Bài viết trình bày việc sử dụng một số thí nghiệm đòi hỏi học sinh phải có khả năng tư duy, vận dụng kiến thức đã học một cách linh hoạt, sáng tạo góp phần đáng kể cho việc nâng cao năng lực của học sinh.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ ĐÔ H 90 NỘI PHÁT TRIỂ TRIỂN NĂNG LỰ LỰC VẬ VẬN DỤ DỤNG KIẾ KIẾN THỨ THỨC ĐỂ GIẢ GIẢI QUYẾ QUYẾT VẤ VẤN ĐỀ ĐỀ CHO HỌ HỌC SINH THPT QUA VIỆ VIỆC SỬ SỬ DỤ DỤNG THÍ NGHIỆ NGHIỆM HĨA HỌ HỌC Phạm Văn Hoan1(1), Hồng Đình Xn2 Trường Đại học Thủ đô Hà Nội Sở Giáo dục Đào tạo Hà Nội Tóm tắt: Dạy học theo hướng phát triển lực người học trở thành xu tất yếu giáo dục Một lực quan trọng cần hình thành phát triển cho học sinh Trung học phổ thông lực vận dụng kiến thức để giải vấn đề thực tiễn Sử dụng tập hoá học có nội dung thực tiễn dạy học hóa học biện pháp có hiệu việc phát triển cho học sinh Trung học phổ thông lực vận dụng kiến thức để giải vấn đề Sử dụng, khai thác có hiệu thí nghiệm Hóa học theo hướng nghiên cứu biện pháp hữu hiệu phát triển cho học sinh Trung học phổ thông lực vận dụng kiến thức để giải vấn đề Bài viết trình bày việc sử dụng số thí nghiệm địi hỏi học sinh phải có khả tư duy, vận dụng kiến thức học cách linh hoạt, sáng tạo góp phần đáng kể cho việc nâng cao lực học sinh Từ khóa: lực, lực vận dụng kiến thức, thí nghiệm Hóa học, học sinh THPT ĐẶT VẤN ĐỀ Trong q trình dạy học Hóa học, thí nghiệm cơng cụ hữu ích giúp học sinh minh họa kiến thức, kiểm chứng dự đốn mặt lí thuyết, cơng cụ giúp phát triển lực vận dụng kiến thức để giải vấn đề thực tiễn gặp phải Thí nghiệm Hóa học cung cấp cho học sinh kiến thức, đường giành lấy kiến thức mang lại niềm vui sướng phát hiện, việc vận dụng kiến thức giải vấn đề gặp phải [4] (1) Nhận ngày 04.08.2016; gửi phản biện duyệt đăng ngày 20.08.2016 Liên hệ tác giả: Phạm Văn Hoan; Email: pvhoan@daihocthudo.edu.vn TẠP CHÍ KHOA HỌC − SỐ 7/2016 91 NỘI DUNG 2.1 Năng lực vận dụng kiến thức học sinh Trung học phổ thông “Năng lực vận dụng kiến thức khả thân người học tự giải vấn đề đặt cách nhanh chóng hiệu cách áp dụng kiến thức lĩnh hội vào tình huống, hoạt động thực tiễn để tìm hiểu giới xung quanh có khả biến đổi Năng lực vận dụng kiến thức thể phẩm chất, nhân cách người qua trình hoạt động để thoả mãn nhu cầu chiếm lĩnh tri thức” [1] Từ khái niệm trên, người có lực vận dụng kiến thức (NLVDKT) có khả tiếp cận, nhận thức vấn đề nội dung học, tập hóa học có liên quan với thực tiễn Về thái độ, người có NLVDKT tích cực tham gia hoạt động học tập theo hướng tích cực để đạt hiệu (ghi chép, đưa câu hỏi tuân thủ hoạt đồng theo yêu cầu ) Đặc biệt, người có NLVDKT phải người biết phát vấn đề, tìm cách giải vấn đề có nội dung học, vấn đề học tập có nội dung liên quan với thực tiễn, biết quan sát tượng thí nghiệm, thực tiễn đời sống sử dụng kiến thức, kĩ hóa học để giải thích vật, tượng đời sống, sản xuất môi trường xung quanh Để phát triển NLVDKT, người học phải biết thu thập xử lí thơng tin, trình bày kết vấn đề cần tìm hiểu thực tiễn nêu phương hướng giải vấn đề (GQVĐ) kiến thức, kĩ hóa học Để vận dụng kiến thức vào vấn đề thực tiễn, người học phải có khả điều chỉnh cách linh hoạt kiến thức học (sơ đồ, quy trình làm việc, chế phản ứng, đặc điểm cấu tạo phân tử, ) cho phù hợp với thực tế Ngoài ra, người học cần biết đưa phương pháp, cách thức làm việc mới, phù hợp dựa sở kiến thức học, biết dự đoán kết quả, kiểm tra kết luận, đánh giá tự đánh giá kết có đề xuất để hoàn thiện 2.2 Biện pháp phát triển lực vận dụng kiến thức thơng qua thí nghiệm Hóa học Để phát triển NLVDKT cho học sinh (HS), nên sử dụng kết hợp hệ thống biện pháp Đầu tiên, phải hình thành cho HS hệ thống kiến thức vững vàng, sâu sắc Đó hình thành khái niệm, định luật, tính chất, quy luật Đây tiền đề định đến phát triển NLVDKTGQVĐ Tiếp rèn luyện cho HS lực tư logic, xác Thơng qua thao tác tư (quan sát, phân tích, tổng hợp ) dựa vào chất vấn đề, HS tìm cách giải ngắn gọn, sáng tạo Để đề xuất cách giải vấn đề lực tư khái quát tốt môn học cần thiết Năng lực khái quát cao khả phát nét chung, 92 TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ ĐÔ H NỘI chất nhiều vấn đề, nhiều đối tượng để đưa vấn đề kiểu định Khi giải tập hoá học, khả khái quát thể chỗ HS biết phân dạng tập hoá học biết tìm phương pháp giải chung cho dạng [3, tr.5] Khi tiến hành thí nghiệm Hóa học, người học cần quan sát cách cẩn thận tượng, gắn kết, liên hệ tượng thí nghiệm với tính chất hóa học liên hệ với đặc điểm cấu tạo phân tử chất, gắn với nhóm chức cụ thể Để tìm cách giải vấn đề, học sinh phải có khả độc lập suy nghĩ Khi đó, học sinh biết tự đặt vấn đề, giải vấn đề, kiểm tra cách giải vấn đề, không thoả mãn với có sẵn, ln ln tìm cách giải vấn đề quen thuộc Học sinh cần nhớ kĩ đặc điểm chất hữu “trong điều kiện, phản ứng chất hữu xảy theo nhiều hướng khác nhau, sinh nhiều sản phẩm khác nhau” Mỗi loại nhóm chức có tính chất đặc trưng, ngược lại, số tính chất hóa học thể cho nhóm chức hóa học cụ thể Một điều cần ý biến đổi cấu tạo phân tử điều kiện cụ thể môi trường xung quanh 2.3 Một số thí nghiệm sử dụng để phát triển cho học sinh THPT lực vận dụng kiến thức Trong chương trình giáo dục THPT, số thí nghiệm Hóa học thực khơng nhiều khó khăn sở vật chất quan điểm người xây dựng chương trình Nếu sử dụng cách hợp lý thí nghiệm góp phát triển cho học sinh lực vận dụng kiến thức để giải vấn đề Đối với thí nghiệm Hóa Hữu cơ, việc phát triển lực vận dụng kiến thức giải vấn đề thường xuất phát từ dự đốn, thực nghiệm giải thích kết quả, tượng thí nghiệm Điều liên quan đến vốn kiến thức HS cấu tạo phân tử, liên kết hóa học thực tiễn hóa học Việc tiến hành thí nghiệm theo hướng nghiên cứu góp phần tích cực việc phát triển cho học sinh NLVDKT để giải vấn đề Trường hợp Dự đoán sản phẩm sinh phản ứng hóa học Khi tiến hành thí nghiệm metan với clo, ngồi sản phẩm metyl clorua CH3Cl, u cầu HS dự đốn sản phẩm hữu khác sinh Trên sở phân tích đặc điểm chế phản ứng này, HS phát vấn đề: Bản chất phản ứng gốc phân cắt liên kết C-H phân tử metan theo kiểu đồng li tạo gốc tự Như vậy, phân tử metyl clorua liên kết C-H bị phân cắt đồng li, bị nguyên tử H Từ dự đốn sản phẩm hữu khác CH2Cl2, CHCl3, TẠP CHÍ KHOA HỌC − SỐ 7/2016 93 Trường hợp Giải thích khả phản ứng chất Thí nghiệm Axetilen etilen tác dụng với brom Đối với thí nghiệm etilen axetilen tác dụng với brom dung dịch lại khai thác trực tiếp sở quan sát tượng thí nghiệm Về mặt hình thức, liên kết ba có mật độ electron cao liên kết đơi, suy đốn axetilen phản ứng với brom nhanh etilen Tuy nhiên, quan sát thí nghiệm HS thấy kết ngược lại: axetilen làm màu brom chậm etilen điều kiện Điều mâu thuẫn với dự đoán Thí nghiệm Axetilen etilen tác dụng với dung dịch thuốc tím Một tượng tương tự xảy cho axetilen etilen tác dụng với dung dịch thuốc tím (dung dịch KMnO4) Theo dự đốn trên, sục khí axetilen vào dung dịch thuốc tím nhạt màu dung dịch xảy nhanh sục khí etilen Nhưng thực tế ngược lại Các tượng thí nghiệm buộc HS phải suy nghĩ để tìm cách giải thích thực tế thí nghiệm Có tính chất trên, HS phải suy nghĩ theo khía cạnh khác: Từ khái niệm phản ứng hóa học, theo đó, q trình phá vỡ liên kết hóa học cũ hình thành liên kết hóa học Như vậy, axetilen phản ứng với brom thuốc tím chậm etilen độ bền liên kết ba phân tử axetilen lớn liên kết đôi phân tử etilen Trường hợp Sự khác biệt tính chất đặc điểm cấu tạo phân tử Thí nghiệm cho benzen vào nước brom: Về đặc điểm cấu tạo, thấy, phân tử benzen có liên kết đôi xen kẽ liên kết đơn nên có tính liên hợp tương tự buta-1,3đien Tuy nhiên, cho vào nước brom, benzen lại khơng có phản ứng cộng brom buta-1,3-đien Điều buộc HS phải suy nghĩ theo hướng tìm khác biệt đặc điểm cấu tạo phân tử chất Chính khác biệt đặc điểm cấu tạo phân tử (benzen mạch vòng, buta-1,3-đien mạch hở) nguyên nhân khác biệt tính chất Điều giúp giáo viên phân tích để HS dự đốn tính chất hóa học chất phân tử có chứa đồng thời vịng benzen nhóm liên kết đơi, liên kết ba, thí dụ vinylbenzen C6H5CH=CH2, phenylaxetilen C6H5C≡CH Thí nghiệm phân biệt glucozơ fructozơ: Một vấn đề nảy sinh thực tế phân biệt glucozơ fructozơ thực nghiệm Theo đặc điểm cấu tạo phân tử, glucozơ có chức anđehit frutozơ có chức xeton, nên dùng tính chất tráng bạc andehit để phân biệt với xeton Tuy nhiên, thực thí nghiệm chất có phản ứng tráng bạc Đây điều mâu thuẫn với kiến thức học sinh buộc họ phải suy nghĩ tìm cách giải vấn đề Đối với glucozơ khơng có khó hiểu, với TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ ĐƠ H 94 NỘI fructozơ lại hồn tồn khác Kết thí nghiệm chứng tỏ phân tử fructozơ dung dịch muối bạc / amoniac xuất nhóm chức anđehit (gây nên phản ứng tráng bạc) Điều lí giải có chuyển nhóm chức xeton thành nhóm chức anđehit Đối với học sinh, khơng địi hỏi phải nêu chế q trình biến đổi Thí nghiệm tính bazơ anilin: Khi nghiên cứu anilin, học sinh thấy anilin amin bậc I có tính bazơ tương tự amoniac, thí dụ dung dịch làm xanh giấy quỳ tím, tác dụng với dung dịch số muối sinh kết tủa hidroxit kim loại Tuy nhiên, thực tế Vấn đề học sinh cần đặt nguyên nhân gây nên tính bazơ (do mật độ electron ngun tử N) anilin lại có tính bazơ yếu (khơng làm đổi màu quỳ tím thành xanh) So sánh với amoniac amin mạch hở, anilin khác chỗ nguyên tử N nhóm NH2 liên kết với vòng benzen Điều chứng tỏ vòng benzen làm giảm mật độ electron nguyên tử N KẾT LUẬN Qua kết thu trình thực nghiệm sư phạm kiểm tra đánh giá kiến thức bảng kiểm quan sát đánh giá NLVDKT HS, bước đầu khẳng định việc tăng cường sử dụng thí nghiệm Hóa học theo hướng nghiên cứu thực có tác dụng tốt đến việc hình thành phát triển cho HS THPT NLVDKT để giải vấn đề TÀI LIỆU THAM KHẢO Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường (2005), Phát triển lực thông qua phương pháp phương tiện dạy học mới, Bộ Giáo dục Đào tạo, Dự án phát triển giáo dục THPT, Tài liệu Hội thảo tập huấn Nguyễn Đức Dũng, Hồng Đình Xn (2013), “Rèn luyện phát triển lực vận dụng kiến thức cho học sinh trung học phổ thơng qua hệ thống tập hóa học hữu có nội dung thực tiễn”, Tạp chí Giáo dục, số 7/2003 Nguyễn Đức Dũng, Hồng Đình Xn (2016), “Sử dụng số dạng tập Hóa học Hữu để phát triển lực vận dụng kiến thức cho học sinh Trung học phổ thơng”, Tạp chí Khoa học, Đại học Sư phạm Hà Nội, số tháng 7/2016 Nguyễn Cương (2007), Phương pháp dạy học hóa học trường phổ thông Đại học Một số vấn đề bản, Nxb Giáo dục Việt Nam Đào Việt Hùng, Đặng Thị Oanh, “Vận dụng dạy học dự án phần Hóa học Phân tích cho sinh Trường Đại học Nơng Lâm (Đại học Thái Nguyên) (2016), “Góp phần phát triển lực vận dụng kiến thức” Tạp chí Khoa học, Đại học Sư phạm Hà Nội, số tháng 7/2016 TẠP CHÍ KHOA HỌC − SỐ 7/2016 95 DEVELOPING PUPILS’ APPLICATION CAPACITY AT HIGH SCHOOLS TO SOLVE PRATICAL PROBLEMS THROUGH CHEMICAL EXPERIMENT Abstract: Today, teaching towards developing the capacity of learners has become an inevitable trend in education One of the critical capacities of the formation and development of high schools’ pupils is the ability to apply their knowledge to solve practical problems Using chemical exercises with practical content in teaching chemistry is an effective measure to develop pupils’ capacity at high school Using and exploiting effectively of chemical experiments towards research are also effective methods which support high schools’ pupils to apply their knowledge to solve problems The paper presents the use of some experiments that requires students’ thinking ability, flexible and creative application contributing significantly to the pupils’ capacity improvement Keywords: capacity; capacity application; chemical experiment; high schools’ pupils ... trình Nếu sử dụng cách hợp lý thí nghiệm góp phát triển cho học sinh lực vận dụng kiến thức để giải vấn đề Đối với thí nghiệm Hóa Hữu cơ, việc phát triển lực vận dụng kiến thức giải vấn đề thường... xung quanh 2.3 Một số thí nghiệm sử dụng để phát triển cho học sinh THPT lực vận dụng kiến thức Trong chương trình giáo dục THPT, số thí nghiệm Hóa học thực khơng nhiều khó khăn sở vật chất quan... KHOA HỌC − SỐ 7/2016 91 NỘI DUNG 2.1 Năng lực vận dụng kiến thức học sinh Trung học phổ thông ? ?Năng lực vận dụng kiến thức khả thân người học tự giải vấn đề đặt cách nhanh chóng hiệu cách áp dụng