Bài tập hay lạ khó về este và gluxit năm 2024
- 1. VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Đỗ Thị Thanh Trang XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CÓ NỘI DUNG GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG TRONG DẠY HỌC PHẦN HÓA HỮU CƠ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC Thành phố Hồ Chí Minh – 2012
- 2. VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Đỗ Thị Thanh Trang XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP HÓA HỌC CÓ NỘI DUNG GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG TRONG DẠY HỌC PHẦN HÓA HỮU CƠ Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Chuyên ngành: Lí luận và phương pháp dạy học bộ môn Hóa học Mã số: 60 14 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS. NGUYỄN XUÂN TRƯỜNG Thành phố Hồ Chí Minh - 2012
- 3. hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - PGS.TS. Nguyễn Xuân Trường đã tận tình hướng dẫn, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. - PGS.TS. Trịnh Văn Biều đã dành nhiều thời gian góp ý và cung cấp cho tôi những tài liệu bổ ích giúp tôi hoàn thành tốt luận văn. - Phòng Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học cùng các thầy cô thuộc Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học khoa Hoá học trường Đại học Sư phạm TPHCM và Đại học Sư phạm Hà Nội đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành khóa học. Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, Ban Giám hiệu, các thầy, cô giáo tổ Hóa và các em học sinh Trường THPT Việt Âu, THPT Trần Hưng Đạo, THPT Trần Khai Nguyên, THPT Lương Văn Can cũng như các bạn, các anh chị lớp Cao học khóa 21 chuyên ngành Lí luận và phương pháp dạy học Hóa học đã động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu. TPHCM, tháng 9 năm 2012 Tác giả Đỗ Thị Thanh Trang
- 4. bìa Lời cảm ơn Mục lục Danh mục các chữ viết tắt Danh mục các bảng Danh mục các hình MỞ ĐẦU................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI ........... 4 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu ............................................................... 4 1.2. Tổng quan về môi trường................................................................. 6 1.2.1. Môi trường và chức năng cơ bản của môi trường....................... 6 1.2.2. Mối quan hệ giữa môi trường và phát triển, phát triển bền vững 7 1.3. Giáo dục môi trường........................................................................ 9 1.3.1. Tình hình GDMT trên thế giới và ở Việt Nam ........................... 9 1.3.2. Mô hình của việc dạy và học trong GDMT .............................. 10 1.3.3. Các kiểu triển khai GDMT ...................................................... 11 1.3.4. Nội dung GDMT ở trường Trung học phổ thông...................... 12 1.4. Phương pháp giáo dục môi trường ................................................. 17 1.4.1. Phương pháp tiếp cận .............................................................. 17 1.4.2. Phương pháp thực nghiệm ....................................................... 17 1.4.3. Sử dụng bài tập hóa học trong giáo dục môi trường ................. 18 1.5. Thực trạng sử dụng bài tập về GDMT trong dạy học hóa học ở THPT .... 24 1.5.1 . Mục đích điều tra ................................................................... 24 1.5.2. Đối tượng điều tra ................................................................... 24 1.5.3. Phương pháp điều tra............................................................... 25
- 5. điều tra....................................................................... 25 TIỂU KẾT CHƯƠNG 1 ........................................................................... 29 CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG GDMT PHẦN HÓA HỮU CƠ Ở TRƯỜNG THPT .............................. 30 2.1. Nội dung và cấu trúc phần hóa học hữu cơ THPT .......................... 30 2.1.1. Nội dung phần hoá học hữu cơ ................................................ 30 2.1.2. Đặc điểm về nội dung và cấu trúc phần hoá học hữu cơ........... 32 2.2. Xây dựng các bài tập về giáo dục môi trường................................ 36 2.2.1. Những cách xây dựng bài tập hóa học mới .............................. 36 2.2.2. Nguyên tắc xây dựng các bài tập về GDMT............................. 38 2.2.3. Quy trình xây dựng bài tập có nội dung GDMT phần Hóa học hữu cơ............................................................................................... 38 2.3. Hệ thống bài tập có nội dung GDMT phần Hóa hữu cơ THPT........ 39 2.3.1. Bài tập tự luận có nội dung GDMT.......................................... 40 2.3.2. Bài tập trắc nghiệm có nội dung GDMT .................................. 67 2.4. Sử dụng hệ thống bài tập có nội dung giáo dục môi trường trong dạy học hóa học .......................................................................................... 79 2.4.1. Sử dụng bài tập để nêu và giải quyết vấn đề ............................ 79 2.4.2. Sử dụng bài tập để củng cố kiến thức và kĩ năng ..................... 79 2.5. Thiết kế giáo án bài dạy có sử dụng bài tập giáo dục môi trường.... 81 2.5.1.Giáo án bài “Ankin”................................................................. 81 2.5.2.Giáo án bài “Nguồn hidrocacbon thiên nhiên” .......................... 88 2.5.3. Giáo án bài “Khái niệm về xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp” ......................................................................................................... 96 2.5.4. Giáo án bài “Vật liệu polime”................................................ 100 TIỂU KẾT CHƯƠNG 2 ......................................................................... 107
- 6. NGHIỆM SƯ PHẠM.......................................... 108 3.1. Mục đích thực nghiệm ................................................................. 108 3.2. Nội dung thực nghiệm.................................................................. 108 3.3. Đối tượng thực nghiệm ................................................................ 108 3.4. Tiến hành thực nghiệm ................................................................ 109 3.4.1. Chọn và trao đổi với giáo viên thực nghiệm .......................... 109 3.4.2. Chọn lớp thực nghiệm và lớp đối chứng ................................ 110 3.4.3. Tiến hành hoạt động dạy học trên lớp.................................... 110 3.4.4. Tiến hành kiểm tra ................................................................ 111 3.4.5.Chấm bài kiểm tra, tổng hợp kết quả ...................................... 111 3.4.6. Xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm ....................................... 111 3.5. Kết quả thực nghiệm.................................................................... 113 3.5.1. Kết quả bài kiểm tra của học sinh.......................................... 113 3.5.2. Kết quả nhận xét của GV và tham khảo ý kiến HS................. 120 TIỂU KẾT CHƯƠNG 3 ......................................................................... 123 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................... 124 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................... 127
- 7. CHỮ VIẾT TẮT BKT : bài kiểm tra BTHH : bài tập hóa học BVMT : bảo vệ môi trường CTCT : công thức cấu tạo ĐC : đối chứng GDMT : giáo dục môi trường GV : giáo viên HS : học sinh PPDH : phương pháp dạy học PTHH : phương trình hóa học SGK : sách giáo khoa THPT : trung học phổ thông TN : thực nghiệm
- 8. BẢNG Bảng 1.1. Kiến thức tích hợp GDMT lớp 11 .................................................. 13 Bảng 1.2. Kiến thức tích hợp GDMT lớp 12 .................................................. 15 Bảng 1.3. Danh sách các trường và số lượng GV được điều tra...................... 25 Bảng 1.4. Tần suất sử dụng BTHH có nội dung GDMT của giáo viên THPT . 25 Bảng 1.5. Các lĩnh vực có thể lồng ghép bài tập GDMT.................................................... 26 Bảng 1.6. Phần hóa học có thể khai thác bài tập có nội dung GDMT ............. 26 Bảng 1.7. Việc sử dụng bài tập có nội dung GDMT trong các dạng bài dạy ... 27 Bảng 1.8. Khó khăn của giáo viên khi sử dụng hệ thống bài tập hữu cơ có nội dung GDMT............................................................................ 27 Bảng 1.9. Kết quả học tập khi giáo viên sử dụng bài tập có nội dung GDMT. 28 Bảng 1.10. Vai trò của bài tập hoá học có nội dung GDMT ........................... 28 Bảng 3.11. Danh sách các lớp thực nghiệm và đối chứng..............................109 Bảng 3.12. Kết quả kiểm tra bài “Ankin”. ....................................................113 Bảng 3.13. Phân loại kết quả kiểm tra bài “Ankin”.......................................114 Bảng 3.14. Tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra “Ankin” ................114 Bảng 3.15. Kết quả kiểm tra bài “Nguồn hidrocacbon thiên nhiên”...............115 Bảng 3.16. Phân loại kết quả kiểm tra “Nguồn hidrocacbon thiên nhiên. ”....115 Bảng 3.17. Tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra “Nguồn Hidrocacbon thiên nhiên”. ..............................................................................116 Bảng 3.18. Kết quả kiểm tra bài “Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp”.........116 Bảng 3.19. Phân loại kết quả kiểm tra “Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp..117 Bảng 3.20. Tổng hợp tham số đặc trưng “Xà phòng chất giặt rửa tổng hợp”..117 Bảng 3.21. Kết quả kiểm tra bài “Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp”.........118 Bảng 3.22. Phân loại kết quả kiểm tra bài “Vật liệu polime”.........................118 Bảng 3.23. Tổng hợp các tham số đặc trưng bài kiểm tra “Vật liệu polime”..119 Bảng 3.24. Hiệu quả tiết học khi sử dụng các bài tập có nội dung GDMT.....120 Bảng 3.25. Hứng thú của HS khi làm bài tập có nội dung GDMT. ................121 Bảng 3.26. Lí do HS thích làm bài tập có nội dung GDMT...........................121
- 9. HÌNH Hình 2.1. Hầm mỏ dễ xảy ra các vụ nổ. ........................................................ 40 Hình 2.2. Nông dân đang xây dựng hầm biogas............................................ 42 Hình 2.3. Dầu loang trên biển vịnh Mexico. ................................................. 44 Hình 2.4. Sơ đồ tư duy bài “Ankin”.............................................................. 88 Hình 2.5. Sơ đồ tư duy bài “Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp”. ................ 99 Hình 2.6. Sơ đồ tư duy bài “Vật liệu polime”. ............................................. 106 Hình 3.1. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra “Ankin”...................................114 Hình 3.2. Biểu đồ kết quả học tập bài kiểm tra “Ankin”. ..............................114 Hình 3.3. Đồ thị đường lũy tích BKT “Nguồn hidrocacbon thiên nhiên”.......115 Hình 3.4. Biểu đồ kết quả bài kiểm tra “Nguồn hidrocacbon thiên nhiên”.....116 Hình 3.5. Đồ thị đường lũy tích BKT “Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp”.117 Hình 3.6. Biểu đồ kết quả BKT “Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp”..........117 Hình 3.7. Đồ thị đường lũy tích bài kiểm tra “Vật liệu polime”. ...................118 Hình 3.8. Biểu đồ kết quả bài kiểm tra “Vật liệu polime”. ............................119
- 10. do chọn đề tài Môi trường là một vấn đề khoa học đa ngành. Chúng ta phải hiểu đầy đủ cơ sở khoa học của nó để bảo vệ và xử lý các vấn đề môi trường một cách hiệu quả. Hiện nay, sự phát triển về kinh tế kéo theo hậu quả là trái đất ấm lên, ô nhiễm môi trường sống và phá huỷ sinh cảnh tự nhiên. Nguyên nhân sâu xa và trực tiếp đều do con người. Vì vậy việc giáo dục bảo vệ môi trường cũng như trang bị kiến thức về bảo vệ môi trường cho thế hệ trẻ là điều cấp thiết. Giáo dục môi trường (GDMT) là một trong những biện pháp có hiệu quả nhất, giúp cho con người có nhận thức đúng trong việc khai thác, sử dụng và bảo vệ các tài nguyên thiên nhiên, bảo vệ môi trường. Việc GDMT trong nhà trường phổ thông chiếm một vị trí đặc biệt, nhà trường là nơi đào tạo những người làm nhiệm vụ tuyên truyền giáo dục, khai thác sử dụng và bảo vệ nguồn tài nguyên môi trường của đất nước. Thực tế ở trường phổ thông Việt Nam thì việc khai thác các kiến thức GDMT trong giảng dạy các môn học còn ít và sơ sài, vì vậy những hiểu biết về môi trường của học sinh còn hạn chế. Hoá học là khoa học thực nghiệm, hoá học có vai trò rất quan trọng trong cuộc sống của chúng ta. Hoá học đóng góp một phần rất quan trọng vào giải thích các hiện tượng trong thực tế, giúp cho mỗi chúng ta có ý thức hơn về bảo vệ môi trường. Trong dạy học Hoá học ở trường phổ thông, nếu chúng ta lồng ghép được những bài tập về bảo vệ môi trường có liên quan đến bài học thì sẽ làm cho tiết học trở nên sinh động hơn, gây hứng thú và sức thu hút đối với học sinh và thông qua đó tuyên truyền giáo dục môi trường cho học sinh. Trong lí luận dạy học, bài tập được coi là một phương pháp dạy học vận dụng. Nó được áp dụng phổ biến và thường xuyên ở tất cả các cấp học và các loại trường khác nhau. Bài tập được sử dụng ở tất cả các khâu của quá trình dạy học, nghiên cứu tài liệu mới, củng cố, vận dụng, kiểm tra - đánh giá kiến thức, kỹ năng của học sinh. Như vậy sử dụng bài tập hoá học là một phương pháp dạy học Hoá học rất quan trọng trong việc nâng cao chất lượng dạy học Hoá học ở
- 11. thông. Với những lí do trên, nhằm từng bước nâng cao chất lượng dạy học chúng tôi đã chọn đề tài: “ Xây dựng hệ thống bài tập hóa học có nội dung giáo dục môi trường trong dạy học phần hóa hữu cơ ở trường Trung học phổ thông”. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập liên quan đến BVMT phần Hoá học Hữu cơ, góp phần GDMT cho học sinh THPT. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập hoá học có nội dung liên quan đến môi trường trong dạy học ở trường THPT hiện nay. - Nghiên cứu và tìm hiểu các cơ sở khoa học về môi trường, ô nhiễm môi trường. - Tìm hiểu nội dung của các bài trong chương trình Hoá học hữu cơ THPT để tìm ra những kiến thức hoá học liên quan đến môi trường, giáo dục môi trường. - Xây dựng hệ thống bài tập về bảo vệ môi trường phần Hoá học hữu cơ. - Nghiên cứu phương pháp sử dụng bài tập hóa học có nội dung giáo dục môi trường trong dạy học hóa học. - Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây dựng. 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu - Khách thể: Quá trình dạy hoá học ở trường phổ thông. - Đối tượng nghiên cứu: Việc xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập có nội dung giáo dục môi trường phần Hoá học hữu cơ THPT. 5. Phạm vi nghiên cứu - Nội dung: Phần Hữu cơ trong chương trình hóa học ở THPT. - Phạm vi nghiên cứu: Một số trường THPT tại thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh lân cận.
- 12. nghiên cứu: từ 9/2011 đến 9/2012. 6. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng các nhóm phương pháp sau - Các phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Đọc và nghiên cứu các tài liệu về môi trường, giáo dục môi trường trong dạy học Hoá học; phương pháp phân tích và tổng hợp; phương pháp phân loại, hệ thống hóa. - Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Dự giờ, điều tra, tìm hiểu về việc GDMT qua dạy học Hoá học và sử dụng bài tập hóa học (BTHH) trong GDMT; phương pháp chuyên gia; Thực nghiệm sư phạm kiểm nghiệm tính phù hợp và hiệu quả của các đề xuất. - Các phương pháp toán học: Sử dụng toán học thống kê xử lí kết quả thực nghiệm sư phạm. 7. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng được hệ thống bài tập Hoá học có nội dung giáo dục môi trường và sử dụng một cách khoa học, hợp lí trong dạy học Hóa học thì sẽ góp phần nâng cao sự hiểu biết về môi trường cho học sinh THPT. 8. Những đóng góp của đề tài - Về mặt lí luận: Tổng quan lí thuyết về môi trường, giáo dục môi trường. - Về mặt thực tiễn: Xây dựng một hệ thống bài tập hoá học có nội dung liên quan đến môi trường, nâng cao nhận thức và đạo đức môi trường cho học sinh THPT.
- 13. SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1. Lịch sử vấn đề nghiên cứu Trong quá trình thực hiện luận văn, chúng tôi đã tham khảo một số các tài liệu, bài viết, khóa luận và luận văn có nội dung giáo dục môi trường như sau: 1.1.1. Các tài liệu, bài viết về GDMT 1. Bộ Giáo dục và Đào tạo, Đề án “Đưa các nội dung về giáo dục môi trường vào hệ thống giáo dục quốc dân”, Hà Nội 2002. 2. Trịnh Văn Biều, Nguyễn Văn Bỉnh (2006), Giáo dục môi trường thông qua dạy học hóa học ở trường trung học phổ thông, Tài liệu bồi dưỡng thường xuyên giáo viên trung học phổ thông chu kì III (2004-2007), Đại học Sư phạm TP.HCM. 3. Tài liệu tập huấn (2010), Giáo dục bảo vệ môi trường cho giảng viên các trường đại học cao đẳng”, NXB Giáo dục. 4. Tạp chí Dạy và Học hóa học, Tư liệu tích hợp giáo dục môi trường trong dạy học Hóa học (7/2010). 1.1.2. Các khóa luận tốt nghiệp, luận văn về GDMT Hiện nay, đã có một số khóa luận tốt nghiệp, luận văn nghiên cứu về đề tài giáo dục môi trường ở bậc THPT, cụ thể như: 1. Nguyễn Đặng Thu Hường (2009), Giáo dục môi trường thông qua dạy học hóa học lớp 10 THPT, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Sư phạm TP.HCM. 2. Lê Thị Mỹ Trang (2003), Tìm hiểu môi trường và giáo dục môi trường qua môn hóa học ở lớp 12, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Sư phạm TP.HCM. 3. Phan Thị Lan Phương (2007), Giáo dục môi trường thông qua giảng dạy hóa học lớp 11 ở trường trung học phổ thông, Khóa luận tốt nghiệp, Đại học Sư phạm TP.HCM.
- 14. trên đã trình bày tương đối đầy đủ các cơ sở lí luận về môi trường và giáo dục môi trường, làm nền tảng vững chắc để chúng tôi kế thừa và phát triển đề tài của mình. 4 . Trần Thị Tú Anh (2009), Tích hợp các vấn đề kinh tế, xã hội và môi trường trong dạy học Hóa học lớp 12 trường THPT, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm TP.HCM. 5. Trần Thị Hồng Châu (2010), Giáo dục môi trường thông qua dạy học môn Hóa học lớp 10, 11 ở trường THPT, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm TP.HCM. 6. Hồ Thị Thanh Vân (2011), Tích hợp nội dung giáo dục môi trường trong các bài giảng hóa học ở trường trung học phổ thông, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm TP.HCM. Các công trình nghiên cứu trên chỉ đề cập đến việc thiết kế các bài giảng có tích hợp và lồng ghép các kiến thức hóa học có nội dung giáo dục môi trường cho HS, chưa xây dựng được hệ thống bài tập cụ thể. 7. Trần Thị Phương Thảo (2008), Xây dựng hệ thống bài tập trắc nghiệm khách quan về hóa học có nội dung gắn với thực tiễn, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm TP.HCM. 8. Lê Văn Hiến (2011), Xây dựng hệ thống bài tập hóa học về kinh tế, xã hội và môi trường ở trường trung học phổ thông, Luận văn thạc sĩ, Đại học Sư phạm TP.HCM. Trong luận văn của hai thạc sĩ này đã quan tâm và xây dựng hệ thống bài tập phong phú. Tuy nhiên các bài tập các tác giả đưa ra chủ yếu về ứng dụng của hóa học vào đời sống thực tế và có nội dung giáo dục liên quan dàn trải đến nhiều lĩnh vực kinh tế, xã hội và môi trường. Vấn đề nghiên cứu chuyên sâu và xây dựng hệ thống bài tập giáo dục môi trường phần Hóa học Hữu cơ THPT nói riêng chưa được đề cập đến. Do đó nhiệm vụ của chúng tôi là hoàn thiện và phát triển hơn nữa các bài tập có nội dung GDMT phần Hóa học Hữu cơ, để nâng cao hiệu quả giáo dục môi trường cho học sinh.
- 15. về môi trường 1.2.1. Môi trường và chức năng cơ bản của môi trường [14] 1.2.1.1. Khái niệm môi trường Môi trường là tổng hợp tất cả các thành phần của thế giới vật chất bao quanh có ảnh hưởng tới một vật thể hay một sự kiện, có khả năng tác động đến sự tồn tại và phát triển đối với mỗi sinh vật. Thành phần tự nhiên của môi trường của trái đất bao gồm: - Địa quyển (môi trường đất): Là phần vỏ cứng của Trái Đất, tính từ bề mặt Trái đất, nó có độ sâu khoảng 70 - 100 km trên phần lục địa và 2 - 8 km dưới đáy đại dương. Thành phần hoá học, tính chất vật lý của thạch quyển tương đối ổn định và có ảnh hưởng lớn đối với sự sống trên trái đất. - Thuỷ quyển (môi trường nước): Là thành phần nước của Trái Đất bao gồm các đại dương, sông, suối, ao hồ, nước dưới đất, băng tuyết và hơi nước. Thuỷ quyển đóng vai trò không thể thiếu trong việc duy trì cuộc sống của con người, sinh vật và cân bằng khí hậu toàn cầu. - Khí quyển (môi trường không khí): Là lớp vỏ khí bao quanh Trái đất. Trong khí quyển có tới khoảng 50 hợp chất hóa học khác nhau, giữa chúng hình thành hàng loạt các phản ứng và nằm cân bằng với nhau.Khí quyển đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong việc duy trì sự sống và quyết định tính chất khí hậu. - Sinh quyển: Bao gồm các thành phần hữu sinh (bao gồm các sinh vật sống như thực vật, các động vật và con người) và các thành phần vô sinh có quan hệ chặt chẽ và tương tác lẫn nhau rất phức tạp. Môi trường sống của con người - môi trường nhân văn là tổng hợp các điều kiện vật lý, hoá học, kinh tế và xã hội bao quanh có ảnh hưởng đến sự sống và phát triển của từng cá nhân và của cả cộng đồng. Môi trường sống của con người là cả vũ trụ bao la, trong đó hệ mặt trời và trái đất là bộ phận có ảnh hưởng trực tiếp và rõ rệt nhất. Trong môi trường sống này luôn luôn tồn tại sự tương tác giữa các thành phần vô sinh và hữu sinh.
- 16. của môi trường luôn chuyển hoá trong tự nhiên, diễn ra theo chu trình và thông thường ở dạng cân bằng. Các chu trình phổ biến nhất trong tự nhiên là chu trình sinh địa hoá như: chu trình cacbon, chu trình nitơ, chu trình photpho… Khi các chu trình này không giữ trạng thái cân bằng thì các sự cố về môi trường xảy ra, tác động đến sự tồn tại của con người và sinh vật ở khu vực hoặc quy mô toàn cầu. 1.2.1.2. Chức năng cơ bản của môi trường - Môi trường là không gian sinh sống cho con người và thế giới sinh vật. - Môi trường là nơi cung cấp các nguồn tài nguyên cần thiết cho đời sống và sản xuất của con người. - Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất. - Môi trường là nơi giảm nhẹ các tác động có hại của thiên nhiên tới con người và sinh vật trên Trái đất. - Môi trường là nơi lưu trữ và cung cấp thông tin cho con người. 1.2.2. Mối quan hệ giữa môi trường và phát triển, phát triển bền vững 1.2.2.1. Mối quan hệ giữa môi trường và phát triển [19] Phát triển là xu hướng chung của từng cá nhân và cả loài người trong quá trình sống, nhằm không ngừng cải thiện và nâng cao đời sống vật chất, tinh thần cho con người. Mục đích của sự phát triển là đáp ứng các nhu cầu trong cuộc sống của con người. Giữa môi trường và sự phát triển có mối quan hệ hết sức chặt chẽ: Môi trường là địa bàn, là đối tượng của phát triển. Phát triển là nguyên nhân của mọi biến đổi đối với môi trường. Giữa môi trường và phát triển có mối quan hệ hữu cơ với nhau. Tác động của hoạt động phát triển đến môi trường thể hiện ở khía cạnh có lợi là cải tạo môi trường tự nhiên hoặc tạo ra kinh phí cần thiết cho sự cải tạo đó, nhưng có thể gây ra ô nhiễm môi trường tự nhiên hoặc nhân tạo. Mặt khác, môi trường tự nhiên đồng thời cũng tác động đến sự phát triển kinh tế xã hội thông qua việc làm suy thoái nguồn tài nguyên đang là đối tượng của hoạt
- 17. hoặc gây ra thảm họa, thiên tai đối với các hoạt động kinh tế xã hội trong khu vực. Phát triển là xu thế tất yếu của mọi xã hội, là quy luật của tiến hoá thiên nhiên, vì vậy chúng ta không thể kìm hãm sự phát triển của xã hội loài người, mà phải tìm con đường phát triển thích hợp để giải quyết các mâu thuẫn giữa môi trường và phát triển. 1.2.2.2. Phát triển bền vững [21], [35] Thuật ngữ " phát triển bền vững" xuất hiện lần đầu tiên vào năm 1980 trong ấn phẩm Chiến lược bảo tồn thế giới (công bố bởi Hiệp hội bảo tồn thiên nhiên và tài nguyên thiên nhiên quốc tế- IUCN) với nội dung rất đơn giản: " Sự phát triển của nhân loại không thể chỉ chú trọng tới phát triển kinh tế mà còn phải tôn trọng những nhu cầu tất yếu của xã hội và sự tác động đến môi trường sinh thái học". Theo báo cáo của Uỷ ban môi trường và phát triển thế giới- WCED 1987 đưa ra định nghĩa về phát triển bền vững là: " Phát triển bền vững là sự phát triển lâu dài phù hợp với yêu cầu của thế hệ hôm nay mà không gây ra những khả năng nguy hại đến các thế hệ mai sau trong việc thỏa mãn nhu cầu riêng và trong việc lựa chọn ngưỡng sống của họ...". Trên quan điểm tiếp cận tổng hợp có thể đề xuất một định nghĩa cụ thể hơn đó là: “Phát triển bền vững là một quá trình vận động của một hệ thống kinh tế, xã hội trong đó có sự gắn kết hài hoà giữa phát triển kinh tế với phát triển xã hội và bảo tồn tài nguyên, môi trường sống vì sự tồn tại ngày một tốt hơn của các thế hệ kế tiếp”. Nói cách khác, phát triển bền vững phải bảo đảm có sự phát triển hiệu quả, xã hội công bằng và môi trường được bảo vệ, gìn giữ. Thực chất của phát triển bền vững là sự kết hợp giữa phát triển với duy trì môi trường. Để đạt được điều này, tất cả các thành phần kinh tế - xã hội, nhà cầm quyền, các tổ chức xã hội... phải bắt tay nhau thực hiện nhằm mục đích dung hòa 3 lĩnh vực chính: kinh tế - xã hội - môi trường.
- 18. môi trường 1.3.1. Tình hình GDMT trên thế giới và ở Việt Nam [19] Trong khuôn khổ của việc GDMT thông qua các môn học trong nhà trường có thể hiểu GDMT là một môn học nhằm giáo dục cho học sinh những kiến thức, hiểu biết về môi trường, những kỹ năng sống và làm việc trong một môi trường phát triển bền vững có thể gắn liền với việc học kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành thái độ và lòng nhiệt tình để hoạt động một cách độc lập hoặc phối hợp tìm ra giải pháp cho những vấn đề môi trường hiện tại và ngăn chặn những vấn đề mới có thể xảy ra trong tương lai. Môi trường là một vấn đề đáng quan tâm của toàn thế giới. Lần đầu tiên trong lịch sử, vào năm 1948 tại cuộc họp Liên hiệp quốc về bảo vệ môi trường và tài nguyên thiên nhiên ở Pari, thuật ngữ "giáo dục môi trường" được sử dụng. Tiếp đó ngày 5/6/1972, tại hội nghị Liên hiệp quốc ở Stockholm (Thụy Điển) đã nhất trí nhận định: Việc bảo vệ thiên nhiên và môi trường là một trong hai nhiệm vụ hàng đầu của toàn nhân loại (cùng với nhiệm vụ bảo vệ hòa bình chống chiến tranh). Cũng vì thế ngày 5/6 hàng năm trở thành "Ngày môi trường thế giới". Sau hội nghị Stockholm, GDMT đã được đưa vào các trường đại học ở nhiều nước. Đến năm 1973, người ta thấy có khoảng 1000 chương trình được giảng dạy trong 750 trường và viện thuộc 70 nước khác nhau. Tuy nhiên, mục đích, nội dung của GDMT lúc đó chưa được xác định rõ ràng, phải đợi đến các hội nghị quốc tế sau, vấn đề này mới được giải quyết và hoàn thiện. Ở Việt Nam, từ năm 1966 Chủ tịch Hồ Chí Minh đã phát động phong trào “Tết trồng cây” để giữ gìn và làm đẹp môi trường sống. Cho đến nay phong trào vẫn được duy trì và phát triển mạnh mẽ. Năm 1991, Bộ giáo dục và Đào tạo đã có chương trình trồng cây phát triển giáo dục - đào tạo và bảo vệ môi trường (1991-1995). Trong "Kế hoạch hành động quốc gia về môi trường và phát triển bền vững của Việt Nam giai đoạn 1996 - 2000", GDMT được ghi nhận như một bộ phận cấu thành.
- 19. đây nhất tháng 8-2004, Thủ tướng chính phủ đã ra quyết định số 153/2004/QĐ-TTG về việc ban hành định hướng chiến lược phát triển bền vững ở Việt Nam. Trung ương Hội liên hiệp thanh niên Việt Nam cũng đang tích cực phát động các phong trào như " Hành động vì môi trường xanh- sạch – đẹp". 1.3.2. Mô hình của việc dạy và học trong GDMT [35] Việc dạy và học trong GDMT đang diễn ra trên toàn cầu theo một mô hình với 3 khía cạnh GDMT luôn luôn tồn tại song song: * Giáo dục về môi trường: + Kiến thức, hiểu biết. + Kĩ năng. => Ý nghĩa: - Hình thành ở học sinh những hiểu biết cơ bản về môi trường, các quá trình tự nhiên, xã hội có liên quan đến môi trường. - Thu hoạch tri thức và trau dồi kỹ năng qua thông tin, dữ liệu, sự kiện và các hoạt động thực tế * Giáo dục vì môi trường: + Phán xét. + Thái độ, hành vi. + Giá trị. => Ý nghĩa: - Hỗ trợ cho quá trình hình thành hành vi tốt, thái độ đúng đối với môi trường. - Hình thành thái độ quan tâm đến môi trường, hành động vì môi trường - Hình thành khả năng đánh giá, ra quyết định trước những vấn đề môi trường, phát triển khả năng lựa chọn những giải pháp có tính bền vững. - Thiết lập những giá trị đạo đức môi trường căn bản. * Giáo dục trong môi trường: + Phát huy tiềm năng. + Kinh nghiệm. + Sự tham gia.
- 20. Mở ra nhiều cơ hội giúp học sinh tích luỹ nhiều kinh nghiệm nhờ giáo dục trực tiếp trong môi trường gần gũi như trường học, cộng đồng địa phương... - Đề cao quyền công dân của học sinh đối với việc bày tỏ các quan tâm chung về môi trường. Quá trình tham gia trực tiếp các hoạt động giáo dục môi trường sẽ giúp phát huy tiềm năng của mỗi học sinh bao gồm việc củng cố, phát triển tri thức, kĩ năng nghiên cứu tích cực. - Đối với việc học sẽ kích thích hứng thú và óc sáng tạo nhờ tiếp xúc trực tiếp với môi trường phong phú đa dạng. - Đối với việc dạy môi trường cung cấp một nguồn tư liệu và công cụ sư phạm vô tận. 1.3.3. Các kiểu triển khai GDMT [35] 1.3.3.1. Hoạt động ở trên lớp Thông qua môn học trong chính khoá, có các biện pháp sau: - Phân tích những vấn đề môi trường ở trong trường học. - Khai thác thực trạng môi trường làm nguyên liệu để xây dựng bài học. - Xây dựng bài tập xuất phát từ kiến thức môn học, nhưng gắn liền với thực tế địa phương. - Sử dụng các phương tiện dạy học làm nguồn tri thức được “vật chất hoá” như là điểm tựa, cơ sở để phân tích, tìm tòi, khám phá các kiến thức cần thiết về môi trường. - Sử dụng tài liệu tham khảo (các bài báo, các đoạn trích trong các sách khoa học, các tư liệu, số liệu mới điều tra, công bố, các ảnh mới chụp nhất…) để làm rõ thêm về vấn đề môi trường. - Thực hiện các tiết học có nội dung gần gũi với môi trường ở ngay chính trong một địa điểm thích hợp của môi trường, vườn trường, đồng ruộng, điểm dân cư tập trung…
- 21. chương trình giảng dạy của môn học trong nhà trường phải đảm bảo các nguyên tắc: + Không làm biến tính đặc trưng môn học, không biến bài học của bộ môn thành bài GDMT. + Khai thác nội dung GDMT có chọn lọc, có tính tập trung vào những chương mục nhất định, không tràn lan, tùy tiện. + Phát huy cao độ các hoạt động tích cực nhận thức của học sinh và các kinh nghiệm thực tế các em đã có, vận dụng tối đa mọi khả năng để cho học sinh tiếp xúc trực tiếp với môi trường. 1.3.3.2. Hoạt động ở ngoài lớp - Báo cáo các chuyên đề về BVMT do các nhà khoa học, các kĩ thuật viên hay giáo viên chuyên đề về môi trường trình bày. - Thực địa tìm hiểu vấn đề bảo vệ môi trường ở địa phương. - Tham gia tuyên truyền, vận động thực hiện bảo vệ môi trường. - Tham gia các chiến dịch xanh hoá trong nhà trường: trồng cây, quản lí và phân loại rác thải… - Tham quan cắm trại, trò chơi, tổ chức các cuộc thi tìm hiểu về môi trưòng. - Theo dõi diễn biến của môi trường tại địa phương. - Tổ chức câu lạc bộ, thành lập các nhóm hoạt động bảo vệ môi trường. - Xây dựng dự án và thực hiện. - Hoạt động phối hợp với gia đình, nhà trường, cộng đồng xã hội. 1.3.4. Nội dung GDMT ở trường Trung học phổ thông [22], [35] 1.3.4.1. Các nội dung cơ bản - Khái niệm về hệ sinh thái và môi trường. - Các thành phần cấu tạo môi trường và các tài nguyên. - Khai thác và sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên môi trường. - Các nguồn năng lượng với vấn đề môi trường.
- 22. môi trường, chất thải. - Các vấn đề môi trường toàn cầu (sự nóng lên toàn cầu, suy giảm tầng ozon, mưa axit...). - Sự suy giảm đa dạng sinh học. - Dân số môi trường và sự phát triển bền vững. - Các biện pháp BVMT. - Luật BVMT, chủ trương chính sách của Đảng và Nhà nước về BVMT. - Ý thức và trách nhiệm BVMT. 1.3.4.2. Nội dung giáo dục BVMT trong hoạt động ngoài giờ lên lớp và hoạt động ngoại khóa - Câu lạc bộ: Câu lạc bộ môi trường sinh hoạt theo chủ đề. - Hoạt động tham quan danh lam thắng cảnh, nơi xử lý rác thải, nhà máy sản xuất. - Hoạt động trồng cây xanh khu nhà trường, khu nhà ở, khu công cộng. - Hoạt động đoàn về BVMT: tổ chức chiến dịch tuyên truyền GDMT ở nhà trường, địa phương. 1.3.4.3. Nội dung và kiến thức tích hợp giáo dục BVMT phần Hoá học Hữu cơ ở trường THPT Bảng 1.1. Kiến thức tích hợp GDMT lớp 11 Kiến thức Kĩ năng và thái độ *Chương 4: Đại cương hoá hữu cơ. Bài 20: Mở đầu về Hoá học Hữu cơ. * Chương 5: Hidrocacbon no - Biết được thành phần phân tử chất hữu cơ, chất hữu cơ là thành phần của môi trường tự nhiên. - Các phương pháp phân tích để xác định nguyên tố trong hợp chất hữu cơ. - Nêu được thành phần, tính chất, trạng thái tự nhiên của - Xác định thành phần nguyên tố trong hợp chất hữu cơ. - Xác định được thành phần chính của
- 23. 26: Ankan và xicloankan Bài 28. Thực hành: Phân tích định tính nguyên tố. Điều chế và tính chất của metan. metan và dãy đồng đẳng của metan, sự biến đổi chúng. - Khí metan chất gây ô nhiễm. - Biết phương pháp tiến hành thí nghiệm xác định C, H trong thành phần chất hữu cơ. - Kĩ thuật tiến hành thí nghiệm điều chế và thử tính chất metan. chất hữu cơ là C, H. - Thử tính chất của CH4. - Xử lí chất thải sau thí nghiệm. * Chương 6: Hidrocacbon không no Bài 29. Anken Bài 30. Ankađien Bài 32. Ankin Bài 34. Thực hành Điều chế và tính chất của etilen, axetilen. * Chương 7: Hidrocacbon thơm. Nguồn hidrocacbon thiên nhiên. Bài 35. Benzen và đồng đẳng Bài 37. Nguồn hidrocacbon thiên nhiên - Biết được thành phần cấu tạo, tính chất của các hidrocacbon không no. - Vai trò của các hidrocacbon, đặc biệt trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ. - Sự biến đổi các chất thành các vật liệu như PE, PVC, Cao su… - Tiến hành thành công an toàn thí nghiệm điều chế etilen và axetilen, đốt cháy và các tính chất. - Biết được thành phần cấu tạo, tính chất của benzen và đồng đẳng của benzen gây ung thư. - Benzen có độc tính có thể gây hại cho cơ thể. - Sự biến đổi của benzen thành các chất khác. - Biết được thành phần hoá học của nguồn hidrocacbon trong - Nhận biết anken, ankin. - Xử lí chất thải sau thí nghiệm điều chế và thử tính chất. - Tác hại của một số chất và cách sử dụng hợp lý. - Xử lí chất thải sau thí nghiệm. -Chú ý xử lí chất thải sau thí nghiệm. - Sử dụng an toàn đối với hóa chất độc - Nhận biết thành phần, tính chất của khoáng sản. - Thu thập thông tin về vấn đề bảo vệ môi
- 24. mỏ, khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, than mỏ. - Khai thác, chế biến dầu mỏ, khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, và chống ô nhiễm môi trường. trường trong khai thác, vận chuyển, chế biến dầu mỏ, than đá. * Chương 8: Dẫn xuất Halogen - Ancol - Phenol Bài 43. Bài thực hành: tính chất của etanol, glixerol và phenol. * Chương 9: Andehit - Xeton - Axit cacboxylic. Bài 47 Bài thực hành: Tính chất của anđehit và axit cacboxylic. - Sự biến đổi và tính chất của các dẫn xuất hidrocacbon. - Phân biệt etanol, glixerol và phenol. - Biết được sự biến đổi các chất từ tự nhiên thành các chất nhân tạo. - Nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường. - Biết được nguyên nhân, tính chất, ứng dụng, điều chế của một số chất trong môi trường tự nhiên và nhân tạo. - Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường. - Nhận biết các chất. - Xử lí chất thải sau thí nghiệm. -Nhận biết các chất cụ thể. - Xử lí chất thải sau thí nghiệm. - Nhận biết các chất cụ thể. - Xử lí chất thải sau thí nghiệm. Bảng 1.2. Kiến thức tích hợp GDMT lớp 12 * Chương 1: Este - Lipit Bài 4. Xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp. - Nêu được thành phần tính chất của xà phòng, chất giặt rửa tổng hợp để sử dụng hợp lí, hiệu quả trong việc làm sạch quần áo, làm sạch môi trường. - Sử dụng xà phòng, chất tẩy rửa hợp lí, phù hợp với loại nước, chống ô nhiễm môi trường.
- 25. 8. Tinh bột Bài 9. Xelulozơ Bài thực hành Este và gluxit. * Chương 3: Amin - Amino axit - Protein. Bài 13. Amin. Bài 14. Amino axit. Bài 15. Protein Bài 18. Thực hành về tính chất của amin, amino axit và protein - Nêu được thành phần cấu tạo, tính chất của đường, tinh bột và xenlulozơ để sử dụng bảo quản hợp lí. - Vấn đề chống ô nhiễm môi trường trong sản xuất đường, sản xuất giấy, sản xuất rượu bia… - Quá trình quang hợp của cây xanh đảm bảo cân bằng môi trường. - Biết tiến hành một số thí nghiệm tìm hiểu tính chất riêng của chất béo,glucozơ,saccarozo, tinh bột giúp hiểu được sự biến đổi các chất trong môi trường tự nhiên. - Biết được thành phần tính chất của một số chất trong môi trường tự nhiên. Thí dụ trong thuốc lá có nicotin, trong cá mè có nhiều trimetylamin... - Thành phần tính chất của protein - Một chất là thành phần chính trong cơ thể người, động vật. - Hiểu rõ được hiện tượng bản chất phản ứng của anilin, amino axit và protein. - Bảo quản đường, ngũ cốc hợp lí bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm. - Sử dụng bảo quản đồ dùng bằng tre, gỗ. - Biết trồng và chăm sóc cây xanh, sử dụng cây xanh một cách hợp lí. - Nhận biết được một số chất trong thành phần môi trường tự nhiên. - Nhận biết được một số tính chất hoá học: anilin, amino axit, protein. - Nhận biết thành phần môi trường tự nhiên và môi trường nhân tạo.
- 26. Polime và vật liệu polime. Bài 19. Đại cương về polime. Bài 20. Vật liệu polime - Nêu được thành phần, tính chất, phương pháp điều chế loại vật liệu nhân tạo hiện nay. Từ đó biết được cách sử dụng polime hợp lí hiệu quả. - Hiểu được khái niệm, thành phần hoá học, tính chất một số vật liệu tự nhiên và nhân tạo cụ thể như tơ tổng hợp và tơ nhân tạo, chất dẻo, cao su thiên nhiên và cao su nhân tạo, keo dán. - Đề xuất biện pháp xử lí rác thải làm bằng vật liệu polime nói chung. - Thu thập các thông tin, xử lí thông tin về vật liệu polime tự nhiên và nhân tạo. - Thu thập các thông tin, xử lí thông tin về vật liệu polime tự nhiên và nhân tạo. - Đề xuất sử dụng phế thải hoặc tiêu huỷ một cách hợp lí. 1.4. Phương pháp giáo dục môi trường [19] 1.4.1. Phương pháp tiếp cận - Tích hợp các kiến thức về giáo dục BVMT vào môn học theo mức độ: toàn phần, bộ phận và mức độ liên hệ. - Thông qua hoạt động ngoài giờ lên lớp và các chủ đề tự chọn. - Thông qua hoạt động ngoại khóa. 1.4.2. Phương pháp thực nghiệm - Phương pháp hành động cụ thể trong các hoạt động từng chủ đề được tổ chức trong trường học, địa phương. - Phương pháp liên quan, điều tra khảo sát, thực địa.
- 27. thảo luận, nêu và giải quyết vấn đề. - Giảng giải, giải thích - minh họa, sử dụng các tờ rơi. - Phương pháp dạy học thực nghiệm. - Phương pháp hợp tác và liên kết giữa các nhà trường và cộng đồng địa phương trong hoạt động về GDMT. 1.4.3. Sử dụng bài tập hóa học trong giáo dục môi trường [26], [35] 1.4.3.1. Khái niệm về bài tập hóa học Bài tập hoá học là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồng thời cả bài toán và cả câu hỏi, mà trong khi hoàn thành chúng, học sinh nắm được một tri thức hay kỹ năng nhất định hoặc hoàn thiện chúng. Trong thực tiễn dạy học ở trường phổ thông, BTHH giữ vai trò rất quan trọng trong việc thực hiện mục tiêu đào tạo. BTHH vừa là mục đích, vừa là nội dung lại vừa là phương pháp dạy học hiệu quả, nó không chỉ cung cấp cho học sinh kiến thức, con đường giành lấy kiến thức mà còn mang lại niềm vui của quá trình khám phá, tìm tòi, phát hiện của việc tìm ra đáp số. Đặc biệt BTHH còn mang lại cho người học một trạng thái hưng phấn, hứng thú nhận thức. Đây là một yếu tố tâm lý quan trọng của quá trình nhận thức đang được chúng ta quan tâm. 1.4.3.2. Phân loại bài tập hoá học Có nhiều cách phân loại bài tập hóa học, tuy nhiên, căn cứ vào hình thức người ta có thể chia bài tập hoá học thành hai nhóm lớn: bài tập tự luận (trắc nghiệm tự luận) và bài tập trắc nghiệm (trắc nghiệm khách quan). - Bài tập tự luận: Khi làm bài, HS phải viết / trình bày câu trả lời, phải lý giải, lập luận, phải chứng minh bằng ngôn ngữ của mình. Trong bài tập tự luận, lại chia ra: bài tập định tính, bài tập định lượng, bài tập có sử dụng hình vẽ, bài tập thực tế... dựa vào tính chất, nội dung bài tập. Gần đây, việc kiểm tra đánh giá HS đã chuyển dần sang trắc nghiệm nhưng bài tập tự luận vẫn đang được phát triển và sử dụng khá rộng rãi do những ưu điểm của nó như: đo được khả năng
- 28. nghĩ, phát huy được tính sáng tạo của HS.... Và để tăng cường hứng thú học tập, nghiên cứu hoá học cho HS, bài tập thực tế, bài tập có sử dụng hình vẽ hiện nay cũng được chú trọng xây dựng. - Bài tập trắc nghiệm: Khi làm bài, HS chỉ phải đọc, suy nghĩ để lựa chọn đáp án đúng trong số các phương án đã cho. Thời gian giành cho mỗi câu từ 1 - 2 phút. Bài tập trắc nghiệm được chia thành 4 dạng chính: dạng điền khuyết, dạng ghép đôi, dạng đúng sai, dạng nhiều lựa chọn. Hiện nay, bài tập trắc nghiệm dạng nhiều lựa chọn là loại bài tập thông dụng nhất do những ưu điểm của nó như: có độ tin cậy cao, tính giá trị tốt hơn (đo được khả năng nhớ, áp dụng các nguyên lý, định luật, tổng quát hoá...), thật sự khách quan khi chấm bài (điểm số của bài trắc nghiệm khách quan không phụ thuộc vào chữ viết, khả năng diễn đạt của HS và vào trình độ người chấm bài)... 1.4.3.3. Ý nghĩa tác dụng của bài tập hoá học a) Ý nghĩa trí dục - Làm chính xác hoá các khái niệm hoá học. Củng cố, đào sâu và mở rộng kiến thức. - Ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực nhất. - Rèn luyện kỹ năng hoá học như cân bằng phương trình phản ứng, tính toán theo công thức hoá học và phương trình hoá học, kỹ năng thực hành... góp phần vào việc giáo dục kỹ thuật tổng hợp cho học sinh. - Rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn đời sống lao động sản xuất bảo vệ môi trường. - Rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học và các thao tác tư duy. Trong thực tiễn dạy học, tư duy hoá học được hiểu là kỹ năng quan sát hiện tượng hóa học, phân tích một hiện tượng phức tạp thành những bộ phận thành phần, xác lập mối liên hệ định lượng và định tính của các hiện tượng, đoán trước hệ quả lý thuyết và áp dụng kiến thức của mình. Trước khi giải bài tập học sinh phải phân tích điều kiện của đề tài, tự xây dựng các lập luận, thực hiện việc tính toán, khi cần thiết có thể tiến hành thí nghiệm, thực hiện phép đo… Trong những
- 29. tư duy logic, tư duy sáng tạo của học sinh được phát triển, năng lực giải quyết vấn đề được nâng cao. b) Ý nghĩa phát triển Sự phát triển tư duy nói chung được dựa trên sự rèn luyện thành thạo và vững chắc các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, so sánh, khái quát hóa, trừu tượng hóa, cụ thể hóa…kết hợp với các phương pháp tư duy. Trong dạy học hóa học, bài tập là phương tiện cơ bản để rèn luyện các thao tác tư duy đồng thời giúp học sinh hiểu kiến thức một cách sâu sắc, biết vận dụng kiến thức một cách linh hoạt và có hiệu quả. Nói chung các bài tập hóa học đều có khả năng rèn luyện tư duy nhưng thuận lợi hơn cả là những bài tập có tác dụng rèn luyện khả năng suy luận. Phát triển ở học sinh năng lực tư duy logic, biện chứng khái quát, độc lập thông minh và sáng tạo. Cao hơn mức rèn luyện thông thường, học sinh phải biết vận dụng một cách linh hoạt, sáng tạo để giải quyết bài tập trong những tình huống mới, hoàn cảnh mới, biết đề xuất đánh giá theo ý kiến riêng bản thân, biết đề xuất các giải pháp khác nhau khi phải xử lý một tình huống… thông qua đó, bài tập hoá học giúp phát hiện năng lực sáng tạo của học sinh để đánh giá, đồng thời phát huy được năng lực sáng tạo cho bản thân. c) Ý nghĩa giáo dục Giáo dục đạo đức, tính chính xác, kiên nhẫn, trung thực và lòng say mê khoa học. Bài tập hoá học còn có tác dụng giáo dục cho học sinh phẩm chất tư tưởng đạo đức. Qua các bài tập về lịch sử, có thể cho học sinh thấy quá trình phát sinh những tư tưởng về quan điểm khoa học tiến bộ, những phát minh to lớn, có giá trị của các nhà khoa học tiến bộ trên thế giới. Thông qua việc giải các bài tập, còn rèn luyện cho học sinh phẩm chất độc lập suy nghĩ, tính kiên trì dũng cảm khắc phục khó khăn, tính chính xác khoa học, kích thích hứng thú bộ môn hoá học nói riêng và học tập nói chung. 1.4.3.4. Xu hướng phát triển của bài tập hóa học
- 30. thấy có nhiều bài tập hóa học còn quá nặng nề về thuật toán, nghèo nàn về kiến thức hóa học và không có liên hệ với thực tiễn hoặc mô tả không đúng với các quy trình hóa học. Khi giải các bài tập này thường mất thời gian tính toán toán học, kiến thức hóa học lĩnh hội được không nhiều và hạn chế khả năng sáng tạo, nghiên cứu khoa học hóa học của học sinh. Các dạng bài tập này dễ tạo lối mòn trong suy nghĩ hoặc nhiều khi lại quá phức tạp, rối rắm với học sinh làm cho các em thiếu tự tin vào khả năng của bản thân dẫn đến chán học, học kém. Định hướng xây dựng chương trình sách giáo khoa THPT của Bộ GD&ĐT (năm 2002) có chú trọng đến tính thực tiễn và đặc thù của môn học trong lựa chọn kiến thức nội dung sách giáo khoa. Quan điểm thực tiễn và đặc thù của hóa học cần được hiểu ở các góc độ sau đây: - Nội dung kiến thức hóa học phải gắn liền với thực tiễn đời sống, xã hội cộng đồng. - Nội dung kiến thức phải gắn với thực hành, thí nghiệm hóa học và tăng cường thí nghiệm hóa học trong nội dung học tập. - Bài tập hóa học phải đa dạng, phải có nội dung hóa học thiết thực trên cơ sở của định hướng xây dựng chương trình hóa học Phổ thông thì xu hướng phát triển chung của bài tập hóa học trong giai đoạn hiện nay cần đảm bảo các yêu cầu: + Nội dung bài tập phải ngắn gọn, súc tích, không quá nặng về tính toán mà cần chú ý tập trung vào rèn luyện và phát triển các năng lực nhận thức, tư duy hóa học và hành động cho học sinh. Kiến thức mới hoặc kiểm nghiệm các dự đoán khoa học. + Bài tập hóa học cần chú ý đến việc mở rộng kiến thức hóa học và các ứng dụng của hóa học trong thực tiễn. Thông qua các dạng bài tập này làm cho học sinh thấy được việc học hóa học thực sự có ý nghĩa, những kiến thức hóa học rất gần gũi thiết thực với cuộc sống. Ta cần khai thác các nội dung về vai trò của hóa học với các vấn đề kinh tế, xã hội môi trường và các hiện tượng tự nhiên, để
- 31. bài tập hóa học làm cho bài tập hóa học thêm đa dạng kích thích được sự đam mê, hứng thú học tập bộ môn. + Bài tập hóa học định lượng được xây dựng trên quan điểm không phức tạp hóa bởi các thuật toán mà chú trọng đến nội dung hóa học và các phép tính được sử dụng nhiều trong tính toán hóa học. + Cần sử dụng bài tập trắc nghiệm khách quan, chuyển hóa một số dạng bài tập tự luận, tính toán định lượng sang dạng trắc nghiệm khách quan. Như vậy xu hướng phát triển của bài tập hóa học hiện nay hướng đến rèn luyện khả năng vận dụng kiến thức, phát triển khả năng tư duy hóa học cho học sinh ở các mặt: lí thuyết, thực hành và ứng dụng. Những bài tập có tính chất học thuộc trong các bài tập lí thuyết sẽ giảm dần mà được thay bằng các bài tập đòi hỏi sự tư duy, tìm tòi. 1.4.3.5. Quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển năng lực nhận thức của học sinh Trong học tập hoá học, một trong những hoạt động chủ yếu để phát triển tư duy cho học sinh là hoạt động giải bài tập. Vì vậy, giáo viên cần phải tạo điều kiện để thông qua hoạt động này các năng lực tư duy được phát triển, học sinh sẽ có những phẩm chất tư duy mới, thể hiện ở: - Năng lực phát hiện vấn đề mới. - Tìm ra hướng mới. - Tạo ra kết quả học tập mới. Để có được những kết quả trên, người giáo viên cần ý thức được mục đích của hoạt động giải BTHH, không phải chỉ là tìm ra đáp số đúng mà còn là phương tiện khá hiệu quả để rèn luyện tư duy hoá học cho học sinh. BTHH phong phú và đa dạng, để giải được BTHH cần phải vận dụng nhiều kiến thức cơ bản, sử dụng các thao tác tư duy so sánh, phân tích, tổng hợp, khái quát hoá, trừu tượng hoá, … Qua đó học sinh thường xuyên được rèn luyện ý thức tự giác trong học tập, nâng cao khả năng hiểu biết của bản thân.
- 32. động giải bài tập sẽ giúp cho tư duy được rèn luyện và phát triển thường xuyên, đúng hướng, thấy được giá trị lao động, nâng khả năng hiểu biết thế giới của học sinh lên một tầm cao mới, góp phần cho quá trình hình thành nhân cách toàn diện của học sinh. 1.4.3.6. Những dạng bài tập có thể góp phần giáo dục môi trường a) Bài tập hình thành khái niệm hoá học Khi hình thành khái niệm GV thường nêu lên định nghĩa hoặc cho HS đọc định nghĩa rồi GV giải thích, qua đó mà HS ghi nhớ các dấu hiệu bản chất của nó. GV cũng có thể lựa chọn, xây dựng hệ thống BTHH phù hợp để điều khiển hướng dẫn HS tư duy, tìm ra những dấu hiệu bản chất của khái niệm cần hình thành và phát biểu được khái niệm bằng ngôn ngữ hoá học. Sau đó GV chỉnh lí, phát biểu chính xác hoá khái niệm và tổ chức cho HS vận dụng khái niệm đó. Trên cơ sở hiểu rõ bản chất của khái niệm, HS dễ dàng liên hệ các kiến thức đã học với nội dung liên quan đến môi trường. b) Bài tập có nội dung biện luận để tăng cường tính suy luận cho HS Nhiều bài toán có phần tính toán rất đơn giản nhưng có nội dung biện luận hoá học phong phú, sâu sắc là phương tiện tốt để rèn luyện tư duy hoá học cho HS. Khi GV lồng ghép các bài tập tính toán về các vấn đề có nội dung GDMT, HS sẽ nhanh chóng hiểu và tăng cường nhận thức về môi trường thông qua bài tập. Ví dụ các bài tập về tính toán lượng khí thải gây ô nhiễm không khí, hay tính toán lượng nguyên liệu cần dùng để điều chế các sản phẩm thân thiện với môi trường... c) Bài tập thực nghiệm Khi giải bài tập thực nghiệm, học sinh phải biết vận dụng kiến thức để giải bằng lí thuyết sau đó tiến hành thí nghiệm để kiểm nghiệm tính đúng đắn của những bước giải bằng lí thuyết và rút ra kết luận về cách giải. Dạng bài tập này mang lại hiệu quả giáo dục rất tốt. Khi HS được tự mình tiến hành và quan sát thí nghiệm, tư duy của HS sẽ được tác động mạnh mẽ, nhận thức được nâng cao.
- 33. Việt Nam cơ sở vật chất và điều kiện tiến hành thí nghiệm còn nhiều hạn chế nên rất khó khăn cho việc áp dụng dạng bài tập này. d)Bài tập thực tiễn Việc tăng cường sử dụng bài tập thực tiễn trong các bài dạy giúp HS vận dụng các kiến thức hoá học để giải quyết các vấn đề thực tiễn có nội dung GDMT. Thông qua việc giải các bài tập này HS sẽ thấy việc học hoá học có ý nghĩa hơn, hứng thú hơn. e) Bài tập có sử dụng sơ đồ, đồ thị, hình ảnh Dạng bài tập này có hình thức trình bày ngắn gọn, cô đọng, nêu bật được những dấu hiệu bản chất của các định nghĩa, các hiện tượng và khái niệm. Thông qua việc quan sát các đồ thị, hình ảnh cụ thể, HS dễ dàng tiếp thu những nội dung giáo dục môi trường được lồng ghép trong bài tập. Ví dụ các bài tập có đồ thị về nồng độ các khí thải độc hại trong không khí hay bài tập có hình ảnh về sự ô nhiễm môi trường đất do rác thải... 1.5. Thực trạng sử dụng bài tập về GDMT trong dạy học hóa học ở THPT 1.5.1 . Mục đích điều tra Tìm hiểu thực trạng sử dụng bài tập có nội dung GDMT trong dạy học hóa học ở trường THPT. 1.5.2. Đối tượng điều tra Tiến hành điều tra 30 GV hóa học ở các trường THPT thuộc thành phố Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận. Thời gian từ tháng 9/2011 đến tháng 12/1011.
- 34. sách các trường và số lượng GV được điều tra STT Trường Tỉnh/Thành phố Số GV 1 THPT Việt Âu (Q.Gò Vấp) Hồ Chí Minh 3 2 THPT Trần Hưng Đạo (Q.Gò Vấp) 4 3 THPT Trần Khai Nguyên (Q.5) 2 4 THPT Lương Văn Can (Q.8) 2 5 THPT Gia Định (Q.Bình Thạnh) 3 6 THPT Chu Văn An (Q.Tân Phú) 2 7 THPT Đa Phước (Q.Bình Chánh) 3 8 THPT Trường Chinh (Q.12) 3 9 THPT Thanh Bình (Q. Tân Bình) 2 10 THPT Lương Thế Vinh Đồng Nai 3 11 THPT Nguyễn Đình Chiểu 2 12 THPT Vũng Tàu Vũng Tàu 1 1.5.3. Phương pháp điều tra - Gặp gỡ trực tiếp, trao đổi với các GV một số trường THPT. - Gửi và thu phiếu điều tra cho GV. 1.5.4. Kết quả điều tra Bảng 1.4. Tần suất sử dụng BTHH có nội dung GDMT của giáo viên THPT Thường xuyên Thỉnh thoảng Ít khi Không bao giờ Số GV 0 6 15 9 Phần trăm 0% 20% 50% 30% Dựa vào bảng trên nhận thấy có đến 80% giáo viên ít khi và không bao giờ sử dụng bài tập hóa học có nội dung GDMT trong dạy học, chứng tỏ đa số giáo viên chỉ tập trung vào việc truyền đạt kiến thức, chưa chú trọng đến việc giáo dục môi trường cho HS.
- 35. lĩnh vực có thể lồng ghép bài tập GDMT Các lĩnh vực Số GV Phần trăm 1. Sản xuất công nghiệp và nông nghiệp 9 30% 2. Sức khỏe con người 5 16,7% 3. Cuộc sống hằng ngày 13 43,3% 4. Quốc phòng 3 10% Qua kết quả ở bảng 1.2, các giáo viên đều cho rằng có thể đưa các bài tập hóa học liên quan đến nhiều lĩnh vực khác nhau để từ đó giáo dục cho HS về môi trường. Như vậy cần có một hệ thống bài tập GDMT phong phú để giúp giáo viên dễ dàng và thuận lợi hơn cho việc chọn lựa các bài tập trong quá trình soạn bài giảng dạy. Bảng 1.6. Phần hóa học có thể khai thác bài tập có nội dung GDMT Số GV Phần trăm 1. Hóa vô cơ 16 53,3% 2. Hóa hữu cơ 8 26,7% 3. Cả hai phần 6 20% Từ bảng trên ta nhận thấy có đến 53,3% giáo viên khai thác các bài tập GDMT trong phần hóa vô cơ. Điều đó chứng tỏ nội dung hóa vô cơ gần gũi và dễ khai thác hơn. Như vậy các giáo viên còn khó khăn trong việc đưa nội dung hóa hữu cơ vào các bài tập để giáo dục môi trường cho học sinh.
- 36. sử dụng bài tập có nội dung GDMT trong các dạng bài dạy Dạng bài dạy Số GV Phần trăm 1. Nghiên cứu bài mới 13 43,3% 2. Ôn tập, luyện tập 6 20% 3. Thực hành 5 16,7% 4. Hoạt động ngoại khóa 4 13,3% 5. Kiểm tra, đánh giá 2 6,7% Khi sử dụng bài tập có nội dung GDMT, có 43,3% giáo viên dùng trong giờ nghiên cứu bài mới, những giờ học còn lại thì ít được sử dụng để GDMT cho HS. Kết hợp với khó khăn trong việc khai thác các bài tập môi trường trong hóa hữu cơ càng làm giảm hiệu quả giáo dục rất nhiều. Bảng 1.8. Khó khăn của giáo viên khi sử dụng hệ thống bài tập hữu cơ có nội dung GDMT Những khó khăn Số GV Phần trăm 1.Kiến thức hữu cơ ít gần gũi, khó khai thác bài tập. 13 43,3% 2. Hệ thống bài tập còn ít. 9 30% 3. Mất nhiều thời gian soạn giáo án. 5 16,7% 4. Thời gian tiết học ngắn không đủ lồng ghép các bài tập GDMT. 3 10% Đa số giáo viên cho rằng khó khăn lớn nhất là khó khai thác các kiến thức hữu cơ để đưa vào GDMT cho HS (43,3%), tiếp theo là hệ thống bài tập có sẵn còn ít, GV ít có nguồn tài liệu để tuyển chọn các bài tập (30%).Có 16,7% GV thấy việc soạn giáo án bài dạy có lồng ghép bài tập GDMT mất nhiều thời gian. Còn 10% giáo viên còn lại thấy thời gian tiết học ngắn, chỉ đủ để truyền đạt các kiến thức trọng tâm, không đủ để lồng ghép các nội dung giáo dục khác.
- 37. quả học tập khi giáo viên sử dụng bài tập có nội dung GDMT. Kết quả Đồng ý Không đồng ý Không ý kiến SL % SL % SL % 1. Tiết học sinh động, hào hứng. 20 66,7 6 20 4 13,3 2. HS yêu thích môn học hơn. 16 53,4 7 23,3 7 23,3 3. Nâng cao nhận thức của HS về môi trường. 25 83,3 2 6,7 3 10 4. Hiệu quả bài dạy được nâng cao. 17 56,7 10 33,3 3 10 Theo bảng đánh giá trên ta nhận thấy việc đưa nội dung GDMT trong dạy học Hóa học góp phần nâng cao hiệu quả dạy học cũng như nâng cao nhận thức về môi trường và thái độ học tập của HS đối với môn học. Bảng 1.10. Vai trò của bài tập hoá học có nội dung GDMT Cần thiết Không cần thiết Ý kiến khác Số GV 30 0 0 Phần trăm 100% 0 0 Từ thực trạng sử dụng bài tập có nội dung GDMT phần Hóa học Hữu cơ ở trường THPT, chúng tôi nhận thấy việc xây dựng hệ thống bài tập này là rất cần thiết và đó cũng là mong muốn của hầu hết các giáo viên.
- 38. 1 Trong chương này chúng tôi đã trình bày cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài bao gồm: 1. Giới thiệu tổng quan về môi trường: nêu được khái niệm, các chức năng và mối liên hệ giữa môi trường và phát triển bền vững. 2. Trình bày tình hình giáo dục môi trường trên thế giới và ở Việt Nam, mô hình dạy và học trong giáo dục môi trường, các kiểu triển khai giáo dục môi trường và nội dung giáo dục môi trường ở trường Trung học phổ thông. 3. Nêu được nội dung và các phương pháp giáo dục môi trường ở phổ thông. 4. Trình bày về việc sử dụng bài tập hóa học trong giáo dục môi trường: quan hệ giữa bài tập hóa học với việc phát triển năng lực nhận thức của HS và các dạng bài tập có thể góp phần giáo dục môi trường. 5. Tiến hành điều tra thực trạng sử dụng bài tập hóa học về giáo dục môi trường trong dạy học ở trường THPT với 30 GV thuộc các trường THPT ở thành phố Hồ Chí Minh và một số tỉnh phía Nam. Chúng tôi nhận thấy hầu hết các GV đều đồng tình với việc lồng ghép các bài tập có nội dung giáo dục môi trường trong dạy học Hóa học góp phần nâng cao hiệu quả dạy học và tăng sự hứng thú, tích cực tư duy của HS. Tuy nhiên đa số các GV còn gặp nhiều khó khăn trong việc biên soạn các bài tập hóa học có nội dung GDMT để đưa vào dạy học.
- 39. DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP CÓ NỘI DUNG GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG PHẦN HOÁ HỮU CƠ Ở TRƯỜNG THPT 2.1. Nội dung và cấu trúc phần hóa học hữu cơ THPT 2.1.1. Nội dung phần hoá học hữu cơ Phần hoá học hữu cơ trong chương trình THPT gồm 62 tiết, trong đó có 40 tiết lí thuyết, 12 tiết luyện tập, 6 tiết thực hành và 4 tiết kiểm tra. Nội dung này được phân bố học kì II lớp 11 và học kì I lớp 12. Nội dung kiến thức bao gồm: 1) Các khái niệm mở đầu (Chương 4: Đại cương về hóa hữu cơ): Đây là cơ sở lý thuyết chủ đạo cung cấp các kiến thức cơ bản về cấu tạo hợp chất hữu cơ. Nội dung phần đại cương bao gồm các vấn đề: - Khái niệm đại cương mở đầu, sự phân loại chất trong hóa học hữu cơ. - Cách xác định thành phần định tính, định lượng, lập công thức, biểu diễn phân tử từ hợp chất hữu cơ theo các dạng công thức: công thức tổng quát, công thức đơn giản nhất, công thức cấu tạo… - Thuyết cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ. - Khái niệm đồng đẳng, đồng phân, dạng liên kết hóa học, sự lai hóa, phân bố không gian của hợp chất hữu cơ. 2) Nghiên cứu các loại chất hữu cơ cơ bản: Hệ thống kiến thức về các loại hợp chất hữu cơ được sắp xếp theo các chương: Lớp 11: + Chương 5: Hiđrocacbon no. + Chương 6: Hiđrocacbon không no (Anken- Ankadien- Ankin). + Chương 7: Hiđrocacbon thơm - Nguồn hiđrocacbon thiên nhiên. + Chương 8: Dẫn xuất halogen – Ancol - Phenol. + Chương 9: Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic.
- 40. 1: Este- Lipit. + Chương 2: Cacbohiđrat. + Chương 3: Amin- Aminoaxit- Protein. + Chương 4: Polime và vật liệu polime. - Nghiên cứu các loại chất hữu cơ (hiđrocacbon, hợp chất nhóm chức, hợp chất cao phân tử) trên cơ sở nghiên cứu một chất cụ thể nhằm làm rõ cấu tạo phân tử (thành phần – dạng liên kết), tính chất hóa học đặc trưng của dãy đồng đẳng. - Nghiên cứu hệ thống ngôn ngữ hóa học trong hóa hữu cơ. - Nghiên cứu quy luật chi phối quá trình biến đổi các chất hữu cơ, loại phản ứng, cơ chế, đặc điểm của từng phản ứng, quy luật ảnh hưởng qua lại giữa các nguyên tử trong phân tử (quy tắc cộng, tách, thế vào nhân thơm…). - Mối liên quan chuyển hóa giữa các loại chất hữu cơ từ đơn giản đến phức tạp. 3) Kiến thức về ứng dụng thực tiễn và phương pháp điều chế các loại hợp chất hữu cơ cơ bản: Kiến thức về kĩ năng hóa học và phương pháp giải các dạng bài tập hóa học hữu cơ. Hệ thống kiến thức hóa hữu cơ được trình bày theo dãy đồng đẳng về các loại chất. Sự nghiên cứu kĩ một chất điển hình có ứng dụng nhiều trong thực tế, trên cơ sở các kiến thức này đủ để học sinh hiểu được cấu tạo, tính chất đặc trưng của các chất trong dãy đồng đẳng. Các loại chất hữu cơ được sắp xếp theo một hệ thống logic từ loại chất đơn giản cả về thành phần cấu tạo phân tử đến loại chất phức tạp phù hợp với sự tiếp thu của học sinh và theo tiến trình phát triển về mối liên quan định tính giữa các loạt chất hữu cơ. Như vậy, phần hoá học hữu cơ ở trường THPT đã chú trọng nghiên cứu các chất một cách đầy đủ, có hệ thống và toàn diện trên cơ sở lí thuyết chủ đạo mang tính kế thừa, phát triển và hoàn thiện các nội dung kiến thức đã được nghiên cứu ở THCS.
- 41. về nội dung và cấu trúc phần hoá học hữu cơ Trong chương trình hoá học phổ thông các kiến thức về hoá học hữu cơ được sắp xếp trong chương trình hoá học lớp 9 THCS và chương trình hoá học lớp 11, 12 trường THPT. 1) Nội dung kiến thức phần hoá học hữu cơ được xây dựng và nghiên cứu trên cơ sở các quan điểm lí thuyết hiện đại, đầy đủ, phong phú và toàn diện. Hệ thống lí thuyết này đủ để cho học sinh suy lí, dự đoán lí thuyết, giải thích tính chất dựa vào sự phân tích đặc điểm cấu trúc phân tử của hợp chất hữu cơ. Các quan điểm của lí thuyết cấu tạo nguyên tử, liên kết hoá học, thuyết cấu tạo hợp chất hữu cơ cung cấp cơ sở lí thuyết giúp học sinh hiểu được đặc điểm cấu trúc phân tử các chất hữu cơ cơ bản, giải thích khả năng liên kết thành các mạch của nguyên tố cacbon. Sự lai hoá obitan nguyên tử và các dạng lai hoá cơ bản, sự hình thành các dạng liên kết hoá học đặc biệt là liên kết cộng hoá trị trong phân tử hợp chất hữu cơ, liên kết hidro giữa các phân tử là cơ sở giúp học sinh hiểu được tính chất vật lí của một số loại hợp chất hữu cơ (tính tan, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ sôi…), lí do hình thành 4 liên kết trong phân tử metan là như nhau, mạch cacbon trong phân tử hợp chất hữu cơ là đường gấp khúc, sự phân bố các nguyên tử trong phân tử không cùng nằm trên một mặt phẳng và có sự quay tương đối tự do của các nguyên tử, nhóm nguyên tử quanh trục liên kết tạo ra vô số cấu dạng khác nhau…Từ đặc điểm của liên kết cộng hoá trị, các kiểu phân cắt dạng liên kết này để tạo ra sản phẩm trung gian là gốc tự do, cacbocation rất kém bền là cơ sở để HS hiểu được đặc điểm phản ứng hữu cơ (xảy ra chậm, theo nhiều hướng, tạo nhiều sản phẩm), cơ chế của các dạng phản ứng hữu cơ cơ bản (thế, cộng, tách...), quy tắc chi phối phản ứng thế, cộng, tách, xác định được sản phẩm chính, phụ trong quá trình nghiên cứu các loại chất hữu cơ cụ thể. Trong phần hoá hữu cơ, ngôn ngữ hoá học được trình bày cụ thể theo danh pháp IUPAC (tên gốc - chức, tên thay thế) đảm bảo được tính nhất quán, logic trong toàn bộ chương trình và tính khoa học hiện đại, hoà nhập với hệ thống danh pháp hoá học quốc tế ở mức độ phổ thông.
- 42. nghiên cứu hoá học hữu cơ được trang bị ở mức độ cơ bản về các phương pháp thực nghiệm: chưng cất, chiết, kết tinh trong điều chế, tách chất hữu cơ và vận dụng chúng trong thực hành, giải các dạng bài tập lập công thức hợp chất hữu cơ dựa vào các dữ kiện thực nghiệm. Sự vận dụng các kiến thức lí thuyết trong việc nghiên cứu các chất hữu cơ cụ thể để làm rõ mối quan hệ qua lại giữa đặc điểm cấu tạo phân tử hợp chất hữu cơ với tính chất của chúng và vận dụng để giải thích các kiến thức, hiện tượng thực tế có liên quan. 2) Nội dung kiến thức đảm bảo tính phổ thông, cơ bản hiện đại, toàn diện và thực tiễn, phản ánh được sự phát triển mạnh mẽ của hoá học hữu cơ trong thập niên cuối thế kỉ XX. Tính cơ bản, hiện đại của chương trình được thể hiện ở nội dung các kiến thức lí thuyết. Hệ thống kiến thức này đã cho phép vận dụng các thành tựu của cơ học lượng tử vào việc nghiên cứu bản chất, đặc điểm liên kết trong hợp chất hữu cơ (sự xen phủ các obitan tạo ra các dạng liên kết đơn, đôi, ba, hệ liên hợp, hệ thơm, liên kết hidro…), cấu trúc hoá học của hợp chất hữu cơ. Cấu trúc phân tử của các hợp chất hữu cơ được trình bày ở mức độ chi tiết, đầy đủ để làm cơ sở cho việc giải thích tính chất lí học, hoá học của chất, ví dụ như cấu trúc dạng mạch vòng của glucozơ, saccarozơ, mạch phân tử xoắn lò xo của amilozơ, amilopectin, …là cơ sở giải thích các tính chất của các loại cacbohidrat. Tính khoa học hiện đại và thực tiễn của nội dung nghiên cứu được thể hiện rõ nét qua sự trình bày chuẩn xác, đảm bảo tính chính xác khoa học của các định nghĩa, khái niệm, qui tắc…được đưa vào trong chương trình SGK. Các kiến thức về công nghệ sản xuất chất hữu cơ thể hiện được phương pháp tổng hợp hữu cơ hiện đại, các công nghệ, qui trình sản xuất, chất xúc tác mới được áp dụng trong thực tiễn để tạo ra các sản phẩm có giá thành hạ, chất lượng cao hơn đã thay thế cho các qui trình lạc hậu. Ví dụ:
- 43. metan, etilen làm nguyên liệu tổng hợp các chất hữu cơ thay cho axetilen (đá vôi, than đá…). - Kĩ thuật áp dụng trong công nghệ chế biến dầu mỏ. - Qui trình tổng hợp axit axetic từ ancol metylic và cacbon oxit. Tăng cường các kiến thức thực tiễn trong nội dung học tập như: hợp chất thiên nhiên tecpen, chất tẩy rửa, vật liệu compozit, keo dán, chất dẻo, dẫn xuất halogen, axeton đã được bổ sung vào chương trình. Vấn đề ô nhiễm môi trường được lồng ghép trong các nội dung cụ thể và được cân nhắc tính toán trong các qui trình sản xuất hoá học. Tính toàn diện của chương trình được thể hiện ở hệ thống kiến thức về các loại chất hữu cơ được nghiên cứu trong chương trình. Các loại hợp chất hữu cơ cơ bản, tiêu biểu đều được nghiên cứu và sắp xếp từ đơn giản đến phức tạp về thành phần và cấu trúc phân tử: từ hidrocacbon đến các dẫn xuất của hidrocacbon. Trong nghiên cứu các loại chất hữu cơ có chú trọng đến các chất tiêu biểu cho từng dãy đồng đẳng. Như vậy nội dung kiến thức phần hoá học hữu cơ dã được chú trọng nhiều về tính khoa học, hiện đại hệ thống, toàn diện và thực tiễn, thể hiện được sự phát triển mạnh mẽ của hoá học hữu cơ trong việc giải quyết các vấn đề cơ bản là tạo cơ sở vật chất phục vụ đời sống, kinh tế, xã hội trong nước và trên thế giới. 3) Chương trình phần hoá học hữu cơ được xây dựng theo nguyên tắc đồng tâm, nghiên cứu hai lần, mang tính kế thừa và phát triển hoàn chỉnh trên cơ sở lí thuyết chủ đạo của chương trình. Phần kiến thức hoá học hữu cơ THCS nghiên cứu các chất cụ thể đại diện cho các chất hữu cơ cơ bản như : metan, etilen, axetilen, benzen, rượu etylic, axit axetic, chất béo, glucozơ, tinh bột… Các chất được nghiên cứu ở những nét cơ bản nhất về thành phần, cấu tạo phân tử, tính chất nhằm cung cấp cho học sinh khái niệm cơ bản, toàn diện về chất, chất hữu cơ, mối quan hệ thành phần, cấu tạo phân tử với tính chất các hợp chất hữu cơ.
- 44. hoá học hữu cơ ở THPT được nghiên cứu ở lớp 11 và 12, các chất hữu cơ được nghiên cứu theo các loại hợp chất trên cơ sở lí thuyết cấu tạo nguyên tử, liên kết hoá học và kiến thức đại cương về hoá hữu cơ với mức độ khát quát cao. Sự nghiên cứu này mang tính kế thừa, phát triển, hoàn thiện và khái quát các kiến thức đã có ở THCS vì trong nghhiên cứu luôn có sự giải thích, tìm hiểu bản chất các quá trình biến đổi của các loại chất hữu cơ, làm rõ mối quan hệ biện chứng giữa thành phần, cấu trúc phân tử hợp chất với tính chất các chất, ảnh hưởng qua lại giữa nguyên tử, nhóm nguyên tử trong phân tử các hợp chất hữu cơ sự chuyển hoá giữa các loại hợp chất, các quá trình tổng hợp hữu cơ và ứng dụng của chúng. 4) Hệ thống kiến thức được sắp xếp theo logic chặt chẽ mang tính kế thừa và phát triển, đảm bảo tính sư phạm, phù hợp với khả năng nhận thức của HS. Các kiến thức ở THCS thì mang tính cụ thể, nghiên cứu các chất cụ thể, từ đơn giản đến phức tạp phù hợp với hoạt động tư duy cụ thể của học sinh THCS. Ở THPT phần cơ sở lí thuyết được nghiên cứu trước làm cơ sở cho sự dự đoán, phân tích, giải thích tính chất các chất và các quá trình hoá học khi nghiên cứu từng loại chất cụ thể. Quá trình nghiên cứu các chất luôn có sự suy diễn, khái quát hoá, phù hợp với phương pháp nhận thức và tư duy học tập ở nhịp độ nhanh của học sinh THPT. Các kiến thức về chất hữu cơ được sắp xếp trong chương trình mang tính kế thừa, phát triển và có mối quan hệ di tính giữa các loại hợp chất hữu cơ: Hidrocacbon → Dẫn xuất halogen → Dẫn xuất chứa oxi → Dẫn xuất chứa nitơ → Polime. Trong nghiên cứu các loại hợp chất luôn chú trọng đến các mối liên hệ giữa các loại hidrocacbon, giữa các dẫn xuất có oxi, giữa hidrocacbon với các dẫn xuất của hidrocacbon, các mối liên hệ này là cơ sở cho học sinh thiết lập sơ đồ tổng hợp các chất hữu cơ và cũng là cơ sở để ôn tập, hệ thống hoá các kiến thức cơ bản nhất của chương trình. Sự sắp xếp này làm cho mức độ khó khăn, phức tạp của nội dung kiến thức được tăng lên dần dần, tạo điều kiện cho giáo
- 45. các hoạt động học tập trong giờ học và phát triển tư duy, năng lực nhận thức cho học sinh. Sự nghiên cứu các chất hữu cơ được thực hiện ở dạng khái quát, các loại chất hữu cơ được biểu thị bằng công thức tổng quát, công thức chung, biểu diễn các quá trình biến đổi bằng phương trình tổng quát, phương pháp nhận thức được bắt đầu từ việc phân tích đặc điểm cấu trúc phân tử suy luận về đặc tính chung của loại chất và tính chất của chất cụ thể trong dãy đồng đẳng đó. Với các nét đặc thù về cấu trúc nội dung, phương pháp nghiên cứu các chất hữu cơ sẽ tạo điều kiện thuận lợi để giáo viên phát triển tư duy khái quát, hình thành phương pháp học tập, nghiên cứu các chất hữu cơ cho học sinh. Những đặc điểm về nội dung, cấu trúc chương tình phần hoá học hữu cơ còn là cơ sở cho việc lựa chọn phương pháp, phương tiện dạy học của giáo viên và phương pháp học tập của học sinh trong các giờ học cụ thể. 2.2. Xây dựng các bài tập về giáo dục môi trường 2.2.1. Những cách xây dựng bài tập hóa học mới Như các bài tập hoá học khác, nếu nắm vững được sự phân loại các kiểu điển hình và các quy luật biến hoá của bài toán, giáo viên có thể biên soạn những bài tập mới bằng cách vận dụng các quy luật biến hoá. Xuất phát từ những bài tập mẫu sơ đẳng điển hình, nội dung bài tập có thể biến đổi thành những dạng khác nhau. Có thể theo sáu cách sau: 1) Nghịch đảo giữa điều kiện (cho) và yêu cầu (tìm) Ví dụ: Từ bài tập cơ bản sau: Để tăng chất lượng của xăng, trước đây người ta trộn thêm vào xăng chất tetraetyl chì Pb(C2H5)4. Đó là một chất rất độc và trong khí thải của ôtô, xe máy... Có hợp chất PbO. Trước đây hàng năm, trên thế giới người ta đã dùng tới 230,2 tấn Pb(C2H5)4 để pha vào xăng. Lượng PbO bị xả vào khí quyển là bao nhiêu tấn. (Đáp án là 158,9 tấn) Ta có thể tạo nên bài tập mới như sau: Để tăng chất lượng của xăng, trước đây người ta trộn thêm vào xăng chất tetraetyl chì Pb(C2H5)4. Đó là một chất rất độc và trong khí thải của ôtô, xe
- 46. chất PbO. Người ta đã dùng bao nhiêu tấn Pb(C2H5)4 để pha vào xăng biết lượng PbO bị xả vào khí quyển là 158,9 tấn. 2) Phức tạp hoá điều kiện Ví dụ: Từ bài tập cơ bản sau: Nêu phương pháp điều chế metanol, etanol? Ta thay đổi cách hỏi bằng cách yêu cầu học sinh so sánh ưu nhược điểm của 2 phương pháp điều chế metanol, etanol trước đây và hiện nay người ta điều chế chúng bằng cách nào? 3) Phức tạp hoá / đơn giản hóa yêu cầu Ví dụ: Từ bài tập: Hãy nêu đặc điểm của tầng ozon, nguyên nhân gây nên hiện tượng thủng tầng ozon? Ta có thể phức tạp hoá yêu cầu : - Giải thích tại sao một phân tử CF2Cl2 có thể phân huỷ hàng chục ngàn phân tử ozon? - Trong khí quyển có một lượng nhỏ khí metan. Hiện tượng gì xảy ra đồng thời với hiện tượng “suy giảm tầng ozon”? Hịên tượng đó có ảnh hưởng gì tới hiện tượng “suy giảm tầng ozon”. Giải thích. 4) Ghép nội dung nhiều bài toán lại với nhau Ví dụ: Ta ghép nội dung bài tập: Nguyên nhân gây nên hiện tượng thủng tầng ozon? với bài: Chất nào có thể gây ra sự phá hủy tầng ozon trong các chất sau: Cloflocacbon (CFC), NO, Cl2. 5) Phức tạp hoá / đơn giản hóa cả điều kiện lẫn yêu cầu 6) Đổi bài tập tự luận sang bài tập trắc nghiệm khách quan và ngược lại Ví dụ: Từ bài tập: Tại sao hàm lượng chì có trong cây cối ven đường quốc lộ lại lớn hơn nhiều hàm lượng chì có trong cùng loại cây đó nhưng được trồng ở nơi khác? Ta đổi sang bài tập trắc nghiệm như sau: Hàm lượng của nguyên tố nào sau đây có trong cây cối ở ven đường quốc lộ có nồng độ cao hơn? A. Al. B. Cu. C. As. D. Pb.
- 47. xây dựng các bài tập về GDMT Dựa vào mục đích, nội dung và phương pháp dạy học hoá học, cơ sở tâm lí học sinh, nội dung chương trình hoá học phổ thông và đặc điểm của bộ môn hoá học có thể thiết kế các bài tập hoá học có nội dung giáo dục môi trường dựa vào các nguyên tắc sau: - Xây dựng bài tập trên cơ sở các định luật, khái niệm, học thuyết, các nguyên lí... chính xác, khoa học. Các nội dung giáo dục môi trường cần truyền thụ phải được lồng ghép trong các bài tập phù hợp và vừa sức HS. - Xây dựng bài tập trên cơ sở các ứng dụng, các quá trình sản xuất, đời sống lao động sản xuất, các hiện tượng về thiên nhiên, thực tế hàng ngày, các quy trình sản xuất các chất trong phần hoá hữu cơ có nội dung giáo dục môi trường. - Xây dựng những bài tập hoá học có nội dung giáo dục môi trường nhưng không quá xa rời nội dung chương trình hoá học. - Xây dựng bài tập hoá học có tính chất tổng hợp kiến thức, phát triển tư duy sáng tạo và gây hứng thú ham hiểu biết, tìm tòi sáng tạo của HS. Thông qua các bài tập này học sinh có thể tìm hiểu nguồn gốc các chất gây ô nhiễm môi trường, thành phần hoá học của chúng. Từ đó học sinh có nhận thức đầy đủ hơn về hiện tượng ô nhiễm môi trường. Cách phòng chống ô nhiễm môi trường cũng như xử lí các trường hợp bị ô nhiễm môi trường, góp phần nâng cao ý thức và đạo đức bảo vệ môi trường xanh, sạch, đẹp. 2.2.3. Quy trình xây dựng bài tập có nội dung GDMT phần Hóa học hữu cơ Bước 1: Tìm hiểu chương trình hóa học hữu cơ ở trường THPT Để xây dựng hệ thống bài tập có nội dung GDMT phần Hóa học Hữu cơ ở trường THPT, chúng ta phải biết trong chương trình hóa học ở trường THPT có bao nhiêu chương về Hóa học hữu cơ, trong mỗi chương có kiến thức nào có nội dung GDMT. Bước 2: Tìm tài liệu tham khảo
- 48. khảo, sách giáo khoa và nguồn tư liệu trên mạng internet là một phần không thể thiếu trong quá trình xây dựng bài tập. Đó không chỉ là nguồn tư liệu phong phú mà còn là cơ sở lí luận vững chắc để xây dựng hệ thống bài tập phong phú, đa dạng và chính xác, khoa học. Bước 3: Chọn tài liệu có nội dung GDMT Sau khi có nguồn tài liệu phong phú, chúng tôi chọn ra những tài liệu nào có nội dung giáo dục môi trường. Bước 4: Tìm mối liên hệ giữa kiến thức hóa học hữu cơ THPT với vấn đề GDMT. Từ những mối liên hệ được tìm thấy đã tạo cơ sở cho chúng tôi xây dựng hệ thống bài tập. Bước 5: Xây dựng hệ thống bài tập Dựa vào các nguyên tắc xây dựng hệ thống bài tập có nội dung GDMT và lượng kiến thức từ các nguồn tài liệu đã tìm kiếm, chúng tôi xây dựng nên hệ thống bài tập theo từng chương trong phần Hóa học hữu cơ THPT. Bước 6: Xin ý kiến chuyên gia, đồng nghiệp về hệ thống bài tập Sau khi xây dựng hệ thống bài tập, chúng tôi đã xin ý kiến những giáo viên, giảng viên để chỉnh sửa và hoàn thiện bài tập. Bước 7: Hoàn thiện hệ thống bài tập Sau khi chỉnh sửa và hoàn thiện hệ thống bài tập về nội dung và hình thức, chúng tôi đã sử dụng hệ thống để tiến hành thực nghiệm. 2.3. Hệ thống bài tập có nội dung GDMT phần Hóa học hữu cơ THPT Hệ thống bài tập được xây dựng theo từng chương của phần Hóa học hữu cơ lớp 11, 12 và được chia làm hai phần: bài tập tự luận với 51 câu và bài tập trắc nghiệm khách quan với 66 câu, trong đó: - Lớp 11 có 32 bài tập tự luận và 30 bài tập trắc nghiệm khách quan. - Lớp 12 có 19 bài tập tự luận và 36 câu trắc nghiệm khách quan.
- 49. luận có kèm hướng dẫn cụ thể. Bài tập trắc nghiệm khách quan có đáp án là phương án gạch chân. 2.3.1. Bài tập tự luận có nội dung GDMT 2.3.1.1. Bài tập Hóa học hữu cơ lớp 11 Chương hidrocacbon Câu 1: Một thành phố đang thu hồi metan từ việc phân hủy rác thải để tạo ra “năng lượng xanh”. Những thành phố lớn có thể sản xuất năng lượng từ metan đủ cung cấp cho 25000 hộ dân. Để làm được điều này mỗi ngày thành phố cần lượng điện năng là 1,08 x 109 kJ. Metan cháy theo phương trình: CH4(k) + 2O2 → CO2(k) + 2H2O(k) ∆H = -890,3 kJ Nếu 80% lượng nhiệt sinh ra được chuyển hóa thành điện năng thì cần thu hồi bao nhiêu kg metan mỗi ngày để tạo ra được lượng điện năng 1,08 x 109 kJ ? Hướng dẫn: Lượng nhiệt cần được sinh ra: 1,08 x 109 : 0,8 = 1,35 x 109 kJ. Khối lượng metan cần: (1,35 x 109 : 890,3) x 16 : 1000 = 24261,48 kg. Câu 2: Nguyên nhân gây ra các vụ nổ trong các hầm mỏ, than đá là gì? Biện pháp ngăn ngừa các vụ cháy nổ này? Hình 2.1. Hầm mỏ dễ xảy ra các vụ nổ. Hướng dẫn:
- 50. chính của khí thiên nhiên) có nhiều trong các mỏ than đá. Một thể tích metan hợp với hai thể tích oxi tạo thành hỗn hợp nổ khi đun nóng hoặc có tia lửa. to CH4 + 2O2 CO2 + 2 H2O Đây là nguyên nhân chính gây ra các vụ nổ. Biện pháp ngăn ngừa các vụ cháy nổ hầm mỏ có thể sử dụng cách sau: - Quạt không khí vào hầm mỏ than, làm cho không khí luôn lưu thông, giảm nồng độ metan, đồng thời làm cho tỉ lệ giữa metan và oxi (hoặc không khí) trong mỏ khác với tỉ lệ của hỗn hợp khí gây nổ. - Hạn chế tối đa những hiện tượng làm phát lửa (hoặc sinh nhiệt) bằng cách sử dụng đèn đevyl hoặc pin đèn, ăcquy để thắp sáng thay cho đèn đất (đèn axetilen) hoặc đèn dầu thông thường. Câu 3: Các chất freon (chẳng hạn CF2Cl2) gây ra hiện tượng “suy giảm tầng ozon” theo cơ chế sau: CF2Cl2 →hv ·CF2Cl + Cl· (1) O3 + Cl· → O2 + ClO· (2) O3 + ClO· → O2 + Cl· (3) a) Giải thích tại sao một phân tử CF2Cl2 có thể phân huỷ hàng chục ngàn phân tử ozon. b) Trong khí quyển có một lượng nhỏ khí metan. Hiện tượng gì xảy ra đồng thời với hiện tượng “suy giảm tầng ozon”? Hiện tượng đó có ảnh hưởng gì tới hiện tượng “suy giảm tầng ozon”? Giải thích. Hướng dẫn a) Phản ứng phân huỷ ozon là phản ứng dây chuyền theo cơ chế gốc. Nguyên tử Cl sinh ra ở (3) lại tiếp tục tham gia ở (2), quá trình đó lặp đi lặp lại hàng chục ngàn lần. Do đó mỗi phân tử CF2Cl2 có thể phân huỷ hàng chục ngàn phân tử O3.
- 51. với hiện tượng “suy giảm tầng ozon” là hiện tượng “mưa axit” do: CH4 (trong khí quyển) + Cl· → HCl + · CH3 Hiện tượng này góp phần làm giảm bớt sự phân huỷ ozon. Câu 4: Vì sao có khí metan thoát ra từ ruộng lúa hoặc các ao hồ? Người ta lợi dụng hiện tượng này để làm gì? Hướng dẫn: Trong ruộng lúa, ao hồ thường chứa các vật thể hữu cơ. Khi các vật thể này thối rữa (hay quá trình phân hủy các vật thể hữu cơ) sinh ra khí metan. Người ta ước chừng 1/7 lượng khí metan thoát vào khí quyển hàng năm là từ các hoạt động cày cấy. Lợi dụng hiện tượng này người ta đã làm các hầm biogas trong chăn nuôi heo tạo khí metan để sử dụng đun nấu hay chạy máy. Biogas góp phần tạo ra nguồn nguyên liệu thay thế các loại nguyên liệu truyền thống ở nông thôn như củi, than. Tận dụng triệt để các nguồn sinh ra CH4, hạn chế sự ảnh hưởng của CH4 đến hiệu ứng nhà kính. Điều quan trọng là với kết cấu khép kín và sử dụng triệt để nguồn chất thải trong chăn nuôi, sinh hoạt, công trình biogas đã góp phần giải quyết vấn đề bức xúc ở nông thôn là ô nhiễm môi trường. Hình 2.2. Nông dân đang xây dựng hầm biogas. Câu 5: Dùng xăng pha chì gây ảnh hưởng tới môi trường như thế nào? Hướng dẫn: