Tài liệu Skkn dạy học bài tập chương este lipit hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thpt

DẠY HỌC BÀI TẬP CHƯƠNG ESTE-LIPIT HÓA HỌC 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH THPT PHẦN MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài Định hướng đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã được chỉ rõ trong Nghị quyết Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương Đảng khóa XI (Nghị quyết số 29-NQ/TW): “Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học”, “cuộc cách mạng về phương pháp giáo dục phải hướng vào người học, rèn luyện và phát triển khả năng giải quyết vấn đề một cách năng động, độc lập sáng tạo ngay trong quá trình học tập ở nhà trường phổ thông. Áp dụng những phương pháp giáo dục hiện đại để bồi dưỡng cho học sinh năng lực tư duy sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề”. Để thực hiện mục tiêu chiến lược này, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã xác định cần chuyển đổi mục tiêu giáo dục từ định hướng nội dung sang định hướng phát triển những năng lực chung và năng lực đặc thù từng môn học để giúp HS sống và phát triển trong xã hội hiện đại. Hoá học là một môn khoa học lý thuyết-thực nghiệm, đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống các môn khoa học cơ bản, góp phần hình thành thế giới quan khoa học và tư duy khoa học cho người học. Trong dạy học hóa học, có thể nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực nhận thức, tư duy của HS bằng nhiều biện pháp và phương pháp khác nhau. Giải bài tập hóa học với tư cách là một phương pháp dạy học có tác dụng rất lớn trong việc giáo dục, rèn luyện, phát triển năng lực và nâng cao khả năng vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề học tập và thực tiễn đời sống của HS. Mặt khác, cũng là thước đo trình độ nắm vững kiến thức và kỹ năng hóa học của HS. Với mong muốn dạy học bài tập chương este-lipit hóa học 12-THPT có chất lượng, hiệu quả đáp ứng yêu cầu phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS ở trường THPT Hoa Lư A-Ninh Bình; đồng thời cũng làm phong phú thêm tư liệu dạy học của mình, chúng tôi chọn đề tài: "Dạy học bài tập chương Este-Lipit Hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT", làm đề tài nghiên cứu. 2. Lịch sử nghiên cứu -1- 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 lí luận về bài toán; PGS. TS Nguyễn Xuân Trường, PGS. TS Lê Xuân Thọ, PGS. 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. Một số luận án tiến sĩ, sáng kiến thạc sĩ cũng đã làm phong phú thêm các vấn đề mới trong việc nghiên cứu và ứng dụng PP này vào dạy học như: - Nguyễn Ngọc Bảo (1984). Sử dụng phương pháp chương trình hóa học – nêu vấn đề khi hình thành các khái niệm hóa học cơ bản đầu tiên cho HS Việt Nam. Luận án tiến sĩ Khoa học giáo dục – Liên Xô. - Nguyễn Thanh Hương (1998). Xây dựng và giải quyết các tình huống có vấn đề, nhằm nâng cao hiệu quả dạy học chương “Sự điện ly”. Sáng kiến thạc sĩ Khoa học giáo dục. Trường ĐHSP Hà Nội. - Vũ Ngọc Tuấn (1998). Nâng cao hiệu quả giảng dạy các bài sản xuất hóa học bằng dạy học nêu vấn đề. Sáng kiến thạc sĩ Khoa học giáo dục. Trường ĐHSP Hà Nội. - Lê Văn Năm (2002). Sử dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề - ơrixtic nhằm nâng cao hiệu quả dạy học chương trình hóa đại cương và hóa vô cơ THPT. Luận án tiến sĩ Khoa học giáo dục – ĐHSP Hà Nội. - Vũ Anh Tuấn (2006), xây dựng hệ thống bài tập hóa học nhằm rèn luyện tư duy trong việc bồi dưỡng HSG ở trường THPT. Luận án tiến sĩ khoa học giáo dụcĐH SP Hà Nội. - Nguyễn Thị Thúy (2011). Sử dụng phương pháp dạy học nêu và giải quyết vấn đề trong dạy học phần hóa phi kim lớp 11 nâng cao- THPT. Sáng kiến thạc sĩ Khoa học giáo dục. Trường ĐHSP Hà Nội. - Nguyễn Thị Lý (2012). Sử dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề hỗ trợ dạy học - phần kim loại Hóa Học lớp 12 nâng cao –THPT. Sáng kiến thạc sĩ. Trường ĐHGD-ĐHQG Hà Nội. ... Những đóng góp to lớn của các tác giả được nêu trên trong tiến trình nghiên cứu về PPDH giải quyết vấn đề là không thể phủ nhận. Tuy nhiên còn có một số vấn đề trong PP này mà chưa một tác giả nào đề cập đến đó là: -2- - Xây dựng tình huống có vấn đề theo nội dung từng bài, từng chương của chương trình hóa học phổ thông hiện hành một cách có hệ thống. - Hướng dẫn HS tự phát hiện, xây dựng và giải quyết các tình huống có vấn đề của thực tiễn liên quan đến nội dung bài học. - Hướng dẫn HS vận dụng kiến thức đã học vào việc nghiên cứu và giải quyết các vấn đề thực tế. Dạy học giải quyết vấn đề không phải là phương pháp dạy học mới, PP này đã xuất hiện từ những năm 60 của thế kỷ XX. Đây là một trong những PPDH tích cực đã được nhiều tác giả nghiên cứu viết thành đề tài nghiên cứu khoa học, cũng như viết thành sách dùng cho sinh viên các trường đại học và GV các THPT. Những tác giả có nhiều đóng góp lớn phải kể đến như: Nguyễn Cương, Nguyễn Ngọc Bảo, Nguyễn Thị Sửu, Đặng Thị Oanh, Lê Văn Năm, Nguyễn Đình Am, ... Tuy nhiên, xu hướng hiện nay của lí luận dạy học là đặc biệt chú trọng đến hoạt động và vai trò của HS trong quá trình dạy học, đòi hỏi HS phải làm việc tích cực. Vì vậy việc xây dựng và nghiên cứu sử dụng hệ thống bài tập định hướng phát triển năng lực trong dạy học hóa học một cách linh hoạt, có sự kết hợp hợp lý với các PPDH khác để phát triển tối đa năng lực nhận thức và tư duy của HS, năng lực GQVĐ cho HS là yêu cầu trong nhiệm vụ đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục hiện nay. 3. Mục đích nghiên cứu Dạy học bài tập chương este-lipit hóa học 12 nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS và nâng cao chất lượng dạy học bài tập hoá học THPT. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu Để thực hiện mục đích trên, nhiệm vụ nghiên cứu được đề ra như sau: 1- Nghiên cứu cơ sở lí luận có liên quan đến đề tài về: PPDH, phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong quá trình dạy - học Hóa học; BTHH và mối quan hệ giữa BTHH với việc nâng cao năng lực GQVĐ. 2- Phân tích cấu trúc, nội dung chương trình hoá học THPT đi sâu vào chương este-lipit, hóa học 12. 3- Lựa chọn, xây dựng hệ thống bài tập chương este-lipit, hóa học 12 và nghiên cứu các phương pháp sử dụng chúng trong việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS. 4- Thiết kế giáo án bài dạy để phát triển năng lực GQVĐ cho HS. 5- Điều tra thực trạng việc sử dụng BTHH trong dạy học hiện nay và trong việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS ở một số trường THPT ở Ninh Bình. -3- 6- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá chất lượng, tính phù hợp của hệ thống bài tập đã xây dựng và tính khả thi, hiệu quả của các phương pháp sử dụng đã đề xuất nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS. 5. Phạm vi nghiên cứu Đề tài tập trung nghiên cứu việc sử dụng BTHH chương este-lipit hóa học 12 để phát triển năng lực GQVĐ cho HS. Các nghiên cứu khảo sát được tiến hành trên phạm vi trường THPT Hoa Lư A- Hoa Lư-Ninh Bình. Lớp thực nghiệm: Lớp 12A, 12E trường THPT Hoa Lư A. Lớp đối chứng: Lớp 12B, 12I trường THPT Hoa Lư A. Số liệu sử dụng để nghiên cứu đề tài này được thu thập và điều tra khảo sát mới từ 8/2016 đến 10/2016. 6. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 6.1. Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học hóa học ở trường THPT. 6.2. Đối tượng nghiên cứu Dạy học bài tập chương este-lipit, hóa học 12 đã được chọn lọc và phân dạng nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho HS. 7. Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế được bài tập chương este-lipit hóa học 12, theo định hướng PTNL GQVĐ sẽ góp phần nâng cao chất lượng dạy – học hoá học phổ thông. 8. Phương pháp nghiên cứu Để chứng minh giả thuyết trên, đề tài sử dụng phối hợp các nhóm phương pháp nghiên cứu sau đây: 8.1. Nhóm các phương pháp nghiên cứu lí luận Nghiên cứu, tổng quan các tài liệu về lý luận dạy học có liên quan đến đề tài. Sử dụng phối hợp các phương pháp phân tích, đánh giá, tổng hợp, hệ thống hóa, khái quát hóa… các tài liệu đã thu thập được từ các nguồn khác nhau. 8.2. Nhóm các phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Điều tra, phỏng vấn GV và HS về thực trạng việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS trong dạy học hóa học. -4- - Quan sát quá trình học tập của HS qua các giờ học, phỏng vấn HS. - Thực nghiệm sư phạm đánh giá hiệu quả và tính khả thi của hệ thống bài tập và các biện pháp đã đề xuất để bồi dưỡng năng lực GQVĐ. - Bảng kiểm đánh giá năng lực GQVĐ được phát hiện. 8.3. Phương pháp xử lí thông tin Sử dụng phương pháp thống kê toán học trong nghiên cứu khoa học giáo dục để xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm. 9 . Đóng góp mới của đề tài - Tổng hợp cơ sở lý luận về: Đổi mới PPDH; năng lực và sự phát triển năng lực GQVĐ và sử dụng BTHH để phát triển năng lực GQVĐ cho HS. - Điều tra, đánh giá được thực trạng sử dụng BTHH và phát triển năng lực GQVĐ cho HS thông qua BTHH ở một số trường THPT của tỉnh Ninh Bình. - Đề xuất 5 nguyên tắc lựa chọn, qui trình 6 bước xây dựng và sắp xếp hệ thống BTHH kèm theo một số biện pháp sử dụng bài tập để PTNL GQVĐ cho HS. - Chúng tôi đã lựa chọn, xây dựng được hệ thống BTHH gồm 82 bài tập (62 bài tập về este và 20 bài tập về chất béo) theo định hướng PTNL GQVĐ cho HS. - Tiến hành TNSP tại trường THPT Hoa Lư A tỉnh Ninh Bình. Kết quả TNSP đã bước đầu khẳng định tính phù hợp, tính hiệu quả và tính khả thi của hệ thống BTHH và những biện pháp đã đề xuất. 10. Cấu trúc của sáng kiến Ngoài phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, nội dung sáng kiến được trình bày trong 3 chương: Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài Chương 2: Lựa chọn, xây dựng và thiết kế dạy học bài tập hóa học chương estelipit, hóa học 12 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh Chương 3: Hiệu quả của sáng kiến thông qua thực nghiệm sư phạm -5- PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI A. CƠ SỞ LÝ LUẬN 1. Định hướng đổi mới giáo dục phổ thông [9], [11], [29], [43] 1.1. Một số quan điểm chỉ đạo đổi mới giáo dục trung học Giáo dục nước ta tiến hành đổi mới về căn bản toàn diện dựa trên những quan điểm định hướng sau: Luật Giáo dục, số 38/2005/QH11, điều 28 (trang 1) quy định: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động sáng tạo của HS; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hướng thú học tập cho HS”. Báo cáo chính trị Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XI: “Đổi mới chương trình, nội dung, phương pháp dạy và học, phương pháp thi, kiểm tra theo hướng hiện đại, nâng cao chất lượng toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục lí tưởng, giáo dục truyền thống lịch sử cách mạng, đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách nhiệm xã hội”. Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học”; “Đổi mới căn bản hình thức và phương pháp thi, kiểm tra và đánh giá kết quả giáo dục, đào tạo, bảo đảm trung thực, khách quan". Văn kiện Đại hội XI của Đảng cộng sản Việt Nam về chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam thời kì 2011 – 2020 đã xác định mục tiêu chung phát triển giáo -6- dục – đào tạo là: “ Đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục, đào tạo; đổi mới chương trình, nội dung, PP dạy và học, PP thi, kiểm tra theo hướng hiện đại, nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện, đặc biệt coi trọng giáo dục, giáo dục truyền thống lịch sử cách mạng, đạo đức lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, tác phong công nghiệp, ý thức trách nhiệm xã hội”. Những quan điểm định hướng này đã tạo cơ sở và môi trường pháp lí thuận lợi cho việc đổi mới đồng bộ mục tiêu PPDH, nội dung, kiểm tra đánh giá theo định hướng PTNL người học. 1.2. Những định hướng đổi mới chương trình giáo dục phổ thông Chương trình giáo dục phổ thông được xây dựng có sự chuyển từ định hướng nội dung dạy học sang định hướng PTNL. Giáo dục định hướng năng lực nhằm đảm bảo chất lượng diễn ra của việc DH, thực hiện mục tiêu phát triển toàn diện các phẩm chất nhân cách, chú trọng năng lực vận dụng tri thức trong những tình huống thực tiễn nhằm chuẩn bị cho con người năng lực GQVĐ các tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, chương trình này nhấn mạnh vai trò người học với tư cách chủ thể của quá trình nhận thức. Do vậy, chương trình được xây dựng hướng tới phát triển những năng lực chung mà mọi HS đều cần, để có thể tham gia hiệu quả nhiều hoạt động trong đời sống xã hội và học tập suốt đời (ví dụ năng lực nhận thức, năng lực GQVD, năng lực hợp tác, năng lực tự học v.v…). Đồng thời hướng tới PTNL chuyên biệt, liên quan đến một môn học hoặc một lĩnh vực hoạt động cụ thể phù hợp với khuynh hướng nghề nghiệp tương lai mỗi cá nhân. Chú trọng xây dựng các mức độ khác nhau của cả năng lực chung, năng lực chuyên biệt ở từng cấp học, môn học. Các năng lực chung cùng với các năng lực chuyên biệt tạo thành nền tảng chung cho hoạt động giáo dục và dạy học. Các nhà khoa học giáo dục nước ta đã đề xuất định hướng chuẩn đầu ra về phẩm chất và năng lực chung của chương trình giáo dục các cấp học cụ thể. 1.3. Đổi mới phương pháp dạy học ở trường trung học Theo định hướng PTNL sự đổi mới PPDH không chỉ chú ý tích cực hóa HS về hoạt động trí tuệ mà còn chú trọng rèn luyện, PTNL GQVĐ gắn với những tình huống của cuộc sống và nghề nghiệp, gắn hoạt động trí tuệ với hoạt động thực hành, -7- thực tiễn. Tăng cường việc học tập trong nhóm, đổi mới quan hệ GV-HS theo hướng cộng tác nhằm PTNL xã hội cho HS. Ngoài việc học những tri thức và kỹ năng riêng lẻ của các môn học cần bổ sung các chủ đề học tập phức hợp nhằm PTNL GQVĐ phức hợp, liên môn học. Việc đổi mới PPDH của GV được thể hiện qua các nét đặc trưng cơ bản sau: - DH thông qua tổ chức liên tiếp các hoạt động học tập, từ đó giúp HS tự khám phá những điều chưa biết chứ không phải thụ động tiếp thu những tri thức được sắp đặt sẵn. - Chú trọng rèn luyện cho HS những tri thức PP để HS biết cách tự tìm kiến thức đã có, biết cách suy luận để tìm tòi và phát hiện kiến thức mới, từ đó hình thành và PTNL sáng tạo trong HS. - Tăng cường phối hợp học tập cá thể với học tập hợp tác theo phương châm tạo điều kiện để HS suy nghĩ, làm việc nhiều hơn và thảo luận, chia sẻ nhiều hơn. - Chú trọng đánh giá kết quả học tập theo mục tiêu bài học trong suốt tiến trình DH thông qua hệ thống câu hỏi, bài tập. Chú trọng phát triển kỹ năng tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của HS để tìm được nguyên nhân và đề xuất cách khắc phục sửa chữa sai sót. Trên cơ sở những định hướng về đổi mới nội dung, PPDH mà GV có thể thực hiện hoạt động DH của mình theo các biện pháp khác nhau phù hợp với điều kiện, đối tượng HS của mình để đảm bảo tính hiệu quả của việc PTNL cho HS. Như vậy, đổi mới giáo dục phổ thông thực hiện theo định hướng PTNL người học nên sự đổi mới chương trình, PPDH, kiểm tra đánh giá các môn học được thực hiện theo chuẩn đầu ra về phẩm chất, các năng lực chung, năng lực chuyên biệt trong các môn học của HS. 2. Năng lực và phát triển năng lực cho học sinh trung học phổ thông [11], [12], [26], [27], [31] 2.1. Khái niệm năng lực Khái niệm năng lực được định nghĩa theo nhiều cách khác nhau khi dựa trên các dấu hiệu khác nhau của chúng. Nhà tâm lý học người Pháp, Denys Tremblay (2002) quan niệm rằng: “Năng lực là khả năng hoạt động, đạt được thành công và chứng minh sự tiến bộ nhờ vào -8- khả năng huy động và sử dụng hiệu quả nhiều nguồn tích hợp của các nhân khi giải quyết các vấn đề của cuộc sống”. F.E Weinert (2001) cho rằng “Năng lực gồm những kỹ năng và kỹ xảo học được hoặc sẵn có của cá thể nhằm giải quyết các tình huống xác định, cũng như sự sẵn sàng về động cơ, xã hội và khả năng vận dụng các cách giải quyết vấn đề một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong những tình huống linh hoạt” Benrd Meier, Nguyễn Văn Cường đưa ra định nghĩa: Năng lực là khả năng thực hiện có hiệu quả và có trách nhiệm các hành động, giải quyết các nhiệm vụ, vấn đề thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân trong những tình huống khác nhau trên cơ sở vận dụng hiểu biết, kỹ năng, kỹ xảo và kinh nghiệm cũng như sự sẵn sàng hành động”. Năng lực là khả năng đáp ứng thích hợp và đầy đủ các yêu cầu của một lĩnh vực hoạt động (Từ điển Webster’s New 20th Century, 1965). Theo chương trình giáo dục phổ thông của Quebec – Canada thì: Năng lực là sự kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kĩ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân… nhằm giải quyết hiệu quả một nhiệm vụ cụ thể trong bối cảnh nhất định. Như vậy, năng lực là một thuộc tính tâm lý phức hợp, là điểm hội tụ của nhiều yếu tố như tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, kinh nghiệm sự sẵn sàng hành động và trách nhiệm đạo đức có liên hệ tác động qua lại với nhau mà mỗi cá nhân có thể hành động thành công trong các tình huống mới. 2.2. Đặc điểm và cấu trúc chung của năng lực Từ khái niệm và phân tích đặc điểm của năng lực, việc xác định cấu trúc của năng lực theo các tiếp cận sau: - Về bản chất: năng lực là khả năng của chủ thể kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức hợp lý các kiến thức, kĩ năng với thái độ giá trị, động cơ... nhằm đáp ứng yêu cầu phức tạp của một hoạt động, đảm bảo cho hoạt động đó có chất lượng trong một bối cảnh (tình huống) nhất định. - Về mặt biểu hiện: năng lực biểu hiện bằng sự biết sử dụng các kiến thức, kĩ năng, thái độ và giá trị động cơ trong một tình huống có thực chức không phải là sự -9- tiếp thu tri thức rời rạc tách rời tình huống thực tức là thể hiện trong hành vi, hành động và sản phẩm ... có thể quan sát được. - Về thành phần cấu tạo: năng lực được cấu thành bởi các thành tố kiến thức, kỹ năng, thái độ, giá trị, tình cảm và động cơ cá nhân, tư chất. Theo các tiếp cận này có nhiều mô hình cấu trúc năng lực khác nhau. Theo tiếp cận về thành phần cấu tạo thì cấu trúc chung của năng lực được mô tả là sự kết hợp của bốn năng lực thành phần: năng lực chuyên môn, năng lực PP, năng lực xã hội và năng lực cá thể. Cấu trúc chung của năng lực hành động được mô tả bằng sơ đồ sau: Hình 1.1 Các thành phần cấu trúc của năng lực hành động Năng lực chuyên môn (Professional competency): Là khả năng thực hiện các nhiệm vụ chuyên môn cũng như đánh giá kết quả một cách độc lập, có phương pháp và chính xác về mặt chuyên môn. Nó được tiếp nhận qua việc học nội dung – chuyên môn và chủ yếu gắn với các khả năng nhận thức và tâm lý vận động. Năng lực phương pháp (Methoducal competency): Là khả năng hành động có kế hoạch, định hướng mục đích trong việc giải quyết các nhiệm vụ và vấn đề. năng lực PP báo gồm năng lực PP chung và năng lực PP chuyên môn. Trung tâm của năng lực PP là những PP nhận thức, xử lý, đánh giá, truyền thụ và giới thiệu trình bày tri thức. Nó được tiếp nhận qua việc học PP luận – GQVĐ. Năng lực xã hội (Social competency): Là khả năng đạt được mục đích trong những tình huống xã hội cũng như trong những nhiệm vụ khác nhau với sự phối hợp chặt chẽ với những thành viên khác. Năng lực cá thể (Induvidual competency): Là khả năng xác định, suy nghĩ và đánh giá được những cơ hội phát triển cũng như những giới hạn của mình, phát triển được năng khiếu cá nhân cũng như xây dựng kế hoạch cho cuộc sống riêng và hiện thực hoá kế hoạch đó; những quan điểm, chuẩn giá trị đạo đức và động cơ chi - 10 - phối các hành vi ứng xử. Nó được tiếp nhận qua việc học cảm xúc – đạo đức và liên quan đến tư duy và hành động tự chịu trách nhiệm. Mô hình cấu trúc năng lực theo tiếp cận này có thể cụ thể hóa trong từng lĩnh vực chuyên môn, nghề nghiệp khác nhau và trong mỗi lĩnh vực nghề nghiệp người ta cũng mô tả các loại năng lực khác nhau. Về bản chất, biểu hiện của năng lực mô tả hình tảng băng gồm 3 tầng: - Tầng 1 là tầng làm: tầng những gì mà cá nhân thực hiện được, làm được vì thế nên có thể quan sát được. - Tầng 2 là tầng suy nghĩ: tầng kiến thức, kỹ năng tư duy cùng với giá trị niềm tin là cơ sở quan trọng để phát triển tư duy suy nghĩ ... là điều kiện để phát triển NL, chúng ở dạng tiềm năng, không quan sát được. - Tầng 3 là tầng mong muốn, tầng sâu nhất, quyết định cho sự khởi phát và tính độc đáo của năng lực được hình thành, trong đó có động cơ và tính tích cực của nhân cách có tính quyết định. Nếu có mong muốn thực sự thì có thể đạt được những điều ở tầng 1 và 2. Tầng 1 là tầng thể hiện kết quả của hoạt động đồng thời cũng thể hiện con đường, phương thức hình thành và PTNL. Mô hình tảng băng về cấu trúc năng lực thể hiện được bản chất của năng lực, của mối liên hệ giữa các yếu tố ẩn tàng và yếu tố có thể quan sát được, của yếu tố tình cảm và ý trí... Từ cấu trúc và năng lực cho thấy, GD định hướng năng lực không chỉ nhằm mục tiêu PTNL chuyên môn bao gồm tri thức, kỹ năng chuyên môn mà còn PTNL PP, năng lực xã hội và năng lực cá thể. Những năng lực này không tách rời nhau mà có mối liên hệ chặt chẽ với nhau. Như vậy, để hình thành năng lực thực sự cho người học, chúng ta cần phát triển toàn diện nhân cách con người của HS. 2.3. Các năng lực chung và chuyên biệt cần hình thành và phát triển cho học sinh trong dạy học hóa học Theo [9], [10], [11] thì các năng lực cần phát triển cho HS được phân thành 2 nhóm là nhóm năng lực chung và năng lực chuyên biệt. Năng lực chung là những năng lực cơ bản, thiết yếu hoặc cốt lõi… làm nền tảng cho mọi hoạt động của con người trong cuộc sống và lao động nghề nghiệp. - 11 - Các năng lực chung cần hình thành và phát triển cho HS bao gồm 8 năng lực đó là: năng lực tự học; năng lực GQVĐ; năng lực tư duy, sáng tạo; năng lực thẩm mỹ; năng lực thể chất; năng lực giao tiếp và ngôn ngữ; năng lực hợp tác; năng lực sử dụng công nghệ thông tin về truyền thông; năng lực tính toán. Năng lực cơ bản: Là những năng lực được hình thành và phát triển trên cơ sở các Năng lực cơ bản theo định hướng chuyên sâu, đặc trưng cho mỗi chuyên nghành, chuyên sâu môn học. Cấu trúc năng lực cơ bản trong DHHH: Sử dụng ngôn ngữ hóa học Thực hành hóa học Tính toán Năng lực chuyên biệt Giải quyết vấn đề Vận dụng kiến thức vào thực tiễn Hình 1.2 Các thành phần cấu trúc của năng lực cơ bản trong DHHH Trong DHHH cần hình thành và phát triển cho HS các năng lực cơ bản sau: Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học: Năng lực sử dụng biểu tượng hóa học; Năng lực sử dụng thuật ngữ hóa học; Năng lực sử dụng danh pháp hóa học. Năng lực thực hành hóa học bao gồm: Năng lực tiến hành thí nghiệm (TN), sử dụng TN an toàn; Năng lực quan sát, mô tả, giải thích các hiện tượng TN và rút ra kết luận; Năng lực xử lý thông tin liên quan đến TN; Năng lực tính toán: Tính toán theo khối lượng chất tham gia và tạo thành sau phản ứng; Tìm ra được mối quan hệ và thiết lập được mối quan hệ giữa kiến - 12 - thức hóa học với các phép toán học; Sử dụng hiệu quả các thuật toán để biện luận và tính toán các dạng bài toán hóa học và áp dụng trong các tình huống thực tiễn. Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học: Phân tích được tình huống trong học tập môn HH; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập môn HH; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống. Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống (năng lực nghiên cứu khoa học): có năng lực hệ thống hóa kiến thức; năng lực phân tích, tổng hợp các kiến thức hóa học vào cuộc sống thực tiễn; năng lực phát hiện các nội dung kiến thức hóa học được ứng dụng trong các vấn đề, lĩnh vực khác; năng lực phát hiện các vấn đề trong thực tiễn và sử dụng kiến thức hóa học để giải quyết. Như vậy, trong DHHH GV cần chú trọng phát triển ở HS những năng lực chung và các năng lực chuyên biệt trên để tạo điều kiện cho HS phát triển được trong xã hội hiện đại. 3. Phương pháp dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề [30], [32], [33], [34], [35] 3.1. Khái niệm và bản chất dạy học giải quyết vấn đề VĐ khác với nhiệm vụ thông thường ở chỗ khi giải quyết một nhiệm vụ thì đã có sẵn trình tự và cách thức giải quyết cũng như những kiến thức kỹ năng đã có đủ để giải quyết nhiệm vụ đó. Theo giáo dục học: Dạy học GQVĐ là đặt HS vào vị trí nhà nghiên cứu. “Chính sự lôi cuốn của vấn đề học tập nghiên cứu” đã làm hoạt động hóa nhận thức của HS, rèn luyện ý chí và khả năng hoạt động cho HS. Dạy học GQVĐ là PPDH trong đó GV tạo ra những tình huống có VĐ điều khiển HS phát hiện VĐ, hoạt động tự giác, tích cực, chủ động, sáng tạo để GQVĐ và thông qua đó chiếm lĩnh tri thức, rèn luyện kĩ năng và đạt được những mục đích học tập khác. Dạy học GQVĐ không phải là PPDH riêng biệt mà là một tập hợp nhiều PPDH liên kết chặt chẽ với nhau và tương tác với nhau, trong đó PP xây dựng tình huống có VĐ và dạy HS GQVĐ giữ vai trò trung tâm, gắn bó các PPDH khác trong tập hợp. - 13 - 3.2. Quy trình dạy học theo PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề Dạy học GQVĐ được thực hiện linh hoạt theo 4 bước chính và trong mỗi bước có các hoạt động cụ thể gồm: Bước 1. Nhận biết vấn đề - Đưa ra vấn đề - Tạo tình huống có VĐ. - Trong bước này cần phân tích tình huống đặt ra, giải thích và chính xác hóa để hiểu đúng tình huống và nhận biết được VĐ. - Phát biểu VĐ: VĐ cần được trình bày rõ ràng và đặt mục đích GQVĐ đó. Bước 2. Nghiên cứu tìm các phương án giải quyết Nhiệm vụ của bước này là tìm các phương án khác nhau để GQVĐ. Để tìm các phương án GQVĐ, cần so sánh, liên hệ với những cách giải quyết các vấn đề tương tự đã biết cũng như tìm các phương án giải quyết mới. Các phương án giải quyết đã tìm ra cần được sắp xếp, hệ thống hoá để xử lý ở giai đoạn tiếp theo. Khi có khó khăn hoặc không tìm được phương án giải quyết thì cần trở lại việc nhận biết VĐ. - Phân tích VĐ, làm rõ những mối liên hệ giữa cái đã biết và cái phải tìm. - Xây dựng các giả thuyết về VĐ đặt ra theo các hướng khác nhau. - Lập kế hoạch GQVĐ. - Đề xuất các hướng giải quyết, có thể điều chỉnh, thậm chí bác bỏ và chuyển hướng khi cần thiết. Bước 3. Giải quyết vấn đề - Thực hiện kế hoạch GQVĐ. Kiểm tra các giả thuyết bằng các PP khác nhau. Kiểm tra sự đúng đắn và phù hợp thực tế của lời giải. - Kiểm tra tính hợp lý hoặc tối ưu của lời giải. Trong bước này cần quyết định phương án GQVĐ. Các phương án giải quyết đã được tìm ra cần được phân tích, so sánh và đánh giá xem có thực hiện được việc GQVĐ hay không. Nếu có nhiều phương án có thể giải quyết thì cần so sánh để xác định phương án tối ưu. Nếu việc kiểm tra các phương án đã đề xuất đưa đến kết quả là không GQVĐ được thì cần trở lại giai đoạn tìm kiếm phương án giải quyết mới. Khi đã quyết định được phương án thích hợp, giải quyết được vấn đề tức là đã kết thúc việc GQVĐ. Bước 4: Kết luận - Thảo luận về các kết quả thu được và đánh giá. - Khẳng định hay bác bỏ giả thiết đã nêu. - 14 - - Đề xuất những VĐ mới có liên quan nhờ xét tương tự, khái quát hóa, lật ngược vấn đề và giải quyết nếu có thể. - Tìm hiểu những khả năng ứng dụng kết quả. - Phát biểu kết luận. - Cuối cùng là vận dụng vào tình huống mới. Quy trình này phụ thuộc vào nhiều yếu tố và tính phức của VĐ nghiên cứu trình độ kiến thức và năng lực nhận thức của HS. Do đó quá trình vận dụng có thể thay đổi đơn giản hơn hoặc phức tạp hơn. Cấu trúc quy trình PPDH phát hiện và GQVĐ được mô tả bằng sơ đồ sau: Hình 1.3. Sơ đồ quy trình DH GQVĐ 3.3. Các mức độ của việc áp dụng PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề Khi vận dụng DH GQVĐ trong DHHH, cần chú ý lựa chọn các mức độ cho phù hợp với trình độ nhận thức của HS và nội dung cụ thể của mỗi bài học, ví dụ như các mức độ dưới đây: Mức độ 1: GV đặt VĐ, nêu cách GQVĐ, đồng thời GV GQVĐ (thuyết trình hoặc làm thí nghiệm). HS là người quan sát và tiếp nhận kết luận do GV thực hiện. Đây là mức thấp nhất và thường áp dụng với HS THPT. Để tăng mức độ tham gia của HS cao hơn, GV và HS cùng rút ra kết luận hoặc HS quan sát rút ra kết luận dưới sự gợi ý của GV. - 15 - Mức độ 2: GV nêu VĐ, gợi ý HS tìm cách GQVĐ và tổ chức cho HS tham gia GQVĐ. GV và HS cùng đánh giá kết quả và rút ra kết luận. Mức độ 3: GV gợi ý (GV cung cấp thông tin cho HS, tạo tình huống) để HS phát hiện VĐ, hướng dẫn HS tìm cách GQVĐ, HS tiến hành GQVĐ, GV và HS cùng đánh giá kết quả và rút ra kết luận. Mức độ 4: HS tự phát hiện VĐ cần nghiên cứu, nêu giả thuyết, lập kế hoạch và tự lực GQVĐ, tự đánh giá và tự rút ra kết luận, GV nhận xét và đánh giá. 3.4. Ưu điểm, nhược điểm của PPDH phát hiện và giải quyết vấn đề 3.4.1. Ưu điểm - PPDH GQVĐ giúp HS vừa nắm được kiến thức mới, vừa nắm được PP đi tới kiến thức đó, lại vừa phát triển tư duy tích cực, độc lập sáng tạo và có tiềm năng vận dụng tri thức vào những tình huống mới, chuẩn bị năng lực thích ứng với đời sống xã hội, phát hiện kịp thời và giải quyết hợp lí các VĐ đã nảy sinh. - Cho phép các HS phát triển các phương thức tiếp cận của chính họ. - Khuyến khích óc sáng tạo, say mê khoa học của HS. - Thông qua việc chứng minh hay bác bỏ giả thuyết, GV làm cho HS hiểu rằng đó chính là con đường tất yếu của sự tìm tòi khám phá. 3.4.2. Nhược điểm - Sử dụng PPDH GQVĐ thường mất nhiều thời gian hơn so với các PP khác. - Khó đánh giá sự tham gia của từng cá nhân. - Thiếu kiến thức hay kỹ năng có thể cản trở công việc của cả lớp. - Tìm kiếm từng loại VĐ cho từng phần kiến thức là không dễ dàng. - Đòi hỏi cao năng lực tổ chức, cố vấn, trọng tài và ứng xử với các kiểu nhân cách người học của GV. - Đòi hỏi hành vi chuyên nghiệp của các thành viên trong nhóm HS. 4. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh [11], [19], [22], [26], [31], [32] 4.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề Năng lực GQVĐ là năng lực hoạt động trí tuệ của con người khi đứng trước những vấn đề, những bài toán cụ thể, có mục tiêu và có tính hướng đích - 16 - cao đòi hỏi phải huy động khả năng tư duy tích cực và sáng tạo nhằm tìm ra lời giải cho vấn đề (VĐ). Năng lực GQVĐ có thể được hiểu là khả năng của con người phát hiện ra VĐ cần giải quyết và biết vận dụng những kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm của bản thân, sẵn sàng hành động để giải quyết thành công VĐ đặt ra. Năng lực GQVĐ là tổ hợp các năng lực thể hiện ở các kĩ năng (thao tác tư duy và hoạt động) trong hoạt động nhằm giải quyết có hiệu quả những nhiệm vụ của VĐ. Vì vậy, năng lực GQVĐ là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ cảm xúc để giải quyết những tình huống có VĐ đang ở đó không có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường. 4.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề Từ cấu trúc chung của năng lực và đặc điểm của năng lực GQVĐ thì theo [11], cấu trúc năng lực GQVĐ được dự kiến phát triển ở HS gồm 4 thành tố: Tìm hiểu VĐ; Thiết lập không gian VĐ; Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp; Đánh giá và phản ánh giải pháp. Mỗi thành tố bao gồm một số hành vi của cá nhân khi làm việc độc lập hoặc hợp tác nhóm trong qua trình GQVĐ. Cụ thể các thành tố của năng lực GQVĐ được mô tả như sau: - Tìm hiểu vấn đề: nhận biết VĐ; xác định, giải thích các thông tin ban đầu và trung gian, tương tác với VĐ, chia sẻ sự am hiểu VĐ với người khác. - Thiết lập không gian vấn đề: lựa chọn, sắp xếp, tích hợp thông tin với kiến thức đã học; xác định thông tin trung gian qua đồ thị, bảng biểu,…xác định cách thức, quy trình, chiến lược giải quyết, thống nhất hành động. - Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp: + Lập kế hoạch: thiết lập tiến trình thực hiện (thu thập dữ liệu, thảo luận, xin ý kiến, giải quyết các mục tiêu, xem xét lại giải pháp…); thời điểm giải quyết từng mục tiêu và phân bố các nguồn lực (tài nguyên, nhân lực, kinh phí, phương tiện). + Thực hiện kế hoạch: thực hiện và trình bày giải pháp; điều chỉnh kế hoạch để phù hợp với thực tiễn và không gian VĐ khi có sự thay đổi; tổ chức và duy trì hiệu quả hoạt động nhóm khi thực hiện giải pháp. - 17 - - Đánh giá và phản ánh giải pháp: đánh giá giải pháp đã thực hiện; phản ánh, suy ngẫm về phản ánh thực hiện; đánh giá, xác nhận những kiến thức và kinh nghiệm thu thập được; đề xuất giải quyết cho những VĐ tương tự. Ví dụ: Dùng clo để khử trùng nước sinh hoạt là một phương pháp rẻ tiền và dễ sử dụng (hình bên cạnh). Tuy nhiên cần phải thường xuyên kiểm tra nồng độ clo dư ở trong nước bởi vì lượng clo dư nhiều sẽ gây nguy hiểm cho con người và môi trường. Lượng clo dư còn lại chừng 1-2 g/m3 nước là đạt yêu cầu. Cách đơn giản để kiểm tra lượng clo dư là dùng kali iotua và hồ tinh bột. Hãy nêu cách mô tả hiện tượng của quá trình kiểm tra này và viết phương trình hóa học xảy ra (nếu có). Hướng dẫn trả lời: - PHVĐ (tìm hiểu và thiết lập không gian VĐ): Dùng clo để khử trùng nước sinh hoạt là một phương pháp rẻ tiền và dễ sử dụng. Tuy nhiên phải dùng đủ. Cách đơn giản để kiểm tra lượng clo dư là dùng kali iotua và hồ tinh bột. Viết phương trình hoá học giải thích. - GQVĐ (Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp, đánh giá và phản ánh giải pháp): Nêu được cách làm, mô tả được hiện tượng và viết đúng PTHH. Lấy mẫu nước cho vào ống nghiệm sau đó cho dung dịch KI vào và nhỏ 1 giọt hồ tinh bột vào nếu dung dịch chuyển sang màu xanh là clo vẫn còn dư nhiều. Màu xanh nhạt là lượng clo dư ít PTHH: Cl2 + 2KI  2KCl + I2 I2 làm hồ tinh bột chuyển thành màu xanh. 4.3. Biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề - Năng lực GQVĐ của HS THPT thông qua các môn học có các mức độ được thể hiện như sau: a) Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc sống. Biết phát hiện và nêu được các tình huống có vấn đề trong học tập và trong cuộc sống. - 18 - b) Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến VĐ phát hiện trong các chủ đề HH. c) Đề xuất được giả thuyết khoa học khác nhau. + Lập được kế hoạch để GQVĐ đặt ra trên cơ sở biết kết hợp các thao tác tư duy và các phương pháp phán đoán, tự phân tích, tự giải quyết đúng với VĐ mới. + Thực hiện kế hoạch độc lập, sáng tạo hoặc hợp tác trong nhóm. d) Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ, suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng trong tình huống mới. Các tiêu chí biểu hiện về từng thành tố của năng lực GQVĐ của HS phổ thông coi đó là chuẩn đầu ra của năng lực này. Với HS THPT các tiêu chí về các thành tố năng lực GQVĐ được mô tả như sau: - Tìm hiểu VĐ: + Phân tích, giải thích đầy đủ thông tin ban đầu (tường minh, ẩn) và mục tiêu cuối cùng. + Trao đổi và tạo sự thống nhất ở hầu hết các thông tin về VĐ. - Thiết lập không gian vấn đề: + Am hiểu bản chất một số mô hình, cấu trúc phù hợp với VĐ. + Lựa chọn hầu hết các thông tin cần thiết, từ nhiều nguồn và đánh giá thông tin. + Chủ động trao đổi với bạn về mô hình cấu trúc, quy trình, … + Phân bổ tài nguyên hợp lý cho việc thiết lập không gian VĐ. - Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp: + Vận dụng quy trình, nguyên tắc chiến lược GQVĐ vào những VĐ ít quen thuộc. + Có thể mô tả cách tiếp cận VĐ rõ ràng qua hình vẽ, nói, viết. + Thực hiện thành thạo các hành động tương đối phức tạp. + Tổ chức được một số phương thức trao đổi trong nhóm. - Đánh giá và phản ánh giải pháp: + Đánh giá điểm mạnh, điểm yếu của giải pháp một cách có ý thức. + Bắt đầu suy ngẫm, đánh giá giá trị của giải pháp cho nhiều VĐ tương tự. 4.4. Biện pháp phát triển năng lực giải quyết vấn đề Để PTNL GQVĐ cho HS có thể sử dụng các biện pháp sau: - 19 - Biện pháp 1: Tạo tình huống có vấn đề qua các ví dụ, bài toán thực tiễn (hoá học, liên môn, khoa học tự nhiên, khoa học kĩ thuật, đời sống thực tiễn,…) dẫn tới vấn đề cần phát hiện. Có thể sử dụng một số cách sau đây để tạo ra tình huống có VĐ: - Dự đoán nhờ nhận xét trực quan, nhờ thực hành, quan sát mẫu hoặc hoạt động thực tiễn. - Lật ngược VĐ hoặc xem xét tương tự. - Khai thác kiến thức cũ, đặt VĐ dẫn tới kiến thức mới hay tạo ra sự không phù hợp giữa tri thức, cách thức hành động đã biết với những yêu cầu đặt ra khi thực hiện nhiệm vụ mới. - Tạo hiện tượng đòi hỏi HS phải giải thích cơ sở lí thuyết của nó. Phân tích những hiện tượng như có mâu thuẫn giữa nguyên lí lý thuyết với kết quả, hành động thực tiễn. - Giải BT mà chưa biết thuật giải trực tiếp, qua giải BT đó sẽ hình thành nên kiến thức mới hoặc yêu cầu sử dụng kiến thức, kỹ năng liên môn học. Biện pháp 2: Tổ chức cho HS tập dượt liên tưởng, huy động kiến thức cần thiết để khai thác tình huống, tiếp cận, nhận biết và giới hạn phạm vi trong quá trình tìm cách GQVĐ. Biện pháp 3: Coi trọng và sử dụng một cách hợp lí, có mục đính các phương tiện trực quan (đồ dùng dạy học, hình vẽ, tranh ảnh, các bài toán có nội dung thực tiễn) giúp HS thuận lợi trong việc phát hiện, nắm bắt và GQVĐ. Biện pháp 4: Tập dượt cho HS tổ chức tri thức (bổ sung, nhóm lại, kết hợp) thông qua hoạt động so sánh, tương tự, đặc biệt hoá, khái quát hoá, trừu tượng hoá, để dự đoán bản chất của VĐ, GQVĐ. Biện pháp 5: Tổ chức cho HS phân tích, lựa chọn, tách biệt ra nhóm dấu hiệu đặc trưng cho VĐ, xác định được mối quan hệ bản chất và những biểu hiện bên ngoài của VĐ. Biện pháp 6: Tập luyện cho HS sử dụng ngôn ngữ, kí hiệu HH, để diễn đạt các nội dung HH; diễn đạt lại VĐ theo những cách khác nhưng vẫn đảm bảo đúng nghĩa, từ đó biết cách diễn đạt theo hướng có lợi nhất tạo thuận lợi cho việc GQVĐ. Biện pháp 7: Xây dựng các tình huống thực tiễn (trực tiếp hoặc gián tiếp) thông qua hệ thống các câu hỏi, ví dụ, phản ví dụ, các sai lầm thường gặp, các bài - 20 -