Sử dụng phương tiện trực quan Để rèn luyện thao tác tư duy không gian trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ cho học sinh lớp mười một trường trung học phổ thông chuyên

45 2.4, Phân loại các phương tiện trực quan để rèn luyện thao tác từ duy không gian 2.5, Lya chon va sir dung phương tiện trực quan trong đạy học hóa học lập thể hữu.. Giải Nobel về hóa

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HQC SU PHAM THANH PHO HO CHi MINH

“e0 ~e

NGUYÊN THỊ MỸ HÀNG

SU DUNG PHUONG TIEN TRUC QUAN DE RÈN LUYỆN THAO TÁC TƯ DUY KHÔNG GIAN TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LẬP THẺ HỮU CƠ CHO HỌC SINH LỚP MƯỜI MỘT TRUONG TRUNG HQC PHO THONG CHUYEN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC

“Thành phố Hồ Chí Minh - 2023

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HQC SU’ PHAM THANH PHO HO CHi MINH

“e0 ~e

NGUYEN THI MY HANG

SU DUNG PHUONG TIEN TRUC QUAN DE RÈN LUYỆN THAO TÁC TƯ DUY KHÔNG GIAN 'TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LẬP THẺ HỮU CƠ CHO HỌC SINH LỚP MƯỜI MỘT

TRUONG TRUNG HOC PHO THONG CHUYEN

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

Tôi xin cam đoan luận văn nghiên cứu này là của riêng tôi Các số liệu, kết quả nêu

bắt kì công trình khoa học nào

Tác giả

Nguyễn Thị Mỹ Hằng

Luận văn được hoàn thành với sự nỗ lực, cỗ gắng của bán thân cùng với sự động

viên, giúp đỡ của thầy cô, gia đình, bạn bè và các em học sinh Với lòng biết ơn sâu

sắc tôi xin được gửi lời cảm ơn đến:

Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Thành phó Hỗ Chí Minh, Phòng Sau đại học trường Đại học Sư phạm Thành phố Hỗ Chí Minh Quý Thây Cô trong Ban chủ nhiệm khoa Hoá trường Đại học Sư phạm Thành phô Hồ Chí Minh

Các bạn học viên lớp phương pháp hoá học K31 (2020 - 2022), Quý Thầy Cô và các em học sinh trường THPT Chuyên Lê Hồng Phong —

“Thành phố Hồ Chỉ Minh, THPT Chuyên Lê Quý Đôn — Bà Rịa Vũng Tảu, THPT nghiệm sử phạm

Đặc biệt, tôi xin chân thành cảm ơn người đã hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn

này, PGS.TS.Nguyễn Tiến Công, Thầy luôn là người chỉ bảo tận tình từ việc Iìm tài

liệu đến những lúc sửa chữa bổ sung cho tôi nhiều lời khuyên bỗ ích trong suốt quá luôn động viên vả giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn Một lần nữa, tôi xin được gửi đến Thấy Cô, gia đình, bạn bè lời cảm ơn chân thành nhất!

Thành phỏ Hỗ Chí Minh, ngày 18 tháng 07 năm 2023 Học viên

Nguyễn Thị Mỹ Hằng

‘Trang phy bia

9

1.2.1 Tổng quan về tư duy

1.2.2 Cách dạy học phát triển tư duy

Tư duy hóa học

1.3.2 Đặc điểm và chức năng tư duy không gian sáo T6

1.3.4 Biện pháp phát triển tư duy không ian 6 " 1.3.5 Dánh giá mức độ thành thạo các thao tác tư duy không gian

1.4 Phương tiện trực quan trong đạy học hóa học ở trường phỏ thông

1.5.2 Phương pháp giải quyết vấn đề có sử dụng phương tiện trực quan 23 1.5.3 Phương pháp minh họa có sử dụng phương tiện trực quan

cơ lớp 11 chuyên sâu

1.6.1 Mục đích khảo sát

1.6.2 Đối tượng khảo sắt —_— ——

1.6.3, Nội dung và phương pháp khảo sát sec 2 1.6.4 Kết quả khảo sát

2.1 Lựa chọn nội dung chủ đề hóa học lập thể hữu cơ lớp 11 nhằm rèn luyện thao

tác tư duy không gian 2.1.1 Phân tích cấu trúc, nội 5 dung hóa học lập thể hữu cơ lép 11 2.1.2 Lựa chọn những nội dung hóa học hữu cơ lớp 11 có thể rèn luyện thao tác

34 2.2 Xây dựng cấu trúc các thao tác tư duy không gian trong day học hóa học lập

tư duy không gian thể hữu cơ lớp L1 ở trường trung học phổ thông chuyên 36 2.2.1 Mục tiêu xây dựng

2.2.3 Qui trình xây dựng cấu trúc các thao tác tư duy không gian trong dạy học

2.2.4 Cấu trúc các thao tác tư duy không gian trong dạy học hóa học lập thể hữu

cơ của học sinh lớp 11 trung học phô thông 40

2.3 Xây dựng công cụ đánh giá mức độ thành thạo của học sinh về thao tác tư duy

không gian của học sinh trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ 3.3.2 Phiếu đánh giá theo tiêu chi

2.3.3 Dánh giá qua bải kiểm tra

2.4, Phan loại các phương tiện trực quan để rẻn luyện thao tác tư duy không gian

trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ cho học sinh trường trung học phô thông

chuyên

2.4.1 Phương tiện trực quan động

3.4.2, Phương tiện trực quan tĩnh

2.5 Lựa chọn và sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học hóa học lập thể hữu

cơ nhằm rèn luyện thao tác tư duy không gian cho học sinh lớp 11 trường trung học

phổ thông chuyê: 58

3.5.1 Qui trình lựa chọn phương tiện trực quan để rẻn luyện thao tác tư duy không gian trong đạy học hóa học lập thế hữu cơ lớp 11 chuyên 58 2.5.2 Nguyên tắc sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ lớp I1 trường trung học phổ thông chuyên để rèn luyện thao tác tư duy không gian cho học sinh

2.5.3 Sử dụng trong kiểu truyền thụ kiến thức mới

Sử dụng phương tiện trực quan trong kiêu bải “Luyén tap — ôn tậi

2.5.5 Một số kế hoạch bài dạy sử dụng phương tiện trực quan để rèn luyện TTTDKG cho học sinh trong day học hóa học lập thế hữu cơ lớp 11 chuyên sâu

“TIỂU KẾT CHƯƠNG 2

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

3.2 Tién hanh thực nghiệm sư phạm

3.2.1 Chọn đối tượng vả địa bàn thực nghiệm

3.3 Qui trình thực nghiệm sư phạm

3.3.1 Phương pháp tiến hành thực nghiệm sư + phar

3.3.2 Qui trình thực nghiệm sư phạm

3.4 Kết quả thực nghiệm sư phạm

3.4.1 Kết quả đánh giá qua phiếu đánh giá theo tiêu chí 88 3.4.2 Kết quả đánh giá qua phiếu hỏi của học sinh - ĐỮ) 3.4.3 Kết qua đánh giá qua bài kiểm tra đánh giá năng lực 2

TÀI LIỆU THAM KHẢO

TDKG :Tư duy không gian TTTDKG _ :Thao tác tư duy không gian

PTTQ :Phương tiện trực quan

TNSP : Thực nghiệm sư phạm THPT :Trung học phổ thông

TTN :Trước thực nghiệm STN :Sau thực nghiệm

KHBD :Ké hoach bai day

Bang 1.1 Biéu hign cia cdc cap 46 tu duy theo thang nhan thie Bloom Bảng 1.2 Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 1

Bảng I.3 Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 2

Bảng 1.4 Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 3

Bảng L.6 Kết quả mức độ biểu hiện TTTDKG của HS tạU 11 qua bài kiểm tra trước

Bảng 3.4 Kết quả quan sát mức độ thực hiện nhiệm vụ học tập của HS trường THPT

Bang 3.5 Kết quá quan sát mức độ thực hiện nhiệm vụ học tập của HS trường THPT

Bảng 3.6 Kết quả quan sát mức độ thực hiện nhiệm vụ học tập của HS trường THPT

Bang 3.7 Ý kiến của HS suêu việc sử dụng PTTQ trong dạy học hóa học lập thể hữu

cơ để rèn luyện TTTDKG trước TN và sau TN IL Bảng 3.8 Kết quả bài kiểm tra tự luận ở thởi điểm TTN và STN của trường THPT

Bang 3.10 Kết quả bài kiểm tra tự luận ở thời điểm TTN và STN của trưởng THPT

Hình 1.1 Sơ đỏ phân loại hệ thống PTTQ trong hóa học soc Hình 2.1 Cấu trúc thao tác tư duy không gian trong dạy học hóa học sou Al

Hình 2.2 Mô hình rỗng và mô hình đặc của acctylene oS Hình 2.3 Phan ting thé nucleophile lưỡng phân tử Sx2 55

Hình 2.5 Giản đồ mức năng lượng cấu dạng từng cấu dạng cia ethane (James

Hình 26 Khả năng phản ứng Sw2 của chất nền bậc I, bậc 2, bậc 3 (L.G.Wade,JR.,2013) 57 Hình 27 Sơ đồ tổng hợp (E)-prop-l-ene-I.2-diyldibenzene từ (IR,2R)-I.2-

Hình 2.8 Định hướng lựa chọn phương tiện trực quan để rẻn luyện thao tác tư duy

Hình 2.9 Nguyên nhân tạo đồng phân hình học của alkene (L.G.Wade,JR.,2013) 61 Hình 3.1 Hình ảnh HS trường THPT chuyên Lê Quý Đôn trong giờ học "Phản ứng

tách loại của dẫn xuất halide 84

Hình 3.2 Hình ảnh HS trường THPT chuyên Bảo Lộc trong giờ học "Quan hệ giữa

„8S Hình 3.3 D6 thị biểu diễn kết quả bài kiểm tra tự luận ở thời điểm TTN và STN của

Hình 3.4 Dé thị biểu điễn kết quả bài kiểm tra tự luận ở thời điểm TTN và STN của

Hình 3.5 Đồ thị biểu diễn kết quả bài kiểm tra tự luận ở thời điểm TTN va STN cua

phản ứng thế và phản ứng tách"

1, Lí do chọn dé tai

Tư duy không gian (TDKG) được định nghĩa là việc sử dụng các khái niệm

không gian, biểu diễn không gian và các quá trình suy luận để hình thành khái niệm

in đề (NRC, 2006) Theo Ủy ban Địa lí Hoa Kì thuộc Hội đồng

nghiên cứu quốc gia thì tư duy không gian đóng vai trỏ quan trọng trong việc giải

và giải quyé

quyết các vấn đề và lập luận trong khoa học (NRC, 2006) Tác giả Margulieux cũng, bảo thành công trong các lĩnh vực STEM đặc biệt là trong hóa học (Margulieux L.E, 2019) Điều này cho thấy tư duy không gian được nhiều nước trên thể giới quan tâm và chú ý phát triển cho người học

Chương trình giáo dục phỏ thông tổng thể (Bộ Giáo dục và Đảo tạo, 2018a) đã xác định 10 năng lực (NL) cốt lõi cần phát triển cho HS phê thông gồm: NL ty chủ

NL tinh toán, NL khoa học, NI công nghệ, NL tin hoc, NL thim mg, NL thé chất Trong 10 NL nêu trên thi tư duy không gian (TDKG) có trong các NL như: NLL giải

Chẳng hạn, như trong NL tính toán, NL đặc thù phát triển chú yếu ở môn Toán ở nội

dung Hình học vả Đo lường giúp rèn luyện tư duy không gian cho HS qua một số phẳng và hình khối trong thực tiễn; phát triển trỉ tưởng tượng không gian; ” (Bộ Giáo dục và Đảo tạo, 2018b)

Trong hóa học TDKG có thể được hiểu là khả năng hình dung, biểu diễn các

nguyên tử, phân tử ở dạng 2D, 3D qua đó thấy và mô tá được tương tác giữa các

nguyên tử/nhóm nguyên tử trong phân tử cũng như tương tác của chúng với các trình giáo dục phổ thông môn Hoá học rèn luyện TDKG cho HS qua các yêu cầu cần

đạt như "nrêw được một số dạng hình học của phức chất (tử diện, vuông phẳng bát

điện); trình bày dạng hình học phân tử của methane, ethane: " (Bộ Giáo dục và Đào

tạo, 2018c) Qua đỏ cỏ thẻ thấy rằng, TDKG cẳn thiết trong quá trình giáo dục, định

việc bỗi dưỡng và phát triển tư duy cho người học càng trở nên quan trọng vì tư duy

là chìa khóa giúp giải quyết vấn đề và sáng tạo

Hóa học hữu cơ lả môn học nghiên cứu về thành phản tính chất các hợp chất của cacbon Trong đó hóa học lập thể trong hóa hữu cơ mà nội dung đề cập đến sự

sắp xếp tương đối trong không gian của các nguyên tử tạo nên cấu trúc của các phân

từ hữu cơ và ảnh hưởng của sự sắp xếp đó đến các tính chất của phân tử được xem là hợp chất nhưng các đồng phân lập thẻ có tính chất khác nhau và trong thực tế trong

chẳng hạn như cỉs fat có trong thực phẩm và có lợi con trans fat thì có hại cho cơ thể quan trọng, chỉ phối đến quả trình tư duy, phán đoán sự biến đổi chất trong hóa học List va David MacMillan dé ghi nhận công lao của họ cho việc tổng hợp có chọn lọc các phân tử có cấu trúc không gian xác định

Việc nâng cao chất lượng dạy học, bồi dưỡng học sinh giỏi đòi hỏi người giáo

viên (GV) phái nghiên cứu sâu những vẫn để về nội dung kiển thức, áp dụng những

hình thức tổ chức vả phương pháp dạy học thích hợp Trong đỏ, việc giảng dạy kết nâng cao chất lượng dạy học Phương tiện trực quan đầy đủ, phù hợp giúp bài dạy đảng hơn đặc biệt là các kiến thức mang yêu tổ không gian khó miêu tả bằng lời nói

‘Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân, việc sử dụng phương tiện trực quan để rèn luyện

về kĩ năng TDKG trong dạy học nội dung hóa học lập thể cho học sinh còn hạn chế Kết hợp giữa việc rèn luyện thao tác TDKG cùng với đặc điểm, mục tiêu dạy

học trong nội dung hóa học lập thể thì việc nghiên cứu để tài “Sử dụng phương tiện

trực quan để rèn luyên TTTDKG

dạy học tại các trưởng THPT chuyên hiện nay

trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ cho học sinh

Sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học nội dung hóa học lập thể hữu cơ chương trình hóa học 11 chuyên sâu nhằm rèn luyện thao tác TDKG cho học sinh

3, Khách thể và đối tượng nghiên cứu

ich thể nghiên cứu: quá tình dạy học có sử sẽ

môn Hoá học ở trường trung học phố thông chuyên

Đối tượng nghiên cửu: thao tác TDKG trong đạy học hóa học lập thể hữu cơ, việc sử dụng phương tiện trực quan rèn luyện TTTDKG trong nội dung hóa bọc lập thể hữu cơ chương trình hóa 11 chuyên sâu

4 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu: nội dung “Hóa học lập thể hữu cơ" (Hóa học lớp I1, chương trình giáo dục phỏ thông chuyên)

Địa điểm thực nghiệm: Trường THPT chuyên Lê Hong Phong (Thành phố Hồ Chí Minh) THPT chuyên Lê Quỷ Đôn (Bà Rịa-Vũng Tảu), THPT chuyên Bảo Lộc (Lâm Đồng)

Thời gian nghiên cứu: 20 tháng (tir 11/2021 dén 7/2023)

5 Giả thuyết khoa học

Nếu sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ một

cách hợp lí thì sẽ góp phẩn rèn luyện mức độ thành thạo các TTTDKG cho học sinh lớp 11 trường THPT chuyên,

6 Nhiệm vụ nghiên cứu

Nghiên cứu nội dung hóa học lập thể hữu cơ trong chương trình hóa học lớp 11 chuyên sâu

Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn về sử dụng PTTQ trong dạy học hóa học Lưựa chọn PTTQ phù hợp với nội dung hóa học lập thể hữu cơ lớp 11 chuyên Khảo sát thực trạng sử dụng PTTQ để rèn luyện thao tác TDKG cho học sinh lớp 11 ở một số trường THPT chuyên

“Thực nghiệm sư phạm ở một số trường THPT chuyên đề kiêm chứng tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng PTTQ trong day hoc nội dung héa bọc lập thể hữu

cơ lớp 11 chuyên sâu.

giá số liệu thu được từ quá trình thực nghiệm

Đưa ra kết luận vả đề xuất một số kiến nghị vẻ việc sử dụng PTTQ để rèn luyện

thao tác TDKG trong đạy học hoá học

7 Phương pháp và phương tiện nghiên cứu

Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí luận: Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa

cơ sở lï luận có liên quan đến để tài nghiên cứu

+ Nghiên cứu các thành tựu lí thuyết liên quan đến để tài, kết quả nghiên cứu

đã công bố trên các ấn phẩm

+ Phân tích, tống hợp, hệ thống hóa cơ sở li luận về tư duy, tư duy hỏa học, tư duy không gian (TDKG), PTTQ trong dạy học

+ Tìm hiểu, nghiền cứu chương trình dạy học, đặc điểm nội dung kién thức và

kĩ năng trong nội dung hóa học lập thẻ hữu cơ chương trình hoá học lớp 11 chuyên + Tìm hiểu, nghiên cứu một số nguyên tắc và yêu cầu đối với sử dụng phương tiện trực quan trong nội dung hoá học lớp I ! chuyên sâu

Nhỏm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

+ Phương pháp điều tra bằng bảng hỏi nhằm mục đích điều tra thực trạng sử dụng phương tiện trực quan trong dạy học nội dung hỏa học lập thể hữu cơ, thu thập tác động

+ Phương pháp phóng vấn nhằm mục đich tìm hiểu sâu và bổ sung vào kết quả nghiên cứu thực trạng bằng bảng hỏi

+ Phương pháp thực nghiệm sư phạm nhằm mục đích đánh giá tinh kha thi vi hiệu quả của các biện pháp đã áp dụng, từ đó, kết luận và đề xuất giải pháp phủ hợp + Phương pháp quan sát nhằm thu thập các thông tin định tính

~ Nhóm các phương pháp xử lí thông tin:

+ Với các thông tin định tính: Thống kê và phân tích đề nhận ra mỗi liên hệ giữa

các đại lượng

+ Với các thông tin định lượng: Sứ dụng phần mềm Microsoft Excel để xứ lí

„ từ đó đánh giá tính kha thi

liệu quả của để tai.

Tìm hiểu được thực trạng sử dụng PTTQ trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ

Lựa chọn, sử dụng PTTQ trong dạy học nội dung hóa học lập thể hữu cơ, nghiên cứu cách sử dụng PTTQ để rèn luyện thao tác TDKG cho HS Chứng mình được tính hiệu quả và khả thi việc sử dụng PTTQ để rèn luyện thao tác TDKG trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ chương trình hóa học 11 chuyên sâu

9 CẤu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, các danh mục chữ viết tắt, bảng biểu, sơ đổ, hình ảnh, phần kết luận và kiến nghị, tải liệu tham khảo vả phụ lục thì nội dung của luận văn được cấu trúc thành 3 chương:

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc sử dụng phương tiện trực quan

để rèn luyện thao tác tư duy không gian cho hoc sinh trong dạy học môn Hóa học Chương 2 Sử dụng phương tiện trực quan dé rèn luyện thao tác tư duy không gian trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ cho học sinh lớp 11 trường trung học phổ thông chuyên

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

KHÔNG GIAN CHO HỌC SINH TRONG DAY HỌC MÔN HÓA HQC 1.1 Lịch sử vấn để nghiên cứu

1.1.1 Các nghiên cứu về tu duy không gian trên thế giới TDKG (spatial thinking) da trở thành một thuật ngữ không còn xa lạ với nhiều nhà giáo dục, nhà nghiên cứu khoa học ở các nước như Mỹ, Singapore, Anh Các

trong các ngành khoa học công nghệ, kĩ thuật và toan hoc (STEM) (NSB, 2010)

Từ năm 1979, nhà nghiên cứu Lohman đã xác định ba yếu tố chính của khá

năng nhận thức không gian bao gồm quan hệ không gian chỉ ra sự quay của một đối

duy liên quan đến không gian làm ba thành phẩn: NL nhận biết đặc điểm một đỗ vật

chỗ của các bộ phận bên trong của một hình dạng vả NL tưởng tượng về các mối

quan hệ trong đỏ bộ phận căn bản của bải toán là hướng xoay quanh cơ thể người quan sat (Howard Gardner, 2016)

Phát triển kĩ năng suy luận không gian trong hóa học cho học sinh phổ thông của tác giá Carlisle đã đề xuất các hoạt động cỏ hưởng dẫn như phân tích mặt phẳng luận không gian của HS (Carlisle, D, L 2014)

Trong bai béo Exploring Visuospatial Thinking in Chemistry Learning (Hsin- Kai Wu & Priti Shah, 2004) các tác giả đã chỉ ra rằng học hóa học với các công cụ

diễn không gian Các tác giả đưa ra năm nguyên tắc thiết kế công cụ là: (1) Cung cấp nhiều biểu diễn và mô tả

(2) Các liên kết phải hiển thị rõ ràng

(3) Cho thấy được sự linh động cúa các liên kết và các tương tác của hóa học

(4) Có thê chuyến đổi giữa mô hình 2D và 3D

(5) Tích hợp thông tin và làm rõ thông tin cho HS

Ủy ban Địa lí Hoa Kì thuộc Hội đồng nghiên cứu quốc gia đã đưa ra định nghĩa

tư duy không gian, tử đỏ đưa ra 3 nhóm TTTDKG gồm mô tả cầu trúc không gian, dụng kiến thức và sử dụng các công cụ địa lí học (NRC, 2006) Nghiên cứu của Jarvis đã cụ thể hóa các 4 nhóm TTTDKG có sự kết hợp giữa GIS (hé thong thong tin dja If) với kiến thức địa lí gồm trình bày thuộc tính của các

đối tượng, so sánh quan hệ giữa các đối tượng xác định sự thay đổi của các đối tượng

và suy luận không gian (Jarvis, C- H 2011)

Như vậy, có thể nói rằng phát triển TDKG cho người học đã được các nước quan tâm tử lâu, qua đỏ cho thấy tầm quan trọng của TDKG trong học tập 1.12 Các nghiên cứu về tư dụy không gian ở Việt Nam

Õ Việt Nam, tư duy không gian, kĩ năng không gian hay tri tưởng tượng không gian chưa được quan tâm phát triển trong môn Hóa học nhưng đã được các nhà giáo

như: Tư duy hình ảnh, tư duy thị giác hay TĐKG ở các môn học khác như: Toán, Địa lí, Mĩ thuật

(Ở môn Toán, trí tưởng tượng không gian đã được nhiều tác giả nghiên cứu phát

triển Trên cơ sở các đặc điểm, cấu trúc và vai trò của trí tưởng tượng không gian tác

Play shape cho HS lớp 1,2 giải quyết một số tình huống của bài toán đẻ hình thành

các biểu tượng không gian, các mỗi quan hệ trong không gian tử đó phát triển trí

tướng tượng không gian cho HS (Nguyễn Mạnh Tuan, 2010).

động chủ yếu để phát triển và qui trình thiết kể cũng như vận dụng tình huống dạy

học nhằm phát triển trí tưởng tượng không gian cho HS trong day học hình học ở

trường phô thông (Đậu Anh Tuan, 2021)

Õ môn Địa lí, tác giả Nguyễn Tú Linh đã đưa ra 4 TTTDKG được rèn luyện thông qua dạy học Địa lí 12: Phân tích và tổng hợp đặc trưng của đối tượng không

gian, so sánh theo không gian, thiết lập mỗi quan hệ không gian và suy luận theo:

không gian (Nguyễn Tú Linh, 2019)

Ở môn Hóa học, tác giả Nguyễn Ngọc Phương Anh với nghiên cứu Sứ dụng

hình ảnh để phát triển năng lực tư đuy thị giác cho học sinh trong đạy học hóa học

lop 10 cơ bản đã xây dựng được khung năng lực tư duy thị giác của HS và tử đó xây

để phát triển tư duy thị giác cho học sinh (Nguyễn Ngọc Phương Anh, 2019) Qua nghiên cứu lịch sử vẫn đề, việc nghiên cứu để tài “Sử dụng phương tiện

trực quan đẻ rèn luyện TTTDKG cho học sinh trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ

lớp 11 trường THPT chuyên” góp phẩn hệ thống hóa cơ sở lí luận về TDKG cũng

như cụ thể vẫn để sử dụng phương tiện trực quan đề rèn luyện TTTDKG cho HS pho

đã hệ thống và đề xuất được được PTTQ sử dụng trong dạy học hóa học lớp 11 phần

hiđrocacbon gồm 7 mô hinh tĩnh, 23 mô hình động, 8 tranh ảnh và hình vẽ, 18 sơ đỏ,

thí nghiệm và 18 phim thí nghiệm (Lê Thị Kim Văn, 2012) Tác giả Vũ Tiền Tình

đã nghiên cứu và để ra 06 nguyên tắc; 03 giai đoạn gồm 09 bước sử dụng PTTQ

làm cơ sở để thiết kể kế hoạch bài dạy khái niệm hóa học cơ bản cho HS lớp 8, 9 (Vũ Tiền Tình, 2017)

Như vậy, TDKG rèn luyện TDKG cho HS đã được các nhà nghiên cứu trên thế giới và ở Việt Nam quan tâm Tuy nhiên ở Việt Nam, rèn luyện TDKG trong môn dạy học hóa học cũng thu hút được sự quan tâm của nhiễu nhà nghiên cửu nhưng vẫn học lập thể bữu cơ đặc biệt là sử dụng PTTQ để rèn luyện TTTDKG cho HS trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ

1.2 Cơ sở lí luận về tư duy

1.2.1 Tông quan về tư duy

1.2.1.1 Khái niệm về tư up"

Theo Đại Từ điển Tiếng Việt: “7í duy là quá trình tìm tồi, khám phả, phát hiện

bản chất, qui luật vận đông của sự vật hiện tượng” (Nguyễn Như Ý, 1999), Còn theo Tir dién Oxford (2010) của Anh Quéc thi “Tie duy (thinking) la qua trình suy nghĩ vẻ

sự vật hiện tượng, nói cách khác tư duy được hiểu là hoạt động của não bộ nhằm đưa

hiện tượng” (Oxford, 2010)

Nhà tâm lí học người Mĩ, Marshall cho ring “Tie duy Ja qué trinh lim phat sinh (phát kiến, phát hiện, hoặc phát minh) một sự vật hoặc hiện tượng mới và hiữu (Cook and Marshall J, 1998) Tương tự, tâm lí học ứng dụng cũng cho ring “Tie duy (Schulze Ralf and Roberts D, Richard (EDS), 2005)

‘Theo Howard Gardner néu cam giác, trì giác phản ánh thuộc tính bể ngoài, những mỗi quan hệ liên hệ về không gian và thởi gian thì tư duy là hình thức cao

tính chất qui luật của sự vật, hiện tượng Tuy nhiên tư duy không phải lúc nào cũng

đi đến cái đúng mả cũng có thể đi đến cải sai, điều đỏ nhắc nhở con người cin phải

cấn thận trong khi nhìn nhận đánh giá sự việc Cẩn biết kết hợp cái hiện tượng bên

ngoài với cái bản chất bên trong đề rút ra qui luật chung của sự vật hiện tượng đó (Gardner, H., 1999)

“Tham khảo những quan điểm trên, trong luận văn nảy chúng tôi sử dụng khái niệm tư duy như sau: “Tư duy là quá trình tạo ra những ÿ tưởng mang tính chất tìm các kiến thức, kĩ năng kinh nghiệm vỗn sông của cá nhân” 1.2.1.2 Cée edp dé tu duy

“Theo Nguyễn Quang Uan cho ring: “Cap d6 tu duy phan anh dé kh6 cua hoat động não bộ” (Trần Trọng Thủy và Nguyễn Quang Uẫn, 1998) Nói cách khác, cắp của sự vật, hiện tượng trên cơ sở vận dụng các kiến thức, kĩ năng, kinh nghiệm, vốn sống cúa cá nhân

Thang cắp độ tư duy Bloom được sắp xếp theo mức độ từ đơn giản đến phức tạp như sau: Nhớ, hiểu, vận dụng phân tích, đánh giá và sáng tạo Qua đó, có thể thất

thể hiện rõ Các cấp độ tư duy có thể biểu đạt bằng các động từ tương ứng như sau: Bảng 1.1 Biểu hiện của các cấp độ tư duy theo thang nhận thức Bloom

duy

' Nhớ Xúc định mô tá, tìm, đán, kế, liệt kê, tim vj trí, ghi nhớ,

đặt tên, thuộc lòng, nhận biết, lựa chọn, viết,

3 Hiểu “Thảo luận, mình họa, diễn đạt lại trình bày lại tóm tất phân biệt, giải thích, mở rộng, lập dàn ý,

3 Van dung | thực hiện, làm mô hình, sửa đổi, chuẩn bị, sản xuất, chứng

minh, thực hành, sử dụng,

Phân tích, phân loại giới thiệu, nghiên cứu, điều tra, so

4 Phân tích _ | sảnh, đối chiếu, phân loại tách biệt, chỉ ra, chia nhỏ, lựa

Dạy học phát triển tư duy là quá trình tổ chức hoạt động kích thích HS làm việc với đối tượng nhận thức và thực hiện các thao tác tư duy nhằm tìm hiểu bản chất, mỗi

quan

phát triển tư duy cho HS

1.2.2.1, Phdt trién te duy HS thong qua rèn luyện các kĩ nding te duy

Kĩ năng tư duy là tập hợp các thao tác như; So sánh, vận dụng, sáng tạo, được

và quy luật vận động của đối tượng nhận thức Có bai cách tiếp để dạy học

tiến hành cùng nhau giúp cho quá trình tư duy hiệu quả hơn Kĩ năng tư duy được ngữ, mô hinh, ) (Harpaz Yoram, 2005)

Trong quá trình học tập, HS phải vận dụng linh hoạt các kĩ năng tư đuy đơn giản

và phức tạp Vi ¢ phin chía kĩ năng đơn giản hay phức tạp chi mang tính cá nhân vì

có thể đơn giản với HS này nhưng phức tạp với HS khác Vì vậy để phát triển kĩ năng

tư duy cho HS cần thực hiện liên tục, ở mọi lớp học môn học Các nhà nghiên cứu tập trung vào hai hướng chính trong việc rèn luyện kĩ năng

tư duy cho HS la:

GV phải xác định nội dung bài học có thể phát triển kĩ năng tư duy nào và xây dựng hoạt động phù hợp với từng kĩ năng để HS nỗ lực tìm ra cách thức tư duy vả vận dụng chúng vào giải quyết vẫn đề

GV hưởng dẫn cụ thể cho HS từng bước thực hành Theo Harpaz Yoram qui

trình dạy kĩ năng tư duy gồm 4 bước: Chia tư duy thành các thao tắc, cải thiện từng

thao tác tư đuy, tống hợp các thao tác thành chỉnh thể và kiểm tra, đánh giá kĩ năng

tu duy

1.3.2.2 Phát triển tư duy thông qua dạy nội dung kiến thức

Tư duy là một hoạt động gắn liền với kiến thức khi HS nắm vững kiến thức kĩ năng tư duy sẽ thành thạo hơn Do đó, kiến thức vừa là sản phẩm, vừa là nguồn gốc

môn học và kiến thức tư duy

“Theo Perkins kiến thức chuyên môn là thành phần của tư duy, HS có được nên tảng kiến thức tốt sẽ tư duy lĩnh hoạt, thoát ra được những lỗi mòn trong quả trình tư duy (Richhart & Perkins, 2004)

'Yoram Hazpaz cho rằng phương pháp dạy học phát triển tư duy không giống như phương pháp dạy kiến thức môn học (Harpaz Yoram, 2005) Đề phát triển tư duy

GV phải kết hợp kiển thức, rèn luyện thao tác tư đuy và kết hợp với phương tiện trực

quan GV có thể đưa ra thông tin, dữ kiện và cách thức tư duy để HS thao tác trực thức tư duy phù hợp Vì vậy, cách tiếp cận này sẽ giúp HS ghi nhớ kiến thức lâu và tăng hiệu quá tư duy hơn

1.2.3 Tự duy hóa học

1.2.3.1 Khải niệm tư duy hỏa học

Môn Hóa học là môn khoa học vừa lí thuyết, vừa thực nghiệm và nhiệm vụ của môn Hóa học là cung cấp kiến thức, kï năng hóa học Tác giả Nguyễn Cương pháp nhận thức các chất và các qui luật chỉ quá trình biến đổi các chất Khi các

chất tương tác với nhau, chúng xảy ra sự biến đôi nội tại để tạo thành các chất mới

Sự biến đổi này tuân theo những nguyên lí qui luật, những mối quan hệ định tính

và định lượng hóa học Việc sứ dụng các thao tác tư duy, sự suy luận đều phải tuân theo qui luật nảy”

“Tác giả Lê Văn Dũng (2001) đưa ra định nghĩa tư duy hóa học như sau *' Tư duy

hóa học là sự phối hợp chật chẽ, thống nhất giữa sự biển đổi bên trong (quá trình phản

ứng hóa học) với các biểu hiện bên ngoài (dấu hiệu nhận biết, điều kiện xảy ra phản

ứng), giữa cái cụ thể: Sự tương tác giữa các chất với cái trừu tượng như quá trình góp

chung electron, trao déi ion trong phản ứng hóa học Nghĩa lả những hiện tượng cụ thé được bằng sự suy luận logic và được biểu diễn bằng ngôn ngữ hóa ~ đó lả các kỉ hiệu

công thức hóa học biếu diễn mối quan hệ bản chất các hiện tượng nghiên cứu”

“Từ những tài liệu trên, chúng tôi nhận thấy tư duy hóa học là quá trình nghiên cứu, phân tích, giải thích mối liên hệ giữa đặc điểm cẫu tạo với tính chất của các chất 1.2.3.2 Một sổ thao tác tư duy trong dạy học hóa học

“Theo tài liệu (Nguyễn Cương, 2007) xác định các thao tác tư duy hóa học cần phát triển cho HS phổ thông gồm:

a Phân tích và tổng hợp

Phân tích là hoạt động tư duy phân chia một vật một hiện tượng ra các yếu tổ,

bộ phận nhằm mục đích nghiên cứu chúng đẩy đủ, sâu sắc hơn theo một hướng nhất

định Tông hợp là hoạt động tư duy kết hợp các bộ phận các yếu tổ đã được phân tích để phận thức được cái toàn bộ

Ví dụ: Đề dự đoán tính chất hóa học đặc trưng của H›S, HS cần phần tích, xác định số oxi hóa của tửng nguyên tổ trong phân tử Nguyên tố H có số oxi hóa (+1)

tổ § có số oxi hóa (-2) thắp nhất trong trục số oxi hóa (-3: 0; +4; +6) do thé H2S thé hiện tính khử Như vậy, phân tử H:§ sẽ thể hiện tính khử và tính oxi hóa

b So sánh

So sánh là tìm ra những điểm giống nhau và khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng và những khái niệm phản ánh chúng Trong hóa học thường dùng 2 cách so sánh: So sánh tuần tự và so sánh đối chiếu

So sánh tuản tự là cách so sánh khi nghiên cứu từng đối tượng rồi tiến hành so

sánh với nhau Ví dụ: Phân tử Br: và l› có tính chất hóa học giống nhau ở điểm: Đều

là chất oxi hóa mạnh trong nhóm halogen, có khả nãng phản ứng với kim loại,

hydrogen, nước và hợp chất có tính oxi hóa yếu hơn, tuy nhiên chúng khác nhau ở

tốc độ phản ứng hóa học trong mỗi phản ứng, Br: có thể phản ứng với nước nhưng lz lại không phản ứng với nước

So sảnh đổi

khi nghiên cứu đối tượng thứ hai, người ta phân tích thành các yếu tổ rồi so sánh với

chiễu là cách so sánh khi nghiên cứu hai đổi tượng cùng lúc hoặc yếu tổ của đối tượng thử nhất Ví dụ: Thuyết Arrehnius và Bronsted-Lowry đều giải phân tử, nghĩa chất khi điện li cho ra cation H* là acid; chất khi điện li cho ra anion quá trình nhường nhận proton H*, phân tử hay ion có khá năng nhường H* là accid; nhận H* là base

e, Trừu tượng hóa

‘Triru lượng hóa là hình ảnh hỏa, sơ đồ hóa trong não bộ để thẻ hiện bản chất

mỗi quan hệ giữa các sự vật hiện tượng hóa học đang nghiên cứu

Vé dy: Hinh học hóa liên kết cộng hóa trị trong các phân tử Hạ, O;, N; đẻ kết

luận về khái niệm liên kết cộng hóa trị là liên kết được hình thành giữa 2 nguyễn tir bằng một hay nhiều cặp electron dùng chung

4 Khái quát hóa

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

và những mỗi liên hệ giữa chúng thuộc vẻ một loại sự vật hiện tượng

Ví đụ: Phân tử ammonia (NHs) va amine (C.HyN,) đều có nguyên tử N còn dư

Vi dy: Methanol (CHsOH), ethanol (C:HsOH), propanol (C:H;0H) déu phan ứng với sođium (Na) tạo ra các muỗi alcolate tương ửng Ba phân tử này đều thuộc

ba+tOH déu phan img thé véi sodium day ding ding alcohol, do d6 cdc alcohol C,

để tạo ra cdc mudi alcolate (CyH2o+10Na),

h Loại suy

Loại suy là cách phán đoán đi từ cái riêng nảy đến cái riêng khác để tìm ra những cái chung, Bản chất của loại suy là dựa vào sự giông nhau của hai sự vật, hiện tượng

Š một số dấu hiệu nào đó mà đi đến kết luận về sự giố hi È những

“đấu hiệu khác nữa Kết luận từ phép loại suy bao giờ cũng gần đúng, có tính giả thiết

và phải kiểm tra lại bằng thực nghiệm

Ví đụ: Aldehyde (R-CHO) và glucose (CH:OH[CHOH]:CHO) đều có nhóm ~ 'CHO, Aldehyde phản ứng với AgNONH: tạo kết tủa Ag vậy glucose có phản ứng

tạo kết tủa Ag

1.3 Tư duy không gian

1.3.1 Khái niệm tư duy không gian

Theo Từ điển Tiếng Việt thì “Không gian là hình thức tẳn tại cơ bản của vật chắt

(cùng với thời gian), trong đó các vật thể có độ dai, độ lớn khác nhau, cái nọ ở cách (spatial) lién quan đến vị trí, khu vực, kích thước, của mọi thie” (Oxford, 2010)

“Theo nhóm tác giả Đào Tam và Đậu Anh Tuấn, “không gian được hiểu là một

cau tric bao gồm: Các hình hình học, các vật thể: Các tính chất định tính: Hình dạng

hệ trước sau, phải trái; Các yêu tổ về lượng: Khoảng cách, chu vi, điện tích, thể tích

các hình, khải, ” (Đảo Tam và Đậu Anh Tuấn, 2018),

Kết hợp các định nghĩa trên, chúng tôi xác định khái niệm không gian như sau;

“Không gian là hình thức tổn tại của vật chất, trong đó các vật thể có hình dạng, kích chúng (khoảng cách, .) đối với các vật thể xung quanh”

Nếu đặt khái niệm không gian trong phạm trù tư duy thi bản chất của thuật ngữ không sian xi0 hiểu như là một công cụ aan thức giúp cho quá trình lập luận biện

mình ví ắt, qui luật vậ ủ An

chóng Lúc này, không gian không còn mang ay nghĩa là một danh từ chỉ vị trí, kích

thước của một sự vậUhiện tượng mà nó trở thành một tính tử bồ nghĩa cho danh

từ chí sự lập luận về bản chất, qui luật của sự vậưhiện tượng - tư duy

Nam 2006, Ủy ban Địa lí Hoa kì thuộc Hội đồng nghiên cửu quốc gia đưa ra định nghia vé TDKG “tr duy khong gian là một tập hợp các kĩ năng nhận thức dựa

trên ba yêu tổ: Khái niệm vẻ không gian, các công cụ đặc trưng và quả trình suy

luận" (The NRC, 2006) Dựa vào quan điểm đó tác gia Sarah Witham Bednarz định

nghĩa “tư duy: không gian là việc sử dựng các khái niệm không gian, biểu diễn không

vn dé” (Sarah gian va các quá trình suy luận để hình thành khái niệm và giải quyết Witham Bednarz, 2018)

'Tử việc phân tích, tông hợp các khái niệm chúng tôi nhận thấy: *Tư duy không gian là quá trình vận dụng các khái niệm về không gian, các công cụ biểu diễn không tìm tòi, khám phá bản chất, qui luật vận động của sự vậưhiện tượng”

1.3.2 Đặc điểm và chức năng tư duy không gian

a) Đặc điểm tư duy không gian

‘Theo Learn to think spatially (National Acedemies Press (U.S.), 2006), TDKG

có những đặc điểm chính sau

(1) Có thôi quen tư duy không gian — HS biét tu duy không gian ở đầu, khi nảo,

như thể nào và tại sao

(2) Thực hành TDKG một cách có hiểu biết - HS cần có kiến thức sâu và rộng

về các khái niệm không gian, biểu diễn không gian và có khả năng lập luận không

gian bằng cách sử dụng tư duy, hành động và các công cụ hỗ trợ đẻ rèn luyện TDKG (3) Áp dụng quan điểm phê phán đối với TDKG - HS có thể sử dụng dữ liệu không gian để xây dựng, trình bày, bảo vệ quan điểm hoặc giải quyết van dé b) Chức năng tư duy không gian

‘Theo Learn to think spatially (National Acedemies Press (U.S.), 2006), TDKG

có những chức năng sau:

(1) Mô tả, nắm bắt, lưu giữ, chuyển tải hình đáng và mối quan hệ giữa các

đổi tượng

(2) Phân tích cho phép hiểu cấu trúc cúa các đối tượng

(3) Suy luận, tạo ra câu trá lời cho các câu hỏi về sự thay đổi và chức năng của

các đổi tượng

1.3.3 Các thao tác tư duy không gian

Theo L.L Thurstone tư duy không gian được thể hiện bởi ba thành tổ (Thurstone, L L 1950):

(1) Năng lực nhận biết đặc điểm một vật khi nỗ được nhìn dưới các góc độ khác nhau

(2) Năng lực hình dung sự vận động hoặc dời chỗ của các bộ phận trong một hình thù,

(3) Năng lực xem xét các mỗi quan hệ không gian

“Theo tác giả D Lohman khả năng không gian được xác định bởi ba yếu tố chính (Lohman, D., 1979):

(1) Quan hệ không gian chỉ ra sự quay của một đối tượng trong mặt phẳng 2D hoặc ra ngoài một mặt phẳng 3D

(2) Định hưởng không gian là khả năng tưởng tượng một đổi tượng tử các góc nhìn khác nhau

(3) Hình dung không gian là sự chuyến động hoặc dịch chuyển các bộ phận cúa

một đổi tượng so với các đối tượng khác của hình

Trong luận án Phát triển tư duy không gian cho học sinh trong day học Địa lí

12 ở trường trang học phố thông (Nguyễn Tú Linh 2020) tác giả Nguyễn Tú Linh

đã đưa ra bổn thao tác TDKG gồm:

(1) Phân tích và tống hợp đặc trưng của đối tượng không gian (2) Thiết lập mỗi quan hệ không gian

{ 3) So sánh các đối tượng không gian

(4) Suy luận theo không gian

Từ việc phân tích tổng hợp các TTTDKG chúng tôi nhận thấy rằng TTTDKG bao gồm phân tích đặc điểm của đối tượng không gian; nhận xét, đánh giá các mỗi quan hệ không gian và suy luận theo không gian Nhìn chung các thao tác này có môi liên hệ chặt chẽ với nhau, thao tác trước là tiền đề cho sự phát triển của thao tác

sau Thêm vảo đó, để thực hiện thành thạo các thao tác TDKG cần có sự luyện tập

thường xuyên kết hợp với việc sử dụng các công cụ, phương tiện hỗ trợ hợp lí 1.3.4 Biện pháp phát triễn tư duy không gian

“rong bài báo Phân tích khả năng không gian của học sinh trong học tập hỏa

học bằng cách sử dụng biểu điền do 3D (Rahmawati et al, 2021), nhóm tác giả cho

rằng nếu khả năng không gian của HS phát triển thi sự hiểu biết về hóa học của HS viên có thể rèn luyện khả năng không gian cúa HS bằng cách sử dụng các phương Ngoài ra nên tạo môi trường học tập thuận lợi cho HS tương tác, khám phá và giải thích các chuyển động trong không gian

Tác giả Hsin-Kai Wu cho rằng tư duy không gian, các kĩ năng suy luận có liên quan đến việc học môn hoá học và công cụ trực quan có hiệu quả trong việc giúp học sinh biểu diễn công thức hóa học trong không gian Tác giá đưa ra 5 nguyên tắc để khả năng không gian gồm: (1) Cung cắp nhiều công cụ biểu diễn công thức hóa học

dạng 3D, (2) công cụ hỗ trợ học tập cần mô tả được các liên kết trong phân tử, (3)

công cụ hỗ trợ học tập phải thể hiện được tương tác động trong hóa học, (4) cho HS sinh bằng cách cung cấp thông tin một cách rõ ràng, đầy đủ (Hsin-Kai Wu, 2003)

Tử việc phân tích tổng hợp các biện pháp phát triển TDKG, chúng tôi nhận thấy các biện pháp phát triển TDKG bao gồm sử dụng các phương tiện, công cụ biểu

diễn công thức hóa học, biểu diễn sự tương tác trong các phản ứng hóa học ở dạng

kiện cho HS tương tác, khám phá

những chuyển động trong không gian của các hợp chất

3D và nên tạo ra môi trưởng học tập tốt, tạo

1.3.5 Đánh giá mức độ thành thạo các thao tác ti duy không gian

Vẻ hình thức đánh giá thì quá trình phát triển TDKG của HS diễn ra xuyên suốt trong thời gian dài, vì vậy, GV cẩn kết hợp đánh giá thường xuyên vả đánh giá định

HS tự đánh giá chính mình thông qua kết quả thực hiện các TTTDKG Các công cụ bảng kiếm, câu hỏi vấn đáp, hỗ sơ học tập, .Đánh giá định kì được thực hiện sau như trắc nghiệm tự luận, điền từ, để đánh giá đầy đủ và chính xác mức độ thành thạo TTTDKG của HS (Nguyễn Tú Linh 2021)

'Về nội dung kiểm tra đánh giá cần kết hợp giữa đánh giả kiến thức và đảnh giá 'TTTDKG, vì mục tiêu bài bọc luôn bao gồm cả kiến thức và TTTDKG nên các câu cho HS lặp lại các vấn đề quen thuộc theo hình thức ghi nhớ Các TTTDKG không

chủ đạo trong từng câu hỏi (Nguyễn Tú Linh, 2021)

'Về đối tượng đánh giá nên đánh giá từng cá nhân phải cân bằng giữa đánh giá

sự nỗ lực và đánh giá kết quả học tập của HS (Nguyễn Tú Linh, 2021) 1.4, Phương tiện trực quan trong dạy học hóa học ở trường pho thong

1 Khái niệm phương tiện trực quan trong dạy học

‘Theo nhóm tác giả Nguyễn Cương, Nguyễn Mạnh Dung và Nguyễn Thị Sửu “/á:

cả các đối tượng nghiên cứu (sự vật, hiện tượng, thiết bị và mô hình đại điện cho hiệm

thức khách quan), các nguẫn phát ra thông tin vẻ sự vật và hiện tượng đó, làm cơ sở:

cho sự lĩnh hội trực tiếp nhờ các giác quan những kiên thức, kĩ năng, kĩ xảo về các sự

vật và hiện tượng được nghiên cứu đều được gọi là các PTTQ" (Nguyễn Cương, etal trong hoạt động đạy học, có vai trò là công eụ để GV và học viên tác động vào đối

tượng; có chức năng khơi dậy, dẫn truyền, tăng cường khá năng hoạt động của các

giác quan, góp phản tạo nên chất liệu cám tính của đôi tượng nhận thức nhằm đạt tới

mục đích day học cụ thể" (Nguyễn Cương, 2007) Theo tác giá Thái Duy Tuyên

“PTTỌ là những công cụ mà thấy giáo và HS sử dụng trong quá trình dạy học nhằm tạo ra những biểu tượng, hình thành những khái niệm cho HS thông qua sự tri giác trực tiếp bằng các giác quan của các em ” (Thái Duy Tuyên, 2010) Qua các định nghĩa trên, chúng tôi nhận thấy: “Phuong tiện trực quan là những phương tiện/công cụ mà GV và HS sử dụng trong quá trình dạy và học để cung cấp các giác quan

1.4.2 Phân loại phương tiện trực quan

1.4.2.1 Cơ sở phân loại phương tiện trực quan

Có thể phân loại PTTQ trong dạy học hóa học dựa trên các căn cử chủ yếu như

(Lê Thị Kim Văn, 2012):

- Cơ sở khoa học về con đường tiếp nhận tri thức của HS

- Chức năng của các loại thiết bị dạy học hóa học

- Yêu cầu giáo dục và khả năng trang bị, sử dụng phương tiện đạy học Tác giả Nguyễn Đức Dùng đã phân loại PTTQ theo sơ đỗ như hình I.!

(Nguyễn Dức Dũng, 2008):

1.4.2.2 Cée loại phương tiện trực quan sử dụng trong dạy học hỏa học

a Thí nghiệm hóa học

- Thí nghiệm biểu diễn của GV: thí nghiệm do GV tự làm trước học sinh Thí

nghiệm biểu điễn của GV phái tuân theo các yêu cầu sau (Trịnh Văn Biểu, 2001):

+ Thí nghiệm phải đảm bảo an toàn

+ Thí nghiệm phải đảm bảo thành công,

+ Thí nghiệm phải rõ ràng HS quan sát được đẩy đủ + Thí nghiệm phải đơn gián, dụng cụ phải gọn gảng, đảm bảo tính khoa học + Số lượng thí nghiệm trong bài học vừa phải hợp lí + Thí nghiệm phải kết hợp chặt chẽ với bài giảng và tốn ít thời gian

- Thi nghiệm của HS: Thí nghiệm do HS tự làm với các dạng sau: + Thí nghiệm đồng loạt: HS làm cá nhân làm theo nhóm hoặc một vài HS được GV chỉ định khi nghiên cứu một nội dung nào đó trong bài học (Nguyễn Thị Trúc Phương, 2010),

+ Thí nghiệm thực hành trong phòng thí nghiệm nhằm củng có kiển thức và rèn

luyện kĩ năng thực hành (Nguyễn Thị Trúc Phương, 2010) + Thí nghiệ i khóa: Các thí nghiệm vui, thí nghiệ

tiễn (Đinh Mộng Thảo, 2020)

+ Thí nghiệm tại nhà: Các thí nghiệm HS thực hiện tại nhà (Đỉnh Mộng Thảo

2020)

ia đến thị

6 Mẫu vật: Các mẫu vật phải có kích thước đủ lớn, điển hình, tiêu biểu, thấm

mỹ (Lê Thị Kim Văn, 2012)

e Mõ hình: Khi sử dụng mô hình cẩn nêu rõ các bộ phận ứng với chức năng của từng bộ phật ên ớ Í:

có cùng chức năng (Lên Thị Kim Văn, 2012)

4L Tranh ảnh: Khi sử dụng tranh ảnh phải đám bảo HS trì giác được tranh ảnh một cách tích cực và được tiến hành những quan sat can thiết (Lê Thị Kim Văn, 2012)

e Hình vẽ, sơ đổ, biểu bảng (Lê Thị Kim Văn, 2012):

Khi tìm hiểu bài mới: GV cẳn dùng các hình vẽ, sơ đỏ làm nguồn cung cấp

thông tin cho HS quan sát, nhận xét và rút ra kết luận cần thiết

'Khi củng có kiến thức và kiểm tra đánh giá: GV có thể đùng hình vẽ, sơ đổ, biểu bảng không có ghi chủ để củng cổ hoặc kiểm tra kiến thức của HS

£ Máy vì tính và các phần mềm dạy học: Có thể sử dụng các video hay các phần mềm mô phỏng trong việc minh họa cho các kiến thức trừu tượng, khó hiểu các thí

hoặc củng cô kiến thức của HS

1.5 Phương pháp dạy học sử dụng phương tiện trực quan 1.5.1 Phương pháp nghiên cứu có sử dụng phương tiện tree quan Theo tác giả Vũ Tiên Tình (Vũ Tiển Tình 2017) phương pháp nghiên cứu có

sử dụng PTTQ được tiến hành qua 4 giai đoạn

Giai đoạn 1: Định hướng (gồm 2 bước)

Bước I: Dat van dé, dùng PTTQ ở bước này tác động lên các giác quan của học

sinh kích thích nhu cầu tìm hiểu kiến thức theo hệ thống đã định hướng sẵn; đặc tính

đề khoa học

Bước 2: Phát biểu vấn đẻ, HS tự phát biểu được ý kiến dựa trên PTTQ được đưa

ra xem vin để cần phải nghiên cứu, tìm tòi, giải quyết là gì Giai đoạn 2: Lập kể hoạch (gém 2 bước)

Bước 3: Đề xuất giả thuyết, HS sẽ dựa trên những kiến thức có sẵn và dựa trên

gợi ý của GV để đưa ra những giá thuyết có thể giải quyết vấn đề.

Bước 4: Lập kế hoạch giải quyết vấn để ứng với từng giá thuyết, bước này là bước quan trọng cần có sự giám sắt và điều chỉnh (nếu cần thiết) của GV: Giai đoạn 3: Thực hiện kế hoạch (gồm 3 bước)

Bước 5: Thực hiện kế hoạch, GV hướng dẫn HS sử dụng PTTQ theo kể hoạch

đã lập yêu cầu HS ghi chép thông tin cẩn thiết xử lí thông tin và đưa ra kết quả

Bước 6; Dánh giá việc thực hiện kế hoạch, với mỗi giả thuyết, HS thực hiện kế

hoạch vả đánh giá xem giá thuyết đó là đúng hay không đúng Nếu giả thuyết đúng,

chuyển sang bước 7, nếu giả thuyết không đúng thì quay trở lại bước 3, chọn giả

thuyết khác

Bước 7: Phát biểu kết luận

Giai đoạn 4: Kết luận

Bước 8: Kiểm nghiệm và ửng dụng

1.5.2 Phương pháp giải quyết vẫn đề có sử dụng phương tiện trực quan

“Theo tác giả Vũ Tiến Tình (Vũ Tiến Tình, 2017) phương pháp nghiên cứu có

sử dụng PTTQ được tiễn hành như sau:

+ GV chỉnh sửa, bô sung giả thuyết đúng và chỉ ra kién thite can lĩnh hội

+ Kiểm tra lại kiến thức vừa tiếp thu và cho HS vận dụng kiến thức mới để giải

quyết tình huống cụ thể

1.5.3 Phương pháp mình họa có sử dụng phương tiện trực quam

“Theo tác giá Vũ Tiên Tình (Vũ Tiến Tình, 2017) phương pháp nghiên cứu có

sử dụng PTTQ được thực biện theo 3 bước sau:

Bước 1: GV thông báo, giới thiệu các kiến thức mới

Bước 2: GV đưa ra lời thích và các phương thức giải quyết vẫn đẻ phù hợp

Bước 3: GV hoặc HS sứ dụng các PTTQ tiến hành minh họa cho các nội dung

1.6.2 Déi twgng khảo sát

Ching tôi đã tiến hành khảo sát đối với 16 GV phụ trách môn hóa học hữu cơ

chuyên sâu ở các trường THPT chuyên tại Thành phố Hồ Chỉ Minh, Lâm Đồng và

Bà Rịa-Vũng Tàu Bên cạnh đỏ chúng tôi cũng thực hiện khảo sát đối với 94 HS ở các lớp sau:

33 HS lớp I0CHI trường THPT chuyên Lê Hồng Phong - Thành phố Hồ Chí Minh

30 HS lớp 10CH trường THPT chuyên Bảo Lộc - Lâm Đồng

32 HS lớp LICH trường THPT chuyên Lê Quý Đôn - Bà Rịa Vũng Tàu, 1.6.3 Nội dung và phương pháp khảo sắt

1.6.3.1 Nội dụng khảo sát

«œ Đối với GV: Điều tra nhận thức của GV về TTTDKG những thuận lợi/khó

khăn khi tèn luyện TTTDKG, các biện pháp để rèn luyện TTTDKG, mức độ thường đạy học nội dung hóa học lập thê hữu cơ (Phụ lục 2)

b Đối với HS: Phân tích, đảnh giá TTTDKG của HS thông qua bài kiểm tra và phiếu khảo sát nhằm tìm hiểu vai trò của TDKG những khó khăn trong quá trình học

hóa học hữu cơ

1.6.3.2 Phương pháp khảo sat

a Doi voi GV

Để lìm hiểu thực trạng chúng tôi sử dụng phương pháp điều tra bang bing hỏi

gdm 5 câu hỏi (phụ lục 2) với các nội dung sau:

Câu 1: Tìm hiểu mức độ quan tâm của GV về rèn luyện TTTDKG cho HS trong

day học hóa học lập thể hữu cơ lớp 11 chuyên sâu Câu hỏi được thiết kẻ theo 4 mức

độ để GV tự đánh giá: Rất quan tâm và thường xuyên áp dụng, quan tâm tìm hiểu

quan tâm tương ứng với các điểm số tử I đến 4

Câu 2: Tìm hiểu nhận thức của GV về TTTDKG của HS trường THPT chuyên

Câu hỏi được thiết kể theo 2 lựa chọn đồng ý hoặc không đồng ý về các TTTDKG của HS trưởng THPT chuyên

Câu 3: Tim hiểu những khó khăn đẻ rèn luyện TTTDKG cho HS Câu hỏi được thiết kế theo 2 lựa chọn đồng ý hoặc không đồng ý về các khó khăn cỏ thẻ gặp Câu 4: Tìm hiểu mức độ thường xuyên sử dụng PTTQ để rèn luyện TTTDKG

của HS trong day học hóa học lập thể hữu cơ lớp 11 Câu hỏi được thiết kế theo 4

mức độ để GV tự đánh giá: Không bao giờ, thỉnh thoảng, thường xuyên và rất thường xuyên tương ứng với các điểm số tử 1 đến 4

Câu 1: Tìm hiểu nhận thức của HS về TDKG Câu hỏi được thiết kế theo 4 mức

độ để HS tự đánh giá: Rồi và rất quan tâm, rồi nhưng không quan tâm, chưa và muốn tìm hiểu, chưa và không quan tâm

Câu 2: Tìm hiểu nhận thức của HS về TTTDKG của HS trường THPT chuyên

Câu hỏi được thiết kẻ theo 2 lựa chọn đẳng ý hoặc không đồng ý về các TTTDKG của HS trường THPT chuyên

Câu 3: Tìm hiểu nhận thức của HS vé vai trd cua TDKG trong hóa học lập thé

hữu cơ Câu hỏi được thiết kể theo 2 lựa chọn có hoặc không

Câu 4: Tìm hiểu về những khó khăn của HS trong quá trình học hóa học lập thể

hữu cơ Câu hỏi được thiết kể 2 lựa chọn đồng ý hoặc không đồng ý về các khó khăn

HS có thể gặp

1.6.4 Kết quả khảo sát

1.6.4.1 Các kết quả khảo sát đối với jo viên

Sau quá trình điều tra, chúng tôi đã thu về được và kết quả như sau:

Bảng 1.2 Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 1

Câu 1: Quý thấy (cô) vui lòng cho biết mức độ quan tâm đến việc rèn luyện 'TTTDKG trong dạy học hóa học lập thể hữu cơ lớp 11

Mức | Rat quan tim | Quan tim tim hiểu |Có quan tâm | Không

độ và — thường nhưng chưa áp | tìm hiểu nhưng |quan tâm

xuyên áp dụng |dụng — thường | chưa áp dụng

Bảng 1.3 Kết quả tham khảo ý kiến GV câu 2

STT | Câu 2: Quý thấy (cô) vui lòng đã từng tổ chức các | Số GV đã ¡_ Ti lệ hoạt động nảo sau đây cho HS trong dạy học hóa học , thực hiện lập thể hữu cơ lớp 11 bằng cách đánh dấu X vào ô

"Đã thực hiện” hoặc "Không thực hiện”

Cho HS xác định đặc điểm (hình dạng, vị trí, kích — 9 56,255 thước) cuar đối tượng không gian

gian (earbon bắt đối, liên kết đôi, mặt phẳng vòng)

Bảng 1.4 Kết quả tham kháo ý kiến GV câu 3

“Nhận xét: Từ kết qua điều tra cho thấy, phần lớn GV sử dụng phầm mềm Hóa

học chuyên dụng (3,06), phần mém chung (2,69) và hình ảnh (3,07) đẻ rèn luyện

TTTTDKG cho HS Còn các phương tiện trực quan như mô hình phân tử (2) sơ đỏ

1 | Bai kiém tra đánh giá TTTDKG 3.32 | Thường xuyên

2 Phiếu đảnh giá theo tiêu chí 2.63 | Thinh thoang

"Nhận xét: Từ kết quà điều tra cho thấy, phần lớn GV thường xuyên sử dụng

bài kiểm tra (3,32) để đánh giá mức độ tiếp thu, lĩnh hội và vận dụng kiển thức hóa

học & ụ học tập cụ thể, chứ họ ít chú ý đến việc sử dị g

cụ đánh giá như: Phiểu đánh giá theo tiêu chí (2,63), phiếu hỏi của HS (2,19) Kết qua nay được giải thích bởi chương trinh môn Hóa học dành cho HS chuyên lớp 11 luận đễ kiểm tra, đánh giá kiến thức và kĩ năng hóa học của HS 1.6.4.2 Các kết quả khảo sát đối với học sinh

Để đánh giả TTTDKG của HS trước thực nghiệm, chúng tỏi đã tiễn hành cho

HS thực hiện bài kiểm tra tự luận (phụ lục 8,9), qua đỏ thu được kết quả trung bình 2: Thực hiện đúng nhưng chưa đầy đủ: 3: Thực hiện đúng và đây đủ) như sau:

29

Bảng 1.6 Kết quả mức độ biểu hiện TTTDKG cia HS lép 11 qua bai kiém tra

trước thực nghiệm

hiện của HS

đối tượng không gian,

bất đối, liên kết đôi, mặt phẳng vòng)

nhiệt động của đối tượng không gian

tính chất vật lí của đối tượng không gian

năng phản ứng hóa học của đối tượng không gian

của sản phẩm trong phản ứng hóa học

gian xác định/cho trước

trung tra

mức độ biểu hiện TTTDKG của HS chưa cao còn hạn chế trong việc vận dụng các

yếu tổ không gian vào giải quyết tính chất, khả năng phản ứng của hợp chất hữu cơ

Cụ thể, các tiêu chí: Xác định được vị trí của đối tượng không gian (1.80); Xác định

úa yắu tổ khỏi đến độ bền nhiệt động (1,84), Giái thích ảnh hn của yêu tổ không giam gần một số tính chất vật lí của đổi tượng không gian (1.76)

tượng không gian (1,66), Giải thích ảnh hưởng của yếu tổ không gian đến tính chất

cơ củ yêu tổ không gian xác địnlưcho trước (1,61) Kết quả trên minh chứng cho sự