với một quá trình bao gồm 4 bước cơ bản:
- Xác định được vấn đề, biểu đạt nó thành nhiệm vụ tư duy Nói cách khác là tìm được câu hỏi cần giải đáp
- Huy động tri thức, vốn kinh nghiệm, liên tưởng, hình thành giả thiết về cách giải quyết vấn đề, cách trả lời câu hỏi
- Xác minh giả thiết trong thực tiễn Nếu giả thiết không đúng thì qua bước sau, nếu sai thì phủ định nó và hình thành giả thiết mới
- Quyết định đánh giá kết quả, đưa ra sử dụng
Trang 201.2.1.2 Các hình thức cơ bản của tư duy
- Khái niệm: Khái niệm là một hình thức tư duy phản ánh một lớp đối tượng
và do đó nó có thể được xem xét theo hai phương diện: Ngoại diên và nội hàm Bản thân lớp đối tượng xác định khái niệm được gọi là ngoại diên, còn toàn bộ các thuộc tính chung của lớp đối tượng này được gọi là nội hàm của lớp đối tượng đó Giữa nội hàm và ngoại diên có mối liên hệ mang tính quy luật: Nội hàm càng mở rộng thì ngoại diên càng bị thu hẹp và ngược lại
- Phán đoán: Phán đoán là hình thức tư duy, trong đó khẳng định một dấu
hiệu thuộc hay không thuộc một đối tượng Phán đoán có tính chất hoặc đúng hoặc sai và nhất thiết chỉ xảy ra một trong hai trường hợp đó mà thôi
Trong tư duy, phán đoán được hình thành bởi hai phương thức chủ yếu: trực tiếp và gián tiếp Trong trường hợp thứ nhất, phán đoán diễn đạt kết quả nghiên cứu của quá trình tri giác một đối tượng, còn trong trường hợp thứ hai phán đoán được hình thành thông qua một hoạt động trí tuệ đặc biệt gọi là suy luận
- Suy luận: Suy luận là một quá trình tư duy có quy luật, quy tắc nhất định (gọi
là các quy luật, quy tắc suy luận) Muốn suy luận đúng cần phải tuân theo những quy luật, quy tắc ấy Có hai hình thức suy luận là suy diễn và quy nạp Suy diễn đi từ cái tổng quát đến cái riêng, còn quy nạp đi từ cái riêng đến cái chung
Suy diễn và quy nạp không thể tách rời nhau Quy nạp để đi đến các luận đề chung làm cơ sở cho quá trình suy diễn, ngược lại suy diễn để kiểm chứng kết quả của quy nạp
1.2.1.3 Các thao tác tư duy
* Phân tích-tổng hợp: Phân tích là thao tác tư duy để phân chia đối tượng
nhận thức thành các bộ phận, các mặt, các thành phần khác nhau Còn tổng hợp là các thao tác tư duy để hợp nhất các bộ phận, các mặt, các thành phần đã tách rời nhờ sự phân tích thành một chỉnh thể
Phân tích và tổng hợp có quan hệ mật thiết không thể tách rời, chúng là hai mặt đối lập của một quá trình thống nhất Phân tích tiến hành theo hướng tổng hợp, tổng hợp được thực hiện theo kết quả phân tích Phân tích - tổng hợp có mặt ở mọi hoạt động trí tuệ, là thao tác tư duy quan trọng nhất để giải quyết vấn đề
Trang 21* So sánh-tương tự: So sánh là thao tác tư duy nhằm xác định sự giống nhau
hay khác nhau, sự đồng nhất hay không đồng nhất, sự bằng nhau hay không bằng nhau giữa các đối tượng nhận thức So sánh liên quan chặt chẽ với phân tích - tổng hợp và đối với các hình thức tư duy đó có thể ở mức độ đơn giản hơn nhưng vẫn có thể nhận thức được những yếu tố bản chất của sự vật, hiện tượng
Tương tự là một dạng so sánh mà từ hai đối tượng giống nhau ở một số dấu hiệu, rút ra kết luận hai đối tượng đó cũng giống nhau ở dấu hiệu khác Như vậy, tương tự là sự giống nhau giữa hai hay nhiều đối tượng ở một mức độ nào đó, trong một quan hệ nào đó
* Khái quát hóa- đặc biệt hóa: Khái quát hóa là thao tác tư duy nhằm hợp
nhất nhiều đối tượng khác nhau thành một nhóm, một loại theo những thuộc tính, những liên hệ hay quan hệ chung giống nhau và những thuộc tính chung bản chất
Như vậy, có thể hiểu khái quát hóa là quá trình đi từ cái riêng, cái đặc biệt đến cái chung, cái tổng quát, hoặc từ một tổng quát đến một tổng quát hơn Đặc biệt hóa là thao tác tư duy ngược lại với khái quát hóa
* Trừu tượng hóa: Trừu tượng hóa là thao tác tư duy nhằm gạt bỏ những
mặt, những thuộc tính, những liên hệ, quan hệ thứ yếu, không cần thiết và chỉ giữ lại các yếu tố cần thiết cho tư duy Sự phân biệt bản chất hay không bản chất ở đây chỉ mang nghĩa tương đối, nó phụ thuộc mục đích hành động
1.2.2 Sáng tạo và quá trình sáng tạo
1.2.2.1 Khái niệm sáng tạo
Sự sáng tạo là quá trình con người xây dựng cái mới về chất bằng hành động trí tuệ đặc biệt mà không thể xem như là hệ thống các thao tác hoặc hành động được mô tả thật chính xác và được điều hành nghiêm ngặt
GS.TSKH Nguyễn Cảnh Toàn có nói: " Người có óc sáng tạo là người có kinh nghiệm phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề đã đặt ra"
Có hai mức độ sáng tạo:
- Mức độ 1: Cách mạng trong một lĩnh vực nào đó, làm thay đổi tận gốc các quan niệm của một hệ thống, tri thức và sự vận dụng Như sự phát hiện ra hình học phi Ơclít của Lôbasepxki, sự tìm ra hạt nhân nguyên tử của E.Rutherford
Trang 22- Mức độ 2: Phát triển liên tục cái đã biết, mở rộng lĩnh vực ứng dụng Như
sự phát triển của máy tính, của lazer
Như vậy, một bài tập cũng được xem như là mang yếu tố sáng tạo nếu các thao tác giải nó không bị những mệnh lệnh nào đó chi phối, tức là người giải chưa biết thuật toán để giải và phải tiến hành tìm kiếm với những bước đi chưa biết trước
1.2.2.2 Quá trình sáng tạo
Quá trình lao động sáng tạo trải qua bốn giai đoạn:
+ Giai đoạn chuẩn bị: Là giai đoạn đặt nhiệm vụ nghiên cứu, thu thập tài liệu liên quan
+ Giai đoạn ấp ủ: Quá trình tư duy ít bị sự kiểm soát hơn của ý thức, tiềm thức lại chiếm ưu thế, các hoạt động bổ sung cho vấn đề được quan tâm
+ Giai đoạn bừng sáng: Đột nhiên tìm được lời giải đáp, đó là các bước nhảy vọt về chất trong tri thức, xuất hiện đột ngột và kéo theo là sự sáng tạo
+ Giai đoạn kiểm chứng: Xem xét, khái quát kết quả Ý thức lại được tham gia tích cực Kiểm tra trực giác, triển khai các luận chứng logic để có thể chứng tỏ tính chất đúng đắn của cách thức giải quyết vấn đề, khi đó sáng tạo mới được khẳng định Trong bốn giai đoạn kể trên của quá trình sáng tạo thì hai giai đoạn ấp ủ và bừng sáng là quan trọng nhất, vì chính giai đoạn bừng sáng mới phát hiện ra cái mới; mới giải quyết được vấn đề
Đặc điểm của quá trình sáng tạo:
+ Là tiền đề chuyển tri thức và kỹ năng vào hoàn cảnh mới
+ Nhận ra vấn đề mới trong những điều kiện quen thuộc
+ Nhìn ra các chức năng mới ở những đối tượng quen thuộc
+ Nhận ra cấu trúc của đối tượng đang nghiên cứu
+ Lựa chọn cách giải quyết tốt nhất trong từng hoàn cảnh nhờ khả năng tìm được nhiều giải pháp trên nhiều góc độ và hoàn cảnh khác nhau
+ Năng lực tìm kiếm và quyết định phương pháp giải quyết độc đáo trong khi đã biết được nhiều phương pháp giải quyết truyền thống
Trong quá trình sáng tạo , thường xuất hiện những trạng thái hay tình huống
Trang 23người trong trạng thái " hứng khởi" cao độ, khi đó các tư tưởng hình như cứ theo nhau kéo đến một cách dồn dập, giúp họ đi đến những kết quả mới
1.2.3 Khái niệm tư duy sáng tạo và thành phần của nó
1.2.3.1 Tư duy sáng tạo
Theo định nghĩa trong từ điển thì sáng tạo là tìm ra cái mới, cách giải quyết vấn đề mới không bị gò bó và phụ thuộc vào cái đã có Nội dung của sáng tạo gồm hai ý chính có tính mới (khác cái cũ, cái đã biết) và có lợi ích (giá trị hơn cái cũ) Như vậy sự sáng tạo cần thiết cho bất kỳ hoạt động nào của xã hội loài người Sáng tạo thường được nghiên cứu trên nhiều phương diện như là một quá trình phát sinh cái mới trên nền tảng cái cũ, như một kiểu tư duy, như là một năng lực của con người
Các nhà nghiên cứu đưa ra nhiều quan điểm khác nhau về tư duy sáng tạo Nhà tâm lý học người Đức Mehlhow cho rằng "Tư duy sáng tạo là hạt nhân của sự sáng tạo cá nhân, đồng thời là mục tiêu cơ bản của giáo dục" Theo ông, tư duy sáng tạo được đặc trưng bởi mức độ cao của chất lượng, hoạt động trí tuệ như tính mềm dẻo, tính nhạy cảm, tính kế hoạch, tính chính xác Trong khi đó, J.DanTon lại cho rằng "Tư duy sáng tạo đó là những năng lực tìm thấy những ý nghĩa mới, tìm thấy những mối liên hệ mới, là một chức năng của kiến thức, trí tưởng tượng và sự đánh giá, là một quá trình, một cách dạy và học bao gồm những chuỗi phiêu lưu, chứa đựng những điều như: sự khám phá, sự phát sinh, sự đổi mới, trí tưởng tượng, sự thí nghiệm, sự thám hiểm"
Tuỳ vào mức độ tư duy, người ta chia nó thành: tư duy tích cực, tư duy độc lập, tư duy sáng tạo Mỗi mức độ tư duy đi trước là tiền đề tạo nên mức độ tư duy đi sau Đối với chủ thể nhận thức, tư duy tích cực được đặc trưng bởi sự khát vọng, sự
cố gắng trí tuệ và nghị lực Còn tư duy độc lập thể hiện ở khả năng tự phát hiện và giải quyết vấn đề, tự kiểm tra và hoàn thiện kết quả đạt được Không thể có tư duy sáng tạo nếu không có tư duy tích cực và tư duy độc lập
Tư duy sáng tạo là tư duy tích cực và tư duy độc lập nhưng không phải trong
tư duy tích cực đều là tư duy độc lập và không phải trong tư duy độc lập đều là tư duy sáng tạo và có thể biểu hiện mối quan hệ giữa các khái niệm dưới dạng vòng tròn đồng tâm:
Trang 24Tư duy tích cực
Tư duy độc lập
Tư duy sáng tạo
Có thể nói đến tư duy sáng tạo khi học sinh tự khám phá, tự tìm cách chứng minh
mà học sinh đó chưa biết đến Bắt đầu từ tình huống gợi vấn đề, tư duy sáng tạo giải quyết mâu thuẫn tồn tạo trong tình huống đó với hiệu quả cao, thể hiện ở tính hợp lý, tiết kiệm, tính khả thi và cả ở vẻ đẹp của giải pháp
Nói chung, tư duy sáng tạo là một dạng tư duy độc lập, tạo ra ý tưởng mới độc đáo
và có hiệu quả giải quyết vấn đề cao
Ví dụ về các loại hình tư duy:
- Tư duy tích cực: Học sinh chăm chú nghe giáo viên giảng cố gắng hiểu bài
- Tư duy độc lập: Học sinh nghiên cứu tài liệu, tự mình tìm hiểu cách chứng minh và tìm lời giải cho bài tập
- Tư duy sáng tạo: Học sinh tự khám phá định lý, thí nghiệm và các bài tập khó
1.2.3.2 Thành phần của tư duy sáng tạo
Mang đặc thù của một quá trình sáng tạo, có thể nói tư duy sáng tạo là sự kết hợp ở đỉnh cao của tư duy độc lập và tư duy tích cực, tư duy sáng tạo gồm các thành phần sau:
+ Tính mềm dẻo: Là năng lực thay đổi dễ dàng, nhanh chóng trật tự của hệ thống tri
thức, chuyển từ góc độ quan niệm này sang góc độ quan niệm khác, định nghĩa lại
sự vật, hiện tượng, gạt bỏ sơ đồ tư duy có sẵn và xây dựng phương pháp tư duy mới, tạo ra sự vật mới trong mối quan hệ mới hoặc chuyển đổi quan hệ và nhận ra bản chất của sự vật và điều phán đoán Tính mềm dẻo gạt bỏ sự sơ cứng trong tư duy, mở rộng sự nhìn nhận vấn đề từ nhiều khía cạnh khác nhau của chủ thể nhận thức
+ Tính nhuần nhuyễn: Là năng lực tạo ra một cách nhanh chóng sự tổ hợp giữa các
Trang 25Tính nhuần nhuyễn của tư duy sáng tạo được đặc trưng bởi khả năng tạo ra số các ý tưởng mới khi nhận thức vấn đề
+ Tính độc đáo: Là năng lực độc lập tư duy trong quá trình xác định mục đích cũng
như giải pháp, biểu hiện trong những giải pháp lạ, hiếm, tính hợp lý, tính tối ưu của giải pháp
+ Tính hoàn thiện: Là khả năng lập kế hoạch, phối hợp các ý nghĩ và hành động,
phát triển ý tưởng, kiểm tra và chứng minh ý tưởng
+ Tính nhạy cảm vấn đề: Là năng lực nhanh chóng phát hiện vấn đề, sự mâu thuẫn,
sai lầm, thiếu logic, chưa tối ưu và từ đó đề xuất hướng giải quyết, tạo ra cái mới
Ngoài ra, tư duy sáng tạo còn có một số yếu tố quan trọng khác như: tính chính xác, năng lực định giá, năng lực định nghĩa lại, khả năng phán đoán
1.3 Bài tập hóa học
1.3.1 Khái niệm bài tập hóa học
Theo từ điển tiếng Việt, bài tập là bài ra cho học sinh làm để vận dụng điều đã
học, còn bài toán là vấn đề cần giải quyết bằng phương pháp khoa học Ở đây
chúng ta hiểu rằng BTHH là những bài được lựa chọn một cách phù hợp với nội dung rõ ràng cụ thể Muốn giải được những bài tập này, người học sinh phải biết suy luận logic dựa vào những kiến thức đã học, phải sử dụng những hiện tượng hoá học, những khái niệm, những định luật, học thuyết, những phép toán
Trong thực tiễn dạy học ở trường phổ thông, BTHH giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo Nó không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường giành lấy kiến thức mà còn mang lại niềm vui của quá trình khám phá, tìm tòi, phát hiện của việc tìm ra đáp số Đặc biệt BTHH còn mang lại cho người học một trạng thái hưng phấn, hứng thú nhận thức Đây là một yếu tố tâm lý quan trọng của quá trình nhận thức đang được chúng ta quan tâm
1.3.2 Tác dụng của bài tập hóa học
Bài tập hóa học có những tác dụng sau:
- Là phương tiện cơ bản nhất để học sinh tập vận dụng kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất, biến kiến thức đã tiếp thu được thành kiến thức của chính mình
- Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú và hấp dẫn
Trang 26- Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hoá kiến thức một cách tốt nhất
- Rèn luyện kỹ năng hoá học cho học sinh như kỹ năng viết và cân bằng phương trình, kỹ năng tính toán, kỹ năng thực hành,
- Phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện trí thông minh cho học sinh thông qua việc học sinh tự chọn một cách giải độc đáo, hiệu quả với những bài tập có nhiều cách giải
- Giúp học sinh năng động, sáng tạo trong học tập, phát huy khả năng suy luận, tích cực của học sinh và hình thành phương pháp tự học hợp lí
- Làm chính xác hoá các khái niệm, định luật đã học
- Là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác
- Giáo dục đạo đức, tác phong như rèn luyện tính kiên nhẫn, sáng tạo, chính xác và phong cách làm việc khoa học Giáo dục lòng yêu thích bộ môn
1.3.3 Những yêu cầu lý luận dạy học cơ bản đối với bài tập
1.3.3.1 Xây dựng hệ thống đa cấp những bài tập của bộ môn
* Phân loại các bài tập: Trước hết phải tiến hành phân loại các bài tập của bộ
môn, sưu tầm, chọn lọc, sắp xếp chúng thành kiểu (sơ đẳng nhất, cơ bản nhất, điển hình nhất); từ đó phân loại tiếp thành phân kiểu, biến dạng cho đến những bài tập tổng hợp, phức hợp
* Phân hoá các bài tập: Ở mỗi kiểu, tìm ra quy luật biến hoá từ cái sơ đẳng, cơ
bản, điển hình nhất (cái đơn giản nhất coi như xuất phát) đến những bài tập khác
ngày càng phức tạp hơn, tổng hợp hơn Đây là chuỗi bài tập theo logic dọc Đồng
thời, lại tìm ra qui luật liên kết các bài toán giữa các kiểu với nhau Từ những bài
toán điển hình, đơn giản nhất của logic ngang của sự cấu tạo các bài tập từ nhiều
kiểu khác nhau
Nắm được hai qui luật (dọc và ngang) của sự hình thành bài tập, ta có thể sắp xếp chúng theo thứ tự từ bài tập dễ đến bài tập khó Từ cách phân loại này, ta có thể tuỳ từng trình độ của học sinh (giỏi, trung bình, yếu) mà chọn và đưa ra các dạng
bài tập vừa sức cho học sinh giải Đây là dạy học phân hoá bằng những bài tập
phân hoá Dạy học theo tiếp cận này sẽ rất hiệu quả vì nó cho phép ta có thể cá thể
Trang 27hoá cao độ việc dạy học cho một lớp có nhiều học sinh ở trình độ lĩnh hội khác nhau
1.3.3.2 Biên soạn bài tập mới tùy theo yêu cầu sư phạm định trước
Nếu nắm được sự phân loại các kiểu điển hình và các qui luật biến hoá (dọc và ngang) của bài tập, giáo viên có thể biên soạn những bài tập mới bằng cách vận dụng những qui luật biến hóa nói trên Tuỳ theo yêu cầu sư phạm, ta có thể làm phức tạp hóa hay đơn giản hóa bài tập, soạn những bài tập có độ khó tăng dần, có chứa đựng những yếu tố giúp rèn luyện những kỹ năng riêng biệt nào đó v.v Bài tập được xây dựng theo tiếp cận mô đun sẽ đáp ứng được những mục đích nói trên
Từ một số dạng bài tập điển hình nhất, người ta có thể “lắp ráp ” chúng lại theo nhiều cách khác nhau hoặc “tháo gỡ ” bài tập phức tạp thành nhiều bài tập đơn giản hơn
1.3.4 Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển tư duy sáng tạo của học sinh
1.3.4.1 Bản chất của năng lực trí tuệ
Có người cho rằng năng lực trí tuệ là sự bừng tỉnh, là sự mò mẫm có phương hướng nhưng một số nhà tâm lý học xem trí tuệ là sự nhận thức của con người bao gồm
cả kinh nghiệm, đó là vì năng lực trí tuệ biểu hiện dưới nhiều mặt như:
- Mặt nhận thức thì nhanh nhớ, mau hiểu, biết suy xét Khả năng tưởng tượng như giàu trí tưởng tượng
- Ở hành động như sự nhanh trí, tháo vát và sáng tạo
- Ở phẩm chất như sự tò mò, lòng say mê hứng thú làm việc, sự kiên trì, miệt mài
Tổng hợp các năng lực của trí tuệ con người (như quan sát, ghi nhớ, tưởng tượng, tư duy) gọi là trí thông minh Trí thông minh không chỉ bộc lộ qua nhận thức
mà qua cả hành động
- Thực chất của việc phát triển năng lực trí tuệ là hình thành và phát triển năng
lực tư duy sáng tạo của người học thông qua giải bài tập nhận thức
- Việc hình thành và phát triển năng lực trí tuệ phải được thực hiện thường xuyên, liên tục, thống nhất và có hệ thống
- Phát triển năng lực trí tuệ phải song song với việc giáo dục tình cảm, rèn luyện phẩm chất tốt đẹp cho người học
Trang 28- Muốn phát triển năng lực trí tuệ phải xây dựng nội dung học tập hợp lý, tức là nội dung kiến thức phù hợp với đối tượng và luôn đòi hỏi ở mức độ phát triển cao hơn, có phương thức hoạt động trí tuệ phức tạp hơn
- Giáo viên phải tạo điều kiện để học sinh suy nghĩ, chủ động, độc lập và sáng tạo trong quá trình giải bài tập nhận thức
1.3.4.2 Điều kiện cần thiết để học sinh rèn luyện năng lực tư duy
Năng lực tư duy được hình thành và phát triển trong quá trình hoạt động của chủ thể, do đó muốn hình thành năng lực tư duy cho học sinh thì phải chuẩn bị cho học sinh có những điều kiện cần thiết sau:
- Lựa chọn một nội dung phù hợp để có thể chuyển kiến thức khoa học thành kiến thức của học sinh, nội dung kiến thức phải phù hợp với trình độ của đối tượng học sinh
- Phương pháp giảng dạy của giáo viên phải có tác dụng khơi dậy được trí tò
mò, lòng ham hiểu biết của học sinh, tạo động cơ hứng thú trong hoạt động nhận thức của học sinh
- Cung cấp những phương pháp hoạt động nhận thức Một trong những đặc trưng của tư duy khoa học là xác định được phương pháp hành động rồi mới hành động, ví dụ: rèn luyện cho học sinh sử dụng thành thạo các phương pháp giải bài tập như phương pháp tăng giảm khối lượng, phương pháp trung bình, phương pháp biện luận …để học sinh áp dụng vào giải bài tập tổng hợp
- Thường xuyên kiểm tra, đánh giá, khuyến khích kịp thời sẽ tạo điều kiện khích lệ được tinh thần học tập của học sinh, giúp học sinh có ý chí phấn đấu vươn lên tự khẳng định mình trước thầy cô và bạn bè Đây là cơ sở tạo động cơ hứng thú trong hoạt động nhận thức của học sinh
1.3.4.3 Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển năng lực tư duy của học sinh
Trong học tập hoá học, một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy cho học sinh là hoạt động giải bài tập Vì vậy, giáo viên cần phải tạo điều kiện để thông qua hoạt động này các năng lực tư duy được phát triển, học sinh sẽ có những phẩm chất tư duy mới, thể hiện ở:
- Năng lực phát hiện vấn đề mới
Trang 29- Tạo ra kết quả học tập mới
Để có được những kết quả trên, người giáo viên cần ý thức được mục đích của hoạt động giải BTHH, không phải chỉ là tìm ra đáp số đúng mà còn là phương tiện khá hiệu quả để rèn luyện tư duy hoá học cho học sinh Bản thân bài tập hóa học đã
là PPDH hoá học tích cực song tính tích cực của phương pháp này được nâng cao hơn khi được sử dụng như là nguồn kiến thức để học sinh tìm tòi chứ không phải để tái hiện kiến thức Với tính đa dạng của các dạng bài tập hóa học sẽ là phương tiện
để tích cực hóa hoạt động của học sinh trong các bài giảng dạy hóa học của giáo viên, nhưng hiệu quả của nó còn phụ thuộc vào việc sử dụng của giáo viên trong quá trình dạy học hóa học
Thông qua hoạt động giải bài tập sẽ giúp cho tư duy học sinh được rèn luyện
và phát triển thường xuyên, đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng khả năng hiểu biết thế giới của học sinh lên một tầm cao mới, góp phần cho quá trình hình thành nhân cách toàn diện của học sinh
1.3.4.4 Phát triển tư duy sáng tạo môn hóa học cho học sinh ở trường phổ thông
Ngày nay, khi khoa học và công nghệ có những bước phát triển mạnh mẽ, trở thành lực lượng sản xuất trực tiếp trong nền kinh tế tri thức, thì mục tiêu giáo dục nói chung và nhiệm vụ phát triển tư duy sáng tạo cho thế hệ trẻ nói riêng có vai trò đặc biệt quan trọng Sứ mệnh của nhà trường hiện đại là phát triển tối ưu nhân cách của học sinh, trong đó năng lực sáng tạo cần được bồi dưỡng để thúc đẩy mọi tài năng
Môn hóa học với vị trí của nó trong nhà trường phổ thông, có khả năng to lớn giúp học sinh phát triển các năng lực và phẩm chất trí tuệ, rèn luyện tư duy chính xác, hợp logic, phương pháp khoa học trong suy nghĩ, lập luận, trong học tập
và giải quyết các vấn đề: Biết quan sát, thí nghiệm, mò mẫm, dự đoán, dùng tương
tự, quy nạp, chứng minh và qua đó có tác dụng lớn rèn luyện cho học sinh phát huy trí thông minh sáng tạo Phát triển tư duy sáng tạo nằm trong việc phát triển năng lực trí tuệ chung, một nội dung quan trọng của mục đích dạy học môn hóa học Mục đích đó cần được thực hiện có ý thức, có hệ thống, có kế hoạch chứ không phải
tự phát Về phía người giáo viên, trong hoạt động dạy học cần vạch ra những biện pháp cụ thể và thực hiện đầy đủ một số mặt sau đây:
Trang 30- Rèn luyện tư duy logic và ngôn ngữ chính xác
- Phát triển khả năng suy đoán và tưởng tượng
- Rèn luyện các hoạt động trí tuệ cơ bản, các thao tác tư duy như: Phân tích, tổng hợp, đặc biệt hóa, khái quát hóa, trừu tượng hóa
- Hình thành, rèn luyện những phẩm chất trí tuệ như: tính linh hoạt, tính độc lập, tính sáng tạo trong tư duy
1.3.5 Điều tra thực trạng việc sử dụng BTHH trong dạy học để phát triển TDST
ở trường THPT Hồng Quang- Thành phố Hải Dương
1.3.5.1 Đối tượng điều tra: Điều tra, khảo sát thực tế tại trường THPT Hồng
Quang, thành phố Hải Dương để tìm hiểu một số thông tin
- Tình hình hoạt động dạy giải bài tập chương este- lipit
- Tình hình hoạt động giải bài tập chương este- lipit
- Tìm hiểu những khó khăn mà học sinh thường mắc phải khi giải bài tập chương este- lipit
- Tìm hiểu sự vận dụng tư duy sáng tạo vào nhiệm vụ giải quyết các bài tập chương este- lipit đã được thực hiện như thế nào, có tác dụng tốt chưa Từ đó, chúng tôi đề xuất phương hướng thực hiện hiệu quả hơn
1.3.5.2 Phương pháp điều tra:
- Điều tra giáo viên: sử dụng phiếu điều tra (số lượng giáo viên được điều tra
là 7) trao đổi trực tiếp, dự giờ giảng, xem giáo án
- Điều tra học sinh: sử dụng phiếu điều tra (số lượng học sinh được điều tra là 342, quan sát hoạt động của học sinh trong giờ học, kiểm tra khảo sát, phân tích kết quả
Nội dung các phiếu điều tra được trình bày ở phần phụ lục 1, phụ lục 2
1.3.5.3 Kết quả điều tra
- Về tình hình dạy giải bài tập: Thông qua việc trao đổi cùng giáo viên giảng dạy bộ môn hóa học tại trường THPT Hồng Quang, thành phố Hải Dương và một số đồng nghiệp khác, sơ bộ chúng tôi rút ra được một số nhận định
+ Số tiết học dành cho việc chữa bài tập còn ít mà yêu cầu rèn kĩ năng lại nhiều, chính vì thế giáo viên rất khó bố trí thực hiện cho đầy đủ
Trang 31+ Trình độ học sinh không đồng đều vì thế bài chọn chữa rất khó phù hợp: bài khó thì học sinh yếu không hiểu nổi, bài dễ lại làm cho các em khá giỏi không có hứng thú
+ Các bài tập trong chương este- lipit là dạng bài tập có nhiều kiến thức, liên quan đến toàn bộ phần hóa hữu cơ lớp 11 đồng thời có nhiều bài tập tổng hợp, khó + Khó đưa ra một hệ thống các bài tập vừa đảm bảo tính vừa sức đối với học sinh lại vừa đảm bảo yêu cầu mục tiêu của chương trình
+ Mỗi một giáo viên thường chọn riêng cho mình một phương pháp giải và đưa ra cho học sinh luyện tập, nên rất khó khăn trong công tác kiểm tra đánh giá chất lượng học tập trong môn hóa học của học sinh trong cả khối
+ Giáo viên đã bước đầu quan tâm đến việc bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho học sinh nhưng vẫn chưa thực sự chú trọng công việc này: đưa ra một số bài tập đòi hỏi tính sáng tạo nhưng chưa nhiều, chưa có hệ thống, chưa có định hướng tư duy cho các bài tập nâng cao mà chỉ áp dụng sự sáng tạo trong các bài tập đơn lẻ Hầu hết thời gian của tiết bài tập, giáo viên vẫn chủ yếu hướng dẫn cách sử dụng công thức, cung cấp các bước giải cho một số dạng toán cụ thể
* Về kết quả điều tra HS Sau đây là thống kê kết quả phiếu điều tra số 1:
STT
Các hình thức hoạt động
Mức độ Thường
xuyên
Không thường xuyên
3 (0,88%)
2 Trả lời câu hỏi khi GV phát vấn 210 (61,4%) 99(28,95%) 33
(9,65%)
3 Nghiên cứu SGK và trả lời câu
hỏi
221 (64,62%)
120 (35,08%)
121(35,38%) 74
(21,64%)
Trang 325 Làm bài tập hóa học trên lớp và
ở nhà
158 (46,2%) 113
(33,04%)
71 (20,76%)
6 Suy nghĩ thêm cách giải khác khi
làm bài tập
74 (21,64%) 120
(35,08%)
148 (43,27%)
7 Đọc tài liệu tham khảo, làm bài
tập thêm ở nhà
63 (18,42%) 190
(55,56%)
89 (26,02%)
8 Làm việc hợp tác theo nhóm nhỏ 88
(25,73%)
176 (51,46%)
78 (22,81%)
Qua kết quả điều tra trên chúng tôi nhận thấy các thầy cô chưa quan tâm nhiều đến việc phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh thể hiện ở cách dạy chưa phát huy được tính tích cực, chủ động sáng tạo của học sinh Đó cũng là một nguyên nhân làm cho học sinh khá thụ động trong cách học Học sinh thường chỉ bắt chước cách giải của thầy cô, ngại mày mò tự tìm hiểu, liên hệ, khám phá
- Về tình hình hoạt động giải bài tập của học sinh:
+ Trong các giờ bài tập rất nhiều học sinh thụ động, ít chịu khó suy nghĩ, chỉ
có một số ít học sinh tích cực tham gia hoạt động giải bài tập Học sinh chưa có ý thức phân loại, xây dựng phương pháp giải cho mỗi loại bài tập
+ Học sinh rất ngại các bài tập phần này vì ngoài kiến thức mới nhiều, cũng như dạng bài tập rất phong phú Thậm chí, có nhiều bài bài tập không xếp được vào dạng nào vì tính tổng hợp hoặc nó đòi hỏi sự sáng tạo cao khi đi tìm lời giải + Học sinh thường lo lắng, thiếu tự tin với những bài toán “lạ” và thường không làm được những bài này Các em không chủ động trong việc tìm được lời giải hay cho bài toán mà vẫn thường rập khuôn, máy móc, giải theo hướng truyền thống Điều đó thể hiện học sinh phần nhiều lệ thuộc vào phương pháp giải các thày cô đã hướng dẫn, không mạnh dạn để đề xuất những hướng đi mới nhanh gọn và hiệu quả hơn Gặp những bài tập quen thuộc hoặc dạng đã học rồi thì có thể làm được nhưng với những bài tập mới lạ, chưa từng gặp thì phản ứng của học sinh là quy
đó là nhưng bài toán rất khó, thậm chí không bắt tay vào thực hiện nhiệm vụ
Kết quả điều tra là cơ sở thực tiễn cho việc nghiên cứu đề tài Đặc biệt, đối với trường THPT thì việc dạy học phát huy tư duy sáng tạo cho học sinh là một điều
Trang 33không thể thiếu, nó sẽ là cơ sở để học sinh thích ứng với xã hội, tìm kiếm việc làm sau này
1.3.5.4 Đề xuất phương hướng khắc phục
Lựa chọn, xây dựng được hệ thống bài tập đòi hỏi tính sáng tạo, kèm theo hướng dẫn sử dụng để đạt được mục đích phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh Thường xuyên ôn tập kiến thức cho học sinh qua hoạt động giải bài tập
Rèn luyện cho học sinh một số kỹ năng vận dụng toán học vào hoạt động giải bài tập hóa học đồng thời hướng dẫn học sinh ôn lại kiến thức đã học liên quan đến chương này
Giao bài tập về nhà qua hệ thống bài tập tương tự hoặc phát phiếu bài tập để học sinh tự ôn luyện các kiến thức cơ bản để giờ bài tập trên lớp có nhiều thời gian nâng cao và bồi dưỡng sự sáng tạo cho các em
Hình thành thói quen cho học sinh tìm nhiều lời giải cho một bài toán
Tập luyện cho học sinh phản ứng nhanh và chọn lựa được lời giải tối ưu cho bài toán bằng cách đó giúp bồi dưỡng tư duy sáng tạo cho các em học sinh Khích lệ, tuyên dương học sinh mỗi khi tìm được lời giải hay cho bài toán
Trang 34TIỂU KẾT CHƯƠNG I
Trong chương này, luận văn đã làm rõ các khái niệm của bài tập hóa học, tư duy, tư duy sáng tạo, nêu được các thành phần của tư duy sáng tạo, mối quan hệ giữa tư duy sáng tạo và việc giải bài tập hóa học, đồng thời đưa ra được tiềm năng của chuyên đề trong việc phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh
Việc bồi dưỡng và phát triển năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh thông qua quá trình dạy học giải bài tập hóa học là rất cần thiết bởi qua đó chúng ta giúp học sinh học tập tích cực hơn và kích thích được tính sáng tạo của các em trong học tập và trong cuộc sống
Vậy mỗi giáo viên nên thường xuyên tích lũy kiến thức để trang bị cho mình những phương pháp dạy học thích hợp nhằm phát triển và rèn luyện tư duy sáng tạo cho học sinh
Một điều quan trọng nữa, có thể nói trong dạy học sáng tạo, vai trò của người thầy hết sức quan trọng Để trở thành một giáo viên dạy giỏi, ngoài lòng tâm huyết, ngoài sự nỗ lực học tập không ngừng, thì người thầy giáo cần có và cần biết dạy cho học trò cách tư duy sáng tạo Luật giáo dục, chương II, mục 2, điều 23: " Giáo dục trung học phổ thông nhằm giúp học sinh củng cố và phát triển những kết quả của giáo dục trung học cơ sở, hoàn thiện học vấn phổ thông và những hiểu biết thông thường về kỹ thuật và hướng nghiệp để tiếp tục học tại các trường đại học, cao đẳng, trung học chuyên nghiệp, học nghề hoặc đi vào cuộc sống lao động"[14] Dù
đi theo hướng nào cũng luôn cần đến tư duy sáng tạo
Trang 35CHƯƠNG 2:
PHÁT TRIỂN TƯ DUY SÁNG TẠO CHO HỌC SINH Ở TRƯỜNG THPT QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP CHƯƠNG ESTE- LIPIT
2.1 Cấu trúc chương este- lipit hóa học lớp 12 [5], [6]
2.1.1 Vị trí, tầm quan trọng của chương este-lipit
Nội dung kiến thức của chương cung cấp cho học sinh kiến thức về este, lipit
và chất giặt rửa Este, lipit là một loại dẫn xuất của hiđrocacbon được nghiên cứu sau khi học sinh đã nắm được lí thuyết chủ đạo của hóa học hữu cơ cũng như nghiên cứu các hợp chất hiđrocacbon và một số dẫn xuất của hiđrocacbon trong chương trình hóa học lớp 11 Sau khi học xong phần este, lipit học sinh sẽ tiếp tục nghiên cứu các hợp chất tạp chức trong chương trình hóa học hữu cơ Như vậy, có thể nói phần este, lipit vừa là mở đầu cho chương trình hữu cơ lớp 12, vừa là kết thúc phần nghiên cứu các hợp chất hữu cơ đơn chức, đa chức
2.1.2 Cấu trúc chương este- lipit
Bài 2
LIPIT (1 tiết)
Bài 3
CHẤT GIẶT RỬA (1 tiết-giảm tải)
Bài 1
ESTE (CB:2 tiết)
(NC: 1 tiết )
Bài 4
LUYỆN TẬP (CB:1 tiết) (NC: 2 tiết )
Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc chương este- lipit
Trang 362.1.3 Mục tiêu chương este- lipit
1 Kiến thức
♦ HS biết:
- Khái niệm về este, lipit
- Tính chất vật lí, ứng dụng của este, chất béo Sự chuyển hoá chất béo trong
cơ thể, ứng dụng chất béo trong công nghiệp
- Khái niệm về chất giặt rửa Sản xuất xà phòng, chất giặt rửa tổng hợp
♦ HS hiểu:
- Cấu tạo, gọi tên, tính chất hoá học của este và chất béo
- Mối liên hệ giữa hiđrocacbon và các dẫn xuất chứa oxi
- Cấu trúc phân tử chất giặt rửa, cơ chế hoạt động của chất giặt rửa
2 Kĩ năng
- Lựa chọn phương pháp, viết phương trình phản ứng trong các chuyển hoá giữa các loại hiđrocacbon, chuyển hoá giữa hiđrocacbon, dẫn xuất halogen và các
dẫn xuất chứa oxi
- Giải các bài tập, bài toán hoá học có liên quan đến este và chất béo
3 Tình cảm, thái độ
- Giúp học sinh thấy được hoá học là môn học gắn liền với các kiến thức thực tiễn, đời sống và khoa học hoá học nghiên cứu các vấn đề xuất phát từ thực tế
để phục vụ con người Từ đó, học sinh xác định được trách nhiệm, ý thức học tập để
cống hiến sức mình cho hạnh phúc loài người
4 Mục tiêu chuyên đề bài tập về este- lipit:
- Xác định CTCT và tên gọi một số este đơn chức thường gặp
- Giải bài toán lập CTPT este no, đơn, mạch hở dựa trên phương trình cháy
- Lập CTCT của este đơn chức dựa vào phản ứng xà phòng hóa
- Tính khối lượng sản phẩm, khối lượng các chất tham gia dựa vào phản ứng xà phòng hóa , phản ứng este hóa
- Biết cách tính chỉ số axit, chỉ số xà phòng hóa, chỉ số iot
2.1.4 Một số vấn đề lí thuyết cần nắm vững của chương este- lipit
1 Khái niệm về dẫn xuất của axit cacboxylic
Trang 37- Dẫn xuất của axit cacboxylic là những sản phẩm tạo ra khi thay thế nhóm
hiđroxyl -OH trong nhóm cacboxyl -COOH bằng nguyên tử hay nhóm nguyên tử khác: -COOH -COZ (với Z: OR', NH2, OCOR, halogen, …)
- Este là dẫn xuất của axit cacboxylic Khi thay thế nhóm OH ở nhóm cacboxyl của axit cacboxylic bằng nhóm OR' thì được este
- Halogenua axit (quan trọng nhất là clorua axit RCOCl) Để tạo ra halogenua axit
có thể dùng các tác nhân như PCl5 (photpho pentaclorua), PCl3 (photpho triclorua), COCl2 (photgen), SOCl2 (thionyl clorua), …
RCOOH + PCl5 RCOCl + POCl3 + HCl
3RCOOH + PCl3 3RCOCl + H3PO3
RCOOH + SOCl2 RCOCl + SO2 + HCl
RCOOH + COCl2 RCOCl + CO2 + HCl
- Anhiđrit axit, có 2 loại: đối xứng (dạng (RCO)2O hoặc (ArCO)2O; gọi tên bằng cách thay từ axit bằng anhiđrit (CH3CO)2O là anhiđrit axetic), và không cân đối (sinh ra từ hai axit monocacboxylic khác nhau như CH3CO-O-OCC6H5; gọi tên bằng từ anhiđrit cộng với tên của hai axit - anhiđrit axetic benzoic)
Để tạo thành anhiđrit axit có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như dùng tác nhân hút nước P2O5 hay tác dụng của nhiệt, …
2 Công thức tổng quát của este
a/ Trường hợp đơn giản: là este không chứa nhóm chức nào khác, ta có các công
thức như sau :
- Tạo bởi axit cacboxylic đơn chức RCOOH và ancol đơn chức R'OH: RCOOR'
- Tạo bởi axit cacboxylic đa chức R(COOH)a và ancol đơn chức R'OH: R(COOR')a
- Tạo bởi axit cacboxylic đơn chức RCOOH và ancol đa chức R'(OH)b: (RCOO)bR'
- Tạo bởi axit cacboxylic đa chức R(COOH)a và ancol đa chức R'(OH)b: Rb(COO)abR'a Trong đó, R và R' là gốc hiđrocacbon (no, không no hoặc thơm); trường hợp đặc biệt, R có thể là H (đó là este của axit fomic H-COOH)
b/ Trường hợp phức tạp: là trường hợp este còn chứa nhóm OH (hiđroxi este) hoặc
este còn chứa nhóm COOH (este - axit) hoặc các este vòng nội phân tử … Este
Trang 38trong trường hợp này sẽ phải xét cụ thể mà không thể có CTTQ chung được Ví dụ với glixerol và axit axetic có thể có các hiđroxi este như HOC3H5(OOCCH3)2 hoặc (HO)2C3H5OOCCH3; hoặc với axit oxalic và metanol có thể có este - axit là HOOC-COOCH3
c/ Công thức tổng quát dạng phân tử của este không chứa nhóm chức khác
Nên sử dụng CTTQ dạng C Hn 2n + 2 2 O2a(trong đó n là số cacbon trong phân
tử este n ≥ 2, nguyên; là tổng số liên kết và số vòng trong phân tử ≥ 1,
nguyên; a là số nhóm chức este a ≥ 1, nguyên), để viết phản ứng cháy hoặc thiết lập công thức theo phần trăm khối lượng của nguyên tố cụ thể
3 Tính chất hoá học của este
a/ Phản ứng thuỷ phân este
Tính chất hoá học quan trọng nhất của este là phản ứng thuỷ phân Sơ đồ thuỷ phân
este (về cơ bản, chưa xét các trường hợp đặc biệt) là :
(este) (nước) (axit) (ancol)
Thuỷ phân chính là quá trình nghịch của của phản ứng este hoá
Phản ứng thuỷ phân có thể xảy ra trong môi trường axit hoặc môi trường bazơ
- Phản ứng thuỷ phân trong môi trường kiềm được gọi là phản ứng xà phòng hoá
Đặc điểm của phản ứng thuỷ phân este:
- Phản ứng thuỷ phân este trong môi trường axit là phản ứng thuận nghịch Sản
phẩm của phản ứng trong điều kiện này luôn có axit cacboxylic Để chuyển dịch
cân bằng về phía tạo axit và ancol, ta dùng lượng dư nước
- Phản ứng thuỷ phân este không những thuận nghịch mà còn rất chậm Để tăng
tốc độ phản ứng thuỷ phân ta đun nóng hỗn hợp phản ứng với với chất xúc tác axit (H 2 SO 4 , HCl…)
- Phản ứng xà phòng hoá chỉ xảy ra một chiều, sản phẩm thu được luôn có muối
của axit cacboxylic
Trang 39(este) (kiềm) (muối) (ancol, phenol, anđehit …)
b/ Phản ứng của gốc hiđrocacbon
Este không no (este của axit không no hoặc ancol không no) có khả năng tham
gia phản ứng cộng và phản ứng trùng hợp – đây là tính chất do liên kết quy định (tương tự như hiđrocacbon tương ứng) Một số phản ứng thuộc loại này có ứng dụng quan trọng là :
- Phản ứng chuyển hoá dầu (chất béo lỏng) thành mỡ (chất béo rắn)
- Trùng hợp metyl metacrylat thành poli(metyl metacrylat) – thuỷ tinh hữu cơ plexiglas)
- Phản ứng tráng gương của este của axit fomic
HCOOR' + 2AgNO3 + 3NH3 + H2O t 0 R'OCOONH4 + 2Ag + 2NH4NO3
4 Phản ứng khử este bởi líti-nhôm hiđrua LiAlH 4 thành ancol bậc I
3
1) LiAlH 2) H O
(Chú ý: anhiđrit axit, halogenua axit cũng bị líti-nhôm hiđrua khử tương tự)
5 Một số phản ứng thuỷ phân đặc biệt của este
Căn cứ vào sơ đồ phản ứng xà phòng hoá hay phản ứng thuỷ phân este ta có
thể căn cứ vào sản phẩm tạo thành để suy đoán cấu tạo của este ban đầu
Không nhất thiết sản phẩm cuối cùng phải có ancol, tuỳ thuộc vào việc
nhóm –OH đính vào gốc hiđrocacbon có cấu tạo như thế nào mà sẽ có các phản ứng
Trang 40tiếp theo xảy ra để có sản phẩm cuối cùng hoàn toàn khác nhau, hoặc nữa là do cấu tạo bất thường của este gây nên
Một số trường hợp thuỷ phân đặc biệt của este (không chứa halogen) thường gặp trong bài toán định lượng là :
Este + NaOH 1 muối + 1 anđehit
Este đơn chức có gốc ancol dạng công thức R-CH=CH-
Este + NaOH 1 muối + 1 xeton
Este đơn chức với dạng công thức R’ –COO – C(R)=C(R”)R’’’
Thí dụ : CH3-COO-C(CH 3 )= CH 2 tạo axeton khi thuỷ phân
Este + NaOH 1 muối + 1 ancol + H2O
Este- axit : HOOC-R-COOR’
Este + NaOH 2 muối + H2O
Este của phenol: C 6 H 5 OOC-R
Este + NaOH 1 muối + anđehit + H2O
Hiđroxi- este: RCOOCH(OH)-R’
Este + NaOH 1 muối + xeton + H2O
Hiđroxi- este: RCOOC(R)(OH)-R’
Este + NaOH 1 sản phẩm duy nhất
hoặc “m RẮN = mESTE + mNaOH”
Este vòng (được tạo bởi hiđroxi axit)
Este + NaOH Có MSP = MEste + MNaOH
Đây chính là este vòng nhưng được nhìn dưới góc độ khác mà thôi
6 Một số phương pháp điều chế este
a/ Phản ứng của ancol với axit cacboxylic và dẫn xuất như clorua axit, anhiđrit axit, tạo ra este