Tài liệu Nâng cao năng lực nhận thức của học sinh thông qua dạy học chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm chương trình hóa học lớp 12 - ban nâng cao

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ AN CHUNG NÂNG CAO NĂNG LỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC CHƢƠNG KIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ, NHÔM CHƢƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 12 – BAN NÂNG CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HOÁ HỌC Chuyên ngành : LÍ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN HÓA HỌC) Mã số : 60 14 10 Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS PHẠM VĂN NHIÊU HÀ NỘI – 2012 1 DANH MỤC CÁC CHỮ CÁI VÀ KÍ HIỆU VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ ĐC Đối chứng dd Dung dịch GV Giáo viên HS Học sinh KLK Kim loại kiềm KT-ĐG Kiểm tra đánh giá PTHH Phương trình hóa học PTPƯ Phương trình phản ứng SGK Sách giáo khoa t0nc Nhiệt độ nóng chảy t0s Nhiệt độ sôi THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNKQ Trắc nghiệm khách quan 2 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài..................................................................................... 1 2. Lịch sử nghiên cứu ................................................................................... 2 3. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài ............................................................... 2 4. Phạm vi nghiên cứu .................................................................................. 3 5. Khách thể nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu ........................................ 3 6. Câu hỏi nghiên cứu .................................................................................. 3 7. Giả thuyết khoa học ................................................................................. 3 8. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................... 4 9. Đóng góp mới của đề tài .......................................................................... 4 10. Cấu trúc luận văn ................................................................................... 4 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .............. 5 1.1. Cơ sở lý luận về nhận thức .................................................................... 5 1.1.1. Khái niệm nhận thức .......................................................................... 5 1.1.2. Sự phát triển năng lực nhận thức của HS ........................................... 6 1.1.3. Mô hình của nhận thức ...................................................................... 8 1.1.4. Giải pháp để phát triển năng lực nhận thức ......................................... 8 1.1.5. Vấn đề phát triển tư duy .................................................................... 9 1.1.6. Tư duy hóa học - đánh giá trình độ phát triển tư duy của học sinh 11 1.2. Thực trạng việc dạy học chương “kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm” theo hướng phát triển năng lực nhận thức của HS hiện nay trên địa bàn Hoài Đức- Hà Nội ........................................................................................ 18 1.3. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng dạy học tích cực ................ 19 1.3.1. Tính tích cực học tập .......................................................................... 19 1.3.2. Phương pháp tích cực ......................................................................... 20 1.3.3. Một số phương pháp dạy học tích cực ................................................ 21 1.4. Kiểm tra đánh giá mức độ nhận thức và tư duy của học sinh ................. 22 1.4.1. Công cụ đánh giá năng lực nhận thức và tư duy của học sinh thông qua phiếu hỏi, bài kiểm tra ................................................................. 22 1.4.2. Bản chất của việc kiểm tra đánh giá( KT-ĐG) ................................... 23 Tiểu kết chương 1 ........................................................................................ 25 3 Chƣơng 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP NÂNG CAO NĂNG LỰC NHẬN THỨC CỦA HỌC SINH THÔNG QUA DẠY HỌC CHƢƠNG KIM LOẠI KIỀM, KIỀM THỔ, NHÔM CHƢƠNG TRÌNH HÓA HỌC LỚP 12 NÂNG CAO .................................................................................. 26 2.1. Phân tích đặc điểm của chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm chương trình hóa học lớp 12 nâng cao .......................................................... 26 2.1.1. Vị trí , tầm quan trọng của chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm trong chương trình hóa học lớp 12 THPT ..................................................... 26 2.1.2. Mục tiêu của chương .......................................................................... 26 2.2. Biện pháp 1: Thiết kế giáo án dạy học tích cực cho chương “kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm” chương trình hóa học 12 nâng cao .................... 28 2.2.1. Dạy học bài: Kim loại kiềm (KLK) .................................................... 28 2.2.2. Dạy học bài: Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm .............. 36 2.2.3. Dạy học bài: Kim loại kiềm thổ .......................................................... 45 2.2.4. Dạy học bài: Một số hợp chất quan trọng của kim loại kiềm thổ ........ 53 2.2.5. Dạy học bài: Luyện tập tính chất của kim loại kiềm, kim loại kiềm thổ ....................................................................................................... 64 2.2.6. Dạy học bài: Nhôm ........................................................................... 72 2.2.7. Dạy học bài: Một số hợp chất quan trọng của nhôm ........................... 80 2.2.8. Dạy học bài: Luyện tập tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm 88 2.2.9. Dạy học bài: Thực hành tính chất của kim loại kiềm, kiềm thổ và hợp chất của chúng ...................................................................................... 97 2.2.10. Dạy học bài: Thực hành tính chất của nhôm và hợp chất của nhôm ............................................................................................................ 103 2.3. Biện pháp 2: Xây dựng hệ thống câu hỏi và bài tập chương “kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm” chương trình hóa học 12 nâng cao .................... 109 2.3.1. Phân loại các dạng bài tập thường gặp ở chương kim loại kiềm, kiềm thổ nhôm ............................................................................................. 109 2.3.2. Bài tập tự luận .................................................................................... 143 2.4. Sử dụng hệ thống bài tập vào việc kiểm tra đánh giá mức độ nhận thức của học sinh ......................................................................................... 151 Tiểu kết chương 2 ........................................................................................ 161 4 Chƣơng 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .................................................. 162 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ...................................................... 162 3.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ..................................................... 3.3.Thực nghiệm sư phạm ............................................................................ 3.3.1. Đối tượng và địa bàn thực nghiệm .................................................... 3.3.2. Các bước tiến hành thực nghiệm sư phạm .......................................... 162 162 162 163 3.3.3 Kết quả thực nghiệm và xử lý kết quả thực nghiệm ............................ 163 Tiểu kết chương 3 ........................................................................................ 170 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ............................................................. 172 1. Kết luận.................................................................................................... 172 2. Khuyến nghị ............................................................................................ 172 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................... 174 5 MỞ ĐẦU 1.Lý do chọn đề tài Trong sự nghiệp đổi mới toàn diện của đất nước, đổi mới nền giáo dục và đào tạo là một trong những trọng tâm của sự phát triển. Để đáp ứng nhu cầu về con người- nguồn nhân lực là yếu tố quyết định sự phát triển của đất nước, cần phải có sự chuyển biến cơ bản và toàn diện về giáo dục và đào tạo, trong đó có sự thay đổi về phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá. Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ IX đã nêu: “Đổi mới phương pháp dạy và học, phát huy tư duy sáng tạo và năng lực tự đào tạo của người học, coi trọng thực hành, thí nghiệm, làm chủ kiến thức tránh nhồi nhét, học vẹt, học chay. Đổi mới và tổ chức thực hiện nghiêm minh chế độ thi cử”. Nghị quyết Đại hội Đảng lần thứ X lại một lần nữa nhấn mạnh: “Chỉ tiêu hàng đầu cho việc nâng cao chất lượng dạy và học. Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học, nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên và tăng cường cơ sở vật chất của nhà trường, phát huy khả năng sáng tạo và độc lập suy nghĩ của học sinh...”. Điều 28 luật giáo dục (2005) nước ta đã nêu: “phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm từng lớp học, môn học, bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” Do vậy người giáo viên trong nhà trường giữ một vai trò rất quan trọng. Họ không những truyền thụ kiến thức của chương trình quy định mà còn phải dạy cho học sinh có phương pháp học tập. Trong quá trình dạy học ở trường phổ thông nhiệm vụ phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh là hết sức quan trọng. Hóa học là môn khoa học tự nhiên, nó cung cấp cho học sinh những tri thức khoa học phổ thông cơ bản về các chất, sự biến đổi các chất và mối liên hệ qua lại giữa công nghệ hóa học, môi trường và con người. Những tri thức này rất cần thiết, giúp học sinh có nhận thức khoa học về thế giới vật chất, 1 góp phần phát triển tiềm lực trí tuệ, phát triển năng lực nhận thức và năng lực hành động cho các em. Trong quá trình dạy học ở trường THPT tôi luôn cố gắng dạy làm sao để học sinh thông hiểu và vận dụng được kiến thức phần kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm để giải các dạng bài tập cũng như giải thích các hiện tượng thực tế có liên quan. Vì các kim loại này và hợp chất của chúng là những hóa chất cơ bản và có nhiều ứng dụng trong thực tế, hơn nữa việc nghiên cứu các kim loại này giúp học sinh củng cố kiến thức phần đại cương về kim loại và là cơ sở để học sinh nghiên cứu và so sánh với các kim loại khác ở phần sau Đó là lý do tôi chọn chọn đề tài: “Nâng cao năng lực nhận thức của học sinh thông qua dạy học chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm chương trình hóa học lớp 12- ban nâng cao” 2. Lịch sử nghiên cứu Việc nghiên cứu phương pháp dạy học hóa học ở trường THPT đã được nhiều tác giả trong và ngoài nước quan tâm như: Apkin G.L, Xereda.I.P, PGS. TS. Nguyễn Xuân Trường, PGS.TS. Đặng Thị Oanh, PGS. TS. Trần Trung Ninh (Đại học sư phạm I Hà Nội)... Xu hướng hiện nay của lý luận dạy học là chú trọng đến hoạt động tư duy và vai trò của học sinh trong quá trình dạy và học và đòi hỏi người học sinh phải làm việc tích cực, tự lực, chủ động tiếp thu kiến thức. Đến nay chưa có đề tài nào nghiên cứu một cách cụ thể về nâng cao năng lực nhận thức của học sinh thông qua dạy học chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm chương trình hoá học lớp 12 – ban nâng cao. 3. Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài 3.1. Mục tiêu + Nghiên cứu lí luận về nhận thức. Vận dụng cơ sở lý luận đó vào việc dạy học hóa học nói chung và dạy học chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm nói riêng. 2 + Thiết kế giáo án có tính phương pháp luận, hệ thống bài tập đa dạng sâu sắc và phương pháp kiểm tra đánh giá phù hợp nhằm nâng cao năng lực nhận thức cho học sinh thông qua chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm. 3.2. Nhiệm vụ - Nghiên cứu cơ sở lý luận của đề tài. - Lựa chọn các phương pháp dạy học, phương tiện, hệ thống bài tập đa dạng, phương pháp kiểm tra, dánh giá phù hợp đối với chương: kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm chương trình hoá học lớp 12 nâng cao. - Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá chất lượng, tính hiệu quả của các bài giảng nhằm nâng cao năng lực nhận thức của học sinh. 4. Phạm vi nghiên cứu Với mục đích yêu cầu và nội dung của luận văn thạc sĩ sư phạm hóa học (chuyên ngành phương pháp và lý luận dạy học) trong đề tài này tôi tập trung nghiên cứu cơ sở lý thuyết nâng cao năng lực nhận thức của học sinh thông qua dạy học chương: kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm và thử nghiệm kiểm chứng trên đối tượng là học sinh THPT thuộc địa bàn Huyện Hoài ĐứcThành phố Hà Nội. 5. Khách thể nghiên cứu và đối tƣợng nghiên cứu 5.1. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học hóa học ở trường THPT- lớp 12 5.2. Đối tượng nghiên cứu Các bài giảng, hệ thống bài tập, các phương pháp kiểm tra, đánh giá đối với chưong kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm chương trình hoá học lớp 12 nâng cao. 6. Câu hỏi nghiên cứu Thiết kế bài giảng, sử dụng hệ thống bài tập, kiểm tra, đánh giá chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm như thế nào để có thể nâng cao năng lực nhận thức của học sinh. 7. Giả thuyết khoa học Trong quá trình giảng dạy chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm giáo viên kết hợp hiệu quả các phương pháp, phương tiện dạy học, sử dụng hệ 3 thống bài tập phong phú sâu sắc, có biện pháp kiểm tra đánh giá phù hợp sẽ phát huy được tính tích cực, chủ động của học sinh từ đó nâng cao năng lực nhận thức của các em. 8. Phƣơng pháp nghiên cứu Thực hiện mục tiêu, nhiệm vụ đề ra, đề tài luận văn cần phải vận dụng các phương pháp nghiên cứu khoa học đặc trưng của một đề tài nghiên cứu khoa học giáo dục đó là nhóm các phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp nghiên cứu lý luận để xây dựng cơ sở lý luận cho đề tài - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn, điều tra, phỏng vấn, quan sát. - Phương pháp thực nghiệm sư phạm và phương pháp thống kê toán học trong khoa học giáo dục để đánh giá chất lượng, tính khả thi của đề tài. 9. Đóng góp mới của đề tài + Nghiên cứu và đề xuất các cơ sở lí luận về nâng cao năng lực nhận thức cho học sinh thông qua việc dạy học hóa học nói chung và dạy học chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm nói riêng. + Đã soạn thảo giáo án, hệ thống các câu hỏi và bài tập đa dạng, phong phú về thể loại của chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm và được sử dụng trong tất cả các khâu của quá trình dạy học, đòi hỏi học sinh luôn luôn phải hoạt động trí tuệ, nhờ đó mà năng lực nhận thức của học sinh được nâng lên. 10. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo, luận văn được trình bày trong 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài Chương 2: Một số biện pháp nâng cao năng lực nhận thức của học sinh thông qua dạy học chương kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm chương trình hóa học lớp 12 nâng cao Chương 3: Thực nghiệm sư phạm 4 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Cơ sở lý luận về nhận thức 1.1.1. Khái niệm nhận thức: Nhận thức là một trong ba mặt của đời sống tâm lý con người (nhận thức, tình cảm, lý trí). Nó là tiền đề của hai mặt kia và đồng thời có mối liên hệ chặt chẽ với chúng và các hiện tượng tâm lý khác. Hoạt động nhận thức bao gồm nhiều quá trình khác nhau, tuân theo một quy luật khách quan: “Từ trực quan sinh động đến tư duy trừu tượng và từ tư duy trừu tượng đến tư duy thực tiễn. Đó là con đường biện chứng của nhận thức chân lý, của sự nhận thức hiện thực khách quan” (V.I. Lênin, Bút ký Triết học). Như vậy, nhận thức của con người diễn ra từ đơn giản đến phức tạp, từ thấp đến cao, từ phản ánh các thuộc tính bề ngoài, cụ thể, cá lẻ các sự vật, hiện tượng một cách trực tiếp đến phản ánh các thuộc tính bên trong, có tính quy luật, trừu tượng và khái quát hàng loạt sự vật, hiện tượng một cách gián tiếp. Điều đó cho thấy hai mức độ nhận thức thống nhất, đó là: - Nhận thức cảm tính (cảm giác và tri giác) - Nhận thức lý tính (tư duy và trừu tượng) 1.1.1.1. Nhận thức cảm tính (cảm giác và tri giác) Là một quá trình tâm lí, nó là sự phản ánh những thuộc tính bên ngoài của sự vật và hiện tượng thông qua sự tri giác của các giác quan. Cảm giác là hình thức khởi đầu trong sự phát triển của hoạt động nhận thức, nó chỉ phản ánh những thuộc tính riêng lẻ của sự vật, hiện tượng. Tri giác phản ánh sự vật hiện tượng một cách trọn vẹn và theo một cấu trúc nhất định. Cảm giác và tri giác đóng vai trò quan trọng trong quá trình nhận thức. Nếu như cảm giác là hình thức nhận thức đầu tiên của con người thì tri giác là một điều kiện quan trọng trong sự định hướng hành vi và hoạt động của con người trong môi trường xung quanh. 5 1.1.1.2. Nhận thức lí tính (tư duy và tưởng tượng) Tưởng tượng là một quá trình tâm lí phản ánh những điều chưa từng có trong kinh nghiệm của cá nhân bằng cách xây dựng những hình ảnh mới trên cơ sở những biểu tượng đã có. Tư duy là một quá trình tâm lí phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ bên trong có tính qui luật của sự vật hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết. Nét nổi bật của tư duy là tính “có vấn đề” tức là trong hoàn cảnh có vấn đề tư duy được nảy sinh. Tư duy là mức độ lý tính nhưng có quan hệ chặt chẽ với nhận thức cảm tính. Nó có khả năng phản ánh những thuộc tính bản chất của sự vật hiện tượng. Như vậy quá trình tư duy là khâu cơ bản của quá trình nhận thức. Nắm bắt được quá trình này, người GV sẽ hướng dẫn tư duy khoa học cho HS trong suốt quá trình dạy và học môn hoá học ở trường phổ thông. GV cần chú trọng những điểm sau: - Cần phải coi trọng phát triển tư duy cho HS nhưng không thể tách rời với việc trau dồi ngôn ngữ, nhất là ngôn ngữ hóa học. - Việc phát triển tư duy không thể thay thế được việc rèn luyện cảm giác, tri giác, năng lực quan sát và trí nhớ cho HS. - Muốn thúc đẩy HS tư duy thì GV phải biết đưa HS vào tình huống có vấn đề. 1.1.2. Sự phát triển năng lực nhận thức của HS 1.1.2.1. Năng lực nhận thức và biểu hiện của nó Năng lực nhận thức được biểu hiện ở nhiều mặt cụ thể : - Mặt nhận thức như: nhanh biết, nhanh hiểu, nhanh nhớ, biết suy xét và tìm ra các quy luật trong các hiện tượng một cách nhanh chóng. - Về khả năng tưởng tượng: óc tưởng tượng phong phú, hình dung ra được những hình ảnh và nội dung theo đúng người khác mô tả. - Qua hành động: sự nhanh trí, tháo vát, linh hoạt, sáng tạo. 6 - Qua phẩm chất: óc tò mò, lòng say mê, hứng thú làm việc… Còn “trí thông minh” là tổng hợp các năng lực 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 tư duy sáng tạo nhằm ứng phó với tình huống mới. Thông qua những biểu hiện của nhận thức ta thấy năng lực nhận thức liên quan trực tiếp với tư duy. 1.1.2.2. Phát triển năng lực nhận thức cho học sinh Khi nghiên cứu về quá trình nhận thức và sự phát triển năng lực nhận thức có một số nhận xét khái quát: a- Việc phát triển năng lực nhận thức thực chất là hình thành và phát triển năng lực suy nghĩ linh hoạt, sáng tạo mà bước đầu là giải các “bài toán” nhận thức, vận dụng vào bài toán “thực tiễn” một cách chủ động và độc lập ở các mức độ khác nhau. b- Hình thành và phát triển năng lực nhận thức được thực hiện một cách thường xuyên, liên tục, thống nhất và có hệ thống - điều này đặc biệt quan trọng với HS. c- Hình thành và phát huy năng lực nhận thức được thực hiện từ việc rèn luyện năng lực quan sát, phát triển trí nhớ và tưởng tượng, trau dồi ngôn ngữ, nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo, phương pháp nhận thức và phẩm chất của nhân cách. Những yếu tố này có ảnh hưởng nhiều đến sự phát triển năng lực nhận thức của HS. d- Phát triển năng lực nhận thức phải song song với giáo dục tình cảm tốt đẹp, rèn luyện ý chí kiên cường và bồi dưỡng những phẩm chất khác của nhân cách. e- Muốn phát triển năng lực nhận thức, phải xây dựng nội dung dạy học sao cho nó có trình độ phát triển cao hơn trình độ phát triển sẵn có của HS, có phương pháp 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 nhận thức của HS. f- Tất cả mọi giáo viên đều có nhiệm vụ và có thể góp phần vào việc phát triển năng lực trí tuệ cho HS bằng cách tạo điều kiện để các em suy nghĩ chủ 7 động, độc lập và sáng tạo trong việc đề ra và giải quyết các “bài toán” nhận thức và thực tiễn. 1.1.3. Mô hình của nhận thức Thông tin đầu vào (tri thức cũ) Học sinh Quá trình nhận thức (Phân tích, tổng hợp, khái quát hóa, tái tạo...) Thông tin đầu ra (tri thức mới) Theo mô hình này, tư duy và mọi cách nhận thức đều có thể tìm hiểu được bằng cách phân tích ra thành những bộ phận cấu thành. Thông tin đầu vào sẽ đi qua 1 loạt các giai đoạn từ đơn giản đến phức tạp. Khi thông tin đi hết các hệ thống của bộ não, những nội dung phức tạp sẽ được đơn giản hóa. Ta có thể hình dung nhận thức là quá trình lắp ghép, được xây dựng từ các giai đoạn nguyên sơ như cảm giác, tri giác cơ bản, tới những giai đoạn phức tạp hơn như lí luận và giải quyết vấn đề. 1.1.4. Giải pháp để phát triển năng lực nhận thức - Tập trung sự chú ý vào những kiến thức được học. - Từ kiến thức ban đầu, người học tư duy sáng tạo để mở rộng, hiểu sâu hơn những điều đã học và ghi nhớ theo cách riêng của mình. - Tăng dần khả năng nhận thức lên mức độ cao của người học. Quy trình phát triển kĩ năng nhận thức được trình bày tóm tắt trong sơ đồ sau: Kiên trì rèn luyện một kĩ năng mới mỗi ngày Phát triển và luyện tập nhằm đạt trình độ cao ở các kĩ năng gồm nhiều thành phần, cuối cùng đạt kĩ năng tổng thể. Rèn luyện và ghi nhớ kiến thức đạt đến mô hình lí tưởng. Tự phát hiện và tìm cách điều chỉnh lệch lạc, phát triển những suy nghĩ thành kiến thức phù hợp với mục đích đã định. Vì năng lực nhận thức liên quan trực tiếp với tư duy nên trong quá trình phát triển năng lực nhận thức của HS, khâu trung tâm là phát triển năng lực tư 8 duy, trong đó đặc biệt chú trọng rèn luyện cho HS một số thao tác tư duy và ba phương pháp tư duy. 1.1.5. Vấn đề phát triển tư duy 1.1.5.1. Khái niệm tư duy Tư duy là một quá trình tâm lí mà nhờ đó con người phản ánh những đối tượng và hiện tượng của hiện thực thông qua những dấu hiệu bản chất của chúng, đồng thời con người vạch ra được những mối liên hệ khác nhau trong \mỗi đối tượng, hiện tượng và giữa các đối tượng, hiện tượng với nhau. 1.1.5.2. Những đặc điểm của tư duy Tư duy có những đặc điểm sau: - Tư duy phản ánh khái quát: Tư duy phản ánh hiện tượng khách quan, những nguyên tắc hay nguyên lý chung, những khái niệm hay sự vật tiêu biểu. - 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 những hiểu biết đặc điểm bên trong, những đặc điểm bản chất mà các giác quan không phản ánh được. Ví dụ: giác quan con người không nhận thấy sự tồn tại của các ion trong dung dịch, các electron trong nguyên tử, nhưng nhờ những dấu hiệu phản ứng (biểu hiện gián tiếp) mà con người biết được nó. - 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 và quá trình đó nhất thiết phải sử dụng những tư liệu của nhận thức cảm tính. 1.1.5.3. Những phẩm chất của tư duy Những phẩm chất tư duy cơ bản là: - Tính định hướng: ý thức nhanh chóng và chính xác đối tượng cần lĩnh hội, mục đích phải đạt và những con đường tối ưu để đạt mục đích đó. - Bề rộng: thể hiện ở chỗ có khả năng vận dụng kiến thức vào việc nghiên cứu các đối tượng khác. 9 - Độ sâu: thể hiện ở khả năng nắm vững ngày càng sâu sắc bản chất của sự vật, hiện tượng. - Tính linh hoạt: thể hiện ở sự nhạy bén trong việc vận dụng những tri trức và cách thức hành động vào các tình huống khác nhau một cách sáng tạo. - Tính mềm dẻo: thể hiện ở hoạt động tư duy được tiến hành theo các hướng xuôi và ngược (Ví dụ: Từ cụ thể đến trừu tượng và từ trừu tượng đến cụ thể). - Tính độc lập: thể hiện ở chỗ tự mình phát hiện được vấn đề, đề xuất cách giải quyết và tự giải quyết vấn đề. - Tính khái quát: thể hiện ở chỗ khi giải quyết mỗi loại nhiệm vụ sẽ đưa ra mô hình khái quát. Từ mô hình khái quát này có thể vận dụng để giải quyết các nhiệm vụ cùng loại. Để đạt được những phẩm chất tư duy trên, trong quá trình dạy học giáo viên cần rèn cho HS các thao tác tư duy. 1.1.5.4. Các thao tác tư duy và phương pháp logic Phát triển tư duy là một khâu rất quan trọng trong quá trình dạy học . Môn hóa học là môn khoa học thực nghiệm, do đó nó có nhiều khả năng trong việc hình thành và phát triển tư duy cho HS. Xét về phương diện lí luận thì trong logic học ta thường biết có 3 phương pháp hình thành phán đoán mới: quy nạp, diễn dịch, loại suy. Ba phương pháp tư duy này có quan hệ chặt chẽ với các thao tác tư duy: Phân tích, so sánh, tổng hợp, khái quát hóa... * Phân tích “Là quá trình tách các bộ phận của sự vật, hiện tượng tự nhiên của hiện thực với các dấu hiệu và thuộc tính của chúng cũng như các mối liên hệ và quan hệ giữa chúng theo 1 hướng xác định” * Tổng hợp “Là hoạt động nhận thức phản ánh của tư duy biểu hiện trong việc xác định tính thống nhất của các phẩm chất, thuộc tính của các yếu tố trong một 10 sự vật hiện tượng nguyên vẹn có thể có được trong việc xác định phương hướng thống nhất và xác định các mối liên hệ giữa các yếu tố của sự vật nguyên vẹn đó, trong việc liên hệ và liên kết giữa chúng vì vậy thu được 1 sự vật nguyên vẹn mới. Phân tích và tổng hợp không phải là 2 phạm trù riêng rẽ của tư duy. Đây là 2 quá trình có mối quan hệ biện chứng. Phân tích để tổng hợp có cơ sở và tổng hợp để phân tích đạt được chiều sâu bản chất hiện tượng sự vật. Sự phát triển của phân tích, tổng hợp đảm bảo hình thành của toàn bộ tư duy và các hình thức tư duy của HS. * So sánh “Là xác định sự giống nhau và khác nhau giữa các sự vật hiện tượng của hiện thực”. Trong hoạt động tư duy của HS thì so sánh đóng vai trò tích cực. * Khái quát hóa “Khái quát hóa là hoạt động tư duy tách những thuộc tính chung và các mối liên hệ chung, bản chất của sự vật, hiện tượng tạo nên nhận thức mới dưới hình thức khái niệm, định luật, quy tắc”. Khái quát hóa là hoạt động tư duy có chất lượng cao. 1.1.6. Tư duy hóa học - đánh giá trình độ phát triển tư duy của học sinh 1.1.6.1. Tư duy hóa học Trên cơ sở các phẩm chất, thao tác tư duy nói chung mỗi ngành khoa học còn có những nét đặc trưng của hoạt động tư duy, phản ánh nét đặc thù của phương pháp nhận thức ngành khoa học đó. Với tư duy toán thì : 1+2=3 ; A + B = AB Nhưng với tư duy hóa học thì hoàn toàn khác: Khi 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 các chất mới. Sự biến đổi này tuân theo những nguyên lý, quy luật, những mối quan hệ định tính và định lượng của hóa học. Mọi tư duy, mọi suy nghĩ đều phải tuân theo các quy luật của hóa học. Trên cơ sở của sự tương tác giữa các tiểu phân vô cùng nhỏ, thông qua các bài tập và những 11 vấn đề của hóa học mà rèn luyện các thao tác tư duy và phương pháp nhận thức khoa học. Như vậy, tư duy hóa học được đặc trưng bởi phương pháp nhận thức hóa học nghiên cứu các chất, sự biến đổi chất và các quy luật chi phối quá trình biến đổi này. Cơ sở của tư duy hóa học là sự liên hệ quá trình phản ứng với sự tương tác giữa các tiểu phân của thế giới vi mô (phân tử, nguyên tử, ion, electron…), mối liên hệ giữa đặc điểm cấu tạo với tính chất của các chất. Các quy luật biến đổi giữa các loại chất và mối quan hệ giữa chúng. Đặc điểm của quá trình tư duy hóa học là sự phối hợp chặt chẽ, thống nhất giữa sự biến đổi bên trong (quá trình phản ứng hóa học) với các biểu hiện bên ngoài (dấu hiệu nhận biết, điều kiện xảy ra phản ứng), giữa cái cụ thể (sự tương tác giữa các chất) với cái trừu tượng (như: quá trình góp chung electron, trao đổi electron, trao đổi ion trong phản ứng hóa học,...) Bồi dưỡng phương pháp và năng lực tư duy hóa học là bồi dưỡng cho HS biết vận dụng thành thạo các thao tác và phương pháp tư duy logic, 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 khoa học tự nhiên, tư duy hóa học cũng sử dụng những 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 1.1.6.2. Sự phát triển của tư duy trong dạy học hóa học Việc phát triển tư duy cho HS trước hết là giúp HS nắm vững kiến thức hoá học, biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và thực hành, qua đó kiến thức của HS thu thập được trở nên vững chắc và sinh động hơn. HS chỉ thực sự lĩnh hội tri thức khi tư duy được phát triển và nhờ sự hướng dẫn của GV mà HS biết phân tích, khái quát tài liệu có nội dung, sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết. Hoạt động giảng dạy hoá học cần phải tập luyện cho HS hoạt 12 động tư duy sáng tạo qua các khâu của quá trình dạy học. Từ hoạt động dạy học trên lớp thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập mà GV điều khiển hoạt động nhận thức của HS để giải quyết các vấn đề học tập được đưa ra. HS tham gia vào các hoạt động này một cách tích cực sẽ nắm được các kiến thức và phương pháp nhận thức đồng thời các thao tác tư duy cũng được rèn luyện. Trong học tập hoá học, việc giải các bài tập hoá học (bài tập định tính, bài tập định lượng) là một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy, thông qua các hoạt động này tạo điều kiện tốt nhất để phát triển năng lực trí tuệ, năng lực hành động cho HS. 1.1.6.3. Đánh giá trình độ phát triển tư duy của học sinh Chất lượng đào tạo được thể hiện chính qua năng lực của người được đào tạo sau khi hoàn thành những chương trình đào tạo. Năng lực này bao gồm bốn thành tố: 1. Khối lượng và trình độ kiến thức đào tạo. 2. Kỹ năng thực hành được đào tạo. 3. Năng lực nhận thức và tư duy được đào tạo. 4. Phẩm chất nhân văn được đào tạo. Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, với đối tượng là HS phổ thông việc đánh giá quá trình học tập của HS thông qua việc đánh giá trình độ phát triển tư duy của học sinh bao hàm: Đánh giá trình độ phát triển năng lực nhận thức, năng lực tư duy và kỹ năng thực hành. Tiêu chí đánh giá các mức độ phát triển của tư duy hiện nay có nhiều quan điểm. Đánh giá trình độ phát triển tư duy của học sinh theo Bloom Năm 1956, Benjamin Bloom, một giáo sư của trường Đại học Chicago đã công bố kết quả nổi tiếng của ông: “Sự phân loại các mục tiêu giáo dục”. Bloom nêu ra sáu mức độ nhận thức - kết quả của ông được sử dụng trong hơn bốn thập kỷ qua đã khẳng định phương pháp dạy học nhằm khuyến khích và pháp triển tư duy của HS ở mức độ cao. 13 Các kỹ năng tư duy: Đánh giá Tổng hợp Phân tích Vận dụng Hiểu Biết Cụ thể như sau: Khái niệm: Biết Là nhớ lại những kiến thức đã học một cách máy móc và nhắc lại. Hiểu Là khả năng hiểu, diễn dịch, diễn giải, giải thích hoặc suy diễn (dự đoán được kết quả hoặc hậu quả) Vận Là năng lực sử dụng thông tin và chuyển đổi kiến thức từ dạng này dụng sang dạng khác (sử dụng những kiến thức đã học trong hoàn cảnh mới). Vận dụng là bắt đầu của mức tư duy sáng tạo. Tức là vận dụng những gì đã học vào đời sống hoặc vào một tình huống mới. Vận dụng có thể được hiểu là khả năng sử dụng kiến thức đã học trong những tình huống cụ thể hay trong tình huống mới Phân Là khả năng nhận biết chi tiết, phát hiện và phân biệt các bộ phận cấu tích thành của thông tin hay tình huống. Ở mức độ này đòi hỏi khả năng phân loại. Phân tích là khả năng phân nhỏ đối tượng thành các hợp phần cấu thành để hiểu rõ hơn cấu trúc của nó. 14 Tổng Là khả năng hợp nhất các thành phần để tạo thành một tổng thể, sự hợp vật lớn. Ở mức độ này HS phải sử dụng những gì đã học để tạo ra hoặc sáng tạo một cái gì đó hoàn toàn mới. Tổng hợp liên quan đến khả năng kết hợp các thành phần cùng nhau để tạo một dạng mới. Đánh Là khả năng phán xét giá trị hoặc sử dụng thông tin theo các tiêu chí giá thích hợp (hỗ trợ đánh giá bằng lập luận). Đánh giá là khả năng phán xét giá trị của đối tượng. Đánh giá trình độ phát triển tư duy của học sinh theo quan điểm của cố Giáo sư Nguyễn Ngọc Quang Việc đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS thông qua quá trình dạy học môn hoá học bản chất là chúng ta cần đánh giá: * Khả năng nắm vững những cơ sở khoa học một cách tự giác, tự lực, tích cực, sáng tạo của HS (nắm vững là: hiểu, nhớ, vận dụng thành thạo). * Trình độ phát triển năng lực nhận thức và năng lực thực hành trên cơ sở nắm vững những cơ sở khoa học. a- Căn cứ vào chất lượng của quá trình lĩnh hội và kết quả của nó: gồm có bốn trình độ nắm vững kiến thức, kỹ năng, kỹ xảo: - Trình độ tìm hiểu: Nhận biết, xác định, phân biệt và nhận ra kiến thức cần tìm hiểu. - Trình độ tái hiện: Tái hiện thông báo về đối tượng theo trí nhớ hay ý nghĩa (kiến thức tái hiện). - Trình độ kỹ năng: Vận dụng kiến thức vào thực tiễn bằng cách chuyển tải chúng vào những đối tượng và tình huống quen thuộc (kiến thức kỹ năng). Nếu đạt đến mức tự động hoá gọi là kiến thức kỹ xảo. 15