1
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
SGK
Sách giáo khoa
t
0
nc
Nhiệt độ nóng chảy
t
0
s
Nhiệt độ sôi
THPT
Trung học phổ thông
TN
Thực nghiệm
TNKQ
Trắc nghiệm khách quan
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
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
162
3.3.Thực nghiệm sư phạm
162
3.3.1. Đối tượng và địa bàn thực nghiệm
162
3.3.2. Các bước tiến hành thực nghiệm sư phạm
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 1
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
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. 3
+ 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
4
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
một điều kiện quan trọng trong sự định hướng hành vi và hoạt động của con
người trong môi trường xung quanh. 6
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
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 8
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 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:
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. 9
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:
- 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 11
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
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:
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
Trực quan
sinh động
Tư duy
trừu tượng
Thực tiễn
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. 14
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
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. 16
- Trình độ biến hóa: Vận dụng kiến thức vào thực tiễn bằng cách
chuyển tải chúng vào những đối tượng và tình huống quen biết nhưng đã bị
biến đổi hoặc chưa quen biết.
b- Về năng lực tư duy: có thể chia làm 4 cấp độ như sau:
- Cấp 1: Tư duy cụ thể: chỉ có thể suy luận trên các thông tin cụ thể này
đến thông tin cụ thể khác.
- Cấp 2: Tư duy logic: suy luận theo một chuỗi có tổng hợp tuần tự, có
khoa học và có phê phán nhận xét.
- Cấp 3: Tư duy hệ thống: suy luận tính chất, tiếp cận một cách hệ
tương ứng với cấp độ vận dụng trong tiêu chí Bloom.
- Mức độ 4 trong tiêu chí đánh giá của cố GS. Nguyễn Ngọc Quang là
khi HS bắt đầu có nhận thức bậc cao từ phân tích đến tổng hợp và đến đánh
giá. Tuy nhiên, có thể HS nhận thức ở mức độ vận dụng sáng tạo mới chỉ biết
phân tích, tổng hợp nhưng chưa đánh giá được.
Vì thế, theo chúng tôi nên đánh giá trình độ phát triển tư duy của HS
theo các mức độ: Biết, hiểu, vận dụng, vận dụng sáng tạo. Cụ thể:
- Biết: khả năng nhớ lại kiến thức một cách máy móc và nhắc lại được.
- Hiểu: khả năng hiểu thấu được ý nghĩa kiến thức, giải thích được nội
dung kiến thức, diễn đạt khái niệm theo sự hiểu biết mới của mình.
- Vận dụng: Khả năng sử dụng thông tin và biến đổi kiến thức từ dạng
này sang dạng khác, vận dụng kiến thức trong tình huống mới, trong đời sống,
trong thực tiễn.
- Vận dụng sáng tạo: Sử dụng các kiến thức đã có, vận dụng kiến thức
vào tình huống mới với cách giải quyết mới, linh hoạt, độc đáo, hữu hiệu.
Với các tiêu chí đánh giá trình độ nhận thức và tư duy của HS như trên,
trong quá trình dạy học nói chung và dạy học hoá học nói riêng mỗi GV cần
phải chú ý phối hợp nhiều hình thức dạy học sao cho phù hợp nhằm phát triển
tư duy cho HS, hơn nữa cần xây dựng và sử dụng hệ thống các câu hỏi và bài
tập hóa học có chất lượng cao và sử dụng chúng một cách hiệu quả nhất để
nâng cao năng lực nhận thức và phát triển tư duy cho HS. 18
1.2. Thực trạng việc dạy học chƣơng “kim loại kiềm, kiềm thổ, nhôm”
theo hƣớng phát triển năng lực nhận thức của HS hiện nay trên địa bàn
Hoài Đức- Hà Nội
Phương pháp dạy học ở các trường phổ thông hiện nay chủ yếu sử dụng
các PPDH thụ động. Tình trạng thầy đọc, trò ghi vẫn khá phổ biến; sử dụng
phương pháp, kỹ thuật dạy học tích cực còn nhiều hạn chế. Gắn việc giảng
nhóm đông HS, hóa chất, dụng cụ không đủ.
- Có 38,5% số HS được làm thí nghiệm than phiền vì hóa chất không đảm
bảo, kém chất lượng, ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm.
- Có 60,7% HS nhận xét GV không hề sử dụng thí nghiệm trong các bài giảng
lý thuyết của chương.
- Có 80,6% HS nhận xét GV không hề áp dụng công nghệ thông tin trong
toàn bộ các bài giảng của chương.
Qua kết quả điều tra chúng tôi nhận thấy các thầy cô chưa quan tâm
nhiều đến việc phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho học sinh thể hiện ở
cách dạy chưa phát huy được tính tích cực, chủ động sáng tạo của học sinh .
Đó cũng là một nguyên nhân làm cho học sinh khá thụ động trong cách học.
Học sinh thường chỉ thích thầy cô dạy chỗ nào thì học chỗ đó, ngại mày mò
tự tìm hiểu, liên hệ, khám phá. Điều này làm cho học sinh có tính thụ động.
Kết quả điều tra là cơ sở thực tiễn cho việc nghiên cứu đề tài và cũng là
cơ sở cho yêu cầu đổi mới phương pháp dạy học Hóa học trong giai đoạn hiện
nay. Đặc biệt, đối với trường THPT thì việc dạy học phát huy năng lực nhận
thức và tư duy cho học sinh là một điều không thể thiếu, nó sẽ là cơ sở để học
sinh thích ứng với xã hội, tìm kiếm việc làm sau này.
1.3. Đổi mới phƣơng pháp dạy học theo hƣớng dạy học tích cực
1.3.1. Tính tích cực học tập
Tích cực học tập là tính chủ động nhận thức, đặc trưng ở khát vọng
hiểu biết, cố gắng trí tuệ và và nghị lực cao trong quá trình chiếm lĩnh tri thức.
Quá trình nhận thức trong học tập không nhằm phát hiện ra những điều mà
loài người chưa biết mà nhằm lĩnh hội những điều mà loài người đã tích lũy
được. Tuy nhiên học sinh phải khám phá những điều hiểu biết mới đối với 20
bản thân. HS sẽ hiểu và ghi nhớ những gì nắm được qua hoạt động chủ động
của chính mình. Khi tới một trình độ nhất định sự học tập sẽ mang tính chất