Tài liệu Các biện pháp rèn luyện kĩ năng so sánh trong dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông luận văn thạc sỹ hóa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH NGUYỄN THỊ OANH C¸C BIÖN PH¸P RÌN LUYÖN KÜ N¡NG SO S¸NH TRONG D¹Y HäC HãA HäC ë TR¦êNG TRUNG HäC PHæ TH¤NG Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học Hóa học Mã số : 60.14.10 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS. CAO CỰ GIÁC 0 NGHỆ AN - 2012 1 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy giáo PGS. TS. Cao Cự Giác - Trưởng Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học hoá học, khoa Hóa trường Đại học Vinh, đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn này. - Thầy giáo PGS. TS. Nguyễn Xuân Trường và PGS. TS. Lê Văn Năm đã dành nhiều thời gian đọc và viết nhận xét cho luận văn. - Ban chủ nhiệm khoa Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học cùng các thầy giáo, cô giáo thuộc Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học hoá học khoa Hoá học trường ĐH Vinh và ĐHSP Hà Nội đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành luận văn này. Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, Ban giám hiệu Trường THPT Nguyễn Mộng Tuân, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Tp Vinh, tháng 10 năm 2012 Tác giả Nguyễn Thị Oanh MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU......................................................................................................................1 1. Lý do chọn đề tài.............................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu.......................................................................................2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu......................................................................................2 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu................................................................2 5. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................3 6. Giả thuyết khoa học.........................................................................................3 7. Giới hạn của đề tài...........................................................................................3 8. Những đóng góp của đề tài..............................................................................3 Chương 1. 1.1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI.........................4 Tư duy và việc phát triển tư duy cho học sinh................................................4 1.1.1. Khái niệm tư duy và tư duy hóa học...............................................................4 1.1.2. Đặc điểm của tư duy........................................................................................8 1.1.3. Các giai đoạn của tư duy.................................................................................9 1.1.4. Các loại hình tư duy.......................................................................................10 1.1.5. Các thao tác tư duy........................................................................................19 1.1.6. Vai trò của tư duy...........................................................................................21 1.1.7. Điều kiện của tư duy......................................................................................22 1.2. Cơ sở lý luận về kỹ năng so sánh..................................................................23 1.2.1. Kỹ năng..........................................................................................................23 1.2.2. So sánh...........................................................................................................25 1.2.3. Kỹ năng so sánh.............................................................................................27 1.3. Thực trạng sử dụng kỹ năng so sánh trong dạy học hóa học........................27 1.3.1. Điều tra cơ bản...............................................................................................27 1.3.2. Kết luận..........................................................................................................28 Tiểu kết chương 1.......................................................................................................29 Chương 2. CÁC BIỆN PHÁP RÈN LUYỆN KỸ NĂNG SO SÁNH TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC.....................................................30 2.1. Một số biện pháp rèn luyện kỹ năng so sánh trong dạy học hóa học...........30 2.1.1. So sánh về đặc điểm cấu tạo các chất...........................................................30 2.1.2. So sánh về tính chất vật lí..............................................................................31 2.1.3. So sánh về tính chất hóa học.........................................................................32 2.1.4. So sánh về phương pháp điều chế.................................................................33 2.1.5. So sánh về ứng dụng của các chất.................................................................33 2.1.6. So sánh về phương pháp giải bài tập.............................................................34 2.2. Sử dụng các kỹ năng so sánh trong dạy học hóa học...................................35 2.2.1. So sánh trong dạy học lí thuyết.....................................................................35 2.2.2. So sánh trong dạy học giải bài tập...............................................................112 2.2.3. So sánh trong dạy học thực hành................................................................149 Tiểu kết chương 2.....................................................................................................155 Chương 3. 3.1. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM........................................................156 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm......................................156 3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm...........................................................156 3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm...........................................................156 3.2. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm..................................................................156 3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm.....................................................................157 3.3.1. Phương pháp xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm......................................157 3.3.2. Xử lí kết quả thực nghiệm...........................................................................158 3.3.3. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm.....................................................160 Tiểu kết chương 3.....................................................................................................161 KẾT LUẬN CHUNG VÀ ĐỀ NGHỊ....................................................................162 TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................164 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Nhân loại đang trong thế kỷ XXI, thế kỷ của 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 phát triển, 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 thế giới. 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. Luật giáo dục, điều 28.2 đã ghi: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh,…, bồi dưỡng phương pháp tự học,…, đem lại hứng thú trong học tập cho học sinh”. Từ thực tế đó, nhiệm vụ cấp thiết đặt ra là phải đổi mới phương pháp dạy học, áp dụng những phương pháp dạy học hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, các kỹ năng cần thiết. Năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, các kỹ năng như là một phẩm chất quan trọng của con người hiện đại, đặc biệt là từ khi thế giới đã bắt đầu chuyển mạnh sang nền kinh tế tri thức và xã hội tri thức ở nước ta, yêu cầu đó cũng đã được nhiều nhà giáo dục đề nghị đưa vào như là một nội dung quan trọng của một triết lý giáo dục cho nước ta trong thời kỳ công nghiệp hoá và hiện đại hoá đất nước. Xuất phát từ những yêu cầu xã hội đối với sự phát triển nhân cách của thế hệ trẻ, từ những đặc điểm của nội dung mới và từ bản chất của quá trình học tập buộc chúng ta phải đổi mới phương pháp dạy học theo hướng bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, các kỹ năng cho học sinh. Theo cố thủ tướng Phạm Văn Đồng: “Giáo dục ở nhà trường điều chủ yếu không phải là rèn trí nhớ mà là rèn trí thông minh”. Sản phẩm của giáo dục và đào tạo là tạo ra lực lượng lao động có trình độ chuyên môn, có kỹ năng, có phẩm chất đạo đức góp phần quan trọng vào sự nghiệp phát triển kinh tế, xã hội của đất nước. Việc học tập tự giác tích cực, chủ động và sáng tạo đòi hỏi học sinh phải có ý thức về những mục tiêu đặt ra và tạo được động lực trong thúc đẩy bản thân họ tư duy để 1 đạt được mục tiêu đó. Để việc học tập của học sinh có hiệu quả thì giáo viên cần rèn luyện cho học sinh các phương pháp và học sinh cần phải biết cách vận dụng các kỹ năng vào quá trình học tập. Một trong các kỹ năng góp phần quan trọng trong việc khắc sâu kiến thức, rèn trí nhớ và trí thông minh cho học sinh là kỹ năng so sánh. Kỹ năng này giúp học sinh tìm ra được những điểm giống và khác nhau giữa các khái niệm, các hiện tượng. Kỹ năng so sánh có thể được rèn luyện trong tất cả các môn học nói chung và môn hóa học nói riêng. Việc bồi dưỡng và phát triển tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, các kỹ năng, trong hoạt động dạy học hóa được rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Tuy nhiên, việc bồi dưỡng tư duy bằng kỹ năng so sánh thông qua dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông thì chưa khai thác và đi sâu vào nghiên cứu cụ thể. Vì vậy, chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu của luận văn này là: “Các biện pháp rèn luyện kỹ năng so sánh trong dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông”. 2. Mục đích nghiên cứu Xác định những biện pháp rèn luyện kỹ năng so sánh có tính phương pháp luận và hệ thống bài tập cần khai thác để phát triển kỹ năng so sánh nhằm phát triển năng lực tư duy cho học sinh. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Điều tra cơ bản tình hình sử dụng kỹ năng so sánh trong dạy học ở phổ thông của học sinh và giáo viên. - Xây dựng hệ thống các biện pháp rèn luyện kỹ năng so sánh trong dạy học hóa học. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của những nội dung mang tính phương pháp luận và hệ thống bài tập để khai thác. Đối chiếu kết quả thực nghiệm với kết quả điều tra ban đầu, rút ra kết luận về khả năng ứng dụng những nội dung và biện pháp đã nêu ra vào quá trình dạy học hóa học. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 4.1. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học ở trường phổ thông. 2 4.2. Đối tượng nghiên cứu Nghiên cứu các biện pháp rèn luyện kỹ năng so sánh và sử dụng bài tập để rèn luyện kỹ năng so sánh trong dạy học hóa học ở trường phổ thông. 5. Phương pháp nghiên cứu 5.1. Phương pháp nghiên cứu lý luận - Nghiên cứu cơ sở lý luận có liên quan đến đề tài. - Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa hóa học trung học phổ thông. 5.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn 5.3. Phương pháp thống kê toán học 6. Giả thuyết khoa học Trong quá trình dạy học, nếu người giáo viên có một hệ thống phương pháp luận đúng đắn về các biện pháp rèn luyện kỹ năng so sánh cho học sinh và xây dựng một hệ thống bài tập có nội dung thích hợp thì sẽ nâng cao hiệu quả dạy học hóa học ở trường phổ thông, giúp học sinh khắc sâu các kiến thức đã học. 7. Giới hạn của đề tài Đề tài giới hạn nghiên cứu các biện pháp rèn luyện kỹ năng so sánh trong phạm vi chương trình hóa học trung học phổ thông. 8. Những đóng góp của đề tài - Tổng quan những cơ sở lý luận về kỹ năng so sánh và ứng dụng kỹ năng so sánh trong dạy học hóa học. - Làm rõ thực trạng sử dụng kỹ năng so sánh ở trường phổ thông. - Xây dựng các biện pháp rèn luyện kỹ năng so sánh trong dạy học hóa học. - Xây dựng hệ thống bài tập sử dụng để rèn luyện kỹ năng so sánh trong dạy học hóa học. 3 Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tư duy và việc phát triển tư duy cho học sinh 1.1.1. Khái niệm tư duy và tư duy hóa học 1.1.1.1. Khái niệm tư duy Tư duy là phạm trù triết học dùng để chỉ những hoạt động của tinh thần, đem những cảm giác của con người sửa đổi và cải tạo thế giới thông qua hoạt động vật chất, làm cho con người có nhận thức đúng đắn về sự vật và ứng xử tích cực với nó. Theo Từ điển Bách khoa toàn thư Việt Nam, tập 4 (NXB Từ điển bách khoa, Hà Nội, 2005): Tư duy là sản phẩm cao nhất của vật chất được tổ chức một cách đặc biệt - bộ não người - tư duy phản ánh tích cực hiện thực khách quan dưới dạng các khái niệm, sự phán đoán, lý luận .v.v... Theo triết học duy tâm khách quan, tư duy là sản phẩm của "ý niệm tuyệt đối" với tư cách là bản năng siêu tự nhiên, độc lập, không phụ thuộc vào vật chất. Theo George Wilhemer Fridrick Heghen: "Ý niệm tuyệt đối là bản nguyên của hoạt động và nó chỉ có thể biểu hiện trong tư duy, trong nhận thức tự biện mà thôi". Karl Marx nhận xét: "Đối với Heghen, vận động của tư duy được ông nhân cách hóa dưới tên gọi "ý niệm" là chúa sáng tạo ra hiện thực; hiện thực chỉ là hình thức bề ngoài của ý niệm". Theo triết học duy vật biện chứng, tư duy là một trong các đặc tính của vật chất phát triển đến trình độ tổ chức cao. Về lý thuyết, Karl Marx cho rằng: "Vận động kiểu tư duy chỉ là sự vận động của hiện thực khách quan được di chuyển vào và được cải tạo/tái tạo trong đầu óc con người duới dạng một sự phản ánh". Những luận cứ này còn dựa trên những nghiên cứu thực nghiệm của Ivan Petrovich Pavlov, nhà sinh lý học, nhà tư tưởng người Nga. Bằng các thí nghiệm tâm - sinh lý áp dụng trên động vật và con người, ông đi đến kết luận: "Hoạt động tâm lý là kết quả của hoạt động sinh lý của một bộ phận nhất định của bộ óc". Ví dụ: Khi chúng ta phải làm một bài tập toán, chúng ta phải đọc kỹ để tìm hiểu đề bài, phải đánh giá về dạng toán, các dữ kiện đã cho, các yêu cầu cần phải giải đáp, sau đó phải tìm phương pháp giải, các công thức, các định lý cần áp dụng... nghĩa là chúng ta cần phải tư duy trước khi làm bài. 4 Những quá trình tư duy, dù nhanh hay chậm, dù nhiều hay ít, dù nông cạn hay sâu sắc đều diễn ra trong bộ não hay thần kinh trung ương. Chúng không diễn ra trong mắt hay trong tim. Chúng là một hoạt động của hệ thần kinh. Hay tư duy là một hoạt động của hệ thần kinh. Một thực tế hiện nay là chưa có một định nghĩa về tư duy mang tính khái quát thể hiện đầy đủ tính chất, đặc điểm, vai trò của tư duy. Ăng - ghen là người nghiên cứu rất sâu sắc về tư duy nhưng cũng không đưa ra định nghĩa về tư duy. Những điều này làm hạn chế năng lực tư duy (bởi chưa hiểu về tư duy) mặc dù đã có nhiều công trình nghiên cứu về phát huy năng lực tư duy. Trước hết cần khẳng định rằng tư duy là một hình thức hoạt động của hệ thần kinh. Khẳng định điều này để giới hạn việc nghiên cứu về tư duy. Tư duy không có trong các loài thực vật, không có ở ngọn núi, mỏm đá hay dòng sông, cũng không ở ngoài hệ thần kinh và có thể chỉ trong một số hệ thần kinh và chỉ ở trung ương thần kinh. Tư duy không phải là sự ghi nhớ mặc dù nó có thể giúp cho sự hoàn thiện ghi nhớ. Tư duy không phải là hoạt động điều khiển cơ thể mà chỉ giúp cho sự định hướng điều khiển hay định hướng hành vi. Tư duy cũng không phải là giấc mơ mặc dù nó có thể xuất hiện trong một số giấc mơ và có những điểm giống với giấc mơ. Tư duy không có ở ngoài hệ thần kinh. Tư duy là một hình thức hoạt động của hệ thần kinh thể hiện qua việc tạo ra các liên kết giữa các phần tử đã ghi nhớ được chọn lọc và kích thích chúng hoạt động để thực hiện sự nhận thức về thế giới xung quanh, định hướng cho hành vi phù hợp với môi trường sống. Tư duy là sự hoạt động, là sự vận động của vật chất, do đó tư duy không phải là vật chất. Tư duy cũng không phải là ý thức bởi ý thức là kết quả của quá trình vận động của vật chất. Theo M. N. Sacdacop: “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 và hiện tượng mới, riêng lẻ của hiện thực trên cơ sở những kiến thức khái quát hoá đã thu nhận được”. Tư duy là một quá trình nhận thức phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ và quy luật bên trong của sự vật hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết. Tư duy là một mức độ nhận thức mới về chất so với cảm giác và tri giác. 5 1.1.1.2. Tư duy trong dạy học hóa học Trong thế kỉ XXI, nhiều thay đổi trong giáo dục trên thế giới đã ảnh hưởng đến nền giáo dục Việt Nam. Trong thời đại của nền kinh tế tri thức, cách dạy và cách học cũng thay đổi. Việc nhớ tất cả các kiến thức là không thể, vậy cách học ở đây không còn đơn thuần học kiến thức cơ bản mà còn là học cách học, học cách tư duy. I. 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, trong quá trình học thì cái mà học sinh lĩnh hội được chính là cách tư duy, cách tư duy sẽ còn lại trong mỗi người học trong khi kiến thức có thể bị quên đi trong trí nhớ. Qua quá trình tư duy con người ý thức nhanh chóng, chính xác đối tượng cần lĩnh hội, mục đích cần đạt được và con đường tối ưu đạt được mục đích đó. Khi có kĩ năng tư duy thì người học có thể vận dụng để nghiên cứu các đối tượng khác. Điều cần thiết trong tư duy là nắm được bản chất của sự vật, hiện tượng từ đó vận dụng vào các tình huống khác nhau một cách sáng tạo. Thông qua hoạt động tư duy người học có thể phát hiện ra vấn đề và đề xuất hướng giải quyết cũng như biết phân tích, đánh giá các quan điểm, các phương pháp, lí thuyết của người khác, đưa ra ý kiến chủ quan, nêu ra lí do, nội dung để bảo vệ ý kiến của mình. Qua quá trình dạy học hóa học, học sinh có thể được trang bị và rèn luyện 6 loại tư duy: - Tư duy độc lập: Trong hóa học, tư duy độc lập đối với học sinh là rất cần thiết, học sinh có thể rèn tư duy độc lập khi được thực hiện các nhiệm vụ vừa sức với mình. Điều này dễ gây hứng thú đối với học sinh đồng thời tạo điều kiện cho học sinh nắm bắt vấn đề một cách tự nhiên theo đúng quy luật của quá trình nhận thức. Dạy học theo mođun hoặc dạy học theo dự án cũng là cách mà giáo viên rèn cho học sinh cách tư duy độc lập. Khi dạy một số vấn đề trong chương trình hóa học phổ thông mà những bài học này mang tính giới thiệu thực tế hay mở rộng như “Chu trình nitơ trong tự nhiên”, “Phân bón hóa học”, “Công nghiệp Silicat”, “Khái niệm về tecpen” (SGK 11 nâng cao)… giáo viên có thể cho học sinh về nhà tự tìm hiểu, lấy mẫu vật, hình ảnh, phản ứng hoặc phương trình hóa học để chứng minh những nhận định của chính học sinh trong quá trình tìm hiểu bài. 6 - Tư duy logic: Tư duy logic là một trong những kĩ năng không thể thiếu trong lĩnh hội các môn khoa học tự nhiên. Đối với môn hóa học, việc rèn tư duy logic cho học sinh còn là nhiệm vụ quan trọng. Thông qua các bài tập hóa học, học sinh được rèn luyện tư duy logic, điều này được thể hiện rất rõ. Ví dụ khi giải quyết bài tập: Cho hỗn hợp hai kim loại Fe và Al vào dung dịch CuSO4. Sau phản ứng hoàn toàn thu được chất rắn A và hỗn hợp B gồm 2 muối. Hãy xác định các chất có trong A. Ở trong bài toán trên, chắc chắn trong B phải có muối Al 2(SO4)3, muối kia phải là FeSO4 vì nếu là muối CuSO4 thì sẽ bị Fe phản ứng tiếp. Như vậy trong A không thể có Al vì khi Fe tan thì Al đã hết. Vậy trong A chắc chắn có Cu được tạo thành và có thể có Fe còn dư. Một ví dụ khác là khi học sinh học về bảng tuần hoàn, khi nắm được các quy luật của bảng tuần hoàn thì học sinh có thể vận dụng từ vị trí – cấu tạo – tính chất. - Tư duy trừu tượng: Với trình độ của khoa học ngày nay, các nguyên tử chưa được nhìn thấy bằng mắt, vậy làm sao để có thể mô tả được các hiện tượng xảy ra trong hóa học bằng bản chất của các hiện tượng đó. Tư duy trừu tượng được sử dụng như một công cụ đắc lực hỗ trợ cho quá trình nhận thức. Qua tư duy trừu tượng, đám mây electron được mô tả bằng các obitan nguyên tử, các phân tử liên kết với nhau được mô tả bằng công thức hóa học, quá trình diễn ra trong phản ứng hóa học được mô tả bằng các phương trình hóa học, sự cho nhận electron được mô tả bằng các quá trình oxi hóa, khử. Với sự giúp sức của công nghệ thông tin, quá trình tạo tư duy trừu tượng cho học sinh được dễ dàng hơn. Ví dụ: phản ứng hóa học được mô hình hóa trên màn hình máy tính, quá trình tan của tinh thể muối ăn được mô tả bằng hình ảnh trực quan, các cơ chế được dựng thành phim hoạt hình… Có thể nói, phát triển tư duy trừu tượng cho học sinh là một việc quan trọng, làm thế nào để học sinh tư duy đúng bản chất của hiện tượng, của quá trình là điều quan trọng. Khi đã được trang bị kĩ năng này, môn hóa học đối với học sinh sẽ trở nên rõ ràng hơn, dễ học hơn. - Tư duy biện chứng: Môn hóa học là một bộ môn khoa học mang tính thực tiễn cao, nó mô tả các tất yếu khách quan các hiện tượng dưới góc độ hóa học. Tất 7 cả các hiện tượng đều xảy ra trong một quy luật biện chứng. Vậy rèn tư duy biện chứng cho học sinh cũng là nhiệm vụ của môn hóa học. Thông qua thuyết cấu tạo nguyên tử, học sinh được biết là vật chất được cấu tạo từ những thành phần giống nhau, được sắp xếp khác nhau nên có tính chất khác nhau. Như vậy giữa kim loại và phi kim có tính chất đối lập nhưng lại thống nhất với nhau trong cấu tạo. Từ cấu tạo lớp vỏ electron cho thấy, không có sự đứng yên, chỉ có sự chuyển động. Các kiến thức về định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn electron, bảo toàn điện tích, bảo toàn nguyên tố cho thấy “vật chất không tự sinh ra cũng không tự mất đi”. Định luật tuần hoàn của Mendeleev cho thấy quy luật sự biến đổi về lượng dẫn đến sự biến đổi về chất, quy luật bước nhảy… Rất nhiều kiến thức cho thấy sự vận động và biến đổi của vật chất nằm trong các quy luật của phép biện chứng. - Tư duy phê phán: Trong học tập, tư duy phê phán sẽ giúp cho người học luôn tìm ra được hướng đi mới trong suy nghĩ và hành động, tránh rập khuôn, máy móc. Khoa học luôn phát triển theo quy luật phủ định của phủ định, tuy nhiên luôn có tính kế thừa để phát triển. - Tư duy sáng tạo: Tư duy sáng tạo là một hình thức tư duy cao nhất trong quá trình tư duy, việc tư duy sáng tạo giúp cho người học không gò bó trong không gian tri thức của người thầy đặt ra. 1.1.2. Đặc điểm của tư duy Có 4 đặc điểm: - Tính có vấn đề: Tư duy ở con người cụ thể chỉ nảy sinh khi cá nhân gặp tình huống có vấn đề. Tình huống có vấn đề là tình huống chưa có đáp số nhưng đáp số đã tiềm ẩn bên trong tình huống chứa những điều kiện giúp ta tìm những đáp số đó. Tình huống có hai mặt: khách quan và chủ quan. Muốn tình huống có vấn đề kích thích được ta tư duy thì tình huống có vấn đề phải được cá nhân nhận thức đầy đủ và chuyển thành nhiệm vụ tư duy của cá nhân (nghĩa là cá nhân phải xác định được cái gì đã biết, đã cho, cái gì chưa biết, cần phải đi tìm). - Tính gián tiếp: trong quá trình tư duy con người sử dụng các phương tiện, công cụ khác nhau để nhận thức về sự vật, hiện tượng. Mặt khác tư duy được phản ánh bằng ngôn ngữ. - Tính trừu tượng hóa và khái quát hóa: 8 + Tính trừu tượng hóa: là khả năng con người dùng trí óc để gạt bỏ những liên hệ, những mặt, những thuộc tính không cần thiết mà chỉ giữ lại yếu tố cần thiết để tư duy. + Tính khái quát hóa: là khả năng con người hợp nhất nhiều đối tượng khác nhau nhưng có chung những thuộc tính, những mối liên hệ thành một nhóm. - Tư duy gắn liền với ngôn ngữ: Tư duy của con vật bao giờ cũng chỉ dừng lại ở tư duy hành động trực giác mà không vượt quá giới hạn đó. Còn ở con người tư duy mang tính gián tiếp, trừu tượng hóa và khái quát hóa, mối liên hệ giữa tư duy và ngôn ngữ là mối liên hệ biện chứng, nó là mối liên hệ giữa nội dung và hình thức. Tư duy bao giờ cũng liên hệ gắn bó mật thiết với nhận thức cảm tính. Nhận thức cảm tính là cửa ngõ của tư duy liên hệ với thế giới bên ngoài, nhận thức cảm tính cung cấp chất liệu cho tư duy và cuối cùng toàn bộ sản phẩm của tư duy được kiểm nghiệm trong hoạt động thực tiễn. 1.1.3. Các giai đoạn của tư duy Gồm 5 giai đoạn: - Xác định vấn đề và biểu đạt vấn đề: Tư duy ở mỗi cá nhân chỉ nảy sinh khi cá nhân gặp tình huống có vấn đề, nhận thức được vấn đề nghĩa là xác định được nhiệm vụ tư duy và biểu đạt nó một cách chính xác. - Huy động các tri thức, kinh nghiệm có liên quan đến vấn đề đã được xác định nghĩa là làm xuất hiện trong đầu những liên tưởng nhất định. Việc huy động những tri thức, kinh nghiệm làm sống lại những liên tưởng nào mà cần và khai thác chúng theo hướng nào, điều đó hoàn toàn phụ thuộc vào nhiệm vụ tư duy đã đặt ra. - Sàng lọc các liên tưởng và hình thành giả thuyết: những tri thức, những liên tưởng đầu tiên được xuất hiện ở giai đoạn trên còn mang tính chất rộng rãi, bao trùm chưa phân biệt và khu hóa kỹ càng cho nên chúng thường được sàng lọc, lựa chọn kỹ càng cho phù hợp nhất với nhiệm vụ tư duy đã đặt ra. Giả thuyết là một cách giải quyết có thể của nhiệm vụ tâm lý. - Kiểm tra giả thuyết: việc kiểm tra giả thuyết có thể diễn ra trong đầu hay trong hoạt động thực tiễn, kết quả của việc kiểm tra có thể dẫn đến sự khẳng định, phủ định hoặc chính xác hóa giả thuyết đã nêu. Nếu giả thuyết bị phủ định thì một quá trình tư duy mới lại bắt đầu hoạt động. 9 - Giải quyết nhiệm vụ tư duy: đây là khâu cuối cùng của hoạt động tư duy. Khi giả thuyết đã được xác định và chính xác hóa thì nó được thực hiện tức là đi đến câu trả lời cuối cùng cho vấn đề đã được đặt ra. 1.1.4. Các loại hình tư duy Nhân loại đã đặt cho tư duy rất nhiều loại hình tư duy như tư duy lôgic, tư duy trừu tượng, tư duy sáng tạo, tư duy kinh nghiệm, tư duy lý luận, tư duy khoa học, tư duy triết học v.v... Về bản chất, tư duy chỉ có một, đó là sự việc hình thành mới hoặc tái tạo lại các liên kết giữa các phần tử ghi nhớ. Sự phân chia ra các loại hình tư duy nhằm mục đích hiểu sâu và vận dụng tốt tư duy trong hoạt động của hệ thần kinh. Có thể phân loại tư duy theo các loại dưới đây. 1.1.4.1. Phân loại theo cách thể hiện Phân loại theo cách thể hiện được chia ra thành tư duy bằng hình tượng và tư duy bằng ngôn ngữ. Tư duy bằng hình tượng gồm có sự tư duy hình ảnh, âm thanh. Tư duy hình tượng còn được gọi bằng cái tên khác là tưởng tượng. Tư duy bằng ngôn ngữ là tư duy bằng hệ thống tiếng nói. Tư duy bằng ngôn ngữ còn được gọi là suy nghĩ, nhiều khi tư duy ngôn ngữ cũng được gọi là tưởng tượng. Trong tư duy hình tượng, các phần tử xuất hiện trong quá trình tư duy là các hình ảnh, còn tư duy ngôn ngữ là các lời văn. Các hoạ sỹ tưởng tượng về bố cục, các hình ảnh, màu sắc cho một bức tranh sẽ vẽ. Nhà văn tưởng tượng về các khung cảnh mà nhân vật hoạt động, suy nghĩ (hay tưởng tượng) về lời thoại của nhân vật, nhà hiền triết suy nghĩ về những điều mình sẽ nói. Tư duy hình tượng có tính phổ biến cao hơn tư duy ngôn ngữ. Các con chó hoang nhìn hành vi của con đầu đàn là biết được con đầu đàn chọn con mồi nào trong đàn linh dương. Tư duy ngôn ngữ chỉ có ở loài người bởi chỉ có loài người có tiếng nói (và chữ viết). 1.1.4.2. Phân loại theo cách vận hành - Tư duy kinh nghiệm: Kinh nghiệm bao hàm toàn bộ mọi sự hiểu biết, mọi cách ứng xử mà một cá nhân tiếp thu được trong cuộc đời. Kinh nghiệm có thể do cá nhân tự rút ra được trong quá trình hoạt động của mình hoặc do tiếp thu từ người khác. Mọi tri thức của nhân loại cũng là kinh nghiệm bởi chúng được rút ra từ quá trình phát triển của loài người với mức độ cô đọng, sâu sắc. Tư duy kinh nghiệm là sự vận dụng kinh nghiệm vào một quá trình nhận thức mới hay thực hiện một công 10 việc mới, thực hiện một công việc cũ trong điều kiện hoặc hoàn cảnh mới. Tư duy kinh nghiệm xem xét, đánh giá các sự vật, sự việc mới theo những cách thức có sẵn, cố gắng đưa sự nhận thức những sự vật, sự việc đó về những cái đã biết và do đó thường gặp khó khăn khi tiếp xúc với những sự vật, sự việc, vấn đề có nhiều sự khác lạ. Tư duy kinh nghiệm dễ tạo nên các đường mòn tư duy và tạo thành các thói quen trong tư duy. Tư duy kinh nghiệm có thể làm thay đổi sự vật, sự việc, vấn đề về quy mô, hình dạng, địa điểm, thời gian nhưng không làm thay đổi tính chất của chúng, nói cách khác nếu tư duy có thể làm thay đổi được cái gì đó thì sự thay đổi chỉ có về mặt lượng chứ không thay đổi về chất. Tư duy kinh nghiệm là sự giải quyết các vấn đề hiện tại theo những khuôn mẫu, cách thức đã biết với một vài biến đổi nào đó cho phù hợp với hoàn cảnh hiện tại. Tư duy kinh nghiệm vận hành trên cơ sở các liên kết thần kinh được tạo do tác động từ bên ngoài do đó năng lực tư duy phụ thuộc vào lượng kinh nghiệm tích lũy và phương pháp tác động tạo liên kết ghi nhớ. Khi lượng kinh nghiệm còn ít, các liên kết ghi nhớ chỉ được thực hiện trong từng vấn đề, sự vật, sự việc, đối tượng thì tư duy kinh nghiệm mang tính máy móc, giáo điều, lặp lại mọi cái đã được ghi nhớ, thực tế trường hợp này có thể coi là chưa có tư duy mặc dù hệ thần kinh thực hiện hoạt động tái hiện lại những cái đã ghi nhớ. Sự tích lũy nhiều kinh nghiệm giúp cho việc tìm ra cách giải quyết các vấn đề hiện tại nhanh hơn và giải quyết được nhiều vấn đề hơn. Trong một số trường hợp sự phản ứng nhanh của hệ thần kinh tích lũy nhiều kinh nghiệm dễ bị nhầm với sự thông minh hay thông thái. Trường hợp này xảy ra khi tại địa điểm và thời gian đó không còn ai ngoài người giải quyết được vấn đề có đủ kinh nghiệm. Tư duy kinh nghiệm chỉ là sự chấp nhận và sử dụng các kinh nghiệm đã có. - Tư duy sáng tạo: Tư duy sáng tạo cũng có yêu cầu về sự tích lũy kinh nghiệm hay tích lũy tri thức. Nhưng tư duy sáng tạo vận hành không hoàn toàn dựa trên các liên kết ghi nhớ được hình thành do các tác động từ bên ngoài mà có nhiều liên kết do hệ thần kinh tự tạo ra giữa các vấn đề, các sự vật, sự việc tác động riêng rẽ lên hệ thần kinh. Tư duy sáng tạo tìm ra cách giải quyết vấn đề không theo khuôn mẫu, cách thức định sẵn. Trong tư duy kinh nghiệm, để giải quyết được vấn đề đòi hỏi người giải quyết phải có đủ kinh nghiệm về vấn đề đó, còn trong tư duy sáng tạo chỉ yêu cầu người giải quyết có một số kinh nghiệm tối thiểu hoặc có kinh 11 nghiệm giải quyết những vấn đề khác. Tư duy sáng tạo là sự vận dụng các kinh nghiệm giải quyết vấn đề này cho những vấn đề khác. Người chỉ có tư duy kinh nghiệm sẽ lúng túng khi gặp phải những vấn đề nằm ngoài kinh nghiệm, còn người có tư duy sáng tạo có thể giải quyết được những vấn đề ngoài kinh nghiệm mà họ có. Tư duy sáng tạo tạo nên các kinh nghiệm mới trên các kinh nghiệm cũ và do đó làm phong phú thêm kinh nghiệm, nó tạo nên sự thay đổi về chất cho các vấn đề, sự vật, sự việc mà nó giải quyết. Biểu hiện của tư duy sáng tạo là sự thông minh, dám thay đổi kinh nghiệm. Tư duy sáng tạo góp phần tạo nên kinh nghiệm. - Tư duy trí tuệ: Tư duy trí tuệ cũng vận hành giống tư duy sáng tạo nhưng ở mức độ cao hơn… Tư duy trí tuệ được vận hành trên cơ sở các liên kết ghi nhớ là không bền và các phần tử ghi nhớ có phổ tiếp nhận kích thích thần kinh rộng. Liên kết ghi nhớ không bền khiến cho các con đường tư duy cũ dễ bị xoá, phổ tiếp nhận kích thích thần kinh rộng khiến cho các phần tử ghi nhớ có thể được kích hoạt bởi các kích thích thần kinh từ các phần tử không nằm trong cùng liên kết ghi nhớ trước đó và vì vậy hình thành nên các con đường tư duy mới. Nếu như tư duy kinh nghiệm đi theo những con đường cho trước, quá trình tư duy chỉ mang tính chỉnh sửa, uốn nắn con đường đó cho phù hợp với hoàn cảnh mới thì tư duy sáng tạo có nhiều con đường để đi hơn và tư duy trí tuệ hoặc không thể đi được do các con đường cũ bị xoá, hoặc tạo nên các con đường mới cho tư duy. Tư duy kinh nghiệm chỉ tìm ra được một cách giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo có nhiều cách giải quyết và chọn lấy cách giải quyết tốt nhất, còn tư duy trí tuệ tạo ra con đường mới. Tư duy kinh nghiệm giải quyết vấn đề mới bằng kinh nghiệm cũ, tư duy sáng tạo giải quyết vấn đề cũ bằng kinh nghiệm mới hoặc kết hợp giữa cũ và mới, tư duy trí tuệ giải quyết mọi vấn đề bằng các cách thức mới do tư duy tìm ra. Tư duy kinh nghiệm tương ứng với phương thức hoạt động phản ứng của hệ thần kinh, tư duy sáng tạo xuất hiện trong phương thức hoạt động sáng tạo, còn tư duy trí tuệ xuất hiện trong phương thức hoạt động trí tuệ. Tư duy trí tuệ không đi theo kinh nghiệm đã có mà phát triển theo những con đường mới và do đó nó sẽ tìm thấy nhiều vấn đề mới. Lượng kinh nghiệm, tri thức tích lũy được là lớn nhưng nếu chỉ có tư duy kinh nghiệm thì kết quả của quá trình tư duy cũng chỉ quẩn quanh trong những điều đã biết. Sự thông thái trong tư duy kinh nghiệm chỉ là sự học thuộc sự thông thái của 12 người khác. Tư duy kinh nghiệm không tạo nên bản sắc riêng cho tư duy. Trong nhiều trường hợp, tư duy kinh nghiệm mang tính chất của sự bảo thủ, giáo điều và khó hoặc không chấp nhận sự đổi thay, sự sáng tạo, các ý kiến khác hoặc ý kiến trái ngược. Một điều tệ hại hơn đó là có những người mà hệ thần kinh của họ có khả năng ghi nhớ tốt, họ đã tiếp nhận được rất nhiều kinh nghiệm, tri thức và họ tự cho mình đã ở đỉnh cao của tri thức nhân loại trong khi họ chỉ có năng lực tư duy kinh nghiệm, họ không thừa nhận sự đổi mới trong tư duy và lấy lượng tri thức mà họ tích lũy được làm quyền lực để phủ định những kinh nghiệm, những tri thức mới, họ làm chậm sự phát triển. Tư duy trí tuệ vẫn dựa trên nền tảng các kinh nghiệm, các tri thức đã được bộ não ghi nhớ, nhưng với việc thiết lập các liên kết mới, tư duy trí tuệ thực hiện sự tổ chức lại tri thức, tạo nên những nhận thức mới vượt ra ngoài những kinh nghiệm, tri thức được tiếp nhận và đây là cái được gọi là tự ý thức. Khi những nhận thức xuất hiện từ quá trình tự ý thức vượt lên trên những kinh nghiệm, những tri thức đã có và phù hợp với thực tiễn thì chúng trở thành tri thức mới. Tư duy trí tuệ tạo ra tri thức. Nhưng tư duy trí tuệ không dựa trên cơ sở các quy luật tự nhiên thì cũng có thể dẫn đến các sai lầm nghiêm trọng và biểu hiện rõ nhất là các lập luận hoang tưởng. - Tư duy phân tích: Phân tích là sự chia nhỏ sự vật, sự việc, vấn đề, sự kiện..., gọi chung là các đối tượng, thành các thành phần để xem xét, đánh giá về các mặt cấu trúc, tổ chức, mối liên hệ giữa các thành phần, vai trò và ảnh hưởng của từng thành phần trong các đối tượng và trên cơ sở các phân tích, đánh giá đó xác định mối quan hệ và ảnh hưởng của đối tượng được phân tích tới các đối tượng khác. Tư duy phân tích là tư duy về một đối tượng, tìm các thành phần tham gia vào đối tượng, các mối liên kết, quan hệ giữa các đối tượng, xác định các đặc điểm, tính chất, đặc trưng, vai trò của đối tượng trong mối quan hệ với các đối tượng khác (gọi chung là các yếu tố). Với việc xác định các yếu tố của một đối tượng, tư duy phân tích mang tính tư duy theo chiều sâu. Mức độ sâu sắc của tư duy được đánh giá qua số lượng các yếu tố mà tư duy phân tích tìm được. - Tư duy tổng hợp: Ngược với sự chia nhỏ đối tượng, tư duy tổng hợp tập hợp các yếu tố cùng loại, các yếu tố có liên quan với nhau cho đối tượng. Sự phân tích cho thấy tất cả hay phần lớn các yếu tố của đối tượng, nhưng vai trò của từng 13 yếu tố trong những hoàn cảnh, những thời điểm khác nhau có thể thay đổi, có yếu tố chủ yếu và không thể thiếu, có yếu tố hỗ trợ, có yếu tố cần cho hoàn cảnh này nhưng không cần cho hoàn cảnh khác. Tư duy tổng hợp giúp đánh giá được các tính chất đó của từng yếu tố thuộc đối tượng và xác định thành phần, đặc điểm, tính chất của đối tượng phù hợp với hoàn cảnh hiện tại. Tư duy tổng hợp được thực hiện khi xem xét một đối tượng xuất hiện nhiều lần tại những địa điểm và thời gian khác nhau, các đối tượng cùng dạng hoặc các đối tượng khác nhau. Vì vậy tư duy tổng hợp cũng có thể được chia thành nhiều dạng và dẫn đến những kết quả khác nhau. Tư duy tổng hợp thực hiện trên một đối tượng xuất hiện nhiều lần tại nhiều địa điểm khác nhau nhằm đánh giá được các yếu tố xuất hiện thường xuyên nhất và có vai trò chính của đối tượng. Tư duy tổng hợp xem xét đánh giá sự giống và khác nhau giữa các đối tượng cùng dạng và qua đó xác định xem giữa chúng có mối liên hệ hay không và nếu có là những mối liên hệ như thế nào. Một đối tượng xuất hiện nhiều lần tại các địa điểm khác nhau nhiều khi cũng được xem xét như các đối tượng cùng dạng. Tư duy tổng hợp thực hiện trên các đối tượng khác nhau là tư duy tìm kiếm các mối quan hệ giữa các đối tượng đó hoặc tìm kiếm các yếu tố trong các đối tượng đó có thể hợp thành một đối tượng mới. Tìm kiếm các mối quan hệ nhằm đánh giá sự ảnh hưởng, sự tương tác lẫn nhau giữa các đối tượng. Tìm kiếm các yếu tố có thể và liên kết chúng lại với nhau trong những mối quan hệ nào đó tạo nên một nhận thức mới về thế giới hoặc một phương thức hành động mới. Sự liên kết lôgic mang đến sự nhận thức đúng đắn về thế giới hoặc một phương thức hành động có kết quả đúng đắn. Sự liên kết không lôgic sẽ đem đến sự vô nghĩa, sự nhận thức sai lầm hoặc phương thức hành động mang đến kết quả tiêu cực. Tư duy tổng hợp phát triển đến trình độ cao sẽ có khả năng tóm tắt, khái quát hoá. Khái quát hoá là sự tóm lược đến mức cô đọng nhất các yếu tố cơ bản, các mối quan hệ chính của đối tượng nhưng không làm mất đi các tính chất của đối tượng, đối tượng không bị hiểu sai. Khái quát hoá có vai trò quan trọng khi các đối tượng có rất nhiều yếu tố cấu thành, có mối quan hệ phức tạp, lượng tri thức là quá lớn so với khả năng ghi nhớ của bộ não. Bộ não cần biết về sự tồn tại, vai trò và một số đặc điểm, tính chất của đối tượng, nếu ghi nhớ đầy đủ các yếu tố của một đối tượng thì bộ nhớ của não sẽ không còn đủ chỗ cho việc ghi nhớ về các đối tượng khác và do đó sẽ hạn chế một 14 số khả năng tư duy. Sử dụng thêm các phương pháp ghi nhớ ngoài để ghi nhớ đầy đủ các yếu tố của đối tượng là sự hỗ trợ tốt cho tư duy. Trong các loại tư duy trên đây thì ba loại nêu trước mang tính cá thể, chúng thể hiện cho năng lực cá nhân và mang tính bẩm sinh. Chúng không lệ thuộc vào kinh nghiệm hay lượng tri thức được tích lũy. Kinh nghiệm và tri thức mà hệ thần kinh tích lũy được chỉ là cơ hội cho chúng được thực hiện. Hai loại tư duy sau vừa chứa đựng yếu tố thuộc về cá nhân, vừa chứa đựng các yếu tố thuộc về môi trường sống (và chủ yếu là môi trường văn hoá giáo dục). Yếu tố thuộc về cá nhân mang tính sinh học giống như ba loại tư duy trên nhưng thể hiện chủ yếu trên phương diện liên kết các phần tử ghi nhớ các yếu tố của các đối tượng với hệ thống giác quan. Khi các phần tử nhớ có liên hệ trực tiếp với các giác quan thì chúng dễ được kích hoạt bởi kích thích đến từ các giác quan. Nếu chúng thuộc nhiều đối tượng khác nhau thì chúng sẽ được kích hoạt đồng thời. Sự hoạt động này dễ tạo ra các mối liên hệ giữa các đối tượng khác nhau và quá trình tư duy dựa trên các liên kết này sẽ trải qua nhiều đối tượng, xem xét trên nhiều đối tượng và tư duy tổng hợp hình thành. Nếu các yếu tố của đối tượng không có liên hệ trực tiếp với các giác quan và chúng chỉ được kích hoạt bởi các phần tử ghi nhớ mới khác thì khi có một yếu tố của đối tượng được kích hoạt, các yếu tố khác trong cùng đối tượng hoặc các yếu tố có quan hệ trong các đối tượng khác được kích hoạt. Đây là quá trình tư duy phân tích bởi nó được thực hiện chủ yếu trên một đối tượng. Ảnh hưởng của môi trường thể hiện qua phương thức tích lũy kinh nghiệm, tích lũy tri thức trong hệ thần kinh, nếu phương thức tích lũy tạo ra liên kết giữa các yếu tố của cùng đối tượng hoặc các yếu tố khác có liên quan thì dẫn đến khả năng tư duy phân tích, còn nếu phương thức tích lũy tạo ra các liên kết giữa các đối tượng khác nhau thì dẫn đến khả năng tư duy tổng hợp. 1.1.4.3. Phân loại theo tính chất - Tư duy rộng hay hẹp (còn gọi là tư duy theo chiều rộng hay tư duy theo diện): được đánh giá qua số lượng các đối tượng, các vấn đề, các sự vật, sự việc khác nhau được đề cập trong một quá trình tư duy. Tính chất rộng hẹp của tư duy cho thấy mức độ xem xét đối tượng tư duy trong mối quan hệ với các đối tượng khác, trong các môi trường khác là nhiều hay ít. Đối tượng được xem xét kỹ càng 15