Sáng kiến kinh nghiệm Xây dựng hệ thống bài tập tích hợp các môn khoa học tự nhiên trong dạy học Hóa học lớp 10 THPT theo định hướng phát triển năng lực học sinh

 PHẦN I. MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
 Việc đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục phổ thông theo Nghị quyết số 29-NQ/TW với 
mục tiêu “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại phát 
huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học. Dạy 
học tích hợp là định hướng về nội dung và phương pháp dạy học, trong đó GV tổ chức 
hướng dẫn để HS biết huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác 
nhau nhằm giải quyết các nhiệm vụ học tập. Thông qua đó hình thành những kiến thức 
mới, kĩ năng mới, phát triển được những năng lực cần thiết, nhất là năng lực giải quyết 
vấn đề.
 Trong số các môn học ở trường phổ thông, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Địa lí là những 
môn học có nhiều nội dung liên môn, xuyên môn, nội môn. Việc tích hợp các môn khoa 
học tự nhiên nói trên thành các chủ đề dạy học tự chọn là dễ dàng thực hiện được, thành 
hệ thống câu hỏi tích hợp các bộ môn khoa học tự nhiên trong dạy học Hóa học.
 Thực trạng giáo dục phổ thông Việt Nam hiện nay cho thấy đặc điểm cơ bản của giáo 
dục là định hướng nội dung, chú trọng việc truyền thụ hệ thống tri thức khoa học theo các 
môn học đã được qui định trong chương trình dạy học. Những nội dung của môn học này 
đều có thể tích hợp được thành các chuyên đề tự chọn cho mỗi lĩnh vực trong dạy học. 
Người dạy chỉ chú trọng việc trang bị cho HS hệ thống tri thức khoa học khách quan về 
nhiều lĩnh vực khác nhau, chưa chú trọng đầy đủ đến chủ thể người học cũng như đến 
khả năng ứng dụng tri thức đã học trong những tình huống thực tiễn. Xuất phát từ lí do 
trên chúng tôi đã chọn đề tài: “Xây dựng hệ thống bài tập tích hợp các môn khoa học tự 
nhiên trong dạy học hóa học lớp 10 THPT theo định hướng phát triển năng lực học 
sinh”.
2. Mục đích nghiên cứu
 Nghiên cứu và đề xuất hệ thống bài tập tích hợp các bộ môn khoa học tự nhiên trong 
dạy học hóa học lớp 10 THPT, góp phần đáp ứng nhu cầu giảng dạy của GV và nhu cầu 
học tập của HS.
3. Nhiệm vụ nghiên cứu
 - Nghiên cứu lí luận về đổi mới phương pháp dạy học hóa học theo hướng tích hợp 
hiện nay.
 - Nghiên cứu tác dụng của tích hợp trong dạy học hóa học.
 - Xây dựng hệ thống bài tập tích hợp các bộ môn khoa học tự nhiên trong dạy học hóa 
học lớp 10 THPT.
 - Đề xuất hệ thống bài tập tích hợp liên môn giữa hóa học với các môn khoa học tự 
nhiên.
 - Điều tra thực tiễn dạy và học theo hướng tích hợp liên môn.
4. Đóng góp mới của đề tài
 - Về cơ sở lí luận: Nghiên cứu cơ sở dạy học tích hợp và các khái niệm liên quan.
 - Về thực tiễn: Đề xuất hệ thống bài tập tích hợp các môn khoa học tự nhiên trong dạy 
học hóa học lớp 10 THPT
 - Vận dụng hệ thống bài tập tích hợp trong các tình huống dạy học cụ thể.
 1 1.3.3. Các năng lực chuyên biệt
1.3.3.1. Năng lực tư duy hóa học
 Trực quan Tư duy Thực
 sinh động trừu tượng tiễn
1.3.3.2. Năng lực thực hành thí nghiệm
1.3.3.3. Năng lực thực tiễn
1.4. Vận dụng quan điểm DHTH các môn khoa học tự nhiên trong dạy học hóa học 
theo định hướng tiếp cận năng lực HS
1.4.1. Nguyên tắc
1.4.1.1. Không phải phép cộng thuần túy các môn học
1.4.1.2. Không ôm đồm, chồng chéo kiến thức
1.4.1.3. Dễ trước, khó sau
1.4.1.4. Ưu tiên phát triển năng lực cho học sinh
1.4.1.5. Luôn trả lời câu hỏi “học sinh được hưởng lợi gì khi tích hợp?”
1.4.2. Tổ chức thực hiện
1.4.2.1. Điều kiện cần và đủ để dạy học tích hợp đạt hiệu quả
a) Cơ sở vật chất
 - Về khuôn viên trường học đủ rộng theo quy định. Phòng học, bàn ghế, ánh sáng, đảm 
bảo đạt yêu cầu.
 - Có đầy đủ phòng thực hành thí nghiệm và được trang bị đầy đủ theo danh mục tối 
thiểu của Bộ GD và ĐT.
 - Có hệ thống phòng chức năng như: Phòng sinh hoạt của các tổ chuyên môn, phòng 
nghe nhìn, phòng sinh hoạt tập thể, phòng đọc, phòng thư viện, phòng y tế... Đảm bảo 
chất lượng.
 - Có hệ thống sân chơi, bãi tập, khuôn viên trải ngiệm sáng tạo cho HS.
 - Cơ cấu phân bố HS trong các lớp học có sĩ số phù hợp, phân hóa đối tượng HS theo 
năng lực học tập.
b) Chuẩn bị của GV và HS
* Đối với GV
 - Giáo viên cần thay đổi hệ thống quan niệm, chuyển từ dạy học truyền thống sang 
DHTH 
 - Giáo viên cần được bồi dưỡng thêm kiến thức liên ngành, bổ sung kiến thức giao thoa 
giữa các môn học và chuyên môn nghiệp vụ. 
 - Giáo viên cần phải trở thành một thành viên tích cực của cộng đồng học tập. 
 - Giáo viên cần phải có đầy đủ các kỹ năng trong việc hỗ trợ nhóm nhỏ học tập. 
 - Xây dựng kế hoạch, nội dung, các chủ đề, các dạng bài dạy có thể áp dụng DHTH, 
biên soạn hệ thống các bài tập tích hợp sử dụng cho quá trình DHTH.
 - Giáo viên cần xác định việc chuyển đổi thức đánh giá HS từ phương thức đánh giá 
truyền thống sang thức đánh giá dùng cho DHTH như ra đề thi, chấm thi, đánh giá và 
kiểm tra sự tiến bộ của HS. 
 - Giáo viên các nhà quản trị và hội đồng nhà trường cần phải định hướng để các nguồn
 lực cần thiết và hỗ trợ liên tục có thể được cung cấp cho các GV. 
 3 + Có ý kiến phản hồi, góp ý với các nhà quản lý giáo dục cấp cao hơn về các hạn chế, 
bất cập của đơn vị mình khi triển khai thực hiện chương trình DHTH.
Bước 3: Đối với GV
 + Tăng cường công tác tự học, tự bồi dưỡng nâng cao năng lực, trình độ chuyên môn 
và nghiệp vụ. 
 + Không ngừng trao đổi học hỏi kinh nghiệm, kiến thức ở các lĩnh vực khác từ đồng 
nghiệp, từ các tài liệu tham khảo hay ở trên các trang mạng.
 + Từng bước đổi mới phương pháp dạy học theo hướng DHTH.
 + Cùng với nhà trường xây dựng chương trình đánh giá năng lực học sinh theo hướng 
DHTH.
 + Khích lệ sự sáng tạo làm các đồ dùng, mô hình, các chương trình phục vụ cho 
DHTH.
Bước 4: Đối với học sinh
 + Hình thành thói quen học tập theo phương pháp mới cho HS.
 + Thành lập các tổ nhóm HS theo năng lực sẵn có của bản thân, xây dựng kế hoạch, 
nội quy hoạt động của cả nhóm. 
 + Bầu ra các trưởng nhóm, các ban cán sự theo giỏi chung và theo giỏi, đánh giá trong 
từng nhóm.
 + Rèn luyện các kỷ năng cơ bản như: Kĩ năng hợp tác, kĩ năng sử dụng ngôn ngữ, kĩ 
năng tự quản lý, kĩ năng giao tiếp, kĩ năng tính toán, kĩ năng sống.v.v
Bước 5: Tổng kết đánh giá, rút kinh nghiệm
 + Sau mỗi chủ đề, bài dạy thực hiện theo hướng DHTH các tổ, nhóm chuyên môn họp 
phân tích, đánh giá hiệu quả, đúc rút kinh nghiệm.
 + Sau mỗi học kỳ, mỗi năm học nhà trường, các cơ sở giáo dục cần đánh giá hiệu quả, 
đúc rút kinh nghiệm của các tổ, nhóm chuyên môn đã triển khai DHTH.
 + Tổ chức hội nghị tổng kết toàn trường về công tác DHTH trong năm học qua.
2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG BÀI TẬP TÍCH HỢP CÁC MÔN KHOA HỌC TỰ 
NHIÊN TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG TIẾP CẬN 
NĂNG LỰC HỌC SINH
2.1. Cơ sở và nguyên tắc biên soạn hệ thống bài tập tích hợp
 GV cần phải xác định được, đúng địa chỉ tích hợp, các môn được tích hợp, kiến thức 
tích hợp từ đó mới lập ra được quy trình DHTH, và biên soạn và sử dụng hệ thống bài tập 
tích hợp các môn có liên quan. Tìm tòi, nghiên cứu kiến thức ở các bộ môn tích hợp một 
cách nghiêm túc để giải thích, lập luận logic, khoa học cho các dạng câu hỏi bài tập tích 
hợp.
 Chương Địa chỉ Nội dung tích hợp Kiểu tích 
 tích hợp hợp
 Vật lí - Sử dụng các công thức Vật lí về lực, phản Liên môn, 
 Nguyên tử ứng hạt nhân, phóng xạ. Đa môn
 Sinh -Ứng dụng của đồng vị, phóng xạ trong việc Nội môn
 Học xác định, tiêu diệt các tế bào ung thư.
 Địa lí - Địa chất, khí quyển, thủy quyển, tài nguyên, 
 5 2.2.1.2. Áp dụng
 BÀI TẬP CHƯƠNG NGUYÊN TỬ
 Khi dạy ở chương này có rất nhiều kiến thức khá trừu tượng mà ở đó HS rất nhiều khó 
khăn khi tiếp cận với kiến thức nếu chúng ta không sử dụng các kiến thức ở các bộ môn 
khác để làm rõ cho HS hiểu rõ bản chất của vấn đề.
Với chương này chúng ta chủ yếu vận dụng các kiến thức của bộ môn Vật lý.
Ví dụ 1. Sự tìm ra hạt electron? Tại sao biết được hạt electron mang điện tích âm?
1. Phân tích những kiến thức liên môn
a) Về hóa học
 Vỏ nguyên tử được cấu tạo bởi các hạt electron. Các hạt electron mang điện tích âm. 
b)Về vật lí
 Nhờ vào nghiên cứu của nhà bác học người Anh J.J Thomson nghiên cứu sự phóng 
điện giữa hai điện cực có hiệu điện thế 15 kV, đặt trong ống chân không kết quả nhận 
được:
 - Màn huỳnh quang trong ống phát sáng.
 - Làm quay chong chóng trên đường đi của nó.
 - Nó truyền thẳng khi không có tác dụng của điện trường.
 - Nó bị lệch hướng khi đặt trong điện trường.
 Khi giảng dạy phần này một yêu cầu đặt ra là GV phải biết vận dụng các kiến thức về 
bộ môn vật lý để giải thích cho HS một cách thấu đáo.
 - Màn huỳnh quang trong ống phát sáng là vì các hạt electron đập vào màn chứa bột 
huỳnh quang. 
 - Làm quay chong chóng trên đường đi của nó chứng tỏ đã có chùm hạt có khối lượng 
đập vào các cánh quạt theo một chiều nhất định.
 - Nó truyền thẳng khi không có tác dụng của điện trường nhưng bị lệch hướng khi đặt 
trong điện trường, chứng tỏ nó có mang điện tích. Và kết quả là lệch gần khi ta đặt gần 
một điện trường mang cực dương và ngược lại nó lệch ra xa khi ta đặt gần một điện 
trường mang cực âm. Từ đó kết luận nó mang điện tích âm.
2. Những năng lực học sinh đạt được qua việc giải bài tập
a) Tư duy
 + Nhớ: Thí nghiệm tìm ra hạt electron, hạt electron mang điện tích âm.
 + Hiểu: Do mang điện tích nên hạt electron chịu sự tác động của điện trường.
 + Vận dụng: Cùng điện tích thì đẩy nhau, khác dấu điện tích thì hút nhau.
b) Kĩ năng
 + Vận dụng được kiến thức bộ môn Vật lí trong quá trình nhận thức được kiến thức 
mới.
 + Giải thích được lực tương tác giữa các điện tích.
 + Rèn luyện kĩ năng tư duy mô phỏng thí nghiệm.
c) Thái độ.
 + Nhận thức được vai trò bộ môn Vật lý với bộ môn hóa học và các hiện tượng tự 
nhiên liên quan đến điện trường, từ trường. 
 7 trình giao thông như đoạn đường cong, thân cầu. Các trò vui chơi giải trí mà ở đó người 
ta muốn sử dụng hay loại bỏ lực li tâm.
 + Sáng tạo: Hiểu và giải thích được các lực tương tác lên một chất điểm khi nó tham 
gia chuyển động trên cung tròn.
 q .q
Qua công thức F = k. 1 2 , HS có thể tự nhận thức được các hạt electron càng xa hạt 
 .R 2
nhân thì lực hút càng giảm và ngược lại (nếu ta bỏ qua hằng số chắn) vì chỉ phụ thuộc 
vào bán kính.
b) Kĩ năng
 + Vận dụng được công thức để giải các bài toán về tính lực tương tác giữa các loại hạt.
 + Giải thích được lực tương tác giữa các loại hạt.
 + Giải thích được công trình giao thông như đoạn đường cong, thân cầu. Các trò vui 
chơi giải trí hay sự chuyển động của các hành tinh trong vũ trụ.
c) Thái độ
 + Nhận thức vai trò của các công thức tính các lực tương tác giữa các loại hạt từ vi mô 
đế vĩ mô. 
d) Ý thức
 + Nhận thức được vai trò, tầm quan trọng của bộ môn Vật lý với bộ môn Hóa học 
 + Xây dựng được ý thức tìm tòi nghiên cứu, hình thành nhân cách sống, ki năng sống, 
ý thức trách nhiệm của mình với cộng đồng xã hội.
e) Kĩ năng sống
 Giải thích hiện tượng trên ta sẽ liên tưởng đến ứng dụng của nó trong thực tiễn như: 
Khi thi công xây dựng các con đường, các đoạn đường cong (cua) người ta thết kế phía lề 
đường gần tâm bao giờ cũng thấp hơn phía xa tâm còn các cây cầu bao giờ cũng thiết kế 
theo kiểu cung đường tròn, tâm của cung cầu nằm dưới cầu. Hay giải thích cơ chế vắt 
khô quần áo của máy giặt, các diễn viên xiếc thực hiện tiết mục đạp xe trong lòng chảo 
hay đu quay, cảm giác lực cơ thể mình với ghế ngồi khi đi tàu lượn.v.v
g) Trách nhiệm với cộng đồng
 Tuyên truyền và giải thích với cộng đồng khi tham gia giao thông. Khi lái xe vào các 
đoạn đường cua cần giảm tốc độ xe tránh bị tai nạn do bị văng ra khỏi đường cua vì lực li 
tâm quá lớn. Hay khi đi ôtô, tàu lượn cần phải thắt dây an toàn.
Ví dụ 3. Đồng vị là gì? Vai trò của các đồng vị trong thực tiển?
1. Phân tích những kiến thức liên môn
a) Về hóa học
 Đồng vị là các nguyên tử của cùng một nguyên tố nhưng chúng có số khối (A) khác 
nhau. 
 Trong hóa học đồng vị được ứng dụng làm nguyên tử đánh dấu để xác định cơ chế các 
phản ứng hóa học.
b) Về vật lí
 Do cấu tạo nguyên tử của các đồng vị khác nhau nên các đồng vị có khối lượng khác 
nhau.
 Khối lượng nguyên tử tuyệt đối : mNT = m p +m n + m e
 Trong nguyên tử luôn luôn trung hòa về điện cho nên số hạt P= số hạt e.
 9