Tâm lý học đã cho biết những phẩm chất trí tuệ của nhân cách bao gồm nhiều yếu tố như: sự quan sát, khả năng ghi nhớ và nhớ lại nhanh, nhớ lâu, chính xác, trí tưởng tượng phong phú, sức chú ý … Nhưng trước hết được thể hiện tập trung ở một số phẩm chất cơ bản của tư duy như: tính định hướng, bề rộng, độ sâu, tính linh hoạt, tính mềm dẻo, tính độc lập, tính nhất quán, tính phê phán, tính khái quát của tư duy. Như vậy trong quá trình dạy học ta cần rèn luyện cho học sinh đạt những phẩm chất tư duy này. Đặc biệt, trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học ta cần chú trọng rèn luyện cho học sinh tính linh hoạt, mềm dẻo, độc lập, khái quát trong tư duy. Để làm được điều này, giáo viên cần biết sử dụng linh hoạt các phương pháp dạy học kết hợp với kinh nghiệm bản thân để nâng cao dần năng lực nhận thức, phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh.Hóa học là môn khoa học tự nhiên nên tư duy hóa học có những nét chung của quá trình tư duy khoa học tự nhiên. Để tích cực hóa hoạt động nhận thức của học sinh, giáo viên cần sử dụng một cách tổng hợp và linh hoạt các phương pháp dạy học đặc thù của hóa học phối hợp với các phương pháp thiết kế kế hoạch tổ chức hoạt động dạy học. Bài tập hóa học được coi là phương pháp dạy học hóa học tích cực, song tính tích cực của phương pháp dạy học này nâng cao hơn khi được sử dụng làm phương tiện để điều khiển hoạt động tìm tòi hình thành kiến thức mới chứ không chỉ là phương tiện để củng cố, vận dụng kiến thức hóa học.
Với những lý luận thực tiễn như trên, phương pháp sử dụng bài tập hóa học trong việc rèn luyện tính linh hoạt tư duy cho học sinh là một trong những phương pháp có hiệu quả để nâng cao chất lượng trong giảng dạy hóa học ở bậc trung học phổ thông.
I. Khái niệm phẩm chất linh hoạt của tư duy
Tính linh hoạt của tư duy thể hiện ở sự nhạy bén, linh hoạt trong vận dụng những tri thức và cách thức hành động vào các tình huống khác nhau một cách sáng tạo.
II. Sơ lược về phương pháp sử dụng bài tập hóa học để nâng cao tính tích cực học tập của học sinh
Bài tập hóa học là phương tiện hiệu quả trong việc tích cực hóa hoạt động học tập của học sinh, nhưng mức độ hiệu quả của nó còn phụ thuộc nhiều vào phương pháp sử dụng của giáo viên trong quá trình dạy học. Để tăng tính hiệu quả, giáo viên nên thực hiện các hoạt động sau: sử dụng bài tập hóa học để hình thành khái niệm hóa học, tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm hóa học, tăng cường sử dụng các bài tập thực tiễn, tăng cường sử dụng các bài tập có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị.
III. Phương pháp sử dụng bài tập hóa học rèn luyện tính linh hoạt cho học sinh
1. Hình thành một khái niệm hóa học thông qua bài tập hóa học
Giáo viên lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập phù hợp để điều khiển học sinh tư duy tìm ra những dấu hiệu bản chất của khái niệm hình thành và phát biểu khái niệm đó bằng ngôn ngữ hóa học. Sau đó giáo viên chỉnh lý, phát biểu chính xác và tổ chức học sinh vận dụng khái niệm đó. Sử dụng bài tập theo cách này một mặt giáo viên sẽ làm tăng tính tích cực nhận thức của học sinh và hiệu quả của bài tập, một mặt sẽ tạo cho các em thói quen tìm tòi, linh hoạt để hình thành các khái niệm mới sau này.
Ví dụ 1: Hình thành khái niệm đồng đẳng trong hóa học hữu cơ (lớp 11-Chương trình nâng cao). Giáo viên có thể dùng bài tập sau:
Các hidrocacbon trong cùng một dãy có công thức phân tử CH4, C2H6, C3H8, C4H10, … CnH2n+2; chúng có tính chất hóa học tương tự nhau. Hãy cho biết:
a) Chất sau hơn chất trước bao nhiêu nhóm CH2 ?
b) Một chất bất kỳ trong dãy hơn kém một chất khác bao nhiêu nhóm CH2 (hay bao nhiêu u)?
c) Thành phần nguyên tố trong các chất như thế nào?
d) Viết công thức cấu tạo của C2H6, C4H10 rồi suy ra đặc điểm cấu tạo của các chất trong dãy?
e) Các chất được nêu trong dãy trên hợp lại thành dãy đồng đẳng. Vậy đồng đẳng là gì?
Đến các khái niệm về đồng phân, khái niệm về các hidrocacbon, khái niệm về hợp chất hữu cơ mang nhóm chức …, khi giáo viên đặt ra tình huống liên quan học sinh sẽ tìm tòi, nghiên cứu sách giáo khoa và linh hoạt hình thành khái niệm theo yêu cầu.
Ví dụ 2: Hình thành công thức tính hiệu suất phản ứng, giáo viên có thể dùng bài tập sau:
Nung ở nhiệt độ cao 0,1 mol canxi cacbonat CaCO3 người ta thu được 0,08 mol canxi oxit CaO. Các em hãy cho biết:
a) Lượng thực tế, lượng lý thuyết của CaO.
b) Lượng thực tế, lượng lý thuyết của CaCO3.
c) Hiệu suất của phản ứng là bao nhiêu (tính theo tác chất CaCO3 và theo sản phẩm CaO)?
d) Viết công thức tính hiệu suất phản ứng tổng quát?
Giáo viên cung cấp các kiến thức sơ cấp về hiệu suất phản ứng sau đó gợi ý và cho học sinh tiến hành giải quyết các vấn đề đã đề cập, linh hoạt đề xuất những ý kiến của mình để trình bày một cách có hệ thống trên cơ sở những hiểu biết cơ bản về tính toán hóa học. Giáo viên có thể hướng dẫn các em hoạt động linh hoạt theo hướng sau:
- Trước hết ta xem lượng thực tế, lượng lý thuyết là gì thông qua phương trình phản ứng:
CaCO3 → CaO + CO2
0,1 -------> 0,1
- Ta thấy 0,1 mol CaCO3 tạo 0,1 mol CaO. Tuy nhiên đề bài lại nói là thu được 0,08 mol CaO. Như vậy đối với CaO lượng tính toán theo phản ứng là 0,1 (gọi là lượng lý thuyết) và lượng chắc chắn thu được là 0,08 (gọi là lượng thực tế).
- Mặt khác :
CaCO3 → CaO + CO2
0,08 <------ 0,08 - Ta thấy để tạo được 0,08 mol CaO cần 0,08 mol CaCO3. Tuy nhiên đề bài nói rằng là nung 0,1 mol CaCO3. Như vậy đối với CaCO3 lượng tính toán theo pản ứng là 0,08 (gọi là lượng lý thuyết) và lượng chắc chắn cần phải có là 0,1 (gọi là lượng thực tế). - Công thức tổng quát Tính theo tác chất: image Tính theo sản phẩm: image 2. Sử dụng bài tập thực nghiệm hóa học
Bài tập thực nghiệm là một phương tiện có hiệu quả cao trong việc rèn luyện kỹ năng thực hành, phương pháp làm việc khoa học cho học sinh, qua đó cũng rèn luyện cho học sinh những phẩm chất tư duy sáng tạo, trong đó có phẩm chất thể hiện tính linh hoạt của tư duy. Khi giải bài tập dạng này, học sinh phải linh hoạt vận dụng kiến thức để giải lý thuyết, sau đó tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm và rút ra kết luận. Giáo viên hướng dẫn học sinh phân tích lí thuyết, xây dựng các bước giải, dự đoán hiện tượng, kết quả thí nghiệm; lựa chọn hóa chất, dụng cụ thí nghiệm và cách tiến hành thí nghiệm.
Ví dụ 3: Hãy tiến hành các thí nghiệm để chứng tỏ tính axit-bazơ của các dung dịch amino axit được nêu sau đây: glyxin H2N-CH2-COOH, axit glutamic HOO-[CH2]2-CH(NH2)-COOH, lysin H2N-[CH2]4-CH(NH2)-COOH. Giải thích các kết quả thu được.
Khi giải bài tập này học sinh phải linh hoạt tiến hành các hoạt động cần thiết để có thể giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng. Giáo viên có thể gợi ý cho học sinh một số bước như sau:
- Thảo luận tìm hướng giải quyết vấn đề, cụ thể là chọn phản ứng nào để thí nghiệm và dự đoán các hiện tượng xảy ra dựa trên các kiến thức về axit cacboxylic và amin; chọn hóa chất, dụng cụ cần thiết cho các thí nghiệm, dự kiến cách tiến hành thí nghiệm sao cho hiệu quả.
- Thực hiện thí nghiệm, quan sát hiện tượng xảy ra và đối chiếu với dự đoán lúc trước; kết luận về cách giải, trình bày hệ thống cách giải và giải thích các kết quả dựa trên công thức cấu tạo của các chất.
3. Sử dụng các bài tập thực tiễn
Thông qua việc giải các bài tập thực tiễn giúp học sinh linh hoạt vận dụng các kiến thức sách giáo khoa vào cuộc sống, qua đó học sinh thấy việc học hóa học có ý nghĩa hơn, hứng thú hơn. Các bài tập liên quan đến kiến thức thực tiễn có thể dùng để tạo tình huống có vấn đề khi nghiên cứu kiến thức mới, củng cố, vận dụng kiến thức. Giáo viên nên xây dựng các bài tập dạng này để dùng trong các bài dạy rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức, huy động học sinh linh hoạt tham gia tìm hiểu các hiện tượng thực tế có liên quan đến kiến thức trong bài.
Ví dụ 4: Nước ta có nền nông nghiệp lâu đời, từ xa xưa ông cha ta đã đúc kết nhiều hiện tượng tự nhiên vào công việc đồng án của mình, trong đó có câu ca dao “Lúa chiêm lấp ló đầu bờ, hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên”. Cho biết cơ sở hóa học của câu ca dao này?
Trong câu ca dao tồn tại hai chủ thể khác nhau (lúa chiêm, tiếng sấm), tuy nhiên hai chủ thể này có một mối quan hệ gắn bó với nhau thông qua một chủ thể khác đó là phân đạm gốc . Giáo viên có thể gợi ý cho học sinh một số kiến thức như sau: lúa chiêm lấp ló đầu bờ là lúa trong giai đoạn trưởng thành, chuẩn bị trổ đồng đồng, rất cần phân đạm cho quá trình phát triển; khi có tiếng sấm thì có mưa, trong không khí có N2 và O2, tia lửa điện trong quá trình tạo sấm sẽ kích thích cho các khí này phản ứng với nhau; không chỉ có cây lúa, các loại cây xanh khác đồng hóa rất tốt phân đạm gốc để sinh trưởng.
Học sinh linh hoạt liên kết, vận dụng các kiến thức về nitơ, axit nitric, phân bón hóa học … để tìm ra cơ sở hóa học của câu ca dao và trình bày một cách hệ thống về những sự kiện xảy ra bằng ngôn ngữ của khoa học.
Ví dụ 5: Nước lấy lên từ các giếng khoan sau một thời gian thường đục và ngả màu vàng. Hãy giải thích hiện tượng trên cơ sở hóa học?
Giáo viên gợi ý cho học sinh một số kiến thức về các ion trong nước ngầm. Từ đó học sinh vận dụng linh hoạt các tính chất của các ion kim loại nặng (như Fe2+, Fe3+) để định hướng giải quyết vấn đề và trình bài hệ thống những quan điểm của mình trên cơ sở hóa học.
4. Sử dụng các bài tập có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị
Việc sử dụng bài tập có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị … có tác dụng phát triển năng lực quan sát, tư duy trừu tượng và khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức một cách tổng hợp. Bài tập với hình vẽ, mô hình chú thích đầy đủ sẽ hình thành kiến thức, kỹ năng hóa học; nếu không đầy đủ sẽ hình thành khả năng phán đoán, phân tích. Ngoài ra giáo viên có thể xây dựng bài tập dạng này từ các hình vẽ chuẩn rồi yêu cầu học sinh lựa chọn, thiết kế hệ thống với chức năng tương tự.
Ví dụ 6: Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp A gồm N2 và CO2 ở đktc vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02 M thì thu được 1 gam kết tủa. Vẽ đồ thị để xác định % CO2 trong hỗn hợp A theo thể tích.
Đối với dạng bài này giáo viên nên lưu ý cho học sinh đến quá trình phản ứng hóa học mô tả các biến đổi.
CO2 + Ca(OH)2 ----> CaCO3 + H2O (1)
CO2 + H2O + CaCO3 ---> Ca(HCO3)2 (2)
Dựa vào tỷ lệ phản ứng ở phương trình (1) và (2) ta vẽ được đồ thị biểu diễn lượng kết tủa thu được theo lượng CO2 đã phản ứng như sau:
image
0,08 <------ 0,08 - Ta thấy để tạo được 0,08 mol CaO cần 0,08 mol CaCO3. Tuy nhiên đề bài nói rằng là nung 0,1 mol CaCO3. Như vậy đối với CaCO3 lượng tính toán theo pản ứng là 0,08 (gọi là lượng lý thuyết) và lượng chắc chắn cần phải có là 0,1 (gọi là lượng thực tế). - Công thức tổng quát Tính theo tác chất: image Tính theo sản phẩm: image 2. Sử dụng bài tập thực nghiệm hóa học
Bài tập thực nghiệm là một phương tiện có hiệu quả cao trong việc rèn luyện kỹ năng thực hành, phương pháp làm việc khoa học cho học sinh, qua đó cũng rèn luyện cho học sinh những phẩm chất tư duy sáng tạo, trong đó có phẩm chất thể hiện tính linh hoạt của tư duy. Khi giải bài tập dạng này, học sinh phải linh hoạt vận dụng kiến thức để giải lý thuyết, sau đó tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm và rút ra kết luận. Giáo viên hướng dẫn học sinh phân tích lí thuyết, xây dựng các bước giải, dự đoán hiện tượng, kết quả thí nghiệm; lựa chọn hóa chất, dụng cụ thí nghiệm và cách tiến hành thí nghiệm.
Ví dụ 3: Hãy tiến hành các thí nghiệm để chứng tỏ tính axit-bazơ của các dung dịch amino axit được nêu sau đây: glyxin H2N-CH2-COOH, axit glutamic HOO-[CH2]2-CH(NH2)-COOH, lysin H2N-[CH2]4-CH(NH2)-COOH. Giải thích các kết quả thu được.
Khi giải bài tập này học sinh phải linh hoạt tiến hành các hoạt động cần thiết để có thể giải quyết vấn đề một cách nhanh chóng. Giáo viên có thể gợi ý cho học sinh một số bước như sau:
- Thảo luận tìm hướng giải quyết vấn đề, cụ thể là chọn phản ứng nào để thí nghiệm và dự đoán các hiện tượng xảy ra dựa trên các kiến thức về axit cacboxylic và amin; chọn hóa chất, dụng cụ cần thiết cho các thí nghiệm, dự kiến cách tiến hành thí nghiệm sao cho hiệu quả.
- Thực hiện thí nghiệm, quan sát hiện tượng xảy ra và đối chiếu với dự đoán lúc trước; kết luận về cách giải, trình bày hệ thống cách giải và giải thích các kết quả dựa trên công thức cấu tạo của các chất.
3. Sử dụng các bài tập thực tiễn
Thông qua việc giải các bài tập thực tiễn giúp học sinh linh hoạt vận dụng các kiến thức sách giáo khoa vào cuộc sống, qua đó học sinh thấy việc học hóa học có ý nghĩa hơn, hứng thú hơn. Các bài tập liên quan đến kiến thức thực tiễn có thể dùng để tạo tình huống có vấn đề khi nghiên cứu kiến thức mới, củng cố, vận dụng kiến thức. Giáo viên nên xây dựng các bài tập dạng này để dùng trong các bài dạy rèn luyện năng lực vận dụng kiến thức, huy động học sinh linh hoạt tham gia tìm hiểu các hiện tượng thực tế có liên quan đến kiến thức trong bài.
Ví dụ 4: Nước ta có nền nông nghiệp lâu đời, từ xa xưa ông cha ta đã đúc kết nhiều hiện tượng tự nhiên vào công việc đồng án của mình, trong đó có câu ca dao “Lúa chiêm lấp ló đầu bờ, hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên”. Cho biết cơ sở hóa học của câu ca dao này?
Trong câu ca dao tồn tại hai chủ thể khác nhau (lúa chiêm, tiếng sấm), tuy nhiên hai chủ thể này có một mối quan hệ gắn bó với nhau thông qua một chủ thể khác đó là phân đạm gốc . Giáo viên có thể gợi ý cho học sinh một số kiến thức như sau: lúa chiêm lấp ló đầu bờ là lúa trong giai đoạn trưởng thành, chuẩn bị trổ đồng đồng, rất cần phân đạm cho quá trình phát triển; khi có tiếng sấm thì có mưa, trong không khí có N2 và O2, tia lửa điện trong quá trình tạo sấm sẽ kích thích cho các khí này phản ứng với nhau; không chỉ có cây lúa, các loại cây xanh khác đồng hóa rất tốt phân đạm gốc để sinh trưởng.
Học sinh linh hoạt liên kết, vận dụng các kiến thức về nitơ, axit nitric, phân bón hóa học … để tìm ra cơ sở hóa học của câu ca dao và trình bày một cách hệ thống về những sự kiện xảy ra bằng ngôn ngữ của khoa học.
Ví dụ 5: Nước lấy lên từ các giếng khoan sau một thời gian thường đục và ngả màu vàng. Hãy giải thích hiện tượng trên cơ sở hóa học?
Giáo viên gợi ý cho học sinh một số kiến thức về các ion trong nước ngầm. Từ đó học sinh vận dụng linh hoạt các tính chất của các ion kim loại nặng (như Fe2+, Fe3+) để định hướng giải quyết vấn đề và trình bài hệ thống những quan điểm của mình trên cơ sở hóa học.
4. Sử dụng các bài tập có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị
Việc sử dụng bài tập có hình vẽ, sơ đồ, đồ thị … có tác dụng phát triển năng lực quan sát, tư duy trừu tượng và khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức một cách tổng hợp. Bài tập với hình vẽ, mô hình chú thích đầy đủ sẽ hình thành kiến thức, kỹ năng hóa học; nếu không đầy đủ sẽ hình thành khả năng phán đoán, phân tích. Ngoài ra giáo viên có thể xây dựng bài tập dạng này từ các hình vẽ chuẩn rồi yêu cầu học sinh lựa chọn, thiết kế hệ thống với chức năng tương tự.
Ví dụ 6: Cho 10 lít (đktc) hỗn hợp A gồm N2 và CO2 ở đktc vào 2 lít dung dịch Ca(OH)2 0,02 M thì thu được 1 gam kết tủa. Vẽ đồ thị để xác định % CO2 trong hỗn hợp A theo thể tích.
Đối với dạng bài này giáo viên nên lưu ý cho học sinh đến quá trình phản ứng hóa học mô tả các biến đổi.
CO2 + Ca(OH)2 ----> CaCO3 + H2O (1)
CO2 + H2O + CaCO3 ---> Ca(HCO3)2 (2)
Dựa vào tỷ lệ phản ứng ở phương trình (1) và (2) ta vẽ được đồ thị biểu diễn lượng kết tủa thu được theo lượng CO2 đã phản ứng như sau:
image
Dựa vào đồ thị, nếu sau phản ứng thu được 1 gam kết tủa thì ta có ngay:
Trường hợp 1: Số mol CO2 = 0,01 (mol).
Trường hợp 2: Số mol CO2 = 0,07 (mol).
Trường hợp 1: Số mol CO2 = 0,01 (mol).
Trường hợp 2: Số mol CO2 = 0,07 (mol).
Phương pháp sử dụng bài tập hóa học trong việc rèn luyện phẩm chất linh hoạt trong tư duy giúp cho học sinh tăng cường sự nhạy bén trong vận dụng những tri thức và cách thức hành động vào các tình huống khác nhau một cách sáng tạo. Với những kinh nghiệm còn hạn chế, chắc rằng những ý kiến, những bài tập được trình bày ở trên còn nhiều khiếm khuyết, mong thầy cô hết lòng chỉ bảo để tôi có thêm kinh nghiệm giảng dạy học sinh sau này./.
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét