Đề tài Phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học Hóa học

3. Phương pháp phát hiện và giải quyết vấn đề trong dạy học Hóa học
3.1 Bản chất 
Nét đặc trưng chủ yếu của dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề là sự lĩnh hội tri thức diễn ra thông qua việc tổ chức cho HS phát hiện vấn đề học tập hóa học và giải quyết các vấn đề đó. Sau khi giải quyết vấn đề, HS đã xây dựng được một khái niệm, một tính chất của loại chất, chất cụ thể.
3.2. Quy trình
Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề trong bộ môn hoá học cũng bao gồm các bước sau đây :
a) Phát hiện vấn đề :
HS phát hiện tình huống có vấn đề (xây dựng bài toán nhận thức); Phát biểu và nhận dạng vấn đề nảy sinh; Phát biểu vấn đề cần giải quyết.
Một số điều kiện nhằm đảm bảo tạo tình huống có vấn đề:
- Điều quan trọng nhất là HS phải vạch ra được những điều chưa biết, chỉ ra được cái mới trong mối quan hệ với cái đã biết, với vốn cũ. Trong đó, điều chưa biết, cái mới là yếu tố trung tâm của tình huống có vấn đề, sẽ được khám phá ra trong giai đoạn giải quyết vấn đề (đặt giả thiết, lập kế hoạch giải và thực hiện kế hoạch giải đó)
- Tình huống có vấn đề phải kích thích, gây được hứng thú nhận thức đối với HS, tạo cho HS tự giác và tích cực trong hoạt động nhận thức.
- Tình huống có vấn đề phải phù hợp với khả năng của HS,: HS thể tự phát hiện và giải quyết được dựa vào vốn kiến thức liên quan đến vấn đề đó bằng hoạt động tư duy, tiến hành thí nghiệm, thu thập và xử lí thông tin.
Câu hỏi nêu vấn đề của GV cần phải chứa đựng các yếu tố sau :
- Chứa đựng mâu thuẫn nhận thức: có một hay vài khó khăn, đòi hỏi HS phải tư duy, huy động và vận dụng các kiến thức đã có (nghĩa là câu hỏi phản ánh được mối liên hệ bên trong giữa điều đã biết và điều chưa biết).
- Phải chứa đựng phương hướng giải quyết vấn đề, thu hẹp phạm vi tìm kiếm câu trả lời, tạo điều kiện làm xuất hiện giả thiết, tạo điều kiện tìm ra được con đường giải quyết.
- Gây được cảm xúc mạnh đối với HS khi nhận ra mâu thuẫn nhận thức liên quan tới vấn đề.
b) Giải quyết vấn đề gồm các bước :
- Xây dựng các giả thiết về vấn đề đặt ra theo các hướng khác nhau.
- Lập kế hoạch giải quyết vấn đề.
- Thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề,...
- Kiểm tra các giả thiết bằng các phương pháp khác nhau
c) Kết luận : gồm các bước sau
- Thảo luận về các kết quả thu được và đánh giá.
- Khẳng định hay bác bỏ giả thiết đã nêu.
- Phát biểu kết luận.
- Đề xuất vấn đề mới.
3.3. Ưu điểm và hạn chế của phương pháp
Giúp phát huy tính tích cực,phát triển năng lực nhận thức, năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
 Tuy nhiên trong thực tế, để thực hiện theo đúng và đầy đủ quy trình, GV khó thực hiện vì không có điều kiện về thời gian. GV phải thiết kế rất công phu và cần có nội dung phù hợp.
GV cần có trình độ chuyên môn để giúp HS tự phát hiện hoặc nắm bắt được vấn đề do GV nêu ra. HS có khả năng tự học và học tập tích cực thì mới thực hiện giải quyết được vấn đề và rút ra kiến thức cần lĩnh hội.
3.4. Một số điểm cần lưu ý
Điều kiện thực hiện phương pháp này có hiệu quả khi :
- Có nội dung phù hợp.
- GV phải có trình độ và rất tích cực.
- HS tích cực và có năng lực.
Nên tổ chức thực hiện phương pháp này theo nội dung phù hợp và không nhất thiết cần thực hiện ở mức cao nhất phù hợp với năng lực của HS.
Trong những bài nghiên cứu tính chất hoá học của các chất, GV có thể giúp HS phát hiện và giải quyết vấn đề đặt ra một cách linh hoạt giúp phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS. Thí dụ : Những vấn đề có thể xuất hiện khi nghiên cứu tính chất hoá học của sắt : Sản phẩm tạo thành như thế nào (hoá trị của sắt là II hay III) khi sắt tác dụng với phi kim (oxi, lưu huỳnh, clo), sắt tác dụng với dung dịch axit (HCl, H2SO4 loãng), sắt tác dụng với dung dịch muối của kim loại hoạt động yếu hơn (Cu, Hg, Ag...) ; Natri phản ứng mãnh liệt với nước, natri có phản ứng với rượu etylic không ?
Khi vận dụng dạy học nêu vấn đề trong dạy học hoá học, 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 :
- GV nêu và giải quyết vấn đề (thuyết trình hoặc làm thí nghiệm).
- GV nêu vấn đề và tổ chức cho HS tham gia giải quyết vấn đề.
- GV nêu vấn đề và gợi ý HS tìm cách giải quyết vấn đề.
- GV cung cấp thông tin cho HS, tạo tình huống để HS phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề.
- HS tự phát hiện vấn đề, tự lực giải quyết và tự đánh giá.
3.5. Thí dụ minh hoạ
Dạy học phát hiện và giải quyết vấn đề ở THCS có thể vận dụng ở mức độ đơn giản và cũng có thể không đầy đủ các bước. 
Thí dụ 1 : Nghiên cứu thí nghiệm : Clo phản ứng với dung dịch kiềm ở bài "Clo" lớp 9.
Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Nêu vấn đề : Clo có những tính chất của phi kim, ngoài ra clo còn có tính chất gì đặc biệt ?
Hãy nghiên cứu thí nghiệm clo tác dụng với nước và với dung dịch NaOH
- Gợi ý : Phản ứng này có gì mâu thuẫn với những điều đã học
- HS : Dẫn khí clo vào ống nghiệm đựng nước có mẩu giấy quỳ tím và ống nghiệm đựng dung dịch NaOH có vài giọt phenolphtalein. ( Trong thực tế rót dung dịch NaOH có vài giọt phenolphtalein vào bình đựng khí clo đã điều chế trước và đậy nút).
 - Quan sát hiện tượng xảy ra: Màu vàng của khí clo biến mất, màu đỏ của dung dịch biến thành không màu. 
Có phản ứng xảy ra hay không? Tại sao?
HS nêu vấn đề : Phản ứng clo với dung dịch NaOH có mâu thuẫn với tính chất của phi kim đã học không ? hay thí nghiệm sai ?
HS Giải quyết vấn đề : Clo có thể phản ứng với nước trong dung dịch tạo thành 2 axit HCl và HClO. Sau đó 2 axit này tiếp tục tác dụng với NaOH tạo thành NaCl, NaClO và nước. Điều này là phù hợp với tính chất của clo và NaOH đã học.
Kết luận : Clo phản ứng với dung dịch NaOH tạo thành dung dịch 2 muối.
Thí dụ 2 : Khi nghiên cứu tính chất của H2SO4 đặc nóng với đồng thì vấn đề đặt ra là : trái với tính chất của kim loại đã biết : kim loại đứng sau H trong dãy hoạt động hoá học không tác dụng với dung dịch axit. 
HS nêu vấn đề : Điều này mâu thuẫn với tính chất của dung dịch H2SO4 ? 
Giải quyết vấn đề : GV hướng dẫn HS xét điều kiện của phản ứng và sản phẩm của phản ứng H2SO4 tác dụng với Cu như thế nào ?
Axit H2SO4 : đặc, nóng, Cu là kim loại hoạt động yếu (đứng sau H)
Sản phẩm : khí không màu, mùi khó chịu, làm đổi màu giấy quỳ tím thành đỏ. Dung dịch màu xanh là màu của dung dịch CuSO4.
Như vậy : Khí tạo thành không phải là khí hiđro mà là khí SO2. 
Kết luận : Đó là do tính chất đặc biệt của H2SO4 đặc nóng. Điều này không mâu thuẫn với tính chất của axit nói chung và tính chất của dung dịch H2SO4 loãng đã biết.