2.1.1. Ý nghĩa, tầm quan trọng
Cùng với hóa học đại cương, hóa vô cơ, các kiến thức hóa hữu cơ tạo thành một hệ thống kiến thức toàn vẹn của chương trình hóa học phổ thông đáp ứng mục tiêu cung cấp cho HS hệ thống kiến thức, kĩ năng phổ thông cơ bản, hiên đại và thiết thực để có thể giải quyết được một số vấn đề xảy ra trong đời sống sản xuất có liên quan đến hóa học. Các chất hữu cơ ngày càng xuất hiện nhiều trong cuộc sống với các ứng dụng thực tiễn thiết thực và rộng khắp trong các ngành kinh tế quốc dân như may mặc, thực phẩm, dược phẩm, năng lượng, vật liệu xây dựng…
Khi nghiên cứu hóa học hữu cơ, HS có được khái niệm đầy đủ, toàn vẹn về các chất hóa học và những biến đổi của chúng, vì việc nghiên cứu các chất hữu cơ giúp hình thành khái niệm chất hữu cơ, ngành hóa học hữu cơ, từ đó phát triển hoàn thiện khái niệm chất hóa học và giúp cho HS thấy được tính đa dạng, phong phú của thế giới vật chất xung quanh chúng ta.
Khi nghiên cứu các quá trình biến đổi của các chất hữu cơ sẽ giúp HS hình thành khái niệm phản ứng hóa học hữu cơ đồng thời phát triển, hoàn thiện khái niệm chung về phản ứng hóa học. Các kiến thức về sự phân cắt (đồng li, dị li) các liên kết cộng hóa trị trong phân tử các chất hữu cơ là cơ sở để HS hiểu được bản chất, quá trình phản ứng hóa học hữu cơ và lí giải được vì sao các phản ứng hữu cơ xảy ra chậm, theo nhiều hướng, tạo nhiều sản phẩm khác nhau. Nghiên cứu các loại phản ứng hữu cơ (thế, cộng, tách, hủy, este hóa…), cơ chế cơ bản của từng loại phản ứng, các qui luật chi phối các quá trình biến đổi các chất hữu cơ giúp HS thấy được sự khác nhau giữa phản ứng hóa học vô cơ và phản ứng hóa học hữu cơ, các cơ sở phân loại phản ứng hóa học, từ đó mà hiểu được tính đa dạng của sự vận động hóa học của vật chất và các qui luật chi phối sự vận động đó.
Thông qua việc nghiên cứu tính chất các chất hữu cơ giúp HS hiểu sâu sắc hơn về mối liên hệ biện chứng giữa thành phần, cấu tạo phân tử với tính chất các chất hữu cơ, ảnh hưởng của sự phân bố không gian của các nguyên tử, nhóm nguyên tử trong phân tử, ảnh hưởng qua lại giữa các nguyên tử trong phân tử đến tính chất các chất hữu cơ.
Các kiến thức về điều chế, sản xuất, tổng hợp các chất hữu cơ hình thành ở HS các kiến thức kĩ thuật học cơ bản của nền sản xuất hóa học hữu cơ, công nghệ sản xuất, tổng hợp hữu cơ hiện đại và các kĩ năng thiết lập qui trình tổng hợp các chất hữu cơ từ các nguyên liệu đã có. Đây chính là các kiến thức kĩ thuật tổng hợp mang tính hướng nghiệp cần hình thành và phát triển cho HS trong dạy học hóa học. Các kiến thức ứng dụng thiết thực, phong phú của các hợp chất hữu cơ giúp cho HS thấy rõ mối liên hệ giữa các tính chất của các chất hữu cơ với các ứng dụng thực tiễn của chúng, ý nghĩa của việc nghiên cứu tính chất các chất phục vụ lợi ích con người và vai trò to lớn của hóa học trong việc giải quyết các vấn đề kinh tế, xã hội phát triển đất nước.
Như vậy các kiến thức phần hóa hữu cơ là những nội dung không thể thiếu được trong chương trình hóa học phổ thông, giúp cho HS có được kiến thức hóa học phổ thông cơ bản, toàn diện, có nhận thức đúng về thế giới tự nhiên, vai trò của hóa học với sự phát triển xã hội mà có nhân sinh quan sống đúng đắn, thể hiện thái độ tích cực của mình đối với trách nhiệm học tập hóa học với tự nhiên, môi trường.
2.1.2. Cấu trúc nội dung phần hóa hữu cơ THPT
Trong chương trình hóa học phổ thông các kiến thức về hóa học hữu cơ được sắp xếp trong chương trình hóa học lớp 9 trung học cơ sở và chương trình hóa học lớp 11, 12 THPT.
- Phần hóa học hữu cơ được nghiên cứu ở lớp 9 trung học cơ sở bao gồm 27 tiết (lí thuyết: 21 tiết; luyện tập: 4 tiết; thực hành: 2 tiết), phân bố ở 2 chương: Chương IV: Hiđrocacbon – Nhiên liệu và Chương V: Dẫn xuất hiđrocacbon – Polime.
đó có 48 tiết lí thuyết, 10 tiết luyện tập, 7 tiết thực hành và 4 tiết kiểm tra. Nội dung này được phân bố ở học kì II lớp 11 và học kì I lớp 12.
Các kiến thức hóa học hữu cơ ở trường THPT mang tính chất kế thừa, phát triển và hoàn thiện các nội dung được nghiên cứu ở trường trung học cơ sở. Hệ thống kiến thức bao gồm các vấn đề cơ bản:
Các khái niệm mở đầu – đại cương về hóa hữu cơ
Cung cấp các kiến thức cơ bản về thuyết cấu tạo hợp chất hữu cơ cùng với thuyết electron, liên kết hóa học tạo nên cơ sở lý thuyết chủ đạo cho phần hóa học hữu cơ. Nội dung phần đại cương bao gồm các vấn đề:
- Khái niệm đại cương mở đầu, sự phân loại chất trong hóa học hữu cơ. - Cách xác định thành phần định tính, định lượng, lập công thức, biểu diễn phân tử từ hợp chất hữu cơ theo các dạng công thức: công thức tổng quát, công thức đơn giản nhất, công thức cấu tạo…
- Thuyết cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ.
- Khái niệm đồng đẳng, đồng phân, dạng liên kết hóa học, phản ứng hữu cơ.
Nghiên cứu các loại chất hữu cơ cơ bản
- Nghiên cứu các loại chất hữu cơ (hiđrocacbon, hợp chất có nhóm chức, hợp chất cao phân tử) trên cơ sở nghiên cứu một chất cụ thể nhằm làm rõ cấu tạo phân tử (thành phần – dạng liên kết), tính chất hóa học đặc trưng của dãy đồng đẳng thuộc các loại hợp chất hữu cơ cụ thể.
- Nghiên cứu hệ thống ngôn ngữ hóa học trong hóa hữu cơ.
- Nghiên cứu quy luật chi phối quá trình biến đổi các chất hữu cơ, loại phản ứng, cơ chế, đặc điểm của từng phản ứng, quy luật ảnh hưởng qua lại giữa các nguyên tử trong phân tử.
- Mối liên quan chuyển hóa giữa các loại chất hữu cơ từ đơn giản đến phức tạp.
Kiến thức về ứng dụng thực tiễn và phương pháp điều chế các loại hợp chất hữu cơ cơ bản
Nghiên cứu các phương pháp hiện đại, đang được dùng trong thực tế để điều chế các chất hữu cơ. Tìm hiểu các qui trình, sơ đồ sản xuất chất hữu cơ trong công nghiệp cũng như phòng thí nghiệm. Đồng thời tìm hiểu rất nhiều ứng dụng gắn liền với thực tiễn của các chất hữu cơ.
Như vậy phần hóa hữu cơ trường THPT đã chú trọng nghiên cứu các loại chất hữu cơ một cách đầy đủ, hệ thống, toàn diện trên cơ sở lý thuyết chủ đạo của chương trình, mang tính kế thừa, phát triển và hoàn thiện nội dung được nghiên cứu ở trung học cơ sở.
Hình 2.1. Sơ đồ cấu trúc nội dung hóa hữu cơ THPT
2.1.3. Một số vấn đề lưu ý khi giảng dạy phần hóa hữu cơ THPT
Khi giảng dạy các chất hữu cơ GV không nên tách biệt chúng với các chất vô cơ, tách biệt hóa hữu cơ với hóa vô cơ. Thực chất giữa các chất vô cơ và các chất hữu cơ, giữa hóa vô cơ và hóa hữu cơ không có ranh giới rõ ràng. Thuật ngữ “hữu cơ” có nghĩa là sự sống được dùng để chỉ các hợp chất có nguồn gốc từ cơ thể sống, nó xuất hiện vào thời kì đầu khi hóa hữu cơ chưa được phát triển. Vì vậy không nên tuyệt đối hóa và dùng nó để tách biệt hai ngành học.
dụng kiến thức lí thuyết cấu tạo hợp chất hữu cơ để làm tăng khả năng giải thích, dự đoán lí thuyết, vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề nhằm tích cực hóa hoạt động nhận thức, tư duy cho HS.
GV cần chú trọng rèn luyện thường xuyên kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học cho HS trong quá trình nghiên cứu các chất hữu cơ cụ thể. Ngôn ngữ hóa học dùng trong hóa hữu cơ (kí hiệu, công thức, phương trình, danh pháp hóa học) rất đa dạng, phong phú. Từ cách biểu thị các dạng công thức hóa học đến danh pháp đã làm cho HS cảm thấy phức tạp và khó khăn. Vì vậy việc rèn luyện kĩ năng viết công thức cấu tạo, sử dụng công thức cấu tạo, công thức tổng quát, danh pháp hóa học trong nghiên cứu các chất như biểu diễn cấu trúc phân tử, viết phương trình phản ứng hóa học, đọc tên các chất…là cần thiết, cần được luyện tập thường xuyên. Thông qua việc rèn luyện kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học trong nghiên cứu các chất hữu cơ mà hình thành khả năng tư duy khái quát, tư duy trừu tượng cho HS.
Trong bài dạy thường xuyên tổ chức cho HS sử dụng phương pháp so sánh giúp các em hiểu sâu kiến thức, các khái niệm cơ bản và quan trọng. Trong giảng dạy phần hóa hữu cơ thường tổ chức cho HS so sánh: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- So sánh các loại hiđrocacbon về cấu trúc phân tử, tính chất hóa học đặc trưng. Khi so sánh cần chỉ rõ những điểm giống nhau, khác nhau và cả nguyên nhân của sự giống nhau và khác nhau đó.
- So sánh tính axit của ancol, phenol,...
- So sánh tính bazơ của các loại amin với nhau, giữa amin với amoniac,…
- So sánh nhiệt độ sôi, độ tan trong nước của các dẫn xuất của hiđrocacbon,…
Thường xuyên luyện tập khả năng vận dụng kiến thức để tìm hiểu bản chất các quá trình hóa học, ảnh hưởng giữa các nguyên tử trong phân tử và giải quyết các vấn đề thực tiễn có liên quan đến các kiến thức hóa hữu cơ dưới dạng các bài tập nhận thức.
đầy đủ, đúng đắn cấu trúc phân tử các chất hữu cơ giúp HS quan sát, hiểu đúng được đặc điểm cấu tạo phân tử, sự phân bố trong không gian của các nguyên tử trong phân tử. Đây cũng là các tư liệu để HS dự đoán tính chất hóa học, quá trình phản ứng của các chất hữu cơ, đồng thời giúp HS hiểu được các khái niệm lai hóa, mạch cacbon trong phân tử không thẳng mà là đường gấp khúc…Sự hiểu đúng cấu trúc phân tử sẽ đi đến những dự đoán khoa học xác thực.
Từ việc sử dụng mô hình, tranh vẽ, sơ đồ mà rèn luyện cho học sinh khả năng quan sát, phương pháp mô hình hóa trong học tập, thiết lập sơ đồ, đồ thị trong nghiên cứu hóa học, nhất là đối với hóa học hữu cơ.
Cần chú ý thực hiện kết hợp các nhiệm vụ dạy học hóa học một cách hợp lí. Chú trọng phát triển tư duy, năng lực nhận thức, năng lực hành động và hình thành thế giới quan khoa học cho HS trong sự kết hợp chặt chẽ với nhiệm vụ trí dục, truyền thụ kiến thức, kĩ năng hóa học thông qua việc tổ chức, điều khiển các hoạt động học tập của HS.
2.2. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC XÂY DỰNG THCVĐ 2.2.1. Mục đích 2.2.1. Mục đích
Theo triết học duy vật biện chứng, mọi sự vật và hiện tượng trong tự nhiên và xã hội vốn có mâu thuẫn bên trong. Việc phát hiện và giải quyết các mâu thuẫn đó là động lực thúc đẩy quá trình vận động và phát triển của sự vật hiện tượng. Do đó, mâu thuẫn và giải quyết mâu thuẫn cũng là nguồn gốc của sự vận động và phát triển của quá trình nhận thức.
Trong dạy học nêu và giải quyết vấn đề, nhiệm vụ trọng tâm là tạo ra THCVĐ (mâu thuẫn), phát triển vấn đề và giải quyết vấn đề. Vấn đề đặt ra cho HS trong quá trình học tập chính là mâu thuẫn giữa yêu cầu của nhiệm vụ nhận thức với kiến thức và kinh nghiệm sẵn có.
Theo các nhà tâm lí học, con người bắt đầu tư duy tích cực khi nảy sinh nhu cầu tư duy, tức là khi đứng trước khó khăn về nhận thức “ Tư duy sáng tạo luôn bắt đầu bằng THCVĐ” (Rubeinstein 1960,S.435). Quá trình tư duy có vai trò hết sức quan trọng trong dạy học. Nhiệm vụ của người dạy là tạo môi trường học tập thuận
lợi, thường xuyên khuyến khích quá trình tư duy. Dạy học nêu và giải quyết vấn đề được đặc trưng bởi hoạt động nhận thức độc lập của người học. Người học lĩnh hội kiến thức và phương pháp nhận thức bằng con đường tự học giải quyết các vấn đề học tập.
Như vậy, dựa trên cơ sở khoa học trên, ta thấy việc xây dựng THCVĐ trong dạy học nói chung và môn hóa học nói riêng là hết sức cần thiết. THCVĐ tạo ra thế năng tâm lý của nhu cầu nhận thức. Chủ thể đứng trước một tình huống gây cấn, một nghịch lý hay bế tắc, một sự lựa chọn khó khăn, những lời giải đáp cho câu hỏi không có sẵn trong trí nhớ, trong kinh nghiệm của chủ thể, nhu cầu nhận thức bên trong thúc đẩy chủ thể tích cực tìm tòi phát hiện đi tới đáp số. Khi chủ thể càng bị đối tượng chiếm lĩnh, bị cuốn hút bởi vấn đề thì chủ thể càng say sưa tìm tòi phát hiện, cường độ của tính tích cực càng cao. Cuối cùng kết quả của sự lĩnh hội càng cao.
2.2.2. Các nguyên tắc xây dựng THCVĐ
Trước khi xây dựng THCVĐ chúng ta cần đề ra các nguyên tắc cơ bản để xây dựng. Đây là cơ sở quan trọng giúp chúng ta xây dựng các THCVĐ. Qua tổng hợp ý kiến tham khảo các thầy (cô), tôi xin đề xuất các nguyên tắc xây dựng THCVĐ như sau:
1. Phải đảm bảo tính chính xác, khoa học.
2. Phải hàm chứa nội dung kiến thức có vấn đề, gây ra nhu cầu nhận thức cho HS.
3. Phải gắn với nội dung bài học, qua việc giải quyết tình huống có vấn đề đã góp phần tìm hiểu một phần nội dung bài học.
4. Tình huống có vấn đề càng hay, càng hấp dẫn khi có nội dung gắn với thực tế cuộc sống.
5. Được đưa ra một cách hợp lí, logic với nội dung bài học, có nội dung ngắn gọn, súc tích.
6. Được minh họa bằng phương tiện trực quan sẽ hấp dẫn hơn và HS dễ phát hiện ra vấn đề hơn.
7. Phải có tác dụng kích thích tư duy, gây được tò mò, hứng thú cho HS. 8. Phải vừa sức, phù hợp với trình độ HS.
2.3. QUI TRÌNH XÂY DỰNG HỆ THỐNG THCVĐ PHẦN HÓA HỮU CƠ THPT CƠ THPT
Chúng tôi xin đề xuất qui trình xây dựng THCVĐ qua 5 bước như sau:
2.3.1. Bước 1: Xác định mục tiêu bài dạy
Mục tiêu bài dạy là cơ sở căn bản quan trọng cho tiến trình soạn giảng một bài cụ thể và đo lường thành quả học tập của HS. Theo chương trình đổi mới của Bộ Giáo dục và Đào tạo, mục tiêu bài dạy theo đúng chuẩn kiến thức và kỹ năng. Theo đúng chuẩn này, có 3 mức độ nhận thức: biết, hiểu và vận dụng. Đây cũng là 3 mức độ nhận thức của Bloom.
2.3.2. Bước 2: Xác định đơn vị kiến thức dạy
Từ các mục tiêu bài dạy, chúng ta sẽ tiến hành xác định những kiến thức cần chuyển tải đến HS, trong đó cần xác định rõ kiến thức trọng tâm, kiến thức cơ bản.
2.3.3. Bước 3: Xác định đơn vị kiến thức để xây dựng THCVĐ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Dựa trên các đơn vị kiến thức bài dạy, dựa trên nguyên tắc xây dựng THCVĐ, GV xác định những đơn vị kiến thức nào có thể xây dựng THCVĐ.
2.3.4. Bước 4: Thiết kế THCVĐ cho từng đơn vị kiến thức
Khi thiết kế THCVĐ, chúng ta cần dựa vào các nguyên tắc xây dựng, cần đọc nhiều tài liệu liên quan đến đơn vị kiến thức đó. Nếu cần thiết, có thể tham khảo ý kiến của đồng nghiệp.
2.3.5. Bước 5: Kiểm tra tình huống xây dựng được
Sau khi xây dựng được các THCVĐ theo 4 bước như trên, chúng ta tiến