Phát triển năng lực tư duy cho học sinh chuyên hóa thông qua hệ thống bài tập hóa học vô cơ lớp 10 trung học phổ thông

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠMLÊ HUỲNH MỸ TIÊN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH CHUYÊN HÓA THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 10 TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành:

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM

LÊ HUỲNH MỸ TIÊN

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH CHUYÊN HÓA THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 10

TRUNG HỌC PHỔ THÔNG

Chuyên ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học

Mã số: 60.14.01.11

LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:

PGS.TS NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG

HUẾ, NĂM 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi, các số liệu và kết quả nghiên cứu ghi trong luận văn là trung thực, được các đồng tác giả cho phép

sử dụng và chưa từng được công bố trong bất kỳ một công trình nào khác

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành luận văn này, ngoài sự cố gắng của bản thân, tôi đã nhận được

sự giúp đỡ của nhiều tập thể, cá nhân trong và ngoài trường

Tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Xuân Trường - người thầy đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện luận văn này

Tôi xin chân thành biết ơn quý thầy cô khoa Hóa trường Đại học Sư phạm Huế đã hướng dẫn, tạo mọi điều kiện để tôi thực hiện đề tài nghiên cứu của mình Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn Hội đồng chấm luận văn và quý thầy cô phản biện đã dành thời gian đọc, nhận xét, góp ý giúp cho luận văn của tôi được hoàn chỉnh Kính chúc quý thầy cô thật nhiều sức khỏe

Tôi cũng xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, quý thầy cô tổ Hóa Học và các em học sinh trường THPT chuyên Thủ Khoa Nghĩa, THPT Nguyễn Văn Hưởng (Tỉnh An Giang) cùng người thân, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Huế, tháng 8 năm 2018

Tác giả luận văn

Lê Huỳnh Mỹ Tiên

MỤC LỤC

Trang phụ bìa

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh mục chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

PHẦN 1: MỞ ĐẦU Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN ĐỀ TÀI

1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Các nghiên cứu về tư duy và phát triển tư duy……… 14

1.1.2 Các nghiên cứu về sử dụng bài tập hóa học để phát triển trí tư duy…… 15

1.2 Cơ sở lý luận về tư duy 1.2.1 Khái niệm tư duy……….16

1.2.2 Những phẩm chất của tư duy……… 16

1.2.3 Rèn luyện các thao tác tư duy trong dạy học Hóa học ở trường THPT 1.2.3.1 Phân tích……… 17

1.2.3.2 Tổng hợp……… 17

1.2.3.3 So Sánh……… 17

1.2.3.4 Trừu tượng hóa và khái quát hóa ……… 17

1.2.4 Những hình thức cơ bản của tư duy ……… 18

1.2.4.1 Khái niệm ……… 18

1.2.4.2 Phán đoán……….18

1.2.4.3 Suy lý ……… 18

1.2.5 Các mức độ của tư duy ………18

1.2.6 Tư duy Hóa học 1.2.6.1 Tư duy Hóa học……… 20

1.2.6.2 Đánh giá trình độ phát triển tư duy của học sinh……….20

1.3 Một số vấn đề lí luận về bài tập trong dạy học hóa học ở trường THPT 1.3.1 Khái niệm về bài tập hóa học……….21

1.3.2 Phân loại bài tập hóa học……… 23

1.3.3 Vai trò, ý nghĩa tác dụng của bài tập hóa học trong dạy học hóa học ở trường THPT ……… 24

1.3.4 Mục đích sử dụng bài tập hóa học ở trường trung học phổ thông………… 24

1.3.5 Xu hướng phát triển bài tập Hóa học……… 24

1.4 Thực trạng sử dụng bài tập Hóa học phát triển tư duy của học sinh ở trường trung học phổ thông 1.4.1 Mục đích điều tra………26

1.4.2 Nội dung điều tra………26

1.4.3 Đối tượng điều tra……… 26

1.4.4 Phương pháp điều tra……… 26

1.4.4.1 Về phía giáo viên………26

1.4.4.2 Về phía học sinh……….27

1.4.5 Kết quả điều tra……… 27

* Tiểu kết chương 1 CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH LỚP CHUYÊN HÓA Ở TRƯỜNG THPT 2.1 Tổng quan về bài tập hóa học lớp 10 THPT……… 34

2.2 Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập phát triển tư duy……….34

2.2.1 Bài tập phải gắn với mục tiêu kiến thức, kỷ năng, yêu cầu giảng dạy………34

2.2.2 Bài tập phải phù hợp với trình độ kiến thức, khả năng giải toán cho HS… 34

2.2.3 Bài tập phải đảm bảo tính chính xác, khoa học, phù hợp với thực tiễn…… 34

2.2.4 Bài tập phải đảm bảo tính sư phạm……….34

2.2.5 Bài tập phải đảm bảo tính hệ thống, tính kế thừa………35

2.2.6 Bài tập phải theo xu hướng đổi mới hiện nay……….35

2.2.7 Hệ thống bài tập phải giúp học sinh phát triển tư duy………35

2.2.8 Qua việc giải bài tập, phải đánh giá được chất lượng học tập, phân loại được học sinh, kích thích được toàn lớp học……….38

2.3 Các dạng bài tập phát triển khả năng tư duy 2.3.1 Bài tập có thể giải bằng nhiều cách khác nhau ……… 38

2.3.2 Bài tập có chứa yếu tố mà học sinh hay mắc sai lầm………38

2.3.3 Bài tập phát triển năng lực hệ thống hóa, khái quát hóa……… 39

2.3.4 Bài tập áp dụng phương pháp giải nhanh và các định luật hóa học cơ bản ………39

2.3.5 Bài tập có tính độc đáo……… 39

2.4 Biện pháp sử dụng bài tập để phát triển tư duy cho học sinh thông qua các năng lực thành phần 2.4.1 Nhóm biện pháp phát triển năng lực quan sát……… 40

2.4.2 Nhóm biện pháp phát triển năng lực thực hiện các thao tác tư duy…… 44

2.4.3 Nhóm biện pháp phát triển năng lực tư duy độc lập……….49

2.4.4 Nhóm biện pháp phát triển năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo…………50

2.5 Quy trình xây dựng hệ thống bài tập phát triển tư duy 2.5.1 Bước 1: Chuẩn bị………55

2.5.2 Bước 2: Sưu tầm, tham khảo tài liệu ………55

2.5.3 Bước 3: Căn cứ vào mục đích dạy học để bổ sung bài tập mới……… 55

2.5.4 Bước 4: Xây dựng hệ thống bài tập………55

2.5.5 Bước 5: Tham khảo ý kiến chuyên gia và các đồng nghiệp……… 56

2.5.6 Bước 6: Chỉnh sửa, hoàn thiện………56

2.6 Xây dựng hệ thống bài tập hóa học vô cơ nhằm phát triển tư duy cho học sinh lớp 10 chuyên Hóa 2.6.1 Giới thiệu tổng quan về các bài tập hóa học phát triển tư duy cho hoc sinh lớp 10 chuyên Hóa THPT do tác giả tuyển chọn, xây dựng ………56

2.6.2 Hệ thống bài tập nhóm halogen……… 56

2.6.2.1 Dạng bài tập hoàn thành sơ đồ chuyển hóa……… 56

2.6.2.2 Dạng bài tập điều chế………60

2.6.2.3 Dạng bài tập nhận biết và tách chất………61

2 6.2.4 Dạng bài tập giải thích hiện tượng……….61

2 6.2.5 Dạng bài tập về phản ứng của đơn chất halogen………62

2.6.2.6 Dạng bài tập về tính chất của axit clohiđric………63

2.6.3 Hệ thống bài tập nhóm oxi – lưu huỳnh………66

2.6.3.1 Dạng bài tập hoàn thành sơ đồ chuyển hóa ………66

2.6.3.2 Dạng bài tập điều chế……….68

2.6.3.3 Dạng bài tập nhận biết và tách chất………69

2.6.3.4 Dạng bài tập giải thích hiện tượng……… 70

2.6.3.5 Dạng bài tập về tính chất của oxi, ooon và hiđropeoxit……… 71

2.6.3.6 Dạng bài tập về kim loại tác dụng với lưu huỳnh………72

2.6.3.7 Dạng bài toán liên quan đến tính oxi hóa – khử……… 74

2.6.3.8 Dạng bài tập về phản ứng của SO 2 và H 2 S với dung dịch kiềm………… 75

2.6.3.9 Dạng bài tập về axit sunfuric ……….77

2.6.4 Hệ thống bài tập trắc nghiệm……… 81

2.7 Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực tư duy của học sinh……….81

2.7.1 Yêu cầu của bộ công cụ đánh giá sự phát triển tư duy của HS lớp 10 THPT ……… 81

2.7.2 Cơ sở để thiết kế bộ công cụ đánh giá mức độ phát triển tư duy HS lớp 10 THPT………81

2.7.3 Một số công cụ đánh giá sự phát triển tư duy của HS lớp 10 THPT……….83

2.8 Một số giáo án thực nghiệm……….…86

2.8.1 Giáo án bài Hidrosunfua – Lưu huỳnh dioxit – Lưu huỳnh trioxit…………86

2.8.2 Giáo án bài: Luyện tập: Oxi – Lưu huỳnh……… 86

2.8.3 Giáo án bài: Luyện tập: Oxi – Lưu huỳnh……….86

2.9 Một số hình thức sử dụng hệ thống bài tập phát triển tư duy mới xây dựng ……… 86

* Tiểu kết chương 2 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích – nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm……….88

3.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm………88

3.3 Nội dungvà tiến trình thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Chọn GV và lớp thực nghiệm sư phạm……… 88

3.3.2 Trao đổi với GV thực nghiệm sư phạm một số vấn đề liên quan………… 89

3.3.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm……….89

3.3.4 Tổ chức kiểm tra và chấm điểm……… 99

3.3.5 Xử lí kết quả thực nghiệm……… 90

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm ……… 91

3.4.1 Kết quả về mặt định tính……….91 3.4.2 Kết quả về mặt định lượng……… 92

* Tiểu kết chương 3

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………106

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

BGD & ĐT : Bộ giáo dục và Đào tạo BTVN : Bài tập về nhà

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thực trạng việc sử dụng bài tập để phát triển tư duy cho HS ở một số

trường THPT 27

Bảng 1.2 Đánh giá mức độ sử dụng các dạng BTHH 28

Bảng 1.3 Đánh giá mức độ phát triển tư duy của HS thông qua các dạng BTHH 29

Bảng 1.4 Mức độ sử dụng các hình thức đánh giá sự phát triển tư duy của học sinh 30

Bảng 1.5 Ý kiến của GV về cấu trúc tư duy 31

Bảng 1.6 Những biện pháp có thể áp dụng để phát triển tư duy cho học sinh THPT thông qua việc sử dụng BTHH 31

Bảng 2.1 Tiêu chí và mức độ đánh giá sự phát triển tư duy HS 81

Bảng 2.2 Thang điểm đánh giá mức độ phát triển tư duy của HS

qua bài kiểm tra 86

Bảng 3.1 Danh sách các lớp thực nghiệm và đối chứng 88

Bảng 3.2 Bảng phân loại thang điểm đánh giá mức độ phát triển tư duy của HS 89

Bảng 3.3 Kết quả kiểm tra đánh giá sự phát triển tư duy của HS trước thực nghiệm 92

Bảng 3.4 Phân loại mức độ phát triển tư duy của HS trước thực nghiệm 92

Bảng 3.5 Bảng tổng hợp kết quả đánh giá mức độ phát triển tư duy HS trước thực nghiệm 93

Bảng 3.6 Thống kê điểm số bài kiểm tra sau thực nghiệm 94

Bảng 3.7 Phân phối tần suất bài kểm tra sau thực nghiệm 95

Bảng 3.8 Phân phối tần suất tích lũy bài kiểm tra sau thực nghiệm 95

Bảng 3.9 Phân loại kết quả bài kiểm tra sau thực nghiệm 97

Bảng 3.10 Tổng hợp các tham số đặc trưng của bài kiểm tra sau thực nghiệm 99

Bảng 3.11 Bảng thống kê t và tα của các lớp TN và ĐC 99

Bảng 3.12 Kết quả bài kiểm tra đánh giá sự phát triển tư duy của HS sau thực nghiệm 101

Bảng 3.13 Phân loại mức độ phát triển tư duy HS 101 Bảng 3.14 Bảng tổng hợp kết quả đánh giá mức độ phát triển tư duy HS sau thực nghiệm 104 Bảng 3.15 Bảng tổng hợp kết quả đánh giá mức độ phát triển tư duy HS lớp TN trước và sau khi thực nghiệm 104

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ về mối quan hệ giữa việc sử dụng bài tập hóa học và việc phát triển

tư duy cho học sinh 25

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quan về nội dung phần các thuyết và định luật lớp 10 THPT 33

Hình 2.2 Tổng quan về BTHH phần các nguyên tố và chất lớp 10 THPT 34

Hình 2.3 Thí nghiệm hòa tan khí hiđro clorua 40

Hình 2.4 Sơ đồ thí nghiệm điều chế khí Y từ chất X 41

Hình 2.5 Sơ đồ thí nghiệm điều chế khí Clo trong PTN 41

Hình 2.6 Mô hình thí nghiệm điều chế khí oxi từ thuốc tím 42

Hình 3.1 Biểu đồ phân loại mức độ phát triển tư duy của HS lớp TN và ĐC trước thực nghiệm 95

Hình 3.2 Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp 10H và 10AV 96

Hình 3.3 Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp 10A – 10A7 96

Hình 3.4 Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp 10A1 – 10A3 96

Hình 3.5 Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp 10A2– 10A4 96

Hình 3.6 Biểu đồ phân loại HS bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp 10H – 10AV 97

Hình 3.7 Biểu đồ phân loại HS bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp 10A – 10A7 98

Hình 3.8 Biểu đồ phân loại HS bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp 10A1 – 10A3 98

Hình 3.9 Biểu đồ phân loại HS bài kiểm tra sau thực nghiệm của lớp 10A2 – 10A4 98

Hình 3.10 Biểu đồ phân loại mức độ phát triển tư duy của HS lớp 10H, 10AV sau thực nghiệm 102

Hình 3.11 Biểu đồ phân loại mức độ phát triển tư duy của HS lớp 10A, 10A7 sau thực nghiệm 102 Hình 3.12 Biểu đồ phân loại mức độ phát triển tư duy của HS lớp 10A1, 10A3 sau thực nghiệm 103 Hình 3.13 Biểu đồ phân loại mức độ phát triển tư duy của HS lớp 10A2, 10A4 sau thực nghiệm 103

PHẦN 1: MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Chúng ta đang sống trong thập niên đầu của thế kỷ 21 - thế kỷ sẽ thuộc về công nghệ nano - bằng công nghệ nano, người ta có thể "nhét" tất cả thông tin của

27 cuốn Từ điển Bách khoa toàn thư của Anh nằm gọn trong một thiết bị chỉ bằng sợi tóc Người ta cũng có thể chế tạo ra những con robot mà mắt thường không nhìn thấy được Và, còn vô số điều kỳ lạ khác mà con người có thể khai thác nhờ vào công nghệ nano Với sự phát triển vượt bậc của cách mạng khoa học – công nghệ trên thế giới, cùng với xu thế toàn cầu hóa và hội nhập quốc tế của nước ta hiện nay, thì vấn đề đào tạo nhân lực, bồi dưỡng nhân tài, đặc biệt là tài năng trẻ có vai trò cực kì quan trọng trong tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, đưa nước

ta tiếp cận nhanh chóng với những thành tựu khoa học tiên tiến trên thế giới

Nhận thức tầm quan trọng của giáo dục mũi nhọn và bồi dưỡng nhân tài, trong những năm qua ngành Giáo dục - Đào tạo đã và đang tập trung chỉ đạo đến toàn thể cán bộ quản lý và đội ngũ giáo viên trong toàn ngành quyết tâm duy trì và nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, coi trọng công tác phát hiện, tuyển chọn và bồi dưỡng học sinh giỏi các cấp, vòng khu vực và quốc gia, đồng thời tạo điều kiện cho các trường phổ thông thực hiện tốt nhiệm vụ bồi dưỡng học sinh giỏi

Một trong những mục tiêu của dạy học hóa học ở trường phổ thông là ngoài việc truyền thụ kiến thức hóa học phổ thông cơ bản còn cần mở rộng phát triển kiến thức, hình thành cho học sinh phương pháp học tập khoa học, phát huy tính chủ động sáng tạo, rèn luyện năng lực nhận thức, tư duy hóa học và năng lực hành động thông qua các hoạt động học tập đa dạng phong phú Như vậy ngoài nhiệm vụ đào tạo toàn diện cho thế hệ trẻ, việc giảng dạy hóa học còn có chức năng phát hiện, bồi dưỡng, nâng cao tri thức cho những học sinh có năng lực, hứng thú học tập bộ môn Nhiệm vụ này được thực hiện bằng nhiều phương pháp khác nhau, song sử dụng hệ thống bài tập hoá học một cách đa dạng linh hoạt sẽ có hiệu quả cao Bài tập hóa học được đánh giá là phương pháp dạy học hiệu nghiệm trong việc phát hiện, bồi dưỡng năng lực nhận thức và tư duy hóa học cho học sinh nhất là học sinh giỏi Việc sử dụng bài tập hóa học để củng cố, mở rộng kiến thức, rèn luyện kĩ năng hóa học, tính tích cực chủ động và tư duy sáng tạo cho học sinh lớp 10 ở trường THPT

càng cần được chú trọng nhiều hơn vì ngoài nhiệm vụ tham gia thi THPT quốc gia, còn là hành trang để các em tiếp tục nghiên cứu và học tập cao hơn

Đã có nhiều tác giả quan tâm, nghiên cứu các vấn đề về bài tập hoá học và cũng có nhiều công trình được áp dụng ở mức độ khác nhau Tuy nhiên hệ thống bài tập hoá học vô cơ để phát triển năng lực tư duy của học sinh lớp 10 vẫn còn vấn đề cần đào sâu nghiên cứu Từ thực tế dạy trường đang công tác, đó là giáo viên đã phải tự tìm kiếm tài liệu, sưu tầm bài tập để tiến hành dạy cho học sinh và kết quả của học sinh chưa cao; với mong muốn tìm hiểu, xây dựng và sử dụng hiệu quả các bài tập hoá học vô cơ nhằm nâng cao chất lượng dạy ở trường trung học

phổ thông, bản thân nhận thấy rất cần thiết để thực hiện đề tài “Phát triển năng lực

tư duy cho học sinh chuyên Hóa thông qua hệ thống bài tập hóa học vô cơ lớp 10 trung học phổ thông”

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu, xây dựng hệ thống bài tập hóa học vô cơ để củng cố kiến thức

và phát triển năng lực tư duy cho học sinh

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu một số vấn đề về cơ sở lý luận dạy học hóa học; về hoạt động nhận thức và phát triển năng lực tư duy cho học sinh của học sinh trong quá trình dạy học hóa học

- Nghiên cứu phương pháp xây dựng hệ thống bài tập hóa học vô cơ nhằm rèn luyện kỹ năng và phát triển năng lực tư duy của học sinh ở trường THPT

- Nghiên cứu đề xuất sử dụng hệ thống bài tập hóa học vô cơ trong công tác bồi dưỡng học sinh giỏi ở trường THPT

- Đề xuất những biện pháp sử dụng hệ thống bài tập sao cho có hiệu quả nhằm nâng cao năng lực tư duy, nắm vững bản chất hóa học, kỹ năng lập luận nhanh, kỹ năng giải toán tốt cho học sinh để đạt kết quả cao trong các kỳ thi

- Nghiên cứu thực nghiệm sư phạm để đánh giá chất lượng, hiệu quả của hệ thống bài tập hóa học vô cơ đã xây dựng Chỉ ra những điểm khó, những vướng mắc của học sinh trong quá trình giải bài tập

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

4.1 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy và quá trình học trong công tác dạy học

ở trường THPT

4.2 Đối tượng nghiên cứu:

- Cơ sở lý luận của quá trình dạy học nhằm rèn luyện kỹ năng và phát triển

tư duy sáng tạo của học sinh trong quá trình giải bài tập

- Hệ thống bài tập hóa học vô cơ lớp 10 nhằm rèn luyện tư duy của học sinh giỏi ở trường THPT

5 Phương pháp nghiên cứu

5.1 Nghiên cứu lý luận:

- Nghiên cứu các tài liệu về cơ sở lý luận dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông

- Đọc và nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, giáo dục học, phương pháp dạy học hóa học và các tài liệu có liên quan đến đề tài

- Nghiên cứu nội dung chương trình môn hóa học ở trường THPT (Ban cơ bản, nâng cao và nội dung dạy học cho học sinh chuyên hóa học)

- Truy cập thông tin liên quan đến đề tài trên internet

- Phân tích và tổng hợp các tài liệu đã thu thập được

5.2 Phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Nghiên cứu tình hình dạy học của các trường THPT nói chung và trường THPT chuyên Thủ Khoa Nghĩa nói riêng

- Nghiên cứu kỹ năng giải các bài tập hóa học vô cơ của trường THPT chuyên Thủ Khoa Nghĩa

- Điều tra bằng các phiếu câu hỏi

- Phỏng vấn, sử dụng các phần mềm tin học

- Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính hiệu quả, tính khả thi của hệ thống bài tập và các biện pháp đã đề xuất để bồi dưỡng năng lực tư duy của học sinh

5.3 Phương pháp toán học: Dùng thống kê toán học để xử lý số liệu thực nghiệm

6 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được hệ thống bài tập hóa học vô cơ phù hợp với thời lượng học tập, trình độ nhận thức của học sinh thì sẽ phát triển được khả năng tư duy của học sinh chuyên Hóa nói riêng và tất cả học sinh lớp 10 nói chung

7 Phạm vi nghiên cứu

- Giới hạn về nội dung và đối tượng nghiên cứu: Nghiên cứu xây dựng hệ thống bài tập hóa học vô cơ lớp 10 nhằm rèn luyện khả năng tư duy của học sinh chuyên Hóa nói riêng và tất cả học sinh lớp 10 nói chung

- Địa bàn nghiên cứu: học sinh của trường THPT Chuyên Thủ Khoa Nghĩa, trường THPT Nguyễn Văn Hưởng trên địa bàn tỉnh An Giang năm học 2016 – 2017; 2017 – 2018

- Thời gian nghiên cứu: Từ khoảng tháng 8/2016 – 4/2018

8 Đóng góp của đề tài

- Xây dựng phương pháp giải bài tập hóa học vô cơ nhằm phát triển năng lực

tư duy của học sinh phù hợp với các đề thi Là tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh

- Đề xuất những biện pháp sử dụng hệ thống bài tập hóa học vô cơ sao cho

có hiệu quả Từ đó học sinh nắm vững bản chất hóa học, nâng cao năng lực suy luận logic, kỹ năng lập luận nhanh, kỹ năng giải toán tốt để đạt kết quả cao trong các kỳ thi

PHẦN 2: NỘI DUNG CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

VỀ XÂY DỰNG, SỬ DỤNG BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 10

NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH

CHUYÊN HÓA TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Tổng quan vấn đề nghiên cứu

1.1.1 Các nghiên cứu về tư duy và phát triển tư duy

Hiện nay, ở bậc giáo dục THPT việc phát huy năng lực tư duy là một trong những phương hướng cải cách, đổi mới giáo dục nhằm đào tạo ra thế hệ trẻ năng động, sáng tạo, có khả năng tự học, tự đánh giá Vấn đề phát triển tư duy cho học sinh đã được nhiều giáo sư, nhà giáo đầu ngành nghiên cứu Cụ thể:

- Cao Thị Thặng (1995), Hình thành kĩ năng giải BTHH ở trường PTTH cơ

sở, Luận án phó tiến sĩ khoa học sư phạm tâm lí, Viện khoa học giáo dục Hà Nội

[25]

- Lê Văn Dũng (2001), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho HS

thông qua BTHH, Luận án tiến sĩ khoa học giáo dục, Đại học Sư phạm Hà Nội [15]

- Lê Thị Hương (2002), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho HS qua

giảng dạy phần hóa kim loại trường THPT, Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Đại

học Sư phạm Hà Nội [19]

- Vũ Hồng Nhung (2006), Phát triển năng lực nhận thức và tư duy của HS

thông qua hệ thống câu hỏi và BTHH (phần phi kim – Hóa học 10 – Ban cơ bản),

- Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục, Đại học Sư phạm Hà Nội [21]

- Nguyễn Thị Hồng Ngọc (1998), Rèn luyện kỹ năng vẽ hình và sử dụng hình vẽ cho sinh viên khoa hoá trường Đại học Sư phạm, Luận văn tốt nghiệp, Trường Đại học Sư phạm thành phố Hồ Chí Minh

- “Phát triển học sinh trong giảng dạy hoá học” của M V Zueva, 1982

[29]

- “Phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông” của Nguyễn Xuân

Trường, 2005 [22]

- Luận án: “Đổi mới phương pháp dạy học hóa học theo hướng phát huy tính

tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh ở trường trung học phổ thông” của

Trương Thị Thúy Vân, Đại học Sư phạm Hà Nội, 2008 [27]

Các công trình trên đều đã xây dựng cơ sở lý luận vững chắc, phương pháp giải khá hoàn thiện Được tiếp xúc, tìm hiểu các luận văn có cùng hướng nghiên cứu

đã giúp chúng tôi có nhiều kinh nghiệm quí báu và bài học bổ ích trong quá trình thực hiện luận văn của mình Tuy nhiên, hướng nghiên cứu và vận dụng vào phần Hóa lớp 10 nâng cao cũng chưa có nhiều tác giả quan tâm Ngoài ra chúng tôi còn tìm thêm các biện pháp sử dụng bài tập Hóa học nhằm phát triển tư duy cho học sinh cùng với việc đưa chúng vào các công đoạn trong quá trình dạy học ở trường THPT, xây dựng các bài test định tính và định lượng để đánh giá sự phát triển tư duy của học sinh sau khi thực nghiệm Đó cũng chính là những giá trị mà đề tài của chúng tôi mong muốn hướng tới

1.1.2 Các nghiên cứu về sử dụng bài tập hóa học để phát triển trí tư duy

- “Các phương pháp giải nhanh bài toán hoá học, các bài tập phát triển tư

duy, bài tập có nhiều cách giải và cách biên soạn bài tập hoá học” của tác giả

Nguyễn Xuân Trường Tác giả đã xây dựng được hệ thống bài tập và phương pháp giải nhanh để phát triển tư duy cho HS Tuy nhiên các bài tập này thiên về tính toán hóa học và tác giả cũng chưa đưa ra cách thức sử dụng nên khó áp dụng vào chương trình phổ thông [18]

- Luận án: “Xây dựng hệ thống bài tập hóa học nhằm rèn luyện tư duy trong

việc bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học ở trường trung học phổ thông” của Vũ Anh

Tuấn Luận án đã xây dựng được hệ thống bài tập khá lớn và hay có phân theo từng dạng để phát triển tư duy cho HS Tác giả cũng đề ra nhiều nội dung và biện pháp Tuy nhiên hệ thống bài tập dành cho HSG nên có độ khó rất cao và ít phù hợp cho học sinh THPT Nó thích hợp cho HS ôn tập trong các kỳ thi HSG hóa học [25]

- Luận văn: “Sử dụng bài tập để phát triển tư duy, rèn trí thông minh cho

học sinh trong dạy học hóa học ở trường THPT” của Nguyễn Chí Linh, trường Đại

học Sư phạm TP Hồ Chí Minh, 2009 Luận văn có xây dựng, hệ thống bài tập phát triển trí thông minh theo 4 nhóm năng lực của cấu trúc trí thông minh Tuy nhiên hệ thống bài tập không phân loại theo từng lớp học và chưa nêu rõ được biện pháp sử dụng các bài tập đã hệ thống [11]

1.2 Cơ sở lý luận về tư duy

1.2.1 Khái niệm tư duy [17, 37]

Quá trình hoạt động nhận thức chia làm hai loại:

Nhận thức cảm tính: là quá trình phản ánh thực tiễn dưới dạng cảm giác, tri giác và biểu tượng

Nhận thức lý tính: còn gọi là trình độ logic hay đơn giản là tư duy

Tư duy là quá trình phản ánh trong ý thức con người bản chất của sự vật, những mối liên hệ, quan hệ giữa các sự vật, hiện tượng trong hiện thực khách quan Quá trình tư duy bắt đầu từ nhận thức cảm tính, liên hệ chặt chẽ và sử dụng những

tư liệu của nhận thức cảm tính

“Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nào nó là thành quả những cố gắng của tư duy chứ không phải của trí nhớ” (L.N.Tonxtoi) Như vậy, HS chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi họ thực sự tư duy

1.2.2 Những phẩm chất của tư duy [17, 37]

- Tính định hướng: ý thức nhanh chóng và chính xác đối tượng cần lĩnh hội, mục đích phải đạt được và những con đường tối ưu để đạt mục đích đó

- Bề rộng: có khả năng vận dụng nghiên cứu các đối tượng khác

- Độ sâu: nắm vững ngày càng sâu sắc hơn bản chất của sự vật, hiện tượng

- Tính linh hoạt: nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và cách thức hành động vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo

- Tính mềm dẻo: hoạt động tư duy được tiến hành theo các hướng xuôi và ngược chiều

- Tính độc lập: tự phát hiện ra vấn đề, đề xuất cách giải quyết và tự giải quyết được vấn đề

- Tính khái quát: sau khi giải quyết một vấn đề, đưa ra được mô hình khái quát để

có thể vận dụng giải quyết các vấn đề tương tự, cùng loại

1.2.3 Rèn luyện các thao tác tư duy trong dạy học Hóa học ở trường THPT

[13]

Gồm: phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa và khái quát hóa

1.2.3.1 Phân tích: phân chia một vật, một hiện tượng ra các yếu tố bộ phận để nghiên cứu chúng một cách đầy đủ, trọn vẹn hơn theo một hướng nhất định

1.2.3.2 Tổng hợp: kết hợp các bộ phận, yếu tố đã được phân tích để nhận thức cái toàn bộ của sự vật, hiện tượng

1.2.3.3 So Sánh: là xác định những điểm giống và khác nhau giữa các sự vật, hiện

tượng và giữa những khái niệm phản ánh chúng So sánh luôn phải kèm theo phân tích và tổng hợp So sánh không những phân biệt và chính xác hóa khái niệm mà còn giúp hệ thống hóa chúng lại Có hai cách so sánh: so sánh liên tiếp (tuần tự) hoặc so sánh đối chiếu

1.2.3.4 Trừu tượng hóa và khái quát hóa

Trừu tượng hóa: là sự phản ánh bản chất, cô lập sự vật, hiện tượng khỏi các mối

liên hệ, chỉ giữ lại các dấu hiệu, các thuộc tính cơ bản và tước bỏ những thuộc tính không cơ bản

Khái quát hóa: tìm ra những cái chung và bản chất trong số những dấu hiệu, tính

chất và những mối liên hệ giữa chúng của một loại đối tượng, từ đó hình thành nên một khái niệm Khái quát hóa là bước cần thiết của trừu tượng hóa

1.2.4 Những hình thức cơ bản của tư duy [13, 34]

1.2.4.1 Khái niệm: là một tư tưởng phản ánh những dấu hiệu bản chất riêng biệt của sự vật hiện tượng, được xây dựng trên cơ sở các thao tác tư duy

1.2.4.2 Phán đoán: là sự tìm hiểu tri thức về mối quan hệ và sự phối hợp giữa các

khái niệm, thực hiện theo một nguyên tắc, quy luật bên trong

1.2.4.3 Suy lý: là hình thức suy nghĩ liên hệ các phán đoán với nhau để tạo một phán đoán mới Có ba loại: quy nạp, diễn dịch và loại suy

a Qui nạp: dựa vào sự nghiên cứu nhiều hiện tượng đơn lẻ đi tới kết luận tổng quát

về những tính chất, những mối quan hệ bản chất nhất Phép quy nạp giúp cho kiến thức được nâng cao và mở rộng

b Diễn dịch (suy diễn): đi từ nguyên lí, định luật, qui tắc, khái niệm chung đúng

đắn tới một trường hợp (sự vật, hiện tượng) riêng lẻ đơn nhất Phép suy diễn làm phát triển tư duy logic và phát huy tính tự lập sáng tạo của HS

c Loại suy (suy lý tương tự): đi từ cái riêng biệt này đến cái riêng biệt khác để tìm

ra những đặc tính chung, những mối liên hệ có tính quy luật của các chất, các hiện tượng Bản chất của phép loại suy là dựa vào một số dấu hiệu giống (tương tự) nhau của hai sự vật, hiện tượng nào đó để đi tới kết luận về sự giống nhau của chúng ở những dấu hiệu khác nữa Kết luận đi tới được bằng phép loại suy chỉ gần đúng, có tính chất giả thiết, phải kiểm tra lại bằng thực tiễn Phép loại suy có tác dụng tích cực trong nghiên cứu và dạy học Hóa học

1.2.5 Các mức độ của tư duy

Một cách phân loại các mức độ tư duy được sử dụng rộng rãi là thang phân loại của Bloom [6, 11] Theo Bloom, các quá trình nhận thức được xếp thành 6 mức

độ từ đơn giản đến phức tạp gồm:

1 Biết (knowledge): là sự nhớ lại các dữ liệu đã học được trước đây, nghĩa là có thể

nhận biết thông tin, ghi nhớ, nhắc lại một loạt dữ liệu, từ các sự kiện đơn giản đến các lý thuyết phức tạp, tái hiện trong trí nhớ những thông tin cần thiết

2 Thông hiểu (comprehension): là mức thấp nhất của việc thấu hiểu sự vật, được

định nghĩa là khả năng nắm được, hiểu được ý nghĩa của tài liệu, có thể chuyển thông tin từ dạng này sang dạng khác (từ lời sang công thức, kí hiệu, số liệu và

ngược lại), giải thích thông tin (giải thích hoặc tóm tắt) và ước lượng xu hướng tương lai (dự báo các hệ quả hoặc ảnh hưởng)

3 Vận dụng (application): là cấp độ thấu hiểu cao hơn, là khả năng sử dụng các tài

liệu đã học vào một hoàn cảnh cụ thể mới, nghĩa là áp dụng các quy tắc, phương pháp, khái niệm, nguyên lý, định luật và lý thuyết để giải quyết một vấn đề nào đó bằng cách so sánh các phương án, phát hiện lời giải có sai lầm và chỉnh sửa được, giải quyết được tình huống mới, khái quát hóa, trừu tượng hóa tình huống quen thuộc sang tình huống mới phức tạp hơn

4 Phân tích (analysis): thể hiện một mức độ trí tuệ cao hơn so với mức hiểu và áp

dụng, là khả năng phân chia một tài liệu ra thành các phần sao cho có thể hiểu được các cấu trúc, tổ chức của nó, chỉ ra đúng các bộ phận, phân tích mối quan hệ giữa các bộ phận, nhận biết được các nguyên lý tổ chức được bao hàm, đòi hỏi thấu hiểu

cả nội dung và hình thái cấu trúc của tài liệu

5 Tổng hợp (synthesis): nhấn mạnh các hành vi sáng tạo, là khả năng sắp xếp các

bộ phận lại với nhau để hình thành một tổng thể mới, có thể là một chủ đề hoặc bài phát biểu, một kế hoạch hành động (dự án nghiên cứu) hoặc một mạng lưới các quan hệ trừu tượng (sơ đồ phân lớp thông tin), đặc biệt tập trung chủ yếu vào việc hình thành các mô hình hoặc cấu trúc mới

6 Đánh giá (evaluation): là cấp bậc nhận thức cao nhất, là khả năng xác định giá trị

của thông tin, tài liệu Việc đánh giá dựa trên các tiêu chí nhất định, có thể là các tiêu chí bên trong (cách tổ chức) hoặc các tiêu chí bên ngoài (phù hợp với mục đích), và người đánh giá phải tự xác định hoặc được cung cấp các tiêu chí

Hình 1.1 Các kĩ năng tư duy

Đánh giá Tổng hợp Phân tích Vận dụng

Hiểu Biết

Tuy nhiên, đối với học sinh phổ thông, thường chỉ sử dụng 3 mức độ nhận thức đầu hoặc sử dụng phân loại Nikko [11] gồm bốn mức độ: nhận biết, thông hiểu, vận dụng ở mức thấp và vận dụng ở mức cao (vận dụng sáng tạo)

Theo Nguyễn Ngọc Quang: có thể chia thành 4 cấp độ tư duy như sau:

Cấp 1: Tư duy cụ thể: chỉ có thể suy luận từ những thông tin cụ thể này đến những thông tin cụ thể khác

Cấp 2: Tư duy logic: Suy luận theo một chuỗi có tổng hợp tuần tự, có khoa học và

1.2.6 Tư duy Hóa học

1.2.6.1 Tư duy Hóa học [15]

Hóa học là một môn khoa học tự nhiên Tư duy khoa học tự nhiên được đặc trưng bởi phương pháp nhận thức khoa học tự nhiên, bao gồm:

- Hiểu, xác định vấn đề một cách chính xác

- Xác định giới hạn giữa nó với các vấn đề khác

- Nghiên cứu tất cả các yếu tố liên quan đến vấn đề đã nêu

- Vạch kế hoạch tìm tòi cách giải quyết

- Chọn lựa những suy đoán chính xác nhất

- Tiến hành thực nghiệm kiểm tra giả thuyết

- Thực nghiệm đánh giá

- Rút ra kết luận và cơ sở khoa học của chúng

- Chọn lựa phương án giải quyết tối ưu

- Mở rộng kết quả sang những trường hợp tương tự

1.2.6.2 Đánh giá trình độ phát triển tư duy của học sinh [15]

Sự phát triển tư duy nói chung được đặc trưng bởi sự tích lũy các thao tác tư duy thành thạo và vững chắc của con người và có thể đánh giá qua các dấu hiệu:

- Có khả năng tự lực chuyển các tri thức và kỹ năng sang một tình huống mới

- Tái hiện nhanh chóng kiến thức, các mối quan hệ cần thiết để giải một bài toán, thiết lập nhanh chóng các mối quan hệ bản chất giữa các sự vật, hiện tượng

- Có khả năng phát hiện cái chung của các hiện tượng khác nhau, sự khác nhau giữa các hiện tượng tương tự

- Có năng lực áp dụng kiến thức vào thực tế

Theo GS Nguyễn Ngọc Quang [23], để đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS thông qua quá trình dạy học, chúng ta cần đánh giá:

- Khả năng nắm vững (hiểu, nhớ, vận dụng thành thạo) những cơ sở khoa học một cách tự giác, tự lực, tích cực, sáng tạo của HS

- Trình độ phát triển năng lực nhận thức và năng lực thực hành trên cơ sở nắm vững những cơ sở khoa học

1.3 Một số vấn đề lí luận về bài tập trong dạy học hóa học ở trường THPT 1.3.1 Khái niệm về bài tập hóa học

Hiện nay ở nước ta, khái niệm “bài tập” có thể là câu hỏi hay bài toán mà trong quá trình giải, HS nắm được hay hoàn thiện một tri thức, một kỹ năng nào đó bằng cách trả lời miệng, viết hoặc kèm theo thực nghiệm [13, 35] Để phát huy tác dụng của BT, GV phải hiểu và sử dụng nó theo quan điểm hệ thống và thuyết hoạt động có đối tượng

Những yêu cầu

Phương tiện

Hệ bài toán

Sơ đồ 1.1 Hệ bài toán

Hệ thống BT là các BT được xây dựng thành hệ thống, đảm bảo tính chất của

hệ thống, sắp xếp theo một trật tự nào đó được chỉ định để hoàn thành những mục tiêu đã định, có liên quan, tác động lẫn nhau theo một quy luật nhất định

Bài tập hoá học là phương tiện để dạy học sinh tập vận dụng kiến thức, tăng cường và định hướng hoạt động tư duy của học sinh

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 vừa là mục đích vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học hiệu quả Nó không chỉ cung cấp cho HS kiến thức, con đường dành 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 yếu tố tâm lí quan trọng của quá trình nhận thức đáng được chúng ta quan tâm

Bài tập hóa học phát triển tư duy

Hóa học là một khoa học vừa lí thuyết vừa thực nghiệm, nên có nhiều cơ hội phát triển tư duy cũng như hứng thú nhận thức, óc thông minh, khả năng sáng tạo,

… cho HS mà đặc biệt là trí nhớ và tư duy Thông qua việc giải BT, HS sẽ được rèn luyện óc quan sát, các thao tác tư duy, năng lực suy luận logic, tư duy độc lập, suy nghĩ linh hoạt [13, 15]

Như vậy có thể nói BT hóa học phát triển tư duy là các BTHH giúp HS thông hiểu kiến thức một cách sâu sắc, không máy móc, tạo cho HS có phương pháp tư duy, vận dụng thành thạo các thao tác tư duy và phương pháp logic, dựa vào những dấu hiệu quan sát được để phán đoán về tính chất và sự biến đổi nội tại của chất, của quá trình; hình thành và phát triển năng lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo mà bước đầu là giải các “bài toán” nhận thức, vận dụng vào bài toán thực tiễn một cách chủ động và độc lập ở các mức độ khác nhau

Hình thành và phát triển tư duy không thể không rèn luyện năng lực quan sát, phát triển trí nhớ và trí tưởng tượng, trau dồi ngôn ngữ, cung cấp những tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, cách học và một số phẩm chất của nhân cách, phải thực hiện thường xuyên, thống nhất và có hệ thống GV có thể thông qua BTHH để phát triển tư duy

HS bằng cách rèn luyện cho HS:

- Óc quan sát sắc sảo, mô tả, xác định dấu hiệu phản ứng, nhận xét và giải

thích các hiện tượng, các quá trình hóa học, đặt ra vấn đề trước những hiện tượng

- Nắm vững kiến thức cơ bản một cách chính xác, tự giác và có hệ thống

- Biết cách xem xét một bài toán hóa học: từ tri giác (nhìn, đọc…)

- Giúp HS tự xây dựng được tiến trình luận giải

- Thói quen suy nghĩ và hành động độc lập

1.3.2 Phân loại bài tập hóa học [2, 34]

- Phân loại bài tập theo nội dung : Sau mỗi bài học, SGK, sách BT sẽ có câu hỏi, bài tập để HS trả lời nhằm ôn lại kiến thức đồng thời nhấn mạnh những điểm cần lưu ý

- Phân loại bài tập theo dạng bài

- Phân loại BT theo hình thức: BT tự luận và BT trắc nghiệm khách quan

- Phân loại bài tập theo mức độ phát triển tư duy

+ Mức độ biết: BT ở mức độ này chỉ yêu cầu khả năng nhớ lại kiến thức một cách

máy móc và nhắc lại được (trả lời được câu hỏi là gì? Là thế nào?) HS có thể sử dụng kiến thức phổ thông, kiến thức SGK, … trả lời dễ dàng thông qua các thao tác

tư duy cụ thể, với kỹ năng bắt chước theo mẫu

+ Mức độ hiểu: BT ở mức độ này yêu cầu khả năng hiểu thấu được ý nghĩa kiến

thức, giải thích được nội dung kiến thức, diễn đạt khái niệm theo sự hiểu biết mới của mình (trả lời câu hỏi vì sao? Như thế là thế nào? Có nghĩa là gì?) HS chỉ cần nhớ lại các kiến thức đã học, thông qua các thao tác tư duy đơn giản để trả lời với kỹ năng phát huy sáng kiến, không còn bắt chước máy móc

+ Mức độ vận dụng: BT ở mức độ này yêu cầu khả năng sử dụng thông tin và biến

đổi kiến thức từ dạng này sang dạng khác, vận dụng kiến thức trong tình huống mới, trong đời sống, trong thực tiễn HS phải áp dụng được các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề tương tự trong cùng phạm vi nhưng đã bị thay đổi, biến đổi một phần bằng cách phối hợp các thao tác tư duy ở mức độ hệ thống một cách nhuần nhuyễn

+ Mức độ vận dụng sáng tạo: BT ở mức độ này yêu cầu sử dụng các kiến thức đã

có, vận dụng vào tình huống mới với cách giải quyết mới, linh hoạt, độc đáo, hữu hiệu HS phải tự mình tái hiện kiến thức một cách đầy đủ, chính xác và nhanh chóng, kết hợp nhiều hình thức hoạt động tư duy một cách sáng tạo để giải quyết

các vấn đề hoàn toàn mới Loại bài tập này thường dành riêng cho HS khá, giỏi, có

tư duy nhanh nhạy GV cần rèn luyện kỹ cho HS, phải hướng dẫn, gợi mở con

đường để HS tự nắm kiến thức

1.3.3 Vai trò, ý nghĩa tác dụng của bài tập hóa học trong dạy học hóa học ở

trường THPT [26, 35]

Trong thực tiễn dạy học, BT có những ý nghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt

- Củng cố, đào sâu, hệ thống hóa chính xác các khái niệm, định luật hóa học

- Ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực nhất

- Rèn luyện các kĩ năng hóa học: viết và cân bằng phương trình, tính toán theo công thức và pthh

- Phát triển năng lực tư duy logic, phát huy tính tích cực, tự lực, thông minh và sáng tạo của HS, hình thành phương pháp tự học hợp lý GV nên khuyến khích HS giải

BT bằng nhiều cách, phải phân tích BT dưới các góc độ khác nhau để tìm ra cách giải ngắn nhất, hay nhất

- Rèn luyện tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học hóa học, nâng cao hứng thú học tập bộ môn, rèn văn hóa lao động và phong cách làm việc khoa học

Ngoài ra, BTHH còn là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kỹ năng của HS về môn hóa học một cách chính xác

1.3.4 Mục đích sử dụng bài tập hóa học ở trường trung học phổ thông

Khi dạy học bài mới có thể dùng bài tập để vào bài, để tạo tình huống có vấn

đề, để chuyển tiếp từ phần này sang phần kia, để củng cố bài, để hướng dẫn học sinh tự học ở nhà Khi ôn tập, củng cố, luyện tập, kiểm tra – đánh giá thì nhất thiết phải dùng bài tập

1.3.5 Sử dụng bài tập Hóa học để phát triển tư duy cho học sinh

Theo quan niệm của tâm lý học hiện đại, năng lực của con người là sản phẩm của sự phát triển lịch sử xã hội Năng lực phát triển cùng với sự phát triển của xã hội Giáo dục là động lực cho sự phát triển năng lực của con người

Hình 1.1 Sơ đồ về mối quan hệ giữa việc sử dụng bài tập hóa học và việc phát triển tư duy cho học sinh

Mỗi dạng bài tập có những tác động khác nhau đến HS Tùy thuộc vào cách

sử dụng của GV mà hiệu quả đạt được là thấp hay cao

Bài tập trắc nghiệm là dạng bài tập có thể không sâu nhưng rộng Nó đòi hỏi

sự nhanh nhạy, thao tác tư duy cao mới có thể hoàn thành tốt yêu cầu đặt ra Có thể phát triển cho các em được nhiều năng lực Từ đó tư duy cũng được nuôi dưỡng và phát triển

Bài tập tự luận trái lại không rộng nhưng sâu Để giải một bài tập tự luận không chỉ nắm vững kiến thức mà còn phải biết cách trình bày Cùng một bài tập nhưng mỗi HS có cách trình bày, lập luận khác nhau, qua đó GV có thể phần nào đánh giá trược tư duy HS

Bài tập định tính giúp HS phát triển năng lực quan sát, củng cố lí thuyết để chuẩn bị cho việc giải quyết các bài tập định lượng, bài tập thực tiễn

Bài tập định lượng phát triển cho HS năng lực tính toán, năng lực tư duy, độc lập, sáng tạo

Cùng một bài tập, với mỗi HS khác nhau cách giải cũng rất khác nhau, phụ thuộc vào kiến thức và tư duy của từng em Thông qua đó GV có thể đánh giá được khả năng từng em HS từ đó có biện pháp, có cách dạy phù hợp

1.5 Thực trạng sử dụng bài tập Hóa học phát triển tư duy của học sinh ở trường trung học phổ thông

1.5.1 Mục đích điều tra

Tìm hiểu, đánh giá đúng thực trạng việc sử dụng BTHH trong giảng dạy môn Hóa học hiện nay ở một số trường THPT thuộc địa bàn khảo sát và coi đó là căn cứ

để xác định phương hướng trong nhiệm vụ phát triển tiếp theo của đề tài

Điều tra để có cơ sở phân tích hiệu quả của việc sử dụng BTHH phát triển tư duy cho HS trong quá trình giảng dạy của các GV trường THPT, từ đó đưa ra các biện pháp giảng dạy và học tập nhằm nâng cao chất lượng dạy và học Hóa học ở nhà trường

1.5.2 Nội dung điều tra

Điều tra việc sử dụng, xây dựng BTHH phát triển tư duy HS của GV trong quá trình giảng dạy môn Hóa học ở trường THPT

Tìm hiểu ý kiến của GV về việc đánh giá mức độ phát triển tư duy HS khi sử dụng BTHH trong quá trình giảng dạy môn Hóa học ở trường THPT

1.5.3 Đối tượng điều tra

- 46 GV trực tiếp giảng dạy môn Hóa học ở một số trường THPT trên địa bàn tỉnh

An Giang

- Thời gian điều tra từ tháng 03/2018 đến tháng 04/2018

1.5.4 Phương pháp điều tra

- Gặp gỡ, trao đổi với các GV đang giảng dạy môn Hóa học lớp 10 THPT

- Gửi và thu phiếu điều tra cho các GV

- Dự giờ, nghiên cứu giáo án của một số GV có kinh nghiệm giảng dạy lâu năm 1.5.4.1 Về phía giáo viên

Phần lớn GV đều cho rằng truyền thụ kiến thức mới là nội dung dạy học

quan trọng nhất rồi đến BT, sau đó đến thí nghiệm thực hành và liên hệ thực tế

Phương án được dùng nhiều nhất trong giờ BT là GV phân tích BT từng bước và hướng dẫn HS giải (lớp yếu) hoặc cho HS tự đưa ra cách giải và lên bảng giải (lớp khá giỏi), ít khi dùng phương pháp grap hay algorit Đa số GV vẫn nặng về trang bị kiến thức, rèn luyện một số kỹ năng tính toán chứ chưa chú ý đến việc vận dụng nhiều phương pháp dạy khác nhau

Bài tập phần lớn lấy từ SGK, sách BT hoặc từ đề cương của tổ chuyên môn Một số GV có biên soạn BT riêng nhưng mới chỉ theo những nội dung quan trọng Hầu hết GV chưa có một hệ thống BT riêng được sắp xếp theo các mức độ nhận thức của HS

Khó khăn thường gặp nhất là không đủ thời gian cho BT Theo phân phối chương trình chỉ có một vài tiết luyện tập cho mỗi chương không thể giải hết các

BT GV thường tranh thủ sửa BT trong các tiết học vào đầu hoặc cuối tiết, khi đã xong phần lý thuyết

1.5.4.2 Về phía học sinh

Đa số HS nhận thức rằng BT hóa học có tác dụng củng cố, đào sâu và hệ thống hóa kiến thức, rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn và là phương tiện để kiểm tra, đánh giá kiến thức, kỹ năng của HS Một số cho rằng BTHH giúp phát triển tư duy cũng như tăng hứng thú học tập và lòng say mê môn hóa học

Số HS thích giờ BT khá cao, nhưng cũng còn 1 số ít thấy không thích, thậm chí chán nản, sợ giờ BT vì BT có nhiều dạng, thời gian dành cho BT trên lớp ít, HS lại không biết liên hệ giữa dữ kiện và yêu cầu bài hoặc không biết bắt đầu giải bài toán từ đâu cũng như không nắm được phương pháp giải là những nguyên nhân chính

Để giải tốt BTHH, 2 yếu tố HS lựa chọn nhiều nhất là GV nên đưa ra phương pháp giải từng dạng cụ thể, phân tích, giải kỹ BT mẫu rồi mới đến việc các

em phải tự vận động tư duy tìm lời giải và GV có một hệ thống BT theo mức độ nhận thức Điều này chứng tỏ HS chưa có phương pháp học tập hợp lý, nỗ lực bản thân chưa cao, phương pháp học còn thụ động, chưa tự lực suy nghĩ, rèn luyện các thao tác tư duy Tuy nhiên khi gặp 1 BT khó, đa số các em lại tự mày mò tìm lời giải hoặc hỏi bạn bè, sau đó mới tìm lời giải trong sách tham khảo hoặc hỏi GV 1.5.5 Kết quả điều tra

Số phiếu phát ra 46, số phiếu thu vào hợp lệ 45

Bảng 1.1 Thực trạng việc sử dụng bài tập để phát triển tư duy cho HS ở một

số trường THPT

NỘI DUNG Ý KIẾN CỦA GV

1 BTHH góp phần phát triển tư duy

triển trí tư duy cho HS

Luôn luôn Thường

xuyên

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Cần thiết Ít

cần thiết

Không cần thiết

4 Bài tập nào cũng góp phần phát triển

tư duy cho HS

Không đồng ý

Phân vân Đồng ý Rất đồng ý

Từ kết quả điều tra chúng tôi nhận thấy rằng đa số các GV đều cho rằng việc

sử dụng BTHH để phát triển tư duy cho HS là rất cần thiết (58%) Tuy nhiên, việc

sử dụng BTHH của GV để phát triển tư duy cho HS chỉ ở mức độ thỉnh thoảng (38%), trong khi có 51% GV cho rằng BTHH góp phần phát triển trí thông minh ở mức độ nhiều Lí do chủ yếu theo các GV là nội dung chương trình còn quá nặng

nề, thời gian dành cho các giờ lý thuyết còn rất hạn chế nên thời gian dành để làm các bài tập rèn luyện và phát triển tư duy còn hạn chế Để xây dựng được hệ thống bài tập mới mẻ, không rập khuôn thì cần phải thay đổi cách tư duy ra bài tập nhưng không có nghĩa là phủ nhận hệ thống bài tập hiện nay, chỉ có điều trong quá trình dạy học, người GV phải sử dụng BTHH một cách sáng tạo

Về mức độ rèn luyện, phát triển trí thông minh của các hệ thống BTHH, các

GV đánh giá cụ thể như sau:

Bảng 1.2 Đánh giá mức độ sử dụng các dạng BTHH

(1: Rất thấp; 2: Thấp; 3: Trung bình; 4: Cao; 5: Rất cao)

10 Bài tập có phương pháp giải nhanh 4 4 27 38 27

Bảng 1.3 Đánh giá mức độ phát triển tư duy của HS thông qua các dạng BTHH

(1: Rất thấp; 2: Thấp; 3: Trung bình; 4: Cao; 5: Rất cao)

10 Bài tập có phương pháp giải nhanh 2 9 20 36 33

Bảng 1.4 Mức độ sử dụng các hình thức đánh giá sự phát triển tư duy của HS

(1: Rất thường xuyên; 2: Thường xuyên; 3: Thỉnh thoảng; 4: Không bao giờ)

3 Đánh giá đồng đẳng (HS đánh giá lẫn nhau) 4 18 69 9

4 Đánh giá dựa vào kết quả bài kiểm tra 53 47 0 0

6 Đánh giá thông qua hoạt động nhóm trên lớp 9 44 42 5

Bảng 1.4 cho thấy đa số các GV hay sử dụng hình thức đánh giá mức độ phát triển trí thông minh HS thông qua bài kiểm tra (53%), ít hoặc gần như chưa sử dụng

hình thức đánh giá khác Chính điều này cũng là một trong những hạn chế trong việc rèn luyện và phát triển tư duy HS

Bảng 1.5 Ý kiến của GV về cấu trúc tư duy

Qua bảng 1.5, ta thấy phần lớn các GV cho rằng cấu trúc trí thông minh gồm

4 năng lực thành phần: năng lực quan sát (64%), năng lực thực hiện các thao tác tư duy (76%), năng lực tư duy linh hoạt sáng tao (87%) và năng lực tư duy độc lập (89%) Ngoài ra năng lực sử dụng ngôn ngữ, giao tiếp cũng chiếm tỉ lệ khá cao

Bảng 1.6 Những biện pháp có thể áp dụng để phát triển tư duy cho học sinh THPT thông qua việc sử dụng BTHH

1 Tăng cường sử dụng các câu hỏi, bài tập có chứa nội dung về thí nghiệm hóa học

67

3 Cho học sinh quan sát, nhận xét bài giải hóa học của bạn 33

4 Sử dụng bài tập có chứa yếu tố mà HS hay mắc sai lầm 82

5 Hướng dẫn HS xây dựng sơ đồ luận giải khi giải bài tập 81

6 Giao bài tập cho HS tự làm ở nhà, tạo điều kiện cho HS tự học 55

7 Sử dụng bài tập phát triển năng lực hệ thống hóa, khái quát hóa 82

8 Tăng cường sử dụng bài tập có nhiều cách giải, bài tập có thể sử dụng phương pháp giải nhanh

91

9 Sử dụng các bài tập chứa đựng vấn đề, bài tập thực tiễn 91

Bảng 1.6 cho thấy đa số các GV đều cho rằng có thể áp dụng các biện pháp

do chúng tôi đã đề xuất (thấp nhất là 55% cho biện pháp thứ 6) Tuy nhiên các GV cho rằng việc cho HS quan sát, nhận xét bài giải hóa học của các bạn cùng lớp là không khả thi (chỉ chiếm 33%)

Qua quá trình điều tra, chúng tôi đã nhận được nhiều ý kiến từ GV góp ý để việc sử dụng BTHH phát triển tư duy một cách hiệu quả hơn như sau:

- BTHH phát triển tư duy phải phát huy được tính tích cực của HS, phải có khó khăn để phát huy khả năng tư duy, rèn khả năng liên hệ và tổng hợp kiến thức

- Nên thiết kế BT phát triển tư duy theo cấu trúc tư duy và theo năng lực của HS

- Xây dựng nhiều câu hỏi vấn đáp, trả lời nhanh, rèn luyện sự phản xạ

- Thường xuyên để HS đánh giá, nhận xét bài làm của các bạn

- BT nên chủ động phát triển khả năng suy luận, vận dụng kiến thức vào thực tế…

* Tiểu kết chương 1

Trong chương này chúng tôi đã trình bày những cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài bao gồm những nội dung chính sau:

- Tư duy: khái niệm, phẩm chất, hình thức cơ bản, các thao tác và các mức độ tư duy Bài tập hóa học: khái niệm, phân loại, tác dụng Bài tập hóa học phát triển tư duy

- Thực trạng việc dạy BTHH và sử dụng BTHH để phát triển tư duy cho HS trong

trường PTTH hiện nay Qua kết quả điều tra, chúng tôi nhận thấy rằng GV đã có nhiều biện pháp trong việc sử dụng BTHH để giúp cho HS phát triển tư duy Tuy nhiên, việc xây dựng hệ thống bài tập theo các mức độ tư duy chưa được các GV chú trọng đúng mức Từ đó, GV sẽ khó đánh giá mức độ phát triển tư duy của HS

và ngược lại HS cũng sẽ gặp khó khăn trong việc lĩnh hội tri thức

Tất cả những vấn đề trên là nền tảng để chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu với mong muốn góp phần vào việc phát triển tư duy của HS lên một mức cao hơn, nâng cao hiệu quả dạy học

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC VÔ CƠ LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH LỚP CHUYÊN HÓA

Ở TRƯỜNG THPT 2.1.Tổng quan về bài tập hóa học lớp 10 THPT

BTHH lớp 10 được chia làm 2 phần: BT về thuyết và định luật hóa học cơ bản; bài tập về nguyên tố và chất

Hình 2.1 Sơ đồ tổng quan về nội dung phần các thuyết và định luật lớp 10 THPT

Thuyết electron Vỏ nguyên tử, cấu hình electronCác thuyết

và định

luật

Lý thuyết về phản ứng hóa học

Thuyết liên kết hóa học

Thuyết nguyên tử, phân tử

Định luật Avogađro Định luật BTKL Định luật tuần hoàn Định luật không đổi

Phản ứng oxi hóa – khửTốc độ phản ứngCân bằng hóa học

Vỏ nguyên tử, cấu hình electron

Hạt nhân nguyên tử

Bảng tuần hoànBiến đổi tuần hoàn cấu hình

electronBiến đổi tuần hoàn đại lượng vật lý Biến đổi tuần hoàn tính kim loại –

phi kim

Cấu tạo nguyên tử

Công thức phân tửLiên kết ion Liên kết cộng hóa trị

Hình 2.2 Tổng quan về BTHH phần các nguyên tố và chất lớp 10 THPT

2.2.Nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập phát triển tư duy

Chúng tôi xây dựng hệ thống BT phát triển tư duy phần hóa vô cơ lớp 10 dựa trên các nguyên tắc sau:

2.2.1 BT phải gắn với mục tiêu kiến thức, kỹ năng, yêu cầu giảng dạy

Các BT được chọn là các BT tiêu biểu, điển hình, bao quát các kiến thức cơ bản của một vấn đề, của từng chương, từng bài, giúp mở rộng và đào sâu thêm kiến thức của chương, được sắp xếp theo mức độ từ dễ đến khó

2.2.2 BT phải đảm bảo tính chính xác, khoa học, phù hợp với thực tiễn

BT phải đảm bảo tính chính xác, khoa học về mặt hóa học cũng như toán học BT

phải đóng vai trò cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, giữa nhà trường và đời sống

sản xuất Nó phải là phương tiện rèn cho HS những kỹ năng chung nhất của tự học, của việc giải quyết các vấn đề nhận thức, góp phần hình thành ở HS những phẩm

chất đạo đức cũng như văn hóa lao động

2.2.3 BT phải phù hợp với trình độ kiến thức, khả năng giải toán của HS

- Bảo đảm cân đối về thời gian học lí thuyết và làm bài tập

- Có tính phân hóa, vừa sức với HS, HS có khả nãng giải quyết được

2.2.4 BT phải đảm bảo tính sư phạm

- Ngôn ngữ của BT chuẩn mực, ngắn gọn, mạch lạc, dễ hiểu

- Số lượng đủ để hình thành các kĩ năng cần thiết

Điều chế ứng dụng

Oxi

Lưu huỳnh

Tính chất hóa học

Nguyên

tố và

chất

Vị trí, cấu tạo

Halogen

Dự đoán tính chất

So sánh tính chất giữa các nguyên tố lân cận

Giải thích hiện tượng

PTHH

- Có một số BT hay để phát triển tư duy, rèn trí thông minh cho HS

2.2.5 BT phải đảm bảo tính hệ thống, tính kế thừa

BT phải có tính kế thừa, bổ sung lẫn nhau, BT phần trước chuẩn bị cho BT phần sau, BT phần sau phát triển phần trước Tất cả, cùng với nội dung các lý thuyết khác, tạo nên một hệ thống toàn vẹn những kiến thức, kỹ nãng, kỹ xảo cho HS

2.2.6 BT phải theo xu hướng đổi mới hiện nay

- Loại bỏ BT có nội dung hóa học nghèo nàn nhưng lại cần đến những thuật toán phức tạp để giải; BT có nội dung lắt léo, giả định rắc rối, phức tạp

- Xây dựng BT có nội dung hóa học phong phú, sâu sắc, phần tính toán đơn giản, nhẹ nhàng; BT rèn luyện cho HS năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề;

BT về bảo vệ môi trường và phòng chống ma túy

- Tăng cường BT thực nghiệm định lượng, BT trắc nghiệm khách quan, BT về các hiện tượng tự nhiên

- Ða dạng hóa các loại hình như BT bằng hình vẽ, BT sử dụng sõ đồ, đồ thị, BT lắp dụng cụ thí nghiệm, …

2.2.7 Hệ thống BT phải giúp HS phát triển tư duy

● Bài tập rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề

Ví dụ 1: Vì sao trước khi luộc rau muống cần cho thêm một ít muối ăn NaCl ?

Dưới áp suất khí quyển 1atm thì nước sôi ở 1000C Nếu cho thêm một ít muối ăn vào nước thì nhiệt độ sôi cao hơn 1000C Khi đó luộc rau sẽ mau mềm, xanh và chín nhanh hơn là luộc bằng nước không Thời gian rau chín nhanh nên ít bị mất vitamin

Áp dụng: Đây là một vấn đề rất quen thuộc mà nếu không chú ý thì HS sẽ không biết HS dễ dàng làm thí nghiệm ngay khi nấu ăn Từ đó góp phần tạo nên kinh nghiệm nấu ăn cho HS, rất thiết thực trong cuộc sống

Ví dụ 2: Hoà tan hoàn toàn 9,65 gam hỗn hợp Al và Fe trong dd HCl dung dich thu được cho tác dụng với dd NaOH dư, lọc lấy kết tủa đem nung trong không khí đến khối lượng không đổi thu được 8 gam chất rắn Tính phần trăm khối lượng của Fe trong hỗn hợp ban đầu

Phát hiện vấn đề: Chất rắn thu được là Fe2O3, trong đó số mol Fe gấp đôi số mol

Fe2O3

Giải quyết vấn đề: nFe = 2nFe2O3 =(2.8):160 = 0,1 mol → %mFe = 58,03%

● Bài tập bằng hình vẽ

Ví dụ 1: Các hình vẽ sau mô tả một số phương pháp thu khí thường tiến hành ở phòng thí nghiệm Cho biết từng phương pháp (1), (2), (3) có thể áp dụng để thu được khí nào trong số các khí sau: H2, O2, N2, Cl2, HCl, NH3, SO2, CO2, H2S?

H2O (3)

● Bài tập có nhiều cách giải

** Ví dụ:

Bài 1 : Hòa tan hoàn toàn 15,3 gam hỗn hợp X gồm Fe, Mg, Zn trong dung dịch

HCl (dư) người ta thu được 6,72 lít khí (đktc) và dung dịch Y Cô cạn dung dịch Y thu được khối lượng muối khan là bao nhiêu ?

Bài 2 : Hòa tan hoàn toàn 23,8 gam hỗn hợp gồm một muối cacbonat của kim loại

kiềm và một muối cacbonat của kim loại kiềm thổ bằng dung dịch HCl thu được 0,2 mol CO2 và dung dịch A Cô cạn dung dịch A thu được bao nhiêu gam chất rắn?

m muối = x(56 + 35,5 2) + y(24 + 35,5 2) + z(65 + 35,5 2)

= 56x + 24y + 65z + 35,5 2 (x + y + z) = 15,3+ 35,5 2 0,3 = 36,6 gam

Cách 2 : Phương pháp bảo toàn nguyên tố

Nhận thấy:

2 HCl H Cl

6, 72

22, 4

    

Suy ra: mmuôi  mkl mCl  15,3 0, 6.35,5   36, 6 g.

Cách 3 : Phương pháp bảo toàn khối lượng

M + 2HCl → muối + H2

Áp dụng định luật bảo toàn khối lượng ta có: mM + mHCl = mmuối + m H2

m muối = m hỗn hợp kim loại + mHCl - mH2 = 15,3 + 0,6 36,5 - 0,3.2 = 36,6 g