ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC
------------------------

NGUYỄN HOÀNG LONG

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TƯ DUY CHO HỌC SINH
TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP
CHƯƠNG SỰ ĐIỆN LI (HÓA HỌC 11- CHƯƠNG TRÌNH NÂNG CAO)

LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC
CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
(BỘ MÔN HÓA HỌC)
Mã số: 60 14 01 11

Người hướng dẫn khoa học: TS. Vũ Anh Tuấn

Hà Nội - 2014


LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin gửi lời cảm ơn trân trọng nhất đến Ban Giám hiệu trường
Đại Học Giáo Dục - Đại Học Quốc Gia Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận lợi
để các học viên chúng tôi hoàn thành tốt nhiệm vụ của mình.
Cùng với các học viên lớp Cao học Lý luận và phương pháp dạy học
bộ môn Hóa học, chân thành cảm ơn quý thầy cô đã tận tình giảng dạy, mở
rộng và chuyển tải kiến thức chuyên môn sâu sắc và cập nhật thông tin hiện
đại về khoa học Giáo dục nói chung và Hóa học nói riêng.
Đặc biệt, tác giả xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến TS. Vũ Anh Tuấn,
người đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo tận tình trong quá trình làm luận văn,
để tác giả hoàn thành tốt luận văn thạc sĩ của mình.

: Hệ thống bài tập

HH

: Hóa học

HS

: Học sinh

LL

: Lý luận

NLTD

: Năng lực tư duy

PP

: Phương pháp

PPDH

: Phương pháp dạy học

TN

: Thực nghiệm


14

1.4. Những đặc trưng và yếu tố cơ bản của năng lực tư duy.........................

16

1.4.1. Những yếu tố cơ bản của năng lực tư duy ............................................... 16
1.4.1. Những đặc trưng cần chú ý của năng lực tư duy .................................... 16
1.5. Bài tập hóa học .......................................................................................... 17
1.5.1. Khái niệm bài tập hóa học ...................................................................... 17
1.5.2. Tác dụng của bài tập hóa học .................................................................. 18
1.5.3. Phân loại bài tập hóa học ........................................................................ 18
1.5.4. Những yêu cầu lí luận dạy học cơ bản đối với bài tập ............................. 19


iii


1.5.5. Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển năng lực tư duy
của học sinh...................................................................................................... 21
1.6. Thực trạng sử dụng bài tập hóa học để phát triển năng lực tư duy ở
trường THPT...............................................................................................

24

1.7. Những biện pháp phát triển năng lực tư duy cho học sinh thông qua bài
tập Hóa học chương Sự điện li - Hóa học 11 nâng cao.................................

24


2.2.6. Bài tập có yếu tố thí nghiệm thực hành ................................................... 55
2.3. Hệ thống bài tập tự luyện không có lời giải...........................................

56


2.3.1. Bài tập sử dụng phương pháp đường chéo .............................................. 56

iv


2.3.2. Bài tập sử dụng phương trình ion ............................................................ 59
2.3.3. Bài tập sử dụng các phương pháp bảo toàn ............................................. 68
2.3.4. Bài tập sử dụng công thức giải nhanh tính pH ........................................ 76
2.3.5. Bài tập có yếu tố thực tế ........................................................................ 77
2.3.6. Bài tập có yếu tố thí nghiệm thực hành ................................................... 78
TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 ................................................................................... 80
CHƯƠNG 3.THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ................................................... 81
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm........................................ 81
3.1.1. Mục đích......................................................................................... .......... 81
3.1.2. Nhiệm vụ ................................................................................................ 81
3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm................................................................ 81
3.3. Tiến trình và nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................. 82
3.3.1. Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ................................................. 82
3.3.2. Trao đổi với giáo viên dạy thực nghiệm ................................................. 82
3.3.3. Tiến hành thực nghiệm ........................................................................... 82
3.4. Phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm................................

84


tra số 2 của lớp 11B4 và 11B6 .......................................................................... 91
Bảng 3.11. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm
tra số 2 của lớp 11B1 và 11B2 .......................................................................... 92
Bảng 3.12. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích bài kiểm
tra số 2 của lớp 11B2 và 11B4 .......................................................................... 92
Bảng 3.13. Bảng phân phối tần số, tần suất và tần suất lũy tích tổng hợp
bài kiểm tra số 2 ............................................................................................... 93
Bảng 3.14. Tổng hợp kết quả bài kiểm tra số 2 ................................................. 94
Bảng 3.15. Các tham số đặc trưng bài kiểm tra số 1 ......................................... 95
Bảng 3.16. Các tham số đặc trưng bài kiểm tra số 2 ......................................... 95
Bảng 3.17. Kết quả xử lý để tính toán các tham số bài kiểm tra số 1 ................ 95

vi


Bảng 3.18. Kết quả xử lý để tính toán các tham số bài kiểm tra số 2 ................ 95
Bảng 3.19. Bảng tổng hợp các tham số đặc trưng ............................................. 96

vii


DANH MỤC SƠ ĐỒ
Sơ đồ 1.1. Cấu trúc 3 bộ phận cơ bản của năng lực .......................................... 13
Hình 3.1. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số ................................................ 89
Hình 3.2. Đồ thị kết quả học tập bài kiểm tra số 1 ............................................ 90
Hình 3.3. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra số 2 ............................................. 93
Hình 3.4. Đồ thị kết quả học tập bài kiểm tra số 2 ............................................ 94

viii


tập để phát triển năng lực nhận thức và tư duy cho HS trong quá trình dạy học HH.
Trong dạy học HH, BTHH vừa là mục đích, vừa là nội dung và cũng vừa là phương

1


pháp dạy học, vừa là phương tiện dạy học hiệu quả. Hiện nay, HS được tiếp xúc với
một khối lượng lớn các BTHH thông qua sách vở , báo, internet. Vì thế người giáo
viên (GV) cần nghiên cứu BTHH trên cơ sở tư duy của HS, áp dụng hệ thống bài tập
(HTBT) trong dạy học hóa học một cách linh hoạt, khéo léo, hợp lý nhằm phát triển tối
đa khả năng tư duy của HS.
Trên các cơ sở đã nêu ở trên tôi mạnh dạn chọn nghiên cứu đề tài:
"Phát
triển năng lực tư duy cho học sinh trung học phổ thông qua hệ thống bài tập hóa
học chương Sự điện li (Hóa học 11 - chương trình nâng cao)" và áp dụng vào
quá trình dạy và học môn Hóa học ở trường Trung học phổ thông (THPT) Kiến An
- Hải Phòng.
2. Mục đích nghiên cứu
Xác định những nội dung có tính phương pháp luận và xây dựng HTBT HH
chương Sự điện li (Hóa học 11- chương trình nâng cao) cần khai thác để phát triển
năng lực nhận thức và tư duy cho HS thông qua quá trình tìm kiếm lời giải nhằm
nâng cao chất lượng dạy học HH, góp phần tích cực vào việc đổi mới phương pháp
dạy học HH ở trường phổ thông hiện nay.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu hoạt động nhận thức và tư duy của HS trong quá trình giải
BTHH, từ đó hướng dẫn HS xây dựng tiến trình luận giải, làm cơ sở cho việc tìm
kiếm lời giải một cách có hiệu quả.
- Xây dựng HTBT có nội dung thuận lợi cho việc rèn tư duy. Thông qua bài tập
đó HS có thể vận dụng để phát triển năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề.
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của những nội dung mang tính

về BTHH.
7.2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:
- Điều tra thực trạng tình hình sử dụng bài tập hóa học ở Trung học trong
việc phát triển tư duy của HS.
- Trao đổi với giáo viên có nhiều kinh nghiệm dạy học.
- Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng
các biện pháp và hệ thống bài tập đã đề xuất.
7.3. Phương pháp xử lý thông tin: Thống kê toán học kết quả thực nghiệm, đưa ra
những kết quả phân tích định tính, định lượng từ đó rút ra kết luận cho đề tài.
8. Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Việc nghiên cứu các vấn đề về bài BTHH từ trước đến nay đã có nhiều công
trình nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước quan tâm đến như Apkin G.L,
Xereda. I.P. nghiên cứu về phương pháp giải toán. Ở trong nước có GS. TS
Nguyễn Ngọc Quang nghiên cứu lý luận về bài toán; PGS. TS Nguyễn Xuân

3


Trường, PGS. TS Lê Xuân Thọ, TS Cao Cự Giác, PGS. TS Đào Hữu Vinh và
nhiều tác giả khác đều quan tâm đến nội dung và phương pháp giải toán... Tuy
nhiên, xu hướng hiện nay của lý luận dạy học là đặc biệt chú trọng đến hoạt động và
vai trò của HS trong quá trình dạy học, đòi hỏi học sinh phải làm việc tích cực, tự
lực. Vì vậy, cần phải nghiên cứu bài BTHH trên cơ sở hoạt động tư duy của HS, từ
đó đề ra cách hướng dẫn HS tự lực giải bài tập, thông qua đó mà tư duy của họ phát
triển.
9. Cấu trúc của luận văn
Ngoài phần mở đầu và kết luận nội dung của luận văn gồm 3 chương:
Chương 1:Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài
Chương 2:Hệ thống bài tập chương Sự điện li - Hóa học 11 nâng cao
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

- Tính khái quát: Khi giải quyết một loạt vấn đề nào đó sẽ đưa ra được mô hình
khái quát, trên cơ sở đó có thể vận dụng để giải quyết các vấn đề tương tự cùng loại.
1.1.3. Những hình thức cơ bản của tư duy
1.1.3.1. Khái niệm
Là một tư tưởng phản ánh những dấu hiệu bản chất khác biệt của sự vật hiện
tượng.

5


Khái niệm có vai trò quan trọng trong tư duy. Nó là điểm đi tới của quá trình
tư duy, cũng là điểm xuất phát của một quá trình.
Trong quá trình tư duy, khái niệm như là công cụ tư duy. Nội dung khoa học
cho khái niệm một nội hàm xác định. Khi ta nói HH vô cơ, HH hữu cơ tức là ta đã
dùng thuật ngữ khoa học. Thuật ngữ sinh ra từ bản thân khái niệm và được xây
dựng định hình trong quá trình hiểu biết.
Nhờ khái niệm hoạt động tư duy phân tích mới có những điểm tựa và cơ sở
để đào sâu kiến thức, đồng thời tiến tới sự xác định khái niệm mới.
Các hoạt động suy luận khái quát hoá, trừu tượng hoá nhờ có khái niệm mới
có cơ sở thao tác, đồng thời đi sâu thêm vào bản chất sự vật hiện tượng.
Những hạn chế đó tiếp diễn thường xuyên thì chất lượng tư duy không đảm
bảo. Vì vậy, trong quá trình truyền thụ kiến thức, biết phát hiện những hạn chế đó
trên nguyên tắc logic trong tư duy, GV sẽ góp phần xây dựng phương pháp tư duy
cho HS.
1.1.3.2. Phán đoán
Là sự tìm hiểu tri thức về mối quan hệ giữa các khái niệm, sự phối hợp giữa các
khái niệm, thực hiện theo một quy tắc, quy luật bên trong.
Nếu khái niệm được biểu diễn bằng một từ hay một cụm từ riêng biệt thì
phán đoán bao giờ cũng được biểu diễn dưới dạng một câu ngữ pháp.
Trong tư duy, phán đoán được sử dụng như là những câu ngữ pháp nhằm liên

+ Các phán đoán có sau gọi là kết luận, dựa vào tính chất của tiền đề mà kết luận.
Như vậy, muốn có suy lý phải thông qua chứng minh. Trong thực tiễn tư duy
ta thường sử dụng suy lý hoặc để chứng minh hoặc để bác bỏ cái gì đó. Suy lý chia
làm ba loại sau:
* Loại suy:Là hình thức tư duy đi từ riêng biệt này đến riêng biệt khác. Loại
suy cho ta những dự đoán chính xác sự phụ thuộc và sự hiểu biết về hai đối tượng.
Khi đã nắm vững các thuộc tính cơ bản của đối tượng thì loại suy sẽ chính xác.
* Suy lý quy nạp: Suy lý từ riêng biệt đến phổ biến, từ những hoạt động tới
các quy luật. Do đó trong quá trình tư duy, sự suy nghĩ theo quy nạp chuyển từ việc
nhận thức các hiện tượng riêng lẻ đến việc nhận thức cái chung. Vì thế các suy lý
quy nạp là yếu tố cấu trúc của tri thức khái quát của việc hình thành khái niệm và
của việc nhận thức các định luật.
* Suy lý diễn dịch: Là cách suy nghĩ đi từ cái chung, định luật, quy tắc, khái
niệm chung đến những sự vật hiện tượng riêng lẻ.
Quá trình suy lý diễn dịch có thể diễn ra như sau:
- Từ tổng quát đến ít tổng quát hơn.

7


- Từ phán đoán có tính chất tổng quát này đến các phán đoán có tính chất
tổng quát khác.
Tri thức ta gặp suy lý từ một tiền đề, có khi từ nhiều tiền đề, đó là hình thức
lập luận ba đoạn với quy tắc của mình.Trong quá trình tư duy quy nạp và suy diễn
bao giờ cũng liên hệ mật thiết với nhau.
Quy nạp và suy diễn gắn bó với nhau như phân tích và tổng hợp. Quá trình
này được thực hiện trong PP xác định mối liên hệ nhân quả trong các hiện tượng.
Với tư cách là hình thức tư duy gián tiếp, suy lý trong tư duy logic có vai trò
quan trọng trong tất cả các hoạt động tư duy. Việc hướng dẫn quy tắc logic trong
suy lý tạo được hiệu quả lớn trong quá trình lĩnh hội tri thức. Khẳng định rèn luyện

mối liên hệ, quan hệ giữa các yếu tố của sự vật nguyên vẹn đó, trong việc liên kết
và liên hệ giữa chúng, vì thế sẽ thu được một sự vật và hiện tượng nguyên vẹn mới.
Tổng hợp không phải là số cộng đơn giản của hai hay nhiều sự vật, không
phải là sự liên kết máy móc các bộ phận thành chỉnh thể. Sự tổng hợp chân chính là
một hoạt động tư duy xác định đặc biệt đem lại kết quả mới về chất, cung cấp một
sự hiểu biết mới nào đó về hiện thực.
Cũng như phân tích, tổng hợp cũng có thể tiến hành trong hoàn cảnh trực
quan khi HS tác động vào sự vật đồng thời tổng hợp bằng "trí tuệ". HS trung học
phổ thông có thể tư duy tổng hợp bằng vốn tri thức, khái niệm cũ.
Như vậy, tư duy tổng hợp cũng được phát triển từ sơ đẳng đến phức tạp với
khối lượng lớn.
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 bản chất hiện tượng sự vật. Sự phát triển của phân tích và tổng
hợp là đảm bảo hình thành của toàn bộ tư duy và các hình thức tư duy của HS.
1.1.4.3. So sánh
Là sự xác định những điểm giống nhau và khác nhau của sự vật, hiện tượng
và những khái niệm phản ánh chúng.
Thao tác so sánh phải kèm theo sự phân tích và tổng hợp. Như vậy so sánh không
những phân biệt và chính xác hóa khái niệm mà còn giúp hệ thống hoá chúng lại.
Trong giảng dạy hóa học thường dùng hai cách so sánh: So sánh tuần tự và
so sánh đối chiếu.
* So sánh tuần tự
Là so sánh trong đó nghiên cứu xong từng đối tượng rồi so sánh với nhau. Ví dụ:
So sánh các hiđrocacbon với nhau: ankan, anken, ankin.

9


* So sánh đối chiếu


10


1.1.5. Phát triển tư duy hóa học[8, 9, 17]
Việc phát triển tư duy cho HS trước hết là giúp cho HS nắm vững kiến thức,
biết vận dụng kiến thức vào việc giải bài tập và thực hành qua đó mà kiến thức HS
thu nhận được trở nên vững chắc và sinh động hơn. HS chỉ thực sự lĩnh hội được tri
thức khi tư duy của họ 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.
Như vậy sự phát triển tư duy của HS 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 PP chuẩn bị lâu dài cho HS hoạt động sáng tạo sau này. Do đó hoạt
động giảng dạy HH cần phải tập luyện cho HS 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 GV điều khiển hoạt động nhận thức của HS để giải quyết các vấn
đề học tập được đưa ra. HS tham gia vào vấn đề này một cách tích cực sẽ nắm được
cả kiến thức và PP 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, HS đều phải giải quyết những vấn đề đòi hỏi liên tưởng
đến những kiến thức đã học trước đó. Nếu HS độc lập chuyển tải tri thức vào tình
huống mới thì chứng tỏ đã có biểu hiện tư duy phát triển.
- Tái hiện nhanh chóng các kiến thức, các mối quan hệ cần thiết để giải quyết
bài toán nào 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 năng lực áp dụng kiến thức vào thực tế. Đây là kết quả phát triển tổng
hợp của sự phát triển tư duy. Để có thể giải quyết tốt các bài toán đòi hỏi HS phải

phát triển lịch sử mà loài người đã đạt được. Theo ý nghĩa đó thì năng lực của người
gắn liền không thể tách rời với tổ chức lao động xã hội và với hệ thống giáo dục
ứng với tổ chức đó.
4. Năng lực luôn được xem xét trong mối quan hệ với hoạt động hoặc quan hệ nhất
định nào đó. Cấu trúc của năng lực gồm ba bộ phận cơ bản: Tri thức về lĩnh vực hoạt
động hay quan hệ đó; Kĩ năng tiến hành hoạt động hay xúc tiến, ứng xử với quan hệ nào
đó; Những điều kiện tâm lí để tổ chức và thực hiện tri thức, kĩ năng đó trong một cơ cấu
thống nhất và theo một định hướng rõ ràng.Ta có sơ đồ sau :

12


CƠ SỞ ĐỂ RÈN
LUYỆN VÀ
PHÁT TRIỂN
NLTD

CÁC YẾU TỐ TÂM LÝ
KIẾN THỨC

KỸ NĂNG

Sơ đồ 1.1. Cấu trúc 3 bộ phận cơ bản của năng lực
1.2.2. Khái niệm năng lực tư duy
Năng lực tư duy là một khả năng, một phẩm chất tâm sinh lý của óc người,
vừa như là cái tự nhiên bẩm sinh, "sẵn có", vừa như là sản phẩm của lịch sử, hơn
nữa là sản phẩm của lịch sử phát triển xã hội. Cái vốn có tự nhiên ấy thông qua rèn
luyện trong thực tiễn mới trở nên một sức mạnh thật sự có hiệu quả của con người
và xã hội.
Năng lực tư duy là sản phẩm của quá trình phát triển ngày càng cao yếu tố tự