MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
Việc áp dụng có hệ thống phương pháp dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề trong giảng dạy hóa vô cơ lớp 10 sẽ nâng cao hiệu quả học tập Phương pháp này không chỉ kích thích hoạt động nhận thức của học sinh mà còn giúp hình thành năng lực giải quyết vấn đề, từ đó phát triển năng lực và phẩm chất của người học.
NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Để đạt được mục tiêu, chúng tôi cần hoàn thành các nhiệm vụ cụ thể như sau: Hệ thống hóa các lý thuyết liên quan đến phương pháp dạy học, bao gồm cơ sở phương pháp luận, xu hướng đổi mới và phát triển phương pháp dạy học hiện nay, cùng với các mô hình đổi mới PPDH ở Việt Nam Chúng tôi sẽ xây dựng bài giảng hóa học cho lớp 10, áp dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề nhằm phát huy tính tích cực trong học tập và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Cuối cùng, thực nghiệm sư phạm sẽ được tiến hành để xác định hiệu quả và tính khả thi của các đề xuất, từ đó rút ra biện pháp thực tiễn hỗ trợ sinh viên khoa hóa học trong việc áp dụng phương pháp dạy học này trong giảng dạy và thực tập sư phạm.
KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu này tập trung vào quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông, với đối tượng là phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề Phạm vi nghiên cứu sẽ được giới hạn trong phần hóa học vô cơ lớp 10 tại các trường THPT.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI
Để hoàn thành các nhiệm vụ đã đề ra, chúng tôi đã áp dụng nhiều phương pháp nghiên cứu, bao gồm phân tích và tổng hợp lý thuyết để tìm hiểu cơ sở khoa học của đề tài, các phương pháp dạy học truyền thống và hiện đại, cùng với xu hướng đổi mới PPDH hiện nay Chúng tôi cũng nghiên cứu giáo trình và tài liệu giáo khoa hóa học, sách giáo viên, sách bài tập, và các tài liệu tham khảo liên quan Thêm vào đó, chúng tôi đã thực hiện các cuộc trò chuyện và trao đổi để tìm hiểu việc sử dụng PPDH nêu vấn đề và giải quyết vấn đề tại các trường THPT Cuối cùng, chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm và áp dụng toán học thống kê để xử lý các kết quả thu được từ thực nghiệm.
GIẢ THUYẾT KHOA HỌC
Sử dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề một cách khoa học trong lớp học sẽ kích thích tính tích cực của học sinh trong việc tiếp thu kiến thức Phương pháp này không chỉ hướng dẫn học sinh cách giải quyết vấn đề nhận thức mà còn giúp các em phát triển khả năng diễn đạt bằng lời nói và tư duy logic Nhờ đó, chất lượng dạy học ở trường phổ thông được nâng cao, đồng thời phát triển năng lực và phẩm chất của người học.
CÁI MỚI CỦA ĐỀ TÀI
Đề xuất nguyên tắc lựa chọn phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề trong dạy học hóa học phần vô cơ lớp 10 ở trường THPT, nhằm nâng cao hiệu quả giảng dạy Việc lựa chọn nội dung và xây dựng các tình huống có vấn đề là cần thiết để áp dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề một cách hiệu quả Bên cạnh đó, thiết kế kế hoạch dạy học cho một số bài học sử dụng phương pháp này và tiến hành thực nghiệm sư phạm các giáo án có kiểm tra sẽ giúp đánh giá tính khả thi và hiệu quả của phương pháp trong thực tế giảng dạy.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
Cơ sở lý luận của quá trình dạy học
Trong quá trình dạy học, phương pháp dạy học (PPDH) bị chi phối trực tiếp bởi mục đích và nội dung của việc giảng dạy Hơn nữa, PPDH còn được định hình bởi phương pháp luận khoa học, thể hiện sự tổng hợp về các phương pháp giáo dục.
Các phương pháp dạy học tại trường học của chúng ta được xây dựng dựa trên các nguyên tắc khoa học, đặc biệt là học thuyết của chủ nghĩa duy vật biện chứng liên quan đến vấn đề nhận thức.
Phương pháp luận khoa học hiện đại được coi là phương pháp duy nhất đúng đắn, đóng vai trò nền tảng trong quá trình dạy học, đặc biệt là trong dạy học hóa học Do đó, trong phần đầu của cơ sở lý luận của đề tài, chúng tôi sẽ trình bày những điểm chính của nhận thức luận và cách áp dụng nó vào quá trình giảng dạy.
1.1.1 Những vấn đề cơ bản về nhận thức a) Nhận thức cảm tính: (trực quan sinh động) Là giai đoạn nhận thức trực tiếp các sự vật hiện tượng ở mức độ thấp, chưa đi vào bản chất Giai đoạn này có các mức độ cảm giác, tri giác và biểu tượng b) Nhận thức lý tính: (tư duy trừu tượng) Là giai đoạn cao của quá trình nhận thức Dựa vào những tài liệu cảm tính phong phú đã có trong giai đoạn đầu và trên cơ sở thực tiễn lặp đi lặp lại nhiều lần, nhận thức chuyển lên một giai đoạn cao hơn Khi đó trong đầu óc con người nảy sinh ra một loạt các hoạt động tư duy như: Phân tích, tổng hợp, so sánh, trừu tượng hóa và khái quát hóa tạo ra khái niệm rồi vận dụng khái niệm để phán đoán, suy lý hình thành hệ thống lý luận
1.1.2 Quy trình dạy học theo quan điểm nhận thức [11] a) Tiếp cận hệ thống: Là một bộ phận triết học của duy vật biện chứng Nó xem xét bản chất triết học của khái niệm “hệ thống” là đối tượng nghiên cứu của các khoa học trong đó có khoa học giáo dục
Tiếp cận hệ thống là phương pháp phân tích đối tượng như một thực thể toàn vẹn, phát triển qua quá trình tự hình thành và lớn lên Phương pháp này tập trung vào việc giải quyết các mâu thuẫn nội tại và khám phá những mối liên hệ phức tạp giữa các yếu tố cấu thành hệ thống Qua đó, ta có thể nhận diện bản chất tích hợp, tính toàn vẹn và logic phát triển bên trong của đối tượng.
Tiếp cận hệ thống trong nghiên cứu cho phép phân tích một hệ toàn vẹn, ví dụ như trong bài lên lớp Trong khi đó, tiếp cận phức hợp sử dụng nhiều học thuyết khác nhau để nghiên cứu một đối tượng, giúp phát hiện những đặc điểm khác biệt về bản chất cơ bản của nó.
Khi nghiên cứu cấu tạo phân tử O2 qua thuyết liên kết hóa trị và thuyết obitan phân tử, ta có cái nhìn sâu sắc hơn về đối tượng này Hệ toàn vẹn được định nghĩa là một hệ thống mà các thành tố của nó tương tác với nhau theo quy luật nhất định, tạo ra phẩm chất và chất lượng mới, không chỉ đơn thuần là tổng hợp các tính chất của từng thành tố riêng lẻ.
Bài lên lớp là một hệ thống toàn vẹn bao gồm bốn thành tố: mục đích, nội dung, phương pháp và kết quả Khi giáo viên kết hợp khéo léo các thành tố này, một phẩm chất mới sẽ xuất hiện, cho thấy sự truyền đạt hiệu quả và khả năng tiếp nhận, vận dụng kiến thức của học sinh Ngược lại, bài lên lớp sẽ không đạt chất lượng nếu chỉ là sự kết hợp lộn xộn của các thành tố.
Ví dụ nội dung và phương pháp không phù hợp với nhau mà bị ghép lại với nhau.
Một số mô hình đổi mới phương pháp dạy học hiện nay ở Việt Nam
1.2.1 Dạy học lấy học sinh làm trung tâm
Dạy học lấy học sinh làm trung tâm là phương pháp đặt người học vào vị trí chủ đạo trong quá trình dạy - học, coi trọng phẩm chất và năng lực riêng của từng cá nhân Mục tiêu là cá thể hóa quá trình học tập với sự hỗ trợ từ công nghệ hiện đại, nhằm tối ưu hóa tiềm năng của học sinh và nâng cao chất lượng cuộc sống cho cá nhân, gia đình và xã hội Phương pháp này đã được áp dụng từ lâu ở nhiều nước tiên tiến, tập trung vào việc giúp học sinh thích ứng với đời sống xã hội, hòa nhập và phát triển cộng đồng, đồng thời tôn trọng nhu cầu và lợi ích của người học.
Hệ thống kiến thức lý thuyết hiện nay chưa đủ để chuẩn bị cho cuộc sống, vì vậy cần chú trọng phát triển các kỹ năng thực hành và khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn Dạy học không chỉ là cung cấp tri thức mà còn phải hướng dẫn hành động, nhằm tạo ra khả năng hành động không chỉ cho từng cá nhân mà còn cho cả cộng đồng Chương trình giảng dạy cần giúp học viên biết cách hành động và tham gia tích cực vào các hoạt động cộng đồng, từ đó phát triển nhân cách của một con người lao động tự chủ, năng động và sáng tạo.
Trong phương pháp dạy học lấy học sinh làm trung tâm, việc tổ chức cho học sinh hoạt động độc lập hoặc theo nhóm là rất quan trọng, giúp học sinh tự nắm bắt tri thức và kỹ năng mới Giáo viên cần vận dụng kiến thức và kinh nghiệm của từng cá nhân và tập thể học sinh để xây dựng bài học, thiết kế giáo án theo kiểu phân nhánh Các hoạt động học sinh là trọng tâm, giáo viên cần linh hoạt điều chỉnh theo diễn biến lớp học, thực hiện giờ học phân hóa theo trình độ và năng lực của học sinh, từ đó tạo điều kiện cho sự phát triển tiềm năng của mỗi em.
Học sinh cần tự giác chịu trách nhiệm về kết quả học tập, tham gia tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau để đạt được mục tiêu học tập Giáo viên đóng vai trò hướng dẫn học sinh phát triển kỹ năng tự đánh giá, khuyến khích sáng tạo và nhận thức về thái độ cũng như hành vi trong cuộc sống Việc rèn luyện khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề thực tế là rất quan trọng Sử dụng các phương tiện kỹ thuật sẽ giúp tăng cường kiểm tra, cho phép học sinh tự kiểm tra thường xuyên và giảm bớt khối lượng chấm bài cho giáo viên.
Hình thức dạy học này phát huy tác dụng tốt khi có các điều kiện giáo dục nhất định, bao gồm ý thức tự giác học tập cao của học sinh, cơ sở vật chất đầy đủ và phù hợp, giáo viên có khả năng khơi gợi tình huống, môi trường giáo dục xã hội thuận lợi, nguồn tài liệu tham khảo phong phú và số lượng học sinh trong lớp vừa đủ.
1.2.2 Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng hoạt động hóa người học [20]
1) Bản chất của việc đổi mới PPDH theo hướng hoạt động hóa người học là sự học tập tự giác và sáng tạo của HS Theo định hướng đó, các nhà nghiên cứu đã đề xuất:
- HS phải được hoạt động nhiều hơn và trở thành chủ thể hoạt động, đặc điểm là hoạt động tư duy
Các PPDH hóa học cần phản ánh phương pháp nhận thức khoa học đặc trưng của môn học này, đó là thực nghiệm Việc khai thác đặc thù của bộ môn hóa học sẽ tạo ra những hoạt động phong phú và đa dạng cho học sinh.
- Chú trọng dạy HS phương pháp tự học, PP tự nghiên cứu trong quá trình học tập
2) Học tập và sáng tạo Vai trò mới của người GV Để hình thành và phát triển năng lực nhận thức, năng lực sáng tạo của HS, cách tốt nhất là đặt họ vào vị trí chủ thể hoạt động tự lực, tự giác, tích cực của bản thân mà họ chiếm lĩnh kiến thức, phát triển năng lực sáng tạo, hình thành quan điểm đạo đức Vì vậy cần phải coi xây dựng phong cách “học tập sáng tạo” là cốt lõi của việc đổi mới PPDH
Ngày nay, việc học của học sinh ngày càng mang tính tự học cao, do đó giáo viên cần chú trọng vào việc dạy cách học trong quá trình giảng dạy Mặc dù vai trò của giáo viên vẫn rất quan trọng, nhưng bản chất của vai trò này đã thay đổi: giáo viên không còn là nguồn thông tin duy nhất và không chỉ đơn thuần truyền thụ kiến thức Trách nhiệm chính của giáo viên giờ đây là hướng dẫn và hỗ trợ học sinh trong quá trình học tập.
Thiết kế giáo án là quá trình lập kế hoạch và chuẩn bị cho việc dạy học, bao gồm việc xác định mục đích, nội dung, phương pháp, phương tiện và hình thức tổ chức Điều này đòi hỏi giáo viên phải soạn thảo giáo án một cách chi tiết, chỉ rõ mục tiêu cần đạt được, nội dung bài học, cách tổ chức lớp học và điều khiển hoạt động của học sinh, đồng thời làm rõ hệ thống hoạt động của học sinh trong suốt quá trình học tập.
- Ủy thác, tạo động cơ: Biến ý đồ của dạy học của GV thành nhiệm vụ học tập tự nguyện, tự giác của HS
Điều khiển và tổ chức hoạt động của học sinh, cả ở mức độ cá nhân lẫn nhóm, bao gồm việc quản lý tâm lý thông qua động viên, hỗ trợ và đánh giá hiệu quả.
Thể chế hóa kiến thức cá nhân của học sinh thành tri thức khoa học xã hội là cần thiết, giúp học sinh tiếp thu và áp dụng vào thực tiễn Điều này không chỉ hỗ trợ học sinh giải quyết vấn đề trong đời sống mà còn nâng cao khả năng sản xuất.
3) Các biện pháp hoạt động hóa người học:
Trong dạy học hóa học cần sử dụng các biện pháp hoạt động hóa người học như:
Khai thác đặc thù của môn hóa học tạo ra nhiều hình thức hoạt động phong phú, giúp học sinh chủ động chiếm lĩnh kiến thức trong giờ học.
+ Tăng cường sử dụng TN hóa học, các phương tiện trực quan
+ Trong giờ học cần sử dụng phối hợp nhiều hình thức hoạt động của HS: TN, đự đoán lí thuyết, mô hình hóa, giải thích, thảo luận nhóm
Để cải thiện hoạt động học tập của học sinh, cần tăng cường thời gian cho học sinh tham gia các hoạt động trong giờ học Giáo viên nên tập trung vào việc thiết kế và hướng dẫn các hoạt động, khuyến khích tư duy của học sinh trong việc giải quyết vấn đề thông qua cả hoạt động cá nhân và nhóm Việc động viên học sinh tham gia tích cực và giảm thiểu các hoạt động thụ động là rất quan trọng Có nhiều cách để tăng thời gian hoạt động của học sinh trong lớp học.
Giảm thời gian thuyết trình của giáo viên xuống dưới 40-50% trong mỗi tiết học, đồng thời tăng cường sự tương tác giữa thầy và trò Ưu tiên áp dụng phương pháp đàm thoại nêu vấn đề, khuyến khích học sinh tham gia thảo luận và tranh luận để nâng cao khả năng giao tiếp và tư duy phản biện.
Dạy học nêu vấn đề- ơrixtic một tổ hợp phương pháp dạy học có tác dụng hoạt động nhận thức và hình thành năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh 10
1.3.1 Đặc điểm và bản chất của dạy học nêu vấn đề - ơrixtic
1/ Dạy học nêu vấn đề - ơrixtic là một tiếp cận lý luận dạy học đang phát triển Dạy học GQVĐ phát huy tính tích cực nhận thức của HS vì nó tạo ra và kích thích được động cơ tự giác học tập của chủ thể giúp HS có năng lực phát hiện (hoặc tiếp nhận) tình huống có vấn đề, biết GQVĐ đặt ra để tiếp nhận (hoặc hoàn thiện, vận dụng) tri thức
Lối dạy học này không chỉ là phương pháp giáo dục mà còn đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành nhân cách con người Trong bối cảnh khoa học công nghệ phát triển nhanh chóng và chuyển mình sang nền kinh tế tri thức, việc áp dụng phương pháp này trở nên cần thiết hơn bao giờ hết.
Một ưu điểm nổi bật của phương pháp dạy học GQVĐ là khuyến khích học sinh phát triển khả năng hoạt động độc lập ở nhiều mức độ khác nhau Đặc trưng của hoạt động độc lập là học sinh có thể thực hiện nhiệm vụ mà không cần sự hỗ trợ từ giáo viên.
Hoạt động học tập của học sinh được xác định bởi mục tiêu rõ ràng, đồng thời đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý quá trình học.
Trong quá trình dạy học với phương pháp GQVĐ, giáo viên không chỉ kích thích hoạt động nhận thức của học sinh mà còn giúp họ rèn luyện kỹ năng cần thiết.
HS hoạt động độc lập bằng cách tổ chức và quản lý các hoạt động, bao gồm xây dựng mục tiêu, lập kế hoạch, thực hiện kế hoạch với các điều chỉnh cần thiết, và kiểm tra đánh giá kết quả.
Quá trình dạy học được phân ra ba giai đoạn với các nhiệm vụ lý luận dạy học:
- Hình thành kiến thức mới cho HS chủ yếu trong các bài lên lớp giới thiệu tài liệu mới
Củng cố ôn tập và luyện tập là quá trình quan trọng giúp học sinh áp dụng tri thức đã tiếp thu Việc này không chỉ diễn ra trong các bài học trên lớp mà còn thông qua các hoạt động tự học và nghiên cứu ngoài giờ học.
Kiểm tra và đánh giá trình độ nắm vững cũng như khả năng vận dụng tri thức của học sinh là rất quan trọng Điều này không chỉ diễn ra trong các bài kiểm tra trên lớp mà còn thông qua các hoạt động độc lập, tự kiểm tra và tự đánh giá của học sinh.
Dạy học GQVĐ được áp dụng linh hoạt theo lý luận dạy học, chủ yếu trong giai đoạn đầu của các bài lên lớp nghiên cứu tài liệu mới Tuy nhiên, phương pháp này cũng có thể được thực hiện ở giai đoạn hai trong các bài lên lớp hoàn thiện kiến thức, như ôn tập và hệ thống hóa kiến thức.
Ngoài ra GV có thể ra các bài tập về nhà theo dạng “tìm tòi có vấn đề”, bài tập
Khi tổ chức các hoạt động học tập khác nhau, việc có mặt hay không của bài tập ngoại khóa và lao động công ích là một vấn đề quan trọng cần xem xét.
GV khuyến khích học sinh tự học cá nhân hoặc theo nhóm nhỏ tại nhà, thư viện trường, thiên nhiên và các cơ sở khác Phương pháp học tập tích cực đa dạng được áp dụng trong tất cả các hình thức dạy học.
Mục tiêu của dạy học hiện đại không chỉ là truyền đạt kiến thức và kỹ năng mà còn nhấn mạnh tính giáo dục và sự phát triển toàn diện cho học sinh.
Trong quá trình dạy học, nhiệm vụ phát triển không chỉ là phát triển toàn diện nhân cách của học sinh, mà còn bao gồm việc nâng cao năng lực nhận thức và năng lực hành động của các em.
Phát triển năng lực nhận thức của học sinh không chỉ bao gồm việc rèn luyện các thao tác tư duy mà còn cần chú trọng đến các phẩm chất tư duy Theo một số nhà tâm lý học, các dấu hiệu quan trọng của phẩm chất tư duy bao gồm tính phê phán, tính linh hoạt và khả năng phối hợp hài hòa giữa các thao tác tư duy.
2/ Bản chất và đặc điểm của dạy học nêu vấn đề - ơrixtic a) Đặc điểm của dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề
Trong dạy học nêu và giải quyết vấn đề, giáo viên tạo ra các tình huống kích thích vấn đề, giúp học sinh tự phát hiện và chủ động tham gia vào quá trình giải quyết Qua đó, học sinh không chỉ kiến tạo kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng và đạt được các mục tiêu học tập khác.
Dạy học nêu và GQVĐ có những đặc điểm sau đây:
+ HS được đặt vào tình huống gợi vấn đề chứ không phải là được thông báo tri thức dưới dạng có sẵn
Thực trạng việc sử dụng PPDH ở các trường THPT
Trong bối cảnh hội nhập và phát triển kinh tế trí thức, Việt Nam đang đối mặt với yêu cầu đổi mới toàn diện trong công nghiệp hoá và hiện đại hoá giáo dục Việc cải cách từ mục tiêu, nội dung đến phương pháp dạy học là cần thiết, đặc biệt là đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) ở tất cả các cấp học Chỉ khi đổi mới căn bản PPDH, chúng ta mới có thể tạo ra sự chuyển biến thực sự trong giáo dục, đào tạo những thế hệ học sinh năng động, sáng tạo và tự chủ, sẵn sàng cạnh tranh trong nền kinh tế tri thức toàn cầu Đặc biệt, đổi mới PPDH ở bậc THPT là rất quan trọng, giúp học sinh chuẩn bị tốt trước khi bước vào các cấp học chuyên nghiệp.
Hiện nay, Đảng và Nhà nước coi giáo dục và đào tạo là quốc sách hàng đầu, vì vậy việc đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) ở bậc THPT là rất quan trọng và mang tính chiến lược Sự đổi mới này nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, đáp ứng yêu cầu của chương trình giáo dục hội nhập quốc tế Tuy nhiên, việc đổi mới PPDH cũng có những ưu điểm và nhược điểm cụ thể cần được xem xét.
PPDH mới đã khắc phục những nhược điểm của các phương pháp cũ bằng cách chuyển từ lối dạy thụ động sang chủ động, giúp phát huy tính sáng tạo và khả năng tư duy của người học Phương pháp này yêu cầu người dạy luôn chủ động, tối ưu hóa kiến thức khoa học và áp dụng nhiều phương pháp khác nhau, tạo ra nhiều tình huống học tập để người học có thể làm chủ kiến thức của mình.
Việc áp dụng linh hoạt các phương pháp dạy học mới trong lớp học sẽ thúc đẩy quá trình tương tác giữa giáo viên và học sinh, giúp phát hiện những ưu nhược điểm của từng học sinh Qua đó, giáo viên có thể nhận diện mặt tích cực và những thiếu sót trong kiến thức của học sinh, từ đó rút ra kinh nghiệm giảng dạy nhằm nâng cao hiệu quả dạy học, phù hợp với nhu cầu của từng đối tượng học sinh.
Đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) là cần thiết để đáp ứng yêu cầu giáo dục hội nhập quốc tế, đặc biệt trong bối cảnh Việt Nam là nước đang phát triển với nền kinh tế tri thức còn nhiều hạn chế Mặc dù nền giáo dục truyền thống của Việt Nam rất tốt, nhưng các thế hệ người Việt vẫn thể hiện sự chăm chỉ, sáng tạo và tinh thần học hỏi qua các thành tích cao trong các cuộc thi quốc tế như Olympic và Robocon Do đó, việc đổi mới PPDH không chỉ mang tính thiết thực mà còn là quyết định đúng đắn cho nền giáo dục nước ta.
Việc đổi mới phương pháp dạy học (PPDH) ở nước ta gặp nhiều hạn chế, đặc biệt là trong việc áp dụng rộng rãi tại các vùng miền khác nhau Do Việt Nam vẫn là một nước đang phát triển với dân số chủ yếu làm nông nghiệp, việc triển khai PPDH mới trở nên khó khăn hơn ở các vùng cao, miền núi và hải đảo Tại những khu vực này, nơi có đông đồng bào dân tộc thiểu số, đời sống kinh tế gặp nhiều khó khăn, và văn hóa sinh hoạt còn lạc hậu Cơ sở vật chất, đặc biệt là trong giáo dục và y tế, còn thiếu thốn Thêm vào đó, nhận thức hạn chế của phụ huynh cũng gây khó khăn trong việc vận động học sinh đến trường, khiến cho các em chậm tiếp thu và cần phải dạy đi dạy lại nhiều lần mới hiểu bài Do đó, việc áp dụng PPDH mới ở đây trở thành một thách thức lớn.
Trong nhiều năm qua, sự đổi mới trong phương pháp dạy học (PPDH) hóa học tại các trường THPT diễn ra chậm chạp và hạn chế Hiện nay, các PPDH chủ yếu vẫn dựa vào hình thức thuyết trình, với sự áp đặt từ giáo viên và thiếu sự tham gia tích cực của học sinh.
Trong chương này, chúng tôi đã trình bày những vấn đề thuộc về cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài luận án
1 Trước hết chúng tôi trình bày cơ sở phương pháp luận của quá trình dạy học Đây là phần lý luận mang tính chất chỉ đạo về nhận thức và nhận thức tích cực cho các phần sẽ trình bày tiếp theo
2 Chúng tôi đã nghiên cứu xu thế đổi mới và phát triển PPDH trên thế giới và trong nước hiện nay, trong đó quan tâm nhiều đến việc nghiên cứu các định hướng và một số mô hình đổi mới PPDH ở nước ta hiện nay, đó là “Dạy học lấy học sinh làm trung tâm” và “Đổi mới PPDH theo hướng hoạt động hóa người học”
3 Với tư cách là cơ sở lý luận trực tiếp của đề tài, dạy học nêu vấn đề - ơrixtic đã được chú trọng đi sâu nghiên cứu theo các nội dung: cơ sở lý luận, bản chất, tình huống có vấn đề và dạy học sinh cách giải quyết vấn đề
4 Phần cuối của chương I là thực trạng dạy học hóa học của giáo viên tại một số trường THPT ở nước ta hiện nay Kết quả điều tra cho thấy rằng trong nhiều năm qua, những đổi mới trong PPDH hóa học còn quá ít và quá chậm Các PPDH đang được sử dụng phổ biến ở trong các trường THPT chủ yếu vẫn là thuyết trình, nặng về sự áp đặt của thầy, nhẹ về hoạt động tích cực của trò
Chúng tôi đã dựa trên các vấn đề lý luận và thực tiễn để quyết định áp dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề trong giảng dạy hóa vô cơ cho học sinh lớp 10 tại trường THPT Nội dung chi tiết sẽ được trình bày trong chương II dưới đây.
SỬ DỤNG DẠY HỌC NÊU VẤN ĐỀ TRONG DẠY HỌC HÓA VÔ CƠ LỚP 10 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TRONG HỌC TẬP VÀ HÌNH THÀNH NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH
Nội dung
Nội dung kiến thức trong chương trình hóa vô cơ lớp 10 được thiết kế nhằm nâng cao nhận thức cho học sinh, giúp các em hiểu rõ và áp dụng các nguyên tố hóa học một cách hiệu quả Việc tập trung vào các yếu tố này không chỉ mang tính lý thuyết mà còn thực tiễn, tạo nền tảng vững chắc cho quá trình học tập.
Nhóm halogen và nhóm oxi-lưu huỳnh là hai phần chính của 10 thì Nhóm halogen, thuộc phân nhóm VIIA, bao gồm bốn nguyên tố: Flo, Clo, Brom và Iot Trong khi đó, nhóm oxi-lưu huỳnh, thuộc phân nhóm VIA, bao gồm hai nguyên tố là Oxi và Lưu huỳnh Hai nhóm này cung cấp nhiều hợp chất quan trọng, được ứng dụng rộng rãi trong thực tế cuộc sống.
Cấu trúc
a/ Cấu trúc của chương V: Nhóm halogen được viết dưới dạng tóm tắt sau: Tiết 1: Khái quát về nhóm halogen
Tiết 3: Hidro clorua, axit clohidric, muối clorua Luyện tập
Tiết 4: Hidro clorua, axit clohidric, muối clorua Luyện tập
Tiết 5: Bài thực hành số 2: Tính chất hóa học của Clo, và hợp chất của Clo Tiết 6: Sơ lược về hợp chất có oxi của Clo
Tiết 9: Luyện tập : nhóm halogen
Tiết 10: Luyện tập : nhóm halogen
Tiết 11: Bài thực hành số 3: Tính chất hóa học của brom, iot
Tiết 12: Kiểm tra 1 tiết b/ Cấu trúc của chương VI: Oxi – lưu huỳnh được viết dưới dạng tóm tắt sau: Tiết 1: Oxi- Ozon
Tiết 3: Bài thực hành số 4: Tính chất hóa học của oxi- lưu huỳnh
Tiết 4: Hidrosunfua- Lưu huỳnh đioxit- Lưu huỳnh trioxit
Tiết 5: Hidrosunfua- Lưu huỳnh đioxit- Lưu huỳnh trioxit
Tiết 6: Axit sunfuric Muối sunfat
Tiết 7: Axit sunfuric Muối sunfat
Tiết 8: Axit sunfuric Muối sunfat
Tiết 9: Luyện tập: Oxi-lưu huỳnh
Tiết 10: Luyện tập: Oxi-lưu huỳnh
Tiết 11: Bài thực hành số 5: Tính chất hóa học của các hợp chất lưu huỳnh Tiết 12: Kiểm tra 1 tiết
Một cách khái quát thì hai chương đó là: nhóm halogen và nhóm oxi- lưu huỳnh đều bao gồm các vấn đề chính sau:
- Các kiến thức về các nguyên tố và các hợp chất của chúng
- Nói về các dạng thù hình của nguyên tố
- Áp dụng các lý thuyết về phản ứng oxi hóa – khử, liên kết hóa học
- Kiến thức về ứng dụng quan trọng của các nguyên tố trong các ngành công nghiệp, nông nghiệp
- Các phản ứng hóa học gắn liền với với chúng ta
Nội dung bài viết nhấn mạnh tầm quan trọng của kiến thức hóa học trong việc trang bị cho học sinh (HS) nền tảng học vấn toàn diện, giúp họ tiếp tục học lên và giải quyết các vấn đề hóa học trong đời sống và sản xuất Kiến thức về khái niệm hóa học cơ bản không chỉ hướng dẫn nghiên cứu các nguyên tố và quy trình sản xuất hàng hóa, mà còn phát triển tư duy sáng tạo và năng lực giải quyết vấn đề cho HS Chúng tôi phân tích, tổng hợp và so sánh để tìm ra các loại bài toán Ơrixtic, từ đó xây dựng quy trình dạy học giúp HS giải quyết vấn đề một cách hiệu quả với từng loại bài toán nhận thức cụ thể.
Sử dụng dạy học nêu vấn đề khi nghiên cứu các chất và nguyên tố hóa học
Nguyên tố hóa học và các chất hóa học vô cơ, cùng với những biến đổi hóa học của chúng, là những chủ đề chính trong lĩnh vực hóa học Nghiên cứu về các nguyên tố và chất hóa học cần được thực hiện qua hai trạng thái: trạng thái tĩnh, để mô tả, và trạng thái động, để tìm hiểu các quy luật biến đổi của chúng.
Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá cách áp dụng phương pháp dạy học nêu vấn đề và giải quyết vấn đề để giảng dạy khái niệm về nguyên tố thuộc nhóm halogen và nhóm oxi Phương pháp này không chỉ giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn về các nguyên tố mà còn phát triển khả năng tư duy phản biện và giải quyết vấn đề trong hóa học.
Chúng tôi tiến hành nghiên cứu sâu về lưu huỳnh và các hợp chất của nó, dựa trên nguyên tắc bộ ba: mục đích, nội dung và phương pháp Bài viết sẽ tập trung vào việc phân tích nội dung và cấu trúc của chương, từ đó làm rõ hai loại bài viết liên quan đến chủ đề này.
- Các bài học có TN
- Các bài học không có TN
2.2.1 Sử dụng dạy học nêu vấn đề trong các bài có thí nghiệm hóa học
1/ Vai trò của thí nghiệm trong việc xây dựng tình huống có vấn đề trong dạy học hóa học
Thí nghiệm là cầu nối giữa lý thuyết và thực tiễn, giúp đánh giá tính chân thực của kiến thức và hỗ trợ tư duy sáng tạo Trong giáo dục hóa học, thí nghiệm là phương tiện trực quan giúp giáo viên truyền đạt kiến thức nhanh chóng và tạo hứng thú học tập cho học sinh Thí nghiệm hóa học có thể được sử dụng để tạo ra tình huống có vấn đề, khởi đầu cho thảo luận và áp dụng trong nhiều phương án học tập khác nhau Tuy nhiên, để thực hiện thí nghiệm hiệu quả, cần tuân thủ những nguyên tắc nhất định Thí nghiệm có thể diễn ra trong mọi giai đoạn của quá trình dạy học, từ việc giới thiệu tài liệu mới đến củng cố kiến thức và kỹ năng Qua thí nghiệm, học sinh tiếp thu kiến thức một cách hứng thú và sâu sắc, khẳng định vai trò quan trọng của thí nghiệm trong nhận thức và giáo dục hóa học.
Sử dụng thí nghiệm theo phương pháp nêu và giải quyết vấn đề giúp tạo ra tình huống có vấn đề, đưa học sinh vào trạng thái tâm lý cần thiết Khi thí nghiệm được áp dụng, nó biến mâu thuẫn khách quan trong toán học thành mâu thuẫn chủ quan mà học sinh nhận thức được, từ đó thúc đẩy họ cảm thấy cần phải giải quyết bài toán nhận thức đó.
Trong dạy học, việc xây dựng bài toán nhận thức và tạo ra tình huống có vấn đề là rất quan trọng Đặc biệt trong dạy học hóa học, thí nghiệm hóa học có thể được sử dụng để tạo ra mâu thuẫn nhận thức, từ đó kích thích nhu cầu tìm kiếm kiến thức mới.
Khi tổ chức thí nghiệm để tạo tình huống có vấn đề, giáo viên cần xác định rõ vấn đề nghiên cứu và khuyến khích học sinh dự đoán kết quả dựa trên kiến thức hiện có Hiện tượng thí nghiệm thường không trùng khớp với dự đoán, tạo ra mâu thuẫn nhận thức, từ đó kích thích sự tìm tòi và giải quyết vấn đề của học sinh Thí nghiệm nêu vấn đề có ưu điểm nổi bật nhờ tính trực quan sinh động, với những phản ứng hóa học bất ngờ như biến đổi màu sắc hay cháy nổ, thu hút sự chú ý và khơi gợi nhu cầu nghiên cứu của học sinh Quan sát các hiện tượng này, học sinh nhận ra mâu thuẫn nhận thức và dưới sự hướng dẫn của giáo viên, họ sẽ xây dựng giả thuyết để tìm ra giải pháp Thí nghiệm nêu vấn đề giúp học sinh trở thành những nhà nghiên cứu sáng tạo, khám phá và giải quyết các nhiệm vụ được đặt ra.
TN không chỉ cung cấp kiến thức và hình thành khái niệm mà còn giúp sửa lỗi nhận thức và điều chỉnh kiến thức trong chương trình hóa học Khi hoàn thành các TN nêu vấn đề, học sinh thường đạt được những kết luận tổng quát, đồng thời phát triển kỹ năng cá nhân Việc giải quyết các vấn đề chưa rõ ràng thông qua thực nghiệm sẽ kích thích tính độc lập và sáng tạo của học sinh.
- Trong dạy học hóa học, TN này có thể được thực hiện ở các dạng: TN biểu diễn của GV, TN đồng loạt của HS khi học bài mới
- TN được dùng để nêu vấn đề do HS thực hiện có thể tiến hành theo 2 mức độ:
Giáo viên nêu ra vấn đề nghiên cứu, học sinh thực hiện thí nghiệm và gặp phải tình huống có vấn đề Giáo viên hướng dẫn học sinh xây dựng giả thuyết khoa học và lập kế hoạch giải quyết vấn đề Cuối cùng, học sinh xử lý kết quả và đưa ra kết luận khoa học.
+ Ở một mức độ cao hơn, GV chỉ nêu vấn đề nghiên cứu, HS độc lập tiến hành
Học sinh tự xây dựng giả thuyết khoa học và tiến hành thí nghiệm để giải quyết vấn đề Sau khi thực hiện các thí nghiệm, các em tự phân tích, xử lý kết quả và rút ra kết luận khoa học.
Sự khác biệt giữa TN nêu vấn đề và TN minh họa nằm ở cấu trúc và tính sáng tạo trong suy nghĩ – lập luận khi giải thích hiện tượng Không phải tất cả TN hóa học đều có thể tạo ra tình huống có vấn đề trong giờ học Theo V.I.Aviviurski, TN nêu vấn đề là loại TN giúp đặt ra và giải quyết các vấn đề học tập khác nhau Điều này có nghĩa là TN phải phát sinh các tình huống trong dạy học hóa học như tình huống nghịch lý, tình huống lựa chọn và tình huống nhân quả Nội dung các TN này cần dựa vào sự hiểu biết về hiện tượng và quy luật đã biết của học sinh Khi trình bày TN nêu vấn đề, cần dẫn dắt để xác định vấn đề và hướng giải quyết cho vấn đề đó.
TN dùng để nêu vấn đề trình bày
2) Quy trình dạy HS giải quyết các vấn đề trong các bài có sử dụng TN [8]
Dựa trên quy trình dạy học sinh giải quyết vấn đề và đặc điểm nội dung bài học, chúng tôi đề xuất quy trình dạy học sinh giải quyết vấn đề trong các bài học có sử dụng tình huống nêu vấn đề.
Bước 1: Đặt vấn đề bằng cách biểu diễn lại thí nghiệm (TN) đã quen thuộc theo một quy luật nhất định, đồng thời nhắc lại kiến thức cũ mà học sinh đã hiểu Tiếp theo, trình bày lại thí nghiệm trong điều kiện mới, có thể thay đổi về nồng độ, môi trường, nhiệt độ hoặc chất tương tự Cuối cùng, yêu cầu học sinh suy nghĩ và nhận xét qua việc quan sát các dấu hiệu của thí nghiệm Bước 2: Phát biểu vấn đề.
Dựa trên phân tích các dấu hiệu và hiện tượng quan sát được, giáo viên yêu cầu học sinh thiết lập mối quan hệ giữa dấu hiệu bề ngoài và bản chất của các quá trình Học sinh cần trả lời các câu hỏi: a Thí nghiệm vừa rồi diễn ra trong điều kiện nào? b Các dấu hiệu cho thấy phản ứng đã tạo ra những sản phẩm gì? Những sản phẩm này có giống với các sản phẩm đã biết không? c Ngoài các tính chất đã biết, nguyên tố (chất) đang nghiên cứu còn có những tính chất nào khác?
Bước 3: Xác định phương hướng giải quyết – nêu giả thuyết GV yêu cầu HS nhắc lại các điều kiện của 2 TN đã trình bày trước đó hoặc biểu diễn lại các thí nghiệm Để xác định sản phẩm của phản ứng ở thí nghiệm thứ 2, GV yêu cầu HS dựa vào các dấu hiệu quan sát được để tổng hợp, phân tích, so sánh và phán đoán chất mới HS có thể thử chất này bằng các phản ứng đặc trưng hoặc sử dụng chất chỉ thị, sau đó viết phương trình phản ứng Để xác định tính chất khác của chất nghiên cứu trong điều kiện mới, HS cần thực hiện các thí nghiệm bổ sung.
Sử dụng dạy học nêu vấn đề khi nghiên cứu các bài sản xuất hóa học
2.3.1 Vị trí và vai trò của các bài sản xuất hóa học trong hóa vô cơ lớp 10 ở trường THPT
Các bài học về sản xuất hóa học (SXHH) đóng vai trò quan trọng trong chương trình hóa học phổ thông, giúp học sinh củng cố và hiểu sâu kiến thức lý thuyết, đồng thời áp dụng linh hoạt vào thực tiễn sản xuất Qua quá trình nghiên cứu, học sinh có được hiểu biết về nền sản xuất hóa học hiện đại, phát triển tư duy kỹ thuật, hình thành kỹ năng thực hành và thói quen lao động văn hóa Kết quả là hình thành tình cảm với lao động kỹ thuật, giáo dục kỹ thuật tổng hợp và hướng nghiệp cho học sinh.
Tại các trường phổ thông, giáo viên hóa học thường thiếu hứng thú khi dạy các bài liên quan đến sản xuất hóa học (SXHH) vì cho rằng kiến thức không mới và nội dung cứng nhắc Thiếu các phương tiện dạy học như mô hình và hình vẽ cũng làm cho việc giảng dạy trở nên khó khăn Hơn nữa, do các bài SXHH không phải là trọng tâm trong chương trình thi đại học và cao đẳng, cả giáo viên và học sinh đều không chú trọng đến việc dạy và học loại bài này Kết quả là, kiến thức của học sinh về SXHH trở nên hời hợt và không có hệ thống, dẫn đến việc học sinh không hình thành thói quen vận dụng kiến thức hóa học để giải quyết các vấn đề thực tiễn trong sản xuất Đặc biệt, nhiều giáo viên cho rằng phương pháp dạy học truyền thống như nêu vấn đề hay đàm thoại không phù hợp với loại bài này.
Để nâng cao hiệu quả dạy và học các bài SXHH, việc nghiên cứu kỹ nội dung và cấu trúc của bài học là rất quan trọng Hiểu rõ các đặc trưng cơ bản của dạy học nêu vấn đề, đặc biệt là cơ chế phát sinh tình huống có vấn đề, sẽ giúp giáo viên áp dụng phương pháp này hiệu quả hơn Một yêu cầu thiết yếu là tạo hứng thú cho học sinh trong quá trình học tập, nhằm đạt được mục tiêu đề ra cho loại bài này Cần chú trọng đến cách tạo ra tình huống có vấn đề và giải quyết chúng trong các bài SXHH, điều mà nhiều giáo viên phổ thông cho rằng là thách thức Chúng tôi nhấn mạnh rằng, nắm vững và vận dụng tốt mối quan hệ bộ ba là chìa khóa để thực hiện điều này thành công.
Mục đích Nội dung Phương pháp vào từng bài cụ thể (với đặc điểm về cấu trúc và nội dung phù hợp)
2.3.2 Đặc điểm về nội dung và cấu trúc của các bài sản xuất hóa học
Trong chương trình giáo dục phổ thông, kiến thức về sản xuất hàng hóa được trình bày theo nguyên tắc đồng tâm Ở cấp trung học cơ sở, đặc biệt là lớp 8, học sinh sẽ tiếp cận các khái niệm cơ bản và mở rộng dần theo từng chủ đề liên quan.
9) các kiến thức về SXHH được trình bày ở mức độ mô tả là chính Ở cấp THPT (lớp 10-11-12) các bài SXHH được giới thiệu ở mức độ sâu sắc hơn, tức là đã đi vào bản chất của các quá trình dưới ánh sáng của thuyết cấu tạo nguyên tử, liên kết hóa học và lý thuyết về quá trình hóa học Trong phạm vi đề tài này, chúng tôi chú trọng nghiên cứu chương trình (các bài) SXHH ở lớp 10 –THPT
Trong chương trình hóa học lớp 10, bài SXHH gồm: sản xuất axit H2SO4, sản xuất Clo, sản xuất HCl
Nếu dựa trên cơ sở khoa học của các quá trình sản xuất, có thể chia các bài SXHH làm 3 loại:
- Dựa trên cơ sở lý thuyết quá trình vậ lý: chưng cất dầu mỏ, than đá
- Dựa trên cơ sở lý thuyết quá trình hóa học (động học, xúc tác, tốc độ phản ứng, cân bằng hóa học ) Ví dụ : sản xuất NH3, H2SO4,
- Dựa trên cơ sở lý thuyết quá trình điện phân: sản xuất clo, sản xuất nhôm, sản xuất kim loại kiềm
Về nội dung: qua nghiên cứu các bài SXHH, chúng ta thấy nội dung bao gồm các loại kiến thức sau:
- Kiến thức về sản phẩm : chất được sản xuất ra có tính chất gì và được ứng dụng để làm gì?
- Kiến thức về nguyên liệu: thành phần, tính chất, cách khai thác, cách làm sạch
Các phản ứng hóa học chuyển đổi nguyên liệu thành sản phẩm là nền tảng khoa học của sản xuất Việc điều khiển tốc độ phản ứng hóa học và chuyển dịch cân bằng hóa học là rất quan trọng trong quy trình này.
- Máy móc và thiết bị sản xuất bao gồm :
+ Máy móc thiết bị chuẩn bị nguyên liệu
+ Các loại lò phản ứng, tháp phản ứng, bể điện phân
+ Các thiết bị làm sạch sản phẩm trung gian hay sản phẩm cuối, máy lọc, tháp hấp thụ, tháp chưng phân biệt
+ Thiết bị thu hồi nhiệt, ống truyền nhiệt, tháp vớt nhiệt
+ Thiết bị chuyển tải nguyên liệu và sản phẩm, ống dẫn, băng chuyền
2.3.3 Xây dựng và giải quyết các tình huống có vấn đề trong các bài SXHH [2]
1/ Nguyên tắc chung của việc tạo tình huống có vấn đề trong các bài SXHH Trên cơ sở nguyên tắc chung là dựa vào nội dung và cấu trúc bài học đã xét ở trên, chúng ta xem xét cụ thể các bài SXHH Đây là loại bài học có tính chất tổng hợp, trong đó thể hiện đầy đủ các mối quan hệ qua lại giữa lý thuyết quá trình hóa học với việc lựa chọn nguyên liệu, quy trình công nghệ, sản phẩm của quá trình và các yêu cầu xã hội khác Có thể mô tả các mối quan hệ đó qua sơ đồ sau:
Nguyên tắc lựa chọn: rẻ, phổ biến ở địa phương và trong nước, phù hợp với quá trình sản xuất
Quy trình công nghệ: phù hợp với lý thuyết quá trình hóa học, phù hợp với thiết bị, đặc điểm nguyên liệu
- Đáp ứng thị hiếu khách hàng.
Phân tích đặc điểm và mối quan hệ giữa các giai đoạn trong sơ đồ sẽ giúp chúng ta áp dụng vào từng bài sản xuất hàng hóa cụ thể Từ đó, chúng ta có thể xây dựng các tình huống có vấn đề và hướng dẫn học sinh cách giải quyết những vấn đề này theo nhiều hình thức khác nhau.
2/ Dạy học sinh giải quyết các vấn đề trong các bài SXHH a/ Loại tình huống thứ nhất: lựa chọn nguyên liệu (giai đoạn chuẩn bị) cho quá trình sản xuất
Việc lựa chọn nguyên liệu phù hợp với các tiêu chí như giá rẻ, phổ biến tại địa phương và trong nước, cùng với quy trình sản xuất là một thách thức Để giải quyết vấn đề này, học sinh cần áp dụng kiến thức và hiểu biết của mình Giáo viên sẽ hướng dẫn học sinh trong việc phân tích, tổng hợp, và so sánh để cuối cùng lựa chọn được nguyên liệu thích hợp nhất.
Để sản xuất axit H2SO4, nguyên liệu chính cần thiết là sulfur (S), từ đó tạo ra SO2 Tiếp theo, SO2 được chuyển hóa thành SO3 Cuối cùng, SO3 được hòa tan trong nước để tạo ra H2SO4.
Câu hỏi 1: Có thể điều chế khí SO2 bằng những nguyên liệu nào?
GV yêu cầu HS nêu ra các chất cụ thể với tư cách là nguyên liệu để tổng hợp thành khí SO2 và trình bày theo sơ đồ:
Nguyên liệu Thiết bị nhà máy sản xuất
Từ S nguyên tố + O2 hoặc không khí
Từ các hợp chất quặng: H2S+O2 hoặc không khí
Trong số các chất như S, FeS, H2S và FeS2, FeS được xem là nguyên liệu rẻ tiền và phổ biến ở nước ta Khi lựa chọn giữa oxy nguyên chất và không khí để đốt nguyên liệu, không khí là sự lựa chọn hợp lý hơn Lượng không khí sử dụng nên là dư để đảm bảo quá trình cháy diễn ra hoàn toàn, giúp tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu các sản phẩm phụ độc hại.
GV hướng dẫn học sinh phân tích, tổng hợp và so sánh các yếu tố cần thiết để lựa chọn nguồn nguyên liệu phù hợp nhất cho phản ứng, trong đó quặng pyrit (FeS2) được xác định là nguyên liệu chính và oxy từ không khí được sử dụng dư thừa Bên cạnh đó, GV cũng hướng dẫn học sinh lựa chọn các điều kiện phản ứng phù hợp để đạt hiệu quả tối ưu.
Khi nghiên cứu các biện pháp kỹ thuật và cơ sở khoa học của chúng, học sinh (HS) được đặt vào tình huống lựa chọn điều kiện cho phản ứng hóa học nhằm đạt mục đích sản xuất Tùy thuộc vào nội dung bài học, giáo viên (GV) có thể tạo ra tình huống vấn đề ở hai mức độ khác nhau Ở mức độ thấp, GV giới thiệu các biện pháp công nghệ trong từng quá trình sản xuất, từ đó HS tự đặt câu hỏi về lý do áp dụng biện pháp này thay vì biện pháp khác Để giải quyết tình huống này, HS cần vận dụng kiến thức lý thuyết về quá trình hóa học và các kiến thức khác vào thực tiễn sản xuất.
Trong quá trình sản xuất axit H2SO4, quặng FeS2 cần được nghiền nhỏ với kích thước từ 0.6 ÷ 0.8 mm và đốt trong môi trường không khí dư Hỗn hợp khí thu được chứa bụi sẽ được xử lý tiếp, trong khi chất rắn không cháy được sẽ được tách ra Điều này dẫn đến câu hỏi từ học sinh về quy trình và tiêu chuẩn liên quan.
Sử dụng bài tập hóa học trong dạy học nêu vấn đề
2.4.1 Các mức độ sử dụng bài tập hóa học trong dạy học nêu vấn đề
Giải bài tập hóa học ở trường phổ thông là một phương pháp dạy học quan trọng, góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy bộ môn này.
Phương pháp học tập tích cực là cách hiệu quả giúp học sinh nắm vững kiến thức hóa học, phát triển tư duy và hình thành kỹ năng ứng dụng hóa học vào thực tiễn Điều này không chỉ giảm bớt căng thẳng do khối lượng kiến thức mà còn tạo hứng thú cho học sinh trong việc học Để phát huy những giá trị này, việc vận dụng các yếu tố dạy học nêu vấn đề trong quá trình dạy giải bài tập hóa học là rất quan trọng.
Tùy vào mục đích dạy học và tính phức tạp của từng loại toán hóa học, giáo viên có thể áp dụng nhiều hình thức hướng dẫn khác nhau Bài tập hóa học không chỉ giúp học sinh giải quyết vấn đề học tập liên quan đến kiến thức quan trọng trong chương trình, mà còn hỗ trợ việc vận dụng tổng hợp kiến thức từ nhiều phần khác nhau Đồng thời, các bài tập này giúp học sinh thực hành giải quyết các vấn đề thực tiễn tương tự, với mức độ phức tạp ngày càng tăng dần.
Hiệu quả học tập, đặc biệt trong việc giải bài tập hóa học, phụ thuộc vào tính tự giác và niềm hứng thú của học sinh trong giờ học.
Quá trình học tập của học sinh cho thấy rằng, bài tập có độ khó không phù hợp, dù quá dễ hay quá khó, đều không thu hút sự chú ý và hứng thú của các em.
Tính hiệu quả giáo dục của học sinh (HS) có thể giảm khi quan sát giờ học giải bài tập Một số HS thể hiện khả năng hiểu và giải bài tập nhanh chóng, với tư duy nhẹ nhàng và không gặp nhiều khó khăn.
Nhóm học sinh thứ hai chỉ hoàn thành một số bài tập được giao, trong khi nhóm thứ ba hầu như không làm được bài nào, buộc phải chờ giáo viên sửa bài Điều này cho thấy khi nhiệm vụ học tập quá khó, nhóm học sinh này không được đặt vào tình huống tìm kiếm giải pháp, dẫn đến việc họ mất niềm tin vào khả năng của bản thân Hệ quả là sự suy giảm hứng thú học tập dần dần xuất hiện trong nhóm học sinh này.
HS này thấy việc giải bài tập là một chướng ngại khó vượt qua
Việc dạy học sinh giải bài tập cần chú ý đến đặc điểm cá nhân của từng học sinh, bao gồm năng lực nhận thức và tâm lý theo độ tuổi.
Việc hướng dẫn học sinh giải quyết vấn đề học tập qua các bài tập hóa học cần được phân hóa để phù hợp với trình độ và điều kiện của lớp học Nội dung bài tập và phương pháp giảng dạy nên dựa trên sự phát triển chung của học sinh Đồng thời, cần chú ý đến các học sinh giỏi, nhưng cũng không quên hỗ trợ học sinh yếu kém để họ có thể hòa nhập vào quá trình học tập chung.
2.4.2 Qui trình dạy học giải quyết vấn đề học tập khi sử dụng bài tập hóa học
Bước 1: Đọc bài tập, hình dung ra vấn đề
Bước 2: Ôn lại (tái hiện) những điều đã học liên quan với vấn đề cần giải quyết trong bài toán
Bước 3: Lựa chọn tiêu chuẩn bao gồm kiến thức và điều kiện chuẩn liên quan đến các đơn vị đo như nồng độ, nhiệt độ, thể tích và áp suất để giải quyết vấn đề Cần xác định phương hướng giải quyết và đưa ra giả thuyết rõ ràng.
Bước 4: Đọc lại các dữ liệu, mục đích bài toán, rà sát lại kế hoạch để củng cố, bổ sung hoặc đơn giản bớt
Bước 5: Tiến hành giải theo kế hoạch
Bước 6: Đánh giá việc thực hiện kế hoạch giải và kiểm tra lại kết quả theo sách, lưu ý rằng cách giải trong sách có thể không chính xác Đối với các bài tập liên quan đến thực nghiệm, có thể sử dụng thí nghiệm để kiểm chứng kết quả.
Bước 7: Kết luận về lời giải (cách giải và đáp số) đối với loại bài tập đang nghiên cứu
Bước 8: Vận dụng cách giải trên vào các bài tập tương tự hoặc vấn đề tương tự trong thực tiễn
Hòa tan 1,74 gam MnO2 trong 200ml axit clohiđric 2M để tính nồng độ (mol/l) của HCl và MnCl2 trong dung dịch sau phản ứng Giả sử khí clo thoát hoàn toàn và thể tích dung dịch không thay đổi.
Để giải quyết bài toán, bước đầu tiên là hình dung vấn đề bằng cách xác định số mol của MnO2 và HCl, từ đó viết phương trình phản ứng để suy ra nồng độ của MnCl2 và HCl còn lại sau phản ứng Tiếp theo, cần ôn lại kiến thức liên quan đến bài toán, có thể thông qua trí nhớ, sách giáo khoa, tài liệu tham khảo, hoặc trao đổi với bạn bè và sự gợi ý của giáo viên.
Hiểu các dữ liệu bài toán
- Khối lượng của MnO2 : 1,74 gam
- Thể tích dung dịch HCl= 200ml= 0,2 l
- Nồng độ mol/lit của HCl = 2M
- Nồng độ mol M= số mol chất tan/ thể tích dung dịch =n/V
- Muối MnO2 có khối lượng phân tử bằng 87g (32+55)
Để giải quyết bài toán, ta có số mol của MnO2 là 0,02 mol và số mol của HCl là 0,4 mol Phương trình phản ứng (PTPƯ) giữa MnO2 và HCl sẽ cho ta số mol sản phẩm MnCl2 Sau khi tính toán, ta xác định được số mol HCl phản ứng còn dư Cuối cùng, từ những số liệu này, ta tính được nồng độ mol (M) của MnCl2 và HCl.
Bước 3: xác định phương hướng giải quyết; nêu giả thuyết:
- Từ dữ kiện khối lượng của MnO2 là 1,74 gam,tính được số mol MnO2
- Từ dữ kiện dung dịch HCl có thể tích là 0,2 l và có nồng độ 2M tính được số mol HCl= 2.0,2=0,4 mol
Phản ứng giữa MnO2 và HCl diễn ra theo phương trình hóa học, trong đó cần so sánh số mol của MnO2 và HCl Từ đó, chúng ta có thể tính được số mol sản phẩm MnCl2 được tạo ra và xác định số mol HCl phản ứng dư sau khi kết thúc phản ứng.
- Có số mol MnCl2,số mol HCl phản ứng dư và thể tích dung dịch là 200ml, ta tính được nồng độ M của MnCl2, HCl.
Bước 4: đọc lại các dữ kiện, xác định lại ( kiểm tra lại) mục đích bài toán.