Luận văn Rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS lớp 10 trung học phổ thông thông qua hệ thống bài tập hóa học

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP. HỒ CHÍ MINH Nguyễn Cao Biên Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học môn hóa học Mã số: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN THỊ HIỀN Thành phố Hồ Chí Minh - 2008 LỜI CẢM ƠN Luận văn được hoàn thành bởi sự nỗ lực của bản thân, sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo, bạn bè, anh chị em đồng nghiệp, các em HS và những người thân trong gia đình. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS. Nguyễn Thị Hiền, nguyên chủ nhiệm Khoa cơ bản, Học viện quản lí giáo dục, người đã tận tình chỉ dẫn tôi trong suốt quá trình xây dựng đề cương và hoàn thành luận văn. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn Ban lãnh đạo, cùng các thầy cô giáo Khoa hóa, trường Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh đã tổ chức và thực hiện thành công khóa đào tạo thạc sĩ đầu tiên chuyên ngành Lí luận & phương pháp dạy học hóa học, tạo cơ hội học tập nâng cao trình độ về lĩnh vực mà tôi tâm huyết. Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo và các em HS các trường trung học phổ thông Ngô Quyền, Trấn Biên, Tam Phước – tỉnh Đồng Nai và nhiều anh chị em đồng nghiệp đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm. Xin gửi lời cảm ơn Phòng khoa học công nghệ - sau đại học, trường Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh, đã tạo điều kiện thuận lợi để luận văn được hoàn thành đúng tiến độ. CÁC CHỮ VIẾT TẮT BTH : bảng tuần hoàn CB : chủ biên CT : công thức CTCT : công thức cấu tạo CTPT : công thức phân tử dd : dung dịch ĐC : đối chứng ĐHSP : đại học sư phạm đktc : điều kiện tiêu chuẩn ĐS : đáp số G : giỏi GV : giáo viên HS : học sinh K : khá Nxb : nhà xuất bản PPDH : phương pháp dạy học SGK (sgk) : sách giáo khoa SGV (sgv) : sách giáo viên TB : trung bình THCS : trung học cơ sở THPT : trung học phổ thông TN : thực nghiệm YK : yếu kém DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Kết quả điều tra thực trạng việc rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS ở trường phổ thông ....................................................................24 Bảng 3.1: Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN1, trường Ngô Quyền) ....................................................................................................73 Bảng 3.2: Phần trăm số HS đạt điểm YK (< 5); TB (5-6); K (7-8); G (9-10) (bài TN1, trường Ngô Quyền) ................................................................73 Bảng 3.3: Điểm trung bình, phương sai S2, độ lệch chuẩn S, hệ số biến thiên V, đại lượng kiểm định T (bài TN1, trường Ngô Quyền) ......................73 Bảng 3.4: Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN1, trường Trấn Biên) .......................................................................................................74 Bảng 3.5: Phần trăm số HS đạt điểm YK (< 5); TB (5-6); K (7-8); G (9-10) (bài TN1, trường Trấn Biên) ..................................................................74 Bảng 3.6: Điểm trung bình, phương sai S2, độ lệch chuẩn S, hệ số biến thiên V, đại lượng kiểm định T (bài TN1, trường Trấn Biên).........................74 Bảng 3.7: Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN2, trường Ngô Quyền) ....................................................................................................75 Bảng 3.8: Phần trăm số HS đạt điểm YK (< 5); TB (5-6); K (7-8); G (9-10) (bài TN2, trường Ngô Quyền) ................................................................75 Bảng 3.9: Điểm trung bình, phương sai S2, độ lệch chuẩn S, hệ số biến thiên V, đại lượng kiểm định T (bài TN2, trường Ngô Quyền) ......................75 Bảng 3.10: Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN2, trường Tam Phước).....................................................................................................76 Bảng 3.11: Phần trăm số HS đạt điểm YK (< 5); TB (5-6); K (7-8); G (9-10) (bài TN2, trường Tam Phước) ................................................................76 Bảng 3.12: Điểm trung bình, phương sai S2, độ lệch chuẩn S, hệ số biến thiên V, đại lượng kiểm định T (bài TN2, trường Tam Phước) ......................76 Bảng 3.13: Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN3, trường Ngô Quyền) ....................................................................................................77 Bảng 3.14: Phần trăm số HS đạt điểm YK (< 5); TB (5-6); K (7-8); G (9-10) (bài TN3, trường Ngô Quyền) ................................................................77 Bảng 3.15: Điểm trung bình, phương sai S2, độ lệch chuẩn S, hệ số biến thiên V, đại lượng kiểm định T (bài TN3, trường Ngô Quyền) ......................77 Bảng 3.16: Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN3, trường Tam Phước).....................................................................................................78 Bảng 3.17: Phần trăm số HS đạt điểm YK (< 5); TB (5-6); K (7-8); G (9-10) (bài TN3, trường Tam Phước) ................................................................78 Bảng 3.18: Điểm trung bình, phương sai S2, độ lệch chuẩn S, hệ số biến thiên V, đại lượng kiểm định T (bài TN3, trường Tam Phước) ......................78 Bảng 3.19: Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN4, trường Trấn Biên) .......................................................................................................79 Bảng 3.20: Phần trăm số HS đạt điểm YK (< 5); TB (5-6); K (7-8); G (9-10) (bài TN4, trường Trấn Biên) ..................................................................79 Bảng 3.21: Điểm trung bình, phương sai S2, độ lệch chuẩn S, hệ số biến thiên V, đại lượng kiểm định T (bài TN4, trường Trấn Biên).........................79 Bảng 3.22: Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (bài TN4, trường Tam Phước).....................................................................................................80 Bảng 3.23: Phần trăm số HS đạt điểm YK (< 5); TB (5-6); K (7-8); G (9-10) (bài TN4, trường Tam Phước) ................................................................80 Bảng 3.24: Điểm trung bình, phương sai S2, độ lệch chuẩn S, hệ số biến thiên V, đại lượng kiểm định T (bài TN4, trường Tam Phước) ......................80 Bảng 3.25: Phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích (tổng hợp 4 bài TN)...........81 Bảng 3.26: Phần trăm số HS đạt điểm YK (< 5); TB (5-6); K (7-8); G (9-10) (tổng hợp 4 bài TN) ................................................................................81 Bảng 3.27: Điểm trung bình, phương sai S2, độ lệch chuẩn S, hệ số biến thiên V, đại lượng kiểm định T (tổng hợp 4 bài TN) ......................................81 Bảng 3.28: Kết quả trưng cầu ý kiến của 68 GV về các biện pháp rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS thông qua hệ thống bài tập hóa học...........................................................................................................92 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Mô hình cấu trúc năng lực hành động ....................................................13 Hình 3.1: Đồ thị đường lũy tích (bài TN1, trường Ngô Quyền) ............................82 Hình 3.2: Biểu đồ phân loại HS theo kết quả điểm (bài TN1, trường Ngô Quyền) ....................................................................................................82 Hình 3.3: Đồ thị đường lũy tích (bài TN1, trường Trấn Biên)...............................83 Hình 3.4: Biểu đồ phân loại HS theo kết quả điểm (bài TN1, trường Trấn Biên) .......................................................................................................83 Hình 3.5: Đồ thị đường lũy tích (bài TN2, trường Ngô Quyền) ............................84 Hình 3.6: Biểu đồ phân loại HS theo kết quả điểm (bài TN2, trường Ngô Quyền) ....................................................................................................84 Hình 3.7: Đồ thị đường lũy tích (bài TN2, trường Tam Phước) ............................85 Hình 3.8: Biểu đồ phân loại HS theo kết quả điểm (bài TN2, trường Tam Phước).....................................................................................................85 Hình 3.9: Đồ thị đường lũy tích (bài TN3, trường Ngô Quyền) ............................86 Hình 3.10: Biểu đồ phân loại HS theo kết quả điểm (bài TN3, trường Ngô Quyền) ....................................................................................................86 Hình 3.11: Đồ thị đường lũy tích (bài TN3, trường Tam Phước) ............................87 Hình 3.12: Biểu đồ phân loại HS theo kết quả điểm (bài TN3, trường Tam Phước).....................................................................................................87 Hình 3.13: Đồ thị đường lũy tích (bài TN4, trường Trấn Biên)...............................88 Hình 3.14: Biểu đồ phân loại HS theo kết quả điểm (bài TN4, trường Trấn Biên) .......................................................................................................88 Hình 3.15: Đồ thị đường lũy tích (bài TN4, trường Tam Phước) ............................89 Hình 3.16: Biểu đồ phân loại HS theo kết quả điểm (bài TN4, trường Tam Phước).....................................................................................................89 Hình 3.17: Đồ thị đường lũy tích (tổng hợp 4 bài TN).............................................90 Hình 3.18: Biểu đồ phân loại HS theo kết quả điểm (tổng hợp 4 bài TN) ...............90 MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình vẽ, đồ thị MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1 Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI.............................4 1.1. Hoạt động nhận thức và sự phát triển tư duy của học sinh trong quá trình dạy học .............................................................................................................4 1.2. Năng lực độc lập sáng tạo của học sinh ..........................................................11 1.3. Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng dạy học tích cực để phát huy năng lực độc lập sáng tạo cho học sinh..........................................................17 1.4. Bài tập hóa học ................................................................................................20 1.5. Thực trạng việc rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học hóa học ở trường phổ thông.......................................................24 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1.......................................................................................26 Chương 2: RÈN LUYỆN NĂNG LỰC ĐỘC LẬP SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC.............28 2.1. Một số biện pháp rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho học sinh thông qua hệ thống bài tập hóa học ...............................................................28 2.1.1. Thiết kế bài học có logic nội dung hợp lí ..................................................28 2.1.2. Sử dụng phương pháp dạy học phù hợp ....................................................31 2.1.3. Sử dụng các bài tập có nhiều cách giải, khuyến khích học sinh tìm cách giải mới, nhận ra nét độc đáo để có cách giải tối ưu........................32 2.1.4. Yêu cầu HS nhận xét lời giải của người khác, lập luận bác bỏ quan điểm trái ngược và bảo vệ quan điểm của mình.......................................34 2.1.5. Thay đổi mức độ yêu cầu của bài tập ........................................................36 2.1.6. Yêu cầu HS tự ra đề bài tập .......................................................................37 2.1.7. Cho HS làm các bài tập dưới dạng báo cáo khoa học ...............................37 2.1.8. Kiểm tra, đánh giá và động viên kịp thời các biểu hiện năng lực độc lập sáng tạo của HS .................................................................................37 2.2. Hệ thống bài tập hóa học phần nguyên tử, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và định luật tuần hoàn, liên kết hóa học (lớp 10 nâng cao) nhằm rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho học sinh................................38 2.2.1. Chương Nguyên tử.....................................................................................38 2.2.2. Chương Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học-Định luật tuần hoàn ......47 2.2.3. Chương Liên kết hóa học...........................................................................57 2.3. Sử dụng hệ thống bài tập trong dạy – học phần nguyên tử, bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và định luật tuần hoàn, liên kết hóa học (lớp 10 nâng cao) nhằm rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho học sinh .................................................................................................................66 2.3.1. Dạy bài truyền thụ kiến thức mới ..............................................................66 2.3.2. Dạy bài hoàn thiện kiến thức, kĩ năng .......................................................67 2.3.3. Kiểm tra, đánh giá......................................................................................69 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.......................................................................................71 Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM..............................................................72 3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ......................................................................72 3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm......................................................................72 3.3. Đối tượng và địa bàn thực nghiệm sư phạm....................................................72 3.4. Tiến hành và phân tích kết qủa........................................................................73 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3.......................................................................................93 KẾT LUẬN ..............................................................................................................94 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ .................96 TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................97 PHỤ LỤC MỞ ĐẦU 1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Sự xuất hiện của xã hội thông tin và nền kinh tế tri thức là một trong những dấu hiệu đang gây chú ý toàn cầu. Đặc trưng của nó là cùng với vốn, tài nguyên, thông tin và tri thức trở thành một nguồn lực phát triển mạnh mẽ, có xu hướng lấn át và thay thế các nguồn lực cũ, chi phối cơ cấu của nền kinh tế, thu hút đầu tư và mang lại nguồn lợi khổng lồ. Xã hội thông tin, nền kinh tế tri thức đã đặt ngành giáo dục đứng trước cơ hội thuận lợi, đồng thời cũng đứng trước những thử thách lớn trong vấn đề đào tạo nguồn nhân lực. Để đáp ứng yêu cầu ngày càng cao của nền kinh tế xã hội, toàn ngành giáo dục đang nỗ lực đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực, phát huy tối đa khả năng tự học của HS; từng bước rèn luyện tư duy độc lập nhằm tạo ra những lớp người mới năng động sáng tạo, giàu tính nhân văn...thích ứng cao với công việc mới và với mọi hoàn cảnh. Sinh thời, Bác Hồ đã từng nói: “Về cách học, phải lấy tự học làm cốt.” [30] Điều 28 Luật Giáo dục hiện hành cũng nhấn mạnh: “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, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui hứng thú học tập cho HS.” [31] Từ nhu cầu của thời đại và tiếp thu tư tưởng chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam, trong nhiều năm gần đây, việc đổi mới phương pháp để nâng cao hiệu quả dạy học nói chung, dạy học hóa học nói riêng đã được đầu tư nhiều. Tuy nhiên, sự đầu tư ấy chưa thật chú trọng rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS. Trong đó giải bài tập hóa học với tư cách là một phương pháp dạy học, có tác dụng tích cực đến việc rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS, vẫn chưa được GV vận dụng linh hoạt và triệt để. Phần nhiều GV mới chỉ dạy HS giải bài tập mà chưa dạy HS bằng giải bài tập. Xuất phát từ thực tế đó, chúng tôi đã lựa chọn vấn đề “Rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS lớp 10 trung học phổ thông thông qua hệ thống bài tập hóa học” làm đề tài nghiên cứu cuối khóa học. 2. KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2.1. Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hoá học ở trường trung học phổ thông (THPT) 2.2. Đối tượng nghiên cứu: Việc rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS thông qua hệ thống bài tập hóa học (Phần Nguyên tử- Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và Định luật tuần hoàn-Liên kết hóa học, lớp 10 nâng cao) 3. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Xác định được một số biện pháp nhằm rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS thông qua việc sử dụng hệ thống bài tập hóa học 4. NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 1. Nghiên cứu lí luận về hoạt động nhận thức và phát triển tư duy của HS trong quá trình dạy học hóa học; những biểu hiện và cách kiểm tra đánh giá năng lực độc lập sáng tạo cho HS; khái niệm, tác dụng và phân loại bài tập hóa học; 2. Điều tra thực trạng việc rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS thông qua dạy học hóa học ở trường phổ thông; 3. Đề xuất một số biện pháp rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS thông qua việc sử dụng hợp lí hệ thống bài tập hóa học; 4. Tuyển chọn và xây dựng hệ thống bài tập hóa học (Phần Nguyên tử- Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và Định luật tuần hoàn-Liên kết hóa học, lớp 10 nâng cao) mà thông qua việc sử dụng các bài tập này sẽ rèn luyện được năng lực độc lập sáng tạo cho HS; 5. Thực nghiệm sư phạm kiểm tra kết quả của đề tài. 5. GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu có các biện pháp phù hợp khi sử dụng hệ thống bài tập hóa học sẽ rèn luyện được năng lực độc lập sáng tạo cho HS 6. ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN VĂN 1. Đề xuất một số biện pháp rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS thông qua hệ thống bài tập hóa học; 2. Tuyển chọn và xây dựng được hệ thống bài tập hóa học (Phần Nguyên tử- Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học và Định luật tuần hoàn -Liên kết hóa học, lớp 10 nâng cao) sử dụng trong dạy học nhằm rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS. 7. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1. Phương pháp nghiên cứu lí luận: tra cứu các tài liệu, các văn bản có liên quan đến đề tài. 2. Phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Sử dụng phương pháp điều tra, tìm hiểu thực trạng việc rèn luyện năng lực độc lập sáng tạo cho HS thông qua dạy học hóa học ở trường phổ thông; - Sử dụng phương pháp thực nghiệm sư phạm, tiến hành lên lớp theo 2 loại giáo án để so sánh. 3. Phương pháp toán học: sử dụng phương pháp thống kê toán học xử lí kết quả thực nghiệm. Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. HOẠT ĐỘNG NHẬN THỨC VÀ SỰ PHÁT TRIỂN TƯ DUY CỦA HỌC SINH TRONG QUÁ TRÌNH DẠY HỌC 1.1.1. Khái niệm và sự phát triển năng lực nhận thức 1.1.1.1. Khái niệm nhận thức Nhận thức là một trong ba mặt của đời sống tâm lí con người (nhận thức, tình cảm, lí trí). Hoạt động nhận thức thường được chia làm 2 giai đoạn: - Nhận thức cảm tính (cảm giác và tri giác) - Nhận thức lí tính (tư duy và tưởng tượng) a. Nhận thức cảm tính (cảm giác và tri giác) Nhận thức cảm tính là một quá trình tâm lí, là sự phản ánh những thuộc tính cụ thể, trực quan bề ngoài của sự vật, hiện tượng đang tồn tại trong thời gian và không gian nhất định. Nhận thức cảm tính chưa phản ánh được các thuộc tính bản chất của sự vật, hiện tượng. Cảm giác là quá trình nhận thức, là hình thức khởi đầu trong sự phát triển của hoạt động nhận thức, phản ánh những thuộc tính riêng lẻ của sự vật, hiện tượng khi chúng trực tiếp tác động vào các giác quan. Tri giác là quá trình nhận thức