Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh thông qua một số bài tập chương nhóm nitơ (hóa học 11 nâng cao)

VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 6/2018, tr 194-199 194 Email: ducdungsp@gmail.com PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH THÔNG QUA MỘT SỐ BÀI TẬP CHƯƠNG NHÓM NITƠ (HÓA HỌC 11 NÂNG CAO) Trần Thị Huế - Học viên Cao học khóa 26, Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Nguyễn Đức Dũng - Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Ngày nhận bài: 22/06/2018; ngày sửa chữa: 28/06/2018; ngày duyệt đăng: 29/06/2018. Abstract: Problem-solving ability and creativity are the key competencies needed to improve for students. Many different methods can be used for competency development. In this article, authors introduce the use of exercises in teaching chemistry to develop these competences for students. This paper presents a process to design and use exercises to develop problem-solving and creativiness for students during teaching the chapter of Nitrogen group - Advanced Chemistry 11 at high school. Keywords: Competency, problem-solving competence, creativity, chemistry exercise. 1. Mở đầu Định hướng đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục nước ta trong giai đoạn hiện nay là “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” [1]. Trong đó năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo (NLGQVĐ&ST) là một trong những năng lực chung rất quan trọng, cần được hình thành và phát triển cho học sinh (HS) trung học phổ thông (THPT) [2]. Đã có một số công trình nghiên cứu về phát triển NLGQVĐ&ST cho HS trong dạy học hóa học ở trường THPT; trong đó, các tác giả đã khẳng định tầm quan trọng của việc rèn luyện tư duy giải quyết vấn đề (GQVĐ), tư duy sáng tạo, phát triển năng lực GQVĐ và năng lực sáng tạo cho HS [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10]. Để phát triển NLGQVĐ&ST, giáo viên (GV) cần đưa HS vào các tình huống có vấn đề, buộc các em phải giải quyết. Bài viết đưa ra quy trình xây dựng và sử dụng dạng bài tập GQVĐ trong quá trình dạy học hóa học chương Nhóm nitơ (Hóa học 11 nâng cao) để phát triển NLGQVĐ&ST cho HS. 2. Nội dung nghiên cứu 2.1. Khái niệm, cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh trung học phổ thông Hiện nay, khái niệm năng lực và NLGQVĐ&ST có nhiều định nghĩa khác nhau, phản ánh các khía cạnh khác nhau của vấn đề này. Tuy nhiên, theo khái niệm năng lực được nêu ra trong tài liệu [2], chúng tôi quan niệm: “NLGQVĐ&ST của HS là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, cảm xúc để phân tích, đề xuất các biện pháp, lựa chọn giải pháp và thực hiện giải quyết những tình huống, những vấn đề học tập và thực tiễn mà ở đó không có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường, đồng thời đánh giá giải pháp GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng linh hoạt trong hoàn cảnh, nhiệm vụ mới”. Theo [11], cấu trúc năng lực chung được mô tả là sự tổng hòa của bốn năng lực thành phần, bao gồm: năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá thể. Như vậy, năng lực bao gồm các kiến thức, kĩ năng và thái độ mà cá nhân huy động để thực hiện thành công hoạt động giải quyết vấn đề đặt ra trong các tình huống có thay đổi. Theo tài liệu [2], chúng tôi đã xác định cấu trúc NLGQVĐ&ST của HS gồm sáu thành tố: nhận ra ý tưởng mới; phát hiện và làm rõ vấn đề; hình thành và triển khai ý tưởng mới; đề xuất, lựa chọn giải pháp; thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ; tư duy độc lập. Mỗi thành tố bao gồm một số hành vi của cá nhân khi làm việc nhóm hoặc làm việc độc lập trong quá trình GQVĐ. NLGQVĐ&ST giúp HS có ý thức, trách nhiệm với cá nhân, gia đình và xã hội; ý thức nâng cao chất lượng và hiệu quả công việc; có khả năng vận dụng các kiến thức, kĩ năng vào việc phát hiện và giải quyết các vấn đề trong học tập và thực tiễn để đáp ứng yêu cầu trong xã hội tri thức và hội nhập quốc tế. 2.2. Bài tập hóa học để phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh 2.2.1. Bài tập hóa học ở trường phổ thông Trong dạy học hóa học ở trường phổ thông, bài tập hóa học giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo: Nó “vừa là mục đích, vừa là nội dung, lại vừa là phương pháp dạy học hiệu nghiệm. Nó cung cấp cho HS cả kiến thức, cả con đường giành lấy kiến thức, mà còn mang lại niềm vui sướng của sự phát hiện, của việc tìm ra đáp số” [12; tr 113]. VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 6/2018, tr 194-199 195 2.2.2. Bài tập giải quyết vấn đề Theo tài liệu [11], các bài tập giải quyết vấn đề là những bài tập đòi hỏi sự phân tích, tổng hợp, đánh giá, vận dụng kiến thức vào những tình huống thay đổi, giải quyết vấn đề. Dạng bài tập này đòi hỏi sự sáng tạo của người học. Như vậy, bài tập góp phần phát triển NLGQVĐ&ST là các bài tập chứa đựng tình huống có vấn đề, “nút thắt” kiến thức mà người học sẽ không “gỡ” được nếu chỉ học thuộc, chỉ dựa trên cách suy luận, vận dụng thông thường. Đó là các bài tập đòi hỏi HS phải có vốn kiến thức sâu, rộng và có sự tư duy logic, linh hoạt, không lệ thuộc vào vốn kiến thức đã được trang bị. 2.2.3. Quy trình xây dựng bài tập giải quyết vấn đề Bước 1: Xác định mục tiêu của bài tập dự định xây dựng. Phân tích mục tiêu, chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ và năng lực của HS cần được hình thành để định hướng cho việc xác định mục tiêu của bài tập xây dựng. Bước 2: Xác định tri thức HS đã có và xây dựng nội dung bài tập chứa đựng tri thức, kĩ năng cần hình thành hoặc trong bối cảnh, tình huống đã lựa chọn sẵn. - GV cần nghiên cứu trình độ nhận thức của HS, cấu trúc logic các bài trong sách giáo khoa để nắm được tri thức HS đã biết và cái HS chưa biết. - Nghiên cứu kĩ các nội dung có liên quan trong chương trình để lựa chọn các đơn vị kiến thức. Những kiến thức được lựa chọn không chỉ có ý nghĩa đơn thuần về mặt hóa học mà còn gắn liền với thực tiễn và với đời sống, cho phép phát triển được các năng lực của HS nhưng không quá khó, quá trừu tượng, làm mất đi bản chất hóa học,... - Liên kết kiến thức chưa biết với cái đã biết một cách logic nhằm tạo ra “các vấn đề”, đó là mâu thuẫn, tình huống có vấn đề đặt trong bối cảnh cụ thể để kích thích HS tìm tòi, khám phá và GQVĐ đó. - Mâu thuẫn này có thể là mâu thuẫn giữa cái chưa biết với cái đã biết, mâu thuẫn giữa lí thuyết và hiện tượng thực tế, mâu thuẫn giữa cách giải quyết trong tình huống thay đổi, mâu thuẫn trong học tập và cuộc sống. Bước 3: Thiết kế bài tập theo mục tiêu. - Xác định được hình thức của bài tập. Đối với bài tập dùng để phát triển NLGQVĐ&ST thì xây dựng bài tập dưới hình thức tự luận có nhiều ưu điểm hơn bài tập trắc nghiệm khách quan, đánh giá được mức độ NLGQVĐ&ST của HS, đặc biệt là khả năng sáng tạo của HS khi giải những bài tập đó. - Xây dựng bài tập phù hợp với những mục tiêu đã xác định. - Xây dựng bối cảnh trong học tập hoặc tình huống trong thực tiễn có chứa đựng mâu thuẫn nhận thức từ những nội dung đã xác định ở trên, những mâu thuẫn này có thể giải quyết theo nhiều cách, nhiều hướng tiếp cận khác nhau, xây dựng câu hỏi mở, những tình huống phức hợp và thay đổi. - Tiến hành diễn đạt bằng lời sao cho nội dung cần diễn đạt phải rõ ràng, cung cấp đủ các dữ kiện, các yêu cầu đặt ra phải chứa đựng mâu thuẫn cần giải quyết, cách hỏi phải kích thích tính tò mò của HS, câu hỏi có thể để dưới dạng mở, phát huy được khả năng sáng tạo của HS chứ không chỉ dừng lại ở việc GQVĐ. Bước 4: Tiến hành giải, xây dựng đáp án và kiểm tra tính chính xác, khoa học về nội dung cũng như cách trình bày. - Dự kiến các cách giải của từng bài tập, các cách giải của HS, những sai lầm dễ mắc của HS trong quá trình giải và đưa ra cách khắc phục. Vì một vấn đề có thể được giải quyết theo nhiều hướng, theo nhiều cách tiếp cận khác nhau, và việc GQVĐ đó còn phụ thuộc vào sức sáng tạo của HS. Bước 5: Thử nghiệm và chỉnh sửa cho phù hợp. - Bài tập xây dựng cần thử nghiệm trên đối tượng HS, hoặc nhờ các chuyên gia, GV bộ môn,... để kiểm tra tính chính xác, khoa học, thực tiễn của kiến thức hóa học, và các môn học khác cũng như độ khó, độ phân biệt,... tính khả thi và hiệu quả của bài tập. - Chỉnh sửa, sắp xếp và hoàn thiện hệ thống bài tập một cách khoa học. 2.2.4. Sử dụng bài tập giải quyết vấn đề Trong dạy học hóa học, bài tập GQVĐ có thể sử dụng trong các dạng bài học khác nhau như: sử dụng bài tập GQVĐ khi nghiên cứu tài liệu mới, luyện tập, ôn tập, giao bài tập về nhà hoặc kiểm tra, đánh giá. (a) Sử dụng bài tập GQVĐ khi nghiên cứu tài liệu mới. GV có thể sử dụng bài tập GQVĐ để tạo tình huống có vấn đề, kích thích hoạt động tư duy của HS và tổ chức cho HS thảo luận nhóm để đưa ra các câu trả lời cho các bài tập mở hoặc các cách giải quyết vấn đề thực tiễn khác nhau. Từ đó, yêu cầu HS đánh giá và xác định câu trả lời đầy đủ nhất, cách giải quyết vấn đề tối ưu nhất. Ví dụ 1: Trong bài dạy “Axit nitric và muối nitrat”. GV dùng bài tập sau để dạy phần điều chế axit nitric: Trong phòng thí nghiệm, người ta điều chế một lượng nhỏ axit nitric bằng cách đun hỗn hợp NaNO3 hoặc KNO3(r) với axit H2SO4 đặc như hình vẽ: VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 6/2018, tr 194-199 196 NaNO3 + H2SO4 → HNO3 + NaHSO4 a. Theo phương trình hóa học (PTHH) trên, có phải axit HNO3 yếu hơn axit H2SO4 nên bị đẩy ra khỏi muối? b. Nếu sử dụng NaNO3(dd) và H2SO4 (dd) có thu được axit HNO3 không? Phân tích: GV tổ chức hướng dẫn để HS: HS phát hiện vấn đề: Nếu nhìn vào PTHH thì rõ ràng đây là phản ứng axit mạnh đẩy axit yếu ra khỏi dung dịch muối, như vậy có thể kết luận axit HNO3 yếu hơn axit H2SO4. Thực tế không phải như vậy. Tại sao phản ứng vẫn xảy ra? HS thu thập và làm rõ thông tin: - HS quan sát hình vẽ, ghi chú đặc điểm của các chất tham gia phản ứng. - Người ta sử dụng đá với mục đích gì? - Trạng thái các chất tham gia và tạo thành, bản chất của phản ứng như thế nào? HS thực hiện GQVĐ: - HNO3 sinh ra ở dạng khí do muối sử dụng dưới dạng rắn, axit H2SO4 đặc có khả năng hút nước thỏa mãn điều kiện của phản ứng trao đổi là sản phẩm phải tạo ra chất kết tủa hoặc bay hơi. - Nước đá làm ngưng tụ khí HNO3 sinh ra, thu được dung dịch HNO3. - Tìm hiểu về hằng số phân li axit của HNO3 và H2SO4. HS đánh giá và kết luận: Phản ứng trên thỏa mãn điều kiện của phản ứng trao đổi chưa thể kết luận axit mạnh đẩy axit yếu ra khỏi dung dịch muối. Dựa vào hằng số phân li axit kết luận: axit HNO3 yếu hơn axit H2SO4. HS đưa ra ý tưởng: Sơ đồ này có thể dùng điều chế axit HCl. Axit HNO3 và axit H2SO4 axit nào mạnh hơn và hơn kém nhau bao nhiêu lần? (b) Sử dụng bài tập GQVĐ khi luyện tập, ôn tập, giao bài tập về nhà. GV dùng bài tập GQVĐ để mở rộng, phát triển kiến thức, rèn kĩ năng và phát triển NLGQVĐ&ST, năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS. GV có thể tổ chức cho HS tự đề xuất các vấn đề thực tiễn cần được tìm hiểu, giải thích và nêu ra dưới dạng câu đố để HS tìm câu trả lời. Ví dụ 2. Cho PTHH của phản ứng sau: N2 +3 H2  2NH3 ∆H = - 92 kJ/mol a. Cho biết điều kiện xảy ra phản ứng? b. Thực hiện phản ứng giữa N2 và H2 có thể tích (1:4) qua bột sắt nung nóng thì thu được hỗn hợp khí giảm 10% so với hỗn hợp khí ban đầu. Tính hiệu suất của phản ứng? c. Ngày nay, ngành công nghiệp phân đạm nói chung trong đó có cả các nhà máy phân đạm ở Việt Nam sử dụng quy trình Haber để tổng hợp amoniac. Amoniac được tổng hợp dựa trên phản ứng cố định nitơ bằng hiđro trên nền xúc tác Fe để tạo ra NH3, nhiệt độ khoảng 500 0C và áp suất 200-300 atm. Giải thích tại sao lại sử dụng khoảng nhiệt độ và áp suất đó? Phân tích: Khi hướng dẫn HS giải ý c, GV cần tổ chức để: HS phát hiện vấn đề: Theo nguyên lý chuyển dịch cân bằng, để hiệu suất phản ứng tổng hợp NH3 cao thì cần phải giảm nhiệt độ, tăng áp suất. Tuy nhiên, theo quy trình Haber thì nhiệt độ cần để thực hiện phản ứng là 5000C, áp suất 200-300 atm. Đây là mức nhiệt độ khá cao, mâu thuẫn với nguyên lí chuyển dịch cân bằng. HS đề xuất giả thuyết: - Phản ứng tổng hợp NH3 tỏa nhiệt nên nhiệt độ thấp sẽ làm cho cân bằng chuyển sang chiều thuận, tuy nhiên thời gian đạt cân bằng kéo dài làm giảm hiệu quả của quy trình Haber nên việc giảm nhiệt độ để tăng hiệu suất phản ứng là không hợp lí. - Nếu tăng áp suất thì sẽ tăng hiệu suất của phản ứng. Tuy nhiên cần phải có các thiết bị chịu được áp suất đó, các thiết bị này thường rất đắt tiền nên việc thực hiện phản ứng ở áp suất cao ít tính khả thi. HS đánh giá và đưa ra kết luận: Các giả thuyết đưa ra đều phù hợp với thực tiễn. Điều kiện thực hiện phản ứng theo quá trình Haber là hợp lí. HS hình thành ý tưởng mới: Tổng hợp NH3 ở điều kiện thường chứ không khắc nghiệt như quy trình mà chúng ta áp dụng. (c) Sử dụng bài tập GQVĐ trong tiết kiểm tra, đánh giá. Trong quá trình thực nghiệm chúng tôi đã sử dụng bài tập GQVĐ trong tiết kiểm tra, đánh giá. Sau đây chúng tôi xin trích dẫn một câu hỏi trong đề kiểm tra chúng tôi đã sử dụng: Ví dụ 3: a. Viết PTHH dưới dạng phân tử và ion phản ứng của Cu với dung dịch axit HNO3. b. Hiện tượng gì sẽ xảy ra khi cho kim loại Cu vào dung dịch gồm NaNO3 và H2SO4? Giải thích. c. Kim loại có phản ứng được với NaNO3 trong môi trường kiềm không? Nếu có, viết PTHH của phản ứng để chứng minh. Phân tích (ý b và ý c): GV cần tổ chức, hướng dẫn để: - Ý b: HS tiến hành làm thí nghiệm. Hiện tượng xảy ra: Có khí không mùi, không màu hóa nâu trong không khí, dung dịch từ không màu chuyển sang màu xanh lam. VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 6/2018, tr 194-199 197 HS phát hiện vấn đề: Cu không phản ứng với NaNO3 cũng không phản ứng được với H2SO4 loãng nhưng lại phản ứng được với hỗn hợp (NaNO3 và H2SO4) cho hiện tượng tương tự với axit HNO3. HS thu thập và làm rõ thông tin: + Hóa chất gồm Cu, dung dịch NaNO3 và H2SO4. + So sánh hiện tượng khi cho Cu tác dụng với HNO3 và với dung dịch gồm (NaNO3 và H2SO4). + Các phản ứng xảy ra trong dung dịch. + Cu đứng sau Na trong dãy hoạt động hóa học nên Cu không đẩy được Na ra khỏi dung dịch muối. HS thực hiện GQVĐ: + Viết quá trình điện li của các chất trong dung dịch gồm NaNO3 và H2SO4. + Viết phản ứng Cu với các ion có trong dung dịch đó. + Đối chiếu với bản chất của phản ứng Cu với axit HNO3 và hiện tượng xảy ra phản ứng. HS đánh giá và kết luận vấn đề: Cu phản ứng được với hỗn hợp (NaNO3 và H2SO4) là do xảy quá trình kết hợp Cu với ion H+ và NO3 - trong dung dịch trên. HS có thể đặt ra những câu hỏi: + Có phải kim loại nào cũng có phản ứng này không? + Cu có phản ứng với muối NaNO3 nếu không có môi trường H+, môi trường bazơ thì sao? + Nếu thay NaNO3 bởi KNO3 hay các muối nitrat khác được hay không? + Cách viết phương trình phân tử, cách cân bằng phương trình ion. Khi gặp trường hợp này ta nên viết phương trình phân tử hay ion rút gọn? + Phản ứng này có thể dùng để nhận biết ion NO3 -. - Ý c: Hướng dẫn học sinh: HS đề xuất phương án GQVĐ: Một số kim loại (Zn, Al) có thể phản ứng được với NaNO3 trong môi trường kiềm. HS lập kế hoạch và thực hiện GQVĐ: + Lựa chọn một số kim loại điển hình bao gồm cả những kim loại có tính chất riêng như có khả năng tan được trong kiềm. + Tiến hành thí nghiệm khả năng phản ứng của một số kim loại như Cu, , Fe, Zn, Al với NaNO3 trong NaOH. + Quan sát hiện tượng, khả năng phản ứng của các kim loại trên với NaNO3 trong NaOH. HS đánh giá và kết luận vấn đề: Bản chất của các phản ứng đó. HS có thể đặt ra một số câu hỏi: Những kim loại như thế nào thì phản ứng được với dung dịch NaNO3 trong môi trường kiềm? 2.2.5. Giới thiệu một số bài tập giải quyết vấn đề Bài 1. Ngày nay vấn đề an toàn thực phẩm là vấn đề được rất nhiều người quan tâm bởi nó ảnh hưởng trực tiếp đến sức khỏe của chúng ta có thể từ bây giờ và ngay cả về sau. Việc sử dụng các hóa chất bảo quản nếu không tuân theo quy định sẽ gây hiệu quả nghiêm trọng. N2 cũng là một trong các chất dùng đề bảo quản. a. N2 dùng để bảo quản những gì? Tại sao N2 được sử dụng để làm chất bảo quản? b. Theo các em có nên sử dụng các chất bảo quản để bảo quản thực phẩm hay không? Bài 2. Để đánh giá mức độ ô nhiễm nguồn nước tại một địa phương ở vùng nông thôn. Người ta lấy một mẫu nước và đem đi phân tích hàm lượng các ion có trong mẫu nước đó. Kết quả cho thấy hàm lượng ion NO3 - và NO2 - lần lượt là 65 mg/l và 5 mg/l. a. Theo QCVN 01: 2009/BYT, quy chuẩn quốc gia về chất lượng nước ăn uống thì hàm lượng ion NO3 - và NO2 - lần lượt không vượt quá 50 mg/l và 3 mg/l. Hỏi nguồn nước ở địa phương trên có bị ô nhiễm hay không? b. Lượng NO3 - và NO2 - trong nước thường sinh ra từ đâu? Nếu nước bị ô nhiễm bởi hàm lượng NO3 - và NO2 - thì nó có tác hại gì và biện pháp khắc phục? Bài 3. Bánh bao là một loại thực phẩm rất quen thuộc đối với chúng ta. Trước đây bánh làm ra thường đặc kín, cứng, khó ăn. Ngày nay, để khắc phục tình trạng đó trong quá trình nhào bột làm bánh, người ta có trộn thêm một ít bột nở (NH4HCO3) bánh sẽ trở nên xốp và dễ ăn hơn. a. Tại sao NH4HCO3 được dùng làm bột nở? b. Tại sao người ta dùng NH4HCO3 làm bột nở chứ không phải (NH4)2CO3? Bài 4. “Không có lửa mà lại có khói” đó là hiện tượng xảy ra khi cho NH3(k) và HCl(k) tiếp xúc với nhau. Nhiệt phân tinh thể muối NH4Cl sẽ thu được khí NH3(k) và HCl(k). Ta có thể biểu diễn quá trình đó như sau: NH4Cl(r)  NH3(k) + HCl(k) Hiện tượng trên có được gọi là hiện tượng thăng hoa không? Giải thích. Bài 5. Có phải bón phân càng nhiều càng tốt, trong bất cứ giai đoạn nào phát triển của cây cũng được? Em có ý tưởng sử dụng những nguyên liệu nào sẵn có để làm phân bón cho cây k? 2.3. Thực nghiệm sư phạm Chúng tôi sử dụng những bài tập đã xây dựng được vào trong quá trình thực nghiệm sư phạm tại hai trường THPT tỉnh Ninh Bình: lớp 11B1 thực nghiệm (TN) và lớp 11B2 đối chứng (ĐC) trường THPT Kim Sơn A và lớp 11A1 (TN) và lớp 11A2 (ĐC) trường THPT Kim Sơn C, sử dụng bộ công cụ đánh giá NLGQVĐ&ST của HS, kết quả các bài kiểm tra được xử lí bằng phương pháp thống kê toán học. VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 6/2018, tr 194-199 198 Bảng 1. Tổng hợp kết quả đánh giá mức độ phát triển NLGQVĐ&ST của HS ở hai trường THPT TT Tiêu chí thể hiện NLGQVĐ&ST (mỗi tiêu chí 10 điểm) Kết quả đánh giá của GV Kết quả đánh giá của HS Lớp TN Lớp ĐC Lớp TN Lớp ĐC 1 Xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới và phức tạp từ các nguồn thông tin khác nhau; Phân tích các nguồn thông tin độc lập để thấy được khuynh hướng và độ tin cậy của ý tưởng mới. 8,8 7,6 8,9 7,8 2 Phân tích, phát hiện và phát biểu được vấn đề trong học tập cũng như trong thực tiễn. 8,4 5,8 8,6 6,5 3 Thu thập, làm rõ thông tin liên quan đến vấn đề. Biết đề xuất và phân tích các phương án GQVĐ và lựa chọn giải pháp tối ưu. 7,7 6,2 7,9 5,8 4 Lập kế hoạch thực hiện vấn đề. 8,1 6,7 8,2 5,9 5 Thực hiện GQVĐ. 8,3 6,5 7,8 6,1 6 Đánh giá GQVĐ, biết cách suy ngẫm về tiến trình và cách thức giải để vận dụng linh hoạt vào tình huống mới. 7,8 6,7 6,8 5,4 7 Đặt nhiều câu hỏi có giá trị, xem xét vấn đề ở nhiều khía cạnh khác nhau. 8,6 7,2 8,3 6,7 8 Nêu được nhiều ý tưởng mới trong học tập và cuộc sống; kết nối và hình thành các ý tưởng mới dựa trên những ý tưởng khác nhau. 8,5 6,8 8,1 6,4 9 Đánh giá vấn đề; quan tâm tới các lập luận và minh chứng thuyết phục, sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề. 8,9 6,5 8,7 6,2 10 Nghiên cứu để thay đổi giải pháp trước sự thay đổi của bối cảnh; Đánh giá rủi ro và có dự phòng. 7,8 6,6 7,4 5,7 Điểm trung bình 8,3 6,7 8,1 6,3 Bảng 2. Bảng thống kê các tham số đặc trưng Trường Bài Đối tượng �̅� S2 S V ES THPT Kim Sơn A 1 TN 7,23 2,64 1,62 22,47 0,67 ĐC 6,15 3,26 1,80 29,27 2 TN 7,25 2,76 1,66 22,9 0,63 ĐC 6,2 3,86 1,96 31,61 3 TN 7,28 2,26 1,50 21,28 0,66 ĐC 5,9 4,25 2,10 35,59 THPT Kim Sơn C 1 TN 6,84 2,57 1,6 23,39 0,57 ĐC 5,92 2,94 1,71 28,88 2 TN 6,92 2,45 1,57 25,59 0,61 ĐC 5,87 2,93 1,71 29,13 3 TN 7,26 1,95 1,4 22,29 0,59 ĐC 6,26 2,85 1,69 27,00 TN 6,97 2,5 1,58 25,00 0,62 ĐC 6,05 3,35 1,83 30,25 VJE Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 6/2018, tr 194-199 199 Với giá trị p chúng tôi tính được là: Trường Bài KT 1 2 3 THPT Kim Sơn A 0,023016 0,005868 0,000536 THPT Kim Sơn C 0,009014 0,003289 0,003522 Qua kết quả thu được, chúng tôi có rút ra một số nhận xét sau: - Kết quả bảng 1 cho thấy: trong mỗi tiêu chí thể hiện của NLGQVĐ&ST, dù là GV hay HS tự đánh giá, điểm số lớp TN luôn cao hơn lớp ĐC. Điều đó chứng tỏ khả năng: nhận ra ý tưởng mới; phát hiện và làm rõ vấn đề; hình thành và triển khai ý tưởng mới; đề xuất, lựa chọn giải pháp; thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ; tư duy độc lập của HS các lớp TN nhanh hơn, chính xác hơn và hiệu quả hơn HS các lớp ĐC. Khả năng tổng hợp kiến thức, tự học, tự tìm tòi, độc lập suy nghĩ của HS lớp TN tốt hơn HS lớp ĐC ở cả bề rộng và chiều sâu của kiến thức. Biểu hiện, HS các lớp TN vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề nhanh hơn, chính xác hơn, độc đáo hơn so với các lớp ĐC. - Kết quả bảng 2 cho thấy: điểm trung bình cộng của HS lớp TN cao hơn HS lớp ĐC, điều đó chứng tỏ HS các lớp TN nắm vững và vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải quyết vấn đề tốt hơn HS các lớp ĐC. Độ lệch chuẩn (S) và hệ số biến thiên (V) của lớp TN nhỏ hơn lớp ĐC, đã chứng minh độ phân tán quanh giá trị trung bình cộng của lớp TN nhỏ hơn, tức là chất lượng lớp TN đồng đều hơn lớp ĐC. Mặt khác, giá trị V thực nghiệm đều nằm trong khoảng 10%-30%, phép đo test độc lập với giá trị p (từ 0,000536 đến 0,023016) < 0,05 nên sự sai khác này không phải là ngẫu nhiên, cùng với mức độ ảnh hưởng trung bình (ES từ 0,57 đến 0,67) chứng tỏ sự tác động này có ý nghĩa và có thể nhân rộng được. Như vậy, việc sử dụng bài tập và đề kiểm tra, đánh giá theo định hướng phát triển năng lực có ảnh hưởng đến việc nâng cao kết quả học tập và phát triển NLGQVĐ&ST cho HS. 3. Kết luận Chúng tôi đã xây dựng và lựa chọn được hệ thống gồm 45 bài tập để sử dụng trong quá trình dạy học chương Nhóm nitơ - Hóa học 11 nâng cao, hình thành và phát triển được năng lực cho HS, trong đó có NLGQVĐ&ST. Khi xác định được về cấu trúc và những biểu hiện của NLGQVĐ&ST ở HS trong quá trình làm bài tập thì việc xây dựng và sử dụng một số dạng bài tập GQVĐ trong dạy học ở trường THPT đã phát huy được tính tích cực, chủ động và sáng tạo của người học; tạo điều kiện cho người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực; góp phần vào việc thực hiện mục tiêu giáo dục, đào tạo nguồn nhân lực cho đất nước. Tài liệu tham khảo [1] Ban Chấp hành Trung ương (2013). Nghị quyết số 29- NQ/TW ngày 04/11/2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế. [2] Bộ GD-ĐT (2017). Chương trình giáo dục phổ thông - Chương trình tổng thể. [3] Nguyễn Thị Hồng Gấm (2011). Sử dụng bài tập hóa học có nội dung thực tiễn để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. Tạp chí Khoa học giáo dục, số 73, tr 26 - 27, 42. [4] Trần Thị Thu Huệ (2012). Phát triển một số năng lực của học sinh trung học phổ thông thông qua phương pháp và sử dụng thiết bị trong dạy học hóa học phần hóa học vô cơ. Luận án tiến sĩ Khoa học Giáo dục, Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam. [5] Cao Thị Thặng - Nguyễn Cương - Trần Thị Thu Huệ (2012). Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thông qua dạy học môn Hóa cho học sinh trung học phổ thông. Tạp chí Giáo dục, số 279, tr 29. [6] Phạm Thị Bích Đào (2014). Phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trung học phổ thông trong dạy học hóa học hữu cơ chương trình nâng cao. Luận án tiến sĩ Khoa học giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. [7] Hoàng Thị Bích Nguyệt (2015). Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cho sinh viên sư phạm Hóa học Trường Đại học Tây Bắc. Tạp chí Giáo dục, số 7, tr 32. [8] Nguyễn Cương - Trần Thị Ngân (2015). Xây dựng, sử dụng một số đề kiểm tra và công cụ đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học hoá học Vô cơ. Tạp chí Khoa học giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, số 6A, tr 12-24. [9] Nguyễn Thị Sửu - Nguyễn Ngọc Duy (2017). Bước đầu nghiên cứu thực trạng năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh trung học phổ thông miền Núi Tây Bắc và đề xuất biện pháp phát triển. Kỉ yếu Hội thảo khoa học quốc tế phát triển năng lực sư phạm đội ngũ giáo viên khoa học tự nhiên đáp ứng yêu cầu đổi mới giáo dục phổ thông, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, tr 156-163. [10] Trang Quang Vinh - Nguyễn Thị Sửu (2016). Xây dựng và sử dụng bài tập phân hóa chương Hiđrocacbon Không no hóa học 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, 61 (6A), tr 25 - 35. [11] Nguyễn Văn Cường - Bernd Meier (2014). Lí luận dạy học hiện đại. Cơ sở đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học. NXB Đại học Sư phạm. [12] Nguyễn Ngọc Quang (1994). Lí luận dạy học hóa học tập 1. NXB Giáo dục.