Tài liệu Phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh cho học sinh trung học phổ thông thông qua bài tập hóa học

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KHOA SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ DIẾN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY VÀ RÈN TRÍ THÔNG MINH CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG THÔNG QUA BÀI TẬP HÓA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC Chuyên ngành: Lí Luận và Phƣơng Pháp dạy học Mã số: 15 14 10 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: PGS – TS Nguyễn Xuân Trƣờng HÀ NỘI - 2008 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài 1 2. Lịch sử nghiên cứu 2 3. Mục tiêu nghiên cứu 2 4. Nhiệm vụ nghiên cứu 2 5. Đối tượng và khách thể nghiên cứu 2 6. Phương pháp nghiên cứu 2 7. Giả thuyết nghiên cứu 3 8. Điểm mới của luận văn 3 9. Cấu trúc của luận văn 3 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC TƢ DUY VÀ TRÍ 4 THÔNG MINH 1.1 Bài tập hóa học (BTHH) 4 1.1.1. Khái niệm bài tập hoá học 4 1.1.2. Tác dụng của bài tập hoá học 4 1.1.3. Phân loại bài tập hoá học 5 1.2. Vấn đề phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh 5 1.2.1. Tư duy là gì ? 5 1.2.2. Tầm quan trọng của việc phát triển tư duy 6 1.2.3. Những đặc điểm của tư duy 6 1.2.4. Những phẩm chất của tư duy 7 1.2.5. Các thao tác tư duy và phương pháp lôgic 7 1.2.6. Tư duy khoa học tự nhiên 10 1.2.7. Tư duy hóa học 10 1.2.8. Vấn đề phát triển năng lực tư duy 11 1.2.9. Dấu hiệu đánh giá tư duy phát triển 12 1.3. Quan hệ giữa bài tập hóa học và việc phát triển tư duy cho học sinh. 12 1.4. Trí thông minh 14 1.4.1. Trí thông minh là gì? 14 1.4.2. Vấn đề rèn trí thông minh thông qua bài tập hoá học 14 1.5. Tình hình sử dụng bài tập hoá học để phát triển năng lực tư duy và rèn trí 15 thông minh cho học sinh hiện nay Tiểu kết chương 1 16 Chƣơng 2:CÁC BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY VÀ 17 RÈN TRÍ THÔNG MINH CHO HỌC SINH 2.1. Người học cần phải làm gì để phát triển tư duy và rèn trí thông minh khi 17 học môn hóa học 2.2. Những biện pháp phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh cho học 18 sinh thông qua bài tập hóa học. 2.2.1. Rèn năng lực quan sát 18 2.2.2. Rèn các thao tác tư duy 23 2.2.3. Rèn năng lực tư duy độc lập 28 2.2.4. Rèn năng lực tư duy linh hoạt, sáng tạo 37 Tiểu kết chương 2 89 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 90 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm (TNSP) 90 3.2. Nhiệm vụ TNSP 90 3.3. Đối tượng và địa bàn thực nghiệm 90 3.4. Tiến trình và nội dung TNSP 90 3.4.1. Chuẩn bị TNSP 90 3.4.2. Nội dung TNSP 93 3.4.3. Tiến hành TNSP 93 3.5. Kết quả TNSP 93 3.6. Xử lý kết quả TNSP 94 3.7. Phân tích kết quả TNSP 10 2 10 4 10 5 10 5 10 6 Tiểu kết chương 3 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 1. Kết luận 2. Khuyến nghị DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC NHỮNG KÍ HIỆU CHỮ VIẾT TẮT DÙNG TRONG LUẬN VĂN BTHH Bài tập hóa học BTCB Bài tập cơ bản BT Bài tập CNTN Chướng ngại nhận thức CTCT Công thức cấu tạo CTPT Công thức phân tử dd Dung dịch ĐC Đối chứng đktc Điều kiện tiêu chuẩn GV Giáo viên HS Học sinh QS Quan sát THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm Xt Xúc tác SGK Sách giáo khoa SBT Sách bài tập 10 7 MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Nhân loại đang bước vào thế kỷ XXI, thế kỷ tri thức, kỹ năng của con người được xem là yếu tố quyết định sự phát triển của xã hội. Trong xã hội tương lai, nền giáo dục phải đào tạo ra những con người có trí tuệ, thông minh và sáng tạo. Muốn có được điều này, ngay từ bây giờ nhà trường phổ thông phải trang bị đầy đủ cho học sinh hệ thống kiến thức cơ bản, hiện đại, phù hợp với thực tiễn Việt Nam và rèn luyện cho họ năng lực tư duy sáng tạo. Thế nhưng, các công trình nghiên cứu về thực trạng giáo dục hiện nay cho thấy chất lượng nắm vững kiến thức của học sinh không cao, đặc biệt việc phát huy tính tích cực của học sinh, năng lực tư duy, năng lực giải quyết vấn đề và khả năng tự học không được chú ý rèn luyện đúng mức. Từ thực tế đó, nhiệm vụ cấp thiết đặt ra là phải đổi mới phương pháp dạy học, sử dụng các phương pháp dạy học tích cực để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề. Trong dạy học hóa học, có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận thức của học sinh bằng nhiều biện pháp và phương pháp khác nhau. Giải bài tập hóa học với tư cách là một phương pháp dạy học có tác dụng rất lớn trong việc giáo dục, rèn luyện và phát triển học sinh. Mặt khác, cũng là thước đo trình độ nắm vững kiến thức và kỹ năng hóa học của học sinh. Vì vậy, cần phải nghiên cứu bài tập hóa học trên cơ sở hoạt động tư duy của học sinh, từ đó đề ra cách hướng dẫn học sinh tự lực giải bài tập, thông qua đó để tư duy của họ phát triển. Do đó, việc nghiên cứu đề tài: "Phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh cho học sinh trung học phổ thông qua bài tập hóa học" là rất cần thiết. 2. Lịch sử nghiên cứu Việc nghiên cứu các vấn đề về bài tập hóa học từ trước đến nay đã có nhiều công trình của các tác giả ngoài nước như Apkin G.L, Xereda. I.P. nghiên cứu về phương pháp giải toán. Ở trong nước có GS.TS. Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu lý luận về bài toán; PGS. TS. Nguyễn Xuân Trường nghiên cứu về bài tập thực nghiệm định lượng; PGS.TS. Lê Xuân Trọng, PGS.TS. Đào Hữu Vinh, TS. Cao Cự Giác và nhiều tác giả khác quan tâm đến nội dung và phương pháp giải toán ... Tuy nhiên xu hướng hiện nay của lý luận dạy học là đặc biệt chú trong đến hoạt động tư duy và vai trò của học sinh trong quá trình dạy học, đòi hỏi học sinh phải làm việc tích cực, tự lực. Trong các công trình nghiên cứu trước đây, chưa có công trình nào nghiên cứu một cách có hệ thống phương pháp luận làm cơ sở cho việc phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh hóa học cho học sinh. 3. Mục tiêu nghiên cứu Xác định những biện pháp có tính phương pháp luận và xây dựng hệ thống bài tập có nội dung có thể khai thác để phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh cho học sinh. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu hoạt động tư duy của học sinh (HS) trong quá trình giải bài tập hóa học (BTHH), từ đó hướng dẫn HS xây dựng tiến trình luận giải, làm cơ sở cho việc tìm kiếm lời giải một cách có hiệu quả. - Điều tra cơ bản tình hình sử dụng BTHH ở phổ thông, nêu lên ưu điểm và nhược điểm của việc sử dụng BTHH trong dạy học hoá học ở THPT hiện nay. - Xây dựng những biện pháp có tính phương pháp luận nhằm phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh hóa học cho HS thông qua việc giải BTHH. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của những biện pháp có tính phương pháp luận và hệ thống bài tập đã xây dựng để phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh cho học sinh thông qua quá trình tìm kiếm lời giải. Đối chiếu kết quả thực nghiệm với kết quả điều tra ban đầu, rút ra kết luận về khả năng áp dụng những biện pháp và hệ thống bài tập đã đề xuất. 5. Đối tƣợng và khách thể nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu : Quá trình dạy học hoá học ở trường phổ thông - Đối tượng nghiên cứu : Hoạt động tư duy của HS trong quá trình tìm kiếm lời giải và hoạt động của giáo viên trong việc hướng dẫn HS giải bài tập. 6. Phƣơng pháp nghiên cứu + Nghiên cứu lí luận : - Nghiên cứu lí luận về việc phát triển năng lực nhận thức, rèn luyện tư duy và trí thông minh cho học sinh. - Nghiên cứu về tác dụng và cách sử dụng bài tập trong dạy học hoá học. + Nghiên cứu thực tiễn : - Điều tra thực trạng năng lực nhận thức và khả năng tư duy của HS trong quá trình giải bài tập hoá học. - Tình hình sử dụng bài tập của giáo viên trong dạy học hoá học ở THPT hiện nay. -Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của các biện pháp và hệ thống bài tập đã đề xuất. 7. Giả thuyết nghiên cứu Nếu có hệ thống BTHH với nội dung kiến thức phong phú, sâu sắc và GV biết khai thác triệt để các bài tập đó để rèn luyện tư duy cho HS ( tư duy độc lập, tư duy logic, tư duy trừu tượng, tư duy biện chứng, tư duy phê phán, tư duy sáng tạo ... ) thì năng lực tư duy và trí thông minh của HS sẽ phát triển. 8. Điểm mới của luận văn + Lần đầu tiên nghiên cứu sự phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh cho học sinh thông qua quá trình đào tạo theo quan điểm tiếp cận hệ thống. + Đề xuất một số biện pháp mang tính phương pháp luận nhằm phát triển năng lực tư duy, rèn trí thông minh cho HS thông qua BTHH dưới 3 góc độ : - Phẩm chất tư duy. - ''Người sử dụng '' bài tập. - Nội dung kiến thức hoá học. 9. Cấu trúc của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận khuyến nghị, danh mục tài liệu tham khảo và phần phụ lục luận văn trình bày trong 3 chương Chƣơng 1 : Cơ sở lí luận về phát triển năng lực tƣ duy, trí thông minh và bài tập hóa học Chƣơng 2 : Các biện pháp phát triển năng lực tƣ duy và rèn trí thông minh cho học sinh Chƣơng 3 : Thực nghiệm sƣ phạm CHƢƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ BÀI TẬP HÓA HỌC TƢ DUY VÀ TRÍ THÔNG MINH 1.1 Bài tập hóa học (BTHH) 1.1.1. Khái niệm bài tập hoá học BTHH là một vấn đề không lớn mà trong trường hợp tổng quát được giải quyết nhờ những suy luận lôgic, những phép toán và những thí nghiệm trên cơ sở các khái niệm, định luật, học thuyết và phương pháp hóa học. 1.1.2. Tác dụng của bài tập hoá học - BTHH là một trong những phương tiện hiệu nghiệm cơ bản nhất để dạy học sinh tập vận dụng các kiến thức đã học vào thực tế cuộc sống, sản xuất và tập nghiên cứu khoa học, biến những kiến thức đã tiếp thu được qua bài giảng thành kiến thức của chính mình. - Đào sâu, mở rộng kiến thức đã học một cách sinh động, phong phú. - Là phương tiện để ôn tập, củng cố, hệ thống hóa kiến thức một cách tốt nhất. - Phát triển tư duy, rèn trí thông minh cho HS: Một số vấn đề lý thuyết cần phải đào sâu mới hiểu được trọn vẹn, một số bài toán có tính chất đặc biệt, ngoài cách giải thông thường còn có cách giải độc đáo nếu HS có tầm nhìn sắc sảo. Thông thường nên yêu cầu HS giải bằng nhiều cách có thể có - tìm ra cách giải ngắn nhất, hay nhất - đó là một phương pháp rèn luyện trí thông minh cho HS - BTHH còn được sử dụng như một phương tiện để nghiên cứu tài liệu mới (hình thành khái niệm, định luật). Khi trang bị kiến thức mới, giúp HS tích cực, tự lực, lĩnh hội kiến thức một cách sâu sắc và bền vững. - BTHH còn làm chính xác hóa các khái niệm, định luật đã học. - BTHH phát huy tính tích cực, tự lực của HS và hình thành phương pháp học tập hợp lý. - BTHH còn là phương tiện để kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS một cách chính xác. - Giáo dục đạo đức, tác phong như rèn tính kiên nhẫn, trung thực, chính xác, khoa học và sáng tạo, phong cách làm việc khoa học (có tổ chức, kế hoạch, …) nâng cao hứng thú học tập bộ môn, điều này thể hiện rõ khi giải bài tập thực nghiệm. Trên đây là một số tác dụng của BTHH, nhưng cần phải khẳng định rằng: Bản thân BTHH chưa có tác dụng gì cả; Không phải một BTHH "hay" thì luôn luôn có tác dụng tích cực ! Vấn đề phụ thuộc chủ yếu là "người sử dụng" nó, phải biết trao đúng đối tượng, phải biết cách khai thác triệt để mọi khía cạnh có thể có của bài toán, để học sinh tự tìm ra lời giải. Lúc đó BTHH mới thực sự có ý nghĩa, không phải chỉ dạy học để giải bài toán, mà là dạy học bằng giải bài toán. 1.1.3. Phân loại bài tập hoá học Với mục đích nghiên cứu quá trình tư duy hóa học nhằm phát triển năng lực trí tuệ cho HS chúng tôi phân BTHH ra làm hai loại sau: a) Bài tập cơ bản (BTCB): Là loại bài tập để tìm được lời giải chỉ cần thiết lập mối quan hệ giữa cái đã cho và cái cần tìm dựa vào một vài đơn vị kiến thức đơn giản. b) Bài tập gồm nhiều đơn vị cơ bản: (Bài tập phức tạp). Là loại BT mà quá trình giải phải thực hiện một chuỗi các lập luận lôgic, giữa cái đã cho và cái cần tìm thông qua một loạt các bài toán trung gian. Rõ ràng, một bài toán trung gian là một bài toán cơ bản. Nên để giải quyết một bài toán không cơ bản thì học sinh phải giải thành thạo các bài toán cơ bản và phải nhận ra quan hệ lôgic, mật thiết của bài toán thông qua quan hệ lôgic sơ đẳng. Trong thực tế dạy học, GV không làm cho HS hiểu trọn vẹn một vấn đề, một bài toán, một quá trình suy luận (vì những lí do khách quan và chủ quan khác nhau) thông qua những câu hỏi "tại sao ?". 1.2. Vấn đề phát triển năng lực tƣ duy và rèn trí thông minh 1.2.1. Tư duy là gì ? L.N. Tônxtôi đã viết: "Kiến thức chỉ thực sự là kiến thức khi nào nó là thành quả những cố gắng của tư duy chứ không phải của trí nhớ". Như vậy, HS chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức chỉ khi họ thực sự tư duy.[48] Theo M.N. Sacđacôp: "Tư duy là sự nhận thức khái quát gián tiếp các sự vật và hiện tượng của hiện thực trong những dấu hiệu, những thuộc tính chung và bản chất của chúng. Tư duy cũng là sự nhận thức sáng tạo những sự vật, hiện tượng mới, riêng rẽ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hóa đã thu nhận được[49]. Còn theo tác giả Nguyễn Xuân Trường (Đại học Sư Phạm Hà Nội) thì "tư duy là hành động trí tuệ nhằm thu thập và xử lí thông tin về thế giới quanh ta và thế giới trong ta. Chúng ta tư duy để hiểu, làm chủ tự nhiên, xã hội và chính mình"[38]. 1.2.2. Tầm quan trọng của việc phát triển tư duy Lý luận dạy học hiện đại đặc biệt chú trọng đến việc phát triển tư duy cho HS thông qua việc điều khiển tối ưu quá trình dạy học, còn các thao tác tư duy cơ bản là công cụ của nhận thức, đáng tiếc rằng điều này cho đến nay vẫn chưa được thực hiện rộng rãi và có hiệu quả. Vẫn biết sự tích lũy kiến thức trong quá trình dạy học đóng vai trò không nhỏ, song không phải quyết định hoàn toàn. Con người có thể quên đi nhiều sự việc cụ thể mà dựa vào đó những nét tính cách của anh ta được hoàn thiện. Nhưng nếu những nét tính cách này đạt đến mức cao thì con người có thể giải quyết được mọi vấn đề phức tạp nhất, điều đó nghĩa là anh ta đã đạt đến một trình độ tư duy cao. Quá trình hoạt động nhận thức của HS chia làm hai mức độ: - Trình độ nhận thức cảm tính: Là quá trình phản ánh thực tiễn dưới dạng cảm giác, tri giác và biểu tượng. - Trình độ nhận thức lý tính: Còn gọi là trình độ lôgic hay đơn giản là tư duy. 1.2.3. Những đặc điểm của tư duy - Quá trình tư duy nhất thiết phải sử dụng ngôn ngữ là phương tiện: Giữa tư duy và ngôn ngữ có mối quan hệ không thể chia cắt, tư duy và ngôn ngữ phát triển trong sự thống nhất với nhau. Tư duy dựa vào ngôn ngữ nói chung và khái niệm nói riêng. Mỗi khái niệm lại được biểu thị bằng một hay một tập hợp từ. Vì vậy, tư duy là sự phản ánh nhờ vào ngôn ngữ. Các khái niệm là những yếu tố của tư duy. Sự kết hợp các khái niệm theo những phương thức khác nhau, cho phép con người đi từ ý nghĩ này sang ý nghĩ khác. + Tư duy phản ánh khái quát: Tư duy phản ánh hiện thực khách quan, những nguyên tắc hay nguyên lý chung, những khái niệm hay vật tiêu biểu. Phản ánh khái quát là phản ánh tính phổ biến của đối tượng. Vì thế những đối tượng riêng lẻ đều được xem như một sự thể hiện cụ thể của quy luật chung nào đó. Nhờ đặc điểm này, quá trình tư duy bổ sung cho nhận thức và giúp con người nhận thức hiện thực một cách toàn diện hơn. + Tư duy phản ánh gián tiếp: Tư duy giúp ta hiểu biết những gì không tác động trực tiếp, không cảm giác và quan sát được, mang lại những nhận thức thông qua các dấu hiệu gián tiếp. Tư duy cho ta khả năng hiểu biết những đặc điểm bên trong, những đặc điểm bản chất mà các giác quan không phản ánh được. + Tư duy không tách rời quá trình nhận thức cảm tính: Quá trình tư duy bắt đầu từ nhận thức cảm tính, liên hệ chặt chẽ với nó trong quá trình đó nhất thiết phải sử dụng những tư liệu của nhận thức cảm tính. 1.2.4. Những phẩm chất của tư duy a) Khả năng định hướng: Ý thức nhanh chóng và chính xác đối tượng cần lĩnh hội, mục đích phải đạt được và những con đường tối ưu đạt được mục đích đó. b) Bề rộng: Có khả năng vận dụng nghiên cứu các đối tượng khác. c) Độ sâu: Nắm vững ngày càng sâu sắc hơn bản chất của sự vật, hiện tượng. d) Tính linh hoạt: Nhạy bén trong việc vận dụng những tri thức và cách thức hành động vào những tình huống khác nhau một cách sáng tạo. e) Tính mềm dẻo: Thể hiện ở hoạt động tư duy được tiến hành theo các hướng xuôi ngược chiều. f) Tính độc lập: Thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện ra vấn đề, đề xuất cách giải quyết và tự giải quyết được vấn đề. g) Tính khái quát: Khi giải quyết một loại vấn đề nào đó sẽ đưa ra được mô hình khái quát, trên cơ sở đó để có thể vận dụng để giải quyết các vấn đề tương tự, cùng loại. 1.2.5. Các thao tác tư duy và phương pháp lôgic Sự phát triển tư duy nói chung được đặc trưng bởi sự tích lũy các thao tác tư duy thành thạo và vững chắc của con người. Một trong những hình thức quan trọng của tư duy hóa học là những khái niệm khoa học. Việc hình thành và vận dụng các khái niệm, cũng như việc thiết lập các mối quan hệ giữa chúng được thực hiện trong quá trình sử dụng các thao tác tư duy như: phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa kết hợp với các phương pháp hình thành phán đoán mới là quy nạp, diễn dịch, suy diễn và loại suy. - Phân tích: Là hoạt động tư duy tách các yếu tố bộ phận của sự vật, hiện tượng nhằm mục đích nghiên cứu chúng một cách đầy đủ, trọn vẹn theo hướng nhất định. Chẳng hạn, HS không thể nắm vững tính chất hóa học của một chất hữu cơ một cách sâu sắc và bền vững nếu như không phân tích kỹ công thức cấu tạo của chất đó. Hoặc phân tích mọi khía cạnh có thể có của đề bài là cơ sở để giải đúng và đầy đủ mọi BTHH. - Tổng hợp: Là hoạt động tư duy kết hợp các bộ phận, yếu tố đã được phân tích để nhận thức, để nắm được cái toàn bộ của sự vật, hiện tượng. Để hiểu đầy đủ các nhóm nguyên tố phải dựa trên kết quả tổng hợp của việc phân tích nghiên cứu đặc điểm cấu tạo cũng như tính chất của từng nguyên tố cụ thể. Kết quả của quá trình nhận thức là hoạt động cân đối và mật thiết giữa phân tích và tổng hợp. Sự phân tích sâu sắc, phong phú là điều kiện quan trọng để tổng hợp được chính xác, trọn vẹn, ngược lại tổng hợp sơ bộ tạo tiền đề quan trọng cho sự phân tích. - So sánh: Là thiết lập sự giống nhau và khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng và giữa những khái niệm phản ánh chúng. + So sánh liên tiếp (tuần tự): Trong giảng dạy hóa học thường dùng phương pháp này khi HS tiếp thu kiến thức mới. So sánh với kiến thức đã học để HS hiểu sâu sắc hơn. + So sánh đối chiếu: Nghiên cứu hai đối tượng (hai chất, hai phản ứng, hai phương pháp ….) cùng một lúc trên cơ sở phân tích từng bộ phận để đối chiếu với nhau. Tóm lại, trong giảng dạy hóa học so sánh là phương pháp tư duy rất hiệu nghiệm nhất là khi hình thành khái niệm. - Cụ thể hóa: Là hoạt động tư duy tái sản sinh ra hiện tượng và đối tượng với các thuộc tính bản chất của nó. - Trừu tượng hóa: là sự phản ánh bản chất cô lập các dấu hiệu, thuộc tính bản chất. - Khái quát hóa: Là bước cần thiết của trừu tượng hóa. Mỗi vật thể (chất, phản ứng …) với đầy đủ các dấu hiệu bản chất và không bản chất, dấu hiệu chung, riêng. Xác định thuộc tính bản chất và chung của mọi loại đối tượng, từ đó hình thành lên một khí niệm. *Những hình thức cơ bản của tư duy. -Khái niệm: Là một tư tưởng phản ánh những dấu hiệu bản chất riêng biệt của sự vật hiện tượng. - Phán đoán: Là sự tìm hiểu tri thức về mối quan hệ giữa các khái niệm, sự phối hợp giữa các khái niệm, thực hiện theo một nguyên tắc, quy luật bên trong. - Suy lý: Hình thức suy nghĩ liên hệ các phán đoán với nhau để tạo thành phán đoán mới gọi là suy lý. Suy lý được cấu tạo bởi hai bộ phận: + Các phán đoán có trước gọi là tiên đề. + Các phán đoán có sau gọi là kết luận (dựa vào tính chất của tiên đề để kết luận). Suy lý chia làm ba loại: Loại suy, suy lý quy nạp và suy lý diễn dịch. + Loại suy: Là hình thức tư duy đi từ cái riêng biệt này đến cái riêng bịêt khác. Loại suy cho ta những dự đoán chính xác sự phụ thuộc và sự hiểu biết về hai đối tượng. Khi đã nắm vững các thuộc tính cơ bản của đối tượng thì loại suy sẽ chính xác. Chẳng hạn, khi nghiên cứu các loại hợp chất hữu cơ chỉ cần xét kỹ các hợp chất tiêu biểu nhất, còn các chất khác trong dãy đồng đẳng dễ dàng biết được bằng phương pháp loại suy. + Suy lý quy nạp: Suy lý từ quy nạp đến phổ biến, từ những hoạt động tới quy luật. Do đó, quá trình tư duy, sự suy nghĩ theo quy nạp chuyển từ việc nhận thức các hiện tượng riêng lẻ đến nhận thức cái chung. Vì thế các suy lý quy nạp là yếu tố cấu trúc của tri thức khái quát của việc hình thành khái niệm và của việc nhận thức định luật. + Suy lý diễn dịch: Là cách suy nghĩ đi từ cái chung, định luật, quy tắc, khái niệm chung đến các sự vật hiện tượng riêng lẻ. Trong quá trình tư duy quy nạp và suy diễn bao giờ cũng liên hệ mật thiết với nhau giống như phân tích và tổng hợp. Quá trình này được thực hiện trong phương pháp xác định mối liên hệ nhân quả trong các hiện tượng. Với tư cách là hình thức tư duy gián tiếp, suy lý trong tư duy lôgic đóng vai trò quan trọng trong tất cả các hoạt động của tư duy. Việc hướng dẫn quy tắc lôgic trong suy lý tạo được hiệu quả lớn trong quá trình lĩnh hội tri thức. Rèn luyện tư duy lôgic trong dạy học hóa học là tạo cho HS có phương pháp tư duy từ khái niệm đến phán đoán, suy lý thông thường qua mọi câu hỏi, mọi vấn đề và phải được tiến hành thường xuyên liên tục. 1.2.6. Tư duy khoa học tự nhiên Tư duy khoa học tự nhiên được đặc trưng bằng các phương pháp nhận thức khoa học tự nhiên, bao gồm: - Hiểu vấn đề. - Xác định vấn đề một cách chính xác. - Xác định giới hạn giữa nó và các vấn đề khác. - Nghiên cứu tất cả các yếu tố liên quan đến vấn đề đã nêu. - Vạch kế hoạch tìm tòi cách giải quyết. - Chọn lựa những suy đoán chính xác nhất. - Tiến hành thực nghiệm kiểm tra giả thuyết. - Thực nghiệm đánh giá kết quả. - Rút ra kết luận và cơ sở khoa học của chúng. - Chọn lựa phương án giải quyết tối ưu. - Mở rộng kết quả sang trường hợp tương tự. 1.2.7. Tư duy hóa học Với tư duy toán thì 1 + 2 = 3 A + B = A B Nhưng với tư duy hóa học thì A + B không phải là phép cộng thuần túy của toán học, mà là xảy ra sự biến đổi nội tại của các chất để tạo thành chất mới, theo những nguyên lý, quy luật, những mối quan hệ định tính và định lượng của hóa học. - Cơ sở của tư duy hóa học là sự liên hệ quá trình phản ứng sự tương tác giữa các tiểu phân vô cùng nhỏ bé của thế giới vi mô (nguyên tử, phân tử, ion, electron,....). - Đặc điểm của quá trình tư duy hóa học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa những hiện tượng cụ thể quan sát được với những hiện tượng cụ thể không quan sát được, ngay cả khi dùng kính hiển vi điện tử, mà chỉ dùng kí hiệu, công thức để biểu diễn mối liên hệ bản chất của các hiện tượng nghiên cứu. Vậy bồi dưỡng phương pháp và năng lực tư duy hóa học là bồi dưỡng cho học sinh biết vận dụng thành thạo các thao tác tư duy và phương pháp lôgic, dựa vào những dấu hiệu quan sát được mà phán đoán về tính chất và sự biến đổi nội tại của chất, của quá trình. Như vậy cũng giống như tư duy khoa học tự nhiên, toán học và vật lý, tư duy hóa học cũng sử dụng các thao tác tư duy vào quá trình nhận thức thực tiễn và tuân theo quy luật chung của quá trình nhận thức. Trực quan sinh động Tư duy trừu tượng Thực tiễn Hóa học - bộ môn khoa học lý thuyết và thực nghiệm có lập luận, trên cơ sở những kỹ năng quan sát các hiện tượng hóa học, phân tích các yếu tố cấu thành và ảnh hưởng, thiết lập những sự phụ thuộc xác định để tìm ra những mối liên hệ giữa các mặt định tính và định lượng, quan hệ nhân quả của các hiện tượng và quá trình hóa học, xây dựng nên các nguyên lý, quy luật, định luật, rồi trở lại vận dụng để nghiên cứu những vấn đề của thực tiễn. 1.2.8. Vấn đề phát triển năng lực tư duy - Việc phát triển tư duy cho học sinh trước hết là giúp HS thông hiểu kiến thức một cách sâu sắc, không máy móc, biết cách vận dụng kiến thức vào bài tập và thực hành, từ đó mà kiến thức HS thu nhận được trở nên vững chắc và sinh động. Chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi tư duy tích cực của bản thân học sinh được phát triển và nhờ sự hướng dẫn của giáo viên các em biết phân tích, khái quát tài liệu có nội dung sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết. - Sự phát triển tư duy diễn ra trong quá trình tiếp thu kiến thức và vận dụng tri thức, khi tư duy phát triển sẽ tạo ra một kĩ năng và thói quen làm việc có suy nghĩ, có phương pháp, chuẩn bị tiềm lực lâu dài cho HS trong hoạt động sáng tạo sau này. - Muốn phát triển năng lực tư duy, phải xây dựng nội dung dạy học sao cho nó không phải "thích nghi" với trình độ phát triển có sẵn của HS mà đòi hỏi phải có trình độ phát triển cao hơn, có phương thức hoạt động trí tuệ phức tạp hơn. Nếu HS thực sự nắm được nội dung đó, thì đây là chỉ tiêu rõ nhất về trình độ phát triển năng lực tư duy của HS. 1.2.9. Dấu hiệu đánh giá tư duy phát triển. a) Có khả năng tự lực chuyển tải tri thức và kĩ năng sang một tình huống mới.Trong quá trình học tập, học sinh đều phải giải quyết những vấn đề đòi hỏi phải liên tưởng đến những kiến thức đã học trước đó. Nếu học sinh độc lập chuyển tải tri thức vào tình huống mới thì chứng tỏ đã có biểu hiện tư duy phát triển. b) Tái hiện kiến thức và thiết lập những mối quan hệ bản chất một cách nhanh chóng. c) Có khả năng phát hiện cái chung và cái đặc biệt giữa các hiện tượng, bài toán. d) Có năng lực áp dụng kiến thức để giải quyết tốt bài toán thực tế: Định hướng nhanh, biết phân tích suy đoán và vận dụng các thao tác tư duy để tìm cách tối ưu và tổ chức thực hiện có hiệu quả. 1.3. Quan hệ giữa bài tập hóa học và việc phát triển tƣ duy cho học sinh. Theo thuyết hoạt động có đối tượng thì năng lực chỉ có thể hình thành và phát triển trong hoạt động. Để giúp HS phát triển năng lực tư duy, mà đỉnh cao là tư duy sáng tạo, thì cần phải tập luyện cho HS hoạt động tư duy sáng tạo, mà đặc trưng cơ bản nhất là tạo ra những phẩm chất tư duy mang tính mới mẻ. Trong học tập hóa học, một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy cho HS là hoạt động giải bài tập. Vì vậy, giáo viên cần phải tạo điều kiện để thông qua hoạt động này các năng lực trí tuệ được phát triển, học sinh sẽ có những sản phẩm tư duy mới, thể hiện ở: - Năng lực phát hiện vấn đề mới. - Tìm ra hướng đi mới. - Tạo ra kết quả mới. Để làm được điều đó, trước hết người giáo viên cần chú ý hoạt động giải BTHH để tìm ra đáp số không phải chỉ là mục đích mà chính là phương tiện hiệu nghiệm để phát triển tư duy cho HS. BTHH phải đa dạng phong phú về thể loại và được sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học như nghiên cứu tài liệu mới, ôn tập, luyện tập, kiểm tra … Thông qua hoạt động giải bài tập hóa học, mà các thao tác tư duy như so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, trừu tượng hóa, … thường xuyên được rèn luyện và phát triển, các năng lực: quan sát, trí nhớ, óc tưởng tượng, suy nghĩ độc lập, … không ngừng được nâng cao, biết phê phán nhận xét đúng, tạo hứng thú và lòng say mê học tập, … để rồi cuối cùng tư duy của HS 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 quá trình hình thành nhân cách của HS. Sơ đồ 1: Quan hệ giữa hoạt động giải BT và phát triển tư duy BTHH Hoạt động giải BTHH Nghiên cứu đề bài Phân tích Tổng hợp Xây dựng tiến trình luận giải So sánh Khái quát Giải Trừu tượn Quan sát Kiểm tra Trí nhớ Tưởng tượng Phê phán Tư duy phát triển Trong sơ đồ trên người học - chủ thể của hoạt động, còn giáo viên người tổ chức - điều khiển, làm sao để phát huy tối đa năng lực độc lập suy nghĩ của học sinh, có độc lập mới biết phê phán, có phê phán mới có khả năng nhìn thấy vấn đề và có khả năng sáng tạo được. Thông qua hoạt động giải, tùy theo từng loại bài tập, nội dung cụ thể, với đối tượng cụ thể mà các năng lực này được trao dồi và rèn luyện nhiều hơn các năng lực khác. 1.4. Trí thông minh 1.4.1. Trí thông minh là gì ? Là tổng hợp các năng lực của trí tuệ của con người (quan sát, ghi nhớ, tưởng tượng, tư duy) mà đặc trưng cơ bản nhất là tư duy độc lập và sáng tạo nhằm ứng phó với tình huống mới. Theo tác giả Nguyễn Xuân Trường (Đại học Sư Phạm Hà Nội) thì "thông minh là nhanh nhạy nhận ra mối quan hệ giữa các sự vật hiện tượng và biết vận dụng mối quan hệ đó theo hướng có lợi nhất để đạt mục tiêu".[38] Trí thông minh có liên quan đến các chức năng tâm lý sau: - Nhận thức được đặc điểm bản chất của tình huống mới do người khác nêu ra hoặc tự mình đưa ra vấn đề cần giải quyết. - Sáng tạo ra công cụ mới, phương pháp mới, cách thức phù hợp với hoàn cảnh mới (trên cơ sở những tri thức và kinh nghiệm tiếp thu được trước đó). Vì vậy, trí thông minh không chỉ bộc lộ qua nhận thức mà cả qua hành động (lí thuyết và thực tiễn). 1.4.2. Vấn đề rèn trí thông minh thông qua bài tập hoá học Thực chất của việc rèn trí thông minh là rèn các thao tác tư duy nhanh nhạy và sáng tạo, trên cở sở kiến thức cơ bản HS vận dụng một cách linh hoạt và sáng tạo để tìm ra đáp số của bài toán bằng con đường ngắn nhất. Theo tác giả Nguyễn Xuân Trường (Đại học Sư Phạm Hà Nội) thì "kiến thức lâu ngày có thể quên cái còn lại là năng lực tư duy, là trí thông minh". Theo tôi để rèn trí thông minh cho HS thì trong quá trình giảng dạy phải làm cho HS thông hiểu sâu sắc kiến thức cơ bản, từ đó rèn các thao tác tư duy nhanh nhạy, linh hoạt, sáng tạo. Muốn vậy, phải đa dạng hóa các dạng bài tập, ưu tiên sử dụng bài tập thực hành, bài tập có nhiều cách giải hay, bài tập có sự phát triển thêm kiến thức mới, … Với mỗi bài tập, không chỉ dừng lại ở mức độ tìm ra đáp số của bài toán mà phải tập cho HS suy nghĩ tìm ra cách giải khác, rút ra những kiến thức mới cần lĩnh hội và nếu thay đổi các dữ kiện hoặc yêu cầu thì bài toán sẽ phải giải theo hướng nào. 1.5. Tình hình sử dụng bài tập hoá học để phát triển năng lực tƣ duy và rèn trí thông minh cho học sinh hiện nay Thực tiễn cho thấy BTHH không chỉ có tác dụng ôn tập, củng cố kiến thức đã học mà còn có tác dụng để phát triển kiến thức, phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh cho HS. Tuy nhiên, việc sử dụng BTHH như là một phương pháp dạy học hiệu nghiệm thì chưa được chú ý đúng mức. - Thầy giáo và học sinh đều quan tâm đến kết quả của bài toán nhiều hơn quá trình giải toán. Tất nhiên, trong quá trình giải các thao tác tư duy được vận dụng, các kĩ năng suy luận, kĩ năng tính toán, kĩ năng viết và cân bằng phương trình phản ứng được rèn luyện. Thế nhưng, nếu chú ý rèn tư duy cho học sinh trong quá trình giải thì việc giải để đi đến đáp số của các bài toán sẽ đơn giản hơn rất nhiều. - Thời gian dành cho luyện tập ít, không có điều kiện phân tích bài toán thật chi tiết, để hiểu cặn kẽ từng chữ, từng câu, từng điều kiện, từng khái niệm, những kiến thức nào được vận dụng, những cách giải nào có liên quan. Trong mọi trường hợp luôn luôn đặt câu hỏi "Tại sao ?", phải lý giải và lý giải được, không được bỏ qua một chi tiết nào dù là nhỏ đến đâu đi nữa. Nếu làm được thì kĩ năng suy luận lôgic, các thao tác tư duy, tổng hợp, khái quát hóa mới thường xuyên được rèn luyện và phát triển. - Đối với cách dạy thông thường thì chỉ cần tổ chức cho học sinh hoạt động tìm ra đáp số của bài toán. Để phát triển tư duy và rèn trí thông minh cho học sinh thì làm như thế là chưa đủ, mà phải cho học sinh trả lời các câu hỏi sau: Thông qua bài này lĩnh hội được nhưng kiến thức gì cho mình? Các "bẫy" đặt ra trong bài toán nhằm phát triển các thao tác tư duy gì ? Nếu thay đổi hoặc bớt một số dữ kiện thì bài toán có giải được không ? Ngoài cách giải trên còn có những cách nào khác ngắn gọn và hay hơn nữa không ? … Chỉ khi nào làm được những điều trên thì học sinh mới hiểu hết tác dụng của từng bài toán. - Khi giải bài toán, cần tổ chức cho mọi đối tượng học sinh cùng tham gia tranh luận. Khi nói lên được một ý hay, giải bài toán đúng, với phương pháp hay sẽ tạo ra cho học sinh niềm vui, một sự hưng phấn cao độ, kích thích tư duy, nỗ lực suy nghĩ tìm ra cách giải hay hơn thế nữa. Tiểu kết chƣơng 1 Trong chương này chúng tôi đã trình bày cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài bao gồm: 1. Vấn đề phát triển năng lực tư duy: Định nghĩa, tầm quan trọng, đặc điểm, phẩm chất của tư duy, tư duy khoa học tự nhiên, tư duy hóa học và dấu hiệu của sự phát triển tư duy, mối quan hệ giữa BTHH và việc phát triển năng lực tư duy. 2. Vấn đề rèn trí thông minh: Định nghĩa, vấn đề rèn trí thông minh cho HS thông qua sử dụng BTHH. 3. Tình hình sử dụng BTHH để phát triển tư duy và rèn trí thông minh cho HS hiện nay thông qua lăng kính thực tiễn. Tất cả các vấn đề trên là cơ sở cho phép chúng tôi nêu lên một số vấn đề, cần được hiểu và làm theo quan điểm tiếp cận hệ thống, góp phần phát triển năng lực tư duy và rèn trí thông minh HS lên một mức cao hơn. CHƢƠNG 2 CÁC BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƢ DUY VÀ RÈN TRÍ THÔNG MINH CHO HỌC SINH 2.1. Ngƣời học cần phải làm gì để phát triển tƣ duy và rèn trí thông minh khi học môn hóa học