Luận án Tiến sĩ Giáo dục học: Hình thành và phát triển khái niệm phản ứng hóa học trong phần hóa học cơ sở và hóa học vô cơ ở trường phổ thông

Luận án thực hiện nghiên cứu với mục tiêu: nghiên cứu thời điểm phát sinh và phát triển khái niệm của từng loại phản ứng hóa học trong chương trình hóa học phổ thông, nghiên cứu mối liên hệ qua lại giữa một khái niệm này với khái niệm khác, nghiên cứu điều kiện cần thiết đảm bảo cho sự hình thành và phát triển của các khái niệm một cách thuận lợi, nghiên cứu các phương pháp dạy học phù hợp, hiệu quả đảm bảo cho sự hình thành và phát triển các khái niệm đạt kết quả. Mời các bạn cùng tham khảo.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

TRANG THỊ LÂN

HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KHÁI NIỆM PHẢN ỨNG HÓA HỌC TRONG PHẦN HÓA HỌC CƠ SỞ VÀ HÓA HỌC VÔ CƠ

HÀ NỘI – 2004

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các số liệu, kết quả trong luận

án là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

Tác giả luận án ký tên

TRANG THỊ LÂN

MỤC LỤC CỦA LUẬN ÁN Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Mục lục

Danh mục những chữ viết tắt

Danh mục các biểu bảng

Danh mục các sơ đồ, đồ thị

MỞ ĐẦU 1

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

4 Phương pháp nghiên cứu 4

5 Khách thể nghiên cứu 4

6 Đối tượng nghiên cứu 5

7 Giả thuyết khoa học 5

8 Cái mới của đề tài 5

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KHÁI NIỆM PHẢN ỨNG HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 6

1.1 Cơ sở phương pháp luận của quá trình dạy học 6

1.1.1 Tương quan giữa quá trình nhận thức với QTDH 6

1.1.2 Động lực và logic của quá trình dạy học 7

1.2 Xu thế đổi mới và phát triển PPDH hiện nay 9

1.2.1 PPDH trong xu thế phát triển của thời đại mới 9

1.2.2 Định hướng cơ bản về đổi mới và phát triển PPDH ở Việt Nam hiện nay 10

1.2.3 Một số mô hình đổi mới PPDH hiện nay ở Việt Nam 11

1.3 Cơ sở lý luận của sự hình thành và phát triển khái niệm hoa học cơ bản ở trường phổ thông 15

1.3.1 Tầm quan trọng của việc hình thành và phát triển khái niệm trong dạy học hóa học 15

1.3.2 Khái niệm khoa học 16

1.3.3 Các giai đoạn của việc hình thành và phát triển các khái niệm hoa học cơ bản ở trường phổ thông 19

1.3.4 Vai trò của thực nghiệm trong việc hình thành KNHH 21

1.3.5 Việc định nghĩa khái niệm cơ bản 22

1.3.6 So sánh và đối chiếu trong việc hình thành khái niệm 24

1.3.7 Vai trò của bài tập trong việc củng cố và phát triển khái niệm hóa học cơ bản 25

1.3.8 Nội dung nghiên cứu hình thành các khái niệm 27

1.4 Cơ sở lý thuyết của phản ứng hoa học 28

1.4.1 Bản chất của phản ứng hoa học 28

1.4.2 Điều kiện để phản ứng xảy ra 29

1.4.3 Tốc độ của phản ứng hóa học 30

1.4.4 Cơ chế phản ứng hóa học 38

1.4.5 Chiều của phản ứng 39

1 4.6 Cân bằng hóa học 41

1.4.7 Nhiệt của phản ứng 45

1.5 Thực tế hình thành và phát triển khái niệm hóa học cơ bản ở trường phổ thông hiện nay 48

1.5.1 Thực tế dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay 48

1.5.2 Tinh hình và chất lượng hình thành các khái niệm hóa học cơ bản ở trường phổ thông 50 1.5.3 Nguyên nhân khách quan và chủ quan những mặt còn hạn chế cần khắc phục 50

TIỂU KẾT CHƯƠNG I 52

CHƯƠNG 2: HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN KHÁI NIỆM PHẢN ỨNG HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 53

2.1 Thời điểm xuất hiện các khái niệm về phản ứng hóa học trong chương trình hóa học phổ thông 53

2.2 Sơ đồ quá trình hình thành một số khái niệm cơ bản trong chương trình hóa học phổ thông 57 2.3 Nguyên tắc hình thành một khái niệm của phản ứng hóa học (4 nguyên tắc) 60

2.4 Qui trình hình thành một khái niệm của phản ứng hóa học (3 bước) 61

2.5 Hình thành và phát triển khái niệm phản ứng hoa học trong phần hóa học cơ sở và hóa học vô cơ ở trường phổ thông 62

2.5.1 Hình thành khái niệm : PƯHH, dấu hiệu của phản ứng, bản chất của phản ứng, điều kiện để xảy ra phản ứng 63

2.5.2 Hình thành và phát triển khái niệm phản ứng hóa hợp 70

2.5.3 Hình thành và phát triển khái niệm phản ứng phân hủy 73

2.5.4 Hình thành và phát triển khái niệm phản ứng thế 75

2.5.5 Hình thành và phát triển khái niệm phản ứng trao đổi 77

2.5.6 Hình thành và phát triển khái niệm PƯ oxi hóa - khử 79

2.5.7 Hình thành và phát triển khái niệm phản ứng điện phân 105

2.5.8 Hình thành và phát triển khái niệm phản ứng axít - bazơ 110

2.6 Hình thành và phát triển các khái niệm thành phần của khái niệm phản ứng hóa học 121

2.6.1 Hình thành và phát triển khái niệm cơ chế phản ứng 121

2.6.2 Hình thành và phát triển khái niệm xúc tác 122

2.6.3 Hình thành và phát triển khái niệm nhiệt của phản ứng 127

2.6.4 Hình thành và phát triển KN tốc độ phản ứng hóa học 129

2.6.5 Hình thành và phát triển khái niệm cân bằng hóa học 134

2.6.6 Hình thành và phát triển khái niệm hiệu suất phản ứng 140

2.6.7 Hình thành và phát triển khái niệm chiều của phản ứng 142

2.6.8 Hình thành và phát triển khái niệm phân loại phản ứng hóa học trong hóa vô cơ 154

TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 157

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 159

3.1 Mục đích thực nghiệm 159

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 159

3.3 Thời gian, địa bàn và giáo viên dạy thực nghiệm 160

3.4 Đối tượng thực nghiệm 161

3.5 Các bài dạy thực nghiệm (8 bài) 161

3.6 Kiểm tra kết quả thực nghiệm 161

3.7 Phân tích chất lượng nắm vững khái niệm của học sinh qua kiểm tra kiến thức 162

3.7.1 Phân tích định tính kết quả kiểm tra 162

3.7.2 Phân tích định lượng kết quả kiểm tra 162

3.8 Xử lý kết quả thực nghiệm 164

3.9 Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm 184

3.9.1 Phân tích định tính 184

3.9.2 Phân tích định lượng 186

TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 186

KẾT LUẬN CỦA LUẬN ÁN VÀ KIẾN NGHỊ 188

DANH MỤC VÀ CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ 191

TÀI LIỆU THAM KHẢO 193

PHẦN PHỤ LỤC CỦA LUẬN ÁN 201

: Học sinh : Hệ thống tuần hoàn : Khái niệm

: Khái niệm cơ bản : Khái niệm hóa học : Kỹ thuật tổng hợp : Nhà xuất bản : Phân nhóm chính : Phương pháp dạy học : Phương trình

: Phương trình phán ứng : Phản ứng

: Phản ứng hóa học : Quá trình dạy học : Sách giáo khoa : Trung học cơ sở : Trung học phổ thông : Thực nghiệm

: Thực nghiệm sư phạm : Trang

DANH MỤC CÁC BIỂU BẢNG

* Bảng 2.2 So sánh khái niệm chất khử, chất oxi hóa, sự khử, sự oxi hóa 81

* Bảng 2.3 So sánh khái niệm hóa trị và khái niệm số oxi hóa 93

* Bảng 2.3 Sự biến thiên tính oxi hóa khử của các nguyên tố trong HTTH 101

* Bảng 2.4 So sánh giữa khái niệm axít, bazơ của Areniuyt và của Bronstd 116

* Bảng 2.5 Sự phát triển khái niệm axít, bazơ ở mỗi giai đoạn và các PPDH chính sử dụng ở

* Bảng 3.1 Danh sách các trường thực nghiệm và GV tham gia thực nghiệm 160

* Bảng 3 3 Phân phối kết quả học tập và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 165

*Bảng 3 4 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xitrở xuống 166

* Bảng 3.5 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 167

* Bảng 3.6 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 168

*Bảng 3.8 Tổng hợp các tham số đặc trưng (TN năm : 2000 -2001) 169

* Bảng 3 9 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 170

* Bảng 3.10 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 171

* Bảng 3 11 Phần phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 172

* Bảng 3.12 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 173

* Bảng 3.13 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 174

* Bảng 3.14 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 175

* Bảng 3.15 Tổng hợp phân loại kết quả học tập của HS (TN năm : 2001-2002) 176

* Bảng 3.16 Tổng hợp các tham số đặc trƣng (TN năm : 2001-2002) 176

* Bảng 3.17 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 177

* Bảng 3.18 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 178

* Bảng 3 19 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 179

* Bảng 3.20 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 180

* Bảng 3.21 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 181

* Bảng 3.22 Phân phối kết quả và % học sinh đạt điểm Xi trở xuống 182

* Bảng 3.23 Tổng hợp phân loại kết quả HT của HS (TN năm 2002-2003) 183

*Bảng 3.24 Tổng hợp các tham số đặc trƣng (TN năm 2002-2003) 183

DANH MỤC CÁC SƠ ĐỒ, ĐỒ THỊ

2.2 Sơ đồ quá trình hình thành một số khái niệm cơ bản trong chương trình hóa học

phổ thông 57

Hình 3.1 Đồ thị đường lũy tích bài "Oxit - Sự oxi hóa" 165

Hình 3.2 Đồ thị đường lũy tích bài "Oxít - Sự oxi hóa " 166

Hình 3.3 Đồ thị đường lũy tích bài "Tính chất của muối" 167

Hình 3.4 Đồ thị đường lũy tích bài “Tính chất của muối” 168

Hình 3.5 Đồ thị đường luỹ tích bài "Phản ứng oxi hóa-khử" 170

Hình 3.6 Đồ thị đường lũy tích bài "Hiệu ứng nhiệt của phản ứng" 171

Hình 3.7 Đồ thị đường lũy tích bài "Tốc độ phản ứng" 172

Hình 3.8 Đồ thị đường lũy tích bài “Cân bằng hóa học” 173

Hình 3.9 Đồ hình đường tích lũy tích bài “Axit – bazơ” 174

Hình 3.10 Đồ thị đường lũy tích bài "Phản ứng trao đổi ion" 175

Hình 3.11 Đồ thị đường lũy tích bài "Phản ứng oxi hóa-khử " 177

Hình 3.12 Đồ thị đường lũy tích bài "Hiệu ứng nhiệt của phản ứng" 178

Hình 3.13 Đồ thị đường lũy tích bài "Tốc độ phản ứng 179

Hình 3.14 Đồ thị đường lũy tích bài "Cân bằng hóa học " 180

Hình 3.15 Đồ thị đường lũy tích bài "Axít - Bazơ" 181

Hình 3.16 Đồ thị đường lũy tích bài "Phản ứng trao đổi ion 182

MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài

Muốn đưa đất nước ta tiến từ sản xuất nhỏ lên sản xuất lớn để thoát khỏi nghèo nàn, lạc hậu và hòa nhập vào nền văn minh thế giới chúng ta nhất thiết phải tiến hành công nghiệp hóa, hiện đại hóa nền kinh tế quốc dân Muốn thực hiện thắng lợi sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa thì cần phải phát huy nguồn lực con người với tư cách là nguồn lực của mọi nguồn lực Muốn phát huy nguồn lực con người thì phải dựa vững chắc vào sự nghiệp GD và

ĐT Đến lượt mình, sự nghiệp GD và ĐT chỉ đạt được những thành tựu nhất định khi việc dạy và học trong trường được chú ý đầu tư để từng bước đổi mới toàn diện

Từ nhiều năm nay chúng ta đang tiến hành công cuộc đổi mới nền giáo dục trên nhiều mặt: "Xác định lại mục tiêu, thiết kế lại chương trình, nội dung, phương pháp GD và ĐT" [12]

Trước sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nước, nền GD và ĐT của nước nhà đóng vai trò, chức năng của một cỗ máy cái nhằm hoạt động "nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài"[12] để hoàn thành tốt công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, đưa nước ta tiến kịp với các nước trong khu vực và trên toàn cầu

Báo cáo chính trị của Đại hội Đảng Cộng sản Việt Nam lần thứ IX, tháng 4 năm 2001

đã viết: "Phát triển GD va ĐT Là một trong những động lực quan trọng thúc đẩy sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa, là điều kiện để phát huy nguồn lực con người - yếu tố cơ bản

để phát triển xã hội, tăng trưởng kinh tế nhanh và bền vững

Tiếp tục nâng cao giáo dục toàn diện, đổi mới nội dung, phương pháp dạy và học, hệ thống trường lớp và hệ thống quản lý giáo dục; thực hiện chuẩn hóa, hiện đại hóa, xã hội hóa" Phát huy tinh thần độc lập suy nghĩ và sáng tạo của

học sinh và sinh viên, đề cao năng lực tự học, tự hoàn thiện học vấn và tay nghề" [13]

Những phương hướng trên đây đặt ra cho nhà trường nhiệm vụ phải tích cực nghiên cứu đổi mới PPDH nhằm nâng cao hơn nữa chất lượng GD và ĐT

Muốn nâng cao chất lượng dạy học không thể không nghiên cứu phương pháp để nâng cao chất lượng hình thành những KNCB của mỗi môn học cho HS

Hình thành KN là một trong những vấn đề trung tâm của lý luận dạy học bộ môn Nó

có tầm quan trọng rất lớn không những về mặt trí dục mà cả về mặt đức dục nữa Muốn nắm vững nội dung một môn học trước hết phải nắm vững hệ thống các KNCB của nó

Nghiên cứu sự hình thành và phát triển của các KNCB là để tìm ra sự phát sinh và phát triển của các KN này, đồng thời phát hiện ra mối dây liên hệ qua lại giữa KN đó với những KN khác

Chỉ có trên cơ sở nắm vững sự hình thành các KNCB thì người GV mới giảng dạy tốt

Sự phát triển có kế hoạch những KNCB từ bài này sang bài khác, gắn bỏ tất cả các PPDH với nội dung, đưa chúng thành một hệ thống, làm cho toàn bộ quá trinh sư phạm trở nên có tính định hướng rõ rệt, có tính mục đích

Trong hệ thống các KNHH cơ bản được nghiên cứu ở trường phổ thông thì khái niệm PƯHH là một trong số các KN quan trọng nhất PƯHH là đối tượng chính của hóa học

Phản ứng hóa học biểu hiện sự vận động hóa học của các chất Nghiên cứu hoa học là nghiên cứu tính chất của các chất và sự biến đổi chất này thành chất khác

Việc nghiên cứu các nguyên tố và các hợp chất của chúng căn bản thông qua việc nghiên cứu các PƯHH mà chúng thể hiện Việc nắm vững kiến thức về PƯHH sẽ nâng cao mức độ nắm vững lý thuyết về hoa học, đồng thời giúp HS rèn luyện kỹ năng góp phần quan trọng trong việc giáo dục KTTH

Nghiên cứu sự hình thành và phát triển KN các loại PƯHH sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy học hóa học ở trường phổ thông

Ở Việt Nam cũng như trên thế giới sự hình thành và phát triển các KNHH cơ bản ở trường phổ thông còn ít được chú ý nghiên cứu Mới chỉ có một công trinh của cố Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu sự hình thành một số KNHH ở trường phổ thông như hình thành ngôn ngữ hóa học, vai trò của định nghĩa và thực nghiệm trong việc hình thành KNHH

[102] Đó chính là những lý do thôi thúc chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài : "Hình thành và phát triển khái niệm PƯHH trong phần hóa học cơ sở và hóa học vô cơ ở trường phổ thông

"

2 Mục đích nghiên cứu

2.1 Nghiên cứu thời điểm phát sinh và phát triển KN của từng loại PƯHH trong chương trình hóa học phổ thông

2.2 Nghiên cứu mối liên hệ qua lại giữa một KN này với KN khác

2.3 Nghiên cứu điều kiện cần thiết đảm bảo cho sự hình thành và phát triển của các

KN một cách thuận lợi

2.4 Nghiên cứu các PPDH phù hợp, hiệu quả đảm bảo cho sự hình thành và phát triển các KN đạt kết quả

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

3.1 Nghiên cứu lý luận về quá trình hình thành và phát triển các KNCB ở trường phổ thông

3.2 Nghiên cứu nội dung và cấu trúc chương trình hóa học phổ thông

3.3 Nghiên cứu thực tế giảng dạy hóa học ở trường phổ thông (đi sâu vào vấn đề hình thành và phát triển các KNHH cơ bản)

3.4 Tìm phương pháp tối ưu cho sự hình thành và phát triển khái niệm của từng loại PƯHH

3.5 Lựa chọn các phương pháp và phương tiện dạy học thích hợp cho sự hình thành

và phát triển KN của từng loại PƯ

3.6 Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu quả qui trình, phương pháp, phương

tiện dạy học đã lựa chọn

4 Phương pháp nghiên cứu

4 1 Nghiên cứu lý luận :

4.1.1 Nghiên cứu các văn kiện của Đảng và Nhà nước, của BGD và ĐT có liên quan đến vấn đề nâng cao chất lượng giáo dục

4.1.2 Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học, tâm lý học, giáo dục học và các tài liệu cơ bản có liên quan đến đề tài

4.2 Nghiên cứu thực tiễn :

4.2.1 Nghiên cứu thực tế dạy học hóa học ở trường phổ thông để tìm ra ưu, nhược điểm của việc dạy học hóa học hiện nay

4.2.2 Nghiên cứu đánh giá chất lượng của việc hình thành và phát triển các KNHH

cơ bản ở trường phổ thông

4.3 Xây dựng qui trình tối ưu :

Lựa chọn phương pháp, phương tiện dạy học thích hợp để hình thành và phát triển các KNHH được nghiên cứu trong đề tài này

6 Đối tượng nghiên cứu

Sự hình thành và phát triển khái niệm PƯHH ở trường phổ thông bao gồm các loại PƯHH; các KN thành phần của khái niệm PƯHH (tốc độ PƯ, CBHH, cơ chế PƯ, nhiệt của

PƯ, xúc tác cho PƯ )

7 Giả thuyết khoa học

Nắm vững được sự hình thành và phát triển của mỗi một KN; lựa chọn phương pháp

và phương tiện dạy học có hiệu quả để hình thành nó; có kế hoạch củng cố và phát triển KN

đó từ bài này qua bài khác thì KN sẽ được hình thành vững chắc, sâu sắc và toàn diện

Chất lượng nắm vững kiến thức của HS sẽ được nâng cao, năng lực trí tuệ sẽ được phát triển

8 Cái mới của đề tài

Lần đầu tiên nghiên cứu một cách có hệ thống sự hình thành và phát triển khái niệm PƯHH trong phần hóa học cơ sở và hóa học vô cơ ở trường phổ thông Xây dựng 4 nguyên tắc và qui trình chung gồm 3 bước cho việc hình thành một KNHH cơ bản

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA SỰ HÌNH THÀNH

VÀ PHÁT TRIỂN KHÁI NIỆM PHẢN ỨNG HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ

THÔNG

1.1 Cơ sở phương pháp luận của quá trình dạy học

1.1.1 Tương quan giữa quá trình nhận thức với QTDH

Quá trình nhận thức của HS, cũng đúng với các qui luật nhận thức khoa học chung của loài người nhưng diễn ra dưới dạng khá độc đáo Quá trình học tập của HS có sự khác biệt rất lớn với quá trình nghiên cứu của các nhà khoa học

• Không có nhiệm vụ phát hiện các chân lý khoa học mới mẻ mà chỉ đòi hỏi lĩnh hội tri thức một cách sáng tạo

• Trong một thời gian ngắn, HS có thể lĩnh hội một lượng thông tin lớn và có giá trị (những thông tin mà loài người phải trải qua sự mò mẫm và tích lũy qua nhiều thời đại, nhiều thế hệ mới tạo nên được) [ll, tr 6]

• Về phương tiện, HS lĩnh hội tri thức trong điều kiện của nhà trường (chỉ với những Dụng cụ sơ sài, đơn giản), trong khi các nhà khoa học khám phá ra một định luật, hay xây dựng một lý thuyết nào đó phải cần có thiết bị thí nghiệm, máy móc tinh vi.[18, tr 205]

Có sự lựu chọn các hình thức, phương pháp hoạt động nhận thức để phù hợp với đặc điểm lứa tuổi HS

• Nhiều loại tri thức HS thu lượm đươc khôn phải bằng quan sát trực tiếp đối tượng nghiên cứu mà bằng cách gián tiếp (qua miêu tả, qua lời kể, qua nghiên cứu trực tiếp đối tương dưới sư hướng dẫn của GV)

Con đường biện chứng của nhận thức chân lý, nhận thức hiện thực khách quan, theo qui tắc nổi tiếng của Lênin: "Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến hoạt động thực tiễn ".[85]

Khi bàn về con đường biện chứng của nhận thức, Lênin đã khẳng định rằng con đường nhận thức không phải con đường thẳng, mà nó rất phức tạp và quanh co Trong quá trình phát triển vô tận của nhận thức, thông qua việc nảy sinh mâu thuẫn và giải quyết mâu thuẫn con người càng gần với tự nhiên, nhưng không bao giờ có thể thâu tóm trọn vẹn, hoàn toàn đầy đủ về tự nhiên

Quá trình nhận thức là một sự thống nhất không thể chia cắt được Sự trực quan sinh động gắn với tư duy trừu tượng và thực tiễn thâm nhập vào hai giai đoạn trên Trong dạy học, các giai đoạn này có thể bị thay đổi hoàn toàn trong trình tự của chúng

1.1.2 Động lực và logic của quá trình dạy học

1.1.2.1 Động lực của quá trình dạy học

Chủ nghĩa duy vật biện chứng cho rằng sự thống nhất và đấu tranh giữa các mặt đối lập là nguồn gốc phát triển Trong tiến trinh dạy và học thường xuất hiện các mâu thuẫn Việc nhận thức được các mâu thuẫn và giúp HS giải quyết các mâu thuẫn đó sẽ tạo nên động lực của QTDH và sự phát triển của HS

- Mâu thuẫn nảy sinh giữa các yêu cầu ngày càng cao của xã hội đối với QTDH và hiện trạng của quá trình đó, một hiện trạng cần được cải tiến không ngừng

- Mâu thuẫn giữa tính tích cực, chủ đạo của thầy với tính tự giác, tích cực, chủ động của trò

- Mâu thuẫn giữa mục đích, nhiệm vụ, nội dung dạy học với phương tiện, điều kiện,

cơ sở vật chất để thực hiện mục đích, nhiệm vụ đó, v.v

Tuy nhiên, cần nhấn mạnh rằng mâu thuẫn trung tâm của QTDH là mâu thuẫn giữa các nhu cầu tiếp thu kiến thức, kỹ năng và kỹ xảo với các khả năng thực tế thỏa mãn các nhu cầu đó.[11, tr 8]

Thực tiễn dạy học chứng tỏ rằng, không phải bất kỳ mâu thuẫn nào cũng là động lực của QTDH, mâu thuẫn muốn trở thành động lực cần có 3 điều kiện :

+ Mâu thuẫn được người học ý thức đúng và đầy đủ

+ Mâu thuẫn vừa sức người học

+ Mâu thuẫn nảy sinh trong tiến trình dạy học [51, tr 35]

Để nâng cao hiệu quả của QTDH theo quan điểm nhận thức luận thì nhiệm vụ của

mười thầy là phải khơi ra những mâu thuẫn và tạo điều kiện để cho HS giải quyết các mâu

thuẫn đó một cách tự lực

1.1.2.2 Logic của quá trình dạy học

QTDH được tiến hành theo một trình tự nhất định với vai trò tổ chức, điều khiến của người dạy

Logic của QTDH chính là trình tự vận động theo những qui luật nhất định của QTDH, nhằm làm cho người học nắm được tri thức và kỹ năng Logic học của QTDH phụ thuộc vào đặc trưng nội dung môn học và đặc điểm hoạt động của người học

QTDH vận động theo logic môn học và phải phù hợp với nhận thức của người học Quá trình này diễn ra theo những bước nhất định Mỗi bước đó còn được gọi là mỗi khâu của QTDH

QTDH nói chung có thể diễn ra theo các khâu cơ bản sau:

- Kích thích thái độ học tập tích cực của người học

- Tổ chức, điều khiển người học lĩnh hội kiến thức mới

- Tổ chức, điều kiến người học củng cố kiến thức

- Tổ chức, điều khiển người học rèn luyện kỹ năng, kỹ xảo trong học tập

- Kiểm tra, đánh giá và tổ chức, điều khiển người học tự kiểm tra, tự đánh giá kết quả học tập

- Phân tích kết quả học tập và tự điều chỉnh hoạt động học tập nhằm hoàn thiện QTDH

Sự phân chia các khâu của QTDH chỉ là tương đối, các khâu có thể xen kẽ, thâm nhập, bổ sung cho nhau Trong QTDH, không máy móc thực hiện các khâu theo một trình tự nhất định, có thể vận dụng linh hoạt, sáng tạo, không nhất thiết phải thực hiện đầy đủ tất cả các khâu của QTDH [51, tr 38]

1.2 Xu thế đổi mới và phát triển PPDH hiện nay

1.2.1 PPDH trong xu thế phát triển của thời đại mới

Khi đầu tư trong lĩnh vực đào tạo nói chung và dạy học nói riêng, xu thế chung là đào tạo theo chiều sâu

Đầu tư dạy học theo chiều sâu, thực chất là đầu tư CÔNG NGHỆ DẠY HỌC (CNDH)

CNDH là những qui trình kỹ thuật trong dạy học Nó bao gồm cả chiến lược và sách lược, chiến thuật và thủ thuật trong DH, nhằm khơi dậy tối đa những tiềm năng của người học, giúp họ phát triển theo những giá trị chân, thiện, mỹ:

CNDH theo lối mới là một loại hình công nghệ dây chuyền, dây chuyền vật chất và tinh thần

Tinh thần của CNDH mới rất phù hợp với mục tiêu phát triển về giáo dục - đào tạo

mà Đảng ta đã vạch ra: "nâng cao dân trí, bồi dưỡng nhân lực, đào tạo nhân tài" [26, tr 5]

Trong khi chờ đợi một CNDH phổ quát của Việt Nam, mà cho dù đã có sẵn, mỗi người vẫn có thể tự thiết kế cho mình một CNDH thích ứng, hợp với hoàn cảnh riêng, tình hình riêng của nơi mình dạy

1.2.2 Định hướng cơ bản về đổi mới và phát triển PPDH ở Việt Nam hiện nay

"Bản chất của việc đổi mới PPDH là tổ chức cho người học học tập trong hoạt động

tự giác, tích cực, sáng tạo, trong đó việc xây dựng phong cách học tập sáng tạo là cốt lõi của đổi mới phương pháp giáo dục nói chung và PPDH nói riêng" [104, tr 11]

• Tại sao phải đổi mới PPDH:

Đổi mới PPDH là một công việc có ý nghĩa cực kỳ to lớn và luôn mang tính thời sự Trong thời đại ngày nay, thời kỳ mà KHKT đang phát triển như vũ bão, thời kỳ bùng

nổ thông tin đang đặt ra cho người thầy giáo những yêu cầu rất cao về mặt phương pháp

Thực tế cho thấy, những PPDH truyền thống ảnh hưởng khá nặng chủ nghĩa kinh nghiệm không đủ sức chuyển tải khối lượng kiến thức lớn, ngày càng phức tạp của nhân loại cho thế hệ trẻ Mục tiêu của chúng ta là làm thế nào để trong một thời gian ngắn có thể giúp thế hệ trẻ nắm bắt được những tiến bộ của KHKT hiện đại

• Để làm tốt được việc này chúng ta phải học hỏi các nước phát triển, áp dụng những kinh nghiệm đó một cách sáng tạo, tìm ra con đường phát triển riêng phù hợp với hoàn cảnh của đất nước

• Nền giáo dục hiện đại ở nước ta đang giải quyết hai nhiệm vụ về mặt đào tạo: + Trang bị cho HS những kiến thức KHKT hiện đại, tinh túy của nhân loại

Với thời gian, kho tàng kiến thức của loài người ngày càng phong phú mà thời gian học tập của HS trên lớp thì hạn chế, không đủ để HS có thể học hết các kiến thức cần thiết

Chính vì những lý do trên, cần phải chuẩn bị cho HS có khả năng tự học ngay từ lúc còn ngồi trên ghế nhà trường và trong tương lai lâu dài

Việc học tập của HS cần mang nhiều ý nghĩa "tự học" Người GV cần chú ý dạy cho

Trong thời đại thông tin bùng nổ, giao thông liên lạc thuận tiện, khi hòa nhập với cộng đồng thế giới phải làm sao cho thế hệ trẻ luôn giữ được bản sắc dân tộc, lòng nhân ái, quan hệ với cộng đồng thế giới v.v

Phải đổi mới mạnh mẽ, toàn diện và đồng bộ nền giáo dục ở tầm vĩ mô của Nhà nước, của toàn xã hội và cả ở tầm vi mô của mỗi trường, lớp học

Chất lượng giáo dục thể hiện ở sản phẩm cuối cùng của quá trình giáo dục, đó là phẩm chất, nhân cách của HS

1.2.3 Một số mô hình đổi mới PPDH hiện nay ở Việt Nam

1.2.3.1 Dạy học lấy học sinh làm trung tâm (DHLHSLTT)

• Tư tưởng đề cao tính tích cực, chủ động của người học, tôn trọng những gì thuộc về người học đã xuất hiện từ lâu trong lịch sử

Ở Việt Nam, từ cuối thập kỷ 80 bắt đầu xuất hiện thuật ngữ "Dạy học lấy học sinh làm trung tâm" Lúc đầu nó xuất hiện như một khẩu hiệu mới, chữ nghĩa khác đi nhưng ý tưởng thì giống như những khẩu hiệu đã có từ lâu trong

nền giáo dục cách mạng của ta: "Tất cả vì học sinh thân yêu", "Thầy chủ đạo, trò chủ động",

"Biến quá trình đào tạo thành quá trình tự đào tạo", "Học sinh là chủ thể sáng tạo"

• DHLHSLTT là một quan niệm dạy học (DH) Đó là một tư tưởng, một cách tiếp cận quá trình giáo dục, QTDH

DHLHSLTT có những đặc trưng cơ bản: nhu cầu, lợi ích, hứng thú, khả năng, điều kiện của người học là cơ sở xuất phát của việc DH; người học được tham gia vào quá trình chuẩn bị và tiến trình DH; mối quan hệ tương tác giữa người dạy và người học chan hòa, thân

ái, hợp tác, thông hiểu lẫn nhau; người học được phát huy cao độ năng lực tự lĩnh hội, tự khám phá kiến thức, tự họ thông qua hoạt động của mình mà hình thành nhân cách, phát triển trí thông minh, sáng tạo

• Cần lưu ý: DHLHSLTT là một quan niệm dạy học, một cách tiếp cận sư phạm chứ không phải là một PPDH

"DHLHSLTT" xác lập vai trò chủ thể của người học, không hề làm suy giảm mà ngược lại còn nâng cao hơn vai trò, trách nhiệm của người thầy Vai trò, trách nhiệm của người thầy trở nên quan trọng hơn, nặng nề hơn, nhưng tế nhị hơn Trách nhiệm của thầy bày

giờ là: thiết kế, ủy thác, điều khiển, thể chế hóa

1.2.3.2 Đổi mới PPDH theo hướng hoạt động hóa người học

Để đáp ứng nhu cầu cấp thiết phục vụ sự nghiệp đổi mới GD và ĐT, từ năm 1994, BGD và ĐT đã tổ chức xây dựng chương trình "Đổi mới PPDH theo hướng hoạt động hóa người học" thực hiện trong thời gian hai năm 1994 - 1995

Mục tiêu cụ thể của chương trình là : xây dựng cơ sở lý luận cho việc đổi mới PPDH theo hướng hoạt động hóa người học, từ đó đưa ra một số mô hình dạy học nhằm giải quyết một số vấn đề cấp thiết theo hướng:

- HS trở thành chủ thể hoạt động trong học tập

- Hình thành công nghệ kiểm tra đánh giá

- Tăng cường sử dụng các phương tiện kỹ thuật, đặc biệt là công nghệ thông tin trong QTDH

1.2.3.3 Phương hướng hoàn thiện PPDH bộ môn hoa học ở trường phổ thông theo hướng hoạt động hóa người học

a Tăng cường mức độ hoạt động của HS, các em phải là chủ thể hoạt động, đặc biệt

là hoạt động tư duy

b Các PPDH hóa học phải thể hiện được phương pháp nhận thức khoa học đặc trưng của bộ môn hoa học là thực nghiệm, tận dụng khai thác đặc thù bộ môn hóa học, tạo ra các hình thức hoạt động của HS một cách phong phú và đa dạng Do đó phải tăng cường sử dụng thí nghiệm và các phương tiện trực quan

c Giáo viên phải chú ý hình thành năng lực giải quyết vấn đề cho HS và có biện pháp hình thành từng bước năng lực giải quyết vấn đề từ thấp đến cao Đây chính là biện pháp quan trọng để tăng mức độ hoạt động tự lực, chủ động, tích cực của HS và phát triển tư duy cho các em

1.2.3.4 Điều kiện đảm bảo cho việc đổi mới PPDH môn hóa học theo hướng hoạt động hóa người học

+ Nâng cao tiềm lực về hóa học cho người GV, trong đó có kiến thức hóa học, kỹ năng thí nghiệm, kỹ năng sử dụng các phương tiện kỹ thuật dạy học

+ Nâng cao trình độ nghiệp vụ sư phạm của người GV, trong đó có kỹ thuật dạy học, đặc biệt là năng lực sử dụng các PPDH mới, GV phải biết xác định đúng yêu cầu trọng tâm từng giờ học, biết phân phối thời gian hợp lý

+ Tăng cường trang bị dụng cụ, hóa chất, máy móc, thiết bị dạy học cho các trường phổ thông

+ Giảm số HS trong mỗi lớp học xuống dưới 35 em/lớp

+ Có chính sách thỏa đáng đối với GV, đặc biệt là với GV dạy giỏi

+ Tiến hành đổi mới PPDH theo hướng hoạt động hóa người học Trước mắt là hoàn thiện chất lượng các PPDH hiện có, đa dạng hóa phù hợp với các cấp học, các loại hình trường, sáng tạo ra những PPDH mới [18, tr 213]

1.2.3.5 Tình hình đổi mới chương trình và sách giáo khoa hóa học ở trường phổ thông Việt Nam hiện nay

Quốc hội nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, khóa X, kỳ họp thứ 8 (từ ngày 14/11 đến ngày 09/12/2000) đã thông qua nghị quyết về đổi mới chương trình giáo dục phổ thông

Mục tiêu của việc đổi mới chương trình giáo dục phổ thông là xây dựng nội dung chương trình, phương pháp giáo dục, SGK phổ thông mới nhằm nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện thế hệ trẻ, đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực phục vụ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, phù hợp với thực tiễn và truyền thống Việt Nam; tiếp cận trình độ giáo dục phổ thông ở các nước phát triển trong khu vực và trên thế giới

Việc đổi mới chương trình giáo dục phổ thông phải quán triệt mục tiêu, yêu cầu về nội dung, phương pháp giáo dục, khắc phục những mặt còn hạn chế của chương trình, SGK hiện hành; tăng cường tính thực tiễn, kỹ năng thực hành, năng lực tự học; bổ sung những

thành tựu khoa học và công nghệ hiện đại phù hợp với khả năng tiếp thu của HS

Đổi mới chương trinh và SGK để đổi mới PPDH theo định hướng sau đây:

- Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS

- Bồi dưỡng phương pháp tự học

- Rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn

- Tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS

Muốn phát huy tính tích cực và bồi dưỡng phương pháp tự học cho HS thì GV phải sử dụng PPDH tích cực

Đặc trưng của PPDH tích cực là:

- Dạy học thông qua tổ chức các hoạt động của HS

- Chú trọng rèn luyện phương pháp tự học

- Tăng cường học tập cá thể phối hợp với học tập hợp tác

- Kết hợp đánh giá của thầy với tự đánh giá của trò

Bản chất của PPDH tích cực là khai thác động lực học tập trong bản thân người học

để phát triển chính họ Coi trọng lợi ích, nhu cầu của cá nhân người học, đảm bảo cho họ thích ứng với đời sống xã hội

Điều kiện áp dụng PPDH tích cực là:

- Trình độ, kinh nghiệm của GV

- Phương pháp học phù hợp của HS

- Đổi mới cấu trúc chương trình và SGK

- Bổ sung phương tiện thiết bị dạy học

- Thay đổi cách thi cử, cách đánh giá HS và GV

Như vậy, trước đây ở trên lớp GV hoạt động là chính thì bây giờ HS hoạt động là chính Trước đây GV thuyết trình, độc thoại, HS thụ động nghe, ghi chép thì bây giờ GV tổ chức, hướng dẫn các hoạt động của HS

1.3 Cơ sở lý luận của sự hình thành và phát triển khái niệm hoa học cơ bản ở trường phổ thông

1.3.1 Tầm quan trọng của việc hình thành và phát triển khái niệm trong dạy học hóa học

Khái niệm là hình thức tư duy của con người phản ánh sự vận động, biến đổi và phát triển của thực tế khách quan

Hình thành KN là một trong những vấn đề trung tâm của lý luận dạy học bộ môn Nó

có tầm quan trọng rất lớn không những về mặt trí dục mà cả về mặt đức dục nữa Muốn nâng cao chất lượng của việc dạy học thì không thể không nâng cao chất lượng của việc hình thành cho HS những KNCB

Những KN về hóa học sẽ được hình thành dần dần trong quá trình khái quát hóa những kiến thức về các chất riêng biệt, về những biến hóa của chúng

Trong QTDH, những KNCB là điểm tựa, là vũ khí, là phương tiện hết sức quan trọng

và cần thiết cho việc tiếp tục nghiên cứu các chất và các hiện tượng hóa học khác một cách dễ dàng, nhanh chóng và có hiệu quả

Việc nghiên cứu môn hóa học ở trường phổ thông muốn đạt được kết quả nhất thiết phải bắt đầu từ việc hình thành một số KNCB

Lịch sử khoa học đã chứng minh: những KNHH có biến đổi khi con người hiểu về bản chất các chất và các hiện tượng hoa học ngày càng đầy đủ hơn, sâu sắc hơn

Trong việc hình thành các KN về hoa học, thuyết cấu tạo chất, ĐLTH các nguyên tố giữ một vai trò cực kỳ quan trọng Khi giảng dạy hoa học, GV cần chú ý rèn luyện cho HS thói quen nhận thức các sự kiện thực nghiệm về PƯHH dưới ánh sáng của thuyết cấu tạo chất

và các dữ kiện về nguyên tố hoa học dưới ánh sáng của ĐLTH, thuyết cấu tạo chất HTTH sẽ

là vũ khí, là phương tiện chỉ đạo việc hình thành các KNHH khác.[102, tr 4]

Tóm lại, hình thành KNCB và những quan điểm lý thuyết chủ đạo về hóa học là nhiệm vụ hết sức quan trọng, nó có nhiệm vụ trí - đức dục lớn lao mà người GV phái thực hiện một cách có trách nhiệm và với nghệ thuật cao

1.3.2 Khái niệm khoa học

1.3.2.1 Định nghĩa khái niệm

Theo F.Ăngghen, KN là những kết quả trong đó được khái quát hóa những

dữ kiện của thực nghiệm

Khái niệm khoa học là kiến thức về những dấu hiệu và thuộc tính bản chất, chung của

các vật thể hay hiện tượng của thực tế khách quan; về những mối liên hệ, tương quan bản chất và chung giữa chúng với nhau Nó hấp thu và giữ lại trong nó mọi thành tựu của khoa học, của thực tiễn xã hội

1.3.2.2 Đặc điểm của khái niệm

a Tính chung

Theo Lênin, tính chung là nét đặc trưng thứ nhất của KN

Khái niệm bao giờ cũng là sự khái quát hóa Trong QTDH người GV dựa vào những

sự kiện đơn nhất, nghiên cứu những sự vật và hiện tượng cụ thể, tìm ra cái chung, cái phổ biến, cái tất nhiên, cái bản chất của chúng, rồi trên cơ sở đó mà hình thành KN khoa học

Cái riêng không thể tồn tại ngoài mối liên hệ dẫn tới cái chung Cái chung chỉ thể hiện

ra thông qua cái riêng và dựa vào cái riêng Sự nhận thức đi từ cái đơn nhất đến cái phổ biến,

từ cái chung đến cái riêng Cái phổ biến, cái chung tiếp tục được dùng vào việc nhận thức cái đơn nhất, cái riêng một cách sâu sắc hơn và toàn diện hơn Cái riêng sẽ được nhận thức sâu sắc hơn dưới ánh sáng của KN, của định luật hay học thuyết khoa học

những biểu hiện không bản chất và thứ yếu đó mà mỗi vật thể hay hiện tượng có được sắc thái riêng, cá thể của nó

Bản chất của mọi KN là trừu tượng, vì chúng là kết quả của sự khái quát hóa, trừu tượng hóa những dấu hiệu chung, bản chất của các chất và các hiện tượng Căn cứ vào mức

độ khái quát hóa, trừu tượng hóa cao hay thấp mà phân biệt là KN cụ thể hay trừu tượng

* Khái niệm cụ thể là loại KN phản ánh dấu hiệu của những chất hay hiện tượng mà

ta có thể nhận biết trực tiếp bằng các giác quan

Ví dụ KN về tính chất vật lý của các chất như: màu sắc, mùi vị độ rắn, tính hòa tan

* Khái niệm trừu tượng là loại KN phản ánh các thuộc tính bản chất, bên trong của các chất hay hiện tượng mà ta không thể nhận biết trực tiếp bằng các giác quan; muốn nhận biết nó phải qua sự phân tích của tư duy trừu tượng

Ở đây KN phản ánh thực tại một cách gián tiếp Loại KN này không thể có một hình tượng trực quan hoàn toàn lý tưởng, tuy chúng có chỗ dựa ở một số tài liệu trực quan hoặc ở một số KN cụ thể hơn Ví dụ KN về nguyên tố hóa trị số oxi hóa, PƯHH

1.3.3 Các giai đoạn của việc hình thành và phát triển các khái niệm hoa học cơ bản ở trường phổ thông

1.3.3.1 Hệ thống kiến thức cơ bản của chương trình hóa học ở trường phổ thông

Hệ thống những kiến thức cơ bản về hóa học được lựa chọn theo những nguyên tắc nhất định, phụ thuộc vào yêu cầu, mục tiêu đào tạo của nhà trường, vào đặc điểm của sự phát triển khoa học hoa học, vào những qui luật sư phạm nhất định

Chương trình hoa học ở phổ thông cũng như các môn học khác bao gồm hệ thống những kiến thức cơ bản nhất mà HS buộc phải biết (bộ xương sống của nội dung dạy học), những kiến thức cơ bản cần biết và có thể biết Những kiến thức cơ bản nhất thường giúp HS suy ra được những kiến thức khác, chính những kiến thức cơ bản khác này lại giúp đào sâu thêm kiến thức cơ bản nhất đó

Những nhóm KNCB tạo nên nội dung chủ yếu của chương trình hóa học trường phổ thông Việt Nam là:

- Những KN về từng PƯ riêng rẽ, cụ thể; về các loại PƯHH và KN tổng quát về PƯHH

- Những KN chung và trừu tượng: phản ánh đặc tính của các nguyên tố, các chất và những biến hóa của chúng, đã được lấy để xét (độ âm điện, hóa trị, số oxi hóa v.v )

- Những KN về cấu tạo chất và về những định luật hoa học chi phối sự tác dụng và những biến hóa của các chất

- Những KN về ứng dụng thực tiễn quan trọng có tính chất KTTH của hóa học phục

vụ cho cuộc sống, sản xuất và trong KHKT [102, tr 13]

Như vậy, có thể nói rằng bộ xương sống của chương trình hoa học trường phổ thông Việt Nam chính là hệ thống những KNCB về hóa học 1.3.3.2 Quá trình hình thành các KNHH cơ bản ở trường phổ thông

Nói chung các KNCB về hóa học ở trường phổ thông được hình thành trải qua bốn giai đoạn chính sau:

+ Từ lúc bắt đầu tìm hiểu hóa học cho tới trước khi nghiên cứu về nguyên tử - phân tử

(trước khi có thuyết hóa học)

+ Từ chương "Nguyên tử - Phân tử" đến trước lúc học cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học và ĐLTH (dưới ánh sáng của thuyết nguyên tử)

+ Từ chương "Cấu tạo nguyên tử" tới trước lúc học thuyết cấu tạo hóa học (thuyết cấu tạo nguyên tử)

+ Từ sau thuyết cấu tạo hóa học đến hết chương trình (thuyết cấu tạo hóa học) [100,

tr 13]

Nội dung của KN khoa học phát triển dần, ngày càng sâu hơn, chính xác hơn cùng với

sự phát triển của những quan điểm lý thuyết chủ đạo dùng làm cơ sơ giải thích bản chất của chúng

Sở dĩ KN khoa học nói chung phát triển trải qua bốn giai đoạn vì nội dung của chúng được soi sáng bởi những học thuyết về cấu tạo chất ngày càng sâu hơn, bản chất hơn

Cần lưu ý là: không phải bất kỳ KN nào cũng phải trải qua bốn giai đoạn đó Muốn biết một KN cụ thể phải trải qua những giai đoạn nào, người GV phải phân tích sâu sắc nội dung giáo trình Trước hết phải tìm điểm xuất phát của nó trong hệ thống các KN, tức là vị trí xuất hiện lần đầu tiên của nó trong chương trình Từ đó xem có thể hình thành hoàn chỉnh

KN đó ngay tức khắc được hay không hay phải trình bày nội dung của nó thành nhiều giai đoạn

Nếu KN đó chưa thể hình thành hoàn chỉnh được ngay thì xem phải chia nó thành mấy giai đoạn cụ thể, nội dung cần truyền thụ trong mỗi giai đoạn, lựa chọn PPDH thích hợp Phải có ý thức dạy như thế nào để bước trước phải chuẩn bị tốt cho bước sau, phải đào sâu và phát triển được nội dung của những KN đã học trước

Trong thực tiễn, có một số GV dạy không có kế hoạch; dạy lớp nào biết lớp dó, không quan tâm đến toàn bộ quá trình hình thành những KN quan trọng có khi kéo qua nhiều lớp từ cấp THCS đến THPT

Cần chống lại khuynh hướng "đốt cháy giai đoạn" thường thấy ở những GV mới vào nghề, chưa có kinh nghiệm, muốn đưa ngay từ lớp dưới nội dung "hoàn chính", "chính xác" của một KN, không chú ý đến trình độ hiện có của HS

1.3.4 Vai trò của thực nghiệm trong việc hình thành KNHH

• Giai đoạn mở đầu khi hình thành hầu hết các KNCB về hóa học đều dựa trên cơ sở thực nghiệm (quan sát thí nghiệm, các phương tiện trực quan)

• Muốn hình thành những KN chung, không cần thiết phải xét một số lớn những chất

và hiện tượng Thực tế sư phạm đã chứng minh, muốn hình thành KN chúng, chỉ cần lựa chọn, theo phương hướng tinh và chắc hai - ba trường hợp thực sáng tỏ, bao gồm rõ nét những đặc điểm chung và bản chất của vật thể hay hiện tượng

• Những KNCB phải được hình thành như thế nào để công việc của bước trước phải là nền móng tốt cho công việc của bước sau

• Khi hình thành KNCB, cần chú ý lựa chọn thí nghiệm sao cho có thể bảo đảm dẫn

HS tới sự khái quát đúng đắn và toàn diện, những thí nghiệm có thể giúp HS ngăn ngừa suy luận sai lầm, không toàn diện

• Muốn HS đi đến kết luận đúng đắn và rèn luyện cho họ cách tư duy logic có trật tự,

có cơ sở, cần xây dựng thí nghiệm theo phương pháp nghiên cứu

• Thực tiễn sư phạm cho biết, một KN mới được hình thành, bằng con đường đi từ những hiện tượng đơn nhất đến cái chung, chưa thể ăn sâu vào ý thức của HS Mặc dù GV đã khéo lựa chọn những thí nghiệm đúng đắn và sáng tỏ để hình thành một KN đúng, toàn diện nhưng mức độ đúng và toàn diện cũng chi đạt mức độ tương đối Trong QTDH, GV cần cho

HS vận dụng KN để giải thích các hiện tượng nghiên cứu tiếp sau, liên hệ KN đó với những

KN khác bằng cách so sánh, đối chiếu, tìm ra mối liên hệ bản chất.[100, tr 16]

Cần hướng dẫn HS đi từ cái chung đến các hiện tượng cụ thể Vận dụng những KN chung để nghiên cứu những hiện tượng cụ thể không những là một phương pháp nhận thức và tiếp thu cái cụ thể, mà còn là phương pháp phát triển những KN chung, cụ thể hóa chúng, mở rộng nội dung và khối lượng của chúng Đó là phương pháp tốt nhất để nắm vững KN đã được HS tiếp thu

1.3.5 Việc định nghĩa khái niệm cơ bản

Định nghĩa là sự chí ra những dấu hiệu cơ bản, chung, tạo nên nội dụng của KN Muốn định nghĩa một KN cần đưa nỏ vào một KN khác chung hơn và chỉ ra những dấu hiệu

cơ bản chung cho phép phân biệt được, nhận biết được vật thể mà ta cần xác định

Định nghĩa có tính chất là tương đối, là qui ước và có thể thay đổi Định nghĩa thay đổi tuy theo mức độ hiểu biết của khoa học đối với các mặt, các khía cạnh của hiện tượng hay vật thể Việc đưa ra được một định nghĩa chính xác và toàn vẹn là rất khó khăn Ví dụ định nghĩa axít, bazơ ở lớp 8 là dựa vào thành phần phân tử của hợp chất: axít là hợp chất mà phân

tử gồm có một gốc axít liên kết với một hay nhiều nguyên tử hidro; bazơ là hợp chất mà phân

tử gồm có một nguyên tử kim loại kết hợp với một hay nhiều nhóm hidroxit Đến lớp 11, dựa vào thuyết điện ly, định nghĩa axít, bazơ được thay đổi: axít là chất khi tan vào nước phân li

ra ion H+, bazơ là chất khi tan vào nước phân ly ra ion OH

- Định nghĩa có vai trò rất lớn lao trong nhận thức Định nghĩa nêu lên được và giúp tập trung sự chú ý vào những khía cạnh cơ bản nhất, chung nhất và quyết định nhất trong các hiện tượng được khảo sát, điều đó giúp giải thích, phân loại và hệ thống các hiện tượng Một hiện tượng khi đã được định nghĩa sẽ tạo thuận lợi cho việc nghiên cứu nó và nghiên cứu các hiện tượng liên quan

Trong nhận thức, khi xuất hiện những sự kiện mới có mâu thuẫn với định nghĩa đã nêu ra thì lúc này định nghĩa đã nêu trở thành chướng ngại vật, kìm hãm sự nhận thức về sau Chính vì thế, trong quá trình nhận thức, định nghĩa có thể điều chỉnh lại, sửa đổi nội dung thành định nghĩa mới chính xác hơn.Trong định nghĩa mới vẫn có thể còn những nét của định nghĩa cũ (nếu nó còn phù hợp trong điều kiện mới)

Trong dạy học cần đưa ra một hệ thống những định nghĩa từ đơn giản đến mức lý thuyết cao dần Có thể đưa ra những định nghĩa sơ bộ nhưng chưa đầy đủ, chưa chính xác rồi trên cơ sở tích lũy thêm những sự kiện TN mới và nghiên cứu ngày càng sâu những cơ sở lý thuyết mới dẫn HS tới định nghĩa đầy đủ hơn, chính xác hơn Định nghĩa mới phải được nhìn dưới ánh sáng của những quan điểm lý thuyết mới [102, tr 25 - 26]

Khi đưa ra một định nghĩa chưa đủ chính xác thì sau này sẽ gặp khó khăn khi thay thế bằng một định nghĩa mới chính xác, đầy đủ, nếu GV không biết tiến hành công việc một cách

có nghệ thuật

Kinh nghiệm dạy học cho biết tốt nhất là nên đưa định nghĩa ra cho HS khi các em đã biết những dấu hiệu cần thiết nhất cho việc định nghĩa Điều đó giúp HS hình thành nhanh chóng và rõ nét hơn bản thân KN, đồng thời có thể sớm vận dụng định nghĩa đó trong thực tiễn

1.3.6 So sánh và đối chiếu trong việc hình thành khái niệm

So sánh là thiết lập sự giống nhau và khác nhau giữa các chất và hiện tượng với nhau

và giữa những KN phản ánh chúng So sánh bao giờ cũng kèm theo phân tích và tổng hợp

So sánh và đối chiếu giữ một vai trò hết sức quan trọng trong việc hình thành KN So sánh không chỉ giúp cho việc phân biệt và chính xác hoa KN mà còn giúp hệ thống hóa chúng

Trong dạy học hóa học người ta hay dùng phương pháp so sánh tuần tự và so sánh đối chiếu

Phương pháp so sánh tuần tự, khi tiếp thu kiến thức mới GV thường so sánh với kiến

thức đã học trước, để HS dễ tiếp thu và hiểu sâu kiến thức mới

Chẳng hạn, khi học về axít HN03, cần cho HS so sánh với tính chất của các axít HC1

và H2SO4 (đã học trước đó) để thấy rõ những nét chung cũng như riêng Khi học về các nhóm tự nhiên, phương pháp so sánh đem lại hiệu quả rất rõ rệt Ví dụ như so sánh những điểm giống và khác nhau giữa các nhóm phi kim nhóm halogen, lưu huỳnh, nitơ sẽ làm HS nhớ lâu tính chất của các nguyên tố trong nhóm N - P

Phương pháp so sánh đối chiếu, HS sẽ hiểu dễ dàng các KN mới nếu trong quá trình

giảng dạy đem đối chiếu những KN đó với những KN có tính chất đối "lập như "hiện tượng vật lý - hiện tượng hóa học", "sự oxi hóa - sự khử", '"axít -bazơ", "nguyên chất - hỗn hợp",

các nguyên tố có tính chất đối lập trong hệ thống tuần hoàn

Tóm lại, so sánh và đối chiếu những chất và hiện tượng là phương pháp tư duy hiệu nghiệm trong việc hình thành KN vững chắc Không phải tự nhiên HS dã biếc so sánh và đối chiếu Phải thường xuyên luyện tập cho họ, cần dạy cho họ so sánh các chất, nguyên tố và PƯHH theo cùng một dàn ý như khi nghiên cứu chúng, tìm ra những điểm giống và khác nhau trong từng điểm một Cách tốt nhất là hướng dẫn cho họ lập những bảng so sánh, đối chiếu trong khi học bài mới và nhất là khi ôn tập, tổng kết kiến thức.[99, tr 54]

1.3.7 Vai trò của bài tập trong việc củng cố và phát triển khái niệm hóa học cơ bản

Bài tập hóa học là phương tiện cơ bản để củng cố, mở rộng, đào sâu kiến thức hóa học

nói chung, củng cố và phát triển các KNHH cơ bản nói riêng

Phương pháp luyện tập thông qua việc sử dụng bài tập là một trong các biện pháp quan trọng nhất để nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Đối với HS, giải bài tập là một phương pháp học tập tích cực Bài tập hoa học có những tác dụng giáo dục trí - đức dục to lớn sau:

- Rèn luyện cho HS khả năng vận đụng được kiến thức đã học, biến những kiến thức tiếp thu được từ bài giảng của thầy thành kiến thức của chính mình

- Đào sâu và mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn Chỉ

có vận dụng kiến thức vào việc giải các bài tập thì HS mới có thể nắm vững kiến thức

- Ôn tập, củng cố và hệ thống hóa kiến thức một cách thuận lợi nhất Trong khi ôn tập chỉ đơn thuần nhắc lại kiến thức HS sẽ chán vì không có gì mới, hấp dẫn Thực tế cho thấy

HS khá, giỏi chỉ thích giải bài tập trong giờ ôn tập

- Rèn luyện những năng lực cần thiết về hóa học như kỹ năng cân bằng PL" kỹ năng tính toán theo công thức và theo PTHH

- Phát triển năng lực nhận thức, rèn trí thông minh cho HS

- Giáo dục tư tưởng, đạo đức, tác phong, rèn luyện tính kiên nhẫn, trung thực sáng tạo, chính xác khoa học Nâng cao lòng yêu thích học tập bộ môn Rèn luyện tác phong lao động có văn hóa nghĩa là lao động có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ nơi làm việc thông qua việc giải các bài tập thực nghiệm [99, tr 186]

Ngoài ý nghĩa, tác dụng rất lớn đối với việc học tập nói chung của HS thì bài tập còn

có ý nghĩa, tác dụng rất lớn trong việc củng cố, phát triển các KNHH

* Tác dụng củng cố và phát triển KN của bài tập là:

+ Chính xác hóa KN, khái niệm HS tiếp thu được có thể còn mơ hồ, phiến diện hoặc

lệch lạc, thiếu chính xác Khi giải bài tập thì những sai sót, nhầm lẫn của HS về KN sẽ được

uốn nắn, điều chỉnh lại cho chính xác Đặc biệt bài tập trắc nghiệm là loại bài tập có tác dụng rất lớn trong việc chính xác hóa các KNHH Chẳng hạn như loại câu hỏi trắc nghiệm khách quan nhiều lựa chọn Một câu hỏi có nhiều câu trả lời, đòi hỏi HS phải lựa chọn câu trả lời đúng nhất trong nhiều phương án trả lời có sẵn, các phương án trả lời khác đều có vẻ hợp lý, chúng được xây dựng dựa vào sự mơ hồ của HS về nội dung đó

+ Đào sâu và mở rộng kiến thức thuộc phạm vi KN, làm cho KN được củng cố và phát triển vững chắc

+ Ồn tập, hệ thống hóa KN Điều này rất quan trọng, nó giúp HS không những nắm vững KN trong sự phát triển của nó mà còn nắm vững hệ thống các

KN khác, bởi kiến thức bộ môn là hệ thống một chuỗi các KNCB gắn bó với nhau chúng dựa vào nhau để xây dựng và phát triển

+ Một số KN trong chương trình phổ thông chỉ được hình thành và phát triển bằng bài tập như hiệu suất của PƯHH

+ Một số KN khác chỉ có thể củng cố và phát triển bằng bài tập như: tốc độ PƯ CBHH, nhiệt của PƯ, Muốn nắm vững những KN này phải thông qua việc tính toán, so sánh, đối chiếu

1.3.8 Nội dung nghiên cứu hình thành các khái niệm

Thực tiễn giảng dạy ở phổ thông cho thấy một KN hay hệ thống KN muốn hình thành

có hiệu quả cho HS, người GV cần xét kỹ nhiều mặt của KN trước khi tiến hành giảng dạy Công việc phải xuất phát từ mục tiêu đào tạo của cấp học và nhiệm vụ trí - đức dục của môn học Việc nghiên cứu sự hình thành của KN cần trải qua các bước chính sau:

a Xét vị trí, tầm quan trọng của KN (hay hệ thống KN) trong chương trình môn học

b Xét cấu trúc của KN Khái niệm gồm những kiến thức cơ bản nào cần phải hình thành cho HS Thường thì căn cứ trước hết vào quan niệm hiện đại của khoa học hóa học về

KN đó, xét nó trong sự phát triển lịch sử Phải lựa chọn những kiến thức nào thuộc KN đó có thể truyền thụ cho HS, phải dựa vào trình độ phát triển chung của HS mà xét kỹ khối lượng, mức độ nông sâu của những kiến thức đó Như vậy, ở đây có 2 bước phải thực hiện:

+ Xét cấu trúc của KN theo quan điểm hiện đại của khoa học (dựa vào chương trình hóa học của đại học)

+ Lựa chọn kiến thức, kỹ năng cần truyền thụ cho HS phổ thông căn cứ vào trình độ phát triển của họ

c Phân tích quá trình hình thành KN (hay hệ thống KN trong suốt chương trình THCS lẫn THPT) Nói cách khác, chúng ta phải xét sự phân chia thành giai đoạn của sự phát triển KN Trong từng giai đoạn, KN được hình thành và phát triển ra sao, có những yêu cầu

gì về kiến thức lẫn kỹ năng Ở đây cần phải xem xét từng khía cạnh của KN, tức là những kiến thức cơ bản là thành phần cấu trúc của K.N đã được hình thành và phát triển như thế nào một cách độc lập cũng như trong sự tương tác giữa chúng với nhau

d Dựa trên cơ sở của sự phân chia thành giai đoạn, chúng ta mới xét những đặc điểm

về mặt sư phạm (phương pháp, tổ chức việc dạy học của từng giai đoạn đó Tìm ra những biện pháp sư phạm hiệu nghiệm, thích hợp với từng giai đoạn, nhằm thực hiện được yêu cầu riêng của giai đoạn đó, cũng như yêu cầu chung về việc hình thành KN này, ở đây GV không những phải vận dụng sáng tạo những nguyên tắc dạy học hóa học, mà còn phải tìm ra những biện pháp sư phạm tích cực trong kho tàng hiểu biết và kinh nghiệm dạy học của mình về phương pháp và tổ chức

e Phải tiến hành tổng kết KN, nhằm khái quát hóa cho HS những kiến thức lẻ tẻ, từng mặt của hệ thống kiến thức mà các em đã được tiếp thu trong quá trình hình thành KN Như thế các em sẽ nắm vững được KN trong sự hệ thống hóa chặt chẽ Tuy từng KN, việc khái quát hóa này có thể làm độc lập, cũng có thể thực hiện trong khi ôn tập, tổng kết các vấn đề khác quan trọng hơn và rộng hơn [102, tr 32 - 33]

1.4 Cơ sở lý thuyết của phản ứng hoa học

1.4.1 Bản chất của phản ứng hoa học

Đây là nhóm KN trung tâm của hệ thống khái niệm PƯHH

- Hiện tượng hóa học xảy ra luôn kèm theo các đấu hiệu bề ngoài như: sự xuất hiện

hay biến mất màu sắc, mùi vị, kết tủa, Từ những dấu hiệu này có thể

nhận biết được PƯ có xảy ra Nhưng xảy ra do nguyên nhân nào? Tại sao có PƯ ra hiện tượng này, có PƯ lại gây ra hiện tượng khác? Hiện tượng hóa học không thể đưa ra lời giải đáp Như vậy bản chất của PƯHH không phải là hiện tượng bên ngoài của PƯHH

- Bản chất của PƯHH được mô tả bằng phương trình: PT phân tử, PT ion; kết qủa PƯ

là tạo ra chất mới

Như vậy, bản chất của PƯHH là sự biến đổi về chất của các chất tham gia theo định luật tổng quát về sự bảo toàn vật chất và bảo toàn năng lượng, xảy ra do tác động qua lại giữa các phần tử cấu tạo nên vật chất

- Việc nghiên cứu bản chất PƯHH phụ thuộc vào sự hiểu biết về cấu tạo chất Trước đây, khi chưa khám phá và hiểu biết về cấu tạo chất, khoa học chỉ giải thích được bản chất của PƯ dựa vào hiện tượng hóa học Theo thời gian, đã có nhiều khám phá trong lĩnh vực hóa học, cùng với nghiên cứu cơ chế PƯ thì kiến thức về bản chất PƯ ngày càng chính xác và đầy

đủ hơn

Một số nhà hóa học cho rằng, bản chất của PƯHH cũng chính là cơ chế PƯ Nhưng

dựa vào PTPƯ ta chỉ có thể biết được sự biến đổi của các chất tham gia dẫn đến hình thành

chất mới, tức là trạng thái đầu và trạng thái cuối của PƯ Không xác định được sự biến đổi đó diễn ra như thế nào, theo từng bước ra sao

Do đó, bản chất phản ứng và cơ chế phản ứng là hai nhóm khái niệm khác nhau Tuy

nhiên, việc xác định được cơ chế PƯ sẽ làm cho việc nghiên cứu bản chất PƯ trở nên dễ dàng

và thuận lợi hơn

- Ngày nay, hóa học đã đi sâu nghiên cứu bản chất của PƯHH, tìm ra nguồn gốc PƯ (cấu tạo chất)

1.4.2 Điều kiện để phản ứng xảy ra

PƯHH là quá trình biến đổi chất này thành chất khác bắt nguồn từ sự thay đổi cấu tạo chất Muốn PƯHH xảy ra thì điều kiện bắt buộc đầu tiên là:

các chất tham gia phản ứng phải tiếp xúc trực tiếp với nhau, tạo ra những va chạm Trong

những va chạm đó, có những va chạm có hiệu quả và những va chạm không có hiệu quả Sự

va chạm có hiệu quả làm biến đổi cấu tạo chất, dẫn đến sự phá vỡ chất cũ để tạo thành chất mới Chỉ có những phân tử có năng lượng đủ lớn để làm yếu hoặc làm đứt các liên kết thì va chạm mới có thể dẫn đến sự sắp xếp lại nguyên tử, nghĩa là dẫn đến sự phá huy các liên kết

cũ và xuất hiện các liên kết mới với sự tạo thành các chất mới Năng lượng mà các phần tử có được để va chạm giữa chúng có hiệu quả gọi là năng lượng hoạt động hóa của PƯ Phân tử có năng lượng này gọi là phân tử hoạt động

Đối với những PƯ có năng lượng hoạt động hóa cao thì PƯ xảy ra khó khăn và chậm Muốn PƯ xảy ra nhanh hơn, cần phải cung cấp năng lượng để đưa các phân tử chất PƯ từ mức năng lượng trung bình lên mức năng lượng hoạt động Năng lượng cung cấp có thể ở nhiều dạng khác nhau : nhiệt năng, quang năng, điện năng

Như vậy, điều kiện bắt buộc để PƯ xảy ra là có sự tiếp xúc trực tiếp giữa các chất tham gia PƯ Nếu thời gian tiếp xúc càng dài, thì PƯ xảy ra càng triệt để đo số va chạm có hiệu quả tăng

Ngoài yếu tố bắt buộc trên, còn yếu tố năng lượng và xúc tác thì không phải mọi PƯ đều cần, khi nghiên cứu từng loại PƯ cụ thể thì sẽ có những điều kiện riêng khác

1.4.3 Tốc độ của phản ứng hóa học

PƯHH có thể xảy ra với tốc độ rất khác nhau Việc nghiên cứu tốc độ của các PƯHH

cỏ ý nghĩa quan trọng cả về mặt lý thuyết cũng như về mặt thực tế

Về mặt lý thuyết, việc nghiên cứu tốc độ PƯ cho phép hiểu được cơ chế PƯ, tức là cách tương tác của các phân tử của các chất trong quá trình tham gia PƯ, quan hệ giữa cấu tạo phân tử và khả năng PƯ của chúng

Về mặt thực tế, việc nghiên cứu tốc độ PƯ và ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến tốc độ PƯ cho phép chọn những điều kiện tối ưu để tiến hành PƯ