Xây dựng các bài tập phân tích biến đổi dây chuyền trong hóa hữu cơ theo quan điểm tiếp cận hệ thống để nâng cao hiệu quả dạy học phần hidrocacbon

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌCXÂY DỰNG CÁC BÀI TẬP PHÂN TÍCH BIẾN ĐỔI DÂY CHUYỀN TRONG HÓA HỮU CƠ THEO QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN HỆ THỐNG ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ DẠY HỌC PHẦN HIDROCACBON KHÓA L

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH KHOA HÓA HỌC

XÂY DỰNG CÁC BÀI TẬP PHÂN TÍCH BIẾN ĐỔI DÂY CHUYỀN TRONG HÓA HỮU CƠ THEO QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN HỆ THỐNG ĐỂ NÂNG CAO HIỆU QUẢ

DẠY HỌC PHẦN HIDROCACBON

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH : LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢNG DẠY HÓA HỌC

Giáo viên hướng dẫn: PGS.TS LÊ VĂN NĂMSinh viên thực hiện: NGUYỄN THỊ PHƯƠNG

LỚP : 49A – HÓA

Lời cảm ơn

Sau một thời gian nghiên cứu, đề tài: “ xây dựng các bài tập phân tích biến đổi dây chuyền trong hóa hữu cơ theo quan điểm tiếp cận hệ thống để nâng cao hiệu quả dạy học phần hidrocacbon” đã được hoàn thành

Để hoàn thành được luận văn này,tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến

-Thầy giáo PGS TS LÊ VĂN NĂM đã giao đề tài ,tận tình hướng dẫn khoa học và

tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho việc nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

- Các thầy cô giáo trong tổ phương pháp giảng dạy Hoá học và toàn thể các thầy

cô giáo của khoa hoá Trường Đại Học Vinh Ngoài ra còn có sự giúp đỡ, ủng hộnhiệt tình của gia đình, các thầy cô giáo trong tổ hoá học, các em học sinh trườngTrung học phổ thông cấp 3 Hương Sơn – Hà Tĩnh

Vinh, tháng 5/2012

Nguyễn Thị Phương

MỤC LỤC

Trang

PHẦN MỞ ĐẦU 1

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU 3

3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CÚU 3

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3

1 Các phương pháp nghiên cứu lí luận: 3

2 Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: 3

3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 4

5 KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 4

6 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC 4

7 ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI 4

PHẦN NỘI DUNG 5

Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 5

1.1 TIẾP CẬN HỆ THỐNG 5

1.1.1 KHÁI NIỆM HỆ VÀ HỆ TOÀN VẸN 6

1.1.2 CÁC NHÂN TỐ SINH THÀNH HỆ TOÀN VẸN 6

1.1.3 NHỮNG ĐẶC TRƯNG QUAN TRỌNG KHÁC CỦA HỆ TOÀN VẸN 7

1.1.4 ALGORIT VẬN DỤNG TIẾP CẬN HỆ THỐNG 7

1.2.1.1 Xây dựng grap nội dung dạy học 8

1.2.1.2 Phương pháp grap và tiếp cận môdun vào lí luận về bài toán hóa học 11

1.2.1.3 Dùng phương pháp grap để thiết kế quy trình công nghệ của một bài học hóa học nghiên cứu tài liệu mới 14

1.2.1.4 Dùng grap nội dung để dạy học trên lớp về hóa học 16

1.2.2 PHƯƠNG PHÁP ALGORIT DẠY HỌC 18

1.2.2.1 Các kiểu algorit dạy học 18

1.2.2.2 Các khái niệm cơ bản của tiếp cận algorit 19

1.2.2.3 Những nét đặc trưng cơ bản của algorit dạy học 19

1.2 2.4 Tầm quan trọng của phương pháp algorit 20

1.3 QUÁ TRÌNH DẠY HỌC THEO QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN HỆ THỐNG 20

1.3.1 QUÁ TRÌNH DẠY HỌC 20

1.3.2 DẠY VÀ HỌC THEO QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN HỆ THỐNG 21

1.3.3 NỘI DUNG MÔN HỌC THEO QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN HỆ THỐNG 23

1.4 THỰC TRẠNG DẠY HỌC PHẦN HIDROCACBON VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT 24

1.4.1 MỤC ĐÍCH ĐIỀU TRA 24

1.4.2 NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP – ĐỐI TƯỢNG – ĐỊA BÀN ĐIỀU TRA 24

1.4.3 KẾT QUẢ ĐIỀU TRA 25

Chương 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP CHUỖI PHẢN ỨNG BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT HỮU CƠ THEO TIẾP CẬN HỆ THỐNG 26

2.1 ĐẶC ĐIỂM NỘI DUNG – CẤU TRÚC HOÁ HỮU CƠ PHẦN HIDROCACBON 26

2.1.1 NỘI DUNG – CẤU TRÚC 26

2.1.2 MỤC TIÊU 28

2.1.2.1 Chương hidrocacbon no 28

2.1.2.2 Hidrocacbon không no: anken – ankadien – ankin 29

2.1.2.3 Aren – nguồn hidrocacbon thiên nhiên 30

2.1.3 CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH THEO TIẾP CẬN HỆ THỐNG 31

2.2 XÂY DỰNG CÁC BÀI TẬP PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT PHẦN HOÁ HỮU CƠ THEO TIẾP CẬN HỆ THỐNG 33

2.2.1 LÝ THUYẾT CƠ BẢN 33

2.2.1.1 Ankan hay Parafin 33

2.2.1.2 Xycloankan 36

2.2.1.3 Anken ( CnH2n với n2) 37

2.2.1.4 Ankadien : C n H 2n-2 (n3) 39

2.2.1.5 Ankin C n H 2n-2 (n2) 41

2.2.1.6 Aren 44

2.2.2 NGUYÊN TẮC XÂY DỰNG 48

2.2.2.1 Các cơ sở đề xuất nguyên tắc: 48

2.2.2.2 Nguyên tắc xây dựng : 49

2.2.3 HỆ THỐNG CÁC BÀI TẬP 49

2.3 SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP TRONG DẠY HỌC PHẦN HIDROCACBON 77

2.3.1 SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỂ HOÀN THIỆN, CỦNG CỐ KIẾN THỨC 77

2.3.2 SỬ DỤNG BÀI TẬP ĐỂ PHÁT TRIỂN KIẾN THỨC 82

Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 88

3.1.MỤC ĐÍCH NHIỆM VỤ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 88

3.2 CHUẨN BỊ THỰC NGHIỆM 88

3.2.1 CHỌN MẪU THỰC NGHIỆM 88

3.2.1.1 Trường 88

3.2.1.2 Lớp 88

3.2.2 NỘI DUNG THỰC NGHIỆM 89

3.3 KIỂM TRA KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 90

3.4 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 90

3.4.1 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH ĐỊNH LƯỢNG KẾT QUẢ KIỂM TRA 90

3.4.2 XỬ LÍ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 93

3.4.2.1 Thu thập số liệu và trình bày số liệu qua lần kiểm tra thứ nhất 93

3.4.2.2 Thu thập số liệu và trình bày số liệu qua lần kiểm tra thứ hai 96

3.4.3 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 98

3.5 NHẬN XÉT 99

PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101

1 Những công việc đã làm 101

2 Kết luận về tính khoa học, tính khả thi và kết quả của đề tài 101

3.Những hạn chế và khó khăn khi triển khai đề tài 102

4.Kiến nghị về các điều kiện để tiếp tục phát triển đề tài 103

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

PHỤ LỤC

I PHIẾU ĐIỀU TRA

II CÁC CÂU HỎI KIỂM TRA TNSP

PHẦN MỞ ĐẦU

1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI

Trong thời đại khoa học công nghệ phát triển mạnh mẽ, hội nhập đã trở thành

xu thế tất yếu thì yêu cầu xã hội đối với con người cũng ngày một cao hơn Do đóviệc phát triển giáo dục không chỉ nhằm “ nâng cao dân trí” mà còn phải “ đào tạonhân lực, bồi dưỡng nhân tài” Muốn đào tạo con người Việt Nam phát triển toàndiện, có khả năng tư duy linh hoạt, nhạy bén, đáp ứng được yêu cầu chung thì xãhội cần phải có kế hoạch bồi dưỡng thế hệ trẻ từ những ngày còn phải trên ghế nhàtrường, khi mà người học vừa mới tiếp cận với kiến thức khoa học cơ bản là phảiđổi mới tư duy dạy học

Nghị quyết trung ương Đảng lần thứ 4 ( khóa VII) đã xác định: phải khuyếnkhích tự học, phải áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng chohọc sinh năng lực tư duy, sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề

Định hướng này đã được pháp chế hóa trong luật Giáo Dục điều 24,2, trong

số 16/2006/QĐ – BGDĐT: Phương pháp GD phổ thông phải phát huy tính tíchcực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc trưng môn học; đặcđiểm đối tượng học sinh, điều kiện của từng lớp học; bồi dưỡng học sinh phươngpháp tự học khả năng hợp tác; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn;tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú và trách nhiệm học tập cho họcsinh

Đối với người học thì Học không chỉ để chiếm lĩnh tri thức mà còn để biếtphương pháp đi đến tri thức đó, do đó việc thay đổi cách học là tất yếu để có thểhọc suốt đời Còn đối với người dạy, việc thay đổi cách dạy càng trở nên quantrọng, bức thiết hơn Người dạy phải là người am hiểu về sự học, là chuyên da củaviệc học, phải dạy cho con người ta cách học đúng đắn

Trong quá trình học ở trường phổ thông, nhiệm vụ quan trọng của Giáo Dục

là phát triển tư duy cho học sinh ở mọi bộ môn, trong đó có bộ môn hóa học làmôn khoa học thực nghiệm và lý thuyết, vì thế bên cạnh việc nắm vững lý thuyết,người học cần phải biết vận dụng linh hoạt, sáng tạo mọi vấn đề thông qua hoạtđộng thực nghiệm, thực hành, hoàn thành bài tập

Một trong những phương pháp dạy học tích cực là sử dụng bài tập hóa họctrong hoạt động dạy và học ở trường phổ thông Bài tập hóa học đóng vai trò vừa

là nội dung vừa là phương tiện để chuyển tải kiến thức, phát triển tư duy, kĩ năngthực hành bộ môn một cách hiệu quả nhất Bài tập hóa học không chỉ củng cốnâng cao kiến thức, vận dụng kiến thức mà còn là phương tiện để tìm tòi, hìnhthành kiến thức mới Rèn luyện tính tích cực, trí thông minh sáng tạo cho họcsinh, giúp các em có hứng thú trong học tập, chính điều này đã làm cho bài tậphóa học ở trường phổ thông giữ một vai trò quan trọng trong việc dạy và học hóahọc Đặc biệt trong hóa hữu cơ sử dụng chuỗi phản ứng hóa học làm hệ thống bàitập để phát triển tư duy sáng tạo, rèn luyện trí thông minh cho học sinh trong quátrình dạy học

Đã có nhiều tác giả quan tâm, nghiên cứu các vấn đề về bài tập hóa học vàcũng có nhiều công trình được áp dụng ở mức độ khác nhau Tuy nhiên sử dụng

hệ thống chuỗi phản ứng hóa hữu cơ theo quan điểm tiếp cận hệ thống để pháttriển tư duy khái quát, sáng tạo và tư duy tái hiện cho học sinh trong quá trình dạyhọc vẫn chưa được quan tâm đúng mức Với mong muốn tìm hiểu và sử dụng hiệuquả hơn hệ thống chuỗi phản ứng dây chuyền hóa hữu cơ nhằm nâng cao chất

lượng dạy học ở trường trung học phổ thông, tôi đã lựa chọn đề tài: “ xây dựng các bài tập phân tích biến đổi dây chuyền trong hóa hữu cơ theo quan điểm tiếp cận hệ thống để nâng cao hiệu quả dạy học phần hidrocacbon”.

2 MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu xây dựng và sử dụng các bài tập phản ứng dây chuyền biến đổicác chất trong phần hidrocacbon theo hướng tiếp cận hệ thống để phát triển tư duykhái quát sáng tạo cho học sinh

3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CÚU

1 Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài: Lí luận về tiếp cận hệ thống Cácphương pháp dạy học có tính hệ thống và khái quát cao trong day học hóa học

2 Xây dựng và sử dụng các bài tập phản ứng dây chuyền biến đổi các chấttrong phần hidrocacbon theo hướng tiếp cận hệ thống để phát triển tư duy kháiquát cho học sinh

3.Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá chất lượng hệ thống bài tập đã xâydựng và kĩ năng áp dụng các bài tập đó vào quá trình tổ chức hoạt động dạy họchóa học trung học phổ thông

4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1 Các phương pháp nghiên cứu lí luận:

- Các Nghị quyết, các chủ trương và chỉ thị về đổi mới phương pháp dạy học

- Các tài liệu liên quan đề tài như lí luận dạy học, tâm lí học …

- SGK, tài liệu tham khảo liên quan đến đề tài

- Lý luận về bài tập phản ứng trong dạy học hóa học

- Nội dung, cấu trúc chương trình, kĩ năng, mục tiêu phần hóa hữu cơ trunghọc phổ thông

2 Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

- Điều tra cơ bản về thực trạng dạy và học Hoá học ở trường THPT

- Thăm dò, trao đổi ý kiến với giáo viên và học sinh về nội dung, khối lượngkiến thức, cách dạy, học và sử dụng các bài tập theo hệ thống phản ứng dây chuyền

3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Đánh giá chất lượng hệ thống bài giảng và bài tập đã xây dựng

- Đánh giá hiệu quả của các bài tập đã biên soạn

5 KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

-Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học hữu cơ.

- Đối tượng nghiên cứu: Hệ thống bài tập chuỗi phản ứng dây chuyền hóa hữu

cơ phần hidrocacbon hóa học 11

6 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Nếu xây dựng được hệ thống phần bài tập hóa học trên cơ sở hệ thống cácphản ứng dây chuyền về mối quan hệ giữa các hợp chất hữu cơ với nhau thì sẽnâng cao hiệu quả dạy học phần hóa học hữu cơ ở trường phổ thông theo hướngphát triển năng lực tư duy độc lập, linh hoạt và sáng tạo cho học sinh

7 ĐIỂM MỚI CỦA ĐỀ TÀI

- Tuyển chọn, thiết kế, xây dựng các bài tập mối quan hệ giữa các hợp chấthữu cơ qua phản ứng dây chuyền

- Góp phần làm sáng tỏ ý nghĩa, tác dụng phản ứng dây chuyền hóa hữu cơtrong quá trình rèn luyện tính độc lập, tư duy, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn,phát triển tư duy suy luận cho học sinh

- Qua hệ thống phản ứng dây chuyền phân loại được từng đối tượng học sinh:giỏi, khá, trung bình, yếu

PHẦN NỘI DUNG Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 TIẾP CẬN HỆ THỐNG

Khổng tử, nhà triết học - sư phạm vĩ đại số một Trung Hoa, đã từng nói : “

Dư nhất dĩ quán chi” ( lấy một thừa đủ để thông suốt tất cả) Một ở đây là đạo lí,học thuyết, phương pháp tiếp cận khái quát nhất, phổ biến nhất Đối với các nhàkhoa học nói chung - Đó là triết học duy vật biện chứng Còn đối với các nhà khoahọc giáo dục, đó là tiếp cận hệ thống - nhân cách - hoạt động

Tiếp cận là hệ phương pháp, do đó thuộc phạm trù phương pháp Một lí thuyếtkhoa học đến độ trưởng thành sẽ có khả năng tác động như một hệ phương pháp.Phép biện chứng duy vật gắn với phép duy vật biện chứng

Tiếp cận hệ thống, hay còn gọi là tiếp cận hệ thống cấu trúc, xuất xứ từ líthuyết xibecnetic phát triển cao thành một phương pháp cụ thể của triết học duyvật biện chứng Nó thuộc loại phương pháp triết học, tức là những phương phápchung nhất có thể vận dụng vào mọi lĩnh vực của nhận thức và thực tiễn

Tóm lại, tiếp cận hệ thống là cách thức xem xét đối tượng như một hệ toànvẹn phát triển động, tự sinh thành và lớn lên thông qua giải quyết mâu thuẫn nộitại, do sự tương tác hợp quy luật của các thành tố Tiếp cận hệ thống cũng là cáchthứ phát hiện ra logic phát triển của đối tượng từ lúc mới sinh thành đến lúc trởthành hệ toàn vẹn mang một chất lượng toàn vẹn tích hợp

Như vậy, để hiểu được tiếp cận hệ thống ta cần trả lời các câu hỏi cơ bảnsau:

- Hệ và hệ toàn vẹn là gì?

- Bằng cách nào, theo quy luật nào sinh thành được hệ toàn vẹn?

1.1.1 KHÁI NIỆM HỆ VÀ HỆ TOÀN VẸN

Hệ là phức hợp, tổ hợp, mạng lưới, là các thành tố, yếu tố, bộ phận luôn luônliên hệ, tương tác với nhau

Hệ cộng là hệ thống mà tính chất của nó là tổng số tính chất các thành tố của

nó, tức là chỉ phụ thuộc vào số lượng các thành tố tạo nên hệ ( quy mô, kíchthước, thể tích, khối lượng), chứ không phụ thuộc đáng kể sự tương tác giữa cácthành tố Tính cộng được này là đặc điểm chủ yếu của hệ này

Hệ toàn vẹn là hệ mà khi các thành tố tương tác với nhau một cách riêng biệt,

sẽ tạo nên ở hệ một chất lượng mới ( chưa hề có trước đó, và không phải là sốcộng các tính chất của các thành tố)

Hệ toàn vẹn là chất lượng mới của hệ, tạo ra do sự tương tác theo quy luậtriêng của các thành tố của hệ gọi là tính toàn vẹn hay tính tích hợp của hệ Đây làđặc trưng cơ bản, chủ yếu của hệ toàn vẹn và chỉ có ở hệ toàn vẹn Do đó hệ toànvẹn còn được gọi là hệ tích hợp

1.1.2 CÁC NHÂN TỐ SINH THÀNH HỆ TOÀN VẸN

Trong một hệ toàn vẹn, không phải mọi sự tương tác giữa các thành tố đều giữvai trò quan trọng như nhau Có những tương tác giữ vai trò quyết định trong việctạo ra chất lượng mới ( tức tính toàn vẹn ) của hệ

Tương tác giữ vai trò quan trọng quyết định trong việc hình thành chất lượngmới, làm xuất hiện tính toàn vẹn của hệ thì gọi là nhân tố sinh thành hệ toàn vẹn

Kết luận:Hệ toàn vẹn ( hay hệ tích hợp) là tập hợp những thành tố gắn bó với

nhau, luôn luôn tương tác với nhau theo một quy luật riêng, nhờ đó làm nảy sinhmột chất lượng mới trong toàn bộ hệ, tạo nên tính toàn vẹn hay tính tích hợp củahệ

1.1.3 NHỮNG ĐẶC TRƯNG QUAN TRỌNG KHÁC CỦA HỆ TOÀN VẸN

(1) Trong hệ toàn vẹn số lượng các thành tố và cách thức chúng tương tác vớinhau mang tính quy luật, nghĩa là chặt chẽ, hữu cơ Sự thay đổi cấu trúc của hệ cả

về mặt định lượng lẫn định tính đều nhất thiết dẫn tới sự thay đổi tính chất của hệ.(2) Trong hệ toàn vẹn, năng lượng liên kết nội bộ phải lớn hơn năng lượng litâm và cũng phải trội hơn năng lượng phá hủy từ ngoài vào hệ

(3) Sự tương tác giữa các thành tố sẽ làm nảy sinh chấy lượng mới Chínhchất lượng mới này cũng sẽ ảnh hưởng ngược lại đến từng thành tố một và làmbiến đổi tính chất của chúng: có tính chất dã có trước khi tạo thành hệ mất đi, cótính chất bị thay đổi, có tính chất hoàn toàn mới xuất hiện

Sự biến đổi này diễn ra sao cho phù hợp với chất lượng chung của hệ, vớilogic phát triển của hệ

(4) Phép biện chứng giữa cái toàn vẹn và cái bộ phận trong hệ:

- Thống nhất

- Mâu thuẫn

- Vai trò chủ đạo của cái toàn vẹn và tính độc lập tương đối của các bộ phận

- Chuyển hóa qua lại giữa cái toàn vẹn và cái bộ phận

1.1.4 ALGORIT VẬN DỤNG TIẾP CẬN HỆ THỐNG

Quy trình vận dụng tiếp cận hệ thống bao gồm có thể bao gồm các bước sau:(1)Xác định đối tượng nghiên cứu; tách nó ra khỏi môi trường ngoại giới; xáclập mối quan hệ qua lại giữa nó, với tư cách một hệ toàn vẹn, với ngoại giới

(2) Phát hiện cấu trúc – chức năng của hệ ( các thành tố tạo nên hệ, chức năngcủa chúng)

(3) Phát hiện ra các mối quan hệ qua lại giữa các thành tố đó; nếu có thể dựng

sơ đồ - grap của cấu trúc và sự tương tác bên trong của các thành tố đó

(4) Trên cơ sở sơ đồ cấu trúc – chức năng của hệ, tìm ra nhân tố sinh thành hệ

và quy luật tương tác của các thành tố ( tức là logic sinh thành và phát triển củahệ)

(5) Điều khiển sự vận hành của hệ theo quy luật của nó

Tiếp cận hệ thống có thể được vận dụng kết hợp với tiếp cận phức hợp vàđược gọi là tiếp cận hệ thống - phức hợp

1.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN HỆTHỐNG

1.2.1 PHƯƠNG PHAP GRAP DẠY HỌC

Dạy học là một hoạt động rất phức tạp Lí thuyết grap có thể giúp giáo viênquy hoạch được quá trình dạy học trong toàn bộ, cũng như từng mặt của nó Bằngcách đó ta có thể tiến dần tới công nghệ hóa một cách hiện đại quá trình dạy họcvốn quen với phong cách triển khai bằng trực giác và kinh nghiệm

Năm 1970 Nguyễn Ngọc Quang đã cùng với các cộng tác viên triển khainghiên cứu thực nghiệm việc vận dụng grap vào quá trình dạy học các môn ởtrrung học và đại học, chủ yếu là môn hóa học ở trung học

Thực tiễn cho thấy tiếp cận grap dạy học đã phát huy kết quả tốt ở rất nhiềulĩnh vực của lí luận dạy học Đặc biệt đối với môn hóa học, phương pháp grap dạyhọc đã dược nghiên cứu kĩ và kết quả được công bố trong những mặt sau:

1.2.1.1 Xây dựng grap nội dung dạy học.

Nguyên tắc cơ bản của việc xây dựng grap nội dung dạy học là: Dựa vào nộidung dạy học ( khái niệm, định luật, học thuyết, bài học …) Chọn những kiếnthức chốt ( kiến thức cơ bản cần và đủ về cấu trúc ngữ nghĩa), đặt chúng vào đỉnhcủa grap Nối các đỉnh với nhau bằng những cung theo logic dẫn xuất, tức là theo

sự phát triển bên trong của nội dung đó

Cách thiết lập grap nội dung dạy học tương tự như phương pháp các tiềmnăng:

+ Đỉnh diễn tả kiến thức chốt của nội dung

+ Cung diễn tả mối liên hệ dẫn xuất giữa các kiến thức chốt cho thấy logicphát triển của nội dung

Vậy grap nội dung dạy học: grap nội dung dạy học là sơ đồ phản ánh trựcquan tập hợp những kiến thức chốt ( cơ bản, cần và đủ) của một nội dung dạy học

và cả logic phát triển bên trong của nó

Trong các dạng grap nội dung của dạy học, grap của bài học là quan trọngnhất

Thường giáo viên căn cứ vào sách giáo khoa, sách hướng dẫn sư phạm vanhững tài liệu tham khảo khác mà biên soạn giáo án Giáo viên ghi chốt lại nhữngkiến thức cơ bản và dàn ý của logic trình bày trên lớp Trên cơ sở tiếp cận hệthống, chúng ta áp dụng tiếp cận mới này dùng phương pháp grap xây dựng grapnội dung của bài học Quy trình của nó như sau:

Quy trình thiết kế grap nội dung của bài học:

Bước 1: Xác định hệ thống đỉnh của grap

- Phát hiện, chọn lọc, sắp xếp và liệt kê toàn bộ các kiến thức chốt của bài,dựa vào sách giáo khoa, các tài liệu tham khảo khác Vì chúng sẽ được đặt vàođỉnh của grap

- Để cho grap được gọn, gộp những kiến thức chốt cùng tính chất, cùng thểloại về ý nghĩa, nội dung vào chung một đỉnh Chẳng hạn kiến thức về lí tính củachất có thể đặt chung vào một đỉnh lớn

Bước 2: Mã hóa nội dung các đỉnh

Mã hóa nội dung các đỉnh bằng những kí hiệu quy ước sao cho dễ hiểu, dễ sử

Bước 3: Xếp đỉnh.

Sắp xếp các đỉnh một cách hợp lí, sao cho: a, phản ánh đúng logic khoa họccủa nội dung bài học, từ khái niệm xuất phát cho đến kết luận cuối cùng; b, đồngthời làm nổi bật được những ý cơ bản; chủ chốt của nội dung, nghĩa là sự bố cụccủa các đỉnh còn mang tính sư phạm sâu sắc; c, và đảm bảo tính thẩm mỹ củagrap

Bước 5: Bổ sung kiến thức hỗ trợ và kiến thức điểm tựa.

Cần bổ sung vào hai loại kiến thức:

- Kiến thức hỗ trợ ( nội môn, liên môn ) thuộc môn hóa học và những môn cóliên quan đến kiến thức chốt của bài, giúp giải thích chứng minh cho chúng, làmcho học sinh hiểu bài sâu sắc

- Kiến thức điểm tựa: là những kiến thức cần tái hiện trước khi nghiên cứu tàiliệu Khi nghiên cứu tài liệu mới của bài nhằm làm điểm tựa cho việc lĩnh hội bàimới; chúng có thể là kiến thức môn học , cũng có thể thuộc những môn đã họctrước đó

Những kiến thức được bổ sung này sẽ tạo thành những đỉnh phụ gắn vớinhững đỉnh chính của grap thô; gắn bó chúng lại với nhau bằng những cung theođúng quy tắc xây dựng grap

Điều chỉnh, hoàn thiện grap đã được bổ sung ta sẽ có grap đầy đủ của nộidung bài học

Bước 6: Thiết kế nhiều phương án và chọn cái tối ưu.

Căn cứ vào trình độ hiện tại của học sinh, dựa vào sự trải nghiệm của bản thân

và tùy theo những điều kiện khách quan khác, giáo viên chọn phương án tối ưutrong số những nội dung grap khác nhau

Algorit của việc lập grap nội dung dạy học bao gồm các bước cụ thể sau: Bước 1: Tổ chức các đỉnh

a Chọn kiến thức chốt tối thiểu, cần và đủ

b Mã hóa chúng cho thật súc tích, có thể dùng kí hiệu quy ước

c Đặt chúng vào các đỉnh trên mặt phẳng

Bước 2: Thiết lập các cung

Thực chất là nối các đỉnh với nhau bằng các mũi tên để diễn tả mối liên hệphụ thuộc giữa nội dung các đỉnh với nhau, làm sao phản ánh được logic phát triểncủa nội dung

Bước 3: Hoàn thiện grap

Làm cho grap đúng với nội dung được mô hình hóa về cấu trúc logic, nhưnglại giúp cho học sinh lĩnh hội dễ dàng nội dung đó và nó phải bảo đảm mĩ thuật vềmặt trình bày

Tóm lại, grap nội dung cần tuân thủ các mặt khoa học, mặt sư phạm và cả mặthình thức trình bày – bố cục

1.2.1.2 Phương pháp grap và tiếp cận môdun vào lí luận về bài toán hóa học Tiếp cận mới: Lí luận về bài toán hóa học cần giải quyết ba vấn đề phương

pháp luận sau:

(1) Phân loại các bài tập hóa học

Chọn lựa, sắp xếp chúng thành những kiểu,phân kiểu, những biến dạng củachúng, xuất phát từ những bài toán sơ đẳng nhất và điển hình nhất của mỗi kiểu

Phát hiện ra cơ chế biến hóa nội dung bài toán hóa học theo hai hướng : Một

là phức tạp hóa bài toán gốc, biến nó thành một chuỗi những bài toán có mức độkhó khăn tăng dần; Hai là đơn giản hóa bài toán gốc, biến nó thành một chuỗinhững bài toán có mức độ khó khăn giảm dần

Hai hướng này ngược chiều nhau nhưng có chung một mục đích sư phạm : tạo

ra hệ thống những bài toán được phân hóa chi tiết, nhằm phục vụ cho việc dạy học

cá thể hóa cao độ

(3)Biên soạn bài toán hoàn toàn mới

Bằng nghiên cứu lí thuyết và thực nghiệm khoa học, Cố GS Nguyễn NgọcQuang đã đề xuất một tiếp cận hoàn toàn mới theo tư tưởng của công nghệ dạyhọc hiện đại : kết hợp phương pháp grap tiếp cận môđun Phương pháp grap có ưuthế rõ rệt trong việc mô hình hóa cấu trúc của nội dung bài toán hóa học (cả đầubài lẫn phép giải)

Tiếp cận môđun đòi hỏi phải xem mỗi bài toán như một môđun Môđun làmột đơn vị độc lập khi nó hoạt động riêng rẽ; nhưng khi lắp ráp với những môđunkhác nó sẽ biến thành một bộ phận hợp thành của một tổ chức toàn vẹn lớn hơn

Phương pháp này gồm các bước:

Bước 1: Lập đầu của bài toán:

Grap đầu bài toán là sơ đồ trực quan diễn tả cấu trúc logic của:

- Những điều kiện ( cái cho);

- Những yêu cầu ( cái tìm ) của đầu bài toán;

- Những mối liên hệ tương tác giữa chúng

Cách lập grap đầu bài toán:

- Xác định nội dung của các đỉnh của grap: tất cả các dữ kiện nằm trong đầubài, kể cả “cái cho” và “ cái tìm”;

- Mã hóa chúng theo quy ước nhất quán ( dùng kí hiệu);

- Dựng đỉnh: đặt các số liệu “ cho” và “ tìm” của đầu bài toán vào vị trí cácđỉnh, dữ kiện “cho” nằm phía trái, “ cái tìm” nằm phía phải;

- Lập cung: nối các đại lượng lại với nhau tùy mối quan hệ tay đôi giữachúng với nhau bằng mũi tên

Thông thường trong đầu bài toán ban đầu, người ta chỉ cho những điều kiệntối thiểu cần thiết, được ghi thành lời văn của bài toán Muốn giải bài toán này,người giải còn phải biết phát hiện ra những điều kiện “ tiềm ẩn” không ghi tronglời văn của bài toán, bổ sung chúng vào đầu bài toán và phát biểu lại bài toán banđầu

Do đó khi lập grap của đầu bài toán ta sẽ có hai loại grap:Grap thô và grap

- Grap thô là grap chỉ chứa những dữ kiện tường minh được ghi trong lời văncủa bài toán ban đầu

- Grap đủ là grap chứa tất cả những dự kiện tường minh và ẩn, điều kiện cần

và đủ để giải bài toán

Bước 2:Lập grap giải của bài toán hóa học

Grap giải của bài toánlà sơ đồ trực quan diễn tả chương trình giải bài toán,vạch ra những mối liên hệ logic giữa các yếu tố điều kiện và yêu cầu của bài toán,những phép biến đổi của bài toán để đi tới đáp số

Cách lập grap giải của bài toán:

- Xác định nội dung các đỉnh: đó là các số liệu nằm trong thành phần củanhững điều kiện tường minh ẩn tàng được bổ sung, là các thao tác biến hóa( phương tiện giải, hay các phép tính toán) để biến bài toán ban đầu thành nhữngbài toán trung gian

- Mã hóa chúng

- Dựng đỉnh

Bước 3: Algorit giải

Khi đã lập được grap giải của bài toán, ta có thể dễ dàng biên soạn đượcquytrình các bước giải, ở mỗi bước phải thực hiện những phép biến đổi nào để đi tớiđáp số Đó là algorit của chương trình giải

Phương pháp này ta có thể biến hóa nội dung bài toán hóa học theo tiếp cậnmôđun

Biến hóa nội dung bài toán có nghĩa là phức tạp hóa hoặc đơn giản hóa mộtbài toán gốc để hình thành một chuỗi những bài toán có mức độ khó khăn thayđổi, tức là tạo ra những bài toán mới

Trên cơ sở hệ thống phân loại bài toán hóa học, dựa trên phương pháp grap vàtiếp cận môđun Nguyễn Ngọc Quang đã tìm ra 5 cách biến hóa nội dung của bàitoán hóa học đó là:

Cách 1: Phức tạp hóa điều kiện ( cho)

Cách 2: Phức tạp hóa yêu cầu (tìm)

Cách 3: Nghịch đảo giữa điều kiện (cho) và yêu cầu (tìm)

Cách 4: Ghép

Cách 5: Phức tạp hóa đồng thời cả điều kiện lẫn yêu cầu

Trong thực tiễn dạy học về bài toán hóa học, ta có thể sáng tạo ra bài toán mớitheo 5 cách trên Ngoài ra ta còn có thể phối hợp chúng theo nhiều cách khácnhau

1.2.1.3 Dùng phương pháp grap để thiết kế quy trình công nghệ của một bài học hóa học nghiên cứu tài liệu mới.

Bài học là một quá trình của hoạt động dạy học Nó được chia thành nhữngbước lí luận dạy học; từng bước lí luận dạy học lại được chia thành một số tìnhhuống dạy học, mỗi tình huống dạy học bao gồm một số thao tác dạy học

Nguyên tắc chung: Bình thường người giáo viên dựa vào sách giáo khoa hoặctài liệu tham khảo để thiết kế quy trình công nghệ của một bài học hóa học Naytheo tiếp cận mới, ta sẽ lập grap nội dung của bài học đó ( kí hiệu ﻉ ) chỉ cần lậpgrap thô là đủ, rồi từ đó chia bài học ( mà mô hình cấu trúc là grap nội dung) thànhcác bước dạy học, tình huống dạy học, v.v…

Trong quá trình này, đồng thời vạch ra mục tiêu lớn của bài, các mục tiêutrung gian và cụ thể Việc nêu lên các hệ thống mục tiêu cũng giúp chỉ đạo việclập grap nội dung và xây dựng cấu trúc các bước

Ta có sơ đồ:

Algorit của quy trình thiết kế công nghệ của bài học gồm các giai đoạn:

Giai đoạn I: Xác định mục tiêu của bài học.

1.Tên đề tài của bài học

2.Chủ đề đó thuộc loại nội dung nào

5.Biến grap thô thành grap đủ của nội dung: Bổ sung kiến thức hỗ trợ và điểmtựa; điều chỉnh và hoàn thiện grap.

Giai đoạn III: Xây dựng cấu trúc các bước công nghệ của bài học.

1.Dựa vào grap nội dung chia các bài học thành các bước, tình huống và thaotác dạy học

2.Trở lại mục tiêu của bài : cụ thể hóa và chính xác hóa

Giai đoạn IV: Xây dựng cấu trúc phương pháp của bài học

1 Xác định chiến lược về phương pháp của toàn bài

2 Dựa trên chiến lược đó, chọn và phối hợp phương pháp và phương tiện dạyhọc cho từng bước dạy học, từng tình huống dạy và cả đến từng thao tác

3 Điều chỉnh và hoàn thiện hệ phương pháp dạy học của bài học

Giai đoạn V: Tổng hợp quy trình công nghệ toàn vẹn của bài học

1 Bổ sung các bước hỗ trợ về tổ chức bài học

2 Rà soát lại toàn bộ bản thiết kế (tức giáo án)

3 Vạch kế hoạch triển khai và chuẩn bị các điều kiện cần thiết

Giai đoạn VI: Đánh giá kết quả

Xây dựng tiêu chí, phương pháp và công cụ kiểm tra kết quả lĩnh hội bài họccủa học sinh

1.2.1.4 Dùng grap nội dung để dạy học trên lớp về hóa học.

Nguyên tắc chung: Giáo viên biến nội dung bài học thành grap của nội dung

bài học Lên lớp giáo viên dùng grap đó để giảng, kết hợp với những phương phápdạy học cơ bản khác (thuyết trình, đàm thoại, biểu diễn thí nghiệm,…).Như vậygrap nội dung sẽ được truyền đạt từ thầy qua trò

Trò tiếp thu grap đó trên lớp, biết đọc grap, dịch nó sang ngôn ngữ thôngthường và chiếm lĩnh nó như chiếm lĩnh nó như chiếm lĩnh cái mô hình bản chấtcủa bài học

Khi tự học, trò tái lập lại nội dung của bài học Trong quá trình dạy học trênlớp, grap nội dung là công cụ để thầy điều khiển sự lĩnh hội của trò và nó đồngthời cũng là công cụ tự điều khiển của thầy khi dạy.

Còn đối với trò grap nội dung chính là công cụ tự điều khiển sự lĩnh hội củabản thân

Quy trình dạy học trên lớp bằng grap nội dung:

(1) Công việc của giáo viên

- Thiết kế hoàn chỉnh giáo án của bài học theo phương pháp grap, mà cốt lõi

là grap nội dung của bào học

- Triển khai grap nội dung trong bài học trên lớp: thầy tổ chức việc nghiêncứu từng đỉnh một của grap; trên bảng hiện dần lên lần lượt từng đỉnh một; đếnkhi kết thúc xuất hiện toàn bộ grap nội dung trọn vẹn Trong quá trình này, thầy sửdụng kết hợp với các phương pháp dạy học cơ bản khác

- Kiểm tra – đánh giá trình độ lĩnh hội của học sinh về bài học thông qua batiêu chí: đọc, dịch và tự xây dựng grap nội dung của bài học

(2) Công việc của học sinh

- Trên lớp, trò bước đầu lĩnh hội nội dung bài học, mà thực chất là lĩnh hộigrap nội dung của bài học ( nghe, ghi chép grap đó và bước đầu thông hiểu grapđó)

- Về nhà tự học: chuyển grap nội dung thành grap ngôn ngữ bình thường vàngược lại ( đọc và dịch grap); dần dần tiến tới tự lập được grap từ một nội dungthành văn

- Tự kiểm tra - đánh giá trình độ, lĩnh hội bài học căn cứ vào ba tiêu chí : đọc,dịch và lập grap nội dung

Các hình thức sử dụng grap nội dung vào bài lên lớp:

(2) Dùng grap nội dung cho một phần của bài, chủ yếu ở đoạn nghiên cứu tàiliệu mới.

(3) Thầy cho trước một grap nội dung chưa hoàn chỉnh ( chẳng hạn chưa rõđỉnh, thiếu cung); Tổ chức cho trò bổ sung và hoàn chỉnh

(4) Cho trước một grap “ câm” ( thiếu nội dung của các đỉnh), tổ chức cho tròđiền nội dung vào các đỉnh

(5) Giao cho học sinh grap hóa nội dung bài học mới theo sách giáo khoa( toàn bài hoặc một phần); đến giờ học thầy giảng theo những sản phẩm đó, có tổchức đàm thoại đánh giá

(6) Biến giờ lên lớp thành bài làm : trò dựa vào nội dung sách giáo khoa, lậpgrap của nó; thầy sửa chữa và đưa ra grap mẫu

Ưu điểm của phương pháp:

- Nó vừa khái quát – trừu tượng, lại vừa cụ thể - trực quan

- Nó vừa nêu lên được mặt tỉnh – định lượng của nội dung bài học, tức là cáckiến thức chốt; lại vừa nêu lên được mật tỉnh – động của logic vận động và pháttriển của các khái niệm khoa học trong nội dung của bài; điều này là rất quantrọng vì chỉ có phương pháp grap mới trực quan hóa được những mối liên hệ ẩntàng giữa các kiến thức chốt của bài

1.2.2 PHƯƠNG PHÁP ALGORIT DẠY HỌC

Algorit thường được hiểu là bản ghi chính xác tường minh tập hợp những thaotác sơ đẳng, đơn trị, theo một trình tự nhất định ( tùy mỗi trường hợp cụ thể) đểgiải quyết bất kì vấn đề nào thuộc cùng một loại hay kiểu

1.2.2.1 Các kiểu algorit dạy học

Có 2 kiểu algorit dạy học: algorit nhận biết và algorit biến đổi

(1) Algorit nhận biết: Đó là algorit dẫn tới kết quả là sự phân đoán kiểu: xthuộc loại A

Trong đó x là đối tượng nhận biết, A là một loại nào đó

(2) Algorit biến đổi: tất cả những algorit không phải là algorit nhận biết thìđều là algorit biến đổi

Trong một algorit biến đổi có thể chứa đựng những thao tác ( thậm chí cảangorit ) nhận biết Ngược lại những algorit nhận biết có thể bao gồm những thaotác ( hoặc algorit) biến đổi

1.2.2.2 Các khái niệm cơ bản của tiếp cận algorit

(1) Mô tả algorit:là mô hình hóa cấu trúc của hoạt động, là bước đầu tiên củaviệc algorit hóa hoạt động Bản thân algorit không giải được bất cứ bài toán nào.Nhưng nó lại là cơ sở xuất phát của quá trình algorit hóa

(2) Bản ghi algorit

Nếu sự mô tả algorit chỉ chốt lại cấu trúc của phép giải bài toán, thì bản ghialgorit có chức năng điều khiển quá trình giải bài toán Bản ghi algorit mách bảocho ta biết phải hành động như thể nào, theo logic nào, bắt đầu từ đâu, qua nhữngbước gì và đi đến đâu

Bản ghi algorit còn là công cụ tự điều khiển cho chủ thể khi chấp hành nhữngmệnh lệnh được chốt lại trong đó, tức là tự điều khiển tư duy, thao tác…

(3) Quá trình algorit của hoạt động là việc chấp hành chính xác những mệnhlệnh trong bản đó và đi tới đáp số một cách chắc chắn

1.2.2.3 Những nét đặc trưng cơ bản của algorit dạy học

(1) Tính chính xác: Những mệnh lệnh thực hiện những thao tác ghi trongagorit phải đơn trị, nghĩa là hoàn toàn xác định(có hay không, đúng hay sai, + hay

- ,vv…) Phải loại trừ mọi ngẫu nhiên, tùy tiện, mơ hồ Nội dung càng ngắn gọncàng tốt, nhưng nhất thiết phải dễ hiểu, ai cũng rõ nghĩa của mệnh lệnh

Ngoài ra, mệnh lệnh phải tương ứng với nhũng thao tác tư duy học sơ đẳng, ai

(2) Tính đại trà: Người ta chỉ algorit hóa những hoạt động lặp đi lặp lại, nhiềulần, mang tính đại trà, phổ biến, thuộc cùng một thể loại nào đó, như giải bài toán,thí nghiệm, lắp ráp dụng cụ hóa học.v.v…Không ai hoài công lập algorit cho mộthoạt động riêng biệt, chỉ diễn ra một vài lần.

(3) Tính hiệu quả: Tính chất algorit là đối cực với tính chất ơrixtic Sự tìmtòi, phát hiện ra cái mới, trong tình huống chưa quen biết bao giờ cũng đòi hỏi một

sự sáng tạo, có thể thành công, có thể thất bại

1.2 2.4 Tầm quan trọng của phương pháp algorit

- Algorit có ý nghĩa rất to lớn đối với việc hình thành phương pháp chung, cơbản và phổ biến của tư duy khoa học và của hoạt động có mục đích, có kế hoạch.Nhà bác học Xibecnetic Xô viết Liapunop đã khẳng định: “Phương pháp cơbản của Xibecnetic là mô tả theo kiểu algorit sự vận hành của các hệ điều khiển”

- Muốn dạy cho học sinh phương pháp algorit ta phải thực hiện ba bước phảnánh nội dung của ba khái niệm cơ bản của tiếp cận hiện đại Đó là:

+ Mô hình hóa, hay mô tả cấu trúc logic của hoạt động bằng phương phápgrap

+ Chốt lại quy trình các phương pháp của hoạt động bằng cách lập bản ghialgorit, dưới dạng thành văn hoặc sơ đồ - bloc;

+ Giúp cho học sinh triển khai quá trình hoạt động dựa theo algorit

1.3 QUÁ TRÌNH DẠY HỌC THEO QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN HỆ THỐNG 1.3.1 QUÁ TRÌNH DẠY HỌC

Quá trình dạy học là một hệ toàn vẹn, ở đó các thành tố của nó luôn luôntương tác với nhau theo những quy luật riêng, thâm nhập vào nhau, quy định lẫnnhau để tạo nên sự thống nhất biện chứng:

- Giữa dạy và học

- Giữa truyền đạt với điều khiển dạy

- Giữa lĩnh hội với tự điều khiển trong học.

Quá trình dạy học là hoạt động cộng đồng – hợp tác giữa các chủ thể: thầy –

cá thể trò, trò – trò trong nhóm, thầy – nhóm trò Sự tương tác theo kiểu cộngđồng – hợp tác giữa dạy và học là yếu tố duy trì và phát triển sự thống nhất toànvẹn của quá trình dạy học, nghĩa là chất lượng dạy học Dạy tốt, học tốt chính làđảm bảo được ba phép biện chứng ( ba sự thống nhất ) nói trên trong hoạt độngcộng tác Đó là sự thống nhất của điều khiển, bị điều khiển và tự điều khiển, có sựbiến đổi liên hệ thường xuyên bền vững

Bản chất của quá trình dạy học là một hệ thống toàn vẹn, gồm 3 thành tố cơbản: dạy, học và nội dung môn học ( khái niệm khoa học)

1.3.2 DẠY VÀ HỌC THEO QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN HỆ THỐNG

Có rất nhiều quan niệm khác nhau về dạy và học Với quan niệm thôngthường dạy thế nào thì học thế ấy nên khái niệm dạy sẽ kéo theo khái niệm học

Có quan niệm cho rằng dạy học là một nghề trong xã hội hay dạy học là hoạtđộng của thày giáo trên lớp Cũng có quan niệm cho rằng có việc học mới cần đếnviệc dạy nên nhu cầu và cách học sẽ quyết định quá trình dạy Các quan niệm nàyđều nói về vai trò của người giáo viên Các quan niệm như thế đều không đầy đủ.Khái niệm dạy, học được tâm lý học sư phạm, giáo dục học đề cập đến đến nhưnhững khái niệm xuất phát của tâm lý học sư phạm và giáo dục của nhà trường.Lịch sử văn hoá phương Đông thường coi Khổng Tử là học giả đầu tiên của giáo

dục Theo Nguyễn Văn Tiến: “Khổng Tử là người đầu tiên đưa ra phương pháp giáo dục khoa học Cách dạy của ông là gợi mở để người học suy nghĩ, chứ không phải là giảng giải nhiều lời”

Có quan niệm cho rằng học là thu nhận kiến thức của nhân loại và mục đíchcủa việc học là để “khai trí tiến đức” như cố nhân đã dạy (Giáo Sư Nguyễn Ngọc

Quan niệm học đó sẽ tương ứng với khái niệm “dạy là truyền thụ kiến thức mà nhân loại đã tích luỹ được” Ngoài ra còn rất nhiều các quan niệm khác về quá trình dạy và học Cố Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang đã viết “học là quá trình tự giác, tích cực, tự lực, chiếm lĩnh khái niệm khoa học (nội dung học) dưới sự điều khiển sư phạm của giáo viên Trong quan niệm này chúng ta thấy rõ học mà chỉ

ghi chép những gì giáo viên nói thì không phải là học, học phải tích cực, tự giác,

tự lực nếu không thì quá trình học sẽ không có kết quả Như vậy học là một hoạtđộng với đối tượng, trong đó học sinh là chủ thể, khái niệm khoa học là đối tượng

để chiếm lĩnh Cũng theo Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang:“Dạy là sự điều khiển tối

ưu hoá quá trình người học chiếm lĩnh nội dung học, trong và bằng cách đó phát triển và hình thành nhân cách (năng lực, phẩm chất)” Nhân cách ở đây được hiểu

là tri thức, kĩ năng và thái độ

Hoạt động học là yếu tố khách quan thứ hai quy định logic của quá trình dạy

học về mặt lý luận daỵ học; nghĩa là trình độ trí dục và quy luật lĩnh hội người học

có ảnh hưởng quyết định đến việc tổ chức quá trình dạy học; nó bao gồm hai chứcnăng thống nhất với nhau: lĩnh hội và tự điều khiển nhận thức

Hoạt động dạy gồm hai chức năng truyền đạt và điểu khiển, luôn luôn tác

động và thống nhất với nhau Dạy phải xuất phát từ logic khoa học của khái niệm

và logic sư phạm của tâm lý học lĩnh hội

Cái khác nhau của các quan niệm dạy học nằm ở chỗ đã nhấn mạnh hơn yếu

tố nào trong các chức năng của dạy và học Theo quan niệm truyền thống nhấnmạnh chức năng truyền đạt của việc dạy và chức năng lĩnh hội của việc học màchưa chú ý thích đáng chức năng điều khiển quá trình nhận thức, quá trình lĩnh hộicủa người học của việc dạy học và tính tích cực, chủ động tự điều khiển quá trìnhnhận thức của người học trong quá trình học của mình Ngược lại theo quan niệm

về việc dạy học, người ta rất coi trọng yếu tố điều khiển sư phạm của giáo viên, ở

đây vai trò của giáo viên đã có sự thay đổi, người giáo viên phải biết gợi mở,hướng dẫn, dạy cho người học cách tìm kiếm và xử lí thông tin, từ đó vận dụngchúng Tuy nhiên, muốn được như vậy cần coi trọng môi trường cộng tác giữaviệc dạy và việc học và người học phải biết tự điều khiển quá trình nhận thức củamình thông qua việc tích cực, chủ động, tự lực chiếm lĩnh lấy nội dung học với sự

hỗ trợ của người dạy

Trong hoạt động học, người ta đã thấy được tính thống nhất của hai chức năngvừa thu nhận kiến thức vừa kết hợp với sự tự điều khiển kiến thức của mình Đểhoạt động học thu được kết quả tốt người học không chỉ thu nhận kiến thức mới

mà còn phải tích cực, tự điều khiển nhận thức của mình, tức là người học phải tíchcức, chủ động, sáng taọ tìm tòi kiến thức mới Có như vậy thì quá trình tự thunhận kiến thức của người học mới thu được kết quả cao nhất Và hoạt động học sẽdiễn ra một cách tích cực

Dạy và học là hai mặt của một quá trình thống nhất – sự dạy học; việc dạy củathầy phải có tác dụng điều khiển ( tổ chức, chỉ đạo, đánh giá) sự học của trò nhằmphát huy đến cao độ tính tự giác, tích cực tự lực của trò Dạy tốt là làm cho trò biếthọc, biết biến quá trình đào tạo thành tự đạo tạo Sự học của trò một mặt phải biếtdựa vào sự dạy, mặt khác nó phải là quá trình tự giác, tích cực và tự lực của trò

1.3.3 NỘI DUNG MÔN HỌC THEO QUAN ĐIỂM TIẾP CẬN HỆ THỐNG

Nội dung môn học hóa học giảng dạy ở trường phổ thông bao gồm:

Việc nghiên cứu những cơ sở khoa học hóa học, tức là những khái niệm,định luật và học thuyết chủ đạo được tập hợp thống nhất thành một hệthống logic chặt chẽ trên cơ sở của chủ nghĩa duy vật biện chứng

Tìm hiểu những phương pháp kĩ thuật chủ yếu của hóa học, những ứngdụng của nó trong thực tiễn đời sống sản xuất, chiến đấu và khoa học

.Việc rèn luyện cho học sinh những kĩ năng và kĩ xão thực hành đặc trưngcủa hóa học cần thiết cho đời sống và lao động.

Hình thành thế giới quan duy vật biện chứng và đạo đức cách mạng chohọc sinh

Nội dung cụ thể của môn hóa học, khối lượng kiến thức và chiều sâu của việcnghiên cứu, trình tự hình thành các kiến thức, kĩ năng và kĩ xão hóa học được thểhiện cụ thể trong chương trình môn hóa học, trong các sách giáo khoa, sách thínghiệm – thực hành và sách bài tập về hóa học

1.4 THỰC TRẠNG DẠY HỌC PHẦN HIDROCACBON VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT.

1.4.1 MỤC ĐÍCH ĐIỀU TRA

- Tìm hiểu, đánh giá thực trạng việc học tập môn hoá học hiện nay ở trường

THPT thuộc địa bàn tỉnh Hà Tĩnh, coi đó là căn cứ để xác định phương hướng,nhiệm vụ và phát triển đề tài

- Thông qua quá trình điều tra đi sâu phân tích các dạng bài tập mà hiện tạigiáo viên thường ra cho học sinh lớp 11, xem đây là một cơ sở định hướng nghiêncứu cải tiến phương pháp dạy học hiện nay

1.4.2 NỘI DUNG – PHƯƠNG PHÁP – ĐỐI TƯỢNG – ĐỊA BÀN ĐIỀU TRA

Nội dung điều tra:

- Điều tra tổng quát về tình hình sử dụng bài tập hoá học ở trường THPT hiệnnay

- Lấy ý kiến của các giáo viên về các phương án sử dụng bài tập trong các tiếthọc bộ môn hoá học

Phương pháp điều tra:

- Nghiên cứu giáo án, dự giờ trực tiếp các tiết học hoá học ở trường THPT

- Gửi và thu phiếu điều tra ( trắc nghiệm góp ý kiến)

Đối tượng điều tra:

- Các giáo viên trực tiếp giảng dạy bộ môn hoá học ở các trường THPT

Địa bàn điều tra:

- Chúng tôi tiến hành điều tra ở trường THPT cấp 3 Hương Sơn địa bàn tỉnh

Hà Tĩnh

1.4.3 KẾT QUẢ ĐIỀU TRA

Trong khoảng thời gian từ tháng 2 đến tháng 4 năm 2012 chúng tôi đã trựctiếp thăm lớp dự giờ được 12 tiết môn hoá học lớp 11 THPT của các giáo viêntrường cấp 3 Hương Sơn và gửi phiếu điều tra tới 6 giáo viên ( có mẫu ở bảng phụlục)

Sau quá trình điều tra chúng tôi đã tổng hợp lại kết quả như sau:

- Đa số giáo viên khi ra bài tập cho học sinh thường lấy những bài tập đã cósẵn trong sách giáo khoa, sách bài tập mà ít khi sử dụng bài tập tự mình ra Một sốgiáo viên trong tiết học chỉ chú trọng vào truyền thụ kiến thức mà xem nhẹ vai tròcủa bài tập

- Một số giáo viên còn lại có sử dụng bài tập trong tiết học nhưng chỉ để kiểmtra miệng và cuối tiết học để hệ thống lại bài học

- Khi được hỏi ý kiến về xây dựng một hệ thống bài tập chuỗi phản ứng hoáhọc theo phương pháp tiếp cận để hỗ trợ cho quá trình tổ chức hoạt động dạy họcthì toàn bộ giáo viên đều nhất trí đây là phương pháp hay và có tính khả thi trongviệc nâng cao hiệu quả dạy học ở trường THPT hiện nay

Chương 2: XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC BÀI TẬP CHUỖI PHẢN ỨNG BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT HỮU CƠ THEO TIẾP CẬN HỆ THỐNG

2.1 ĐẶC ĐIỂM NỘI DUNG – CẤU TRÚC HOÁ HỮU CƠ PHẦN

HIDROCACBON

2.1.1 NỘI DUNG – CẤU TRÚC

Hidrocacbon được chia thành các loại sau:

Trong chương trình hóa học phổ thông các kiến thức hóa học hữu cơ được sắp xếptrong chương trình hóa học lớp 9 và chương trình hóa học lớp 11, 12 trung họcphổ thông Riêng phần hidrocacbon được sắp xếp ở lớp 9 và lớp 11

Các loại hidrocacbon được nghiên cứu theo trình tự : Đồng đẳng, đồng phân,danh pháp  Cấu trúc phân tử  Tính chất vật lí  Tính chất hóa học  Điềuchế và ứng dụng Các nội dung kiến thức trong từng phần đều được nghiên cứutrên cơ sở lí thuyết chủ đạo và kiến thức phần đại cương hóa hữu cơ Cấu trúcphân tử của các chất tiêu biểu được nghiên cứu kĩ cùng với cơ chế của các phản

HIDROCACBON

Hidrocacbon mạch hở Hidrocacbon mạch vòng

Anken (Hidrocacbo

n không no

có một nối đôi)

CnH2n

Ankadien (Hidrocacbo

n không no

có hai nối đôi)

CnH2n-2

Ankin (Hidrocacbo

n không no

có một nối ba)

CnH2n

Xicloankan (Hidrocacb

on vòng no)

n thơm)

CnH2n-6

ứng đặc trưng cho từng loại hidrocacbon ( phản ứng thế, phản ứng cộng hợp ).Công nghệ chế hóa dầu mỏ được nghiên cứu đầy đủ giúp học sinh hiểu đúng vềtầm quan trọng của công nghiệp hóa dầu đối với nền kinh tế quốc dân.

Hệ thống kiến thức hóa học hữu cơ phần hidrocacbon ở trung học phổ thôngmang tính kế thừa, phát triển và hoàn thiện các nội dung kiến thức đã được nghiêncứu ở trung học cơ sở trên cơ sở lí thuyết chủ đạo của chương trình

Hệ thống kiến thức về các loại hợp chất hữu cơ được sắp xếp theo các chương: Chương 5: Hidrocacbon no

Bài 25: Ankan

Bài 26: Xicloankan

Bài 27: Luyện tập ankan và xicloankan

Bài 28: Bài thực hành số 3: Phân tích định tính nguyên tố: Điều chế và tínhchất của mêtan

Chương 6 : Anken – Ankadien – Ankin

Bài 29: Anken

Bài 30: Ankadien

Bài 31: Luyện tập anken và ankadien

Bài 32: Ankin

Bài 33: Luyện tập ankin

Bài 34: Thực hành số 4: Điều chế và tính chất của etilen, axetilen

Chương 7 : Aren – Nguồn hidrocacbon thiên nhiên

Bài 35: Benzen và đồng đẳng Một số hidrocacbon thơm khác

Bài 36:Luyện tập hidrocacbon thơm

Bài 37: Nguồn hidrocacbon thiên nhiên

Bài 38: Hệ thống hóa về hidrocacbon

Quá trình nghiên cứu các hidrocacbon có chú trọng đến các chất tiêu biểu vàvận dụng các kiến thức đại cương để xem xét đặc điểm cấu trúc phân tử, dạng liênkết trong phân tử, giải thích tính chất hóa học đặc trưng, vận dụng qui tắc gọi tên (theo UIPAC) nghiên cứu danh pháp cho từng loại hidrocacbon.

Các loại hidrocacbon đều được đặt trong mối liên quan chuyển hóa lẫn nhau

từ đơn giản đến phức tạp: hidrocacbon no hidrocacbon không no   hidrocacbonthơm

Các quá trình chuyển hóa, các kiến thức ứng dụng thực tiễn, phương phápđiều chế các loại hợp chất hữu cơ có sự chỉnh sửa, bổ sung, thay thế bằng cácphương pháp đang được sử dụng và thể hiện được các thành tựu mới mẻ, sự pháttriển của hóa học hữu cơ đảm bảo tính hiện đại, thực tiễn của nội dung kiến thứctrong chương trình

Việc nghiên cứu các hidrocacbon chú trọng đến các chất tiêu biểu đã tạo điềukiện cho học sinh phát triển năng lực tư duy khái quát, so sánh, sử dụng các phéploại suy, dự đoán khoa học trong quá trình phân tích cấu trúc phân tử, dự đoán tínhchất hóa học của các hirocacbon đặc trưng

Hệ thống kiến thức hóa hữu cơ phần hirocacbon ở trung học phổ thông chútrọng đến tính kế thừa, phát triển, hoàn thiện các kiến thức hóa học hữu cơ ở trunghọc cơ sở dựa trên cơ sở lí thuyết chủ đạo của chương trình và học thuyết về cấutạo các chất hữu cơ

2.1.2 MỤC TIÊU

2.1.2.1 Chương hidrocacbon no

+ Học sinh biết:

- Cấu trúc và danh pháp của ankan và xicloankan

- Tính chất vật lí, tính chất hóa học của ankan và xicloankan

- Phương pháp điều chế, ứng dụng của ankan và xicloankan

- Rèn luyện khả năng suy luận, khái quát hóa trong học tập.

2.1.2.2 Hidrocacbon không no: anken – ankadien – ankin.

Sau khi nghiên cứu nội dung kiến thức trong chương, về kiến thức học sinhbiết:

- Cấu trúc electron của liên kết đôi, liên kết ba và liên kết đôi liên hợp trongphân tử các loại hidrocacbon không no tương ứng

- Đồng phân, tính chất, danh pháp của anken, ankadien, ankin

- Phương pháp điều chế và ứng dụng của anken, ankadien, ankin

- Khái niệm tecpin ( chương trình nâng cao)

Học sinh cần hiểu:

- Nguyên nhân tính không no của hidrocacbon không no

- Các hidrocacbon không no có nhiều đồng phân hơn hidrocacbon no vì ngoàiđồng phân mạch cacbon còn có đồng phân liên kết bội

Về kĩ năng học sinh vận dụng:

- Viết các phương trình phản ứng chứng minh tính chất hóa học của anken,ankadien, ankin

- Giải thích khả năng phản ứng của các hidrocacbon không no

- Lựa chọn sản phẩm chính trong các phản ứng cộng theo quy tắcMaccopnhicop

Học sinh thấy được ứng dụng của sản phẩm trùng hợp anken, ankadien trongđời sống sản xuất và ý nghĩa tàm quan trọng của các chất hữu cơ, ngành hóa hữu

cơ đối với nền kinh tế mà có hứng thú học tập, quyết tâm chiếm lĩnh kiến thức

2.1.2.3 Aren – nguồn hidrocacbon thiên nhiên

Sau khi nghiên cứu nội dung kiến thức chương, về kiến thức học sinh cầnbiết:

- Cấu trúc phân tử, đồng phân, danh pháp và ứng dụng của aren

- Tính chất của benzen, ankyl benzen, stiren và naphtalen

- Phản ứng thế và quy tắc thế ở nhân benzen

- Thành phần, tính chất và tầm quan trọng của dầu mỏ, khí thiên nhiên và thanmỏ

- Chưng cất dầu mỏ, chế biến dầu mỏ bằng phương pháp hóa học Chưng khôthan mỏ

Học sinh hiểu:

- Cấu trúc nhân benzen quyết định tính chất “ thơm” của các aren

- Quy tắc thế ở vòng benzen cho biết hướng và khả năng phản ứng thế vàovòng benzen

Học sinh vận dụng:

- Viết các phương trình phản ứng chứng minh tính chất của các aren

- Giải thích một số hiện tượng thí nghiệm

Thông qua nội dung kiến thức về nguồn hidrocacbon trong thiên nhiên giáodục cho học sinh ý thức tiết kiệm nguồn nhiên liệu, tài nguyên của đất nước và ýthức học tập tốt để khai thác, sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên này.

2.1.3 CẤU TRÚC CHƯƠNG TRÌNH THEO TIẾP CẬN HỆ THỐNG

Nội dung kiến thức phần hirocacbon được xây dựng và nghiên cứu trên cơ sởcác quan điểm lí thuyết hiện đại, đầy đủ, phong phú và toàn diện Hệ thống kiếnthức lí thuyết này đủ để cho học sinh suy lí, dự đoán lí thuyết, giải thích tính chấtcác chất dựa vào sự phân tích đặc điểm cấu trúc phân tử của hirocacbon

Các quan điểm lí thuyết cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học, thuyết cấu tạohợp chất hữu cơ cung cấp cơ sở lí thuyết giúp học sinh hiểu được đặc điểm cấutrúc phân tử các chất hữu cơ cơ bản, giải thích khả năng liên kết thành các dạngmạch của nguyên tố cacbon Sự lai hóa obitan nguyên tử và các dạng lai hóa cơbản, sự hình thành các dạng liên kết hóa học đặc biệt là liên kết cộng hóa trị trongcác hirocacbon…

Cấu trúc chương trình hóa hữu cơ phần hirocacbon được xây dựng theonguyên tắc đồng tâm, nghiên cứu hai lần, mang tính kế thừa và phát triển hoànchỉnh trên cơ sở lí thuyết chủ đạo của chương trình

Phần hirocacbon ở THCS nghiên cứu các chất cụ thể đại diện cho các loạihirocacbon cơ bản như: metan, etilen, axetilen, benzen Các chất được nghiên cứu

ở những nét cơ bản về thành phần, cấu tạo phân tử, tính chất nhằm cung cấp chohọc sinh khái niệm cơ bản, toàn diện về chất, mối quan hệ thành phần, cấu tạophân tử

Phần hirocacbon ở THPT được nghiên cứu ở học kì II lớp 11 các hirocacbonđược nghiên cứu theo các loại hợp chất cụ thể trên cơ sở lí thuyết cấu tạo nguyên

tử, liên kết hóa học và kiến thức đại cương hóa hữu cơ với mức độ khái quát cao

thức đã có ở THCS vì trong nghiên cứu luôn có sự giải thích, tìm hiểu bản chấtcác quá trình biến đổi các hirocacbon, làm rõ mối quan hệ biện chứng giữa thànhphần, cấu trúc phân tử hợp chất với tính chất các chất, ảnh hưởng qua lại giữa cácnguyên tử, sự chuyển hóa giữa các hirocacbon, quá trình tổng hợp và ứng dụngcủa chúng.

Cấu trúc chương trình được sắp xếp logic chặt chẽ mang tính kế thừa và pháttriển, đảm bảo tính sư phạm, phù hợp với khả năng nhận thức của học sinh

Các kiến thức ở THCS thì mang tính cụ thể, nghiên cứu các chất cụ thể, từđơn giản đến phức tạp phù hợp với hoạt động tư duy cụ thể của học sinh THCS

Ở THPT phần cơ sở lí thuyết được nghiên cứu trước làm cơ sở cho sự dựnđoán, phân tích, giải thích tính chất các chất và các quá trình hóa học khi nghiêncứu từng loại chất cụ thể Quá trình nghiên cứu các chất luôn có sự suy diễn, kháiquát hóa, phù hợp với phương pháp nhận thức và tư duy học tập ở nhịp độ nhanhcủa học sinh trung học phổ thông

Kiến thức về hirocacbon được sắp xếp trong chương trình mang tính kế thừa,phát triển và có mối quan hệ di tính giữa các loại hirocacbon:

Hidrocacbon no   hidrocacbon không no   hidrocacbon thơm

Sự nghiên cứu các loại hidrocacbon được thực hiện dưới dạng khái quát, cácloại hidrocacbon được biểu thị bằng công thức tổng quát, công thức chung, biểudiễn các quá trình biến đổi bằng phương trình tổng quát, phương pháp nhận thứcđược bắt đầu từ việc phân tích đặc điểm cấu trúc phân tử suy luận về đặc tínhchung của loại chất và tính chất cụ thể trong dãy đồng đẳng đó

Những đặc điểm về nội dung, cấu trúc chương trình phần hidrocacbon là cơ

sở cho việc lựa chọn phương pháp, phương tiện dạy học của giáo viên và phươngpháp học tập của học sinh trong các giờ cụ thể

2.2 XÂY DỰNG CÁC BÀI TẬP PHẢN ỨNG DÂY CHUYỀN BIẾN ĐỔI CÁC CHẤT PHẦN HOÁ HỮU CƠ THEO TIẾP CẬN HỆ THỐNG

2.2.1 LÝ THUYẾT CƠ BẢN

2.2.1.1 Ankan hay Parafin.

 Tên gọi : tận cùng đuôi “AN”

- Phản ứng crackinh:

CnH2n+2 t0 cao CxH2x + Cn-xH2(n-x)+2

- Phản ứng cháy:

Cháy trong oxi: CnH2n+2 + (3n +1)/2 O2 nCO2 + (n+1)H2O

Cháy trong Clo: