Chiến lược phát triển giáo dục 20112020 đã nêu giải pháp cụ thể cho giáo dục phổ thông “thực hiện đổi mới chương trình và sách giáo khoa từ sau năm 2015 theo định hướng phát triển năng lực học sinh. Chương trình phải hướng tới phát triển các năng lực chung mà mọi học sinh đều cần có trong cuộc sống như năng lực sáng tạo, năng lực hợp tác, năng lực tự học, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề,...”
MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Đổi toàn diện giáo dục toàn xã hội quan tâm, đặc biệt giai đoạn Định hướng đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo rõ Nghị Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI (Nghị số 29-NQ/TW): “Chuyển mạnh trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học”, “cuộc cách mạng phương pháp giáo dục phải hướng vào người học, rèn luyện phát triển khả giải vấn đề cách động, độc lập sáng tạo q trình học tập nhà trường phổ thơng Áp dụng phương pháp giáo dục bồi dưỡng cho học sinh lực tư sáng tạo, lực giải vấn đề” Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020 nêu giải pháp cụ thể cho giáo dục phổ thơng “thực đổi chương trình sách giáo khoa từ sau năm 2015 theo định hướng phát triển lực học sinh Chương trình phải hướng tới phát triển lực chung mà học sinh cần có sống lực sáng tạo, lực hợp tác, lực tự học, lực phát giải vấn đề, ” Để thực mục tiêu chiến lược này, Bộ Giáo dục Đào tạo xác định cần chuyển đổi mục tiêu giáo dục từ định hướng nội dung sang định hướng phát triển lực chung lực chuyên biệt môn học để giúp học sinh (HS) sống phát triển xã hội đại Mơn Hóa học mơn học nhóm mơn khoa học tự nhiên, phổ thông cung cấp cho học sinh tri thức hóa học phổ thơng tương đối hoàn chỉnh chất, biến đổi chất, mối liên hệ cơng nghệ hóa học, mơi trường người Vì mơn Hóa học có điều kiện để GV thực nhiệm vụ phát triển lực giải vấn đề (GQVĐ) cho HS cách hiệu Trong dạy học hoá học, tập hóa học (BTHH) vừa mục đích, vừa nội dung, PPDH phương tiện dạy học hiệu để phát triển lực rèn kĩ cho HS Giải BTHH với tư cách PPDH, có tác dụng tích cực đến việc giáo dục, rèn luyện phát triển HS Đồng thời, thước đo thực chất nắm vững kiến thức kĩ hóa học HS Như BTHH có vai trị quan trọng hiệu sâu sắc việc thực mục tiêu đào tạo, hình thành phương pháp chung việc tự học hợp lí, rèn luyện kĩ năng, phát triển tư duy, lực PH GQVĐ cho HS Song việc sử dụng BTHH dạy học chưa thực GV trọng mức, GV tập trung rèn kĩ giải BTHH để đáp ứng yêu cầu thi cử chưa ý đến việc sử dụng tập để phát triển lực cho HS Vì việc xây dựng nghiên cứu sử dụng hệ thống tập định hướng phát triển lực dạy học hóa học cách linh hoạt, có kết hợp hợp lý với PPDH khác để phát triển tối đa lực nhận thức tư HS, lực PH GQVĐ cho HS yêu cầu cấp bách nhiệm vụ đổi bản, tồn diện giáo dục Trên sở chọn đề tài: “Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập chương Cacbon-Silic (Hóa học 11) nhằm phát triển lực phát giải vấn đề cho học sinh THPT” làm đề tài nghiên cứu áp dụng vào trình dạy học mơn Hóa học trường THPT Thủy Sơn – Thủy Nguyên – Hải Phòng Mục đích nghiên cứu Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập chương Cacbon-Silic Hóa học 11 nhằm phát triển lực PH GQVĐ cho HS góp phần đổi PPDH nâng cao chất lượng dạy học hoá học THPT Nhiệm vụ nghiên cứu Để thực mục đích trên, nhiệm vụ nghiên cứu đề sau: - Nghiên cứu sở lí luận có liên quan đến đề tài về: Đổi PPDH, phát triển lực PH GQVĐ cho HS q trình dạy - học Hóa học; BTHH mối quan hệ BTHH với việc nâng cao lực PH GQVĐ - Phân tích cấu trúc, nội dung chương trình hố học THPT sâu vào chương Cacbon – Silic hoá học lớp 11 THPT - Tuyển chọn, xây dựng hệ thống tập chương Cacbon-Silic Hóa học 11 nghiên cứu phương pháp sử dụng chúng việc phát triển lực PH GQVĐ cho HS - Thiết kế giáo án dạy có sử dụng BTHH để phát triển lực PH GQVĐ cho HS - Điều tra thực trạng việc sử dụng BTHH dạy học trường phổ thông việc phát triển lực PH GQVĐ cho HS số trường THPT thành phố Hải Phòng - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá chất lượng, tính phù hợp hệ thống tập xây dựng tính khả thi, hiệu phương pháp sử dụng đề xuất nhằm phát triển lực PH GQVĐ cho HS Khách thể đối tượng nghiên cứu 4.1 Khách thể nghiên cứu Q trình dạy học hóa học trường THPT 4.2 Đối tượng nghiên cứu Phát triển lực PH GQVĐ cho HS sử dụng hệ thống tập chương Cacbon-Silic Hóa học 11 chọn lọc phân dạng dạy học hoá học phổ thông Vấn đề nghiên cứu Xây dựng sử dụng hệ thống tập định hướng lực phần Chương IV Cacbon-Silic (Hóa học 11 bản) dạy học để nâng cao lực PH GQVĐ cho học sinh THPT? Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng hệ thống tập đa dạng có chọn lọc phân dạng cụ thể, đồng thời có phương pháp sử dụng chúng cách hợp lí phối hợp với PPDH tích cực giúp học sinh phát triển lực nhận thức, lực PH GQVĐ góp phần nâng cao chất lượng dạy – học hoá học phổ thông Giới hạn phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu việc tuyển chọn, xây dựng sử dụng BTHH chương Cacbon-Silic Hóa học 11 để phát triển lực PH GQVĐ cho HS Các nghiên cứu khảo sát tiến hành phạm vi trường THPT Thủy Sơn THPT Lý Thường Kiệt - huyện Thủy Nguyên - Hải Phòng Số liệu sử dụng để nghiên cứu đề tài thu thập điều tra khảo sát từ 9/2013 đến 11/2014 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Tổng quan sở lí luận phát triển lực PH GQVĐ dạy học sử dụng BTHH dạy học hoá học để phát triển lực PH GQVĐ cho HS Lựa chọn, xây dựng hệ thống tập định hướng phát triển lực chương Cacbon-Silic - Hóa học 11, đề xuất phương pháp sử dụng hệ thống tập xây dựng dạy học để phát triển lực PH GQVĐ cho HS THPT Phương pháp nghiên cứu Để chứng minh giả thuyết trên, đề tài sử dụng phối hợp nhóm phương pháp nghiên cứu sau đây: 9.1 Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận Nghiên cứu, tổng quan tài liệu lý luận dạy học có liên quan đến đề tài Sử dụng phối hợp phương pháp phân tích, đánh giá, tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hóa… tài liệu thu thập từ nguồn khác 9.2 Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Điều tra, vấn GV HS thực trạng việc phát triển lực GQVĐ cho HS dạy học hóa học Quan sát trình học tập HS qua học, vấn HS Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu tính khả thi hệ thống tập biện pháp đề xuất để bồi dưỡng lực PH GQVĐ 9.3 Phương pháp xử lí thơng tin: Sử dụng phương pháp thống kê toán học nghiên cứu khoa học giáo dục để xử lí kết thực nghiệm sư phạm 10 Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận khuyến nghị, tài liệu tham khảo phụ lục, nội dung luận văn trình bày chương: Chương 1: Cơ sở lí luận thực tiễn đề tài Chương 2: Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập chương CacbonSilic hóa học 11 nhằm phát triển lực phát giải vấn đề cho học sinh Chương 3: Thực nghiệm sư phạm CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu 1.2 Định hướng đổi giáo dục phổ thông 1.2.1 Một số quan điểm đạo đổi giáo dục trung học 1.2.2 Những định hướng đổi chương trình giáo dục phổ thơng 1.2.3 Đổi phương pháp dạy học trường trung học 1.3 Năng lực phát triển lực dạy học 1.3.1 Khái niệm lực Năng lực hiểu thành thạo, khả thực cá nhân công việc Khái niệm lực dùng đối tượng tâm lý, giáo dục học Sơ đồ 1.1 Các thành tố cấu thành lực Tri thức Tri thức Hành vi, thái độ Hành vi, thái độ Kỹ năng, kỹ xảo Kỹ năng, kỹ xảo Năng lực Văn hóa, bối cảnh Văn hóa, bối cảnh Khả năng, tiềm Khả năng, tiềm Năng lực khả vận dụng kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng, thái độ hứng thú để hành động cách phù hợp có hiệu tình đa dạng việc học tập sống Khái niệm phát triển lực hiểu đồng nghĩa với phát triển lực hành động hay gọi lực thực (Competency) 1.3.2 Đặc điểm lực Năng lực mang tính cá nhân, có tác động cá nhân cụ thể tới đối tượng cụ thể (kiến thức, quan hệ xã hội, …) để có sản phẩm định; phân biệt người với người khác Năng lực thể thơng qua hành động, yếu tố cấu thành hoạt động cụ thể Năng lực tồn trình vận động, phát triển hoạt động cụ thể Năng lực vừa mục tiêu, vừa kết hoạt động Năng lực đánh giá kết quả/hiệu cụ thể, đề cập tới xu đạt kết cơng việc cụ thể, người cụ thể thực 1.3.3 Cấu trúc lực Ta mơ tả cấu trúc lực hành động cấu trúc chung lực sơ đồ sau: Sơ đồ 1.2 Cấu trúc chung lực Năng lực chuyên môn Năng lực chuyên môn Năng lực cá thể Năng lực cá thể Năng lực phương pháp Năng lực phương pháp Năng lực xã hội Năng lực xã hội Năng lực hành động Năng lực hành động 1.3.4 Các lực chung cần hình thành phát triển cho học sinh 1.3.5 Các lực chun biệt mơn Hóa học nhà trường THPT Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học; Năng lực thực hành hóa học bao gồm; Năng lực tính tốn; Năng lực giải vấn đề thơng qua mơn hóa học; Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào sống 1.4 Năng lực phát giải vấn đề 1.4.1 Khái niệm lực phát giải vấn đề Năng lực PH GQVĐ lực hoạt động trí tuệ người trước vấn đề, tốn cụ thể, có mục tiêu có tính hướng đích cao địi hỏi phải huy động khả tư tích cực sáng tạo nhằm tìm lời giải cho vấn đề Năng lực PH GQVĐ hiểu khả người phát vấn đề cần giải biết vận dụng kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm thân, sẵn sàng hành động để giải tốt vấn đề đặt 1.4.2 Cấu trúc lực phát giải vấn đề Năng lực PH GQVĐ tổng hòa lực sau: Năng lực nhận thức, học tập môn; Năng lực tư độc lập; Năng lực hợp tác làm việc nhóm; Năng lực tự học; Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn sống 1.4.3 Biện pháp phát triển lực phát giải vấn đề Biện pháp 1: Tạo tình có vấn đề qua ví dụ, tốn thực tiễn dẫn tới vấn đề cần phát Biện pháp 2: Tổ chức cho học sinh tập dượt liên tưởng, huy động kiến thức cần thiết để khai thác tình huống, tiếp cận, nhận biết giới hạn phạm vi trình tìm cách GQVĐ Biện pháp 3: Coi trọng sử dụng cách hợp lí, có mục đính phương tiện trực quan giúp HS thuận lợi việc phát hiện, nắm bắt GQVĐ Biện pháp 4: Tập dượt cho HS tổ chức tri thức thông qua hoạt động so sánh, tương tự, đặc biệt hoá, khái quát hoá, trừu tượng hoá, để dự đoán chất vấn đề, GQVĐ Biện pháp 5: Tổ chức cho HS phân tích, lựa chọn, tách biệt nhóm dấu hiệu đặc trưng cho VĐ, xác định mối quan hệ chất biểu bên vấn đề Biện pháp 6: Tập luyện cho HS sử dụng ngôn ngữ, kí hiệu hố học, để diễn đạt nội dung Hố học Biện pháp 7: Xây dựng tình thực tiễn (trực tiếp gián tiếp) thông qua hệ thống câu hỏi Đồng thời rèn luyện cho HS lực vận dụng kiến thức Hoá học để giải toán thực tiễn 1.4.4 Biểu lực phát giải vấn đề Với mơn Hóa học, lực PH GQVĐ có mức độ thể hiện: a) Phân tích tình học tập mơn hóa học; Phát nêu tình có vấn đề học tập mơn hóa học b) Xác định biết tìm hiểu thông tin liên quan đến vấn đề phát chủ đề hóa học; c) Đề xuất giải pháp GQVĐ phát d) Thực giải pháp GQVĐ nhận phù hợp hay khơng phù hợp giải pháp thực Đưa kết luận xác ngắn gọn 1.4.5 Các phương pháp đánh giá lực phát giải vấn đề học sinh Đánh giá theo lực đánh giá kiến thức, kỹ thái độ bối cảnh có ý nghĩa Đánh giá lực thông qua sản phẩm học tập trình học tập HS, đánh giá lực HS thực số phương pháp (công cụ) sau: 1.4.4.1 Đánh giá qua quan sát 1.4.4.2 Đánh giá qua hồ sơ học tập 1.4.4.3 Tự đánh giá 1.4.4.4 Đánh giá đồng đẳng 1.5 Phương pháp dạy học phát giải vấn đề 1.5.1 Khái niệm, chất phương pháp dạy học phát giải vấn đề Dạy học PH GQVĐ PPDH GV tạo tình có vấn đề, điều khiển HS phát vấn đề, hoạt động tự giác, tích cực, chủ động, sáng tạo để giải vấn đề thơng qua chiếm lĩnh tri thức, rèn luyện kĩ đạt nhũng mục đích học tập khác 1.5.2 Quy trình dạy học theo phát giải vấn đề Cấu trúc quy trình dạy học PH GQVĐ mơ tả sơ đồ sau: Sơ đồ 1.3 Sơ đồ quy trình dạy học PH GQVĐ 1.5.3 Tình có vấn đề 1.5.3.1 Khái niệm Tình có vấn đề trở ngại trí tuệ người, xuất họ chưa biết cách giải thích tượng, kiện, trình thực tế, chưa thể đạt tới mục cách thức hành động quen thuộc Quan niệm lý luận dạy học: Tình có vấn đề tình mà mâu thuẫn khách quan toán nhận thức HS chấp nhận vấn đề học tập mà họ cần giải được, kết họ nắm tri thức 1.5.3.2 Cơ chế phát sinh tình có vấn đề 1.5.3.3 Cách thức xây dựng tình có vấn đề dạy học hóa học - Cách thứ (tình nghịch lí – bế tắc) - Cách thứ hai (tình lựa chọn) - Cách thứ ba (tình “tại sao”- hay tình nhân quả) 1.5.4 Các mức độ việc áp dụng dạy học phát giải vấn đề Sơ đồ 1.5 Các mức độ áp dụng DH PH GQVĐ 1.5.5 Ưu điểm, nhược điểm phương pháp phát giải vấn đề 1.6 Bài tập hóa học – Phương tiện dạy học hiệu việc phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 1.6.1 Khái niệm tập hóa học BTHH vấn đề học tập giải nhờ suy luận logic, phép tốn thí nghiệm hóa học sở khái niệm, định luật, học thuyết phương pháp hóa học 1.6.2 Phân loại tập hóa học Dựa bậc nhận thức ý đến đặc điểm học tập định hướng lực, xây dựng tập theo dạng: - Các tập dạng tái hiện: Yêu cầu hiểu tái tri thức Bài tập tái trọng tâm tập định hướng lực - Các tập vận dụng: Các tập vận dụng kiến thức tình khơng thay đổi - Các tập giải vấn đề: Các tập đòi hỏi phân tích, tổng hợp, đánh giá, vận dụng kiến thức vào tình thay đổi, GQVĐ - Các tập gắn với bối cảnh, tình thực tiễn: Các tập vận dụng GQVĐ gắn vấn đề với bối cảnh tình thực tiễn 1.6.3 Xu hướng phát triển tập hóa học Xu hướng phát triển BTHH hướng đến rèn luyện khả vận dụng kiến thức, phát triển khả tư hóa học, tập địi hỏi tư duy, tìm tịi, giải vấn đề thực tiễn 1.6.4 Ý nghĩa tập hóa học 1.7 Thực trạng sử dụng tập hóa học phát triển lực phát giải vấn đề cho học sinh q trình dạy học hóa học trường trung học phổ thơng 1.7.1 Mục đích điều tra Chúng tiến hành điều tra GV HS số trường THPT Hải Phòng để đánh giá thực trạng sử dụng PPDH tích cực BTHH định hướng phát triển lực trình dạy học Hóa học trường THPT 1.7.2 Nội dung phương pháp điều tra 1.7.2.1 Nội dung điều tra Nghiên cứu cụ thể thực trạng việc sử dụng tập theo định hướng lực, PPDH định hướng nâng cao lực PH GQVĐ dạy học mơn Hóa học trường phổ thơng nay, tác động tới hứng thú học tập HS 1.7.2.2 Đối tượng điều tra Thực điều tra 08 giáo viên dạy mơn Hóa học 232 HS lớp 11 Ban lớp: 11B2, 11B4, 11B5, 11B7 trường THPT Thủy Sơn; 11B3, 11B9 trường THPT Lý Thường Kiệt, huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng 1.7.2.3 Phương pháp điều tra 10 Dự giờ, gặp gỡ, trao đổi với GV để đánh giá thực trạng sử dụng BTHH hai trường THPT Thủy Sơn THPT Lý Thường Kiệt Phát thu phiếu điều tra qua GV HS điều tra thực trạng dạy học mơn Hóa học trường THPT 1.7.3 Tiến hành điều tra 1.7.4 Kết đánh giá kết điều tra Qua điều tra GV HS, chúng tơi có số nhận xét sau thực trạng sử dụng BTHH trường phổ thông: - Về nguồn tập: phần lớn GV sử dụng tập có sẵn SGK, SBT sách tham khảo (biểu đồ 1.2) - Về dạng tập: hay dùng câu hỏi lý thuyết, tập lý thuyết định tính dạy học Những dạng tập có thí nghiệm, hình vẽ hay tập thực nghiệm định lượng không ý (biểu đồ 1.3) - Mục đích sử dụng tập: tập giúp HS nhớ lý thuyết, rèn kỹ đáp ứng yêu cầu kiểm tra, thi cử mục đích sử dụng cao Tiếp theo tập giúp HS vận dụng mở rộng kiến thức - PPDH: nặng nề PP truyền thống, chưa sử dụng nhiều PPDH tích cực, PPDH PH GQVĐ có khoảng 30% (biểu đồ 1.1) Tiểu kết chương CHƯƠNG TUYẾN CHỌN, XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TẬP CHƯƠNG CACBON – SILIC HOÁ HỌC LỚP 11 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC PHÁT HIỆN VÀ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 2.1 Phân tích nội dung cấu trúc nội dung chương Cacbon - Silic hóa học lớp 11 trung học phổ thông 2.1.1 Mục tiêu chương Cacbon – Silic hoá học lớp 11 trung học phổ thông 2.1.2 Cấu trúc nội dung chương Cacbon-Silic 2.1.3 Những điểm ý nội dung phương pháp dạy học chương Cacbon – Silic hoá học lớp 11 11 2.2 Tuyến chọn xây dựng hệ thống tập hóa học định hướng phát triển lực phát giải vấn đề cho học sinh 2.2.1 Nguyên tắc lựa chọn xây dựng hệ thống tập hóa học định hướng phát triển lực phát giải vấn đề cho học sinh Việc lựa chọn xây dựng hệ thống BTHH để phát triển lực PH GQVĐ cho HS cần đảm bảo nguyên tắc sau: Đảm bảo tính mục tiêu chương trình, chuẩn kiến thức kỹ định hướng phát triển lực HS Đảm bảo tính xác, khoa học nội dung kiến thức hóa học mơn khoa học có liên quan Đảm bảo phát huy tính tích cực tìm tịi vận dụng tối đa kiến thức có HS để giải tốt vấn đề đặt tập Đảm bảo phát triển lực HS, đặc biệt lực GQVĐ 2.2.2 Quy trình xây dựng tập hóa học định hướng phát triển lực phát giải vấn đề cho học sinh Việc xây dựng BTHH để phát triển lực PH GDVĐ cho HS thực theo quy trình sau: Bước 1: Lựa chọn nội dung học tập, tượng, tình thực tiễn Bước 2: Xác định tri thức HS có kiến thức kỹ cần hình thành nội dung học tập, hoạt động, tình thực tiễn chọn Bước 3: Xây dựng mâu thuẫn nhận thức từ nội dung học tập đảm bảo mâu thuẫn GQVĐ sở tri thức HS có Bước 4: Thiết kế tập diễn đạt Bước 5: Xây dựng đáp án, lời giải kiểm tra tính xác, khoa học, văn phong diễn đạt, trình bày… theo tiêu chí tập định hướng lực Bước 6: Tiến hành thử nghiệm chỉnh sửa Ví dụ xây dựng tập tính chất oxit cacbon Nội dung lựa chọn: Tính chất hóa học hợp chất cacbon Kiến thức cần hình thành: CO có tính khử, CO khơng có tính khử, có tính oxi hóa 12 Kiến thức HS có: oxit tính chất hóa học oxit, số oxi hóa cách xác định vai trị chất qua dấu hiệu thay đổi số oxi hóa Kỹ HS có: xác định số oxi hóa nguyên tố hợp chất, viết cân phương trình hóa học phản ứng, vai trị chất phản ứng oxi hóa – khử - Xây dựng mâu thuẫn nhận thức: oxit nguyên tố phi kim cacbon CO2 khơng có tính khử mà CO lại có tính khử? CO có tính chất oxit axit cịn CO oxit trung tính Xây dựng tập: Bài tập 1: Tại sử dụng CO thay cho CO có bình chữa cháy thơng thường? - Xác định vấn đề cần giải quyết: khác cấu tạo CO CO - Hướng giải vấn đề: số oxi hóa C oxit này? Xác định khả tham gia phản ứng oxi hóa – khử chúng… - Xác định số oxi hóa C oxit so với số oxi hóa tối đa C 2.3 Hệ thống tập chương Cacbon-Silic hoá học 11 trung học phổ thông định hướng phát triển lực phát giải vấn đề 2.3.1 Nguyên tắc xếp hệ thống tập định hướng phát triển lực phát giải vấn đề Việc xếp hệ thống BTHH thực theo nguyên tắc: - Sắp xếp theo mức độ nhận thức đặc điểm tập định hướng lực - Sắp xếp theo thứ tự nội dung học tập chương Như hệ thống tập xếp theo dạng: - Các tập vận dụng (củng cố kiến thức, rèn kỹ bản) - Các tập GQVĐ (có phân tích, tổng hợp, vận dụng kiến thức) - Các tập gắn với bối cảnh, tình thực tiễn 2.3.2 Hệ thống tập vận dụng kiến thức chương Cacbon-Silic định hướng phát triển lực phát giải vấn đề Các tập vận dụng kiến thức tình không thay đổi Các tập nhằm củng cố kiến thức rèn luyện kỹ Dạng tập lý thuyết 13 Bài 1: Giải thích Cacbon có nhiều dạng tồn khác nhau? Phát vấn đề Cacbon có nhiều dạng tồn khác chúng có khả liên kết theo cách khác để đạt cấu hình bền khí Các dạng thù hình loại nguyên tử nguyên tố tạo nên cấu tạo khác dẫn đến tương tác nguyên tử khác nên có tính chất vật lí (màu sắc, khả dẫn điện dẫn nhiệt, ) khác Hướng giải vấn đề Quan sát hình ảnh dạng thù hình cấu trúc chúng để phát biểu cách thức cấu tạo riêng biệt khác dạng thù hình Giải thích đặc điểm liên kết nguyên tử cacbon dạng thù hình để phát biểu ảnh hưởng tới tính chất vật lí chúng Bài 2: Giải thích Cacbon vừa có tính khử lại vừa có tính oxi hóa? Viết PTHH để minh họa cho tính chất Phát vấn đề: Các mức oxi hóa có C Hướng giải vấn đề: Nguyên tố C đạt trạng thái số oxi hóa -4, +2, +4 hợp chất nên Cacbon đơn chất (0) giảm trạng thái số oxi hóa xuống -4 hình thành liên kết với nguyên tố kim loại hidro thể tính oxi hóa, tăng số oxi hóa lên +2, +4 hình thành liên kết với nguyên tố O, S, N, thể tính khử Dạng tốn CO2 tác dụng với dung dịch kiềm có sử dụng giá trị tỉ lệ số mol OH - CO2 để xác định muối tạo thành 2.3.3 Hệ thống tập giải vấn đề Các tập địi hỏi phân tích, tổng hợp, đánh giá, vận dụng kiến thức vào tình thay đổi, GQVĐ Dạng tập đòi hỏi sáng tạo HS Dạng tập tính khử C, CO Bài 37: Để khử hoàn toàn 17,6 gam hỗn hợp Fe, FeO, Fe3O4, Fe2O3 cần vừa đủ 2,24 lít CO (đktc) Tính khối lượng Fe thu được? Mâu thuẫn nhận thức: HS thấy giải phương pahps đại số, phải tìm phương pháp giải khác Phải giải tập phương pháp nào? 14 Kiến thức HS có cần sử dụng: Định luật bảo tồn ngun tố, bảo tồn khối lượng; Tính khử CO HS phát vấn đề: Khử oxit sắt, CO lấy oxi oxit sắt để tạo Fe CO2: CO + O → CO2 , số mol nguyên tử O oxit sắt số mol CO Hướng giải vấn đề: Tính khối lượng oxi oxit: nO=nCO=0,1 mol => mO=0,1x16=1,6 gam Lấy khối lượng hỗn hợp trừ khối lượng oxi khối lượng sắt Khối lượng sắt (Fe) 17,6 – 1,6 = 16 gam Bài tập trắc nghiệm khách quan Bài toán CO2 tác dụng với dung dịch kiềm: Khơng tính giá trị tỉ lệ số mol OH- CO2 (Đề phải cho kiện khác để xác định sản phẩm phản ứng) Dạng tập có sử dụng hình vẽ, sơ đồ, thí nghiệm Bài 59: Quan sát hình vẽ dụng cụ dùng để điều chế thử tính chất chất khí X a) Vai trò dung dịch NaHCO3 bão hòa thí nghiệm gì? Có thể thay dung dịch NaHCO dung dịch khác nữa? b) Khí qua ống dẫn (1) khí qua ống dẫn (2) khí gì? c) Sau khí qua ống dẫn (2) vào ống nghiệm chứa ml nước mẩu giấy quỳ tím có tượng xảy ra? d) Nếu đem ống nghiệm đun nóng có tượng gì? Viết phương trình hóa học để giải thích e) Có thể dùng H2SO4, HNO3 để điều chế khí (2) khơng? 2.3.4 Hệ thống tập gắn với bối cảnh, tình thực tiễn Các tập vận dụng giải vấn đề gắn vấn đề với bối cảnh tình thực tiễn Những tập tập mở, tạo hội cho nhiều cách tiếp cận, nhiều đường giải khác Trong dạng tập này, xây dựng khoảng tập có đưa thơng tin bối cảnh, đưa khoảng 3-4 câu hỏi xoay quanh bối cảnh để học sinh phát vấn đề, sau HS đề xuất PP GQVĐ giải tình thực tiễn 15 BÀI 70 SẢN XUẤT GẠCH NGĨI VÀ VẤN ĐỀ Ơ NHIỄM MƠI TRƯỜNG Hãy đọc thơng tin đoạn trích báo sau trả lời câu hỏi Hệ thống thiết bị xử lý khói thải lị cơng nghiệp - Sáng Tạo Việt số 38 Hình 2.14 Mơ hình Hệ thống thiết bị xử lý khói thải lị công nghiệp (Bài báo đăng ngày: 15/10/2012 trang http://sangtaovietnam.vn/sangche/he-thong-thiet-bi-xu-ly-khoi-thai-lo-cong-nghiep-sang-tao-viet-so-38 ) Hãy quan sát kỹ mơ hình “Hệ thống thiết bị xử lý khói thải ơng Dương Văn Chức” trả lời câu hỏi sau: Câu hỏi 1: Khói từ lị gạch có chứa chất gây nhiễm mơi trường Đó chất nào? Câu hỏi 2: Khói khí thải đưa ngược xuống bể lọc có chứa dung dịch gồm sữa vơi, than hoạt tính phụ gia khác Em giải thích vai trị sữa vơi than hoạt tính q trình xử lí khí thải hệ thống Hãy viết phương trình hóa học phản ứng xảy bể lọc Câu hỏi 3: Theo em, hệ thống có nhược điểm gì? Có thể thay sữa vơi, than hoạt tính bể lọc hóa chất khác không? 2.4 Một số biện pháp sử dụng hệ thống tập hóa học nhằm phát triển lực phát giải vấn đề cho học sinh 2.4.1 Phương hướng chung việc sử dụng tập hóa học để phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 2.4.2 Sử dụng tập hóa học tạo tình có vấn đề dạy nghiên cứu tài liệu Bài tập thực tiễn sử dụng dạy nghiên cứu tài liệu thường tập sử dụng để tình có vấn đề u cầu HS vận dụng kiến thức có để GQVĐ 16 Ví dụ, nghiên cứu Cacbon, GV sử dụng tập sau để tạo tình có vấn đề: Bài 72: Cùng tạo nguyên tố cacbon, kim cương cứng tất chất cịn ruột bút chì làm từ than chì lại mềm? Kiến thức HS có: Liên kết cộng hóa trị, tính chất hợp chất cộng hóa trị Kiến thức cần hình thành: Cấu trúc dạng đồng vị tính chất tương ứng Mâu thuẫn nhận thức: Kim cương than chì tạo từ nguyên tố cacbon, có dạng liên kết cộng hóa trị phân tử kim cương cứng cịn than chì lại mềm? Phát vấn đề: khác biệt cấu trúc tinh thể than kim cương Giải vấn đề: So sánh cấu trúc tinh thể dạng thù hình: Hình 2.18 Cấu trúc tinh thể than chì Hình 2.19 Cấu trúc tinh thể kim cương Bài tập nêu cho HS học tính chất vật lí C nghiên cứu quan điểm lý thuyết chủ đạo cấu tạo chất Qua tập GV đưa tình có vấn đề để HS phải vận dụng kiến thức có cấu trúc tinh thể liên kết tinh thể cộng hóa trị, để GQVĐ mâu thuẫn nhận thức, từ dẫn GV mà HS lĩnh hội kiến thức chủ động 2.4.3 Sử dụng tập hóa học tạo tình có vấn đề để củng cố, phát triển mở rộng kiến thức, rèn kĩ phát triển lực giải vấn đề Các tập đòi hỏi phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa kiến thức mở rộng kiến thức, rèn lực GQVĐ mang tính phức hợp giúp HS phát triển mở rộng kiến thức, rèn kỹ phát triển lực GQVĐ Bài 74: Tính độc tính khử CO Hãy cho biết - Tính độc CO nào? Để đề phòng bị nhiễm độc CO, người ta sử dụng mặt nạ với chất hấp phụ chất nào? Tại chất có tính hấp phụ? - Có thể sử dụng CO thay cho CO làm chất dùng để chữa cháy bình cứu hỏa khơng? Vì sao? 17 Sử dụng tập hóa học thực nghiệm, thực tiễn để phát triển lực cho học sinh Các tập đòi hỏi phân tích, tổng hợp, đánh giá vận dụng kiến thức vào bối cảnh tình thực tiễn Bài 80: Vì ta khơng thể dập tắt đám cháy kim loại mạnh: K, Na, Mg,… khí CO2? Theo em đám cháy kim loại dập tắt cách nào? Do kim loại có tính khử mạnh, CO2 có tính oxi hóa nên cháy khí CO2 Áp dụng: Để dập tắt đám cháy thông thường người ta thường dùng khí CO2 Tuy nhiên số đám cháy có kim loại mạnh CO khơng khơng dập tắt mà làm cho lửa cháy thêm gây thiệt hại nghiêm trọng Để dập tắt đám cháy ta phủ cát nên đám cháy 2.5 Thiết kế số giáo án minh họa 2.5.1 Giáo án 15: CACBON 2.5.2 Giáo án 19: LUYỆN TẬP: Tính chất Cacbon, silic hợp chất chúng 2.5.3 Giáo án 16: HỢP CHẤT CỦA CACBON (Trình bày Phụ lục 4) 2.5.4 Giáo án 17: SILIC VÀ HỢP CHẤT CỦA SILIC (Trình bày Phụ lục 5) Tiểu kết chương CHƯƠNG THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Khẳng định hướng đắn cần thiết đề tài sở lý luận thực tiễn Đánh giá tính khả thi, tính phù hợp, chất lượng hiệu hệ thống BTHH chương Cacbon – Silic hóa học lớp 11 biện pháp sử dụng chúng việc phát triển lực PH GQVĐ cho HS 3.2 Nhiệm vụ nội dung thực nghiệm sư phạm Lựa chọn địa bàn đối tượng thực nghiệm sư phạm (TNSP): Lựa chọn học sinh lớp 11 số trường THPT địa bàn thành phố Hải Phòng: trường 18 THPT Thủy Sơn trường THPT Lý Thường Kiệt, GV tham gia TNSP có kinh nghiệm dạy học Thiết kế phiếu điều tra tiến hành điều tra GV HS sử dụng tập hóa học nhằm phát triển lực PH GQVĐ cho HS trường THPT Thiết kế giáo án dạy có sử dụng hệ thống tập phát triển lực GQVĐ công cụ đánh giá lực PH GQVĐ cho HS Tiến hành TNSP, thu thập xử lí kết TNSP 3.3 Kế hoạch tiến hành thực nghiệm sư phạm 3.3.1 Chuẩn bị cho trình thực nghiệm 3.3.1.1 Chọn đối tượng thực nghiệm - Chúng chọn thực nghiệm lớp trường THPT trường THPT Thủy Sơn, THPT Lý Thường Kiệt huyện Thủy Nguyên – Hải Phòng - Các lớp TN ĐC có số lượng HS tương đương chất lượng học tập Các GV dạy lớp TN ĐC có lực chun mơn tốt nắm vững PPDH PH GQVĐ Chúng xác định chất lượng học tập HS lớp TN ĐC qua chất lượng kết học tập mơn Hóa năm học 2013-2014 mơ tả bảng sau: Bảng 3.1: Đặc điểm chất lượng học tập lớp TN ĐC Trường THPT Kết học tập mơn Hóa Số Lớp H S GV năm học 2013-2014 Giỏi, Trung bình Yếu, Số HS % Số HS % Số HS % giảng dạy TN: 11B2 39 15 38,46 18 46,15 15,38 Thủy ĐC: 11B4 39 14 35,90 20 51,28 12,82 Sơn TN: 11B5 39 11 28,21 23 58,97 12,82 ĐC: 11B7 39 12 30,77 23 58,97 10,25 TN: 11B3 38 21 55,26 13 34,21 10,53 Vũ Tiến ĐC: 11B9 38 22 57,89 13 34,21 Kiệt 3.3.1.2 Trao đổi với giáo viên dạy thực nghiệm sư phạm 7,90 Hưng Lý Đỗ Thị Khánh Thường 19 Minh Chúng trao đổi với GV dạy TNSP nội dung: - Giáo án dạy lớp TN lớp ĐC Ở lớp TN dạy theo giáo án dạy đề xuất luận văn, lớp ĐC dạy theo giáo án truyền thống GV, không trọng sử dụng PPDH PH GQVĐ - Bài kiểm tra đánh giá việc nắm vững kiến thức HS qua dạy Bảng kiểm quan sát đánh giá phát triển lực GQVĐ HS Thống nội dung phương pháp đánh giá - Bảng kiểm quan sát đánh giá phát triển lực PH GQVĐ HS GV đánh giá HS tự đánh giá xây dựng theo 10 tiêu chí với số điểm 10 điểm/tiêu chí Nội dung bảng kiểm quan sát trình bày phụ lục số 3.3.2 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 3.3.3 Tổ chức kiểm tra, đánh giá Các kiểm tra chấm kết phân loại, xử lí phương pháp thống kê tốn học 3.3.4 Phương pháp xử lí kết thực nghiệm sư phạm Sử dụng phương pháp thống kê tốn học xử lí kết TNSP 3.4 Kết xử lí kết thực nghiệm sư phạm 3.4.1 Kết đánh giá phát triển lực phát giải vấn đề giáo viên tự đánh giá học sinh Dựa quan sát đánh giá GV biểu lực PH GQVĐ HS ta có bảng tổng hợp sau: Bảng 3.2 Kết quan sát tính tích cực, tự lực HS TN ĐC Số lượt HS tập trung, ý vấn đề tập, thực tiễn (116) 97% (116) 71% Số lượt HS giơ tay phát biểu phát vấn đề Số lượt HS tham gia thảo luận nhóm tích cực Số lượt HS chủ động giơ tay chữa thực tiễn Số lượt HS đề xuất giải pháp GQVĐ 94% 95% 87% 94% 83% 64% 69% 82% Biểu tính tích cực HS Bảng 3.3 Kết đánh giá qua bảng kiểm lực PH GQVĐ Năng lực PH GQVĐ GV ĐG HS tự ĐG Điểm TB 20 TN PH nêu tình có vấn đề học tập hóa học PH nêu tình có vấn đề có liên quan đến kiến thức hóa học tình thực tiễn Biết tìm hiểu thơng tin liên quan Đề xuất giải pháp GQVĐ phát Lập kế hoạch GQVĐ đơn giản Biết sử dụng kiến thức Hóa học để GQVĐ Biết thực việc GQVĐ theo giải pháp Biết đánh giá phù hợp hay không phù hợp giải pháp Rút kết luận kiến thức cần nắm 10 Biết vận dụng tình tương tự Nhận xét ĐC TN ĐC 8,7 6,3 9,2 7,2 9,3 7,5 9,5 8,1 8,2 8,9 7,4 9,0 8,3 6,7 5,8 6,2 6,8 7,0 8,7 8,2 8,8 9,2 7,9 6,4 5,4 7,5 6,7 6,3 7,7 6,0 7,4 6,0 7,8 6,4 8,2 6,4 8,4 6,3 8,3 6,0 Ở lớp TN, HS tích cực học tập, khơng khí học tập sơi nổi, ý tham gia thảo luận trình GQVĐ học tập đặt (bảng 3.2) Điểm trung bình đạt biểu lực PH GQVĐ lớp TN cao lớp ĐC (bảng 3.3) 3.4.2 Kết kiểm tra Tính tham số đặc trưng Từ bảng tổng hợp kết kiểm tra, áp dụng cơng thức tính , S 2, S, V ta tính tham số đặc trưng thống kê theo dạy hai đối tượng TN ĐC Các giá trị thể bảng 3.10: Bảng 3.10 Tổng hợp tham số đặc trưng Bảng 3.12 Bảng giá trị p mức độ ảnh hưởng ES 21 3.5 Phân tích kết thực nghiệm sư phạm - Trong học lớp TN HS sôi nổi, hứng thú tham gia vào hoạt động học tập nắm vững kiến thức hơn, vận dụng vào giải vấn đề học tập nhanh so với HS lớp ĐC - Giá trị điểm trung bình nhóm TN ln lớn điểm trung bình nhóm ĐC Giá trị điểm trung bình tăng dần lần kiểm tra (Bảng 3.10) - Đồ thị đường lũy tích nhóm TN nằm bên phải phía đồ thị đường lũy tích nhóm ĐC, chất lượng lớp TN cao lớp ĐC (Đồ thị 3.1, 3.2) - Hệ số biến thiên giá trị điểm số nhóm TN nhỏ nhóm ĐC, chứng tỏ mức độ phân tán điểm số quanh điểm trung bình nhóm TN nhỏ nhóm ĐC, chất lượng nhóm TN đồng Cá giá trị V nằm khoảng 10-30%, kết thu đáng tin cậy (Bảng 3.10) Tiểu kết chương 22 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ Đánh giá việc thực nhiệm vụ đề tài Đối chiếu mục đích nhiệm vụ đề từ ban đầu, đạt số kết sau: Đã tổng quan sở lý luận đề tài, làm rỗ khái niệm lực PH GQVĐ, biểu lực PH GQVĐ cách kiểm tra đánh giá lực Đã nghiên cứu sở lí luận thực tiễn vấn đề phát triển lực PH GQVĐ thông qua hệ thống BTHH có liên quan đến thực tiễn Đã điều tra thực trạng dạy học Hóa học GV HS THPT thuộc thành phố Hải Phòng việc phát triển lực PH GQVĐ cho HS Đã tuyển chọn xây dựng BTHH gồm 82 tập chương Cacbon-Silic Hóa học 11 THPT nhằm định hướng rèn luyện, phát triển lực PH GQVĐ Trong có trọng đến mức độ tập định hướng phát triển lực HS, tập gắn liền với bối cảnh, tình thực tiễn Nghiên cứu phương pháp sử dụng hệ thống BTHH dạy học để phát triển lực PH GQVĐ cho HS Đã thiết kế giáo án dạy minh họa cho PP rèn luyện, phát triển lực PH GQVĐ cho HS Tiến hành thực nghiệm sư phạm lớp 11 trường THPT huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng, tiến hành dạy TN kiểm tra, chấm tổng số 232 xử lí thống kê kết kiểm tra Kết TNSP khẳng định tính hiệu quả, khả thi đề xuất biện pháp rèn luyện, phát triển lực PH GQVĐ cho HS Đây hướng nghiên cứu có tính thực tiễn cao, phù hợp với xu hướng đổi giáo dục định hướng phát triển lực cho người học, việc xây dựng hệ thống BTHH dạng GQVĐ gắn với bối cảnh thực tiễn nên tiếp tục nghiên cứu, tuyển chọn xây dựng hệ thống tập nội dung chương khác chương trình Hóa học 11 Hóa học 10, 12 THPT Thứ hai, tiếp tục cải tiến dạng tập gắn với tình bối cảnh thực tiễn thành tập dạng PISA áp dụng giảng dạy phát triển lực chung lực chuyên biệt khác cho HS 23 Những khuyến nghị a) Đối với Bộ Giáo dục Đào tạo c) Đối với nhà trường d) Đối với người GV GV cố gắng sưu tầm, biên soạn dạng BTHH định hướng phát triển lực sử dụng chúng hoạt động dạy học để phát triển lực chung lực chuyên biệt mơn Hóa học cho HS Qua q trình nghiên cứu thực đề tài, nhận thấy rằng: khơng có PPDH hồn hảo hay lạc hậu, muốn đổi PPDH người GV cần phải phối hợp nhiều PPDH cách hợp lí, đồng thời cần tự bồi dưỡng kiến thức chun mơn, rèn luyện kĩ sư phạm cần thiết Chúng tơi hi vọng luận văn góp phần nhỏ vào cơng đổi Rất mong nhận nhiều ý kiến đóng góp thầy cô giáo bạn đồng nghiệp Chúng xin chân thành cảm ơn 24 ... lọc hóa chất khác khơng? 2.4 Một số biện pháp sử dụng hệ thống tập hóa học nhằm phát triển lực phát giải vấn đề cho học sinh 2.4.1 Phương hướng chung việc sử dụng tập hóa học để phát triển lực giải. .. trường THPT Năng lực sử dụng ngơn ngữ hóa học; Năng lực thực hành hóa học bao gồm; Năng lực tính tốn; Năng lực giải vấn đề thơng qua mơn hóa học; Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào sống 1.4 Năng. .. chúng tơi chọn đề tài: ? ?Tuyển chọn, xây dựng sử dụng hệ thống tập chương Cacbon-Silic (Hóa học 11) nhằm phát triển lực phát giải vấn đề cho học sinh THPT? ?? làm đề tài nghiên cứu áp dụng vào q trình