Mục đích của sáng kiến là xây dựng và sử dụng bài tập định hướng về cân bằng hóa học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT hiệu quả nhất. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết dưới đây để nắm nội dung của sáng kiến kinh nghiệm!
PHẦN I: MỞ ĐẦU Lí do chọn đề tài Với xu hướng đổi mới phương pháp dạy học phát huy tính tích cực, sáng tạo và chủ động của học sinh, theo định hướng phát triển phẩm chất năng lực người học, người dạy học phải vận dụng tổng hợp nhiều phương pháp dạy học cả phương pháp truyền thống và phương pháp dạy học hiện đại.Từ đó giúp học sinh nắm được kiến thức dễ dàng, biết vận dụng những kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề học tập, biết cách giải các bài tốn khó dựa vào các bài tốn cơ bản và hơn hết là tạo cho học sinh sự tự lực, tự học hỏi và tự sáng tạo Để làm được điều đó, người thầy giáo phải định hướng cho học sinh hoạt động tích cực, kích thích sự tìm tịi, tính tự giác, chủ động, độc lập và sáng tạo của mỗi học sinh. Giúp học sinh nhận dạng một bài tốn nêu ra liên quan đến những kiến thức đã được học, biết phát triển từ bài tốn đã biết thành bài tốn mới và ngược lại. Biết phân tích, so sánh và tổng hợp các bài tốn riêng để dẫn tới các bài tốn mới phong phú, đa dạng và khó hơn Bên cạnh đó, số lượng và chất lượng học sinh giỏi, HS đạt điểm cao trong kì thi THPTQG ln là một trong những thước đo để đánh giá chất lượng dạy học của mỗi giáo viên nói riêng và các nhà trường nói chung. Vậy nên, cơng việc ơn tập học sinh thi THPTQG, bồi dưỡng học sinh giỏi ln được các nhà trường và bản thân mỗi giáo viên quan tâm, chú trọng. Để đạt được kết quả cao trong việc ơn tập, bồi dưỡng học sinh giỏi, HS thi THPTQG thì việc lựa chọn hệ thống câu hỏi, bài tập phải rất đa dạng về thể loại, phong phú về nội dung và có chiều sâu rộng về kiến thức. Trong kho tàng kiến thức của bộ mơn Hóa học, tơi rất tâm đắc bài học “Cân bằng Hóa Học” Sách giáo khoa Hóa Học lớp 10. Cân bằng Hóa học có vai trị rất lớn trong đời sống thực tiễn cũng như trong khoa học, như giải thích được q trình hình thành thạch nhũ trong các hang động hay để bảo quản dung dịch Fe3+ trong phịng thí nghiệm người ta thường cho vào dung dịch đó vài giọt dung dịch axit Để giải quyết được các vấn đề trên học sinh phải huy động, tổng hợp kiến thức và các thuộc tính cá nhân vào giải quyết các nhiệm vụ học tập trong đó có sự sáng tạo. Trong thực tế giảng dạy thì kiến thức về cân bằng hóa học được nói đến cịn rất ít, có chăng cũng là các tiết dạy lí thuyết xng, chưa có thực nghiệm và bài tập vận dụng đặc biệt là các bài tập nhằm phát triển năng lực người học. Vì vậy việc xây dựng các bài tập theo định hướng phát triển năng lực hiện nay là rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu đổi mới phương pháp dạy học và đổi mới chương trình sách giáo khoa. Mặt khác tùy theo năng lực của mỗi học sinh cũng như từng lớp học mà giáo viên phải chuẩn bị hệ thống câu hỏi ơn tập cho phù hợp. Các bài tập để học sinh vận dụng được soạn theo các mức đó là: Nhận biết, thơng hiểu, vận dụng và vận dụng cao Từ những thực trạng trên chúng tơi lựa chọn và nghiên cứu đề tài : “Xây dựng bài tập về cân bằng Hóa Học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh trung học phổ thơng” với mong muốn góp phần nhỏ bé của mình vào q trình đổi mới phương pháp dạy học hiện nay 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng và sử dụng bài tập định hướng về cân bằng hóa học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT hiệu quả nhất. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu các vấn đề cơ sở lí luận liên quan đến đề tài Xây dựng bài tập định hướng về cân bằng hóa học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT. Tìm hiểu thực trạng về việc sử dụng bộ câu hỏi về cân bằng hóa học ở trường THPT. Thực nghiệm sư phạm để đánh giá chất lượng hệ thống bài tập đã xây dựng và khả năng áp dụng bài tập đó vào q trình tổ chức dạy học hóa học ở trường THPT. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 4.1. Khách thể nghiên cứu Q trình dạy học về cân bằng hóa học ở trường THPT 4.2. Đối tượng nghiên cứu Bài tập định hướng về cân bằng hóa học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT 5. Phương pháp nghiên cứu 5.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận Nghiên cứu tài liệu liên quan về lí luận dạy học, tâm lí dạy học, giáo dục học và sách giáo khoa, tài liệu tham khảo phục vụ đề tài. Đặc biệt chú trọng đến cơ sở lí luận của bài tập hóa học và ý nghĩa, tác dụng của bài tập cân bằng hóa học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT 5.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn Phương pháp quan sát: Dự giờ các tiết dạy đổi mới phương pháp, các tiết dạy của nhóm hóa. Phương pháp phỏng vấn: Tham khảo ý kiến của các giáo viên, thăm dị ý kiến của học sinh Thực nghiệm sư phạm : + Đánh giá chất lượng của hệ thống bài tập đã tuyển chọn và xây dựng + Đánh giá hiệu quả đem lại từ việc sử dụng bài tập cân bằng hóa học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT 6. Giả thuyết khoa học Nếu đề tài được áp dụng vào q trình ơn tập HSG, ơn thi THPTQG thì sẽ phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS, tạo niềm tin u mơn hóa học và nâng cao hiệu quả dạy học hóa học trong trường phổ thơng 7. Đóng góp mới của đề tài Góp phần làm sáng tỏ ý nghĩa, tác dụng của bài tập cân bằng hóa học trong q trình phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT Bổ sung tài liệu về thực trạng sử dụng bài tập về cân bằng hóa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT hiện nay Xây dựng, tuyển chọn và sử dụng hệ thống bài tập về cân bằng hóa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh THPT PHẦN II: NỘI DUNG I. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Khái niệm, cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh trung học phổ thơng Hiện nay, khái niệm năng lực và NLGQVĐ&ST có nhiều định nghĩa khác nhau, phản ánh các khía cạnh khác nhau của vấn đề này. Chúng tơi quan niệm: “NLGQVĐ&ST của HS là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các q trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, cảm xúc để phân tích, đề xuất các biện pháp, lựa chọn giải pháp và thực hiện giải quyết những tình huống, những vấn đề học tập và thực tiễn mà ở đó khơng có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thơng thường, đồng thời đánh giá giải pháp GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng linh hoạt trong hồn cảnh, nhiệm vụ mới”. Cấu trúc năng lực chung được mơ tả là sự tổng hịa của bốn năng lực thành phần, bao gồm: năng lực chun mơn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. Như vậy, năng lực bao gồm các kiến thức, kĩ năng và thái độ mà cá nhân huy động để thực hiện thành cơng hoạt động giải quyết vấn đề đặt ra trong các tình huống có thay đổi. Chúng tơi đã xác định cấu trúc NLGQVĐ&ST của HS gồm sáu thành tố: nhận ra ý tưởng mới; phát hiện và làm rõ vấn đề; hình thành và triển khai ý tưởng mới; đề xuất, lựa chọn giải pháp; thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ; tư duy độc lập. Mỗi thành tố bao gồm một số hành vi của cá nhân khi làm việc nhóm hoặc làm việc độc lập trong q trình GQVĐ. NLGQVĐ&ST giúp HS có ý thức, trách nhiệm với cá nhân, gia đình và xã hội; ý thức nâng cao chất lượng và hiệu quả cơng việc; có khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng vào việc phát hiện và giải quyết các vấn đề trong học tập và thực tiễn để đáp ứng u cầu trong xã hội tri thức và hội nhập quốc tế. 1.2. Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo “Giải quyết vấn đề là khả năng suy nghĩ và hành động trong những tình khơng có quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường có sẵn Người GQVĐ xác định được mục tiêu hành động, nhưng khơng phải ngay lập tức biết cách làm thế nào để đạt được nó. Sự am hiểu tình huống vấn đề và lý giải dần việc đạt mục tiêu đó trên cơ sở việc lập kế hoạch và suy luận tạo thành q trình GQVĐ” Vì vậy, có thể hiểu: NL GQVĐ là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các q trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết các tình huống mà ở đó khơng có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thơng thường 1.3. Bài tập hóa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh 1.3.1. Bài tập hóa học ở trường trung học phổ thơng Trong dạy học hóa học ở trường phổ thơng, bài tập hóa học giữ vai trị rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo: Nó “vừa là mục đích, vừa là nội dung, lại vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm. Nó cung cấp cho HS cả kiến thức, cả con đường giành lấy kiến thức, mà cịn mang lại niềm vui sướng của sự phát hiện, của việc tìm ra đáp số” 1.3.2. Bài tập giải quyết vấn đề Các bài tập giải quyết vấn đề là những bài tập địi hỏi sự phân tích, tổng hợp, đánh giá, vận dụng kiến thức vào những tình huống thay đổi, giải quyết vấn đề. Dạng bài tập này địi hỏi sự sáng tạo của người học. Như vậy, bài tập góp phần phát triển NLGQVĐ&ST là các bài tập chứa đựng tình huống có vấn đề, “nút thắt” kiến thức mà người học sẽ khơng “gỡ” được nếu chỉ học thuộc, chỉ dựa trên cách suy luận, vận dụng thơng thường. Đó là các bài tập địi hỏi HS phải có vốn kiến thức sâu, rộng và có sự tư duy logic, linh hoạt, khơng lệ thuộc vào vốn kiến thức đã được trang bị. 1.4. Thực trạng việc sử dụng bài tập định hướng về cân bằng hóa học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS THPT Bài cân bằng hóa học thuộc chương cuối cùng của SGK lớp 10, kiến thức của bài hầu như khơng có trong ma trận các bài kiểm tra, ví vậy GV và HS thường khơng để ý Qua dự giờ của đồng nghiệp thì phần lớn GV thường dạy theo phương pháp truyền thống, thuyết trình đầy đủ các nội dung trong SGK, chưa tạo sự tị mị, sáng tạo cho HS. Đa số lớn giáo viên trong tiết học chỉ chú trọng vào truyền thụ kiến thức mà xem nhẹ việc sử dụng bài tập trong q trình dạy học hoặc có sử dụng thì cũng rất ít vào phần kiểm tra bài cũ hay cuối giờ học Đa số HS chỉ nắm được khái niệm và các yếu tố ảnh hướng đến cân bằng hóa học mà chưa biết vận dụng kiến thức đó vào học tập như thế nào, trả lời và giải các bài tập cân bằng hóa học ra sao II. XÂY DỰNG BÀI TẬP ĐỊNH HƯỚNG VỀ CÂN BẰNG HĨA HỌC NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HS THPT 2.1. Dạy học về cân bằng hóa học ở trường Trung học phổ thơng 2.1.1. Cân bằng hóa học: Phản ứng thuận nghịch: Phản ứng xảy ra đồng thời theo hai chiều ngược nhau trong cùng điều kiện như nhau Ví dụ: H2 + I2 2HI Cho H2 và I2 vào một bình kín ở nhiệt độ cao và khơng đổi. Lúc đầu tốc độ phản ứng thuận (Vt) lớn vì nồng độ của H2 và I2 lớn, trong khí đó tốc độ của phản ứng nghịch (Vn) bằng khơng, vì nồng độ của HI bằng khơng. Trong q trình diễn ra phản ứng nồng độ của H2 và I2 giảm dần nên Vt giẩm dần, cịn Vn tăng dần vì nồng độ của HI tăng dần. Đến một lúc nào đó Vt=Vn, khi đó nồng độ của các chất trong phản ứng thuận nghịch trên đây được giữ ngun, nếu nhiệt độ khơng biến đổi. Trạng thái này của phản ứng thuận nghịch được gọi là cân bằng hóa học. Cân bằng hóa học: Cân bằng hố học là trạng thái của hệ phản ứng thuận nghịch mà ở đó tốc độ phản ứng thuận bằng tốc độ phản ứng nghịch Cân bằng hố học là cân bằng động vì tại trạng thái cân bằng, phản ứng thuận và nghịch vẫn tiếp tục xảy ra nhưng với tốc độ bằng nhau nên khơng làm thay đổi nồng độ của các chất trong hệ phản ứng Sự chuyển dịch cân bằng Định nghĩa Sự chuyển dịch cân bằng hóa học là sự phá vỡ trạng thái cân bằng cũ để chuyển sang một trạng thái cân bằng mới do các yếu tố bên ngồi tác động lên cân bằng Ngun lí chuyển dịch cân bằng (Le Chatelier): Khi hệ phản ứng thuận nghịch đang ở trạng thái cân bằng nếu ta thay đổi điều kiện nào đó thì cân bằng hố học sẽ bị phá vỡ và hệ sẽ chuyển dịch đến một trạng thái cân bằng mới Ngun lí chuyển dịch cân bằng LơSatơlie: Khi ta thay đổi điều kiện nào đó của cân bằng hố học thì cân bằng sẽ chuyển dịch theo chiều chống lại ảnh hưởng của sự thay đổi đó. Cụ thể là: + Khi tăng hoặc giảm nồng độ một chất trong cân bằng, thì cân bằng bao giờ cũng chuyển dịch theo chiều làm giảm tác dụng của việc tăng hoặc giảm nồng độ của chất đó + Khi tăng nhiệt độ thì cân bằng hố học chuyển dịch theo chiều phản ứng thu nhiệt (có ΔH > 0), nghĩa là chiều làm giảm tác dụng của việc tăng nhiệt độ, Cịn khi giảm nhiệt độ thì cân bằng chuyển dịch theo chiều của phản ứng toả nhiệt (có ΔH