Quan niệm sai là những cách hiểu sai có hệ thống, học sinh tin là đúng và dùng nhất quán, như đốt cháy làm chất mất đi hay phá vỡ liên kết thì giải phóng năng lượng. Chúng không biến mất khi giáo viên giảng lại đúng; cần được làm lộ ra rồi đặt cạnh một bằng chứng mà cách hiểu cũ không giải thích được.
AI hỗ trợ giáo viên khá tốt ở việc này: gợi ý danh sách hiểu lầm thường gặp theo từng chủ đề, soạn câu hỏi chẩn đoán, tóm tắt các kiểu trả lời của lớp sau khi đã bỏ tên. Bài này điểm lại các hiểu lầm hay gặp trong hoá học phổ thông, cách dò chúng, và cách thiết kế một giờ gỡ hiểu lầm.
Mười hiểu lầm hay gặp trong hoá học phổ thông
Danh sách dưới đây được tổng hợp từ các hiểu lầm đã được nhiều tài liệu giáo dục hoá học ghi nhận và từ kinh nghiệm giảng dạy. Mỗi dòng kèm một câu hỏi ngắn để dò.
| Hiểu lầm | Thực tế | Câu hỏi để dò |
|---|---|---|
| Đốt cháy làm chất biến mất | Nguyên tử chuyển vào sản phẩm, thường là khí bay đi; tổng khối lượng không đổi | Nến cháy hết, các nguyên tử cacbon trong nến đi đâu? |
| Bọt khí khi nước sôi là khí hiđro và oxi | Đó là hơi nước; nước sôi là biến đổi vật lý | Bong bóng trong nồi nước sôi chứa gì? |
| Phá vỡ liên kết giải phóng năng lượng | Phá vỡ liên kết cần năng lượng; năng lượng được giải phóng khi liên kết mới hình thành | Khi đốt gas, năng lượng đến từ bước nào? |
| Đường tan trong nước là biến mất hoặc là phản ứng hoá học | Hoà tan là quá trình vật lý; đường vẫn còn, cô cạn sẽ thu lại | Làm sao chứng minh đường vẫn còn trong cốc? |
| Nguyên tử đồng có màu đỏ, nguyên tử lưu huỳnh màu vàng | Màu là tính chất của tập hợp rất nhiều hạt, không phải của một nguyên tử | Một nguyên tử đồng có màu gì? |
| Muối ăn gồm các phân tử NaCl | Tinh thể muối là mạng ion Na+ và Cl− sắp xếp xen kẽ | Trong hạt muối, đơn vị nhỏ nhất là gì? |
| Ở trạng thái cân bằng, phản ứng đã dừng | Phản ứng thuận và nghịch vẫn xảy ra với tốc độ bằng nhau | Ở cân bằng, phân tử có còn phản ứng không? |
| Ở cân bằng, nồng độ chất đầu bằng nồng độ sản phẩm | Nồng độ không đổi theo thời gian, nhưng thường không bằng nhau | Không đổi và bằng nhau khác nhau thế nào? |
| Axit mạnh là axit đặc | Mạnh hay yếu nói về mức phân li; đặc hay loãng nói về nồng độ | Có axit yếu mà đặc không? |
| Chất xúc tác không tham gia phản ứng | Chất xúc tác tham gia các bước trung gian rồi được tạo lại | Vì sao lượng xúc tác không đổi sau phản ứng? |
Danh sách này không đầy đủ, và mức độ phổ biến của từng hiểu lầm khác nhau giữa các lớp. Điều quan trọng là thói quen: mỗi chủ đề mới, giáo viên đoán trước học sinh có thể hiểu sai ở đâu và chuẩn bị cách dò.
Vì sao giảng lại đúng chưa đủ
Hiểu lầm thường không phải do học sinh lười hay kém, mà do chúng khớp với kinh nghiệm hằng ngày. Củi cháy thành nắm tro nhỏ, nên chất mất đi là kết luận hợp lý với những gì mắt thấy. Học sinh mang theo cách hiểu đó vào lớp, nghe giáo viên giảng định luật bảo toàn khối lượng, làm đúng bài tập, rồi vẫn giữ nguyên cách hiểu cũ khi gặp một tình huống ngoài sách.
Các nghiên cứu về dạy học khoa học từ nhiều thập kỷ nay mô tả hiện tượng này và đề xuất hướng chung: làm cho học sinh nói ra cách hiểu của mình trước, đưa ra một tình huống mà cách hiểu đó dự đoán sai, để học sinh tự thấy mâu thuẫn, rồi mới giới thiệu cách giải thích đúng và cho áp dụng vào tình huống mới. Người ta thường gọi đây là tạo xung đột nhận thức.
Điểm mấu chốt là học sinh phải dự đoán trước, bằng lời hoặc bằng chữ, và dự đoán đó phải được tôn trọng chứ không bị chế giễu. Nếu lớp học có không khí sợ sai, học sinh sẽ đoán theo ý giáo viên, và giáo viên không bao giờ thấy được hiểu lầm thật.
Soạn câu hỏi chẩn đoán với AI
Câu hỏi chẩn đoán tốt cho thấy học sinh nghĩ gì, không chỉ biết đúng hay sai. Dạng hay dùng là câu hai tầng: tầng một chọn đáp án, tầng hai chọn hoặc viết lý do.
- Chọn chủ đề và hiểu lầm cần dò. Ví dụ chủ đề năng lượng của phản ứng, hiểu lầm phá vỡ liên kết giải phóng năng lượng.
- Nhờ AI soạn nháp. Câu lệnh: soạn ba câu hỏi hai tầng cho học sinh lớp 10 để phát hiện hiểu lầm phá vỡ liên kết giải phóng năng lượng; tầng hai có bốn lý do, trong đó có lý do phản ánh đúng hiểu lầm này; ghi riêng lý do nào ứng với hiểu lầm nào.
- Kiểm kiến thức. Giáo viên đọc kỹ từng câu, đặc biệt các phát biểu về năng lượng, đảm bảo đáp án đúng chính xác về mặt khoa học và đúng mức chương trình.
- Thêm một ô viết tự do. Cho học sinh ghi lý do bằng lời mình nếu không có lựa chọn nào khớp. Những câu trả lời ngoài dự kiến thường quý nhất.
- Cho làm đầu giờ, không tính điểm. Nói rõ với lớp là bài này để giáo viên biết cách dạy, không phải để chấm.
Cho làm không tính điểm là điều kiện để học sinh trả lời thật. Nếu sợ bị trừ điểm, các em sẽ đoán đáp án giáo viên muốn, và bài chẩn đoán mất tác dụng.
Đọc câu trả lời của lớp: AI tóm tắt, giáo viên kết luận
Sau khi thu bài, giáo viên có thể tự đếm các lựa chọn, hoặc gõ lại những câu lý do viết tay đáng chú ý. Nếu muốn AI giúp nhóm các câu trả lời, chỉ dán nội dung câu trả lời, không kèm họ tên, số thứ tự hay bất cứ thông tin nào nhận ra được học sinh. Câu lệnh: đây là ba mươi câu trả lời ẩn danh cho câu hỏi về bọt khí trong nồi nước sôi; nhóm chúng theo kiểu hiểu, đếm số câu mỗi nhóm, trích một câu tiêu biểu mỗi nhóm.
Bảng tóm tắt của AI giúp giáo viên nhìn nhanh bức tranh lớp, nhưng cần đọc lại những câu bị xếp vào nhóm khác thường. AI có thể gom hai cách hiểu khác nhau vào một nhóm vì câu chữ giống nhau, hoặc tách một cách hiểu thành hai nhóm vì cách diễn đạt khác. Giáo viên biết học sinh của mình, nên phán đoán cuối cùng vẫn thuộc về giáo viên.
Kết quả chẩn đoán chỉ dùng để điều chỉnh việc dạy: dành thêm thời gian cho hiểu lầm phổ biến nhất, chuẩn bị tình huống phản ví dụ phù hợp. Không dùng kết quả để xếp loại học sinh hay so sánh lớp này với lớp khác.
Thiết kế giờ gỡ hiểu lầm: ví dụ năng lượng liên kết
Ví dụ giả định một hoạt động khoảng hai mươi phút cho lớp có nhiều em chọn lý do phá vỡ liên kết giải phóng năng lượng.
- Gợi lại dự đoán. Chiếu lại câu hỏi đầu giờ, cho cả lớp thấy tỉ lệ chọn mỗi lý do, không nêu tên ai.
- Tình huống thực tế. Cầm hai thanh nam châm đang hút nhau. Hỏi: muốn tách chúng ra, bạn phải bỏ công hay được nhận công? Học sinh dễ đồng ý là phải bỏ công.
- Nối với liên kết. Nguyên tử trong phân tử được giữ bởi lực hút; tách chúng ra cũng cần năng lượng. Năng lượng toả ra khi đốt nhiên liệu đến từ bước các nguyên tử kết hợp tạo liên kết mới bền hơn.
- Kiểm lại bằng phương trình. Với phản ứng 2H2 + O2 → 2H2O, cho học sinh liệt kê liên kết bị phá và liên kết được tạo, rồi giải thích vì sao tổng thể phản ứng toả nhiệt.
- Áp dụng sang tình huống mới. Hỏi về một phản ứng thu nhiệt quen thuộc, yêu cầu giải thích bằng cùng lập luận.
Phép so sánh với nam châm là mô hình đơn giản hoá; giáo viên nên nói rõ chỗ nó không khớp với liên kết hoá học thật. AI có thể giúp gợi ý thêm vài phép so sánh khác, nhưng mỗi phép so sánh cần được kiểm xem có tạo ra hiểu lầm mới không.
Hiểu lầm về hoá chất trong đời sống
Ngoài các hiểu lầm trong bài học, học sinh còn mang vào lớp những hiểu lầm về hoá chất nói chung, thường đến từ quảng cáo và mạng xã hội. Phổ biến nhất là ý nghĩ rằng sản phẩm tự nhiên thì không có hoá chất, còn hoá chất thì độc. Thực ra mọi vật chất đều được tạo thành từ các chất hoá học: nước, muối, đường, vitamin trong trái cây đều là hoá chất. Một chất độc hay không phụ thuộc vào bản chất của chất, liều lượng và cách tiếp xúc, không phụ thuộc vào việc nó do thiên nhiên hay nhà máy tạo ra.
Hiểu lầm ngược lại cũng có: nghĩ rằng thứ gì bán trong siêu thị đều vô hại nên trộn thoải mái, chẳng hạn trộn các loại nước tẩy rửa với nhau cho mạnh hơn. Đây là hiểu lầm nguy hiểm, vì có những tổ hợp sinh khí độc. Giờ hoá học là nơi tốt để sửa cả hai chiều: không sợ vô cớ, không chủ quan.
AI có thể giúp giáo viên tìm các ví dụ đời sống để thảo luận, như vì sao người ta nói liều lượng làm nên chất độc. Nhưng giáo viên cần tránh đi vào tư vấn sức khoẻ hay đánh giá sản phẩm cụ thể; mục tiêu là giúp học sinh có cách nghĩ đúng về hoá chất, không phải khuyên dùng hay không dùng sản phẩm nào.
Khi chính AI mang hiểu lầm
Mô hình ngôn ngữ học từ lượng lớn văn bản trên mạng, trong đó có cả những cách nói sai phổ biến. Vì vậy, đôi khi chính câu trả lời của chatbot lặp lại hiểu lầm: nói năng lượng được giữ trong liên kết rồi được giải phóng khi liên kết bị phá, hay mô tả nguyên tử muốn có tám electron như thể nguyên tử có ý muốn. Học sinh tự học bằng AI có thể nhận những cách nói này mà không biết.
Giáo viên có thể biến điều này thành một hoạt động: đưa cho lớp một đoạn giải thích do AI viết, có chứa một hiểu lầm, và yêu cầu các nhóm tìm ra chỗ chưa chính xác. Học sinh vừa luyện kiến thức, vừa học được rằng câu trả lời trôi chảy không đồng nghĩa với câu trả lời đúng. Giáo viên cần tự đọc kỹ đoạn văn trước khi phát, để chắc chắn mình biết mọi chỗ cần bàn.
Với học sinh, một thói quen tốt là hỏi lại AI: cách nói này có phải là cách nói đơn giản hoá không, nếu nói chính xác hơn thì thế nào. Thói quen nghi vấn đó áp dụng được cho mọi nguồn, không chỉ chatbot.
Câu hỏi thường gặp
Quan niệm sai khác lỗi sai thông thường thế nào?
Lỗi sai có thể do sơ suất, như tính nhầm. Quan niệm sai là cách hiểu sai được học sinh tin và dùng nhất quán, xuất hiện lặp lại trong nhiều tình huống khác nhau, nên cần cách gỡ riêng chứ không chỉ nhắc cẩn thận hơn.
AI có tự biết học sinh Việt Nam hay hiểu sai gì không?
AI có thể liệt kê hiểu lầm phổ biến được ghi nhận trong tài liệu giáo dục quốc tế, nhiều hiểu lầm giống nhau giữa các nước. Nhưng hiểu lầm cụ thể của lớp bạn chỉ lộ ra qua câu hỏi chẩn đoán và bài làm của chính học sinh.
Có nên đưa bài làm của học sinh cho AI phân tích không?
Chỉ đưa nội dung câu trả lời đã bỏ hết tên và thông tin nhận diện. Không chụp nguyên bài có họ tên, lớp, chữ ký. Với bài viết tay dài, có thể chỉ chép lại các câu cần phân tích.
Câu hỏi hai tầng là gì?
Đó là câu hỏi gồm hai phần: phần đầu chọn đáp án, phần sau chọn hoặc viết lý do cho lựa chọn đó. Phần lý do giúp giáo viên phân biệt học sinh hiểu đúng với học sinh đoán đúng hoặc đúng vì một lý do sai.
Gỡ hiểu lầm có tốn nhiều thời gian của tiết học không?
Một hoạt động gỡ hiểu lầm thường mất mười lăm đến hai mươi phút. Bù lại, giáo viên tránh được việc giảng đi giảng lại một nội dung mà học sinh vẫn hiểu sai ở các bài sau.
Hiểu lầm đã gỡ rồi có quay lại không?
Có thể, nhất là khi học sinh gặp tình huống mới hoặc lâu không dùng. Nên quay lại hiểu lầm quan trọng ở những bài sau bằng một câu hỏi ngắn, xem cách hiểu đúng đã bền chưa.