Phương pháp Algorit dạy học

Phương pháp Algorit dạy học

MỤC LỤC

Nội dung Trang

MỞ ĐẦU 2

1 Lí do chọn đề tài 3

2 Mục đích nghiên cứu 3

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu 3

5 Phạm vi nghiên cứu 3

6 Giả thuyết khoa học 3

7 Phương pháp nghiên cứu 3

PHẦN NỘI DUNG 4

1 KHÁI NIỆM ALGORIT 4

2 CÁC KIỂU ALGORIT DẠY HỌC 6

3 BA KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA TIẾP CẬN ALGORIT 7

4 NHỮNG NÉT ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA ALGORIT DẠY HỌC 9

5 LỢI ÍCH CỦA PHƯƠNG PHÁP ALGORIT VÀ VIỆC DẠY HỌC CHO HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP ALGORIT 10

5.1 Đối với học sinh 10

5.2 Đối với giáo viên 11

6 VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP ALGORIT TRONG DẠY HỌC 12

6.1 Giải bài toán dung dịch bằng phương pháp đường chéo 13

6.2 Bài toán hỗn hợp kim loại tác dụng với oxi, sau đó cho sản phẩm oxit tác dụng với dung dịch axit 15

6 3 Bài toán thuỷ phân este, xác định CTPT, CTCT este 17

6.4 Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch bazơ 19

KẾT LUẬN 22

- Phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, rèn luyện thói quen và khả năng tự học, tinh thần hợp tác, kĩ năng vận dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau trong học tập và trong thực tiễn;

- Tạo niềm tin, niềm vui, hứng thú trong học tập Bởi vì “học” là quá trình kiến tạo: học sinh tìm tòi, khám phá, phát hiện, luyện tập, khai thác và xử lý thông tin,…tự hình thành hiểu biết, năng lực và phẩm chất

Việc đổi mới giảng dạy bộ môn hóa học ở trường phổ thông cũng không nằm ngoài mục đích đó Muốn thực hiện được mục tiêu đổi mới này, ta cần tăng cường phát huy sự chủ động, sáng tạo của học sinh trong quá trình dạy học hoá học

ỏ mức độ cao nhất, cần biến học sinh thành những người nghiên cứu, có nhiệm vụ

và nhu cầu dành lấy những kiến thức mới về bộ môn hoá học

Cho nên việc sử dụng các phương pháp tích cực vào giảng dạy hoá học ở bậc trung học cơ sở hiện nay là rất cấp thiết Quan trọng hơn hết là người giáo viên cần phải biết chọn lựa, phối hợp các phương pháp dạy học tích cực, hiện đại sao cho phù hợp và thực hiện được

Để làm được việc này đòi hỏi người giáo viên phải nghiên cứu, nắm rõ ưu

và nhược của từng phương pháp dạy học tích cực, hiện đại Đó cũng là lý do để

nhóm em chọn nghiên cứu một trong những phương pháp dạy học tích cực, “

2 Mục đích nghiên cứu

Tìm hiểu một trong những phương pháp dạy học tích cực là “phương pháp Algorit dạy học”

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu tổng quan về Algorit, Phương pháp dạy học tích cực, phương pháp Algorit dạy học

- Lấy một số ví dụ, phân tích

4 Đối tượng và khách thể nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: phương pháp algorit dạy học.

Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy học

5 Phạm vi nghiên cứu

Phương pháp algorit dạy học áp dụng trong dạy học hóa học ở trường phổ thông

6 Giả thuyết khoa học

Nếu nghiên cứu được thực hiện tốt sẽ là tài liệu bổ ích phần nào giúp cho quá trình vận dụng đổi mới phương pháp dạy học bộ môn hóa ở trường phổ thông

7 Phương pháp nghiên cứu

- Đọc tài liệu

- Phân tích tổng hợp, so sánh

PHẦN NỘI DUNG

PHƯƠNG PHÁP ALGORIT DẠY HỌC

Nếu grap cho phép mô tả cấu trúc của hoạt động thì algorit cung cấp phương tiện điều khiển hoạt động đó, và tự điều khiển bản thân trong quá trình hoạt động

Vì lý thuyết algorit là một bộ phận quan trọng của xibecnêtic – khoa học về sự điều khiển tối ưu những hệ thống phức tạp

1 KHÁI NIỆM ALGORIT

thao tác sơ đẳng, đơn trị theo một trình tự nhất định (tùy mỗi trường hợp cụ thể) để giải quyết bất kì vấn đề nào thuộc cùng một loại hay kiểu

Định nghĩa này không mang tính chính xác toán học, nhưng nêu lên khá rõ bản chất của khái niệm

Ví dụ: Trong các chất sau, chất nào là ancol:

A CH2=CH – CH2 – OH

B C6H5 – OH

C CH2=CH – OH

D Tất cả đều đúngChọn đáp án đúng

Căn cứ vào grap nội dung của khái niệm ancol, ta có

Thao tác 1: có phải hợp chất hữu cơ không?

- có: chuyển qua (2)

- không:

Thao tác 2: Phân tử có nhóm OH không?

Thao tác 3: nhóm OH có gắn vào C no không?

không phải ancol

không phải ancol

đó là ancol

không phải ancol

2 CÁC KIỂU ALGORIT DẠY HỌC

Có hai kiểu: Algorit nhận biết và Algorit biến đổi

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

Ví dụ:

Hòa tan vừa đủ 54,45 gam hỗn hợp Fe và Zn trong dung dịch HNO3 đặc nóng thì thu được dung dịch A và 50,4 lít khí màu nâu (đkc) Tính % khối lượng mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu

Để giải bài toán, Học sinh tiến hành thao tác theo các bước của Algorit giải (kiểu algorit biến đổi), nhưng trong quá trình tiến hành học sinh phải tiến hành thao tác phân tích nhận biết chất khí màu nâu đó là NO2, đây chính là một thao tác trong algorit nhận biết

ALGORIT BIẾN ĐỔI

Trong các muối sau đây,

muối nào là muối axit:

Không phải là algorit nhận biết

3 BA KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA TIẾP CẬN ALGORIT

- Sự mô tả dưới dạng algorit cấu trúc của hoạt động

- Bản ghi algorit của hoạt động

- Quá trình algorit của hoạt động

Phân tích ví dụ sau để hiểu rõ ba khái niệm trên:

Oxi hóa hoàn toàn m gam chất hữu cơ A, thu được m1 (g) CO2, m2 (g) H2O, V(lít) khí N2 đktc Xác định CTPT của A biết khối lượng mol phân tử của A là MA

3.1 Mô tả algorit

Đối với một hoạt động dạy mà ta muốn algorit hóa, trước hết cần phát hiện

ra cấu trúc của hoạt động đó và mô hình hóa cấu trúc của hoạt động

Mô tả algorit là mô hình hóa cấu trúc của hoạt động, là bước đầu tiên của việc algorit hóa hoạt động

Bản thân algorit không giải quyết được bất cứ bài toán nào Nhưng nó lại là

cơ sở xuất phát của quá trình algorit hóa

Ví dụ: Từ đề bài toán ví dụ trên, ta mô tả algorit

Cách 1: Theo phương pháp dựa vào khối lượng các nguyên tố

3.2 Bản ghi algorit

Căn cứ vào sơ đồ mô tả cấu trúc của algorit giải (hoạt động của giải) theo sơ

đồ grap giải trên đây, ta “cắt” nó ra thành những công đoạn, những thao tác sơ đẳng của quá trình giải (kí hiệu bằng đường chấm ) Sẽ thấy rõ ngay chương trình hoạt động giải bài toán phải bao gồm các bước liên tiếp Do đó phải biên soạn các bước dưới dạng tập hợp những mệnh lệnh thao tác sơ đẳng, đơn trị, theo một trình

tự nhất định Đây chính là bản ghi algorit của quá trình giải bài toán

Ví dụ: áp dụng cho ví dụ trên, lập bản ghi cho cấu trúc algorit 2:

Sự mô tả algorit chỉ chốt lại cấu trúc của phép giải toán, còn bản ghi algorit

có chứa một chức năng điều khiển, điều khiển quá trình giải bài toán

CxHyOzNt xCO2 + y/2 H2O + t/2N2

mA m1CO2 m2H2O VN2

nCO2 nH2O nN2 a(mol)

x, y, t

M = 12x + y + 16z + 14tCách 2: Theo phương pháp dựa vào phản ứng đốt cháy

Bản ghi algorit cho ta biết phải hành động như thế nào, theo logic nào, bắt đầu từ đâu, qua những bước gì và đi đến đâu.

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

3.3 Quá trình algorit của hoạt động

Dựa trên sự hướng dẫn khách quan của bản ghi algorit, người giải bài toán chỉ việc chấp hành chính xác những mệnh lệnh trong bản ghi đó và đi tới đáp số một cách chắc chắn Đó chính là quá trình algorit của hoạt động, hay quá trình hoạt động theo algorit

4 NHỮNG NÉT ĐẶC TRƯNG CƠ BẢN CỦA ALGORIT DẠY HỌC

Có 3 đặc trưng cơ bản

4.1 Tính xác định

Những mệnh lệnh thực hiện, những thao tác ghi trong algorit phải đơn trị, nghĩa là hoàn toàn xác định (có hay không, đúng hay sai,…) phải loại trừ mọi ngẫu nhiên, tùy tiện mơ hồ Nội dung càng ngắn gọn càng tốt, nhưng nhất thiết phải dễ hiểu, ai cũng rõ nghĩa của mệnh lệnh

Ngoài ra mệnh lệnh phải tương ứng với thao tác dạy học sơ đẳng, ai cũng thực hiện đúng, dễ dàng và như nhau

4.2 Tính đại trà

Người ta chỉ algorit hóa những hoạt động lặp đi lặp lại nhiều lần, 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…Không ai hoài công lập algorit cho một hoạt động riêng biệt, chỉ diễn ra một vài lần

biết của hoạt động, là bản ghi các mệnh lệnh thao tác để thực hiện, là quá trình triển khai chính xác những mệnh lệnh đó.

5 LỢI ÍCH CỦA PHƯƠNG PHÁP ALGORIT VÀ VIỆC DẠY HỌC CHO HỌC SINH PHƯƠNG PHÁP ALGORIT

Đối với học sinh:

thành 3 bước giải quyết vấn đề theo Phương pháp algorit

A- Mô hình hoá bằng phương pháp Grap

B- Lập bảng ghi algorit

C- Triển khai quá trình hoạt động dựa theo algorit

tích cực, tư duy có định hướng của học sinh:

Có ý kiến cho rằng, các algorit có sẵn rập khuôn như vậy sẽ không phát huy tính tích cực của học sinh Thực ra, trong phần các đặc trưng của algorit cho ta biết, algorit được lập ra không phải để giải một bài toán riêng biệt mà là cho một dạng toán, nó bao gồm các bước đi mà người giải toán phải tiến hành để đi đến kết quả Những bản ghi đó chỉ có tính định hướng hướng giải một dạng toán chứ không phải là một bài giải cụ thể, giúp người giải không cảm thấy khó khăn khi đứng trước bài toán, mà muốn giải nó, người giải cũng phải tư duy, suy luận áp dụng cho bài toán cụ thể, và cứ như vậy tư duy học sinh sẽ phát triển sau mỗi lần giải một bài cụ thể

Nghĩa là các phương pháp giải những bài toán hóa học được cụ thể hóa bằng

các algorit mang lại lợi ích thiết thực cụ thể nhất, đó là đi đến kết quả bài toán chính xác, nhanh chóng, tránh mò mẫm mất nhiều thời gian Điều này sẽ có những

động viên về mặt tinh thần của từng đối tượng học sinh khác nhau:

- Học sinh khá giỏi: có được kết quả nhanh, chính xác đỡ mất thời gian, từ

đó có thể suy nghĩ đến những phương pháp giải khác

- Học sinh yếu kém: bản thân các em sẽ có được niềm tin trong học tập hơn, các em sẽ được động viên, khích lệ, từ đó sẽ hình thành ý thức học tập tốt hơn

động có mục đích Từ đó giúp Học sinh làm quen với phương pháp làm việc mà trong đó quy định rõ các việc cần tiến hành theo trình tự chặt chẽ

Bởi vì, bản ghi algorit và là công cụ điều khiển hoạt động vừa là công cụ tự điều khiển cho người dùng algorit triển khai hoạt động

Nói một cách khác, ban đầu algorit được lập ra là để điều khiển hoạt động của người giải theo bản ghi các thao tác có sẵn có tính chất rập khuôn máy móc Nếu chỉ hiểu đến khía cạnh này thì phương pháp algorit dạy học không thể nào phát huy được tính tích cực của học sinh mà còn làm cho học sinh thụ động hơn Vậy có nghĩa là phương pháp algorit dạy học không phải là phương pháp hiệu quả,

do vậy không nên sử dụng chăng?

Đó chỉ là tác dụng ban đầu của algorit, thực tế chính từ những thói quen làm việc luôn có mục đích, có kế hoạch đặc biệt là tư duy logic khoa học được phát

triển Từ đó sẽ giúp cho học sinh phát triển năng lực tự học Trong quá trình tự học, các em sẽ hình thành nên những algorit ơrixtic kiến thức (algorit của quá trình

tìm kiếm) khác sáng tạo hơn, hiệu quả hơn để giải quyết vấn đề trong các tình huống có vấn đề do giáo viên hoặc do cuộc sống, sản xuất đặt ra mà không hề rập khuôn máy móc

Mặt khác, các thói quen làm việc theo các quy tắc chặc chẽ sẽ giúp hình thành nhân cách toàn diện cho học sinh, hình thành nên thế giới quan duy vật biện chứng cho các em: khi làm việc luôn biết tôn trọng các quy định có sẵn (các quy luật khách quan của tự nhiên và xã hội) thì các công việc sẽ có kết quả như mong muốn

Đối với giáo viên:

thành được các phương pháp giải bài toán hóa cho học sinh một cách tập trung vào

trọng tâm, nhanh chóng và có hiệu quả Từ kết quả đạt được khi giải toán, học sinh

sẽ được khích lệ động viên, do đó hứng thú hoạt động, tích cực tham gia vào hoạt

động chung của cả lớp cũng như hoạt động tự học Đặc biệt là học sinh yếu kém.

2- Giúp giáo viên thiết kế algorit các giờ thực hành thí nghiệm có hệ thống, hiệu quả Nhờ các algorit, học sinh sẽ thu được các kết quả thí nghiệm thật tốt Các giờ thực hành thí nghiệm sẽ không thể tiến hành thành công được nếu không tuân theo các algorit hoạt động cụ thể

nhằm làm cho học sinh tiếp thu tốt nhất, hệ thống các kiến thức mà giáo viên truyền thụ

Hiện nay dạy học chương trình hóa còn ở giai đoạn thí điểm Nhưng hiệu quả sư phạm của nó đã có sức thuyết phục lớn

Có thể nêu ra định nghĩa như sau: dạy học chương trình hóa là một kiểu dạy

học mà nội dung dạy học được săp xếp theo một chương trình trên cơ sở của

nguyên tắc điều khiển hoạt động nhận thức (Algorit), có tính toán đầy đủ khả năng

tiếp thu tốt nhất của học sinh

Dạy học chương trình hóa là sự dạy học được thực hiện dưới sự chỉ đạo sư phạm của một chương trình dạy; trong sự dạy học này, những chức năng của hệ dạy được khách quan hóa và sự hoạt động của hệ học (học sinh) được chương trình

hóa Ở đây chương trình dạy được soạn thành một algorit dạy nhằm xác định chặt

chẽ sự hoạt động của từng học sinh riêng lẻ

6 VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP ALGORIT TRONG DẠY HỌC

Trong quá trình dạy học ở trường phổ thông, sử dụng bài tập hoá học là việc làm hiệu quả và không thể thiếu để nâng cao khả năng tư duy, suy luận logic của học sinh, đồng thời cũng giúp học sinh nắm vững lý thuyết, vận dụng một cách thành thạo, áp dụng lý thuyết trong hoàn cảnh cụ thể của thực tiễn Việc giải bài tập phổ thông không phải bao giờ cũng dễ dàng đối với mọi đối tượng học sinh Ngay cả với những học sinh khá, giỏi cũng cần phải được rèn luyện một cách có kế

hoạch về phương pháp giải và tất nhiên với học sinh trung bình và yếu thì yêu cầu

đó lại càng trở nên bức thiết

Một trong những cách để cung cấp, hướng dẫn học sinh giải các dạng toán phổ thông là dùng phương pháp algorit Với ý nghĩa là một bảng ghi tường minh, chính xác, trình bày các bước giải đơn trị và chắc chắn đi đến kết quả đúng, phương pháp dạy học algorit có ý nghĩa tích cực quan trọng đối với học sinh có khả năng tư duy kém và có chức năng định hướng cho các học sinh khá và giỏi Trước đây và hiện nay có nhiều ý kiến trái ngược nhau khi đánh giá về dạy học theo algorit Có ý kiến cho rằng algorit sẽ giết chết khả năng tư duy, sáng tạo của học sinh, nó hình thành lối suy nghĩ tiêu cực, ỷ lại, rập khuôn Lại có ý kiến cho rằng algorit là một phương tiện hiệu quả để học sinh giải tốt các bài tập nói riêng

và kiến thức hoá học nói chung Quan điểm của tôi là bất kì phương pháp dạy học nào cũng có ưu khuyết điểm riêng, do vậy mà người giáo viên phải thật sự khéo léo trong việc sử dụng nó Chính sự vận dụng các phương pháp dạy học vào thực tế của các giáo viên khác nhau thì không giống nahu đã làm nên phong cách riêng của giáo viên mà người khác không thể sao chép được Phương pháp algorit cũng không phải là phương pháp vạn năng, nhưng theo tôi giáo viên có thể sử dụng nó cho mọi đối tượng học sinh có trình độ khác nhau, có điều với mỗi đối tượng thì mức độ sử dụng, thời gian, thời điểm sử dụng phải khác nhau, có như vậy mới phát huy hết tác dụng của phương pháp algorit, hạn chế được mặt yếu của nó Mặt khác, phương pháp algorit cần được phối hợp nhuần nhuyễn, biện chứng với các phương pháp dạy học khác thì mới có thể tạo ra hiệu quả thực sự

6.1 Giải bài toán dung dịch bằng phương pháp đường chéo

Trước khi hướng dẫn cho học sinh phương pháp này, giáo viên phải dạy cho học sinh phương pháp giải thông thường bằng cách dùng phối hợp các công thức tính số mol, khối lượng, nồng độ mol, nồng độ phần trăm Sau khi học sinh giải thật thành thạo, giáo viên mới cung cấp phương pháp đường chéo để giải nhanh, không nên cung cấp phương pháp này khi học sinh mới làm quen với bài toán dung