1 bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o trêng ®¹i häc vinh ------  ------ LÊ TẤN HIỀN XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG BÀI TOÁN NHẬN THỨC NHẰM PHÁT HUY TÍNH TÍCH CỰC TRONG DẠY HỌC NHÓM OXI HÓA HỌC 10 NÂNG CAO. Chuyên nghành: LÝ 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. LÊ VĂN NĂM VINH 2012 2 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Thầy giáo PGS.TS. Lê Văn Năm – 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 Khoa Hóa trường ĐHSP Hà Nội và Thầy giáo PGS.TS Cao Cự Giác Khoa Hóa trường Đại học Vinh đã dành nhiều thời gian đọc và đóng góp những ý kiến quý báu 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 Chu Văn An, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này. Đồng Tháp, tháng 8 năm 2012 Lê Tấn Hiền 3 Mục lục Trang A. Mở Đầu ………………………………………………………………….7 1. Lý do chọn đề tài………………………………………………… 7 2. Mục đích nghiên cứu………………………………………………… 8 3. Nhiệm vụ nghiên cứu………………………………………………9 4. Phương pháp nghiên cứu………………………………………….10 5. Khách thể và đối tượng nghiên cứu………………………………10 6. Giả thuyết khoa học ………………………………………………10 7. Đóng góp mới của đề tài…… ……………………………………10 B. Nội dung 11 Chương I: Cơ sở lí luận của đề tài………………………………… 11 1.1. Vấn đề phát triển năng lực nhận thức………………………………… 11 1.1.1. Vấn đề cơ bản của nhận thức………………………………….11 1.1.2. Học là hoạt động nhận thức tích cực, tự học và sáng tạo của học sinh……………………………………………………… 13 1.1.3. Dạy là hoạt động tổ chức tích cực của giáo viên đối với học sinh………………………………………………………… 20 1.2. Bài toán nhận thức…………………………………………………… .21 1.2.1. Khái niệm về bài toán nhận thức…………………………… .21 1.2.2. Cơ sở của dạy học bằng bài toán nhận thức………………… 24 1.2.3. Ý nghĩa của bài toán nhận thức……………………………….25 1.3. Sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học Hóa học……………………26 1.3.1. Sử dụng bài toán nhận thức để hình thành các khái niệm hóa học cơ bản………………………………………………………26 1.3.2. Sử dụng bài toán nhận thức để phát triển kiến thức lý thuyết nghiên cứu tài liệu mới…………………………………….28 1.3.3. Sử dụng bài toán nhận thức để hình thành và phát triển kỹ năng……………………………………………………… .30 1.3.4. Sử dụng bài toán nhận thức để kiểm tra kiến thức……………31 1.3.5. Sử dụng bài toán nhận thức để giáo dục ý thức………………31 4 1.4. Điều tra thực trạng sử dụng bài tập hóa học trong dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay…………………………………………………………………….33 1.4.1. Mục đích điều tra……………………………………………………33 1.4.2. Nội dung – phương pháp – đối tượng – địa bàn điều tra………… 34 1.4.3. Kết quả điều tra…………………………………………………… 34 TIỂU KẾT CHƯƠNG 1……………………………………………………………35 Chương 2: Xây dựng bài toán nhận thức trong dạy học nhóm Oxi hóa học 10 nâng cao…………………………………………………………… 36 2.1. Nội dung và cấu trúc nhóm oxi hóa học 10 nâng cao…………………………36 2.1.1. Mục tiêu của chương…………………………………………………36 2.1.2. Nội dung kiến thức nhóm oxi……………………………………….38 2.2. Xây dựng bài toán nhận thức (BTNT) để tổ chức hoạt động dạy học của nhóm oxi Hóa học 10 nâng cao………………………………………………………… 39 2.2.1. Quy trình xây dựng bài toán nhận thức (BTNT)…………………….39 2.2.2. Hệ thống BTNT cho nội dung nhóm oxi Hóa học 10 nâng cao…… 43 2.3. Sử dụng BTNT trong các bài học hóa học chương 6 nhóm oxi………………72 2.3.1. Sử dụng BTNT trong bài học nghiên cứu tài liệu mới………………72 2.3.2. Sử dụng BTNT trong dạy bài luyện tập, ôn tập…………………… .78 2.3.3. Sử dụng bài toán nhận thức trong dạy bài học có thí nghiệm và thực hành……………………………………………………………………………… .84 2.3.4. Sử dụng bài toán nhận thức trong dạy bài học có liên quan đến môi trường………………………………………………………………………………91 TIỂU KẾT CHƯƠNG 2……………………………………………………………96 Chương 3: Thực nghiệm sư phạm……………………………………… .97 3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm………………………………………….97 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm………………………………………………97 3.3. Chuẩn bị thực nghiệm…………………………………………………………97 3.3.1. Chọn mẫu thực nghiệm………………………………………………97 3.3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm…………………………………….100 3.4. Kiểm tra kết quả thực nghiệm……………………………………………… 101 5 3.5. Phân tích kết quả thực nghiệm……………………………………………….101 3.5.1. Phương pháp phân tích định tính kết quả………………………… 101 3.5.2. Phương pháp phân tích định lượng kết quả kiểm tra……………….102 3.6. Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm…………………………………………104 3.6.1. Thu thập số liệu và trình bày số liệu qua lần kiểm tra thứ nhất…….104 3.6.2. Thu thập số liệu và trình bày số liệu qua lần kiểm tra thứ 2…… …106 3.6.3. Thu thập số liệu và trình bày số liệu qua lần kiểm tra thứ 3……… 110 3.6.4. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm……………………………113 TIỂU KẾT CHƯƠNG 3…………………………………………………….…… 115 KẾT LUẬN CHUNG VÀ ĐỀ NGHỊ………………………………….… .116 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………… .118 PHỤ LỤC Phụ lục 1. Mẫu phiếu điều tra thực trạng .121 Phụ lục 2 .122 Phụ lục 3………………………………………………………… .……136 6 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTHH : bài tập hóa học. Dd : dung dịch. Đpdd : điện phân dung dịch. Đpnc : điện phân nóng chảy. GV : giáo viên. HS : học sinh. PPDH : phương pháp dạy học. Pưhh : phản ứng hóa học. PTPƯ : phương trình phản ứng. SBT( sbt) : sách bài tập. SGV (sgv) : sách giáo viên. TCHH( tchh) : tính chất hóc học. THPT : trung học phổ thông. TN : thực nghiệm. ĐC (Đc) : đối chứng. TN 1 : thí nghiệm 1. TN 2 : thí nghiệm 2 TN 3 : thí nghiệm 3 đktc : điều kiện tiêu chuẩn. BTNT : bài toán nhận thức. G : giỏi. K : khá. TB : trung bình. YK : yếu kém. 7 PHẦN MỞ ĐẦU 75B 1. Lý do chọn đề tài Ở thời đại ngày nay giáo dục đứng trước một thực trạng là thời gian học có hạn nhưng kiến thức nhân loại phát triển rất nhanh, từ đó một vấn đề hết sức quan trọng là: làm thế nào để học sinh có thể tiếp nhận đầy đủ khối lượng tri thức ngày càng tăng của nhân loại trong khi quỹ thời gian dành cho dạy và học không thay đổi. Để giải quyết vấn đề này thì nền giáo dục phải có biến đổi sâu sắc cả mục đích, nội dung và phương pháp dạy học. Trong đó quan trọng hơn là đổi mới phương pháp dạy và học. Định hướng công cuộc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay là chuyển từ cách dạy “ giáo viên truyền thụ, học sinh tiếp thu” sang việc giáo viên tổ chức các hoạt động dạy học để học sinh dành lấy kiến thức, tự xây dựng kiến thức cho mình, bồi dưỡng năng lực tự học. Định hướng này đã được pháp chế hóa trong luật giáo dục điều 24.2: “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 kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiển, tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”. Thực trạng hiện nay ở các trường trung học phổ thông nói chung thì đa số giáo viên còn nặng về thuyết trình, chỉ chú trọng vào hoàn thành bài giảng, phương pháp dạy học theo kiểu “ truyền thụ một chiều” mà chưa chú ý đến việc phát huy nội lực của người học, học sinh chỉ có một nhiệm vụ là tiếp thu một cách thụ động kiến thức do người thầy truyền cho. Là một giáo viên hóa ở trường phổ thông qua thực tiễn dạy học, bản thân tôi nhận thấy trong quá trình học tập học sinh tỏ ra rất hứng thú và nhớ rất lâu những kiến thức khi chính các em là người khám phá. Còn như bắt các em phải ghi nhớ kiến thức một cách thụ động như trên thì gây nên tâm lí ỷ lại, kiến thức dồn nén không được vận dụng dẫn đến tình trạng lười học, chán nản. Khoa học sư phạm ở nhiều nước trên thế giới cũng đã khẳng định rằng cách tốt nhất để phát triển năng lực nhận thức, năng lực sáng tạo của học sinh là đặt họ 8 vào vị trí chủ thể của hoạt động nhận thức. Chính vì vậy, để nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức của học sinh thì sự phối hợp đồng bộ trong sự đổi mới chương trình, sách giáo khoa và phương pháp dạy học là rất cần thiết. Vấn đề đặt ra là trong thực tiễn hiện nay đất nước vẫn còn nhiều khó khăn, sự nghiệp giáo dục luôn đổi mới và phát triển, với điều kiện trong tay chủ yếu vẫn là sách giáo khoa đòi hỏi giáo viên phải làm thế nào để tổ chức quá trình nhận thức có hiệu quả đồng thời gây được hứng thú tích cực học tập của học sinh. Bài toán nhận thức đáp ứng được yêu cầu đó. Đây là dạng bài tập đòi hỏi học sinh không chỉ tái hiện lại kiến thức mà còn phải tìm tòi, phát hiện kiến thức mới và từ đó phát triển kiến thức và tư duy. Sử dụng bài toán nhận thức để dạy học tích cực là một trong những xu hướng của đổi mới phương pháp dạy học hiện nay đáp ứng yêu cầu đặt ra của xã hội. Từ những lập luận trên chúng tôi đã chọn đề tài: “ Xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức nhằm phát huy tính tích cực trong dạy học nhóm oxi hóa học 10 nâng cao”. làm đề tài nghiên cứu. Với đề tài này, chúng ta đã được biết đến qua một số công trình nghiên cứu về việc sử dụng bài toán nhận thức để nâng cao hiệu quả dạy học của các môn học cụ thể đó là các bài báo, các báo cáo được đăng trên các tạp chí giáo dục, hóa học ứng dụng, các luận án tiến sĩ của các tác giả: Nguyễn Xuân Trường, Lê Đình Trung, Lê Xuân Trọng, Cao Thị Thặng, Lê Văn Năm, Đỗ Thị Thúy Hằng… Đó là những công trình đã trình bày có hệ thống lý luận về bài toán nhận thức và việc sử dụng bài toán nhận thức để nâng cao hiệu quả giảng dạy các nội dung cơ bản của bộ môn hóa học và sinh học trong chương trình phổ thông. 2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở lí luận bài toán nhận thức áp dụng để xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức về nội dung kiến thức chương 6 nhóm oxi (hóa học 10 ) chương trình nâng cao THPT, nghiên cứu các biện pháp sử dụng chúng một cách hiệu quả nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học hoá học ở trường THPT nhằm phát huy tối đa tính tích cực chủ động sáng tạo của học sinh trong hoạt động học tập, góp phần đáng kể vào công cuộc đổi mới và phát triển giáo dục. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 9 3.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận của đề tài: Lí luận về nhận thức, hoạt động nhận thức của học sinh trong quá trình dạy học hóa học nói chung và quá trình giải bài tập nói riêng, bài toán nhận thức với việc phát triển năng lực nhận thức. 3.2. Nghiên cứu nội dung kiến thức chương trình hóa học 10 nâng cao nói chung, nội dung kiến thức chương oxi nói riêng. 3.3. Nghiên cứu quy trình xây dựng bài toán nhận thức, xây dựng hệ thống bài toán nhận thức cho nội dung chương 6 nhóm oxi. 3.4. Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá chất lượng của hệ thống bài tập hóa học đã xây dựng và khả năng áp dụng hệ thống bài tập đó vào quá trình tổ chức hoạt động dạy học hóa học ở lớp 10 trung học phổ thông . 4. Phương pháp nghiên cứu Để hoàn thành nhiệm vụ đặt ra chúng tôi đã sử dụng các phương pháp sau khi nghiên cứu đề tài: 4.1. Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết: -Nghiên cứu các văn bản và chỉ thị của Đảng, Nhà nước, Bộ Giáo Dục và Đào Tạo có liên quan đến đề tài. - Nghiên cứu tài liệu liên quan về lí luận dạy học, tâm lí dạy học, giáo dục học và sách giáo khoa, tài liệu tham khảo phục vụ đề tài. Đặc biệt chú trọng đến cơ sở lí luận của bài tập hóa học và ý nghĩa, tác dụng của loại bài tập hóa học nhận thức đối với hoạt động dạy học . 4.2. Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: + Phương pháp điều tra cơ bản: – Điều tra tổng hợp ý kiến các nhà nghiên cứu giáo dục, các giáo viên đang trực tiếp giảng dạy ở trường trung học phổ thông về thực trạng của việc sử dụng bài tập hóa học trong giảng dạy hoá học nói chung. – Thăm dò lấy ý kiến của giáo viên về giải pháp xây dựng hệ thống bài tập hoá học để củng cố và phát triển kiến thức và sử dụng nó vào quá trình tổ chức hoạt động dạy học. + Phương pháp thực nghiệm sư phạm: – Đánh giá chất lượng của hệ thống bài tập nhận thức đã xây dựng. 10 – Đánh giá hiệu quả đem lại từ việc sử dụng bài tập nhận thức để tổ chức dạy học hóa học. 4.3. Phương pháp sử dụng thống kê toán học trong khoa học giáo dục để xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm. 5. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 5.1. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường phổ thông. 5.2. Đối tượng nghiên cứu: Bài toán nhận thức và vấn đề phát huy tính tích cực trong dạy học nhóm oxi hóa học 10 nâng cao. 6. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được hệ thống bài tập nhận thức theo hướng hoàn thiện và phát triển kiến thức thì sẽ phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của học sinh, gây hứng thú học tập cho học sinh, từ đó nâng cao hiệu quả của việc dạy và học môn hóa học ở trường THPT. 7. Đóng góp mới của đề tài 7.1. Về lý luận: Tiếp tục góp phần hoàn thiện lý luận về bài tập nhận thức trong dạy học hóa học. 7.2. Về thực tiễn: Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập nhận thức nhóm oxi (hóa học 10 nâng cao) để góp phần nâng cao hiệu quả dạy học hóa học nói chung và dạy học lớp 10 nói riêng.