Xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức nhằm phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học phần hóa học hữu cơ lớp 11 nâng cao (tóm tắt + toàn văn)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI TRẦN NGỌC HUY XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ, NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

TRẦN NGỌC HUY

XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ, NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HOÁ HỌC HỮU CƠ

Công trình được hoàn thiện tại : Trường Đại học Sư phạm Hà Nội

Người hướng dẫn khoa học : 1 PGS.TS ĐẶNG THỊ OANH

2 GS.TS NGUYỄN HỮU ĐĨNH

Phản biện 1 : PGS.TS Phùng Quốc Việt,Trường Đại học Hùng Vương

Phản biện 2 : PGS.TS Trần Quốc Đắc, Viện KHGD Việt Nam

Phản biện 3 : PGS.TS Vũ Quốc Trung, Trường ĐHSP Hà Nội

Luận án sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm Luận án cấp Trường

Họp tại trường Đại học Sư phạm Hà Nội Vào hồi giờ ngày tháng năm

Có thể tìm Luận án tại thư viện :

– Thư viện Quốc Gia

– Thư viện trường Đại học Sư phạm Hà Nội

DANH MỤC BÀI BÁO ĐÃ CÔNG BỐ

1 Trần Ngọc Huy, Đinh Thanh Tâm (2010), Bài toán nhận thức, Kỉ

yếu hội nghị toàn quốc lần thứ V về định hướng đổi mới chương trình, nội dung và phương pháp đào tạo – Giáo dục hóa học các trường đại học, cao đẳng, dạy nghề và phổ thông trong giai đoạn từ 2010 đến

2020, tr 230 – 235

2 Trần Ngọc Huy, Đặng Thị Oanh, Nguyễn Hữu Đĩnh (2011), Xây

dựng một số bài toán nhận thức để nghiên cứu bài mới ở chương hidrocacbon no Hoá học 11 nâng cao, Tạp chí khoa học – Trường Đại

học Sư phạm Hà Nội, số 2, tr 109 – 119

3 Trần Ngọc Huy, Đặng Thị Oanh (2012), Xây dựng một số bài toán

nhận thức dạng định lượng phần hidrocacbon lớp 11 – nâng cao, Kỷ

yếu hội thảo khoa học về Phát triển năng lực nghề nghiệp của sinh viên

sư phạm Hoá học, tr 210 – 217

4 Trần Ngọc Huy, Đặng Thị Oanh, Nguyễn Hữu Đĩnh (2012), Sử dụng

một số BTNT phần hoá học hữu cơ lớp 11 – NC trong dạy học đặt và

giải quyết vấn đề, Tạp chí Hoá học ứng dụng, số 4, tr 05 – 08

5 Trần Ngọc Huy, Đặng Thị Oanh (2013), Sử dụng một số bài toán

nhận thức phần hóa học hữu cơ lớp 11NC trong dạy học đặt và giải quyết vấn đề, Tạp chí khoa học – Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, số

4, tr 109 – 119

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Ngày nay, chúng ta đang sống trong thời kì bùng nổ thông tin, sự tiến bộ vượt bậc của khoa học, kĩ thuật Giáo dục chuyển từ xu hướng trang bị kiến thức sang phát triển phẩm chất và năng lực của người học

Chương trình Giáo dục phổ thông hiện hành của Việt Nam có những ưu điểm, tuy nhiên chưa đáp ứng được yêu cầu phát triển kinh tế, xã hội của đất nước trong thời kì mới Xu hướng đổi mới nền giáo dục Việt Nam theo định hướng phát triển phẩm chất, năng lực người học, đảm bảo hài hòa giữa “dạy chữ”, “dạy người” và định hướng nghề nghiệp, trong đó tập trung đẩy mạnh đổi mới phương pháp và hình thức tổ chức giáo dục

Bài toán nhận thức là một giải pháp quan trọng để phát triển năng lực, đặc biệt là năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo cho HS

Xuất phát từ lí do trên, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu là : "Xây dựng và sử

dụng bài toán nhận thức nhằm phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học hóa học hữu cơ lớp 11 nâng cao"

2 Mục đích nghiên cứu

Nghiên cứu xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức để dạy học phần hóa học hữu cơ lớp 11 theo chương trình nâng cao nhằm phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo cho HS, góp phần đổi mới phương pháp dạy và học hóa học ở trường THPT

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

– Nghiên cứu cơ sở lí luận về lý thuyết nhận thức, vấn đề sử dụng BTNT trong dạy học hoá học ở trường PT, cơ sở lí luận về phát triển năng lực cho

HS phổ thông, cơ sở lí luận về dạy học phát triển năng lực HS THPT

– Nghiên cứu thực trạng của việc sử dụng BTNT trong dạy học hóa học ở trường THPT

– Nghiên cứu nội dung kiến thức phần hoá học hữu cơ lớp 11– nâng cao

– Nghiên cứu đề xuất nguyên tắc, quy trình và xây dựng hệ thống BTNT phần hoá học hữu cơ lớp 11 nâng cao

– Nghiên cứu cách sử dụng BTNT trong dạy học để phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo của HS

– Thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính hiệu quả, tính khả thi của việc sử dụng BTNT trong dạy học hoá học

4 Khách thể và đối tượng nghiên cứu

4.1 Khách thể nghiên cứu

Nghiên cứu quá trình dạy và học môn hóa học ở trường THPT

4.2 Đối tượng nghiên cứu

Bài toán nhận thức và vấn đề phát triển năng lực của HS trong dạy học hóa học ở trường THPT

5 Phạm vi nghiên cứu

Phần hoá học hữu cơ lớp 11 nâng cao

Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo

6 Phương pháp nghiên cứu

– Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết (phương pháp phân tích, tổng hợp, lý luận, mô hình hóa, )

– Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn (phương pháp điều tra, quan sát, phỏng vấn, thực nghiệm sư phạm, chuyên gia, )

– Nhóm phương pháp xử lí thông tin (phương pháp thống kê toán học trong nghiên cứu khoa học giáo dục, )

7 Giả thuyết khoa học

Nếu xây dựng được một hệ thống bài toán nhận thức chất lượng và sử dụng hiệu quả chúng trong dạy học hoá học thì sẽ phát triển được năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo cho HS, góp phần đổi mới PPDH, nâng cao chất lượng dạy học hóa học

8 Đóng góp mới của luận án

– Làm sáng tỏ hơn hệ thống cơ sở lí luận về BTNT, đề xuất khái niệm về BTNT và vấn đề sử dụng BTNT trong dạy học hoá học

– Đưa ra các nguyên tắc, đề xuất quy trình, tiêu chí đánh giá và xây dựng mới hệ thống BTNT (định tính, định lượng và thực tiễn) phần hoá học hữu

cơ 11 nâng cao

– Nghiên cứu các yếu tố cấu trúc nên năng lực chung của học sinh và đề xuất cách sử dụng BTNT nhằm phát triển năng lực HS đặc biệt là năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo

– Nghiên cứu triển khai ứng dụng đề tài trong thực tiễn dạy học ở trường THPT

9 Cấu trúc của luận án

Ngoài phần mở đầu, luận án gồm 3 chương :

Chương 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn của bài toán nhận thức và vấn đề phát

triển năng lực học sinh ở trường phổ thông

Chương 2 Xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức nhằm phát triển năng

lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo cho học sinh thông qua phần Hoá học hữu cơ lớp 11 nâng cao

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm

Kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và phần phụ lục

CHƯƠNG 1

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA BÀI TOÁN NHẬN THỨC

VÀ VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH

Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG

1.1 LỊCH SỬ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

– Trên thế giới : Khoảng những năm 400 trước công nguyên, Sôcrat đã xây

dựng nên phương pháp dạy học độc đáo là sự đàm thoại – tranh luận Đó là

tiền thân của PPDH bằng bài toán nhận thức (BTNT)

Sau này, các nhà khoa học giáo dục như H.J.Đeway, V.Becton, Gen-tren, Vet–côp, Macôp, M.A Đa–nhi–côp, V Ôkôn,… đã công bố các công trình nghiên cứu về dạy học bằng câu hỏi, dạy học nêu vấn đề để tích cực hoá quá trình dạy học

– Ở Việt Nam, có một số công trình nghiên cứu của các tác giả như : Nguyễn Ngọc Quang, Nguyễn Cương, Đặng Thị Oanh, Nguyễn Xuân Trường, Trần Trung Ninh, Thái Duy Tuyên, Bernd Meier - Nguyễn Cường,

Lê Văn Năm, Đỗ Thị Thúy Hằng, các tác giả đưa ra cách sử dụng dạy học đặt và giải quyết vấn đề có liên quan đến bài toán nhận thức để phát triển tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS

Tổng quan về lịch sử nghiên cứu BTNT, chúng tôi thấy tư tưởng dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề có sử dụng BTNT đã xuất hiện từ lâu, đã có những nghiên cứu ban đầu về BTNT, tuy nhiên chưa có tác giả nào nghiên cứu một cách hệ thống và đưa ra được khái niệm bản chất nhất về BTNT và cách sử dụng BTNT về Hoá học hữu cơ lớp 11 nâng cao để phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo cho HS

1.2 THUYẾT NHẬN THỨC – CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA BÀI TOÁN NHẬN THỨC

1.2.1 Cơ sở tâm lý học của thuyết nhận thức (Recognitivism)

Theo thuyết nhận thức : Học tập là quá trình xử lí thông tin

1.2.2 Cơ sở triết học của lý thuyết nhận thức

1.2.2.1 Những khái niệm cơ sở

Khái niệm về mâu thuẫn ; khái niệm về vấn đề

1.2.2.2 Bản chất của nhận thức theo chủ nghĩa duy vật biện chứng

Nhận thức là quá trình phản ánh biện chứng, tích cực, tự giác và sáng tạo thế giới khách quan vào đầu óc con người trên cơ sở thực tiễn

1.2.2.3 Con đường biện chứng sự nhận thức

Chủ nghĩa duy vật biện chứng khẳng định rằng nhận thức là sự phản ánh hiện thực khách quan và các quy luật của nó vào bộ óc con người, đi từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng, từ tư duy trừu tượng đến thực tiễn

Đó là con đường biện chứng của sự nhận thức hiện thực khách quan

1.3 ĐỔI MỚI PPDH THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH

1.3.1 Khái niệm về năng lực

Theo GS Đinh Quang Báo: Năng lực được định nghĩa theo rất nhiều cách

khác nhau, có thể phân làm hai nhóm chính : Nhóm lấy dấu hiệu tố chất tâm

lý để định nghĩa ; Nhóm lấy dấu hiệu về các yếu tố tạo thành khả năng hành động để định nghĩa

1.3.2 Năng lực chung và năng lực chuyên biệt của HS

1.3.2.1 Năng lực chung

Theo GS Đinh Quang Báo, các năng lực chung gồm các nhóm năng lực như : Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân (năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực tư duy, năng lực tự quản lý) ; Nhóm năng lực về quan hệ xã hội (năng lực giao tiếp, năng lực hợp tác) ; Nhóm năng lực công

cụ (năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT), năng lực

sử dụng ngôn ngữ, năng lực tính toán)

1.3.2.2 Năng lực chuyên biệt

Theo PGS Đặng Thị Oanh, năng lực chuyên biệt môn hóa học : năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học, năng lực thực hành hoá học, năng lực tính toán, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua môn hoá học, năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống, năng lực sáng tạo

1.3.3 Một số đặc điểm của năng lực

Năng lực là đề cập đến sự tác động của một cá nhân cụ thể tới một đối tượng

cụ thể để có một sản phẩm nhất định ; Năng lực là một yếu tố cấu thành trong một hoạt động cụ thể Năng lực chỉ tồn tại trong quá trình vận động, phát triển của một hoạt động cụ thể ; Năng lực có thể quan sát được thông qua hoạt động của cá nhân ở một tình huống cụ thể ; Năng lực tồn tại dưới hai hình thức : Năng lực chung và chuyên biệt

1.3.4 Một số năng lực cần tập trung phát triển cho HS THPT

1.3.4.1 Phát triển năng lực phát hiện giải quyết vấn đề cho HS

1.3.4.2 Phát triển năng lực sáng tạo cho HS

1.4 MỘT SỐ PPDH TÍCH CỰC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH

1.4.1 Phương pháp đàm thoại phát hiện

1.4.2 Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề

1.4.3 Phương tiện trực quan trong dạy học hóa học

1.4.4 Bài tập hoá học trong dạy học

1.5 BÀI TOÁN NHẬN THỨC (Cognitive problem)

1.5.1 Bài tập, bài toán và bài toán nhận thức

1.5.1.1 Khái niệm bài tập (excercise) Theo chúng tôi, bài tập là bài giao

cho HS làm để vận dụng kiến thức đã học

1.5.1.2 Khái niệm bài toán (problem) Chúng tôi cho rằng “Bài toán là một

hệ thống thông tin xác định chứa đựng mâu thuẫn, bao gồm cái đã biết và cái chưa biết (cái đang còn là giả thuyết) có mối liên hệ chưa tường minh với nhau cần phải được làm sáng tỏ bằng phương pháp khoa học mới”

1.5.1.3 Khái niệm bài toán nhận thức trong dạy học (gọi tắt là bài toán

nhận thức: cognitive problem)

Theo GS Nguyễn Ngọc Quang : “Vấn đề của khoa học” sau khi xử lý sư phạm trở thành “Bài toán nhận thức”

Qua nghiên cứu, phân tích cơ sở lý luận về BTNT, chúng tôi đưa ra khái niệm mới về BTNT như sau :

“Bài toán nhận thức trong dạy học là một hệ thông tin xác định chứa đựng

mâu thuẫn, bao gồm cái đã cho và tri thức mới cần đạt được, mà phải bằng

những hoạt động tích cực, tìm tòi, nghiên cứu phép giải mới mới giải quyết

được thành công vấn đề, khi đó HS không chỉ lĩnh hội được tri thức mới, phát

triển được năng lực, mà cả sự tự tin, niềm vui sướng của sự nhận thức mới”

Cấu trúc của BTNT có ba phần :

– Cái đã cho là những dữ kiện ban đầu mà BTNT cho và cả những tri thức mà

HS đã có

– Tri thức mới cần chiếm lĩnh, là những kiến thức, kĩ năng, phương pháp

giải, mối liên hệ, mới đối với HS được khám phá sau khi giải BTNT

– Phép giải mới, sự vận dụng các tri thức đã có, thu thập thêm thông tin

trong SGK, tài liệu tham khảo, internet, để xây dựng giả thuyết và thiết lập

quy trình giải mới cho từng giả thuyết đề ra và giải BTNT

Như vậy BTNT có những đặc trưng sau đây :

Chứa đựng mâu thuẫn cơ bản của vấn đề cần nhận thức ; Phép giải chưa có sẵn ; Khi giải quyết xong BTNT, HS lĩnh hội được kiến thức mới, kĩ năng mới, phương pháp giải mới, hành động mới, chúng tôi gọi là tri thức mới làm cơ sở để hình thành và phát triển năng lực và cả sự tự tin, niềm vui sướng khi tự mình tìm ra tri thức mới

1.5.2 Mối quan hệ giữa bài tập, bài toán và bài toán nhận thức

Bảng 1.2 Phân biệt bài tập với bài toán và bài toán nhận thức

hoàn toàn mới đối

với nhân loại

HS nghiên cứu, tìm ra kiến thức, kĩ năng, phương pháp giải, công thức, mối liên hệ,… mới đối với mình

Ghi nhớ và rèn luyện một kĩ năng, vận dụng thành thạo một công thức, một quy luật

Tính

chất

– Chứa đựng mâu

thuẫn nhận thức giữa

cái đã biết và cái mà

khoa học chưa tìm ra

– Phép giải và kết

quả đều chưa có sẵn

đối với khoa học

– Chứa đựng mâu thuẫn nhận thức giữa cái mà HS đã biết và cái chưa biết

– Phép giải và kết quả

HS chưa biết nhưng khoa học đã biết

– Không chứa đựng mâu thuẫn nhận thức – Phép giải đã có sẵn

và kết quả chắc chắn sẽ tìm ra

HS nhớ được kiến thức, rèn luyện thành thạo

phát minh mới, quy

trình công nghệ mới,

quy luật mới,

năng mới, một phương pháp giải mới, công thức mới,

một kĩ năng, vận dụng thành thạo một công thức hay một phương pháp giải toán,…

Chưa đặt nặng yêu cầu phát triển năng lực chung mà chủ yếu phát triển năng lực chuyên biệt

1.5.3 Bài toán nhận thức và vấn đề phát triển năng lực HS

BTNT đáp ứng đầy đủ điều kiện để hình thành và phát triển năng lực HS :

Trang bị kiến thức mới ; Hình thành kĩ năng mới ; Phương pháp mới để tiếp cận giải bài toán ; Thái độ đúng đắn theo những chuẩn mực giá trị ; Phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo

1.5.3.1 Sử dụng BTNT để phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn

đề cho HS

HS phải tiến hành các thao tác tư duy như : để phát hiện các mặt đối lập hình thành lên mâu thuẫn cơ bản của vấn đề và phát biểu ra vấn đề cần giải quyết

HS đưa ra các giả thuyết Nghiên cứu đưa ra các quy trình mới sử dụng các

kĩ năng mới để giải BTNT Qua đó HS rút ra tri thức mới, điều quan trọng hơn là thông qua đó mà năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề được hình thành và phát triển

1.5.3.2 BTNT và vấn đề phát triển năng lực sáng tạo

Năng lực sáng tạo là năng lực tạo ra cái mới có ích trên cơ sở những cái đã

có Từ những kiến thức đã biết (làm nguyên liệu) ta phải thực hiện kết hợp

và biến đổi các kiến thức đó trong những điều kiện nhất định để tìm ra những kiến thức mới (sản phẩm mới) Thông qua giải BTNT thì năng lực sáng tạo của HS được hình thành và phát triển, có thể coi BTNT là biện pháp quan trọng để hình thành và phát triển năng lực sáng tạo cho HS

1.6 THỰC TRẠNG SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Ở VIỆT NAM

1.6.1 Lập kế hoạch điều tra

1.6.1.1 Mục đích của việc điều tra

– Thấy được thực trạng sử dụng các phương pháp dạy học ở trường THPT – Đi sâu phân tích cách thức tổ chức hoạt động dạy học môn hóa học và mối liên hệ với chất lượng dạy học

– Thấy được mức độ hiểu và vận dụng BTNT vào việc dạy học môn hóa học

1.6.1.2 Nội dung điều tra

– Điều tra tổng quát về tình hình sử dụng các PPDH ; ý kiến của GV về từng PPDH và việc đổi mới PPDH

– Điều tra cụ thể việc hiểu một số PPDH qua thực tế dạy học, đặc biệt là đưa BTNT vào các PPDH để phát triển năng lực HS

– Điều tra cụ thể việc hiểu vận dụng BTNT vào các PPDH trong dạy học hoá học – Điều tra về cơ sở vật chất phục vụ dạy học môn hoá học Thuận lợi và khó khăn của GV ở một số vùng miền khi tiến hành đổi mới PPDH

1.6.1.3 Địa bàn điều tra

Chúng tôi điều tra 14 trường THPT ở 9 tỉnh, thành phố là : Hà Nội (3), Bắc Ninh (1), Hải Dương (1) ; Ninh Bình (4), Nam Định (1), Quảng Ninh (1), Huế (1), Nghệ An (1), Cà Mau (1)

1.6.1.4 Đối tượng

Các giáo viên dạy môn Hoá học ở các trường THPT ; Các cán bộ quản lí đặc biệt là quản lí chuyên môn ở trường THPT ; Các cán bộ phụ trách môn Hoá học ở các Sở Giáo dục và Đào tạo của các tỉnh và TP trên

1.6.1.5 Phương pháp điều tra, thời gian điều tra

– Gửi và thu phiếu điều tra góp ý kiến ;Gặp gỡ trực tiếp trao đổi, phỏng vấn

36 giáo viên dạy môn hóa và 8 cán bộ quản lí ; Trực tiếp dự 4 giờ dạy của

GV ; Quan sát trực tiếp cơ sở vật chất phục vụ dạy học môn Hoá học

– Thời gian điều tra năm học 2009 – 2010

1.6.2 Tiến hành và kết quả điều tra

1.6.2.1 Hai giai đoạn điều tra

– Giai đoạn 1 Điều tra diện rộng để định hướng đề tài Chúng tôi tiến hành

phát phiếu điều tra đến 94 GV của 14 trường THPT

– Giai đoạn 2 Chúng tôi tiến hành điều tra về sự hiểu biết và việc sử dụng

BTNT trong dạy học ở trường THPT Trực tiếp dự 4 giờ dạy và trao đổi, phỏng vấn trực tiếp GV, Lãnh đạo cơ sở, Chuyên viên Hoá ở các tỉnh Ninh Bình, Hà Nội, Nam Định, Hà Nam, Bắc Ninh, Chúng tôi tiến hành phát phiếu điều tra đến 94 GV của 14 trường THPT

1.6.2.2 Phân tích kết quả điều tra

Qua số liệu điều tra cho thấy : GV đã có sự chuyển biến trong việc sử dụng các PPDH mới, tuy nhiên các PPDH truyền thống như thuyết trình, đàm thoại vẫn được sử dụng chủ yếu Việc hiểu biết về BTNT của GV ở nhiều trường còn hạn chế nên việc xây dựng và sử dụng BTNT vào các PPDH là rất hạn chế

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ, NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 11 NÂNG CAO

2.1 MỤC TIÊU, CẤU TRÚC NỘI DUNG CHƯƠNG TRÌNH PHẦN HOÁ HỌC HỮU CƠ LỚP 9 VÀ LỚP 11

Để xây dựng được BTNT phù hợp và trở thành tình huống có vấn đề với HS thì cần nắm vững mục tiêu, những nội dung kiến thức, kĩ năng hoá học từ chương trình hoá học THCS cho tới nội dung được đề cập trong BTNT, đặc biệt là những nội dung về hoá học hữu cơ trong chương trình hoá học THCS

mà HS đã được trang bị Tất cả những kiến thức đó được coi như tri thức HS

đã biết Đồng thời GV phải nắm vững mục tiêu, nội dung kiến thức về hoá học hữu cơ THPT, từ đó GV xác định những tri thức mới coi đó là điều chưa biết mà HS cần tìm tòi, nghiên cứu và rút ra được từ trong BTNT

2.2 XÂY DỰNG BTNT TRONG DẠY HỌC PHẦN HOÁ HỌC HỮU CƠ LỚP 11 NC

2.2.1 Cơ sở khoa học của việc xây dựng BTNT phần hóa học hữu cơ

Mâu thuẫn tồn tại trong mọi sự vật, hiện tượng là nguồn gốc, là động lực của

sự phát triển và nhận thức, có mâu thuẫn thì mới có vấn đề cần giải quyết, có mâu thuẫn thì tư duy mới hoạt động

2.2.2 Nguyên tắc xây dựng, quy trình xây dựng và tiêu chí đánh giá BTNT

2.2.2.1 Nguyên tắc xây dựng BTNT

a) Chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, chứa đựng tri thức mới

b) Đảm bảo tính chính xác của các nội dung kiến thức hoá học

c) Đảm bảo tính vừa sức, tính linh hoạt của BTNT

d) Phát huy năng lực của HS đặc biệt là năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo

e) Đảm bảo mục tiêu của chương trình và chuẩn kiến thức kĩ năng

2.2.2.2 Quy trình xây dựng BTNT

Bước 1 Xác định tri thức mà HS đã biết và tri thức cần hình thành

Bước 2 Xây dựng mâu thuẫn nhận thức cơ bản, vừa sức giải quyết của HS Bước 3 Xây dựng BTNT : Chọn các dữ kiện xuất phát (từ những kiến thức HS

đã biết, từ hình ảnh, tranh vẽ, thí nghiệm từ SGK) phù hợp với trình độ HS để tạo mâu thuẫn trong nhận thức với (cái chưa biết) yêu cầu đặt ra của BTNT

Bước 4 Kiểm tra lại tính chính xác, khoa học, theo các tiêu chí của BTNT

Như vậy khi xây dựng BTNT phải đảm bảo một số yêu cầu sau đây :

– Xuất phát từ tri thức đã biết, quen thuộc với HS

– Chứa đựng chướng ngại nhận thức mà người giải không thể dùng sự tái hiện hay hành động quen thuộc để tìm ra lời giải mà phải thông qua quá trình tích cực tìm tòi, phát hiện mới tìm ra lời giải, tức là không có lời giải được chuẩn bị sẵn

– Mâu thuẫn nhận thức phải được cấu trúc một cách sư phạm để thực hiện được đồng thời hai mục đích, vừa sức và không có lời giải được chuẩn bị sẵn Cấu trúc đặc biệt này có tác dụng kích thích ham muốn tìm tòi phát hiện của HS

2.2.2.3 Tiêu chí đánh BTNT: BTNT phải đảm bảo những tiêu chí sau :

Chứa đựng mâu thuẫn nhận thức ; Chứa đựng tri thức mới ; Đảm bảo mục tiêu, chương trình, chuẩn kiến thức, kĩ năng ; Cấu trúc gồm 3 phần : Cái đã

biết, cái chưa biết và phép giải ; Vừa sức tiếp thu, khả năng nhận thức và giải quyết của HS ; Ngôn từ phải rõ ràng, trong sáng

2.2.3 Xây dựng các dạng BTNT phần hóa học hữu cơ lớp 11 – NC

2.2.3.1 Xây dựng theo tính chất bài toán

a) BTNT định tính

BTNT 2 Xây dựng BTNT về phản ứng halogen hoá ankan

Bước 1 Tri thức HS đã biết và mục tiêu của BTNT

– Kiến thức HS đã biết : Phản ứng giữa CH4 + Cl2 ⎯⎯ as → CH3–Cl + HCl

ở lớp 9 ; Bậc cacbon ; Mức độ hoạt động của các halogen

– Kiến thức cần hình thành : Phản ứng thế H trong ankan là sự thay thế dần

từng nguyên tử H bằng nguyên tử halogen (Cl, Br) ; Phản ứng thế của hiđrocacbon no với halogen là sự phá vỡ liên kết σ(C–H) và liên kết Cl–Cl để hình thành liên kết σ(C–Cl) và liên kết H – Cl ; Các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm phản ứng thế

Bước 2 Xây dựng mâu thuẫn nhận thức cơ bản

– Ở lớp 9 HS biết CH4 + Cl2 chỉ thu được CH3Cl, quan sát hình vẽ 5.4 SGK

HH 11 – NC lại thấy có 4 sản phẩm hữu cơ ? Mâu thuẫn

Trong propan, có 6H bậc 1 trong khi chỉ có 2H bậc 2, khi phản ứng với clo

thì sản phẩm thế H bậc 2 lại nhiều hơn H bậc 1 ? Mâu thuẫn

– So sánh số nguyên tử H bậc I, và H bậc II trong phân tử CH3–CH2–CH3 và

dự đoán xem nếu CH3–CH2–CH3 phản ứng với Cl2 (as, 1:1) thu được mấy sản phẩm ? Cho biết sản phẩm chính, sản phẩm phụ ? Viết PTHH

Thực tế (theo SGK) đâu là spc, đâu là spp ? Giải thích nguyên nhân và rút ra kết luận về khả năng bị thế của H ở cacbon bậc khác nhau trong ankan

Cho biết tỉ lệ sản phẩm chính ? So sánh tỉ lệ spc, spp của các phản ứng (1)

và (2) rút ra nhận xét gì ? Giải thích và rút ra kiến thức mới

Bước 4 Kiểm tra lại

BTNT này đảm bảo tính chính xác, khoa học thỏa mãn các tiêu chí của BTNT

b) BTNT định lượng

BTNT 4 Xác định khối lượng CO 2 và H 2 O từ sản phẩm đốt cháy

Bước 1 Kiến thức, kĩ năng HS đã biết và mục tiêu của BTNT

Kiến thức đã biết : Cách chuyển chất hữu cơ thành các chất vô cơ đơn giản

bằng phản ứng đốt cháy ; H2SO4 đặc hút nước ; CO2 tác dụng được với dung dịch nước vôi trong (Ca(OH)2)

Kiến thức cần hình thành : Các phương pháp xác định khối lượng CO2 và

H2O từ sản phẩm đốt cháy một chất hữu cơ

Bước 2 Xác định mâu thuẫn nhận thức : Chỉ với 2 bình đựng dung dịch

Ca(OH)2, H2SO4 đặc, các thiết bị và điều kiện thí nghiệm có đủ, có những cách làm nào để tiến hành xác định khối lượng CO2 và H2O ? Mâu thuẫn !

Nếu trong phòng thí nghiệm không có dung dịch Ca(OH)2 và H2SO4 đặc thì

có thể thay bằng chất gì ?

Bước 3 Xây dựng BTNT

Để định lượng CO2 và H2O khi đốt cháy hoàn toàn 8,6 gam C6H14, người ta chuẩn

bị sẵn các hoá chất Ca(OH)2 và H2SO4 đặc và đầy đủ các dụng cụ thí nghiệm a) Xây dựng các phương pháp (các bước cụ thể) để xác định khối lượng CO2

và H2O

b) Nếu trong phòng thí nghiệm không có dung dịch Ca(OH)2 và H2SO4 đặc thì có thể thay bằng chất gì ?

2.2.3.2 Theo mức độ nhận thức

Chúng tôi xây dựng BTNT theo bốn mức độ :

Mức độ biết ; Mức độ hiểu ; Vận dụng ; Vận dụng sáng tạo

BTNT 8 Liên kết hiđro

Bước 1 Kiến thức, kĩ năng HS đã biết và mục tiêu của BTNT

– Kiến thức đã biết : Nhiệt độ sôi phụ thuộc chủ yếu vào phân tử khối (M)

của các chất ; Bản chất của các loại liên kết hoá học đều do lực hút tĩnh điện của các hạt mang điện tích trái dấu

– Kiến thức cần hình thành :

Mức độ biết : Có liên kết hiđro giữa các phân tử ancol, liên kết này làm tăng

nhiệt độ sôi của các ancol so với các chất có M tương đương nhưng không

có liên kết hiđro

Mức độ hiểu : Bản chất sự hình thành liên kết hiđro giữa các phân tử ancol,

từ đó khái quát lên sự hình thành lên liên kết hiđro giữa các phân tử ancol

Mức độ vận dụng : Vận dụng bản chất liên kết hiđro để giải thích sự hình

thành liên kết hiđro trong một số trường hợp với nguyên tố âm điện lớn như

là F, O, N, S, để giải thích nhiệt độ sôi của các cặp : H2O và C2H5OH ;

H2O và H2S ; HF và HCl ; HCHO và CH3OH ;