Trong quá trình dạy học, GV tạo tình huống phải phù hợp với khả năng cuả HS, có tỷ lệ hợp lý giữa cái đã biết và cái chưa biết. Vấn đề học tập phải vừa sức cuả HS để các em có khả năng giải quyết vấn đề đó. Nếu vấn đề đặt ra cho HS quá dễ hoặc q khó đều khơng mang lại hiệu quả.
1.5.3.3. Cách thức xây dựng tình huống có vấn đề trong dạy học hóa học.
- Cách thứ nhất (tình huống nghịch lí – bế tắc) [23, tr. 78]
Vấn đề được đưa ra, thoạt nhìn dường như có lí, khơng phù hợp với những ngun lí khoa học đã được cơng nhận.
Trước tình huống này sẽ ln xuất hiện ở HS suy nghĩ đó là khơng thể tìm được. - Cách thứ hai (tình huống lựa chọn) [23, tr. 79]
Mâu thuẫn có thể xuất hiện khi HS đứng trước một sự lựa chọn giữa một số phương án giải quyết. Mỗi phương án có những ưu và nhược điểm riêng, chủ thể chỉ có thể lựa chọn một trong chúng, do đó phải có sự suy nghĩ kĩ lưỡng, thận trọng để tìm ra phương án giải quyết mâu thuẫn tối ưu.
- Cách thứ ba (tình huống “tại sao”- hay tình huống nhân quả) [23, tr. 79] Là những tình huống địi hỏi HS phải tìm kiếm nguyên nhân của một kết quả, nguồn gốc của một hiện tượng, động cơ của một hành động, nói cách khác là phải tìm lời giải cho câu hỏi "Tại sao nó lại là như vậy".
Thơng báo tình huống: GV đưa ra tình huống có thể là câu hỏi, bài tốn, thí nghiệm, làm việc SGK, các hiện tượng sinh học trong tự nhiên... dưới hình thức kiểm tra bài cũ hoặc là GV thông báo.
GV bằng phương pháp đàm thoại yêu cầu HS trình bày lại những kiến thức đã học để làm cơ sở cho HS phát hiện vấn đề mới và đề xuất giả thuyết GQVĐ đó.
1.5.4. Các mức độ của việc áp dụng dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề
Khi vận dụng dạy học nêu vấn đề trong dạy học hoá học, cần chú ý lựa chọn các mức độ cho phù hợp với trình độ nhận thức của HS và nội dung cụ thể của mỗi bài học, ví dụ như các mức độ dưới đây:
Mức độ 1: GV đặt vấn đề, nêu cách GQVĐ, đồng thời GV GQVĐ (thuyết trình hoặc làm thí nghiệm). HS là người quan sát và tiếp nhận kết luận do GV thực hiện. Đây là mức thấp nhất và thường áp dụng với HS trung học cơ sở. Để tăng mức độ tham gia của HS cao hơn, GV và HS cùng rút ra kết luận hoặc HS quan sát rút ra kết luận dưới sự gợi ý của GV.
Mức độ 2: GV nêu vấn đề, gợi ý HS tìm cách giải quyết vấn đề và tổ chức cho HS tham gia GQVĐ. GV và HS cùng đánh giá kết quả và rút ra kết luận.
Mức độ 3: GV gợi ý (GV cung cấp thơng tin cho HS, tạo tình huống) để HS phát hiện vấn đề, hướng dẫn HS tìm cách GQVĐ, HS tiến hành GQVĐ, GV và HS cùng đánh giá kết quả và rút ra kết luận.
Mức độ 4: HS tự phát hiện vấn đề cần nghiên cứu, nêu giả thuyết, lập kế hoạch và tự lực GQVĐ, tự đánh giá và tự rút ra kết luận, GV nhận xét và đánh giá.
Sơ đồ 1.5. Các mức độ áp dụng DH PH và GQVĐ
1.5.5. Ưu điểm, nhược điểm của phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề 1.5.6.1. Ưu điểm: 1.5.6.1. Ưu điểm:
- PPDH PH và GQVĐ giúp HS vừa nắm được kiến thức mới, vừa nắm được PP đi tới kiến thức đó, lại vừa phát triển tư duy tích cực, độc lập sáng tạo và có tiềm năng vận dụng tri thức vào những tình huống mới, chuẩn bị năng lực thích ứng với đời sống xã hội, phát hiện kịp thời và giải quyết hợp lí các vấn đề đã nảy sinh.
- Cho phép các HS phát triển các phương thức tiếp cận của chính họ. - Khuyến khích óc sáng tạo, say mê khoa học của HS.
- Thông qua việc chứng minh hay bác bỏ giả thuyết, GV làm cho HS hiểu rằng đó chính là con đường tất yếu của sự tìm tịi khám phá.
1.5.6.2. Nhược điểm:
- Sử dụng PPDH PH và GQVĐ thường mất nhiều thời gian hơn so với các phương pháp khác.
- Khó đánh giá sự tham gia của từng cá nhân.
- Thiếu kiến thức hay kỹ năng có thể cản trở cơng việc của cả lớp. - Tìm kiếm từng loại vấn đề cho từng phần kiến thức là khơng dễ dàng. - Địi hỏi cao năng lực tổ chức, cố vấn, trọng tài và ứng xử với các kiểu nhân cách người học của GV.
1.6. Bài tập hóa học – Phương tiện dạy học hiệu quả trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh [2], [28], [29], [30] năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh [2], [28], [29], [30]
1.6.1. Khái niệm bài tập hóa học
Theo Từ điển Tiếng Việt [35, tr. 45]: ‘‘Bài tập là bài ra cho học sinh làm để vận dụng kiến thức đã học”, cịn bài tốn là vấn đề cần giải quyết bằng phương
pháp khoa học.
Bài tập là những dạng bài gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồng thời cả câu hỏi và bài tốn, mà trong khi hồn thành chúng, HS nắm được những tri thức hay kĩ năng nhất định hoặc hồn thiện chúng.
Bài tập hố học (BTHH) là phương tiện để dạy HS tập vận dụng kiến thức, tăng cường và định hướng hoạt động tư duy của HS.
Như vậy, BTHH là những vấn đề học tập được giải quyết nhờ những suy luận logic, những phép tốn và thí nghiệm hóa học trên cơ sở các khái niệm, định luật, học thuyết và phương pháp hóa học.
Các bài tập hóa học cần đảm bảo yêu cầu chung là: - Được trình bày rõ ràng và có ít nhất một lời giải.
- Với những dữ kiện cho trước, HS có thể tự lực giải được bài tập và không giải qua đốn mị được.
1.6.2. Phân loại bài tập hóa học [4]
Trong nhiều tài liệu về phương pháp giảng dạy hóa học, các tác giả đã phân loại BTHH theo những cách khác nhau trên những cơ sở khác nhau như: dựa vào chủ đề; khối lượng kiến thức hay mức độ đơn giản hoặc phức tạp; dựa vào tính chất của bài tập; kiểu bài hay dạng bài; dựa vào nội dung; mục đích dạy học…
Cho đến nay vẫn chưa có sự thống nhất về tiêu chuẩn phân loại BTHH vì trong bất kỳ bài tập nào của cách phân loại này cũng chứa đựng một vài yếu tố của một hay nhiều cách phân loại khác.
Theo chức năng lý luận dạy học, bài tập có thể bao gồm: Bài tập học và bài tập đánh giá (thi, kiểm tra):
- Bài tập học: Bao gồm các bài tập dùng trong bài học để lĩnh hội tri thức
mới, chẳng hạn các bài tập về một tình hướng mới, giải quyết bài tập này để rút ra tri thức mới, hoặc các bài tập để luyện tập, củng cố, vận dụng kiến thức đã học.
- Bài tập đánh giá: Là các bài kiểm tra ở lớp do GV ra đề hay các đề tập
trung như kiểm tra chất lượng, so sánh; bài thi tốt nghiệp, thi tuyển.
Thực tế hiện nay, các bài tập chủ yếu là các bài luyện tập và bài thi, kiểm tra. Bài tập học tập, lĩnh hội tri thức mới ít được quan tâm.
Theo dạng câu trả lời của bài tập “mở” hay “đóng”, có các dạng bài tập sau:
- Bài tập đóng: Là các bài tập mà HS khơng cần tự trình bày câu trả lời mà
lựa chọn từ những câu trả lời cho trước. Như vậy trong loại bài tập này, GV đã biết câu trả lời, HS được cho trước các phương án có thể lựa chọn.
- Bài tập mở: Là những bài tập mà khơng có lời giải cố định đối với cả GV
và HS; có nghĩa là kết quả bài tập là “mở”.
Bài tập mở được đặc trưng bởi sự trả lời tự do của cá nhân và khơng có một lời giải cố định, cho phép các cách tiếp cận khác nhau và dành không gian cho sự tự quyết định của người học. Nó được sử dụng trong việc luyện tập hoặc kiểm tra năng lực vận dụng tri thức từ các lĩnh vực khác nhau để giải quyết các vấn đề. Tính độc lập và sáng tạo của học sinh được chú trọng trong việc làm dạng bài tập này. Tuy nhiên, bài tập mở cũng có những giới hạn như có thể khó khăn trong việc xây dựng các tiêu chí đánh giá khách quan, mất nhiều công sức hơn khi xây dựng và đánh giá, có thể khơng phù hợp với mọi nội dung dạy học. Trong việc đánh giá bài tập mở, chú trọng việc người làm bài biết lập luận thích hợp cho con đường giải quyết hay quan điểm của mình.
Trong thực tiễn giáo dục trung học hiện nay, các bài tập mở gắn với thực tiễn cịn ít được quan tâm. Tuy nhiên, bài tập mở là hình thức bài tập có ý nghĩa quan trọng trong việc phát triển năng lực HS. Trong dạy học và kiểm tra đánh giá giai đoạn tới, GV cần kết hợp một cách thích hợp các loại bài tập để đảm bảo giúp HS nắm vững kiến thức, kỹ năng cơ bản và năng lực vận dụng trong các tình huống phức hợp gắn với thực tiễn.
Dựa trên các bậc nhận thức và chú ý đến đặc điểm của học tập định hướng năng lực, có thể xây dựng bài tập theo các dạng:
- Các bài tập dạng tái hiện: Yêu cầu sự hiểu và tái hiện tri thức. Bài tập tái
- Các bài tập vận dụng: Các bài tập vận dụng những kiến thức trong các tình
huống khơng thay đổi. Các bài tập này nhằm củng cố kiến thức và rèn luyện kỹ năng cơ bản, chưa đòi hỏi sáng tạo.
- Các bài tập giải quyết vấn đề: Các bài tập này địi hỏi sự phân tích, tổng
hợp, đánh giá, vận dụng kiến thức vào những tình huống thay đổi, GQVĐ. Dạng bài tập này đòi hỏi sự sáng tạo của người học.
- Các bài tập gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn: Các bài tập vận dụng và
GQVĐ gắn các vấn đề với bối cảnh và tình huống thực tiễn. Những bài tập này là những bài tập mở, tạo cơ hội cho nhiều cách tiếp cận, nhiều con đường giải quyết khác nhau.
1.6.3. Xu hướng phát triển của bài tập hóa học
Thực tế cho thấy có nhiều bài tập hóa học cịn q nặng nề về thuật toán, nghèo nàn về kiến thức hóa học và khơng có liên hệ với thực tế hoặc mô tả không đúng với các quy trình hóa học.
Định hướng xây dựng chương trình sách giáo khoa THPT của Bộ GD&ĐT (năm 2020) có chú trọng đến tính thực tiễn và đặc thù của mơn học và định hướng phát triển năng lực cho HS thì xu hướng phát triển chung của BTHH trong giai đoạn hiện nay là hướng đến rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phát triển các năng lực chung và năng lực chuyên biệt cho HS ở các mặt lý thuyết, thực hành và ứng dụng vào thực tiễn. Những yêu cầu cơ bản đó là:
- Nội dung kiến thức hóa học phải thiết thực, phải gắn liền với thực tiễn đời sống, xã hội cộng đồng. Loại bỏ những bài tốn có nội dung lắt léo, giả định rắc rối, phức tạp, xa rời hoặc phi thực tế.
- Nội dung bài tập phải ngắn gọn, súc tích, khơng q nặng về tính tốn mà cần chú ý tập trung vào rèn luyện và phát triển các năng lực nhận thức, tư duy hóa học và hành động cho HS.
- Tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm, định lượng, thí nghiệm hóa học trong học tập. Nội dung kiến thức phải gắn với thực hành, thí nghiệm hóa học và tăng cường thí nghiệm hóa học trong nội dung học tập..
- Xây dựng bài tập mới để rèn luyện cho HS năng lực PH và GQVĐ có liên quan đến hoá học, thực tiễn trong tự nhiên và cuộc sống.
- Đa dạng hố các loại hình bài tập như: Bài tập bằng hình vẽ, bài tập vẽ đồ thị, sơ đồ, lắp dụng cụ thí nghiệm…
Như vậy xu hướng phát triển của BTHH hiện nay hướng đến rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, phát triển khả năng tư duy hóa học, các bài tập địi hỏi sự tư duy, tìm tịi, giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Hệ thống bài tập định hướng năng lực chính là cơng cụ để HS luyện tập nhằm hình thành năng lực và là cơng cụ để GV và các cán bộ quản lý giáo dục kiểm tra, đánh giá năng lực của HS và biết được mức độ đạt chuẩn của quá trình dạy học.
1.6.4. Ý nghĩa bài tập hóa học 1.6.4.1. Ý nghĩa trí dục 1.6.4.1. Ý nghĩa trí dục
- Làm chính xác hóa các khái niệm, định luật hóa học. Là phương tiện để củng cố, ơn tập, hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất. Đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú hấp dẫn.
- BTHH còn được sử dụng như một phương tiện để nghiên cứu bài mới, giúp HS tích cực, tự lực lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững.
- Với bài tập thực nghiệm sẽ giúp HS rèn luyện các kĩ năng thực hành như: cân, đo, sấy, hịa tan, lọc, nhận biết hóa chất…, góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho HS… Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường.
1.6.4.2. Ý nghĩa phát triển
Bài tập nêu vấn đề để tạo tình huống có vấn đề giúp HS tự lực giải quyết các vấn đề đặt ra. Từ đó HS vừa nắm được tri thức mới vừa nắm được PP nhận thức tri thức đó, phát triển được tư duy sáng tạo, tư duy logic, thơng minh và sáng tạo. HS cịn có khả năng phát triển vấn đề và vận dụng kiến thức vào tình huống mới.
Các bài tập gắn với bối cảnh, tình huống thực tiễn góp phần hình thành cho HS các năng lực như: Năng lực xử lý thông tin, năng lực GQVĐ, năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn...
Thông qua hoạt động giải bài tập sẽ giúp cho tư duy được rèn luyện và phát triển thường xuyên, đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng khả năng hiểu biết thế giới của HS lên một tầm cao mới, góp phần cho q trình hình thành nhân cách tồn diện của HS.
1.6.4.3. Ý nghĩa giáo dục
- Rèn luyện cho HS đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học Hóa học. Bài tập thực tiễn, thực nghiệm cịn có tác dụng rèn luyện văn hóa lao động (có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ nơi làm việc). 1.7. Thực trạng sử dụng bài tập hóa học và phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho học sinh trong q trình dạy học hóa học ở trường trung học phổ thơng hiện nay
1.7.1. Mục đích điều tra
Chúng tôi đã tiến hành điều tra GV và HS một số trường THPT tại Hải Phòng để đánh giá thực trạng sử dụng các PPDH tích cực và BTHH định hướng phát triển năng lực trong quá trình dạy học Hóa học ở trường THPT.
1.7.2. Nội dung và phương pháp điều tra 1.7.2.1. Nội dung điều tra 1.7.2.1. Nội dung điều tra
Nghiên cứu cụ thể thực trạng về việc sử dụng bài tập theo định hướng năng lực, PPDH định hướng nâng cao năng lực PH và GQVĐ trong dạy học mơn Hóa học ở trường phổ thông hiện nay, tác động tới hứng thú học tập của HS.
1.7.2.2. Đối tượng điều tra
Thực hiện điều tra 08 giáo viên dạy bộ mơn Hóa học và 232 HS lớp 11 Ban cơ bản tại 6 lớp: 11B2, 11B4, 11B5, 11B7 ở trường THPT Thủy Sơn; 11B3, 11B9 ở trường THPT Lý Thường Kiệt, huyện Thủy Nguyên, thành phố Hải Phòng.
Bảng 1.2. Danh sách các giáo viên được điều tra thực trạng
Stt Họ tên GV Đơn vị Năm sinh Kinh nghiệm
1 Phạm Thị Siêng THPT Thủy Sơn 1972 22 năm
2 Lê Thị Hạnh THPT Thủy Sơn 1982 10 năm
3 Đỗ Thị Khánh Minh THPT Thủy Sơn 1984 8 năm
4 Lê Thị Điệp THPT Thủy Sơn 1986 6 năm