Tài liệu Skkn ứng dụng sơ đồ tư duy trong giảng dạy hóa học thpt

PHẦN NỘI DUNG I. CƠ SỞ LÝ LUẬN 1. Một số xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hóa học ở trường phổ thông Từ thực tế của ngành GD, cùng với yêu cầu đào tạo nguồn nhân lực cho sự phát triển đất nước, chúng ta đang tiến hành đổi mới PPDH chú trọng đến việc phát huy tính tích cực chủ động của HS, coi HS là chủ thể của quá trình dạy học. Đây là nguyên tắc nhằm nâng cao chất lượng, hiệu quả của quá trình dạy học. Nguyên tắc này đã được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ trên thế giới và được xác định là một trong những phương hướng cải cách GD phổ thông Việt Nam. Ta hãy xét những quan điểm, những tiếp cận mới hiện đang được thử nghiệm và áp dụng ở nước ta dùng làm cơ sở cho việc đổi mới PPDH hoá học: 1.1. Dạy học hướng vào người học Đây là quan điểm được đánh giá là tích cực vì việc dạy học chú trọng đến người học để tìm ra PPDH có hiệu quả. Có thể nhấn mạnh những điểm quan trọng của việc dạy học hướng vào người học như sau: -Về mục tiêu dạy học: Chuẩn bị cho HS thích nghi với đời sống XH. Tôn trọng nhu cầu, hứng thú, khả năng và lợi ích của HS. -Về nội dung: Chú trọng bồi dưỡng, rèn luyện kĩ năng thực hành, vận dụng kiến thức, năng lực giải quyết vấn đề học tập và thực tiễn, hướng vào sự chuẩn bị thiết thực cho HS hoà nhập với XH. -Về phương pháp: Coi trọng rèn luyện cho HS phương pháp tự học, tự khám phá và giải quyết vấn đề, phát huy sự tìm tòi tư duy độc lập sáng tạo của HS thông qua hoạt động học tập. HS chủ động tham gia các họat động học tập. GV là người tổ chức, điều khiển động viên, huy động tối đa vốn hiểu biết, kinh nghiệm, trí tưởng tượng của từng HS trong việc tiếp thu kiến thức và xây dựng bài học. -Về hình thức tổ chức: Không khí lớp học thân mật tự chủ, bố trí lớp học linh hoạt phù hợp với hoạt động học tập và đặc điểm của từng tiết học. Giáo án bài dạy cấu trúc linh hoạt và có sự phân hoá, tạo điều kiện cho sự phát triển năng khiếu của từng cá nhân. -Về kiểm tra đánh giá: GV đánh giá khách quan, HS tham gia vào quá trình nhận xét đánh giá kết quả học tập của mình (tự đánh giá), đánh giá nhận xét lẫn nhau. Nội dung kiểm tra chú ý đến các mức độ: tái hiện, vận dụng, suy luận, sáng tạo. -Kết quả đạt được: Tri thức thu được vững chắc bằng con đường tự tìm tòi, HS được phát triển cao hơn về nhận thức, tình cảm, hành vi,tự tin trong cuộc sống. Như vậy việc dạy học hướng vào người học đặt vị trí người học vừa là chủ thể vừa là mục đích cuối cùng của quá trình dạy học, phát huy tối đa tiềm năng của từng người học. Do đó vai trò tích cực, chủ động, độc lập sáng tạo của được phát huy. Người GV đóng vai trò là người tổ chức, hướng dẫn, động viên các hoạt động độc lập của HS và đánh thức các tiềm năng của mỗi HS. 4 1.2. Dạy học theo hướng “Hoạt động hoá người học” 1.2.1. Bản chất của việc đổi mới PPDH theo hướng hoạt động hoá người học Định hướng hoạt động hoá người học chú trọng đến việc giải quyết các vấn đề: - Dạy học thông qua hoạt động tự giác, tích cực và sáng tạo của người học. - Hình thành công nghệ kiểm tra, đánh giá. - Sử dụng phương tiện kĩ thuật trong dạy học, đặc biệt là công nghệ thông tin. Theo định hướng đó, các nhà nghiên cứu đã đề xuất: - Học sinh phải được hoạt động nhiều hơn và trở thành chủ thể hoạt động, đặc biệt là hoạt động tư duy. - Các PPDH phải thể hiện được PP nhận thức khoa học bộ môn và tận dụng khai thác đặc thù của bộ môn để tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng, phong phú của HS trong giờ học. - Chú trọng dạy HS phương pháp tự học, PP tự nghiên cứu trong quá trình học tập. 1.2.2. Học tập và sáng tạo. Vai trò mới của người giáo viên Nét đặc trưng cơ bản của định hướng hoạt động hoá người học là sự học tập tự giác và sáng tạo của HS. Để HS học tập tích cực tự giác cần làm cho HS biết biến nhu cầu của XH thành nhu cầu nội tại của bản thân mình. Để có tư duy sáng tạo thì phải tập luyện hoạt động sáng tạo thông qua học tập. Muốn vậy ngay trong bài học đầu tiên của môn học phải đặt HS vào vị trí của người nghiên cứu, người khám phá. Ngược lại nhờ cách học nghiên cứu khám phá và cách học sáng tạo đó mà HS nắm vững kiến thức, biết sử dụng kiến thức một cách linh hoạt rồi tiếp tục sáng tạo ra cái mới. Cách tốt nhất để hình thành và phát triển năng lực nhận thức, năng lực sáng tạo của HS là đặt họ vào vị trí chủ thể hoạt động tự lực, tự giác, tích cực của bản thân mà chiếm lĩnh kiến thức, phát triển năng lực sáng tạo, hình thành quan điểm đạo đức. Vì vậy cần phải coi xây dựng phong cách “học tập sáng tạo” là cốt lõi của việc đổi mới PPDH. Ngày nay việc học tập của HS mang nhiều ý nghĩa tự học, còn người GV cần chú ý đến dạy cách học thông qua quá trình dạy học. Trong khi khẳng định vai trò của người GV không hề suy giảm, cần phải thấy rằng tính chất của vai trò này đã thay đổi: người GV không phải là nguồn phát thông tin duy nhất, không chỉ lo truyền thụ kiến thức, không phải là người làm mọi việc cụ thể trên lớp. Trách nhiệm chủ yếu của GV là làm các công việc sau: - Thiết kế: Lập kế hoạch, chuẩn bị kế hoạch dạy học, bao gồm: mục đích, nội dung, PP, phương tiện và hình thức tổ chức (tức là soạn giáo án theo những yêu cầu mới, có chỉ rõ mục tiêu, nội dung, cách tổ chức và điều khiển họat động của HS, chỉ rõ hệ thống hoạt động của HS ). - Ủy thác, tạo động cơ: Biến ý đồ của dạy học của GV thành nhiệm vụ học tập tự nguyện, tự giác của HS . - Điều khiển: Điều khiển và tổ chức hoạt động của HS theo cá nhân hay nhóm, kể cả điều khiển về mặt tâm lý, bao gồm sự động viên, trợ giúp, đánh giá. 5 - Thể chế hoá: Biến những kiến thức riêng của từng HS thành tri thức khoa học của XH mà HS cần tiếp thu, tạo điều kiện cho HS vận dụng tri thức thu được để giải quyết một số vấn đề liên quan trong đời sống và sản xuất. 1.2.3. Các biện pháp hoạt động hoá người học Trong dạy học hoá học cần sử dụng các biện pháp hoạt động hoá người học như: + Khai thác nét đặc thù môn hoá học tạo ra các hình thức hoạt động đa dạng phong phú giúp HS chủ động tự chiếm lĩnh kiến thức kĩ năng trong giờ học như: - Tăng cường sử dụng các phương tiện trực quan. - Trong giờ học cần sử dụng phối hợp nhiều hình thức hoạt động của HS như: dự đoán lí thuyết, giải thích, thảo luận nhóm, liên tưởng, hình ảnh hóa kiến thức ...giúp HS được hoạt động tích cực chủ động. + Đổi mới hoạt động học tập của HS và tăng thời gian dành cho HS hoạt động trong giờ học. Hoạt động của GV chú trọng đến việc thiết kế, hướng dẫn, điều khiển các hoạt động và tư duy của HS khi giải quyết các vấn đề học tập thông qua các hoạt động cá nhân và hoạt động nhóm. GV cần động viên HS hoạt động nhiều hơn trong giờ học, giảm tối đa các hoạt động nhận thức thụ động.Việc tăng thời gian hoạt động của HS có thể thực hiện bằng nhiều cách như: - Giảm thuyết trình của GV xuống dưới 40% thời gian của một tiết học, tăng đàm thoại giữa thầy và trò, trong đó ưu tiên sử dụng PP đàm thoại nêu vấn đề. Tập luyện cho HS được thảo luận, tranh luận. - Khi HS nghiên cứu sách giáo khoa tại lớp, GV cần đặt ra những câu hỏi tổng hợp đòi hỏi HS phải so sánh, khái quát hóa, suy luận nhằm khắc sâu và vận dụng sáng tạo kiến thức. Cần yêu cầu HS phát biểu nội dung theo ý hiểu của các em mà không phụ thuộc vào từng từ trong sách, khuyến khích các em tìm cách diễn đạt mới. - Dành thời gian thích đáng để chỉ dẫn, uốn nắn PP học tập của HS trên cơ sở luyện tập cho HS được trình bày về PP tiếp cận vấn đề và vận dụng tổng hợp, sáng tạo kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề trong học tập hay trong thực tiễn. + Tăng mức độ hoạt động trí lực chủ động tích cực sáng tạo của HS. Có thể thực hiện biện pháp này bằng nhiều cách như: - Thường xuyên sử dụng tổ hợp PPDH phức hợp. - Tăng cường sử dụng các câu hỏi, bài tập đòi hỏi HS phải suy luận, sáng tạo, trong đó có các bài tập sử dụng hình vẽ, sơ đồ. - Từng bước đổi mới công tác kiểm tra đánh giá nhằm đánh giá cao (và ngày càng cao) những biểu hiện chủ động sáng tạo của HS. + Sử dụng phương tiện kĩ thụât dạy học, đặc biệt là công nghệ thông tin trong dạy học hoá học. Các phương tiện kĩ thuật dạy học bao gồm: đèn chiếu, máy chiếu phim, rađio, cacset, tivi, camera, máy vi tính … 2. Dạy học tích cực 2.1. Khái niệm phương pháp dạy học tích cực Phương pháp tích cực là một thuật ngữ rút gọn, được dùng ở nhiều nước để chỉ những PPGD, dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của 6 người học.Vì vậy PPDH tích cực thực chất là những PPDH hướng tới việc hoạt động hoá, tích cực hoá hoạt động nhận thức của người người học chống lại thói quen học tập thụ động. 2.2. Những dấu hiệu đặc trưng của phương pháp dạy học tích cực Có thể đưa ra 5 dấu hiệu đặc trưng cơ bản sau, đủ để phân biệt với các PP thụ động: 1-Những PPDH có chú trọng đến việc tổ chức, chỉ đạo để người học trở thành chủ thể hoạt động, tự khám phá những kiến thức mà mình chưa biết. Trong giờ học người học được cuốn hút vào các hoạt động học tập do GV tổ chức và chỉ đạo, thông qua đó tự lực khám phá những điều mình chưa biết chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức đã được GV sắp đặt. 2-Những PPDH có chú trọng đến việc rèn luyện kĩ năng, PP và thói quen tự học từ đó mà tạo cho HS sự hứng thú, lòng ham muốn, khát khao học tập, khởi động lòng ham muốn vốn có trong mỗi HS để giúp họ dễ dàng thích ứng với cuộc sống của XH phát triển, XH tri thức. 3-Những PPDH chú trọng đến việc tăng cường học tập cá thể, phối hợp với học tập hợp tác theo nhóm, lớp học. Thông qua tương tác giữa GV với HS, giữa HS với HS bằng sự trao đổi, tranh luận thể hiện quan điểm của từng cá nhân, sự đánh giá nhận xét những quan điểm của bạn mà HS nắm được kiến thức, cách thức tư duy, sự phối hợp hoạt động cá thể. 4-Những PPDH có sự phối hợp sử dụng rộng rãi các phương tiện trực quan, nhất là các phương tiện kĩ thuật nghe nhìn như: máy vi tính, các phần mềm dạy học ...đáp ứng yêu cầu cá thể hoá hoạt động học tập theo năng lực và nhu cầu của mỗi HS, giúp các em tiếp cận được với các phương tiện kĩ thuật hiện đại trong XH phát triển. 5-Những PPDH có sử dụng các PP kiểm tra đánh giá đa dạng khác quan, tạo điều kiện để HS được tham gia tích cực vào hoạt động tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau. Những nét đặc trưng của PPDH tích cực đã thể hiện được quan điểm, xu hướng đổi mới PPDH hoá học. Như vậy khi sử dụng các PPDH hoá học chúng ta cần khai thác những yếu tố tích cực của từng PPDH đồng thời cũng cần phối hợp các PPDH với các phương tiện trực quan, phương tiện kĩ thuật, tính đặc thù của PPDH hoá học để nâng cao tính hiệu quả của quá trình đổi mới PPDH hoá học. 2.3. Những phương pháp dạy học tích cực cần được phát triển hiện nay Áp dụng PPDH tích cực không có nghĩa là gạt bỏ các PPDH truyền thống. Ta cần kế thừa, phát triển những mặt tích cực trong hệ thống PPDH đã quen thuộc, đồng thời phải học hỏi, vận dụng một số PP mới, phù hợp với hoàn cảnh, điều kiện dạy và học ở nước ta để từng bước tiến lên vững chắc.Theo hướng trên, chúng ta cần tập trung tìm hiểu,vận dụng, phát triển một số PP sau: 2.3.1. Vấn đáp tìm tòi (đàm thoại ơrixtic) 7 Đây là PP mà trong đó GV là người tổ chức sự trao đổi ý kiến, kể cả tranh luận, giữa GV với cả lớp, giữa HS với HS, thông qua đó HS lĩnh hội được nội dung bài học. Trong vấn đáp tìm tòi, GV dùng hệ thống câu hỏi được sắp xếp hợp lí để hướng dẫn HS từng bước phát hiện ra bản chất của sự vật, tính qui luật của hiện tượng đang tìm hiểu, kích thích tính tích cực tìm tòi, sự ham muốn hiểu biết. Ở đây GV giống như người tổ chức sự tìm tòi, còn HS giống như người tự lực phát hiện kiến thức mới. Khi kết thúc cuộc đàm thoại HS có được niềm vui của sự khám phá. HS vừa nắm được kiến thức mới, vừa nắm được PP nhận thức và phát triển tư duy. GV cần biết tận dụng các ý kiến của HS để bổ xung, chỉnh lí, kết luận vấn đề nghiên cứu; có như vậy HS mới hứng thú, tự tin vì thấy trong kết luận của thầy có phần đóng góp ý kiến của mình. Sự dẫn dắt theo PP này có mất nhiều thời gian hơn so với PP thuyết trình, giảng giải nhưng kiến thức HS lĩnh hội được sẽ chắc chắn hơn. 2.3.2. Dạy học nêu và giải quyết vấn đề Dạy học nêu và giải quyết vấn đề là một tiếp cận lí luận dạy học đang phát triển; là một hệ thống PPDH phức hợp bao gồm một tập hợp các PP kết hợp với nhau chặt chẽ và tương tác với nhau,trong đó việc xây dựng bài toán nhận thức tạo ra tình huống có vấn đề giữ vai trò trung tâm chủ đạo, gắn bó các PPDH khác trong tập hợp lại thành một hệ thống toàn vẹn. Cấu trúc một bài học (hoặc một phần trong bài học) theo PP này thường gồm các bước: a. Đặt vấn đề, xây dựng bài toán nhận thức: - Tạo tình huống có vấn đề. - Phát hiện và nhận dạng vấn đề nảy sinh. - Phát biểu vấn đề cần giải quyết. b. Giải quyết vấn đề đặt ra: - Đề xuất các giả thuyết. - Lập kế hoạch giải quyết vấn đề(theo các giả thuyết đặt ra). - Thực hiện kế hoạch giải. c. Kết luận: - Thảo luận kết quả và đánh giá. - Khẳng định hay bác bỏ giả thuyết nêu ra. - Phát biểu kết luận. - Đề xuất vấn đề mới. Khâu quan trọng của PPDH này là tạo tình huống có vấn đề, điều chưa biết là yếu tố trung tâm gây ra sự hứng thú nhận thức, kích thích tư duy, tính tự giác tích cực trong hoạt động nhận thức của HS. Trong dạy học nêu và giải quyết vấn đề có các mức độ như: Mức 1: GV nêu và giải quyết vấn đề. Đó là PP thuyết trình ơrixtic. 8 Mức 2: GV nêu vấn đề, gợi ý để HS đề xuất cách giải quyết vấn đề và thực hiện cách giải quyết vấn đề với sự giúp đỡ của GV khi cần. Đó là PP đàm thoại ơrixitc. Mức 3: GV cung cấp thông tin tạo tình huống có vấn đề. HS phát hiện vào xác định vấn đề nảy sinh, tự lực đề xuất giả thuyết và lựa chọn giải pháp. HS thực hiện cách giải quyết vấn đề. GV và HS cùng đánh giá. Mức 4: HS tự phát hiện vấn đề, tự lực giải quyết vấn đề và đánh giá. Đó là PP nghiên cứu ơrixtic. Tuỳ trình độ nhận thức của HS, nội dung mỗi bài học mà GV áp dụng ở các mức độ cho phù hợp. 2.3.3. Dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ Dạy học theo nhóm là dưới sự tổ chức và điều khiển của GV, HS được chia thành từng nhóm nhỏ liên kết lại với nhau trong một hoạt động chung, với phương thức tác động qua lại của các thành viên và bằng trí tuệ tập thể để hoàn thành các nhiệm vụ học tập. Cấu trúc của quá trình dạy học theo nhóm: Giáo viên Học sinh ↓ ↓ Hướng dẫn HS tự nghiên cứu Tự nghiên cứu cá nhân ↓ ↓ Tổ chức thảo luận nhóm Hợp tác với bạn trong nhóm ↓ ↓ Tổ chức thảo luận lớp Hợp tác với bạn trong lớp ↓ ↓ Đánh giá,kết luận Tự đánh giá,điều chỉnh Cấu tạo của một tiết học (một buổi làm việc) theo nhóm như sau: 1. Làm việc chung cả lớp: - Nêu vấn đề, xác định nhiệm vụ nhận thức. - Tổ chức các nhóm, giao nhiệm vụ. - Hướng dẫn cách làm việc trong nhóm. 2. Làm việc theo nhóm: - Phân công trong nhóm, từng cá nhân làm việc độc lập rồi trao đổi. - Cử đại diện trình bày kết quả làm việc của nhóm. 3. Thảo luận, tổng kết trước toàn lớp: - Các nhóm lần lượt báo cáo kết quả. - Thảo luận chung. - GV tổng kết, đặt vấn đề cho vấn đề tiếp theo hoặc bài tiếp theo. II. THỰC TRẠNG CỦA VẤN ĐỀ Làm thế nào để giảm 80% thời gian học nhưng vẫn nhớ và hiểu bài nhiều hơn ? Đó là một vấn đề khó khăn với số đông học sinh và cả giáo viên. Hiện tượng thường thấy hiện nay là học sinh có quá nhiều áp lực trong học tập và thi cử, trong số các yếu tố gây ra áp lực đó là số lượng bài học lớn, bài học dài, việc học cần nhiều thời gian. 9 Sau các năm dạy học tôi nhận thấy có một nguyên nhân gây ra tình trạng trên là đa số học sinh ghi chép bài theo kiểu truyền thống. Ghi chú theo kiểu truyền thống là ghi chú thành từng câu, từ trái sang phải tuần tự hết dòng này đến dòng khác. Phương pháp ghi chú này có bốn bất lợi : - Các nội dung trọng tâm bị chìm khuất. - Khó nhớ nội dung. - Lãng phí thời gian. - Không kích thích não sáng tạo. Việc thường xuyên ghi chú không hiệu quả sẽ gây ra một số hậu quả : - Mất khả năng tập trung. - Đánh mất niềm đam mê học tập vốn có ở học sinh. - Chán học. Vì thế phương pháp dạy và học theo sơ đồ tư duy là một phương pháp có hiệu quả tỷ lệ thuận với công sức học tập. III. CÁC BIỆN PHÁP ĐÃ TIẾN HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 1. Tìm hiểu Sơ đồ tư duy – Công cụ giúp dạy và học hiệu quả Phương pháp ghi chú kiểu truyền thống là phương pháp chúng ta được dạy và được hầu hết các học sinh sử dụng. Ví dụ : BÀI : TINH BỘT 1. Tính chất vật lí Tinh bột là chất rắn, ở dạng bột vô định hình, màu trắng, không tan trong nước lạnh. Trong nước nóng, hạt tinh bột sẽ ngậm nước và trương phồng lên tạo thành dung dịch keo, gọi là hồ tinh bột. 2. Cấu tạo phân tử Tinh bột thuộc loại polisaccarit, phân tử gồm nhiều mắt xích C6H10O5 liên kết với nhau và có công thức phân tử là (C6H10O 5)n. Các mắt xích liên kết với nhau tạo thành hai dạng : dạng lò xo không phân nhánh gọi là amilozơ, dạng lò xo phân nhánh gọi là amilopectin (hình a và b). Amilozơ được tạo thành do các gốc glucozơ liên kết với nhau nên có phân tử khối lớn, vào khoảng 200 000. Còn amilopectin được tạo thành từ amilozơ và thêm các mạch nhánh nên có phân tử khối rất lớn, khoảng 1 000 000. a) 10 b) Hình a) Cấu trúc phân tử amilozơ ; b) Cấu trúc phân tử amilopectin Tinh bột (trong các hạt ngũ cốc, các loại củ) đều chứa đồng thời cả hai loại amilozơ và amilopectin, trong đó amilopectin thường chiếm tỉ lệ cao hơn. Mạch tinh bột không kéo dài mà xoắn lại thành hạt có lỗ rỗng. Tinh bột được tạo thành trong cây xanh nhờ quá trình quang hợp. Từ khí cacbonic và nước, dưới tác dụng của ánh sáng mặt trời và chất diệp lục, tinh bột được tạo thành theo sơ đồ phản ứng : CO2 H 2 O, as   C6H12O6 diÖp lôc glucozơ  (C6H 10O5)n tinh bột 3. Tính chất hoá học a) Phản ứng thuỷ phân Đun nóng tinh bột trong dung dịch axit vô cơ loãng sẽ thu được glucozơ : H+ , t o (C 6 H10 O5 )n + nH2 O   nC 6 H12 O6 Trong cơ thể người và động vật, tinh bột bị thuỷ phân thành glucozơ nhờ các enzim. b) Phản ứng màu với iot Thí nghiệm : Tiến hành thí nghiệm như ở hình bên, ống nghiệm đựng hồ tinh bột và I2 (b) cũng như mặt cắt củ khoai + I2 (c) đều có màu xanh lục. Giải thích : Do cấu tạo mạch ở dạng xoắn có lỗ rỗng, tinh bột hấp thụ iot cho màu xanh lục. 4. Ứng dụng Tinh bột là một trong những chất dinh dưỡng cơ bản của con người và một số Hình . a) Ống nghiệm có dung dịch hồ tinh bột 2%. động vật. Trong công nghiệp, tinh bột b) Nhỏ thêm vài giọt dung dịch loãng I2. được dùng để sản xuất bánh kẹo, glucozơ và hồ dán. Trong cơ thể người, tinh bột bị thuỷ phân thành glucozơ nhờ các enzim trong nước bọt và ruột non. Phần lớn glucozơ được hấp thụ trực tiếp qua thành ruột vào máu đi 11 nuôi cơ thể ; phần còn dư được chuyển về gan. Ở gan, glucozơ được tổng hợp lại nhờ enzim thành glicogen dự trữ cho cơ thể. Bài tinh bột thường được truyền thụ tới học sinh trong thời gian khoảng nửa tiết học (theo PPCT ban cơ bản của Sở GD&ĐT Lai châu). Vấn đề đặt ra là bài học dài mà thời gian thì ít, giáo viên không những giúp học sinh hiểu bài, nhớ bài mà còn phải tạo thế chủ động cho học sinh trong tiếp thu kiến thức, ... Thực tế chứng minh rằng, khi tất cả mọi người cùng làm theo một cách nào đó, không có nghĩa đó là cách tốt nhất. Sơ đồ tư duy (phát minh bởi Tony Buzan) : công cụ học tập tối ưu. Sơ đồ tư duy luôn lan tỏa từ một hình ảnh trung tâm. Mỗi từ và hình ảnh được lan tỏa lại trở thành một tiểu trung tâm liên kết, cứ thế triển khai thành một chuỗi mắt xích gồm những cấu trúc phân nhánh tỏa ra hoặc hội tụ vào tâm điểm chung và có thể kéo dài vô tận. Sơ đồ tư duy được vẽ trên mặt giấy phẳng nhưng lại biểu thị hiện thực đa chiều (được xác định bởi không gian, thời gian, màu sắc). Lợi ích của sơ đồ tư duy - Tiết kiệm thời gian học vì nó chỉ tận dụng các từ khóa. - Phát huy tối đa hoạt động của não bộ : sự hình dung, sự liên tưởng, … vì não được kích thích bởi các từ khóa, hình ảnh, màu sắc, ... Ví dụ : Bài tinh bột dưới dạng sơ đồ tư duy được sử dụng khi giảng dạy : 12 Còn đây là nội dung ghi bài tinh bột của học sinh.(Bài của Hoàng Tú Anh, 12A1, năm học 2011-2012, hiện là sinh viên trường ĐH Nông nghiệp 1 Hà nội) Vậy là toàn bộ nội dung bài tinh bột được thể hiện sinh động trên một mặt giấy A4 mà không thiếu một nội dung quan trọng nào. Sơ đồ tư duy giúp học sinh nhớ kiến thức lâu hơn, dễ dàng ôn bài, bổ sung chi tiết và thỏa sức sáng tạo. 2. Sơ đồ tư duy được lập như thế nào 2.1. Các bước vẽ sơ đồ tư duy BƯỚC 1 : Vẽ chủ đề ở trung tâm Bước đầu tiên trong việc tạo ra một sơ đồ tư duy là vẽ chủ đề trung tâm trên một mảnh giấy (đặt nằm ngang). Quy tắc vẽ chủ đề . Chủ đề được vẽ ở trung tâm để từ đó phát triển ra các ý khác. . Có thể sử dụng các màu sắc và hình ảnh mà học sinh thích. . Bổ sung thêm từ ngữ nếu cần thiết. Ví dụ : Chủ đề tinh bột 13 BƯỚC 2 : Vẽ các tiêu đề Vẽ các tiêu đề theo quy tắc sau : . Viết bằng CHỮ IN HOA nằm trên các nhánh dày để làm nổi bật. . Gắn liền với trung tâm. . Tiêu đề nên được vẽ theo hướng chéo góc để nhiều nhánh phụ khác có thể được vẽ tỏa ra một cách dễ dàng Ví dụ : chủ đề tinh bột có bốn tiêu đề : polisaccarit, lý tính, hóa tính, chuyển hóa. BƯỚC 3 : Trong từng tiêu đề, vẽ thêm các ý chính và các chi tiết hỗ trợ . Chỉ nên tận dụng các từ khóa, ký hiệu và hình ảnh. Có thể dùng những biểu tượng, cách viết tắt để tiết kiệm không gian vẽ và thời gian. . Mỗi từ khóa, hình ảnh vẽ trên một vạch liên kết riêng. Trên mỗi vạch liên kết chỉ chứa tối đa một từ khóa. . Nhánh liên kết và các từ luôn cùng độ dài. . Tất cả các nhánh của một ý nên tỏa ra từ một điểm. Tất cả các nhánh tỏa ra từ một điểm (thuộc cùng một ý) nên có cùng một màu. 14 Thay đổi màu sắc khi đi từ một ý chính ra đến các ý phụ cụ thể hơn. Thay đổi kích cỡ hình ảnh, chữ in, vạch liên kết. Thay đổi kích cỡ để chỉ mức độ quan trọng tương đối của các thành phần trong cùng phân cấp Phân cách có tổ chức giữa các thành phần. Sự phân cách có tổ chức làm nổi rõ hình ảnh, giúp tổ chức phân cấp, phân hạng hiệu quả. Phân cách thích hợp. Sơ đồ tư duy sẽ có tính hệ thống và mạch lạc khi biết tạo khoảng cách thích hợp giữa các thành phần. Khoảng trống giữa các thành phần trong sơ đồ tư duy quan trọng không kém gì chính các thành phần ấy. Ví dụ 15 BƯỚC 4 : Ở bước này, hãy tưởng tượng thêm nhiều hình ảnh nhằm giúp các ý quan trọng thêm nổi bật. Sự liên kết giúp tăng cường trí nhớ và khả năng sáng tạo. Đối với trí nhớ và sự hiểu biết, liên kết là yếu tố then chốt. Dùng mũi tên để chỉ các mối liên kết cùng nhánh, khác nhánh. Nhờ những mũi tên chỉ dẫn, người học sẽ nhanh chóng thấy được mối liên hệ giữa các vùng trong Sơ đồ tư duy. Những mũi tên này chỉ chạy theo một hướng hay nhiều hướng, kích cỡ, hình dạng cũng thay đổi. Nhờ đó tư duy của người học có định hướng về không gian. Ví dụ (1) CO2 H 2 O, as   C6H12O6 diÖp lôc  (C6H 10O5)n + o H ,t (2) (C 6 H10O5 )n + nH2 O   nC 6 H12 O6 2.1. Cấu trúc sơ đồ tư duy 3. Hướng dẫn thực hành lập sơ đồ tư duy Hướng dẫn thực hành lập sơ đồ tư duy khi học bài Glucozơ. 16 BÀI GLUCOZƠ I. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên Glucozơ là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt nhưng không ngọt bằng đường mía. Glucozơ có trong hầu hết các bộ phận của cây như lá, hoa, rễ, ... và nhất là trong quả chín. Đặc biệt glucozơ có nhiều trong quả nho chín nên còn gọi là đường nho. Trong mật ong có nhiều glucozơ (khoảng 30%). Glucozơ cũng có trong cơ thể người và động vật. Trong máu người có một lượng nhỏ glucozơ không đổi là 0,1%. II. Cấu tạo phân tử Glucozơ có công thức phân tử là C6H 12O6. Để xác định cấu tạo của glucozơ, người ta căn cứ vào các dữ kiện thí nghiệm sau :  Glucozơ có phản ứng tráng bạc và bị oxi hoá bởi nước brom tạo thành axit gluconic, chứng tỏ phân tử glucozơ có nhóm CH=O.  Glucozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch màu xanh lam chứng tỏ phân tử glucozơ có nhiều nhóm OH ở vị trí kề nhau.  Glucozơ tạo este chứa 5 gốc axit CH3COO chứng tỏ phân tử có 5 nhóm OH.  Khử hoàn toàn glucozơ cho hexan, chứng tỏ có 6 nguyên tử C trong phân tử glucozơ tạo thành một mạch dài không nhánh. Vậy : Glucozơ là hợp chất tạp chức, phân tử có cấu tạo của anđehit đơn chức và ancol 5 chức. Công thức cấu tạo của glucozơ dạng mạch hở như sau : 6 5 4 3 2 1 CH2OH-CHOH-CHOH-CHOH-CHOH-CH=O hoặc viết gọn hơn là CH2OH[CHOH]4CHO. Trong thực tế, glucozơ tồn tại chủ yếu ở hai dạng mạch vòng : -glucozơ và glucozơ. III. Tính chất hoá học Glucozơ có tính chất của anđehit đơn chức và ancol đa chức (poliancol). 1. Tính chất của ancol đa chức a) Tác dụng với Cu(OH)2 Thí nghiệm : Cho vào ống nghiệm lần lượt vài giọt dung dịch CuSO4 0,5%, 1ml dung dịch NaOH 10%. Gạn bỏ phần dung dịch dư, giữ lại kết tủa Cu(OH)2. Cho thêm vào đó 2ml dung dịch glucozơ 1%. Lắc nhẹ ống nghiệm. Hiện tượng : Kết tủa bị tan ra cho dung dịch màu xanh lam. Giải thích : ở nhiệt độ thường, glucozơ đã phản ứng với Cu(OH)2 cho phức đồng glucozơ Cu(C6H 11O 6)2 tương tự như glixerol. b) Phản ứng tạo este 17 Glucozơ có thể tạo este chứa 5 gốc axit axetic trong phân tử khi tham gia phản ứng với anhiđrit axetic (CH3CO)2O khi có mặt piriđin. 2. Tính chất của anđehit đơn chức a) Oxi hoá glucozơ bằng dung dịch AgNO3 trong amoniac (phản ứng tráng bạc) Thí nghiệm :Cho lần lượt vào cùng một ống nghiệm sạch 1ml dung dịch AgNO3 1% sau đó nhỏ từng giọt dung dịch NH3 cho đến khi kết tủa vừa xuất hiện lại tan hết. Thêm tiếp và 1ml dung dịch glucozơ 1%. Đun nóng nhẹ. Hiện tượng : Thành ống nghiệm sáng bóng như gương. Giải thích : Dung dịch AgNO3 trong NH3 đã oxi hoá glucozơ tạo thành muối amoni gluconat và bạc kim loại bám vào thành ống nghiệm. to HOCH2 [CHOH]4CHO + 2AgNO3 + 3NH3 + H2 O   HOCH2 [CHOH]4 COONH 4 + 2Ag  + 2NH 4 NO3 amoni gluconat b) Khử glucozơ bằng hiđro Khi dẫn khí hiđro vào dung dịch glucozơ, đun nóng có Ni làm xúc tác, thu được một poliancol gọi là sobitol : Ni, t o CH2OH  CHOH 4 CHO + H2   CH 2OH  CHOH 4 CH 2OH sobitol 3. Phản ứng lên men rượu Khi có enzim xúc tác , glucozơ trong dung dịch lên men cho ancol etylic và enzim  2C 2 H5OH + 2CO2  khí cacbonic : C 6 H12 O6  o 30  35 C IV. Điều chế và ứng dụng 1. Điều chế Trong công nghiệp, glucozơ được điều chế bằng cách thuỷ phân tinh bột nhờ xúc tác là axit clohiđric loãng hoặc enzim. Người ta cũng thuỷ phân xenlulozơ (trong vỏ bào, mùn cưa,... nhờ xúc tác là axit clohiđric đặc) thành glucozơ để làm nguyên liệu sản xuất ancol etylic. 2. Ứng dụng Glucozơ được dùng làm thuốc tăng lực cho người già, trẻ em và người ốm. Trong công nghiệp, glucozơ được chuyển hoá từ saccarozơ dùng để tráng gương, tráng ruột phích và là sản phẩm trung gian trong sản xuất ancol etylic từ các nguyên liệu có tinh bột và xenlulozơ. V. Đồng phân của glucozơ Một trong các đồng phân của glucozơ có nhiều ứng dụng là fructozơ 18 Fructozơ có công thức cấu tạo dạng mạch hở là : 6 5 4 3 2 1 CH2OHCHOHCHOHCHOHCOCH2OH Fructozơ là chất rắn kết tinh, không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt hơn đường mía, có nhiều trong quả ngọt như dứa, xoài, ... Đặc biệt trong mật ong có tới 40% fructozơ làm cho mật ong có vị ngọt sắc. Tương tự như glucozơ, fructozơ tác dụng với Cu(OH)2 cho dung dịch phức Cu(C6H 11O6)2 màu xanh lam (tính chất của ancol đa chức), cộng hiđro cho poliancol C6H 14O6 (tính chất của nhóm cacbonyl). Tương tự glucozơ, fructozơ bị oxi hoá bởi dung dịch AgNO3 trong amoniac. Đây là phản ứng của nhóm anđehit xuất hiện do fructozơ chuyển thành glucozơ trong môi OH    Glucoz¬ trường bazơ : Fructoz¬   3.1. Thực hành tìm TỪ KHÓA Trong sách giáo khoa thường chỉ có 20% trong tổng số từ chứa đựng những thông tin cần để nắm bắt toàn bộ kiến thức môn học. Từ khóa bao gồm các danh từ, động từ, phó từ và tính từ. Đọc nhanh sách giáo khoa, lọc ra những Ý CHÍNH và TỪ KHÓA (sau đó ghi chú từ khóa dưới dạng sơ đồ tư duy). Khi ôn bài chỉ cần ôn từ khóa trong sơ đồ tư duy là có thể nắm được bài, thời gian học sẽ giảm mà hiệu quả lại cao. Ví dụ : Trong đoạn kiến thức sau, chỉ cần nhớ các từ được gạch chân là có thể nắm bắt bài. I. Tính chất vật lí và trạng thái tự nhiên Glucozơ là chất rắn, tinh thể không màu, dễ tan trong nước, có vị ngọt nhưng không ngọt bằng đường mía. Glucozơ có trong hầu hết các bộ phận của cây như lá, hoa, rễ, ... và nhất là trong quả chín. Đặc biệt glucozơ có nhiều trong quả nho chín nên còn gọi là đường nho. Trong mật ong có nhiều glucozơ (khoảng 30%). Glucozơ cũng có trong cơ thể người và động vật. Trong máu người có một lượng nhỏ glucozơ không đổi là 0,1%. 3.2. Thực hành vẽ sơ đồ tư duy 3.2.1. Chuẩn bị Chuẩn bị tinh thần làm việc. + Tạo tinh thần làm việc tích cực. + Sao chép hình ảnh mọi lúc mọi nơi. + Hãy toàn tâm với sơ đồ tư duy. + Hết sức chú ý đến những ý tưởng điên rồ, ngớ ngẩn. 19 + Cố gắng tạo hình thức đẹp cho sơ đồ tư duy. Chuẩn bị dụng cụ. + Giấy A4. + Bút viết, bút dạ, bút màu các loại. Chuẩn bị môi trường làm việc. + Cố gắng dùng ánh sáng tự nhiên. + Bảo đảm không khí trong lành. + Tạo không gian dễ chịu. + Mở nhạc phù hợp hoặc là không khí yên tĩnh. 3.2.2. Thực hành các bước vẽ sơ đồ tư duy Yêu cầu học sinh hình dung nhanh ra chủ đề trung tâm, các ý chính; tìm từ khóa, liên tưởng tới các hình ảnh, hiện tượng dễ nhớ, thể hiện mối liên kết giữa các kiến thức, ... BƯỚC 1 : Thể hiện chủ đề ở chính giữa tờ giấy nằm ngang. Kích thước bằng 1 đồng xu 5000 Dùng hình ảnh nhiều màu Ví dụ : Chủ đề trung tâm bài Glucozơ là : GLUCOZƠ, liên tưởng tới chùm nho. BƯỚC 2 : Thêm vào các tiêu đề Nối với trung tâm Viết chữ HOA Đặt theo một hướng nhất định Chữ cùng màu với nhánh Trong bài glucozơ có năm tiêu đề phụ : Lí tính, cấu trúc, hóa tính, điều chế, fructozơ. BƯỚC 3 : Thêm các ý chính và các chi tiết hỗ trợ vào ý chính Từ khóa nằm trên một đường vẽ Mỗi hàng chỉ chứa tối đa một từ khóa 20 Tất cả các nhánh đều xuất phát từ một điểm Tất cả các nhánh đều xuất phát từ một điểm phải có cùng màu Sử dụng các từ khóa đã được đánh dấu ở trên để bắt đầu thêm các ý chính. Ví dụ : Phát triển nhánh : LÝ TÍNH, bao gồm các ý : rắn, tan, ngọt, nhiều (có nhiều trong). Ví dụ : Phát triển nhánh : HÓA TÍNH, bao gồm : Tính chất của poliancol, anđehit, phản ứng lên men. BƯỚC 4 : Thêm tiêu đề phụ cùng với các ý chính và các chi tiết bổ sung cho đến khi sơ đồ tư duy hoàn chỉnh. Ví dụ : Thêm các ý phụ vào ý chính : - “Poliancol” để chỉ ra rằng gluczơ có tính chất của poliancol là hòa tan Cu(OH)2 tạo dung dịch phức màu xanh, phản ứng với (CH3CO)2O tạo ra este 5 lần este. -“Anđehit” sẽ có hai ý phụ là : tác dụng với AgNO 3/NH3, H2(xt, t0) -“Lên men” thu được sản phẩm là rượu etylic và CO2. 21 Sơ đồ tư duy không chỉ bao hàm những ý chính mà còn chứa đựng tất cả những chi tiết hỗ trợ quan trọng khác. Thêm các hình vẽ cho dễ nhớ. Ví dụ : Khả năng sáng tạo của con người là vô tận, mỗi cá nhân có nét độc đáo riêng, sơ đồ tư duy cần phản ánh được các mạng lưới cùng lối tư duy độc đáo của mỗi học sinh. Để sơ đồ tư duy mang phong cách riêng, giáo viên nên khuyến khích học tưởng tượng phong phú hơn, thể hiện các ý nổi bật hơn, nhiều logic liên kết hơn. Hoàn tất sơ đồ tư duy bài glucơzơ. 22 Kết quả của quá trình thực hành của học sinh Hoàng Tú Anh. Đây là ví dụ về sự độc đáo của các em học sinh, rất ít sự trùng lặp về ý tưởng. 23