Xây dựng bài tập hóa học có thể giải bằng nhiều cách nhằm phát triển tư duy cho học sinh THPT

Khóa luận tốt nghiệp 1 trờng đại học vinh Mở ĐầU 1. Lý do chọn đề tài Nhân loại đã bớc sang thế kỷ XXI, thế kỷ của tri thức, thế kỷ mà kỹ năng, t duy của con ngời đợc xem là yếu tố quyết định đối với sự phát triển của toàn xã hội. Bởi vậy nhiệm vụ của nền giáo dục thế giới nói chung và giáo dục của Việt Nam nói riêng phải đào tạo ra những con ngời có năng lực, có t duy sáng tạo, có khả năng vận dụng những thành tựu của khoa học vào đời sống phục vụ cho nhu cầu phát triển xã hội. Để đáp ứng nhu cầu đó ngay từ khi đang ngồi trên ghế nhà trờng cần trang bị cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại, phù hợp với thực tiễn của đất nớc và năng lực của mỗi học sinh. Nhng thực tế giáo dục Việt Nam cho thấy một thực trạng đáng báo động là chất lợng nắm vững kiến thức cơ bản của học sinh cha cao, lý thuyết còn xa rời với thực tiễn. Đặc biệt là khả năng vận dụng kiến thức của học sinh cha đợc chú trọng cho nên cha phát huy đợc tính tích cực chủ động, sáng tạo, năng lực t duy cũng nh kỹ năng trình bày và giải quyết một vấn đề của học sinh. Bên cạnh đó một bộ phận không nhỏ giáo viên còn lên lớp theo kiểu Thầy đọc - Trò chép mà cha phát huy đợc khả năng tự học của học sinh. Cho nên nhiệm vụ cấp bách hiện nay là phải đổi mới phơng pháp dạy học, phải lấy học sinh làm trung tâm giáo viên chỉ đóng vai trò là ngời dìu dắt, hớng dẫn học sinh lĩnh hội kiến thức, để học sinh ghi nhớ kiến thức sâu sắc hơn. Từ đó bồi dỡng cho học sinh năng lực t duy và khả năng sáng tạo qua mỗi bài học. Đặc biệt đối với hoá học là một môn khoa học thực nghiệm. Vì vậy để có thể nâng cao chất lợng dạy và học, phát triển năng lực nhận thức của học sinh theo nhiều cách và nhiều phơng pháp khác nhau. Tuy nhiên giải bài tập hoá học với t cách là một phơng pháp dạy học có tác dụng tích cực đến giáo dục, rèn luyện và phát triển t duy cho học sinh. Là thớc đo thực chất, khả năng vận dụng và nắm vững kiến thức của học sinh. Đặc biệt là bài tập có thể khai thác theo nhiều khía cạnh khác nhau để có thể giải theo nhiều cách khác nhau là một công cụ hiệu quả nhất giúp học sinh hiểu sâu kiến thức. Vì vậy giải Sinh viên: Cao Thị Thanh Nhàn Lớp 46A - Hóa Khóa luận tốt nghiệp 2 trờng đại học vinh bài tập hoá học bằng nhiều cách khác nhau là một trong những nội dung quan trọng trong dạy học hoá học ở trờng phổ thông. Tuy nhiên phơng pháp giáo dục của nớc ta còn nhiều hạn chế về tầm suy nghĩ sáng tạo của học sinh. Bản thân học sinh còn hay tự hài lòng khi tìm ra đợc lời giải mà cha nghĩ tới việc tối u hoá bài giải tức là tìm ra cách nhanh nhất. Vì vậy nhà s phạm Mỹ gốc Hungari G.Polia (1887-1985) cho rằng Ngay khi lời giải mà ta tìm đợc là tốt rồi thì tìm thêm một lời khác vẫn có lợi. Thật sung sớng khi thấy kết quả ta tìm đợc nhờ hai lí luận khác nhau. Có một chứng cứ rồi, chúng ta còn muốn tìm thêm một chứng cứ nữa cũng nh chúng ta muốn sờ vào một vật ta đã trông thấy . Do đó việc giải bài toán hoá học theo nhiều cách khác nhau là một cách rất hay để phát triển t duy, rèn luyện khả năng học hoá cho mỗi học sinh. Giúp cho mỗi ngời có khả năng nhìn nhận vấn đề theo nhiều hớng khác nhau, phát triển t duy logic vận dụng tối đa các kiến thức đã đợc học, bồi dỡng niềm say mê hoá học cho học sinh. Việc nghiên cứu các vấn đề về bài tập hoá học từ trớc đến nay đã có rất nhiều công trình của các tác giả nh GS.TS Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu về lí luận bài tập, PGS.TS Nguyễn Xuân Trờng, PGS.TS Lê Xuân Trọng, TS Cao Cự Giác, PGS. TS Đào Hữu Vinh nghiên cứu về nội dung và phơng pháp giải bài tập . Tuy nhiên cha có công trình nào nghiên cứu một cách hệ thống phơng pháp luận về bài tập có thể giải bằng nhiều cách để phát triển t duy cho học sinh, cho nên chúng tôi chọn đề tài: Xây dựng bài tập hoá học có thể giải bằng nhiều cách nhằm phát triển t duy cho học sinh thpt làm khoá luận tốt nghiệp đại học. 2. Lịch sử vấn đề Việc nghiên cứu vấn đề bài tập hoá học từ trớc tới nay đã có rất nhiều nhà giáo dục đã tìm tòi và sáng tạo cống hiến rất nhiều. Nh GS.TS. Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu về lí luận dạy học. PGS.TS. Nguyễn Xuân Trờng, PGS.TS. Lê Xuân Trọng, PGS.TS. Đào Hữu Vinh nghiên cứu về phơng pháp giải bài tập. Các tác giả đã viết rất nhiều sách tham khảo về đề tài bài tập phục vụ cho việc ôn tập kiến thức và ôn thi đại học. Đặc biệt TS. Cao Cự Giác với ba Sinh viên: Cao Thị Thanh Nhàn Lớp 46A - Hóa Khóa luận tốt nghiệp 3 trờng đại học vinh tập sách hớng dẫn giải nhanh bài tập hoá học là những công trình rất hữu ích và là cẩm nang cho mỗi học sinh cấp ba. Dới đây là một số luận văn tốt nghiệp đại học: - Nguyễn Thiện Đức Xây dựng một số dạng bài tập có thể giải nhanh dựa vào dấu hiệu đặc biệt khoá luận tốt nghiệp đại học năm 2007. - Nguyễn Văn Quốc Phát triển các thao tác t duy cho học sinh thông qua bài tập trắc nghiệm khách quan phần hiđrocacbon lớp 11 khoá luận tốt nghiệp đại học năm 2008. 3. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 3.1. Mục đích nghiên cứu Xây dựng hệ thống bài tập và phơng pháp giải bài tập cụ thể có tính phơng pháp luận. Từ đó xây dựng hệ thống bài tập có thể giải bằng nhiều cách khác nhau. Qua quá trình tìm kiếm lời giải theo các hớng khác nhau học sinh nắm đợc kiến thức, phát triển t duy logic và năng lực sáng tạo. Từ đó hình thành thế giới quan, niềm say mê hoá học, tri thức khoa học cho học sinh. 3.2. Nhiệm vụ nghiên cứu - Chúng tôi tập trung giải quyết những vấn đề sau: + Nghiên cứu hoạt động t duy của học sinh thông qua quá trình giải BTHH. Từ đó có biện pháp hớng dẫn cho học sinh xây dựng tiến trình giải bài tập. Từ đó giúp học sinh tìm kiếm lời giải nhanh nhất, tối u nhất từ các cách giải khác nhau nhằm phát triển t duy. + Tìm hiểu thực trạng dạy học và việc sử dụng BTHH nh một phơng pháp dạy học ở trờng THPT. Từ đó biết đợc việc sử dụng BTHH đã phát huy đợc tính tích cực chủ động, t duy sáng tạo của học sinh hay cha? + Xây dựng một hệ thống phơng pháp giải bài tập và hệ thống bài tập mẫu có thể giải theo nhiều cách nhằm phát triển t duy cho học sinh. + Thực nghiệm s phạm ở trờng phổ thông để đánh giá hiệu quả của nội dung mang tính phơng pháp luận và hệ thống bài tập nhiều cách giải đợc khai Sinh viên: Cao Thị Thanh Nhàn Lớp 46A - Hóa Khóa luận tốt nghiệp 4 trờng đại học vinh thác để phát triển t duy cho học sinh có hiệu quả hay không? Đối chiếu kết quả thực nghiệm với kết quả kiểm tra ban đầu. Rút ra kết luận và khả năng ứng dụng của đề tài trong quá trình dạy học và kinh nghiệm cho bản thân. 4. Giả thiết khoa học Trong quá trình dạy học môn hoá học nếu ngời giáo viên có hệ thống ph- ơng pháp luận đúng đắn để phát triển t duy cho học sinh và sử dụng hệ thống bài tập có thể giải bằng nhiều cách vào quá trình dạy học thì sẽ nâng cao hiệu quả dạy học ở trờng THPT. 5. Đối tợng nghiên cứu Hoạt động t duy của học sinh trong quá trình tìm kiếm các lời giải, vai trò hoạt động của giáo viên trong quá trình hớng dẫn học sinh tìm kiếm và giải bằng nhiều cách khác nhau. Rèn luyện và bồi dỡng t duy, sáng tạo cho học sinh thông qua những kiến thức và hệ thống bài tập đề xuất. 6. Điểm mới của luận văn Xây dựng đợc hệ thống BTHH có thể giải bằng nhiều cách để phát triển t duy logic, sáng tạo cho học sinh. Đây là lần đầu tiên đa bài tập có thể giải bằng nhiều cách nh một phơng pháp dạy học trong các tiết luyện tập. Sinh viên: Cao Thị Thanh Nhàn Lớp 46A - Hóa Khóa luận tốt nghiệp 5 trờng đại học vinh Chơng 1 Cơ sở lí luận và thực tiễn 1.1. Bài tập hoá học 1.1.1. Khái niệm bài tập hoá học BTHH là một vấn đề không lớn mà trong trờng hợp tổng quát đợc giải quyết nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và những thí nghiệm trên cơ sở các khái niệm, định luật, học thuyết và phơng pháp hoá học. 1.1.2. Tầm quan trọng của bài tập hoá học trong trờng phổ thông BTHH là một trong những phơng tiện hiệu quả cơ bản nhất để dạy học sinh tập vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học, biến những kiến thức đã học đợc qua bài giảng thành kiến thức của chính mình. Có nhận định Kiến thức sẽ đợc nắm vững thực sự nếu học sinh có thể vận dụng thành thạo chúng vào việc hoàn thành những bài tập lý thuyết và thực hành. - Để đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú. Chỉ có cách là vận dụng kiến thức bằng cách giải bài tập khi đó học sinh mới nắm vững kiến thức một cách sâu sắc nhất. - Mặt khác bài tập hoá học là phơng tiện, công cụ để ôn tập, cũng cố, hệ thống lại kiến thức cho học sinh một cách tốt nhất. - Thông qua việc giải bài tập hoá học, học sinh rèn luyện đợc kỹ năng viết, kỹ năng cân bằng và tính toán bài tập theo công thức. Từ đó phát triển t duy, tính tích cực, chủ động của học sinh góp phần hình thành phơng pháp học tập hợp lý. - Bài tập hoá học có tác dụng phát triển t duy cho học sinh: một số vấn đề lý thuyết cần phải đào sâu mới hiểu đợc trọn vẹn một số bài toán có tính chất đặc biệt, ngoài cách giải thông thờng còn có cách giải độc đáo nếu học sinh có tầm nhìn sắc sảo và nắm vững bản chất hoá học. Thông thờng giáo viên cần yêu Sinh viên: Cao Thị Thanh Nhàn Lớp 46A - Hóa Khóa luận tốt nghiệp 6 trờng đại học vinh cầu học sinh giải bài bằng nhiều cách có thể có để tìm ra cách nhanh nhất, hay nhất. Đó là phơng pháp rèn luyện t duy và phát triển trí thông minh của học sinh. Vì khi giải quyết một bài toán bằng nhiều cách khác nhau, dới các góc độ khác nhau thì khả năng t duy của học sinh tăng lên gấp nhiều lần so với giải bài toán bằng một cách mà không phân tích, mổ sẻ đến nơi, đến chốn. - BTHH còn đợc sử dụng nh một phơng tiện nghiên cứu tài liệu mới giúp hình thành khái niệm, định luật. Giúp học sinh tích cực, tự lực lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững. - Bên cạnh đó BTHH còn giúp chính xác hoá các khái niệm và định luật đã học, hớng học sinh vận dụng các định luật qua việc giải BTHH. - BTHH còn là phơng tiện để giáo viên kiểm tra, đánh giá, kiến thức, kỹ năng của học sinh một cách chính xác. Còn học sinh sử dụng nó để tự đánh giá khả năng vận dụng kiến thức. - Bên cạnh đó BTHH còn có ý nghĩa giáo dục to lớn trong việc hình thành, phát triển và hoàn thiện nhân cách cho học sinh, thông qua việc giải bài tập, rèn luyện cho học sinh các đức tính đáng quý: tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê cũng nh niềm tin vào khoa học. Hệ thống bài tập thực nghiệm có tác dụng rèn luyện văn hoá cho học sinh tác phong làm việc có tổ chức, kế hoạch và kỷ luật trong lao động, gọn gàng ngăn nắp. - Nh vậy việc sử dụng BTHH một cách hợp lý và có khoa học, có một ý nghĩa hết sức quan trọng trong giảng dạy hoá học. Giúp ngời học hiểu, nhớ, vận dụng một cách thành thạo. Từ đó khơi dậy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của ngời học, phát triển t duy và kỹ năng thực hành hoá học. Kích thích hứng thú, lòng say mê khoa học cho học sinh. 1.1.3. Xu hớng phát triển bài tập hoá học hiện nay BTHH có vai trò và ý nghĩa rất to lớn trong giảng dạy hoá học hiện nay. Tuy nhiên BTHH thực sự mang lại hiệu quả cao trong dạy học hoá học khi và chỉ khi tri thức hoá học đề cập đến nhiều trong nội dung bài tập. Loại bỏ những Sinh viên: Cao Thị Thanh Nhàn Lớp 46A - Hóa Khóa luận tốt nghiệp 7 trờng đại học vinh hạn chế cho t duy bộ môn. Vì vậy cần xây dựng hệ thống bài tập có nội dung hoá học phong phú, sâu sắc, phần tính toán đơn giản, nhẹ nhàng, giúp học sinh phát triển t duy hoá học một cách toàn diện, đa chiều. - Cần loại bỏ nội dung lắt léo, giả định rắc rối, phức tạp, xa rời thực tiễn. Vì dạng bài tập này làm giảm hứng thú cũng nh lòng tin và niềm say mê khoa học của học sinh. - Tăng cờng sử dụng vài tập thực nghiệm để tăng cờng t duy cho học sinh trên cả ba phơng diện: lý thuyết, thực hành và ứng dụng. - Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập trắc nghiệm nhiều lựa chọn để kiểm tra đánh giá chất lợng học sinh. Để đáp ứng thì hệ thống bài tập loại này cần nhiều dạng và nhiều mức độ để phù hợp với năng lực của từng đối tợng HS. Mặt khác đáp ứng đợc yêu cầu đổi mới phơng pháp và chất lợng dạy và học trong nhà trờng phổ thông hiện nay. - Ngày nay nền công nghệ đang phát triển nh vũ bão kể cả công nghiệp hoá học. Vì vậy hoá học có vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nên cần xây dựng loại bài tập này để giúp học sinh nắm vững kiến thức thực tế. Tóm lại: để tránh nhàm chán trong học tập cần phải đa dạng các loại bài tập, đa dạng các cách giải cho phù hợp với mục đích, nội dung dạy học và ph- ơng pháp dạy học nhằm phát triển năng lục nhận thức và phát triển t duy cho HS. 1.2. t duy và Vấn đề phát triển năng lực t duy cho học sinh 1.2.1. T duy là gì ? Có thể nói một cách khái quát, các nhà tâm lí học Mác-xít, trên cơ sở chủ nghĩa duy vật biện chứng đã khẳng định T duy là sản phẩm cao cấp của một dạng vật chất hữu cơ có tổ chức cao, đó là bộ não của con ngời, trong quá trình phản ánh hiện thực bằng những khái niệm, phán đoán T duy bao giờ cũng có mối liên hệ nhất định với một hình thức hoạt động của vật chất, với sự hoạt động của não ngời. Tuy nhiên sự khác nhau căn bản giữa sự t duy của con Sinh viên: Cao Thị Thanh Nhàn Lớp 46A - Hóa Khóa luận tốt nghiệp 8 trờng đại học vinh ngời và hoạt động tâm lí động vật chính là t duy của con ngời sử dụng khái niệm để ghi lại những kết quả trừu tợng hoá. Nh vậy t duy trớc hết là sự phản ánh ở trình độ cao bằng con đờng khái quát hoá hớng sâu vào nhận thức bản chất quy luật của đối tợng. Đó là phản ánh tâm lí, phản ánh một cách trọn vẹn các thuộc tính, các mối quan hệ, liên hệ bản chất quy luật vận động và phát triển của các sự vật, hiện tợng trong hiện thực khách quan. Theo M.N. Sacđacôp: T duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật và hiện tợng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng. T duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật, hiện tợng mới, riêng rẽ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hóa đã thu nhận đợc [43]. Theo V.I.LêNin, t duy là phản ánh thế giới tự nhiên sâu sắc hơn, trung thành hơn đầy đủ hơn đi sâu một cách vô hạn, tiến gần đến chân lí khách quan hơn. T duy của ngời ta - đi sâu một cách vô hạn, từ giả tởng tới bản chất, từ bản chất cấp một, nếu có thể nh vậy đến bản chất cấp haiđến vô hạn Vậy t duy là một quá trình tâm lý phản ánh hiện thực khách quan một cách gián tiếp là khái quát, là sự phản ánh những thuộc tính chung và bản chất, tìm ra những mối liên hệ, quan hệ có tính quy luật của sự vật, hiện tợng mà ta cha biết. 1.2.2. Tầm quan trọng của việc phát triển t duy Lý luận dạy học hiện đại đặc biệt chú trọng đến việc phát triển t duy cho HS thông qua việc điều khiển tối u quá trình dạy học, còn các thao tác t duy cơ bản là công cụ của nhận thức, đáng tiếc rằng điều này cho đến nay vẫn cha đợc thực hiện rộng rãi và có hiệu quả. Vẫn biết sự tích lũy kiến thức trong quá trình dạy học đóng vai trò không nhỏ, song không phải quyết định hoàn toàn. Con ngời có thể quên đi nhiều sự việc cụ thể mà dựa vào đó những nét tính cách của anh ta đợc hoàn thiện. Nhng nếu những nét tính cách này đạt đến mức cao thì Sinh viên: Cao Thị Thanh Nhàn Lớp 46A - Hóa Khóa luận tốt nghiệp 9 trờng đại học vinh con ngời có thể giải quyết đợc mọi vấn đề phức tạp nhất, điều đó nghĩa là anh ta đã đạt đến một trình độ t duy cao. Giáo dục - đó là cái đợc giữ lại khi mà tất cả những điều học thuộc đã quên đi - nhà vật lý nổi tiếng N.I.sue đã nói nh vậy - Câu này khẳng định vai trò quan trọng của việc phát triển t duy cũng nh mối quan hệ mật thiết của nó với giảng dạy. Quá trình hoạt động nhận thức của HS chia làm hai mức độ: - Trình độ nhận thức cảm tính: Là quá trình phản ánh thực tiễn dới dạng cảm giác, tri giác và biểu tợng. - Trình độ nhận thức lý tính: Còn gọi là trình độ lôgic hay đơn giản là t duy. 1.2.3. Những đặc điểm của t duy - Quá trình t duy nhất thiết phải sử dụng ngôn ngữ là phơng tiện: Giữa t duy và ngôn ngữ có mối quan hệ không thể chia cắt, t duy và ngôn ngữ phát triển trong sự thống nhất với nhau. T duy dựa vào ngôn ngữ nói chung và khái niệm nói riêng. Mỗi khái niệm lại đợc biểu thị bằng một hay một tập hợp từ. Vì vậy, t duy là sự phản ánh nhờ vào ngôn ngữ. Các khái niệm là những yếu tố của t duy. Sự kết hợp các khái niệm theo những phơng thức khác nhau, cho phép con ngời đi từ ý nghĩ này sang ý nghĩ khác. + T duy phản ánh khái quát: T duy phản ánh hiện thực khách quan, những nguyên tắc hay nguyên lý chung, những khái niệm hay vật tiêu biểu. Phản ánh khái quát là phản ánh tính phổ biến của đối tợng. Vì thế những đối tợng riêng lẻ đều đợc xem nh một sự thể hiện cụ thể của quy luật chung nào đó. Nhờ đặc điểm này, quá trình t duy bổ sung cho nhận thức và giúp con ngời nhận thức hiện thực một cách toàn diện hơn. + T duy phản ánh gián tiếp: T duy giúp ta hiểu biết những gì không tác động trực tiếp, không cảm giác và quan sát đợc, mang lại những nhận thức thông qua các dấu hiệu gián Sinh viên: Cao Thị Thanh Nhàn Lớp 46A - Hóa Khóa luận tốt nghiệp 10 trờng đại học vinh tiếp. T duy cho ta khả năng hiểu biết những đặc điểm bên trong, những đặc điểm bản chất mà các giác quan không phản ánh đợc. + T duy không tách rời quá trình nhận thức cảm tính: Quá trình t duy bắt đầu từ nhận thức cảm tính, liên hệ chặt chẽ với nó trong quá trình đó nhất thiết phải sử dụng những t liệu của nhận thức cảm tính. 1.2.4. Những phẩm chất của t duy thể hiện a) Khả năng định hớng: ý thức nhanh chóng và chính xác đối tợng cần lĩnh hội, mục đích phải đạt đợc và những con đờng tối u đạt đợc mục đích đó. b) Bề rộng: Có khả năng vận dụng nghiên cứu các đối tợng khác. c) Độ sâu: Nắm vững ngày càng sâu sắc hơn bản chất của sự vật, hiện t- ợng. d) Tính linh hoạt: Nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và cách thức hành động vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo. e) Tính mềm dẻo: Thể hiện ở hoạt động t duy đợc tiến hành theo các h- ớng xuôi ngợc chiều. f) Tính độc lập: Thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện ra vấn đề, đề xuất cách giải quyết và tự giải quyết đợc vấn đề. g) Tính khái quát: Khi giải quyết một loại vấn đề nào đó sẽ đa ra đợc mô hình khái quát, trên cơ sở đó để có thể vận dụng để giải quyết các vấn đề t- ơng tự, cùng loại. 1.2.5. Các thao tác t duy và phơng pháp lôgic Sự phát triển t duy nói chung đợc đặc trng bởi sự tích lũy các thao tác t duy thành thạo và vững chắc của con ngời. Một trong những hình thức quan trọng của t duy hóa học là những khái niệm khoa học. Việc hình thành và vận dụng các khái niệm, cũng nh việc thiết lập các mối quan hệ giữa chúng đợc thực hiện trong quá trình sử dụng các thao tác t duy nh: phân tích, tổng hợp, so sánh, Sinh viên: Cao Thị Thanh Nhàn Lớp 46A - Hóa