SKKN Phát triển năng lực đặc thù môn hóa học thông qua bài tập sáng tạo chương Halogen, Oxi – Lưu huỳnh lớp 10 THPT

PHẦN 1. ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Chúng ta đang sống trong một xã hội ngày càng đa dạng, với xu thế toàn cầu hóa lôi cuốn sự hội nhập của mọi quốc gia trên thế giới. Những thay đổi và phát triển liên tục ở mọi khía cạnh của cuộc sống đã đặt ra những thách thức cho ngành giáo dục trong việc đào tạo nguồn nhân lực theo nhu cầu mới của thời đại. 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”. Vì thế, để thực hiện tốt  mục tiêu đổi mới căn bản và toàn diện Giáo dục và Đào tạo theo Nghị quyết số 29-NQ/TW, chúng ta cần có nhận thức đúng về bản chất của sự đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực người học. Mục tiêu chính của đổi mới giáo dục là tạo ra lực lượng lao động sẵn sàng thích nghi với với sự thay đổi của thời đại. Với nền tảng vững chắc này, người lao động sẽ nắm bắt kiến thức mới nhanh chóng, biết áp dụng một cách sáng tạo vào thực tế.
Hóa học là môn học thực nghiệm, kiến thức Hóa học được vận dụng rất nhiều trong thực tế cuộc sống, do đó thông qua bài tập sáng tạo, đặc biệt là các bài tập thực tiễn học sinh được mở rộng tri thức, rèn luyện khả năng tư duy, tính kiên nhẫn… và vận dụng những kiến thức được học vào giải quyết những vấn đề do thực tiễn đặt ra. Tuy nhiên chương trình hóa học hiện hành còn nhiều bấp cập, bài tập nặng nhiều về lý thuyết, tính toán, nhiều bài thực hành trùng lặp, không thực tế và xa vời thực tiễn. Nội dung hóa học gắn với các vấn đề thực tiễn còn ít, đặc biệt khả năng vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn hầu như không có. Tính giáo dục của môn hóa thông qua lượng bài tập thực tế trong sách giáo khoa cũng chưa thực sự nổi bật. Chủ yếu đưa ra mặt tích cực của các chất, các phản ứng…còn về tác động tiêu cực đến môi trường, sức khỏe con người và giải pháp cho vấn đề này thì rất ít đề cập.. Đặc biệt những thông tin khoa học mới và những vấn đề mang tính thời sự có liên quan đến bộ môn không được cập nhật kịp thời vào chương trình. Chính vì vậy, những ứng dụng trong sách giáo khoa sẽ nhanh chóng lạc hậu. Điều đó làm cho ý nghĩa của việc học trở nên kém hứng thú và khó thuyết phục học sinh, làm hạn chế khả năng tư duy và vận dụng sáng tạo của học sinh Việt Nam so với bạn bè quốc tế.
Trong chương trình hóa học 10, với hệ thống chương halogen, oxi, lưu huỳnh có rất nhiều bài tập gắn với thực tiễn, sản xuất, môi trường nhưng chỉ được SGK nhắc đến sơ sài, thiếu logic khiến cho việc dạy và học trở nên nhàm chán. Việc thiết kế các bài tập sáng tạo gắn với năng lực đặc thù môn học ở những chương này thực sự cần thiết, giúp HS phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo, 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, hứng thú học tập cho học sinh.
Đã có một số đề tài nghiên cứu về bài tập sáng tạo, giải các bài toán có nội dung liên môn phát triển khả năng ứng dụng hóa học vào thực tiễn ở các trường phổ thông nhưng chúng tôi thấy rằng chưa có đề tài nào nghiên cứu về phương pháp thiết kế các bài tập sáng tạo chương halogen, oxi – lưu huỳnh theo hướng phát triển năng lực đặc thù môn hóa học – những năng lực cần thiết trong chương trình giáo dục phổ thông mới được đưa vào dạy từ năm học 2022-2023.
Xuất phát từ những những yêu cầu đào tạo của xã hội, yêu cầu tất yếu về đổi mới phương pháp dạy học nói chung và bộ môn hóa học nói riêng chúng tôi chọn đề tài: “Phát triển năng lực đặc thù môn hóa học thông qua bài tập sáng tạo chương Halogen, Oxi – Lưu huỳnh lớp 10 THPT” với mong muốn góp thêm một số ý tưởng và biện pháp mới trong tổ chức dạy học để phát huy những năng lực tích cực cho HS trong thời đại công nghệ 4.0.
1.2. NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
– Tìm hiểu cơ sở lí luận về năng lực đặc thù và bài tập sáng tạo môn hóa học.
– Nghiên cứu chương trình và sách giáo khoa hóa học 10 theo định hướngphát triển năng lực GDPT 2018.
– Nghiên cứu các phương pháp và cách thức lồng bài tập sáng tạo chươngHalogen, Oxi – Lưu huỳnh để phát triển năng lực đặc thù môn hóa học.
– Kết luận và đề xuất.
1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
– Phương pháp nghiên cứu lí luận
– Phương pháp điều tra
– Phương pháp thực nghiệm sư phạm – Phương pháp thống kê toán học.
1.4. NHỮNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI
* Về mặt lí luận:
– Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận về sử dụng các bài tập sáng tạo để phát triển các năng lực đặc thù môn hóa học.
* Về mặt thực tiễn:
– Cung cấp nguồn tư liệu giúp GV dễ dàng lựa chọn và áp dụng vào bài dạyđể phát huy tính sáng tạo cho HS thông qua các bài tập về cải tiến thí nghiệm, xử lí hóa chất an toàn, bài tập liên quan đến các vấn đề thời sự, môi trường là những bài tập có xu hướng sử dụng nhiều trong chương trình giáo dục phổ thông mới.
– Tổ chức một số hoạt động trải nghiệm thăm quan thực tế như: Quy trình xửlí nước ở bể bơi, tìm hiểu quy trình xử lí hồ tôm các hộ dân dọc sông Mai Giang, quy trình sản xuất muối tại địa phương nơi các em sinh sống. Điều này giúp HS có thêm niềm tin vào khoa học từ đó phát huy năng lực đặc thù môn hóa, góp phần nâng cao hiệu quả học tập trong dạy học hóa học ở trường phổ thông.
PHẦN 2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
2.1. CƠ SỞ LÍ LUẬN
2.1.1. Năng lực đặc thù môn hóa học
Năng lực được hiểu là sự tổng hợp những thuộc tính của cá nhân con người phù hợp với những hoạt động nhất định, bảo đảm cho những hoạt động đó có kết quả. Có hai loại năng lực cơ bản là: năng lực chung và năng lực chuyên biệt.
Năng lực chung là những năng lực cần thiết cho nhiều hoạt động khác nhau, là điều kiện cần thiết để giúp cho nhiều lĩnh vực hoạt động có kết quả.
Năng lực chuyên biệt là những năng lực thể hiện độc đáo các sản phẩm riêng biệt có tính chuyên môn nhằm đáp ứng yêu cầu của một lĩnh vực, hoạt động chuyên biệt với kết quả cao.
Môn Hoá học hình thành và phát triển ở học sinh năng lực hoá học – một biểu hiện đặc thù của năng lực khoa học tự nhiên với các thành phần: nhận thức hoá học; tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học; vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học.
Các biểu hiện cụ thể của năng lực hoá học được trình bày ở bảng tổng hợp dưới đây:
Thành phần năng lực Biểu hiện
Nhận thức hoá học     Nhận thức được các kiến thức cơ sở về cấu tạo chất; các quá trình hoá học; các dạng năng lượng và bảo toàn năng lượng; một số chất hoá học cơ bản và chuyển hoá hoá học; một số ứng dụng của hoá học trong đời sống và sản xuất. Các biểu hiện cụ thể:
– Nhận biết và nêu được tên của các đối tượng, sự kiện, khái niệm hoặc quá trình hoá học.
– Trình bày được các sự kiện, đặc điểm, vai trò của các đối tượng, khái niệm hoặc quá trình hoá học.
– Mô tả được đối tượng bằng các hình thức nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ, bảng.
– So sánh, phân loại, lựa chọn được các đối tượng, khái niệm hoặc quá trình hoá học theo các tiêu chí khác nhau.
– Phân tích được các khía cạnh của các đối tượng, khái niệm hoặc quá trình hoá học theo logic nhất định.
– Giải thích và lập luận được về mối quan hệ giữa các các đối tượng, khái niệm hoặc quá trình hoá học (cấu tạo – tính chất, nguyên nhân – kết quả,…).
– Tìm được từ khoá, sử dụng được thuật ngữ khoa học, kết nối được thông tin theo logic có ý nghĩa, lập được dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học.
– Thảo luận, đưa ra được những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề.
Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hoá học    Quan sát, thu thập thông tin; phân tích, xử lí số liệu; giải thích; dự đoán được kết quả nghiên cứu một số sự vật, hiện tượng trong tự nhiên và đời sống. Các biểu hiện cụ thể:
– Đề xuất vấn đề: nhận ra và đặt được câu hỏi liên quan đến vấn đề; phân tích được bối cảnh để đề xuất vấn đề; biểu đạt được vấn đề.
– Đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết: phân tích được vấn đề để nêu được phán đoán; xây dựng và phát biểu được giả thuyết nghiên cứu.
– Lập kế hoạch thực hiện: xây dựng được khung logic nội dung tìm hiểu; lựa chọn được phương pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn,…); lập được kế hoạch triển khai tìm hiểu.
– Thực hiện kế hoạch: thu thập được sự kiện và chứng cứ (quan sát, ghi chép, thu thập dữ liệu, thực nghiệm); phân tích được dữ liệu nhằm chứng minh hay bác bỏ giả thuyết; rút ra được kết luận và điều chỉnh được kết luận khi cần thiết.
– Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: sử dụng được ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt quá trình và kết quả tìm hiểu; viết được báo cáo sau quá trình tìm hiểu; hợp tác với đối tác bằng thái độ lắng nghe tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do người khác đưa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục.
Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học    Vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết một số vấn đề trong học tập, nghiên cứu khoa học và một số tình huống cụ thể trong thực tiễn. Các biểu hiện cụ thể:
– Vận dụng được kiến thức hoá học để phát hiện, giải thích được một số hiện tượng tự nhiên, ứng dụng của hoá học trong cuộc sống.
– Vận dụng được kiến thức hoá học để phản biện, đánh giá ảnh
hưởng của một vấn đề thực tiễn.
– Vận dụng được kiến thức tổng hợp để đánh giá ảnh hưởng của một vấn đề thực tiễn và đề xuất một số phương pháp, biện pháp, mô hình, kế hoạch giải quyết vấn đề.
– Ứng xử thích hợp trong các tình huống có liên quan đến bản thân, gia đình và cộng đồng phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững xã hội và bảo vệ môi trường.
2.1.2. Bài tập sáng tạo
Bài tập sáng tạo là bài tập được xây dựng nhằm mục đích rèn luyện, bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh. Bài tập sáng tạo đòi hỏi học sinh nhạy bén trong tư duy, khả năng tưởng tượng (bản chất của hoạt động sáng tạo), sự vận dụng kiến thức một cách linh hoạt, sáng tạo để giải quyết vấn đề trong những tình huống mới, hoàn cảnh mới; học sinh phát hiện ra những điều chưa biết, chưa có. Đặc biệt, Bài tập sáng tạo yêu cầu khả năng đề xuất, đánh giá theo ý kiến riêng của bản thân học sinh.
2.1.2.1. Nguyên tắc xây dựng bài tập sáng tạo
Trong quá trình xây dựng hệ thống bài tập sáng tạo, chúng tôi có dựa vào các tài liệu tham khảo và đã sử dụng một số phương pháp sau để lựa chọn bài tập sáng tạo:
– Dựa vào những sai lầm mà HS hay gặp phải trong giải bài tập chúng tôi đãđưa ra những bài tập sáng tạo dạng ‘‘bẫy’’.
– Để giúp HS nắm vững kiến thức thực tiễn gắn bó với đời sống, địa phương, cộng đồng mang tính tổng hợp nhiều lĩnh vực giáo dục, nhiều môn học, dễ vận dụng vào thực tế chúng tôi đã thiết kế bài tập trải nghiệm sáng tạo, bài tập về cải tiến thí nghiệm, xử lí hóa chất an toàn và bài tập liên quan đến các vấn đề thời sự, môi trường.
– Dựa vào những bài tập có thể có nhiều cách giải khác nhau nhưng vẫncho cùng một kết quả, tôi đã đưa ra bài tập có nhiều cách giải nhằm tạo cho HS sự tư duy linh hoạt.
– Dựa vào tính rập khuôn máy móc, “lắp ghép” theo sự tương tự thường thấyở HS khi giải bài tập, chúng tôi lựa chọn những bài tập có chứa đựng những yếu tố khác lạ để tập hợp thành dạng bài tập không theo mẫu.
2.1.2.2. Quy trình xây dựng bài tập sáng tạo
– Bước 1: Lựa chọn bài tập xuất phát
Bài tập xuất phát có thể là một bài tập của môn học khác, của một phần khác, chúng ta cũng có thể sử dụng nhiều bài tập xuất phát cùng một lúc, có thể kết hợp nhiều bài tập xuất phát từ nhiều phần khác nhau.
Bước 2: Giải bài tập xuất phát
Bước 3: Phân tích giả thiết, kết luận cũng như lời giải và kết quả của bài tập xuất phát. Đây là một trong những bước quan trọng trong quá trình sáng tạo, tại bước này có nhiều người đã mất đi tính sáng tạo của mình vì không nhìn rõ mục tiêu, nên đã bị thất bại trong nỗ lực tạo ra những ý tưởng giá trị trong việc đạt tới những phương pháp sáng tạo.
Chúng ta có thể vận dụng các dấu hiệu của bài tập sáng tạo để xây dựng các dạng bài tập như:
– Bài tập có hình thức tương tự nhưng nội dung biến đổi
– Bài tập cải tiến thí nghiệm hóa học
– Bài tập cho thừa hoặc thiếu dữ kiện
– Bài tập nghịch lí và ngụy biện
– Bài tập trải nghiệm, bài tập gắn kiến thức với các vấn đề thời sự, môitrường
Bước 4: Kiểm nghiệm tính đúng đắn của bài tập sáng tạo và đánh giá mức sáng tạo (nhìn theo ‘‘sử dụng kiến thức’’, nhìn theo ‘tính mới’, nhìn theo ‘‘tính ích lợi’’), được xem xét dưới góc độ bồi dưỡng năng lực tư duy sáng tạo cho HS, của bài tập đã bị biến đổi so với bài tập xuất phát. Để đánh giá tính sáng tạo của bài tập biến đổi được chúng ta có thể trả lời câu hỏi ‘‘tính mới’’ đó đem lại lợi ích gì? Trong phạm vi áp dụng nào? và cuối cùng kết luận theo định nghĩa sáng tạo.
2.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN
2.2.1. Thực trạng sử dụng bài tập sáng tạo trong dạy và học môn hóa ở các trường THPT
Để tìm hiểu về thực trạng sử dụng bài tập sáng tạo của giáo viên ở trường THPT trong dạy và học môn hóa học, tôi tiến hành khảo sát 40 giáo viên hóa học tại các trường THPT trên địa bàn Quỳnh Lưu – Hoàng Mai, kết quả thu được như sau:
STT Nội dung Thườn
g xuyên Đôi khi Chưa bao giờ
1 Sử dụng bài tập có nhiều cách giải trong quá trình dạy học 0/40 32/40 8/40
2 Sử dụng các bài tập sản xuất trong quá trình dạy học 15/40 18/40 7/40
3 Sử dụng bài tập mới lạ để phát hiện, bồi dưỡng học sinh giỏi 5/40 35/40 0/40
4 Đặt các câu hỏi thực tiễn liên quan đến bài học 12/40 28/40 0/40
5 Tổ chức các hoạt động dạy học trải nghiệm, dạy học STEM… 5/40 10/40 25/40
6 Tổ chức cho học sinh vận dụng kiến thức đã học để làm ra các sản phẩm thực tế áp dụng vào đời sống sản xuất. 3/40 12/40 15/40
7 Sử dụng thí nghiệm trong dạy học 15/40 10/40 15/40
8 Cải tiến thí nghiệm trong SGK 1/40 4/40 35/40
9 Cách xử lí hóa chất an toàn trong quá trình làm thí nghiệm 0/40 5/40 35/40
10 Lấy điểm thường xuyên và định kì thông qua bài kiểm tra trên lớp 40/40 0/40 0/40
11 Lấy điểm thông qua các hoạt động khác của HS (hồ sơ học tập, thuyết trình, diễn kịch, quay video…) 6/40 34/40 0/40
12 Sử dụng các bài tập liên quan đến vấn đề thời sự, môi trường, sản xuất trong quá trình kiểm tra, đánh giá học sinh. 3/40 15/40 22/40
Đối với giáo viên, trong những năm gần đây, việc đổi mới phương pháp dạy học môn Hóa học đã có một số chuyển biến tích cực. Trong các tiết dạy, GV đã quan tâm đến việc chuyển từ học tập một chiều, thụ động sang học tập chủ động. Các hình thức dạy học tích cực đã được vận dụng làm cho việc học tập của HS trở nên hứng thú hơn.
Tuy nhiên việc đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá không diễn ra thường xuyên, chỉ là đôi khi thực hiện hoặc có những biện pháp chưa bao giờ thực hiện. Đặc biệt, các hoạt động dạy học gắn với thực tiễn, liên môn ít được quan tâm, cách đánh giá năng lực học sinh còn chung chung, chưa thực sự hướng đến các năng lực đặc biệt của HS. Điều đó cho thấy vai trò cần thiết của bài tập sáng tạo trong việc phát triển năng lực đặc thù môn hóa học.