Tài liệu Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học chương crom sắt đồng (lớp 12 nâng cao) nhằm phát triển tư duy cho học sinh

Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC ************* BÙI THỊ XUÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CHƯƠNG CROM-SẮT-ĐỒNG (LỚP 12 NÂNG CAO) NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Phương pháp dạy học Hóa học HÀ NỘI - 2013 Bïi ThÞ Xu©n 1 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA HÓA HỌC ************* BÙI THỊ XUÂN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CHƯƠNG CROM-SẮT-ĐỒNG (LỚP 12 NÂNG CAO) NHẰM PHÁT TRIỂN TƯ DUY CHO HỌC SINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Phương pháp dạy học Hóa học Người hướng dẫn khoa học TS. ĐÀO THỊ VIỆT ANH HÀ NỘI - 2013 Bïi ThÞ Xu©n 2 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Bản chất của quá trình dạy học là quá trình nhận thức độc đáo của người học dưới sự tổ chức, hướng dẫn, điều khiển của giáo viên. Một trong ba nhiệm vụ của quá trình dạy học là “hình thành và phát triển những phẩm chất và năng lực trí tuệ cho học sinh đặc biệt là năng lực tư duy độc lập sáng tạo”. Trong dạy học, phải coi trọng việc phát triển tư duy cho học sinh bởi không có khả năng tư duy học sinh không học tập và rèn luyện được. Trong dạy học hóa học, để phát triển tư duy cho học sinh có nhiều phương pháp và phương tiện, trong đó sử dụng bài tập hóa học được coi là phương pháp hiệu quả để phát triển tư duy cho học sinh. Tuy nhiên, để đạt được điều đó đòi hỏi giáo viên phải có quá trình xây dựng, lựa chọn, sử dụng bài tập phù hợp nhất. Chương “Crom – Sắt – Đồng” là chương về chất cuối cùng của chương trình hóa học phổ thông. Như vậy là khi học đến chương này dù ít hay nhiều thì học sinh cũng đã được làm quen với các phương pháp giải bài tập đặc trưng của môn hóa học. Đây là chương mà thông qua các bài tập của nó có thể tổng hợp và khai thác tối đa các phương pháp giải bài tập hóa học tạo điều kiện tối ưu cho việc phát triển trí tuệ cho học sinh. Chính vì thế, tôi đã chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học chương Crom – Sắt – Đồng (lớp 12 nâng cao) nhằm phát triển tư duy cho học sinh” làm đề tài nghiên cứu khoa học trong khóa luận tốt nghiệp đại học. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hóa học chương “Crom – Sắt – Đồng” (lớp 12 nâng cao) nhằm phát triển tư duy cho học sinh. Bïi ThÞ Xu©n 3 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 3.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận về sự phát triển trí tuệ, tư duy và vai trò của bài toán hóa học trong dạy học hóa học và phát triển tư duy. 3.2. Nghiên cứu chương trình hóa học phổ thông, đặc biệt chú trọng chương “Crom – Sắt – Đồng” lớp 12 nâng cao. 3.3. Nghiên cứu các phương pháp giải bài tập hóa học. 3.4. Xây dựng hệ thống bài tập hóa học chương “Crom – Sắt – Đồng” lớp 12 nâng cao nhằm phát triển tư duy cho sinh. 3.5. Sử dụng hệ thống bài tập hóa học chương “Crom – Sắt – Đồng” lớp 12 nâng cao nhằm phát triển tư duy cho học sinh. 3.6. Thực nghiệm sư phạm: đánh giá tính phù hợp và hiệu quả của việc xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập đã đề xuất với mục đích phát triển tư duy cho học sinh. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy học hóa học phổ thông. - Đối tượng nghiên cứu: hệ thống bài tập hóa học phát triển tư duy cho học sinh chương “Crom – Sắt – Đồng” lớp 12 nâng cao. 5. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được hệ thống bài tập có chất lượng tốt và sử dụng chúng một cách hợp lý thì sẽ có tác dụng rất lớn trong việc phát triển năng lực tư duy độc lập sáng tạo cho học sinh, nâng cao chất lượng dạy và học hóa học. 6. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: phân tích các tài liệu lí luận của đề tài. - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: tìm hiểu, thăm dò, trao đổi với giáo viên có kinh nghiệm; trao đổi với học sinh và thực nghiệm sư phạm. Bïi ThÞ Xu©n 4 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp - Phương pháp xử lí thông tin: sử dụng phương pháp thống kê toán học trong xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm. 7. Cái mới của đề tài Đề tài sử dụng bài tập hóa học để phát triển tư duy cho học sinh đã được nghiên cứu rất nhiều, thông qua các nội dung lý thuyết khác nhau, ở các mức độ khác nhau. Nhưng qua tìm hiểu tôi nhận thấy, hầu hết các đề tài đều đi theo hướng sử dụng phương pháp giải nhanh theo xu thế của hình thức thi trắc nghiệm hiện nay, đây là một phương pháp tốt để phát triển trí tuệ cho học sinh, song nó cũng dễ làm lu mờ đi bản chất đặc trưng của hóa học trong các bài tập và các mặt trái khác như học sinh lười tư duy, không biết cách trình bày…cũng như không cho biết quá trình tư duy của học sinh, khó đánh giá được khả năng quan sát, phán đoán tinh vi, khả năng giải quyết vấn đề khéo léo, khả năng tổ chức, sắp xếp, diễn đạt ý tưởng, khả năng suy luận, óc tư duy độc lập, sáng tạo và sự phát triển ngôn ngữ chuyên môn của học sinh… Vì thế trong đề tài, tôi xây dựng hệ thống bài tập chương “Crom – Sắt – Đồng” lớp 12 nâng cao sử dụng các phương pháp giải đặc trưng của hóa học và chú trọng cách sử dụng chúng đảm bảo giữ được bản chất hóa học trong mỗi bài tập, đồng thời đảm bảo phát triển trí tuệ cho học sinh (trí nhớ, trí thông minh, óc sáng tạo, tư duy…), rèn luyện cho học sinh phương pháp tự học. Bïi ThÞ Xu©n 5 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp PHẦN 2. NỘI DUNG Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Nhiệm vụ phát triển trí tuệ cho học sinh trong quá trình dạy học Một trong ba nhiệm vụ quá trình dạy học là “hình thành và phát triển các phẩm chất và năng lực trí tuệ cho học sinh đặc biệt là năng lực tư duy độc lập sáng tạo”. 1.1.1. Tiêu chí của sự phát triển trí tuệ Sự phát triển trí tuệ căn cứ vào 2 tiêu chí:  Có sự tích lũy khối lượng tri thức.  Phải có sự thành thạo của các thao tác trí tuệ (hay thao tác tư duy) như: so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hóa và trừu tượng hóa. 1.1.2. Đặc điểm của sự phát triển trí tuệ [4] Sự phát triển trí tuệ được thể hiện qua 2 đặc điểm là: phẩm chất và năng lực. 1.1.2.1. Phẩm chất của hoạt động trí tuệ Trong quá trình dạy học, dưới tác động chủ đạo của thầy, học sinh tự lực rèn luyện các thao tác trí tuệ, dần dần hình thành và phát triển các phẩm chất của hoạt động trí tuệ đó là:  Tính định hướng thể hiện ở chỗ học sinh nhanh chóng và chính xác xác định đối tượng của hoạt động trí tuệ; mục đích phải đạt tới và con đường tối ưu để đạt tới mục đích đó. Tính định hướng chi phối hướng đi và cách thức đi của hoạt động trí tuệ; giúp học sinh ngăn ngừa và điều chỉnh có hiệu quả những hướng đi lệch lạc.  Tính linh hoạt: giúp học sinh tiến hành hoạt động trí tuệ nhanh chóng, thích ứng với các tình huống nhận thức khác nhau một cách nhanh chóng, đảm bảo nắm tri thức mới nhanh hơn và tiết kiệm hơn. Bïi ThÞ Xu©n 6 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp  Tính mềm dẻo được đặc trưng ở chỗ hoạt động tư duy của học sinh được tiến hành theo các hướng xuôi và ngược chiều. Nó giúp học sinh dễ dàng thích ứng với các chiều hướng nhận thức trái ngược nhau. Có thể coi tính mềm dẻo là một trường hợp đặc biệt của tính linh hoạt. Ví dụ: từ các chất phản ứng viết sản phẩm và ngược lại.  Tính độc lập: học sinh tự mình phát hiện được vấn đề, tự mình đề xuất được cách giải quyết và tự giải quyết được. Tính độc lập giúp học sinh chủ động trong nhận thức, có cơ sở để dần dần hình thành tính sáng tạo trong nhận thức, nâng cao hiệu quả học tập. Tính tự giác là cơ sở của tính tích cực, tính tích cực phát triển cao độ làm hình thành tính độc lập. Vì thế khi tiến hành hoạt động trí tuệ, phải kết hợp ba phẩm chất đó với nhau.  Tính nhất quán: hoạt động trí tuệ được tiến hành đảm bảo tính logic và tính xuyên suốt của tư tưởng chủ đạo từ đầu đến cuối không có mâu thuẫn.  Tính phê phán: thể hiện ở chỗ học sinh biết phân tích, đánh giá các quan điểm, lý thuyết, phương pháp của người khác đồng thời đưa ra ý kiến của mình và bảo vệ ý kiến đó.  Tính khái quát của hoạt động trí tuệ: khả năng hình thành ở học sinh những mô hình giải quyết khái quát tương ứng khi học sinh giải quyết mỗi loại nhiệm vụ tương ứng nhất định, phẩm chất này giúp học sinh dễ dàng giải quyết những nhiệm vụ nhận thức cùng loại.  Bề rộng của hoạt động trí tuệ được thể hiện ở chỗ học sinh có thể tiến hành hoạt động này trong nhiều lĩnh vực nhất là những lĩnh vực có liên quan mật thiết với nhau. Bïi ThÞ Xu©n 7 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp  Chiều sâu: học sinh tiến hành hoạt động trí tuệ theo hướng đi vào và nắm được ngày càng sâu sắc bản chất của sự vật hiện tượng tránh hoạt động trí tuệ nông cạn. Tất cả cả các phẩm chất hoạt động trí tuệ có quan hệ thống nhất đảm bảo cho hoạt động này đạt hiệu quả tối ưu với sự tốn kém ít nhất về sức lực và thời gian trong những hoàn cảnh và điều kiện nhất định. Tương ứng với những phẩm chất trí tuệ cũng là những phẩm chất của con người nói chung. 1.1.2.2. Năng lực trí tuệ Tương ứng với các phẩm chất của trí tuệ cần có năng lực trí tuệ, đó là năng lực vận dụng các thao tác trí tuệ (hay các thao tác tư duy) để giải quyết một vấn đề cụ thể nào đó. Tóm lại việc hình thành và phát triển những phẩm chất và năng lực trí tuệ đặc biệt là năng lực tư duy độc lập sáng tạo là một nhiệm vụ mà quá trình dạy học cần đạt tới. 1.2. Tư duy 1.2.1. Khái niệm tư duy [7] Tư duy là một quá trình tâm lý phản ánh những thuộc tính bản chất, những mối liên hệ và quan hệ bên trong có tính quy luật của sự vật, hiện tượng trong hiện thực khách quan mà trước đó ta chưa biết. 1.2.2. Đặc điểm của tư duy [7] 1.2.2.1. Tính có vấn đề của tư duy Tư duy chỉ xuất hiện khi gặp những hoàn cảnh, những tình huống có vấn đề tức là khi đó con người nhận thức được tình huống có vấn đề, nhận thức được mâu thuẫn chứa đựng trong vấn đề, chủ thể phải có nhu cầu giải quyết và phải có những tri thức cần thiết có liên quan đến vấn đề (những tri thức này tuy cần thiết nhưng không đủ sức giải quyết). Bïi ThÞ Xu©n 8 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp Trong dạy học cũng như trong giáo dục phải đưa học sinh vào hoàn cảnh có vấn đề và hướng dẫn các em tự giải quyết vấn đề. 1.2.2.2. Tính gián tiếp của tư duy Tính gián tiếp của tư duy trước hết được thể hiện ở việc con người dùng ngôn ngữ để tư duy. Nhờ có ngôn ngữ mà con người sử dụng các kết quả nhận thức (quy tắc, công thức, quy luật, khái niệm,…) vào quá trình tư duy (phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát,…) để nhận thức được cái bên trong bản chất của sự vật, hiện tượng. Vì thế trong dạy học hóa học cần quan tâm trau dồi ngôn ngữ hóa hoá học cho học sinh. 1.2.2.3. Tính trừu tượng và tính khái quát của tư duy Nhờ tính trừu tượng của tư duy mà con người có thể khái quát những sự vật, hiện tượng riêng lẻ, nhưng có những thuộc tính bản chất chung thành một nhóm, một loại, một phạm trù. Nhờ có tính trừu tượng và khái quát của tư duy mà con người không chỉ có thể giải được những nhiệm vụ hiện tại, mà còn có thể giải quyết được những nhiệm vụ tương lai. Nhờ có tính khái quát, tư duy trong khi giải quyết nhiệm vụ cụ thể vẫn có thể xếp nó vào một nhóm, một loại, một phạm trù để có những quy tắc, phương pháp giải quyết tương tự. 1.2.2.4. Tư duy quan hệ chặt chẽ với ngôn ngữ Sở dĩ tư duy mang tính “có vấn đề”, tính gián tiếp, tính trừu tượng và khái quát vì nó gắn chặt với ngôn ngữ. Tư duy và ngôn ngữ có mối quan hệ mật thiết với nhau. Nếu không có ngôn ngữ thì quá trình tư duy ở con người không thể diễn ra được, đồng thời các sản phẩm của tư duy (những khái niệm, phán đoán,…) cũng không được chủ thể và người khác tiếp nhận. Bïi ThÞ Xu©n 9 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp Ngôn ngữ cố định lại các kết quả của tư duy, là vỏ vật chất của quá trình tư duy và là phương tiện biểu đạt kết quả tư duy. Ngược lại, nếu không có tư duy (với những sản phẩm của nó) thì ngôn ngữ chỉ là những chuỗi âm thanh vô nghĩa. Tuy nhiên, ngôn ngữ không phải là tư duy, ngôn ngữ chỉ là phương tiện của tư duy. 1.2.1.5. Tư duy có mối quan hệ mật thiết với nhận thức cảm tính. Kết luận: Từ những đặc điểm trên của tư duy có thể rút ra những kết luận cần thiết trong quá trình dạy học:  Phải coi trọng việc phát triển tư duy cho học sinh bởi không có khả năng tư duy học sinh không học tập và rèn luyện được.  Muốn kích thích học sinh tư duy thì phải đưa các em vào tình huống có vấn đề và tổ chức cho học sinh độc lập, sáng tạo giải quyết tình huống có vấn đề.  Việc phát triển tư duy phải được tiến hành song song và thông qua việc truyền thụ tri thức.  Việc phát triển tư duy phải gắn với việc trau dồi ngôn ngữ vì khi đó học sinh mới có phương tiện để tư duy có hiệu quả.  Việc phát triển tư duy phải gắn liền với việc rèn luyện cảm giác, tri giác, năng lực quan sát và trí nhớ cho học sinh. 1.2.3. Các phương pháp tư duy [6] Có ba phương pháp hình thành những phán đoán mới đó là suy lí quy nạp, suy lí diễn dịch và loại suy. 1.2.3.1. Suy lý quy nạp Là cách phán đoán dựa trên sự nghiên cứu nhiều hiện tượng, trường hợp đơn lẻ để đi đến kết luận chung, tổng quát về những tính chất, những mối liên hệ tương quan bản chất nhất và chung nhất. Sự nhận thức đi từ cái riêng đến cái chung. Bïi ThÞ Xu©n 10 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp Phép quy nạp có ý nghĩa to lớn trong dạy học hóa học vì nhờ đó mà kiến thức được nâng cao và mở rộng. Có hai nối quy nạp là quy nạp đơn cử và quy nạp khoa học. - Quy nạp đơn cử: Quy nạp đơn cử có thể hoàn toàn hoặc không hoàn toàn. Quy nạp đơn cử hoàn toàn khi nghiên cứu được tất cả các đối tượng và quy nạp đơn cử không hoàn toàn khi không nghiên cứu được tất cả các đối tượng. - Quy nạp khoa học: Đó là khi đi tới kết luận rồi xác minh những nguyên nhân khoa học của vấn đề được kết luận. 1.2.3.2. Suy lý diễn dịch Suy lí diễn dịch hay phép suy diễn: Là cách phán đoán đi từ một nguyên lí chung đúng đắn tới một kết luận thuộc về một trường hợp riêng lẻ nghĩa là đi từ cái chung đến cái riêng. Trong dạy học hóa học, phép suy diễn rút ngắn thời gian học tập và phát triển tư duy logic, độc lập, sáng tạo của học sinh. Khi sử dụng phép suy diễn trong dạy học hóa học cần tiến hành theo các bước sau đây: - Nêu định luật, nguyên tắc, quy tắc hay khái niệm chung. - Nêu ví dụ để thấy rằng từ định luật, nguyên tắc, quy tắc hay khái niệm chung đó để có thể giải thích những trường hợp đơn nhất, riêng lẻ như thế nào. - Cho bài tập hoặc một số ví dụ khác để HS tự lực vận dụng phép suy diễn. Trong dạy học không nên chỉ sử dụng riêng quy nạp hay suy diễn mà cần phải phối hợp đúng lúc, đúng chỗ hai phương pháp này. Quy nạp và suy Bïi ThÞ Xu©n 11 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp diễn phải gắn bó với nhau như phân tích và tổng hợp giúp xác định mối liên hệ nhân quả trong sự vật, hiện tượng. 1.2.3.3. Loại suy Loại suy là hình thức tư duy đi từ cái riêng biệt này đến cái riêng biệt khác. Bản chất của phép loại suy là dựa vào sự giống nhau (tương tự) của hai sự vật hay hiện tượng về một số dấu hiệu nào đó mà đi đến kết luận về sự giống nhau của chúng cả về những dấu hiệu khác nữa. Kết luận đi tới được bằng phương pháp loại suy bao giờ cũng gần đúng, có tính chất giả thiết, nhất thiết phải kiểm tra kết luận đó bằng thực nghiệm hay thực tiễn. Trong dạy học hóa học, phương pháp loại suy có lợi ích rất to lớn. Do thời gian học tập có hạn, không thể nghiên cứu mọi chất, mọi trường hợp mà chỉ nghiên cứu một số trường hợp điển hình do chương trình đã lựa chọn, nhưng nhờ phương pháp loại suy ta có thể dẫn học sinh đi tới những kết luận xác thực về những trường hợp không có điều kiện nghiên cứu. Muốn vận dụng đúng đắn phương pháp loại suy trong học tập, cần chú ý đến những điều kiện sau đây: - Càng biết nhiều và sâu những tính chất bản chất, chủ yếu nhất của hai chất hay hiện tượng đem so sánh thì loại suy sẽ càng đúng đắn. - Trong vô số những mối liên hệ và tương quan giữa những đặc điểm của hai đối tượng so sánh, càng nắm được vững cái gì là bản chất nhất, chủ yếu nhất thì loại suy càng có hiệu quả. - Không phải chỉ cần biết những điểm chung mà còn cần biết những điểm khác nhau giữa chúng thì loại suy càng tránh được sai lầm. Bïi ThÞ Xu©n 12 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp 1.2.4. Các giai đoạn của quá trình tư duy [7] Mỗi hành động tư duy là một quá trình giải quyết một nhiệm vụ nào đó nảy sinh trong quá trình nhận thức hay trong hoạt động thực tiễn. Từ khi chủ thể gặp “tình huống có vấn đề”, nhận thức được vấn đề (nhiệm vụ cần giải quyết) đến khi giải quyết được vấn đề là một quá trình bao gồm nhiều giai đoạn (khâu). Nhà tâm lí học K.K. Platônôp đã tóm tắt các giai đoạn của một quá trình tư duy bằng sơ đồ dưới đây: Nhận thức vấn đề Xuất hiện các liên tưởng Sàng lọc liên tưởng và hình thành giả thuyết Kiểm tra giả thuyết Chính xác hóa Khẳng định Giải quyết vấn đề Phủ định Hành động tư duy mới Sơ đồ: Các giai đoạn của một quá trình tư duy Đây chính là logic của tư duy. Số lượng các giai đoạn có thể không cần đầy đủ trong những trường hợp nhất định, nhưng thứ tự các giai đoạn phải tuân thủ theo sơ đồ trên. Bïi ThÞ Xu©n 13 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp 1.2.5. Rèn luyện các thao thao tác tư duy (hay thao tác trí tuệ) trong dạy học hóa học ở trường phổ thông [6] Tính giai đoạn của quá trình tư duy chỉ phản ánh được mặt bên ngoài, cấu trúc bên ngoài của tư duy, còn nội dung bên trong mỗi giai đoạn của quá trình tư duy lại là một quá trình phức tạp, diễn ra trên cơ sở của những thao tác tư duy đặc biệt (thao tác trí tuệ hay thao tác trí óc). 1.2.5.1. Phân tích – tổng hợp Phân tích: Phân tích là quá trình tách các bộ phận của sự vật hoặc hiện tượng với các dấu hiệu và thuộc tính của chúng cũng như các mối liên hệ và quan hệ giữa chúng theo một hướng xác định. Tổng hợp: Tổng hợp là hoạt động tư duy kết hợp các bộ phận, các yếu tố đã được nhận thức để nhận thức cái toàn bộ. Tổng hợp không phải là phép cộng đơn giản, không phải là sự liên kết máy móc các bộ phận của sự vật. Sự tổng hợp đúng đắn là một hoạt động tư duy xác định, đem lại kết quả mới về chất, cung cấp một sự hiểu biết mới nào đó về sự vật. Phân tích và tổng hợp không phải là hai phạm trù riêng rẽ của tư duy. Đây là hai quá trình có liên hệ biện chứng. Phân tích để tổng hợp có cơ sở và tổng hợp để phân tích đạt được chiều sâu. 1.2.5.2. So sánh So sánh là thiết lập sự giống nhau và khác nhau giữa các sự vật, hiện tượng và giữa những khái niệm phản ánh chúng. Trong số các thao tác tư duy dùng trong dạy học hóa học, so sánh giữ một vai trò hết sức quan trọng. Thao tác so sánh liên quan chặt chẽ với thao tác phân tích – tổng hợp. So sánh không những giúp phân biệt và chính xác hóa khái niệm mà còn giúp hệ thống hóa chúng lại. Bïi ThÞ Xu©n 14 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp So sánh không chỉ giúp tìm ra những dấu hiệu bản chất (giống nhau và khác nhau) của sự vật, hiện tượng mà còn tìm ra những dấu hiệu không bản chất, thứ yếu của chúng. Có hai cách so sánh là so sánh tuần tự và so sánh đối chiếu: - So sánh tuần tự như so sánh kiến thức cũ với kiến thức mới. Cách so sánh này thường được sử dụng với những đối tượng có tính chất gần tương tự nhau. Ví dụ: Khi dạy học về axit HNO3 có thể so sánh với axit HCl và H2SO4 đã học trước đó; khi dạy học về axit hữu cơ có thể so sánh với axit vô cơ đã học… - So sánh đối chiếu như so sánh những mặt đối lập của hai khái niệm như kim loại và phi kim; sự oxi hóa và sự khử… 1.2.5.3. Khái quát hóa Khái quát hóa là thao tác tư duy tách những thuộc tính chung, các mối quan hệ chung thuộc bản chất của sự vật, hiện tượng tạo nên nhận thức mới dưới hình thức khái niệm, định luật, quy tắc. Khái quát hóa được thực hiện nhờ trừu tượng hóa, nghĩa là tách các dấu hiệu, các mối liên hệ chung và bản chất khỏi sự vật, hiện tượng riêng lẻ cũng như phân biệt cái gì là không bản chất của sự vật, hiện tượng. Tuy nhiên, trừu tượng hóa chỉ là thành phần của thao tác tư duy khái quát hóa và không thể tách rời quá trình khái quát hóa. Để hình thành sự khái quát hóa đúng đắn cần lưu ý một số điểm sau: - Làm biến thiên những dấu hiệu không bản chất của sự vật, hiện tượng khảo sát đồng thời giữ không đổi dấu hiệu bản chất. - Chọn sự biến thiên nào hợp lí nhất nhằm nêu bật dấu hiệu bản chất và trừu tượng hóa dấu hiệu không bản chất, thứ yếu (biến thiên). - Sử dụng các dạng khác nhau của cùng một biến thiên. Bïi ThÞ Xu©n 15 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp - Cho học sinh tìm dấu hiệu bản chất, dấu hiệu không bản chất và cách thức biến thiên. 1.2.6. Phát triển tư duy hóa học cho học sinh Việc phát triển tư duy cho học sinh trước hết là giúp cho học sinh nắm vững kiến thức, biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và thực hành qua đó mà kiến thức học sinh thu nhận được trở nên vững chắc và sinh động hơn. Học sinh chỉ thực sự lĩnh hội được tri thức khi tư duy của họ được phát triển và nhờ sự hướng dẫn của giáo viên mà học sinh biết phân tích, khái quát tài liệu có nội dung sự kiện cụ thể và rút ra những kết luận cần thiết. Tư duy càng phát triển thì càng có nhiều khả năng lĩnh hội tri thức một cách nhanh chóng, sâu sắc và khả năng vận dụng tri thức càng linh hoạt, có hiệu quả hơn. Như vậy, sự phát triển tư duy của học sinh được diễn ra trong quá trình tiếp thu và vận dụng tri thức. Khi tư duy phát triển sẽ tạo ra một kĩ năng và thói quen làm việc có suy nghĩ, có phương pháp chuẩn bị lâu dài cho học sinh hoạt động sáng tạo sau này. Do đó hoạt động giảng dạy môn hóa học cần phải tập luyện cho học sinh khả năng 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 giáo viên điều khiển hoạt động nhận thức của học sinh để giải quyết vấn đề học tập được đưa ra. Học sinh tham gia vào vấn đề này một cách tích cực sẽ nắm được cả kiến thức và phương pháp nhận thức đồng thời các thao tác tư duy cũng được rèn luyện. Dấu hiệu đánh giá tư duy phát triển: - Có khả năng tự lực chuyển các tri thức, kĩ năng sang một tình huống mới: Trong quá trình học tập, học sinh đều phải giải quyết những vấn đề đòi hỏi liên tưởng đến những kiến thức đã học trước đó. Nếu học sinh độc lập chuyển tải tri thức vào tình huống mới thì chứng tỏ đã có biểu hiện tư duy phát triển. Bïi ThÞ Xu©n 16 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp - Tái hiện nhanh chóng các kiến thức, các mối quan hệ cần thiết để giải quyết bài toán đó. Thiết lập nhanh chóng các mối quan hệ bản chất giữa các sự vật, hiện tượng. - Có khả năng phát hiện cái chung của các hiện tượng khác nhau, sự khác nhau giữa các hiện tượng tương tự. - Có khả năng áp dụng kiến thức vào thực tế. Để có thể giải quyết tốt các bài toán đòi hỏi học sinh phải có sự định hướng tốt, biết phân tích, suy đoán và vận dụng các thao tác tư duy để tìm cách áp dụng thích hợp, cuối cùng là tổ chức thực hiện một cách có hiệu quả. Rèn luyện cho học sinh kĩ năng thực hiện các thao tác tư duy: Các thao tác tư duy diễn ra trong đầu học sinh nên giáo viên không quan sát được mà uốn nắn trực tiếp. Mặt khác, học sinh cũng không quan sát được hành động trí tuệ của giáo viên mà bắt chước. Bởi vậy, giáo viên có thể sử dụng những cơ sở định hướng sau để giúp học sinh có thể tự lực thực hiện những thao tác tư duy đó: - Tổ chức quá trình học tập sao cho ở từng giai đoạn, xuất hiện những tình huống bắt buộc học sinh phải thực hiện các thao tác tư duy và hành động nhận thức mới có thể giải quyết được vấn đề và hoàn thành nhiệm vụ học tập. - Đưa ra những câu hỏi định hướng cho học sinh tìm những thao tác tư duy hay phương pháp suy luận hành động trí tuệ thích hợp. - Phân tích câu trả lời của học sinh, chỉ ra chỗ sai của họ trong khi thực hiện các thao tác tư duy và hướng dẫn cách sửa chữa. - Giúp học sinh khái quát hóa kinh nghiệm thực hiện các suy luận logic dưới dạng những nguyên tắc đơn giản. Để đảm bảo nhiệm vụ phát triển các phẩm chất và năng lực trí tuệ cho học sinh đặc biệt là năng lực tư duy độc lập, sáng tạo thì trong dạy học hóa Bïi ThÞ Xu©n 17 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp học việc xây dựng và sử dụng các bài tập hóa học theo hướng phát triển tư duy cho học sinh là một trong các phương pháp hiệu quả nhất. 1.3. Bài tập hóa học 1.3.1. Định nghĩa bài tập Ở Việt Nam khái niệm “bài tập” được dùng theo nghĩa rộng, bài tập có thể là câu hỏi hay bài toán. Trong đề tài này, chỉ sử dụng khái niệm “bài tập” với nghĩa là những bài toán hóa học. 1.3.2. Ý nghĩa, tác dụng của bài tập hóa học [6] Việc dạy học không thể thiếu bài tập. Sử dụng bài tập để luyện tập là một biện pháp hết sức quan trọng để nâng cao chất lượng dạy học. Bài tập hóa học có những ý nghĩa, tác dụng to lớn về nhiều mặt. 1.3.2.1. Ý nghĩa trí dục - Làm chính xác hóa các khái niệm hóa học. Củng cố, đào sâu và mở rộng kiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn. Chỉ khi vận dụng được các kiến thức vào việc giải bài tập, học sinh mới nắm được kiến thức một cách sâu sắc. - Ôn tập, hệ thống hóa kiến thức một cách tích cực nhất. Thực tế cho thấy học sinh chỉ thích giải bài tập trong giờ ôn tập. - Rèn luyện các kĩ năng hóa học như cân bằng phương trình phản ứng, tính toán theo công thức hóa học và phương trình hóa học…Nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèn các kĩ năng thực hành, góp phần vào việc giáo dục kĩ thuật tổng hợp cho học sinh. - Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống, lao động sản xuất và bảo vệ môi trường. - Rèn luyện kĩ năng sử dụng ngôn ngữ hóa học và các thao tác tư duy. Bïi ThÞ Xu©n 18 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp - Bài tập hóa học còn là phương tiện để kiểm tra kiến thức, kĩ năng của học sinh một cách chính xác. 1.3.2.2. Ý nghĩa phát triển Phát triển ở học sinh các năng lực tư duy logic, biện chứng, khái quát, độc lập, thông minh và sáng tạo. 1.3.2.3. Ý nghĩa giáo dục Rèn luyện đức tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học Hóa học. Bài tập thực nghiệm còn có tác dụng rèn luyện văn hóa lao động (lao động có tổ chức, có kế hoạch, gọn gàng, ngăn nắp, sạch sẽ nơi làm việc). 1.3.3. Mối quan hệ giữa bài tập hóa học và việc phát triển tư duy cho học sinh Trong học tập hóa học, hoạt động giải bài tập hóa học là một trong các hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy cho học sinh. Vì vậy giáo viên cần phải tạo điều kiện để học sinh tham gia thường xuyên, tích cực hoạt động này. Qua đó mà năng lực trí tuệ được phát triển, học sinh sẽ có được những sản phẩm tư duy mới. Thông qua hoạt động giải bài tập hóa học mà các thao tác tư duy thường xuyên được rèn luyện, năng lực quan sát, trí nhớ, óc tưởng tượng, năng lực độc lập suy nghĩ của học sinh không ngừng được nâng cao, họ biết đánh giá, nhận xét đúng và cuối cùng tư duy được rèn luyện, phát triển thường xuyên. Để thực hiện được nhiệm vụ phát triển năng lực tư duy qua hoạt động giải bài tập hóa học giáo viên cần ý thức đây là phương tiện hiệu nghiệm để rèn luyện, phát triển tư duy cho học sinh. Vì vậy cần xây dựng, lựa chọn các bài tập tiêu biểu và thông qua quá trình giải để hướng dẫn cho học sinh cách tư duy, sử dụng các thao tác tư duy trong việc vận dụng kiến thức hóa học vào việc giải quyết yêu cầu của bài toán. Bïi ThÞ Xu©n 19 K35A – Hãa häc Tr-êng §HSP Hµ Néi 2 Khãa luËn tèt nghiÖp 1.3.4. Một số phương pháp giải bài toán hóa học ở THPT 1.3.3.1. Nhóm các phương pháp bảo toàn a) Phương pháp bảo toàn điện tích - Cơ sở của phương pháp: Tổng điện tích dương luôn luôn bằng tổng điện tích âm về giá trị tuyệt đối. Vì thế dung dịch luôn luôn trung hòa về điện. - Ví dụ áp dụng: Dung dịch A chứa các ion Na+: a mol ; HCO3-: b mol ; CO32-: c mol ; SO42-: d mol. Để tạo ra kết tủa lớn nhất người ta dùng 100ml dung dịch Ba(OH)2 nồng độ x mol/l. Lập biểu thức tính x theo a và b. Giải: HCO3- + OH-  CO32- + H2O bmol  bmol Ba2+ + CO32-  BaCO3  Ba2+ + SO2-4  BaSO4  Dung dịch sau phản ứng chỉ có Na+: a mol. Vì bảo toàn điện tích nên cũng phải có: a mol OH-. Vậy: Tổng số mol OH- do Ba(OH)2 cung cấp là: (a+ b) mol Tacoù: nBa(OH) 2 a+b a+ b a+b = vaø noàngñoä x = 2 = mol/l 2 0,1 0,2 b) Phương pháp bảo toàn khối lượng - Cơ sở của phương pháp: + Trong một phản ứng hóa học, tổng khối lượng của các sản phẩm bằng tổng khối lượng của các chất phản ứng. Xét phản ứng: A + B → C + D Luôn có: mA + mB = mC + mD Bïi ThÞ Xu©n 20 K35A – Hãa häc