Trong bài viết này, tác giả đề cập đến việc vận dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh thông qua các tình huống và bài tập hóa học chương Oxi - Lưu huỳnh lớp 10, bước đầu thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.
NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN & VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THƠNG QUA TÌNH HUỐNG DẠY HỌC VÀ BÀI TẬP HĨA HỌC (CHƯƠNG OXI - LƯU HUỲNH, HÓA HỌC 10) PHẠM THỊ BÍCH ĐÀO - Email: dao311@gmail.com Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam BÙI THỊ HUỆ - Email: huekhcb@gmail.com Trường Cao đẳng Cơng nghiệp Hưng n Tóm tắt: Năng lực giải vấn đề sáng tạo lực cốt lõi quan trọng học sinh phổ thơng Có thể sử dụng số phương pháp kĩ thuật dạy học tích cực khác dạy học nói chung dạy học mơn Hóa học nói riêng để góp phần phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh Trong viết này, tác giả đề cập đến việc vận dụng phương pháp dạy học giải vấn đề nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh thơng qua tình tập hóa học chương Oxi - Lưu huỳnh lớp 10, bước đầu thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi hiệu việc phát triển lực giải vấn đề sáng tạo Từ khóa: Phương pháp dạy học; lực; giải vấn đề sáng tạo; tình huống; cơng cụ đánh giá lực (Nhận ngày 20/9/2017; Nhận kết phản biện chỉnh sửa ngày 12/10/2017; Duyệt đăng ngày 25/12/2017) Đặt vấn đề Năng lực (NL) giải vấn đề (GQVĐ) sáng tạo (ST) NL chung cốt lõi quan trọng học sinh (HS) trung học phổ thơng (THPT) Chương trình phổ thơng tổng thể đề xuất NL chung mà HS phổ thông cần hình thành phát triển là: “NL tự chủ tự học, NL giao tiếp hợp tác, NL GQVĐ ST” [1] Theo nghị số 29 - NQ/TW ngày 04/11/2013 Hội nghị TW8 khóa XI định hướng: “Cuộc cách mạng phương pháp giáo dục phải hướng vào người học, rèn luyện phát triển khả GQVĐ cách động, độc lập ST q trình học tập trường phổ thơng, áp dụng phương pháp giáo dục bồi dưỡng cho HS NL tư ST, NL GQVĐ” [2] Trong dạy học (DH) nói chung DH mơn Hóa học nói riêng, giáo viên (GV) sử dụng số phương pháp DH (PPDH) tích cực nhằm góp phần phát triển NL cho HS Tình huống, tập hóa học (BTHH) DH theo PPDH GQVĐ tạo nhiều hội góp phần phát triển NL GQVĐ ST cho HS Nội dung nghiên cứu 2.1 Năng lực giải vấn đề sáng tạo 2.1.1 Khái niệm Trên sở nghiên cứu NL GQVĐ, NL ST quan niệm NL GQVĐ và ST HS THPT sau: “NL GQVĐ ST khả cá nhân “huy động”, kết hợp linh hoạt có tổ chức kiến thức, kĩ với thái độ, tình cảm, giá trị, động cá nhân để phát GQVĐ tình định cách có hiệu với tinh thần tích cực Đồng thời biết làm đổi nét độc đáo riêng để phù hợp với thực tế Luôn biết đề chưa học, chưa nghe đạt kết cao” 2.1.2 Biểu hiện của lực giải quyết vấn đề và sáng tạo Theo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể năm 2017 [1] những biểu hiện của NL GQVĐ và ST của HS THPT, xây dựng bảng mô tả chi tiết số hành vi lực GQVĐ ST thông qua PPDH GQVĐ mơn Hóa học sau: Bảng 1: Cấu trúc NL GQVĐ ST HS số hành vi NL thành phần Nhận ý tưởng Chỉ số hành vi Xác định làm rõ thông tin, ý tưởng phức tạp từ nguồn thơng tin khác Phân tích nguồn thơng tin độc lập để thấy khuynh hướng độ tin cậy ý tưởng Phát Phân tích tình làm rõ Phát vấn đề vấn đề Biểu đạt vấn đề Hình thành triển khai ý tưởng Nêu ý tưởng mới, suy nghĩ không theo lối mòn Tạo yếu tố dựa ý tưởng khác Hình thành kết nối ý tưởng SỐ 147 - THÁNG 12/2017 • 75 & NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN Nghiên cứu để thay đổi giải pháp trước thay đổi bối cảnh Đánh giá rủi ro đề xuất cách thức thay Đề xuất Thu thập thơng tin có liên quan đến vấn đề lựa Đề xuất giải pháp chọn giải Lựa chọn giải pháp phù hợp pháp Thực đánh giá giải pháp Tư độc lập Thực giải pháp Đánh giá giải pháp Nhận thức vận dụng phương pháp hành động vào bối cảnh Đặt nhiều câu hỏi có giá trị, lập luận bảo vệ điểm Nhìn nhận, đánh giá lại vấn đề, quan tâm nhìn nhận đến minh chứng thuyết phục Xây dựng sử dụng tiêu chí đánh giá, tự đánh giá Với số hành vi lại phân chia thành số mức độ để đo lường đánh giá 2.2 Phương pháp dạy học giải vấn đề Với quan điểm DH GQVĐ trình DH tổ chức thông qua việc giải vấn đề Logic học (hoặc nội dung phần học) theo PPDH GQVĐ thường sau: * Đặt vấn đề, xây dựng tốn nhận thức (Tạo tình có vấn đề, phát hiện, nhận dạng vấn đề nảy sinh, phát biểu vấn đề cần giải quyết) * GQVĐ đặt (Đề xuất cách giải quyết, lập kế hoạch giải quyết, thực kế hoạch giải) * Kết luận (Thảo luận kết đánh giá, khẳng định hay bác bỏ giả thuyết nêu ra, phát biểu kết luận, đề xuất vấn đề mới) Khâu quan trọng PPDH tạo tình có vấn đề, điều chưa biết yếu tố trung tâm gây hứng thú nhận thức, kích thích tư duy, tính tự giác tích cực hoạt động nhận thức HS Trong DH Hóa học, GV sử dụng ngữ cảnh thực hay tốn nhận thức để tạo tình có vấn đề Do tình có vấn đề chứa đựng mâu thuẫn đóng vai trị quan trọng PPDH GQVĐ góp phần tích cực việc hình thành phát triển NL GQVĐ ST cho HS Trong DH Hóa học, bản thân BTHH đã được coi là PPDH có hiệu quả cao việc rèn luyện kĩ hóa học Nó giữ vai trò quan trọng mọi quá trình DH Hóa học Song tính tích cực của phương pháp này được nâng cao được sử dụng là nguồn kiến thức để HS tìm tòi chứ không phải để tái hiện, vận dụng kiến thức, thơng qua hình thành phát triển lực cho HS 2.3 Vận dụng phương pháp dạy học giải vấn đề thơng qua tình tập hóa học nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo 2.3.1 Quy trình vận dụng 76 • KHOA HỌC GIÁO DỤC Chúng đề xuất cách vận dụng PPDH GQVĐ nhằm phát triển NL GQVĐ ST thông qua thọc dạy học giải quyết vấn đề Để phát triển NL GQVĐ và ST cho HS có thể sử dụng PPDH GQVĐ kết hợp với BTHH Đây là những bài tập GQVĐ và bài tập ST Bài tập GQVĐ gồm những bài tập tình huống có vấn đề, bài tập rèn khả tư logic, bài tập gắn với các vấn đề thực tiễn Bài tập ST là những bài tập HS giải quyết bài tập đó đòi hỏi phải đưa những ý tưởng riêng của mình Đó có thể là bài tập yêu cầu giải bằng nhiều cách, bài tập đề xuất sơ đồ thí nghiệm, bài tập đề xuất hóa chất thay thế nếu làm thí nghiệm không có hóa chất tài liệu đã nêu a) Sử dụng BTHH tổ chức cho HS tìm tịi, GQVĐ nhằm phát triển NL GQVĐ và ST GV sử dụng tập để tạo tình có vấn đề HS, tổ chức để HS tự lực làm việc theo nhóm để giải vấn đề đặt Bằng cách HS vừa tiếp thu tri thức vừa nắm phương pháp nhận thức tri thức đó, phát triển NL ST, HS cịn có khả phát triển vấn đề vận dụng kiến thức vào tình mới, phát triển NL GQVĐ ST Trong dạy lí thuyết có nội dung có nhiều tình có vấn đề mà chưa khai thác hết thích hợp chuyển thành tập đưa vào luyện tập để rèn luyện phát triển NL GQVĐ ST Ví dụ Bạn An từ phịng thí nghiệm gặp bạn Tâm liền nhờ Tâm chuyển giúp thư cho bạn gần nhà Tâm Tâm thấy thư trắng tinh khơng có chữ liền thắc mắc hỏi An An cười bảo viết loại mực bí mật có sẵn phịng thí nghiệm Tâm nhìn vào phịng thí nghiệm thấy bàn cịn để lọ axit sunfuric lỗng khơng biết tạo mực bí mật nào, làm để đọc thư? Em giúp Tâm giải đáp SỐ 147 - THÁNG 12/2017 • 77 & NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN thắc mắc trên? Hướng dẫn: GV sử dụng tập này dạy phần tính háo nước axit sunfuric đặc để tăng tính hấp dẫn môn học GV cho HS nghiên cứu trước thí nghiệm đường hóa than axit sunfuric đặc đưa tình “Mực bí mật” cho HS GQVĐ Tri thức biết: Giấy có thành phần xenlulozơ Axit sunfuric lỗng khơng có tính háo nước Axit sunfuric loãng bị nước chuyển thành axit sunfuric đặc Tri thức cần hình thành: Axit sunfuric đặc có tính háo nước, chiếm nước nhiều hợp chất hữu đường, gỗ, giấy, sáng tạo vận dụng kiến thức hóa học HS đặt vào tình có vấn đề hấp dẫn: Bức thư trắng tinh khơng có nội dung, thư viết loại mực bí mật gì? Làm để đọc thư? HS phân tích giấy dùng để viết thư chứa chất hóa học nào? Bạn Tâm nhìn thấy axit sunfuric lỗng axit sunfuric có liên quan đến mực bí mật nào? Axit sunfuric lỗng khơng có tính háo nước, axit sunfuric đặc có tính háo nước khơng, có chiếm nước giấy khơng? GV tổ chức cho HS tìm kiếm, kết nối thơng tin để HS đề xuất phương án GQVĐ: Giấy viết thư có chứa thành phần xenlulozơ Thí nghiệm đường hóa than cho kết luận axit sunfuric đặc chiếm nước nhiều chất hữu giấy, vải, da, Mực bí mật dung dịch axit sunfuric lỗng khơng màu, viết lên giấy trắng khơng nhìn thấy, cần hơ thư lên lửa dùng bàn nóng, nước nét chữ bay làm nồng độ axit sunfuric trở nên đậm đặc chiếm nước xenlulozơ thành phần giấy hóa than làm nét chữ hóa đen Phương trình hóa học giải thích: xt (C6 H10O5 ) n → 6nC + 5H 2O (xt - chất xúc tác axit sunfuric đặc) b) Bài tập gắn với bối cảnh thực tiễn, thực hành thí nghiệm Các tập địi hỏi phân tích, tổng hợp, đánh giá vận dụng kiến thức vào bối cảnh tình thực tiễn Những tập tập mở, tạo hội cho nhiều cách tiếp cận, nhiều cách giải khác góp phần hình thành cho HS NL GQVĐ và ST, đồng thời lực vận dụng kiến thức Hóa học vào đời sống rèn luyện, HS thấy vai trò tầm quan trọng việc học Hóa học Ví dụ Làng đá Non Nước khu du lịch Ngũ Hành Sơn - Đà Nẵng địa điểm thăm quan tiếng thu hút lượng lớn du khách nước Khi đến đây, du khách xem tất giai đoạn (cưa, xẻ, đục, đẽo đá, mài giũa, đánh bóng tượng) để làm sản phẩm thủ công mĩ nghệ từ đá (tượng Phật, hươu nai, mĩ nhân ngư ) Trong trình đánh bóng tượng, người thợ dùng dung dịch 78 • KHOA HỌC GIÁO DỤC axit Sunfuric lỗng đổ trực tiếp lên tượng, rút ngắn thời gian công sức cách đáng kể Nước thải trình chảy tràn xuống sân chảy ngồi đường a Giải thích việc làm người thợ phương trình hóa học b Việc sử dụng axit có ảnh hưởng đến mơi trường? Nếu người thợ em xử lí nước thải q trình để hạn chế mức độ ảnh hưởng đến môi trường? Hướng dẫn - GV có thể sử dụng bài tập củng cố dự án “Axit sunfuric ảnh hưởng đến xã hội” HS giải tình thực tế đời sống tư liên hệ kiến thức để GQVĐ a Thành phần đá CaCO3 Sử dụng axit đổ lên đá xảy phản ứng hóa học sau: CaCO3 + H2SO4 → CaSO4 + CO2↑ + H2O Làm phần nước thải axit H2SO4 dư ảnh hưởng đến mơi trường đất, mơi trường nước có hại cho sức khỏe người b Để giảm lượng axit thải môi trường, hộ dân nên xây bể chứa vôi cho nước thải qua bể vơi trước thải cống nước có phương trình hóa học sau: Ca(OH)2 + H2SO4 → CaSO4 + H2O Ví dụ Trong phịng thí nghiệm, điều chế khí oxi phản ứng nhiệt phân KMnO4 a Cách thu theo sơ đồ sau thu khí oxi tinh khiết hơn? b Trong cách thu khí thứ phải tháo ống dẫn khí trước tắt đèn? c Nếu phòng thí nghiệm khơng cịn KMnO4 thay hóa chất để điều chế oxi? Hướng dẫn - GV có thể sử dụng bài tập để củng cố kiến thức liên quan đến oxi a HS phân tích hai sơ đồ thí nghiệm thấy điểm khác hai cách thu, cách dời chỗ khơng khí, cách dời chỗ nước Phân tích ưu điểm nhược điểm cách b HS trình bày từ kiến thức thực nghiệm, tắt đèn trước, nước bị hút ngược lên ống nghiệm gây vỡ ống nghiệm Và kết nối kiến thức nước lại bị hút ngược lên, ống nghiệm bị vỡ để giải thích c Là mức độ vận dụng sáng tạo học sinh việc lựa chọn hóa chất thay hợp lí sở điều chế O2 phịng thí nghiệm nhiệt phân hợp chất giàu oxi như: KClO3, KNO3, H2O2, 2.4 Thực nghiệm sư phạm Sau xây dựng hệ thống tình BTHH, NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN chúng tơi thiết kế hoạt động DH GQVĐ có áp dụng tình DH tập hóa học chương Oxi Lưu huỳnh, bước đầu thực nghiệm sư phạm lớp 10 trường: THPT Mỹ Hào THPT Nguyễn Thiện Thuật tỉnh Hưng Yên Kết thu sau: Về đánh giá định tính: HS hứng thú học tập, bước đầu làm quen với tình có vấn đề HS thoải mái tự tin trình tranh luận, tham gia GQVĐ, đề xuất phương án giải quyết, lựa chọn phương án tối ưu để giải từ chiếm lĩnh tri thức cách chủ động ST Rèn kĩ sử dụng ngôn ngữ giao tiếp ngơn ngữ hóa học q trình tranh luận, rèn kĩ quan sát, kĩ phân tích hình ảnh, phân tích tượng Về kết định lượng: Lớp đối chứng thực nghiệm đánh giá qua kiểm tra 45 phút cuối chương Oxi - Lưu huỳnh Thơng qua kết xử lí số liệu thực nghiệm sư phạm thu được, nhận thấy chất lượng học tập HS lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Điều thể hiện: Điểm trung bình cộng kiểm tra lớp thực nghiệm cao lớp đối chứng Giá trị p lớp thực nghiệm đối chứng nhỏ 0,05 điều có nghĩa kết giá trị điểm trung bình lớp thực nghiệm đối chứng chênh lệch có ý nghĩa, khơng phải ngẫu nhiên Đường luỹ tích lớp thực nghiệm nằm Bảng 2: Kết phân tích kiểm tra trường Tên trường Lớp THPT Mỹ Hào THPT Nguyễn Thiện Thuật Thực Đối Thực Đối nghiệm chứng nghiệm chứng Trung bình cộng 6,88 5,87 6,63 5,59 Độ lệch chuẩn (S) 1,28 1,07 1,75 1,29 Giá trị p 0.0004 Mức độ ảnh hưởng 0,94 0.004 0,81 Hình 1: Đường tích lũy kết thực nghiệm kiểm tra THPT Mỹ Hào & bên phải phía đồ thị đường luỹ tích lớp đối chứng (Hình 1, Hình 2), điều chứng tỏ kết học tập HS lớp thực nghiệm tốt hơn, đồng so với lớp đối chứng Kết luận Trên sở lí luận NL GQVĐ ST, quy trình PPDH GQVĐ, vận dụng nguyên tắc, quy trình sử dụng tình huống, BTHH áp dụng DH thực nghiệm chương Oxi - Lưu huỳnh Hóa học 10 Thực nghiệm sư phạm bước đầu thu số kết với đánh giá định tính định lượng cho thấy việc sử dụng tình BTHH DH GQVĐ thơng qua mơn Hóa học góp phần phát triển NL GQVĐ ST cho HS có tính khả thi phù hợp với đối tượng HS TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giáo dục Đào tạo, (2017), Chương trình giáo dục phổ thơng - Chương trình tổng thể [2] Nghị số 29 - NQ/TW ngày 14/11/2013 Hội nghị TW8 khóa XI Đổi toàn diện giáo dục đào tạo [3] Lê Văn Anh, (2013), Lựa chọn, xây dựng sử dụng tập hóa học nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh trường trung học phổ thông, Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội [4] Trần Ngọc Huy - Đặng Thị Oanh, Sử dụng số tốn nhận thức phần Hóa học hữu lớp 11 nâng cao dạy học đặt giải vấn đề, Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, số 58, tập 8, tr 94-102, năm 2013 [5] Nguyễn Thị Huyền, (2016), Xây dựng sử dụng tập tình nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh phần Hóa học phi kim lớp 10 trung học phổ thông, Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội [6] Nguyễn Thị Mến, (2016), Phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh dạy học phần dẫn xuất hiđrocacbon lớp 11 trường trung học phổ thông, Luận văn Thạc sĩ Thạc sĩ Khoa học Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Hình 2: Đường tích lũy kết thực nghiệm kiểm tra THPT Nguyễn Thiện thuật SỐ 147 - THÁNG 12/2017 • 79 & NGHIÊN CỨU LÍ LUẬN [7] Nguyễn Thị Lan Phương - Đặng Xuân Cương, Xây dựng công cụ đánh giá lực giải vấn đề học sinh phổ thông, Tạp chí Khoa học Giáo dục, số 114, năm 2015, tr.21-24 [8] Nguyễn Thị Lan Phương (Chủ biên cộng sự), (2016), Chương trình tiếp cận lực đánh giá lực người học, NXB Giáo dục Việt Nam [9] CaoThị Thặng, Một số biện pháp phát triển lực giải vấn đề dạy học Hóa học trường phổ thơng, Tạp chí Khoa học Giáo dục, số 53, năm 2010, tr.3235 [10] Đỗ Thị Thu Thủy, (2017), Phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh dạy học chương Nhóm Nitơ - Hóa học 11, Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội USING PROBLEM-SOLVING TEACHING METHOD TO DEVELOP PROBLEM-SOLVING AND CREATIVE COMPETENCIES FOR STUDENTS THROUGH CHEMISTRY EXERCISE AND CHEMISTRY SITUATIONS (OXYGEN – SULFUR CHAPTER, CHEMISTRY 10) PHAM THI BICH DAO - Email: dao311@gmail.com The Vietnam Institute of Educational Sciences BUI THI HUE - Email: huekhcb@gmail.com Hung Yen Industrial College Abstract: Competence of problem solving and creativity is one of the key competencies of high school students We can use different teaching methods and techniques in teaching in general and in teaching Chemistry in particular to develop competence of students’ problem solving and creativity In this article, the author discusses about using problemsolving teaching method to develop this competence through chemistry exercise and situations, Grade 10, Capacity for problem solving and creativity is one of the key core competencies of high school students It is possible to use a number of different teaching methods and techniques in teaching in general and teaching Chemistry in particular to help develop problem solving and creativity skills for students In this article, the author discusses the use of problem-solving teaching methods to develop problem-solving and creative competencies for students through chemistry and chemistry situations in grade 10 and Oxygen – Sulfur chapter Then, the author initially carried out pedagogical experiment to evaluate the feasibility and effectiveness of developing problem-solving and creative competence Keywords: Teaching method; competence; problem solving and creativity; situations; tool to evaluate competence 80 • KHOA HỌC GIÁO DỤC ... HS 2.3 Vận dụng phương pháp dạy học giải vấn đề thơng qua tình tập hóa học nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo 2.3.1 Quy trình vận dụng 76 • KHOA HỌC GIÁO DỤC Chúng đề xuất cách vận dụng PPDH... học Sư phạm Hà Nội, số 58, tập 8, tr 9 4-1 02, năm 2013 [5] Nguyễn Thị Huyền, (2016), Xây dựng sử dụng tập tình nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh phần Hóa học phi kim lớp 10 trung học. .. Thủy, (2017), Phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh dạy học chương Nhóm Nitơ - Hóa học 11, Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội USING PROBLEM-SOLVING TEACHING