6. Phương pháp nghiên cứu
2.3.2. Rèn luyện năng lực tư duy
a) Cần làm cho HS nắm vững kiến thức cơ bản một cách chính xác, tự giác và có hệ thống
Học sinh chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi bản thân HS phải tư duy tích cực, nhờ sự hướng dẫn của giáo viên mà học sinh biết phân tích, khái quát khái niệm để rút ra những kết luận cần thiết. Với hóa học, muốn phát triển năng lực trí tuệ và bồi dưỡng tư duy cho HS thì điều quan trọng đầu tiên là cần làm cho HS nắm vững kiến thức cơ bản về hóa học một cách chính xác, tự giác và có hệ thống. Kiến thức cơ bản là cơ sở của trí thông minh, nếu không nắm được kiến thức, HS sẽ không có cơ sở để suy nghĩ một cách đúng đắn, cũng như để giải quyết những bài toán, những vấn đề của hóa học. Qua nghiên cứu
Chất, hiện tượng hóa học, phản ứng hóa học,
“Bài toán”...
Khái niệm, định luật
thực tiễn, nhận thấy rằng nếu như hỏng kiến thức cơ bản thì là một trong những chướng ngại nhận thức có ảnh hưởng trực tiếp cho quá trình nhận thức tiếp theo cũng như sự phát triển tư duy cho HS.
Chướng ngại nhận thức là gì?
Chướng ngại nhận thức (CNNT) đó là những yếu tố gây cản trở cho quá trình lĩnh hội tri thức, quá trình nhận thức chân lý của học sinh.
Nguyên nhân và hậu quả của CNNT
- Do HS mất gốc từ những kiến thức cơ bản nhất vì những chướng ngại vật sơ đẳng đầu tiên trong quá trình học tập nhưng không kịp thời bổ sung, uốn nắn... tạo nên trạng thái tâm lý thụ động trong học tập, cộng với sức ỳ của tư duy, có cảm giác khó vươn lên, đôi lúc cũng có nổ lực nhưng không vượt qua được chướng ngại (khó khăn về tri thức) và cuối cùng kết quả thấp, tư duy kém phát triển.
- Hoàn cảnh gia đình: Trình độ học vấn và trình độ nhận thức thấp, cũng như phương pháp giáo huấn, giúp đỡ con em học tập của phụ huynh không phù hợp. Vì vậy, nâng cao trình độ và năng lực tư duy cho HS hôm nay là đóng góp một phần nhỏ trong việc nâng cao mặt bằng xã hội (tri thức) trong tương lai.
- Về giáo viên:
+ Số lượng HS đông, GV không kiểm tra hết, không thể gần gũi để giúp đỡ ở mức độ cá nhân hóa được.
+ Chỉ lo truyền thụ hết khối lượng kiến thức được quy định trong chương trình.
+ Phương pháp dạy của đa số GV vẫn nặng về trao đổi kiến thức chứ không chú ý dạy phương pháp học tập, kết quả học tập được đánh giá thông qua khối lượng kiến thức: công thức, quy tắc, phương trình, tính chất, định nghĩa... mà HS học thuộc, chứ chưa phải chú ý khả năng vận dụng linh hoạt,
tính độc lập của tư duy - ở đây mới chỉ là tư duy tái hiện chứ chưa chú ý đến tư duy sáng tạo (thể hiện rõ nét qua các bài kiểm tra).
+ Trình độ chuyên môn và nghiệp vụ của GV.
+ Nhân cách của GV - là yếu tố quan trọng có ảnh hưởng rất lớn đến kết quả học tập bộ môn và và hứng thú học tập của HS.
+ Cụ thể hơn nữa là phần lớn GV chưa giúp HS hiểu rõ từng từ ngữ trong bài học, trong bài tập và trong câu hỏi của GV, không những thế mà còn xem như HS đã biết, cộng với thái độ rụt rè thụ động trong học tập của HS: ngại hỏi, không dám nêu thắc mắc, cứ cho tại mình chưa hiểu rõ, cứ ghi rồi về học sẽ hiểu thôi. Thế nhưng, hôm nay vài từ, ngày mai vài câu, tuần sau vài công thức, khái niệm... phần này một ít, phần khác một ít... cuối cùng khó khăn ngày càng chồng chất. GV không biết và cũng không có thời gian bổ sung kịp thời, quá trình học tập là một chuỗi các mắt xích gồm các mắt xích gắn bó hữu cơ với nhau, kiến thức mới của bài hôm nay là phương pháp để nghiên cứu bài sau... nhiều kiến thức rơi rụng như trên đã nói, kiến thức là cơ sở của sự thông minh, là nền tảng của tư duy, các “polime kiến thức” gãy khúc và rời rạc; khả năng độc lập suy nghĩ sẽ khó khăn, cứ học thuộc là được vậy, nhưng không tích cực động não đến nơi đến chốn, làm sao có cơ sở để phê phán, nhận xét chính xác được, làm sao phát hiện được vấn đề, dẫn đến để có khả năng sáng tạo là một vấn đề khó khăn. Không có thói quen tư duy sẽ không nhìn thấy kết quả đằng sau của hành động, sau này ra đời hậu quả sẽ khó lường được.
- Thực tế nhiều nơi HS lớp 8, 9 rất sợ học môn hóa học. Sở dĩ như vậy là vì: Ở lớp 8 là những khái niệm mở đầu của Hóa học, chương trình Hóa học THCS được soi sáng bởi thuyết nguyên tử phân tử - đòi hỏi HS phải tư duy trừu tượng, không những thế nhiều nơi còn bố trí cả GV không chuyên hóa dạy nữa. Các khái niệm mở đầu cần được làm rõ, bổ sung lặp đi lặp lại nhiều lần cho từng đối tượng HS, cùng với nỗ lực học tập của bản thân HS
thì mới nắm vững được (ở độ tuổi này nhiều HS nông thôn chưa biết tận dụng thời gian để học tập và chưa có phương pháp học tập hợp lý).
Các biện pháp khắc phục CNNT và những điểm cần lưu ý để
HS nắm vững những kiến thức cơ bản
- Giáo viên phải làm cho HS hiểu rõ bản chất của từng khái niệm.
Khai thác đầy đủ ý nghĩa của từng từ, từng câu trong bài học, bài tập, bằng cách nào đó làm cho HS nhớ lại kiến thức cũ... một cách có lập luận lôgic, chứ không phải chỉ nhắc lại máy móc. Trong mỗi thí nghiệm hay bài tập thực nghiệm phải làm rõ từ cách tiến hành, hiện tượng cho đến giải thích tường minh một cách có căn cứ.
Trong mỗi bài toán phải giúp học sinh xây dựng cho được tiến trình luận giải bằng một hệ thống các câu hỏi dẫn dắt quá trình suy luận từ điều kiện cho đến kết quả bài toán chứ không phải chép bài giải đúng đáp số là được, khuyến khích HS nêu thắc mắc và ý kiến hay. Giải thích cặn kẽ từ bài giảng đến câu hỏi của HS bằng một thái độ cởi mở và khích lệ. Chính thái độ này đã cổ vũ động viên và thúc đẩy sự phát triển tư duy độc lập và sáng tạo của HS rất nhiều.
Như vậy, hiểu rõ khái niệm, từ ngữ là cơ sở để HS hiểu hết các quá trình hóa học trong bài toán, là điều kiện cần để giải đúng bài toán.
- Chú ý tính hệ thống của các kiến thức trong mỗi bài học
Phải xác định vị trí bài học trong toàn chương, trong hệ toàn chương trình để thấy mối liên hệ giữa những kiến thức của bài đó với nhau, với kiến thức của bài trước và của bài sau. Mặt khác, thông qua xây dựng bài mới và bài tập mà tìm hiểu xem những kiến thức cũ nào HS còn nhớ, những kiến thúc nào HS đã quên, phần nào HS dễ tiếp thu, ý nào khó tiếp thu, chỗ nào HS dễ mắc sai lầm... Đó sẽ là những dữ kiện thực tiễn sinh động để giúp giáo viên cải tiến cách dạy của mình cho phù hợp, từ đó xác định kiến thức
cơ bản nhất trong mỗi bài học, tìm biện pháp thích hợp để nhấn mạnh, khắc sâu kiến thức cơ bản đó cho HS và nêu bật tính hệ thống của bài học.
- Giúp HS hiểu, nhớ và vận dụng chính xác kiến thức, cần chú ý đến
một số đặc điểm trong cách suy nghĩ của HS.
Trong quá trình khái quát hóa, trừu tượng hóa và dịch chuyển kiến thức, HS dễ nhầm lẫn giữa dấu hiệu bản chất và không bản chất, do sức ỳ của tư duy mà HS gặp khó khăn khi chuyển từ biểu tượng cũ sang biểu tượng mới, mỗi khi biểu tượng cũ đã có sự vững chắc nhất định. Để khắc phục điều này cần làm cho HS nắm về tính chất của các chất.
Ví dụ 1: Có 6 lọ không nhãn đựng các hóa chất sau: HCl, H2SO4, CaCl2, Na2SO4, Ba(OH)2, KOH. Chỉ dùng quỳ tím hãy nhận biết hóa chất đựng trong mỗi lọ.
Hướng dẫn giải
Lần 1: Dùng quỳ tím sẽ chia ra thành 3 nhóm: - Nhóm 1: Làm quỳ tím hóa đỏ: HCl, H2SO4. - Nhóm 2: Làm quỳ tím hóa xanh: Ba(OH)2, KOH. - Nhóm 3: Không làm quỳ tím đổi màu: CaCl2, Na2SO4.
Lần 2: Dùng 1 trong 2 ống nghiệm của nhóm 2 cho tác dụng với từng ống nghiệm trong nhóm 3
- Nếu không tạo kết tủa thì ống nghiệm nhóm 2 là KOH và ống nghiệm còn lại là Ba(OH)2 hay ngược lại.
- Ống nghiệm tạo kết tủa ở nhóm 2 là Ba(OH)2 với ống nghiệm Na2SO4
ở nhóm 3. Từ đó tìm ra ống nghiệm CaCl2.
Lần 3: Dùng Ba(OH)2 tác dụng lần lượt với 2 ống nghiệm của nhóm 1. Ống nghiệm tạo kết tủa là H2SO4, ống nghiệm còn lại là HCl.
- Ngay từ đầu phải rèn cho HS có thói quen không bằng lòng với những gì chưa hiểu và hỏi ngay.
Không ai khác, HS phải ý thức được trách nhiệm và quyền lợi thiết thực của học tập hôm nay là cho chính bản thân mình không ai có thể hoặc thay được. Vì vậy cần nổ lực hết mình để vươn lên trong học tập và học tập một cách sáng tạo để chuẩn bị bước vào cuộc sống một cách vững chắc và tự tin hơn. Muốn vậy, phải tích cực suy nghĩ và thông hiểu ngay từ khái niệm đầu tiên của môn học, trong mọi vấn đề học tập và thực tiễn đều phải đặt câu hỏi “tại sao?”. Không hài lòng với cách giải đã có. Khi theo dõi một thí nghiệm, phải xem xét bằng óc quan sát kỹ càng từng dấu hiệu, sự biến đổi từ màu sắc, mùi vị, kết tủa, bay hơi, tỏa nhiệt... đều phải giải thích rõ ràng trên cơ sở lập luận lôgic. Phải biết nên bắt đầu từ đâu, xây dựng tiến trình luận giải và tìm phương pháp tối ưu. Thường xuyên tìm phương pháp học tập tốt hơn để học một cách thông minh. Nếu cố gắng như vậy thì khả năng tự học và trình độ lao động trí óc của HS sẽ được nâng lên rõ rệt, chướng ngại nhận thức được phá bỏ và hứng thú học tăng lên.
b) Rèn luyện các thao tác tư duy và năng lực suy luận lôgic
Một vài nhận xét
Ở nhà trường chình GV có nhiệm vụ dẫn dắt bồi dưỡng năng lực suy nghĩ và hình thành những kỹ năng, kỹ xảo suy luận hợp lôgic cho HS, chứ không phải chỉ để cho HS hình thành một cách tự phát được. Do đó khi năng lực suy luận được nâng cao thì hoạt động học tập của HS cũng nhẹ nhàng hơn nhiều. Thế nhưng, thực tế thì năng lực này đa sô HS còn thấp, điều này thể hiện rõ trong các câu trả lời vấn đáp và cách lập luận khi giải bài toán. Mà nguyên nhân đầu tiên là do CNNT và sẽ dẫn đến:
- Không biết bắt đầu bài giải từ đâu.
- Thông thường HS giải bài toán là cốt để tìm đáp số của bài toán, chứ không phải qua bài toán để học phương pháp suy luận.
+ Trước hết là củng cố, khắc sâu kiến thức và khả năng vận dụng kiến thức.
+ Sau đó là nắm được phương pháp “bài toán”.
Biện pháp
- Rèn các thao tác tư duy.
+ Trước hết phải tri giác (nhìn, đọc,...) “bài toán” một cách tổng quát (tổng hợp).
+ Sau đó phân tích từng yếu tố, từng dữ kiện, từng yêu cầu, từng khía cạnh của bài toán để nhận thức toàn bộ bài toán một cách đầy đủ và sâu sắc hơn.
+ Cuối cùng tổng hợp các yếu tố, các dữ kiện, các khía cạnh của bài toán để nhận thức toàn bộ bài toán một cách đầy đủ và sâu sắc hơn.
+ Với một bài toán không vội giải ngay, mà phải xem xét một cách tổng hợp - phân tích - tổng hợp để qua đó thấy được kiến thức cần vận dụng (phương trình phản ứng, tính chất, quy luật, công thức...).
+ Xây dựng tiến trình luận giải bằng lập luận chặt chẽ.
+ Thực hiện đầy đủ từng bước của tiến trình đó, mỗi phép tính, mỗi bước giải đều phải có cơ sở lập luận vững chắc. So sánh bài toán này với những bài trước đó có gì giống và khác nhau không?
+ Học sinh cần cố gắng tìm tính chất đặc biệt của bài toán, để tìm ra cách giải độc đáo, tối ưu nhất có thể được.
+ Kiểm tra lại các cách giải. Cuối cùng khái quát hóa dạng bài toán và cách giải.
+ HS chỉ thực sự vận dụng kiến thức để giải bài toán một cách đúng đắn chỉ khi có sự tác động qua lại giữa quá trình cụ thể và quá trình trừu tượng trong hoạt động suy nghĩ để giải bài toán.
Ví dụ 1: Cho 9,2 gam một kim loại A phản ứng với khí clo dư tạo thành 23,4 gam muối. Hãy xác định kim loại A, biết rằng A có hóa trị I.
Hướng dẫn giải
Gọi khối lượng mol kim loại A là MA(g) Phương trình hóa học:
2A + Cl2 2ACl (Điều kiện là nhiệt độ) 2.MA 2(MA+35,5) 9,2 23,4 Lập tỉ lệ: 2. 2( 35,5) | 23 9, 2 23, 4 A A A M M M
Vậy A là Natri (Na).
Ví dụ 2: Cho 5,6g CaO vào nước tạo thành dung dịch A. Tính số gam
kết tủa tạo thành khi đem dung dịch A hấp thụ hoàn toàn 2,8 lít khí cacbonic (đktc)
Hướng dẫn giải
Số mol của CaO: nCaO 5,6
56 0,1mol Số mol của CO2: 2 CO n 2,8 22, 4 0.125mol CaO + H2O Ca(OH)2 0,1 mol 0,1 mol Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O 0,1 mol 0,1 mol 0,1 mol
- Số mol CO2 dư: 0,125 – 0,1 = 0,025 mol sẽ tiếp tục phản ứng như sau: CaCO3 + H2O + CO2 Ca(HCO3)2
0,025mol 0,025mol 0,025mol
- Khối lượng kết tủa CaCO3 là: (0,1 – 0,025).100 = 7,5(g)
- Xây dựng tiến trình luận giải là biện pháp tích cực trong việc rèn năng lực suy luận lôgic của HS.
Ví dụ 1: Trộn 0,81 gam bột nhôm với bột Fe2O3 và CuO rồi đốt nóng để tiến hành phản ứng nhiệt nhôm thu được hỗn hợp A. Hoà tan hoàn toàn A trong dung dịch HNO3 đun nóng thu được V lít khí NO (sản phẩm khử duy nhất) ở đktc. Giá trị của NO là bao nhiêu ?
Hướng dẫn giải Tóm tắt bài toán 0.81 gam Al + Fe O2 3 CuO hỗn hợp A
Thực chất trong bài toán này chỉ có quá trình cho và nhận electron của nguyên tử Al và N. Al Al+3 + 3e 0,81 27 0,09 mol và N+5 + 3e N+2 0,09 mol 0,03 mol VNO = 0,03 22,4 = 0,672 lít
Ví dụ 2: Cho 0,83 gam hỗn hợp gồm nhôm và sắt tác dụng với dung
dịch H SO2 4loãng, dư. Sau phản ứng thu được 0,56 lít khí ở đktc. a) Viết các phương trình hóa học.
b) Tính thành phần phần trăm theo khối lượng của mỗi kim loại trong hỗn hợp ban đầu.
Hướng dẫn giải
a) Phương trình hóa học
2Al + 3H SO2 4 l Al SO2( 4 3) +3H2 2 mol 3 mol 1 mol 3 mol
x mol 1,5x mol 1,5x mol
hòa tan hoàn toàn
Dung dịchHNO3
e
F + H SO2 4 l FeSO + 4 H2 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol
(0,025 – 1,5x) mol (0,025 – 1,5x)mol b) 2 0,56 0,025 22, 4 H n mol
Gọi x là số mol của Al
Ta có PT: 27x + 56(0,25 – 1,5x) = 0,83 (g) nAl x 0,01 (mol) 27 27 0,01 0,27 Al m x (g) e 0,83 0,27 0,56 F m (g) 0, 27 100 % 32,53% 0,83 Al ;% e 100 32,53F 67, 47% - Rèn luyện năng lực tư duy độc lập.
Tại sao phải rèn luyện tư duy độc lập?
Khi đánh giá trình độ hiểu biết hóa học của một HS tất nhiên phải chú ý đến khối lượng kiến thức hóa học mà HS đó lĩnh hội được, nhưng như thế