BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH VŨ QUANG ĐẠT MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG VÀ VỆ SINH AN TOÀN THỰC PHẨM VỚI CÁC VẤN ĐỀ KINH TẾ - XÃ HỘI TRONG DẠY HỌC MÔN HÓA HỌC TRUNG
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
VŨ QUANG ĐẠT
MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG VÀ VỆ SINH AN TOÀN THỰC PHẨM VỚI CÁC VẤN ĐỀ KINH TẾ - XÃ HỘI TRONG DẠY HỌC MÔN HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
VINH - 2014
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
- Thầy giáo PGS.TS Lê Văn Năm – Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy
học hoá học, khoa Hóa trường Đại học Vinh, đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn này
- Thầy giáo PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa và thầy giáo TS Lê Danh Bình
đã dành nhiều thời gian đọc và viết nhận xét cho luận văn
- Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học cùng các thầy giáo, cô giáo thuộc Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học hoá học khoa Hoá học trường ĐH Vinh đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thành luận văn này
Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, Ban giám hiệu Trường THPT Hà Văn Mao, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này
Tp Vinh, tháng 10 năm 2014
Vũ Quang Đạt
Trang 3BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH
- -
VŨ QUANG ĐẠT
MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG VÀ VỆ SINH AN TOÀN THỰC PHẨM VỚI CÁC VẤN ĐỀ KINH TẾ - XÃ HỘI TRONG
DẠY HỌC MÔN HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
Chuyên ngành: Lí luận và Phương pháp dạy học bộ môn hóa học
Mã số: 60.14.01.11
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ GIÁO DỤC HỌC
VINH – 2014
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn này, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:
- Thầy giáo PGS.TS Lê Văn Năm – Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy
học hoá học, khoa Hóa trường Đại học Vinh, đã giao đề tài, tận tình hướng dẫn vàtạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi nghiên cứu và hoàn thành luận văn này
- Thầy giáo PGS.TS Nguyễn Khắc Nghĩa và thầy giáo TS Lê Danh Bình
đã dành nhiều thời gian đọc và viết nhận xét cho luận văn
- Phòng Đào tạo Sau đại học, Ban chủ nhiệm khoa Hoá học cùng các thầygiáo, cô giáo thuộc Bộ môn Lí luận và phương pháp dạy học hoá học khoa Hoá họctrường ĐH Vinh đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi hoàn thànhluận văn này
Tôi cũng xin cảm ơn tất cả những người thân trong gia đình, Ban giám hiệuTrường THPT Hà Văn Mao, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp đỡ tôi trongsuốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này
Tp Vinh, tháng 10 năm 2014
Vũ Quang Đạt
Trang 5PHẦN NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1 Tổng quan về môi trường và an toàn thực phẩm với vấn đề kinh tế
1.1.3 Vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm 20
1.1.3.3 Các nguyên nhân gây ngộ độc thực phẩm 25
1.2 Mối quan hệ giữa môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm với
các vấn đề kinh tế - xã hội trong chương trình hóa học phổ thông 27
1.2.3 Đất đai và sản xuất nông nghiệp 27
Trang 61.2.8 Môi trường xã hội, môi trường đạo đức 28
1.2.9 Giáo dục vệ sinh an toàn thực phẩm trong nhà trường 28
1.3.1 Khái niệm về bài tập hoá học 28
1.3.2 Ý nghĩa, tác dụng của bài tập Hoá học 29
1.3.3 Phân loại bài tập hoá học 31
1.3.4 Xây dựng bài tập hóa học 31
1.3.5 Cách sử dụng bài tập Hoá học ở trường THPT 31
1.4 Trắc nghiệm khách quan trong kiểm tra, đánh giá 31
1.4.1 Phương pháp trắc nghiệm khách quan 31
1.4.2 So sánh trắc nghiệm khách quan với trắc nghiệm tự luận 33
1.5 Dạy học tích hợp và việc giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn
thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội trong chương trình hóa học
trung học phổ thông
33
1.5.2 Quan niệm về dạy học tích hợp 34
1.5.3 Các đặc trưng của dạy học tích hợp 34
1.5.5 Thực tiễn dạy học tích hợp 34
1.5.6 Tác dụng của dạy học tích hợp 36
1.5.7 Các khả năng giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm
với các vấn đề kinh tế - xã hội thông qua môn hoá học 361.5.8 Các nguyên tắc cơ bản khi tích hợp giáo dục môi trường và vệ sinh
an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội thông qua môn hoá
học ở trường phổ thông
37
1.6 Thực trạng dạy học hoá học có nội dung liên quan đến giáo dục
môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã
hội trong chương trình hóa học phổ thông
37
1.6.6 Đánh giá kết quả điều tra 40
CHƯƠNG 2: MỘT SỐ BIỆN PHÁP GIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG VÀ
VỆ SINH AN TOÀN THỰC PHẨM VỚI CÁC VẤN ĐỀ KINH TẾ
-XÃ HỘI TRONG DẠY HỌC MÔN HÓA HỌC TRUNG HỌC PHỔ
Trang 72.1 Các nội dung chương trình hóa học THPT liên quan đến giáo dục
2.1.1 Chương trình hóa học lớp 10 42
2.1.2 Chương trình hóa học lớp 11 45
2.1.3 Chương trình hóa học lớp 12 49
2.2 Biện pháp 1: Sưu tầm, xây dựng nguồn tư liệu cung cấp thông tin
phục vụ giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm với các vấn
đề kinh tế - xã hội trong chương trình hóa học phổ thông
54
2.2.1 Hoá học và vấn đề kinh tế 54
2.2.2 Hoá học và những vấn đề trong đời sống 58
2.2.3 Hoá học và vấn đề môi trường. 62
2.3 Biện pháp 2 : Xây dựng và sử dụng hệ thống bài tập hoá học tích
hợp giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm với việc phát
triển kinh tế - xã hội ở trường THPT
2.3.1.3 Hệ thống bài tập cần khai thác mối liên hệ (tích hợp) giữa hóa học
2.3.2 Quy trình xây dựng bài tập giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn
thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội 75
2.3.2.3 Bước 3 Chọn tài liệu có nội dung về kinh tế, xã hội, môi trường và vệ
2.3.2.4 Bước 4 Tìm mối liên hệ giữa kiến thức hoá học THPT với vấn đề
2.3.4 Hệ thống bài tập hoá học giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn
thực phẩm với việc phát triển kinh tế - xã hội ở trường THPT 85
2.3.4.1 Bài tập hóa học giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm
2.3.4.2 Bài tập hóa học giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm
Trang 82.3.4.3 Bài tập hóa học giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm
2.3.4 Một số bài tập trắc nghiệm (Phần phụ lục) 118
2.3.5 Sử dụng hệ thống các bài tập hóa học giáo dục môi trường và vệ
sinh an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội trong dạy học hóa
học
118
2.4 Biện pháp 3: Thiết kế một số giáo án có tích hợp nội dung giáo dục
môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã
hội trong dạy học hóa học chương trình khối 12 THPT
125
2.4.1 Tích hợp một phần vào bài giảng mới trong chương trình lớp 12 126
2.4.2 Một số giáo án có tích hợp nội dung giáo dục môi trường và vệ sinh
an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội trong dạy học hóa học
3.4.2 Kiểm tra mẫu trước thực nghiệm 136
3.4.3 Chọn giáo viên dạy thực nghiệm 136
3.4.4 Phương pháp kiểm tra và xử lý kết quả thực nghiệm 137
3.5.1 Kết quả kiểm tra trước thực nghiệm 138
3.5.2 Xử lí kết quả các bài kiểm tra 139
Trang 9PHẦN MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài
Ngành hóa học cùng các ngành khoa học khác đã đóng góp rất lớn vào sự pháttriển kinh tế, xã hội, góp phần làm cho cuộc sống vật chất, tinh thần của con ngườingày càng phong phú, chất lượng cuộc sống được cải thiện và nâng cao Mặt khác ,chính sự phát triển ấy cũng tạo ra những ảnh hưởng ngày càng nghiêm trọng đối vớimôi trường và an toàn thực phẩm
Hiện nay ở Việt Nam, các cấp, các ngành đã có nhiều cố gắng trong việc thực hiệnchính sách và pháp luật về bảo vệ môi trường, vệ sinh an toàn thực phẩm Do đó,trong chương trình hóa học phổ thông đã lồng ghép các nội dung nói trên nhằm giúphọc sinh hình thành ý thức bảo vệ môi trường, vệ sinh an toàn thực phẩm từ khi cònngồi trong ghế nhà trường Mục đích là nhằm vận dụng những kiến thức và kỹ năngvào gìn giữ, bảo tồn, sử dụng môi trường, thực phẩm và lao động theo cách thức bềnvững cho cả thế hệ hiện tại và tương lai Bên cạnh đó hóa học còn là môn khoa học
có mối quan hệ mật thiết đến sự phát triển kinh tế và xã hội Sự phát triển của hóa học
đi cùng với sự phát triển của nền kinh tế và xã hội của mỗi quốc gia Do đó, nội dungviệc giáo dục cho học sinh hiểu được tầm quan trong của hóa học trong sự phát triểnkinh tế và xã hội là một vấn đề không kém phần quan trọng
Tuy nhiên, việc giáo dục môi trường và an toàn thực phẩm trong trường phổthông hiện nay còn gặp nhiều khó khăn như: học sinh chưa hứng thú với những nộidung mang tính lý thuyết về môi trường, kinh tế và xã hội, nhà trường chưa có đủđiều kiện cơ sở vật chất để ứng dụng nội dung giáo dục môi trường, kinh tế và xãhội trong các bài giảng trên lớp
Xuất phát từ những lý do trên, tôi đã chọn đề tài: “MỘT SỐ BIỆN PHÁPGIÁO DỤC MÔI TRƯỜNG VÀ VỆ SINH AN TOÀN THỰC PHẨM VỚI CÁCVẤN ĐỀ KINH TẾ - XÃ HỘI TRONG DẠY HỌC MÔN HÓA HỌC TRUNGHỌC PHỔ THÔNG” Nhằm mục đích xây dựng ý thức bảo vệ môi trường, vệ sinh
an toàn thực phẩm của các em học sinh, đồng thời giúp cho học sinh thấy được mốiquan hệ của hóa học trong sự phát triển kinh tế và xã hội khi còn ngồi trên ghế nhàtrường thông qua các bài tập trong từng chương, từng bài của chương trình hóa họcTHPT
2 Mục đích nghiên cứu
Xây dựng một số biện pháp giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩmvới các vấn đề kinh tế-xã hội trong trường trung học phổ thông
3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu
- Khách thể nghiên cứu: quá trình dạy học Hoá học ở trường THPT
Trang 10- Đối tượng nghiên cứu: Giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm với các
vấn đề kinh tế - xã hội trong chương trình hóa học trung học phổ thông
4 Giả thuyết khoa học
Nếu xây dựng được các biện pháp tích hợp giáo dục môi trường và vệ sinh antoàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội thì có thể giúp giáo viên dễ dàng hơnkhi lồng ghép các kiến thức về giáo dục môi trường và an toàn thực phẩm trongtrường trung học phổ thông, góp phần nâng cao hiệu quả của việc dạy và học theohướng hình thành và phát triển những hiểu biết, thái độ, kỹ năng giáo dục môitrường và vệ sinh an toàn thực phẩm cho học sinh
5 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu những kiến thức về môi trường, an toàn thực phẩm liên quan đến kinh
tế - xã hội có thể áp dụng trong chương trình Hóa học trung học phổ thông
- Xây dựng hệ thống bài tập và thiết kế các giáo án thuộc chương trình Hoá họcTHPT có nội dung giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm với các vấn đềkinh tế - xã hội
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá hiệu quả của hệ thống bài tập đã xây dựng
- Vận dụng kiến thức đo lường, đánh giá kết quả học tập để phân tích kết quả thựcnghiệm
6 Phương pháp nghiên cứu
6.1 Các phương pháp nghiên cứu lý luận
- Đọc và nghiên cứu tài liệu có liên quan đến đề tài
- Phương pháp phân tích và tổng hợp
- Phương pháp phân loại, hệ thống hoá
- Phương pháp lịch sử
6.2 Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Phương pháp quan sát, điều tra
- Phương pháp chuyên gia: học hỏi kinh nghiệm của giáo viên có nhiều năm đứnglớp
- Về thời gian nghiên cứu: năm học 2013 - 2014
- Về nội dung nghiên cứu: Nội dung và biện pháp giáo dục giáo dục môi trường và
vệ sinh an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế và xã hội trong chương trình hóa
Trang 11học trung học phổ thông
8 Điểm mới của đề tài:
- Xây dựng nguồn tư liệu cung cấp thông tin phục vụ giáo dục môi trường và vệsinh an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội trong chương trình hóa họcphổ thông
- Xây dựng hệ thống bài tập trắc nghiệm và tự luận có nội dung giáo dục môi trường
và vệ sinh an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội trong trường trung họcphổ thông
- Thiết kế một số giáo án khối 12 có tích hợp nội dung giáo dục về mối liên hệ giữahoá học với sự phát kiển kinh tế, xã hội và bảo vệ môi trường
Trang 121.1.1.1 Mối quan hệ của hóa học và vấn đề kinh tế, xã hội
Hóa học và công nghiệp hóa học với những thành tựu to lớn, những phátminh đa dạng mới mẻ đã và đang góp phần phát triển sản xuất, tăng năng suất, chấtlượng sản phẩm, làm cho cuộc sống vật chất và tinh thần của con người ngày càngphong phú, chất lượng cuộc sống ngày càng được cải thiện và nâng cao Đặc biệt, hóahọc có vai trò quan trọng đối với việc phát triển kinh tế của mỗi quốc gia trên thế giới
Kinh tế có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá sự phát triển của một quốcgia so với các nước trên thế giới Để phát triển được nền kinh tế thì điều mà chúng ta cầngiải quyết đầu tiên là nguồn năng lượng, nhiên liệu và vật liệu Những vấn đề ấy đòihỏi cần có những bước đột phá mới trong lĩnh vực khoa học tự nhiên nhất là lĩnhvực Hóa học Hóa học sẽ giúp chúng ta tìm được những nguồn nguyên nhiên liệu mớigiải quyết được vấn đề năng lượng đang ngày càng cạn kiệt, giá thành thấp hơn sovới những năng lượng truyền thống mà còn bảo vệ được môi trường, tìm ra vật liệumới phục vụ cho nhu cần sản xuất của con người Chúng ta càng hiểu rõ hơn về vaitrò của hóa học trong việc phát triển kinh tế
Chúng ta sẽ đi sâu vào tìm hiểu vai trò của Hóa học trong năng lượng, nhiên liệu
và vật liệu là quan trọng thế nào?
* Vấn đề vật liệu: Vai trò của vật liệu đối với sự phát triển kinh tế Đồng hànhcùng với sự phát triển của nhân loại, vật liệu là không thể thiếu Vật liệu được dùngtrong xây dựng nhà cửa, cầu cống, các công trình kiến trúc Nhu cầu của kinh tếđối với vật liệu là vô cùng to lớn Trong lịch sử phát triển của nhân loại đã sử dụngnhiều loại vật liệu khác nhau Với đà phát triển của khoa học - kĩ thuật của kinh tế, xãhội, yêu cầu của con người về vật liệu ngày càng phong phú, đa dạng hơn để đápứng nhu cầu ngày càng cao trong các nghành kinh tế, quốc dân
* Trong ngành y học: làm các bộ phận nhân tạo
* Ngành xây dựng: cần những vật liệu làm cho công trình chắc, bền, đẹp, phùhợp hơn
* Ngành năng lượng: cần những loại vật liệu chuyên dụng để chế tạo thiết bịkhai thác nguồn thiên nhiên vô tận từ mặt trời, nước, gió, năng lượng các lò phản ứng
Trang 13hạt nhân
Hóa học đã góp phần giải quyết vấn đề vật liệu cho tương lai vật liệu compozit:
có tính năng bền, nhẹ, chắc không bị axit hoặc kiềm và một số hoá chất phá huỷ trongmôi trường Hoá học với các nghành khoa học trong lĩnh vực kĩ thuật vật liệu đangnghiên cứu và khai thác những vật liệu mới có trọng lượng nhẹ, siêu bền với môitrường, siêu nhỏ Có công năng đặc biệt như: Máy bay được làm bằng vật liệu siêunhẹ Vật liệu nano: là vật liệu được chế tạo nên từ những hạt có kích thước cỡnanomet Vật liệu có độ cứng cao, siêu dẻoChế tạo máy bay tàng hình đối với các loạirada Vật liệu quang điện tử: có độ siêu dẫn ở nhiệt độ cao được dùng trong sinh học,
y học, điện tử, Dòng điện đi qua chất siêu dẫn
Hóa học có vai trò to lớn đối với sự phát triển kinh tế của đất nước trong hiện tại
và tương lai Nó đã góp phần tìm ra nguồn năng lượng thay thế cho nguồn nănglượng truyền thống Đem lại nhiều lợi ích to lớn cho thế giới từ việc tận dụng nguồnnăng lượng do các phản ứng hóa học sinh ra
1.1.1.2 Xu hướng phát triển hóa học trong nền kinh tế, xã hội
Thập niên 90 của thế kỷ trước là thời điểm các nghiên cứu về việc phát triểncác quy trình thân thiện với môi trường thay cho việc sử dụng các hóa chất độc hại từ
đó đã làm xuất hiện một khái niệm mới là Hóa học xanh Điều này càng được thúcđẩy do nhận thức của con người về tác hại của rác thải công nghiệp ngày càng tănglên và việc cần thiết phải xử lý các chất thải hóa học của chính phủ Thông qua việckết hợp giữa việc siết chặt luật pháp, mục tiêu nghiên cứu và nhận thức về cách vậnhành quy trình tốt nhất thì lĩnh vực Hóa học xanh đã có những bước tiến nhanh chóng
và giúp có được một nhận thức rõ ràng hơn về công nghệ sạch Chẳng hạn sự phântách các chất thải hiện đã được thực hiện dễ dàng bằng cách dùng cacbon dioxit siêutới hạn, các dung môi hữu cơ độc hại dễ bay hơi nay đã được thay thế bằng các dungmôi là chất lỏng ion khó bay hơi cùng với việc đưa vào sử dụng các tác nhân và xúctác dị thể để tránh việc sử dụng các quá trình hòa tan vốn độc hại, gây khó khăn choviệc tách và tinh chế
Sự quan trọng của việc giới thiệu các chuẩn mới để xác định độ "xanh" của mộtquy trình (nhất là trong ngành công nghiệp dược) cũng đã bắt đầu được tiến hành.Một trong số những chỉ số xưa nhất và được dùng nhiều nhất nhân tố E (E factor) -thể hiện tỉ lệ giữa chất thải trên tổng lượng sản phẩm đã cho thấy rõ sự lãng phí hóachất trong các quá trình hóa học Những sự đánh giá gần đây hơn cho thấy sự cầnthiết của việc khảo sát một tập hợp rộng lớn hơn các số liệu qua một chu trình sốngcủa sản phẩm
Các quy định về lập pháp, kinh tế và xu hướng phát triển xã hội đã ảnh hưởng
Trang 14đến toàn bộ các giai đoạn trong chu trình sống của một sản phẩm của ngành côngnghiệp hóa học Với dầu, hóa chất thô quan trọng của ngành công nghiệp hóa họchiện đã bắt đầu tiến hành giảm dần trữ lượng và đánh dấu các biến động giá cả, tuynhiên trong thế giới thực thì phải đối diện với các vấn đề phức tạp hơn Việc khaithác đến cạn kiệt các nguồn tài nguyên quan trọng cùng với việc giá cả tăng lên đãảnh hưởng đến sự tồn vong của ngành công nghiệp hóa học Ở một phía khác của chutrình sống thì áp lực từ công chúng cũng như từ các tổ chức phi chính phủ đã dẫn đến
sự tăng theo hàm mũ sự tập trung của hiến pháp đến các sản phẩm (đáng kể nhất là ởchâu Âu, nơi có các ủy ban đăng ký, đánh giá, ủy quyền và giới hạn các hóa chất haygọi tắt là REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and restriction ofChemicals) và mức độ tiêu dùng đang bị đe dọa nếu cứ sử dụng hóa chất một cách vôtội vạ Các thách thức này chỉ có thể được chấp nhận với một sự kết hợp tốt giữa cácnghiên cứu thuần về việc phát hiện ra định hướng nghiên cứu, khảo sát ứng dụng
Sự hợp tác giữa các nhà hóa học, sinh học và các kỹ sư sẽ hiểu ra được cáchlàm thế nào để sử dụng nguồn cacbon bền vững nhất: sinh khối không bắt nguồn từthực phẩm với một hiệu quả cao nhất Các sinh khối này bao gồm các chất thải nôngnghiệp, lâm nghiệp và công nghiệp thực phẩm cũng như các sản phẩm phụ trong cácquá trình quy mô lớn như sản xuất nhiên liệu sinh học Lượng lớn các chất tiêu thụ vàcác chất thải công nghiệp như dòng điện thải và các dụng cụ điện có thể được khaithác bằng cách sử dụng các công nghệ ít gây tác động mạnh đến môi trường vốn chỉđược xuất hiện vào những năm 90 Đây không chỉ là một bước tiến lớn hướng đếnviệc tạo thành một kỷ nguyên mới của hóa học xanh và hóa học bền vững mà còngiúp giải quyết được những vấn đề leo thang chất thải trong xã hội hiện đại
Đặc biệt, có thể tạo ra được nhiều sản phẩm từ các sản phẩm sinh khối nhưxenlulô, chitin hay tinh bột có thể đóng vai trò như các phân tử nhỏ nhưng khi cầnthiết chúng có thể đóng vai trò nền tảng để chế tạo các vật liệu mới cao phân tử Cáchợp chất như etanol, axit lactic, axit sucxinic hay glyxerol có thể thay thế, hay ít nhất
là giảm thiểu sự phụ thuộc của chúng ta vào các nhiên liệu hóa thạch như eten,propen, butadien hay benzen Do đó các công cụ của Hóa học xanh tương lai cần phải
đa năng, linh hoạt cũng như phải sạch, an toàn và hiệu quả
Ở đây sự kết hợp giữa hóa học - sinh học và giữa hóa học - công nghệ sinhhọc là một vấn đề quan trọng: Chúng ta cần phải phát triển các con đường tổng hợpbắt nguồn từ các dẫn xuất chứa oxy và các phân tử ưa nước vốn được tạo thành từ cácchuyển hóa sinh khối Điều này cũng có nghĩa là chúng ta không thể ước tính được sựlãng phí và giá thành trước khi tiến hành tổng hợp Ở đây các kết quả nghiên cứu vềcác quá trình hóa học trong nước sẽ đắc dụng (và thường làm cho quá trình trở nên an
Trang 15toàn hơn) cũng như sự phát triển tiếp tục trong tương lai của các phương pháp tổnghợp quan trọng chẳng hạn giảm thiểu các bước tiến hành bằng các hệ thống phản ứnglồng vào nhau để có thể đưa nhiều phản ứng trở thành một bước duy nhất Về sự kếthợp giữa hóa học - công nghệ thì các hệ thống màng xúc tác, các kỹ thuật tiến hànhphản ứng chuyên sâu và các hệ thống phản ứng tiết kiệm năng lượng ngày càng trởnên quan trọng Kỹ thuật lên men sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc phân giải cácsinh khối có cấu trúc phức tạp về các phân tử nhỏ với sự kiểm soát chặt chẽ hơn vềnăng lượng sử dụng để nhiệt phân bằng cách sử dụng xúc tác hay các phương phápmới (chẳng hạn vi sóng) thì chúng ta có khả năng xây dựng các quy trình song song
để tạo thành các phân tử khác nhau, điều này dẫn đến việc tạo thành nhiều chất cơbản hơn Việc tìm ra con đường mới phát triển bền vững với giá thành hợp lý để tạothành các chất thơm là đặc biệt khó khăn: chúng ta cần phải có những cách thức tốthơn để khai thác nguồn chất thơm vô tận trong tự nhiên như ở trong lignin haysuberin
Thách thức trong Hóa học xanh không chỉ đơn thuần là thay thế các hóa chấtđộc hại như các cromat hay các dẫn xuất polyhalogen thơm nhưng có thể đảm bảorằng các chất có thể thay thế được chúng cũng như cách thức để tạo thành sẽ xanh vàbền vững Hiện tại cần có thêm nhiều nghiên cứu nhắm đến việc thỏa mãn các tiêuchuẩn lập pháp mà REACH cũng như các đạo luật về chất lượng sản phẩm đã đề ra.Các sản phẩm an toàn, thân thiện môi trường được yêu cầu ở các mặt hàng thươngmại như chất chậm cháy, hóa dẻo, chất kết dính và ngòi nổ
Thế kỷ mới này sẽ chứng kiến một bước chuyển mình mạnh mẽ từ hóa học(phụ thuộc) dầu mỏ sang Hóa học dựa trên một sự đa dạng nguồn nguyên liệu Mặc
dù chúng ta vẫn còn phụ thuộc nhiều vào các nguồn nguyên liệu hóa thạch và cáckhoáng trong một tương lai gần nhưng các hóa chất và vật liệu được chế tạo từ cácsinh khối không có nguồn gốc thực phẩm và từ một núi sản phẩm mà chúng ta ưu ái đặtcho danh từ "mỹ miều" chất thải sẽ chiếm ưu thế Chất thải của hôm nay là nguyênliệu của ngày mai Hóa học xanh có thể giúp chuyển hóa các nguồn cung này thànhnguyên liệu bằng cách tiếp cận ít gây tổn hại đến môi trường nhất Bằng cách nàychúng ta sẽ đạt được mục tiêu lớn là xây dựng được một kỷ nguyên mới cho các sảnphẩm xanh và bền vững
1.1.1.3 Tầm quan trọng của hóa học trong nền kinh tế, xã hội
* Hoá học với đời sống
Phản ứng hóa học xảy ra trong cuộc sống hằng ngày thí dụ như trong lúc nấu
ăn, làm bánh hay rán mà trong đó các biến đổi chất xảy ra một cách rất phức tạp đãgóp phần tạo nên hương vị đặc trưng cho món ăn Thêm vào đó thức ăn được phân
Trang 16tách ra thành các thành phần riêng biệt và cũng được biến đổi thành năng lượng
* Hoá học với các khoa học khác
Hóa học nghiên cứu về tính chất của các nguyên tố và hợp chất, về các biếnđổi có thể có từ một chất này sang một chất khác, tiên đoán trước tính chất củanhững hợp chất chưa biết đến cho tới nay, cung cấp các phương pháp để tổng hợpnhững hợp chất mới và các phương pháp đo lường hay phân tích để tìm các thànhphần hóa học trong những mẫu thử nghiệm
Mặc dù tất cả các chất đều được cấu tạo từ một số loại "đá xây dựng" tươngđối ít, tức là từ khoảng 80 đến 100 nguyên tố trong số 118 nguyên tố được biết đếnnhưng sự kết hợp và sắp xếp khác nhau của các nguyên tố đã mang lại đến vài triệuhợp chất khác nhau, những hợp chất mà đã tạo nên các loại vật chất khác nhau nhưnước, cát, mô sinh vật và mô thực vật Thành phần của các nguyên tố quyết định cáctính chất vật lý và hóa học của các chất và làm cho hóa học trở thành một bộ mônkhoa học rộng lớn
Cũng như trong các bộ môn khoa học tự nhiên khác, thí nghiệm trong hóahọc là cột trụ chính Thông qua thí nghiệm, các lý thuyết về cách biến đổi từ một chấtnày sang một chất khác được phác thảo, kiểm nghiệm, mở rộng và khi cần thiết thìcũng được phủ nhận
Tiến bộ trong các chuyên ngành khác nhau của hóa học thường là các điều kiệntiên quyết không thể thiếu cho những nhận thức mới trong các bộ môn khoa họckhác, đặc biệt là trong các lãnh vực của sinh học và y học, cũng như trong lĩnh vựccủa vật lý (thí dụ như việc chế tạo các chất siêu dẫn mới) Hóa sinh, một chuyênngành rộng lớn, đã được thành lập tại nơi giao tiếp giữa hóa học và sinh vật học và
là một chuyên ngành không thể thiếu được khi muốn hiểu về các quá trình trong sựsống, các quá trình mà có liên hệ trực tiếp và không thể tách rời được với sự biến đổichất
Đối với y học thì hóa học không thể thiếu được trong cuộc tìm kiếm nhữngthuốc trị bệnh mới và trong việc sản xuất các dược phẩm Các kỹ sư thường tìm kiếm vậtliệu chuyên dùng tùy theo ứng dụng (vật liệu nhẹ trong chế tạo máy bay, vật liệuxây dựng chịu lực và bền vững, các chất bán dẫn đặc biệt tinh khiết, ) Ở đây bộmôn khoa học vật liệu đã phát triển như là nơi giao tiếp giữa hóa học và kỹ thuật
* Hoá học trong công nghiệp
Công nghiệp hóa học là một ngành kinh tế rất quan trọng Công nghiệp hóahọc sản xuất các hóa chất cơ bản như axít sunfuric hay amoniac, thường là nhiều triệutấn hằng năm, cho sản xuất phân bón và chất dẻo và các mặt khác của đời sống và sảnxuất công nghiệp Mặt khác, ngành công nghiệp hóa học cũng sản xuất rất nhiều hợp
Trang 17chất phức tạp, đặc biệt là dược phẩm Nếu không có các hóa chất được sản xuất trongcông nghiệp thì cũng không thể nào sản xuất máy tính hay nhiên liệu và chất bôi trơncho công nghiệp ô tô
1.1.2 Vấn đề môi trường[19],[21],[32]
1.1.2.1 Khái niệm môi trường
Môi trường là một trong những vấn đề đang được cả xã hội quan tâm, tronglịch sử phát triển của nhân loại đã có nhiều định nghĩa về môi trường cụ thể như:
- Môi trường bao gồm các vật chất hữu cơ và vô cơ quanh sinh vật Theođịnh nghĩa này thì không thể nào xác định được môi trường một cách cụ thể, vì mỗi cáthể, mỗi loài, mỗi chi vẫn có một môi trường và một quần thể, một quần xã lại có mộtmôi trường rộng lớn hơn
- Môi trường là những gì cần thiết cho điều kiện sinh tồn của sinh vật Theođịnh nghĩa này thì rất hẹp, bởi vì trong thực tế có yếu tố này là cần thiết cho loài nàynhưng không cần thiết cho loài kia dù cùng sống chung một nơi, hơn nữa cũng cónhững yếu tố có hại hoặc không có lợi vẫn tồn tại và tác động lên cơ thể và ta khôngthể loại trừ nó ra khỏi môi trường tự nhiên
- Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và yếu tố vật chất nhân tạo có quan
hệ mật thiết với nhau, bao quanh con người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, sựtồn tại, phát triển của con người và thiên nhiên (Điều 1, Luật Bảo Vệ Môi Trường củaViệt Nam, 1993)
- Môi trường là một phần của ngoại cảnh, bao gồm các hiện tượng và các thựcthể của tự nhiên mà ở đó, cá thể, quần thể, loài có quan hệ trực tiếp hoặc gián tiếpbằng các phản ứng thích nghi của mình (Vũ Trung Tạng, 2000) Từ định nghĩa này ta
có thể phân biệt được đâu là môi trường của loài này mà không phải là môi trườngcủa loài khác Chẳng hạn như mặt biển là môi trường của sinh vật màng nước(Pleiston và Neiston), song không phải là môi trường của những loài sống ở đáy sâuhàng ngàn mét và ngược lại
- Đối với con người, môi trường chứa đựng nội dung rộng hơn Theo địnhnghĩa của UNESCO (1981) thì môi trường của con người bao gồm toàn bộ các hệthống tự nhiên và các hệ thống do con người tạo ra, những cái hữu hình (đô thị, hồchứa ) và những cái vô hình (tập quán, niềm tin, nghệ thuật ), trong đó con ngườisống bằng lao động của mình, họ khai thác các tài nguyên thiên nhiên và nhân tạonhằm thoả mãn những nhu cầu của mình
Như vậy, môi trường sống đối với con người không chỉ là nơi tồn tại, sinhtrưởng và phát triển cho một thực thể sinh vật là con người mà còn là "khung cảnhcủa cuộc sống, của lao động và sự nghỉ ngơi của con người"
Trang 18Thuật ngữ Trung Quốc gọi môi trường là "hoàn cảnh" đó là từ chính xác chỉđiều kiện sống của cá thể hoặc quần thể sinh vật Sinh vật và con người không thểtách rời khỏi môi trường của mình Môi trường nhân văn (Human environment - môitrường sống của con người) bao gồm các yếu tố vật lý, hóa học của đất, nước, khôngkhí, các yếu tố sinh học và điều kiện kinh tế - xã hội tác động hàng ngày đến sự sốngcủa con người
1.1.2.2 Tầm quan trọng của việc bảo vệ môi trường
Môi trường là không gian chứa đựng các cơ thể sống bao hàm xã hội loàingười, giới sinh vật (động vật và thực vật) Mỗi cơ thể sống không thể tồn tại ở ngoàimôi trường được Vì vậy nói tới vai trò của môi trường đối với đời sống xã hội điềuđầu tiên cần phải nhấn mạnh: Môi trường là không gian sống của mọi loài sinh vật(kể cả con người), các loài sinh vật sinh ra, lớn lên, trưởng thành và tiêu vong đều ởtrong môi trường Nếu không gian môi trường trong sạch sẽ làm cho chất lượng cuộcsống được nâng cao, mọi loài sinh vật sẽ có điều kiện thuận lợi để phát triển tốt,ngược lại nếu không gian môi trường bị ô nhiễm, môi trường bị suy thoái sẽ ảnhhưởng trực tiếp đến chất lượng của cuộc sống và như vậy sẽ cản trở sự phát triển bìnhthường của mọi loài sinh vật, trong đó có xã hội loài người Do đó bảo vệ môi trường,giữ cho môi trường trong sạch có tác dụng trực tiếp đến việc bảo tồn và duy trì sựsống của mọi sinh vật ở trong môi trường
Môi trường là nơi cung cấp các yếu tố cần thiết, các điều kiện cần thiết cho sựsống của tất cả các loài sinh vật Ăngghen nói "con người là sản phẩm của tự nhiên",con người tồn tại trong môi trường tự nhiên, cùng phát triển với môi trường tự nhiên,vật chất trong cơ thể con người do môi trường tự nhiên cung cấp, không khí mà conngười hít thở, nước mà con người uống cũng đều từ môi trường tự nhiên và thức ăn củacon người xét cho cùng cũng từ môi trường tự nhiên: lúa gạo, hoa màu, rau xanh, tráicây đều mọc từ đất, tôm cá lớn lên từ ao nước sông, hồ, biển Con người và môi trườngluôn thống nhất với nhau, sống trong môi trường con người một mặt chịu sự ảnh hưởngcủa môi trường, mặt khác con người lại tác động vào môi trường làm cho môi trườngbiến đổi, sự biến đổi của môi trường lại ảnh hưởng trở lại đối với con người Nhữngthứ mà môi trường tự nhiên cung cấp cho con người bao gồm những thứ có khảnăng tái tạo được và những thứ không có khả năng tái tạo Vì vậy, để đảm bảo cho xãhội phát triển con người cần phải biết giữ gìn những nguồn lực của tự nhiên để sửdụng lâu dài trong tương lai
Môi trường là nơi diễn ra mọi quá trình lao động sản xuất, dù đó là sản xuấtcông nghiệp hay nông nghiệp cũng đều phải dựa trên nền tảng của môi trường Cáchoạt động văn hóa, xã hội, nghiên cứu khoa học, sáng tạo nghệ thuật cũng phải dựa
Trang 19vào môi trường, sử dụng các "chất liệu" do môi trường cung cấp
Nói tóm lại mọi sự sống trên trái đất và mọi quá trình hoạt động của conngười đều được tiến hành trong môi trường, đều dựa vào môi trường và sử dụng cácyếu tố có sẵn của môi trường Xuất phát từ nhận thức đó chúng ta thấy môi trường cóvai trò to lớn, quyết định đối với sự tồn tại và phát triển của mọi loài sinh vật sống trongmôi trường
1.1.2.3 Nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường ở Việt Nam
Môi trường hiện nay đang bị ô nhiễm trầm trọng do nhiều nguyên nhân chủquan và khách quan, mà chủ yếu là do hoạt động sản xuất công nghiệp của con người
Sau đây là một số nguyên nhân chính gây ô nhiễm môi trường:
* Tự nhiên
Do các hiện tượng tự nhiên gây ra: núi lửa, cháy rừng Tổng hợp các yếu tốgây ô nhiễm có nguồn gốc tự nhiên rất lớn nhưng phân bố tương đối đồng đều trêntoàn thế giới, không tập trung trong một vùng Trong quá trình phát triển, con người
đã thích nghi với các nguồn này
* Công nghiệp
Đây là nguồn gây ô nhiễm lớn nhất của con người Các quá trình gây ô nhiễm
là quá trình đốt các nhiên liệu hóa thạch: than, dầu, khí đốt tạo ra: CO2, CO, SO2,NOx, các chất hữu cơ chưa cháy hết: muội than, bụi, quá trình thất thoát, rò rỉ trêndây truyền công nghệ, các quá trình vận chuyển các hóa chất bay hơi, bụi
Đặc điểm: nguồn công nghiệp có nồng độ chất độc hại cao, thường tập trungtrong một không gian nhỏ Tùy thuộc vào quy trình công nghệ, quy mô sản xuất vànhiên liệu sử dụng thì lượng chất độc hại và loại chất độc hại sẽ khác nhau
* Giao thông vận tải
Đây là nguồn gây ô nhiễm lớn đối với không khí đặc biệt ở khu đô thị và khuđông dân cư Các quá trình tạo ra các khí gây ô nhiễm là quá trình đốt nhiên liệu độngcơ: CO, CO2, SO2, NOx, Pb, Các bụi đất đá cuốn theo trong quá trình di chuyển Nếuxét trên từng phương tiện thì nồng độ ô nhiễm tương đối nhỏ nhưng nếu mật độ giaothông lớn và quy hoạch địa hình, đường xá không tốt thì sẽ gây ô nhiễm nặng cho haibên đường
* Sinh hoạt
Là nguồn gây ô nhiễm tương đối nhỏ, chủ yếu là các hoạt động đun nấu sửdụng nhiên liệu nhưng đặc biệt gây ô nhiễm cục bộ trong một hộ gia đình hoặc vài hộxung quanh Tác nhân gây ô nhiễm chủ yếu: CO, bụi
Đây là các nguyên nhân chính dẫn tới các ô nhiễm trầm trọng về môi trường vì
Trang 20thế để khắc phục, chúng ta cần nhiều biện pháp mạnh trong xử phạt những tập thể, cánhân có những hoạt động gây tác hại cho môi trường
1.1.2.4 Các loại ô nhiễm môi trường
* Ô nhiễm không khí
Ô nhiễm môi trường không khí đang là một vấn đề bức xúc đối với môi trường
đô thị, công nghiệp và các làng nghề Ô nhiễm môi trường không khí có tác động xấu đốivới sức khoẻ con người (đặc biệt là gây ra các bệnh đường hô hấp), ảnh hưởng đếncác hệ sinh thái và biến đổi khí hậu (hiệu ứng "nhà kính", mưa axít và suy giảmtầng ôzôn), Công nghiệp hoá càng mạnh, đô thị hoá càng phát triển thì nguồn thảigây ô nhiễm môi trường không khí càng nhiều, áp lực làm biến đổi chất lượng khôngkhí theo chiều hướng xấu càng lớn, yêu cầu bảo vệ môi trường không khí càng quantrọng
* Ô nhiễm chất thải
Cùng với sự tăng thêm các cơ sở sản xuất, các khu tập trung dân cư ngày càngnhiều, nhu cầu tiêu dùng các sản phẩm vật chất cũng ngày càng lớn, những điều đótạo điều kiện kích thích các ngành sản xuất, kinh doanh và dịch vụ mở rộng và pháttriển nhanh chóng, nâng cao mức sống chung của xã hội; mặt khác cũng tạo ra một sốlượng lớn chất thải bao gồm: Chất thải sinh hoạt, chất thải công nghiệp, chất thải y tế,chất thải nông nghiệp, chất thải xây dựng tiềm ẩn nguy cơ gây hại cho sức khỏe conngười và môi trường sống
* Ô nhiễm nguồn nước
Ô nhiễm nguồn nước lên đến mức báo động, hạn chế nguồn nước sạch cung cấpcho sinh hoạt đời sống
* Ô nhiễm hóa chất độc
Khi xã hội phát triển với nhu cầu xây dựng nhiều nhà máy sản xuất phục vụ đờisống thì các hóa chất độc cũng được thải ra càng nhiều từ trưc tiếp các nhà máy, hayqua các sản phẩm hóa chất ấy chúng ngày càng ảnh hưởng xấu đến môi trường(đất, nước, không khí ) và cuộc sống con người
1.1.2.5 Các biện pháp khắc phục vấn đề ô nhiễm môi trường ở Việt Nam
* Biện pháp khắc phục ô nhiễm môi trường không khí
- Hạn chế sự gia tăng phương tiện vận chuyển một cách tự phát, tiến tới xâydựng các phương tiện vận tải công cộng hiện đại như xe bus,tàu điện ngầm, tàu điệntrên cao
- Sử dụng nhiên liệu sạch như điện, ga, Hydro, năng lượng mặt trời
- Cải thiện kỹ thuật xe máy nhằm giảm bớt sự phát thải khí ô nhiễm từ xe cộ
và sử dụng các biện pháp đơn giản để giảm sự bay hơi nhiên liệu
Trang 21- Tăng cường kiểm soát sự phát thải kiểm định kỹ thuật máy móc
- Biện pháp giáo dục cộng đồng
- Trồng nhiều cây xanh
* Biện pháp khắc phục ô nhiễm chất thải rắn
- Chôn lấp và đốt cháy rác một cách khoa học
- Xây dựng thêm nhà máy tái chế chất thải
- Tuyên truyền mọi người cùng nhau giữ gìn vệ sinh chung
- Thực hiện đúng các luật giữ gìn môi trường
* Biện pháp khắc phục ô nhiễm nguồn nước
- Xây dựng nhà máy xử lí nước thải
- Nâng cao nhận thức con người
- Tuyên truyền vận động quần chúng hưởng ứng các chương trình chống ônhiễm môi trường nước
- Thiết kế hệ thống cấp nước, tiêu nước cho các khu nuôi thuỷ sản
- Tổ chức quản lý và kiểm soát chất lượng nguồn nước
* Biện pháp khắc phục ô nhiễm chất độc
- Giữ vệ sinh thân thể
- Vệ sinh nhà cửa, phát quang xung quanh
- Vệ sinh an toàn thực phẩm
- Dùng thuốc sổ giun theo thời gian hướng dẫn của bác sĩ
1.1.2.6 Mối quan hệ giữa môi trường và phát triển kinh tế - xã hội
Các nhà kinh tế học đã chỉ ra rất nhiều nguyên nhân tạo nên sự phát triển củakinh tế - xã hội: đó là sự ra đời của máy móc, công cụ khoa học kỹ thuật, đó là sựthông minh cùng với óc sáng tạo và khả năng lao động của con người nhưng hơntất cả đó là môi trường Tự bản thân máy móc, công cụ sẽ không phát huy tác dụngnếu không có nguyên vật liệu, nhiên liệu; con người dù thông minh sáng tạo đến baonhiêu cũng sẽ không thể có không gian để tồn tại và sản xuất nếu không có môitrường Không thể tách sự phát triển kinh tế xã hội khỏi môi trường, môi trường vàphát triển có mối quan hệ khăng khít với nhau "Nếu không bảo vệ môi trường mộtcách chính đáng, kinh tế sẽ bị yếu dần Ngược lại, không có kinh tế, bảo vệ môitrường sẽ thất bại"
Phát triển kinh tế xã hội là quá trình nâng cao điều kiện sống về vật chất vàtinh thần của con người qua việc sản xuất ra của cải vật chất, cải tiến quan hệ xã hội,nâng cao chất lượng văn hóa Phát triển kinh tế xã hội là xu hướng chung của từng cánhân và cả loài người trong quá trình sống, giữa môi trường và kinh tế có mối quan
hệ hết sức chặt chẽ: Môi trường là địa bàn và đối tượng của sự phát triển kinh tế, còn
Trang 22kinh tế là nguyên nhân tạo nên các biến đổi tích cực và tiêu cực đối với môi trường.phát triển kinh tế, xã hội là nhu cầu tất yếu của loài người và tất nhiên trong quá trìnhphát triển kinh tế con người sẽ phải khai thác môi trường, do vậy ở đây nảy sinh mâuthuẫn giữa việc phát triển kinh tế và bảo vệ môi trường
Trong phạm vi một quốc gia, cũng như trên toàn thế giới, luôn luôn tồn tại hai
hệ thống: Hệ thống kinh tế - xã hội và hệ thống môi trường Hệ thống kinh tế xã hội cấuthành bởi các khâu: Sản xuất, lưu thông phân phối, tiêu thụ, tạo nên một dòng luânchuyển nguyên liệu, năng lượng, hàng hóa, phế thải giữa các phần tử của hệ thống
Hệ thống môi trường với các thành phần thiên nhiên và xã hội cùng tồn tại trên mộtđịa bàn với hệ thống kinh tế - xã hội Mối quan hệ hay mâu thuẫn đều được biểu hiện rất
rõ ràng
Hệ thống kinh tế lấy nguyên liệu, năng lượng từ hệ thống môi trường Đây làmột chức năng của môi trường: cung cấp nguyên, nhiên liệu cho cuộc sống conngười Nếu vì phát triển kinh tế mà khai thác cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên khôngtái tạo được hoặc khai thác quá khả năng phục hồi đối với tài nguyên tái tạo được thì
sẽ dẫn tới không còn nguyên liệu, năng lượng, từ đó phải đình chỉ sản xuất, giảm súthoặc triệt tiêu hệ thống kinh tế Chất thải là thứ mà cuộc sống sinh hoạt của conngười và các hoạt động kinh tế thải ra môi trường nhều nhất Hầu hết các phế thải đềuđộc hại đối với sức khỏe và sinh mệnh con người, tác động xấu đến không khí, nước,đất, các nhân tố môi trường và tài nguyên thiên nhiên khác Những chất độc hại đólàm tổn hại chất lượng môi trường khiến cho hệ thống kinh tế không thể hoạt độngmột cách bình thường được
Để cho sự phát triển được bền vững, việc xây dựng và phát triển kinh tế củađất nước đòi hỏi mỗi quốc gia phải có tính toán, phải căn cứ vào tình hình tài nguyên
và trình độ phát triển của đất nước mà định ra chiến lược chung của quốc gia Môitrường và phát triển kinh tế - xã hội có mối quan hệ khắn khít bền chặt và bao hàm cảmâu thuẫn gay gắt Vấn đề quan trọng là phải giải quyết được mâu thuẫn đó một cáchhợp lý và có lợi nhất
1.1.3 Vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm [22],[29],[32],[39]
1.1.3.1 Một số khái niệm chung
Hiện tượng ngộ độc thực phẩm xảy ra ngày càng nhiều ở nhiều địa phươngtrong cả nước Ngộ độc thực phẩm xảy ra không chỉ ở các nhà ăn tập thể (nhà máy,
xí nghiệp, trường học ) mà còn xảy ra ở rất nhiều gia đình, kể cả ở thành thị vànông thôn Hiện tượng này phổ biến đến mức Nhà nước phải tổ chức nhiều cơ quanchức năng thường xuyên đi kiểm tra, tuyên truyền về nguy cơ ngộ độc và các biệnpháp phòng chống
Trang 23Thực phẩm không những là nguồn cung cấp năng lượng và chất dinh dưỡngcho con người phát triển, duy trì sự sống và lao động, thực phẩm còn là nguồn tạo rangộ độc cho con người nếu như ta không tuân thủ những biện pháp vệ sinh thựcphẩm hữu hiệu.
a Vệ sinh thực phẩm
Vệ sinh thực phẩm là một khái niệm khoa học để nói thực phẩm không chứa
vi sinh vật gây bệnh và không chứa độc tố
Ngoài ra khái niệm vệ sinh thực phẩm còn bao gồm cả những nội dung khácnhư tổ chức vệ sinh trong vận chuyển, chế biến và bảo quản thực phẩm
b An toàn thực phẩm
An toàn thực phẩm là một khái niệm khoa học có nội dung rộng hơn kháiniệm vệ sinh thực phẩm An toàn thực phẩm được hiểu như khả năng không gâyngộ độc của thực phẩm đối với con người
Nguyên nhân gây ra ngộ độc thực phẩm không chỉ ở vi sinh vật mà cònđược mở rộng ra do các chất hóa học, các yếu tố vật lý Khả năng gây ngộ độckhông chỉ ở thực phẩm mà còn xem xét cả một quá trình sản xuất trước thuhoạch
Theo nghĩa rộng, an toàn thực phẩm còn được hiểu là khả năng cung cấp đầy
đủ và kịp thời về số lượng và chất lượng thực phẩm một khi quốc gia gặp thiên taihoặc một lý do nào đó Vì thế, mục đích chính của sản xuất, vận chuyển, chế biến
và bảo quản thực phẩm là phải làm sao để thực phẩm không bị nhiễm vi sinh vậtgây bệnh, không chứa độc tố sinh học, độc tố hóa học và các yếu tố khác có hại chosức khỏe người tiêu dùng
c Ngộ độc thực phẩm
Ngộ độc thực phẩm dùng để chỉ tất cả các bệnh gây ra bởi các mầm bệnh cótrong thực phẩm
Bệnh do thực phẩm gây ra có thể chia làm hai nhóm:
Bệnh gây ra do chất độc (poisonings)
Bệnh do nhiễm trùng (infections)
- Bệnh gây ra do chất độc, chất độc này có thể do vi sinh vật tạo ra, donguyên liệu (chất độc có nguồn gốc sinh học), do hóa chất từ quá trình chăn nuôi,trồng trọt, bảo quản, chế biến.Các chất độc này có trong thực phẩm trước khi ngườitiêu dùng ăn phải
- Bệnh nhiễm trùng do thực phẩm là trong thực phẩm có vi khuẩn gây bệnh,
vi khuẩn này vào cơ thể bằng đường tiêu hóa và tác động tới cơ thể do sự hiện diệncủa nó cùng các chất độc của chúng tạo ra
Trang 24d Chất độc (toxin, poisonings)
Chất độc trong thực phẩm là các chất hóa học hay hợp chất hóa học có trongnguyên liệu, sản phẩm thực phẩm ở một nồng độ nhất định gây ngộ độc cho ngườihay động vật khi sử dung chúng
Chất độc có thể tồn tại ở nhiều trạng thái khác nhau Các chất độc được đưavào cơ thể bằng một trong những con đường sau:
- Chất độc được tạo thành trong thực phẩm do vi sinh vật nhiễm vào thựcphẩm Trong quá trình nhiễm và phát triển trong thực phẩm, các loài vi sinh vật cókhả năng sinh ra chất độc sẽ chuyển hóa chất dinh dưỡng có trong thực phẩm và tạo
ra chất độc Như vậy, khi thực phẩm bị nhiễm vi sinh vật, các chất dinh dưỡng bịmất và bị biến chất, đồng thời thực phẩm sẽ có chứa trong đó các chất độc
- Chất độc được hình thành do sự chuyển hóa các chất nhờ các enzym ngoạibào của vi sinh vật, khi vi sinh vật pháp triển trong thực phẩm Chất độc này đượctạo ra ở ngoài tế bào vi sinh vật Khác với chất độc cũng tồn tại ở thực phẩm nhưngchúng lại được tổng hợp ở trong tế bào vi sinh vật mà sau đó thoát khỏi tế bào rathực phẩm
- Chất độc do nguyên liệu thực phẩm Chúng không bị biến đổi hoặc biến đổirất ít trong quá trình chế biến và bảo quản thực phẩm
- Chất độc hình thành trong thực phẩm do việc sử dụng bừa bãi, không tuânthủ những quy định về sử dụng các chất phụ gia thực phẩm Các chất phụ gia được
sử dụng rất nhiều trong chế biến thực phẩm Rất nhiều chất hóa học được sử dụngnhư chất phụ gia trong thực phẩm không được kiểm soát về chất lượng và số lượngkhi sử dụng
- Chất độc hình thành trong thực phẩm do việc sử dụng bao bì có chất lượngkém, hoặc không đúng nguyên liệu cần thiết, phù hợp với loại thực phẩm
- Chất độc hình thành trong thực phẩm do nhiễm kim loại và các chất độckhác trong quá trình chế biến và bảo quản
- Chất độc được hình thành trong thực phẩm do dư lượng thuốc trừ sâu, phânbón, chất diệt cỏ, diệt côn trùng, các chất thức ăn gia súc
e Độc tính (toxicity) là khả năng gây ngộ độc của chất độc
Độc tính của chất độc phụ thuộc vào mức độ gây độc và liều lượng của chấtđộc Một chất có độc tính cao là chất độc ở liều lượng rất nhỏ, có khả năng gây ngộđộc hoặc gây chết người và động vật khi sử dụng chất độc này trong một thời gianngắn
Trang 25Trong một số trường hợp, chất độc không có độc tính cao nhưng việc sửdụng chúng nhiều lần trong một khoảng thời gian dài cũng có thể có những tác hạinghiêm trọng.
1.1.3.2 Đánh giá mức độ vệ sinh và an toàn thực phẩm
a Phương pháp xác định độc cấp tính
Để đánh giá độc cấp tính của thực phẩm hay một chất nào đó người ta thựchiện bằng cách cho động vật ăn thực phẩm hoặc đưa chất nghi có độc tính vào độngvật Thí nghiệm được tiến hành với nhiều mức độ và liều lượng khác nhau
Liều lượng được xác định là liều lượng giới hạn được đưa vào thí nghiệmlàm chết 50% số động vật đem vào thí nghiệm trong khoảng thời gian dài nhất là 15
ngày Liều lượng này được gọi là liều lượng gây chết (Dose Lethale - D.L50).
Trong thí nghiệm, với mục đích xác định độc tính cấp tính, người ta bắt buộcphải sử dụng ít nhất hai loài động vật (tốt nhất là 3 loài động vật) Một loài trong sốnày không phải là loại gặm nhấm
Ngoài liều lượng gây chết ra, người ta còn phải xác định liều lượng cao nhấtkhông gây độc hại, sự chịu đựng độc tính ở những loài động khác nhau
b Phương pháp xác định độc tính trong thời gian ngắn
Để xác định khả năng gây độc tính trong thời gian ngắn của thực phẩm,người ta cho động vật ăn lặp lại các liều lượng chất nghi có độc tính trong thời gianbằng 10% tuổi thọ trung bình của động vật đem thí nghiệm Các loài động vật đemthí nghiệm cố gắng sao cho đạt được tính đồng nhất về nguồn gốc, tuổi, trọnglượng Số lượng động vật đem thí nghiệm phải đủ để có thể sử dụng phương phápthống kê toán học, cho phép đánh giá được mức độ chính xác của thí nghiệm
Các thí nghiệm cần đo đạc các thông số sau:
- Sự tăng trọng
- Trạng thái sinh lý
- Sự thay đổi các thành phần trong máu
- Sự thay đổi cấu trúc dưới tế bào
- Khả năng sinh quái thai
- Các dị biệt khác
c Phương pháp xác định độc trong thời gian dài
Để đánh giá độc tính của thực phẩm hay một chất nào đó nghi có độc tínhngười ta đưa cho động vật ăn thực phẩm hay đưa các chất nghi là có độc vào thựcphẩm trong khoảng thời gian dài, ít nhất là một chu kỳ sống của động vật Trongmột số trường hợp phải kéo dài nghiên cứu trong nhiều thế hệ liên tiếp
Trang 26Người ta thường sử dụng chuột bạch (chu kỳ sống của chúng là 2 năm),chuột nhắt (chu kỳ sống là nửa năm) để cho những thí nghiệm này.
Trong một số trường hợp, do yêu cầu của thí nghiệm các loài động vật trên tỏ
ra không thích hợp, người ta lấy động vật có vú như lợn (heo) để thí nghiệm Cácchỉ số đánh giá trong thí nghiệm này là:
- Sự tăng trọng
- Trạng thái sinh lý
- Sự thay đổi các thành phần trong máu
- Sự thay đổi cấu trúc dưới tế bào
- Khả năng sinh quái thai
- Khả năng gây ung thư
d Phương pháp dịch tễ
Các nghiên cứu về dịch tễ học cho ta những kết quả rất tốt trong đánh giámức độ an toàn thực phẩm Trong thực tế, phần lớn các độc tố tự nhiên đều đượcphát hiện từ các quần thể người, động vật trên những kết quả nghiên cứu về dịch tễhọc Trong đó có phát hiện khả năng gây ung thư của ahlatoxin, các thực phẩm hunkhói, selen, thiaminase
e Phương pháp phân tích hóa học, hóa lý
Các phương pháp hóa học và hóa lý giúp chúng ta xác định thành phần, cấutrúc và số lượng các chất độc Các số liệu từ các phân tích trên giúp chúng ta hiểuđược nguyên nhân gây độc và cơ chế tác dụng của các chất độc, mức độ gây độccủa các chất độc hiện diện trong thực phẩm
Ngoài ra nhờ những phương pháp phân tích hiện đại, càng ngày người tacàng phát hiện ra nhiều chất độc trong nguyên liệu thực phẩm và trong sản phẩmthực phẩm
Từ sự hiểu biết về cấu trúc, tính chất, liều lượng các chất độc trong thựcphẩm ta sẽ hiểu về cơ chế tác động của từng loại chất độc Từ đó ta được những dựđoán về khả năng tác động dây chuyền trong cơ thể Đồng thời các hiểu biết đó giúpchúng ta thiết lập những giải pháp phòng, chống hữu hiệu Từ đó giúp các nhà quản
lý thực phẩm thiết lập những quy định, những tiêu chuẩn cần thiết để đảm bảo sứckhỏe, quyền lợi người tiêu dùng Những quy định của mọi quốc gia trên thế giới đều
có ghi rõ những mức độ khác nhau về việc sử dụng các chất hóa học có độc tính nhưsau:
- Cấm lưu hành các chất phụ gia thực phẩm hoặc cấm sử dụng thực phẩm đãxác định được chất độc và độc tính nguy hiểm của chúng
- Cho lưu hành và sử dụng các chất có độc tính đã được xác định có khả năng
Trang 27kiểm soát về phương pháp, về liều lượng cho phép sử dụng Liều lượng các chất chophép được sử dụng gọi là liều lượng an toàn Việc xác định liều lượng này phải phù
hợp với giới tính, tuổi sinh lý, trọng lượng cơ thể, khả năng chịu đựng của cơ thể
1.1.3.3 Các nguyên nhân gây ngộ độc thực phẩm
a Các tác nhân sinh học chính gây ô nhiễm bao gồm: vi khuẩn, nấm mốc, vi rút và ký sinh vật
* Vi khuẩn có ở mọi nơi xung quanh chúng ta Phân nước thải, rác bụi,thực phẩm tươi sống là ổ chứa của nhiều loại vi khuẩn gây bệnh Trong không khí
và ngay ở trên cơ thể người cũng có hàng trăm loại vi khuẩn, cư trú ở da (đặc biệt là
ở bàn tay), ở miệng, ở đường hô hấp, đường tiêu hóa, bộ phận sinh dục, tiết niệu.Thức ăn chín để ở nhiệt độ bình thường là môi trường tốt cho vi khuẩn trong khôngkhí xâm nhập và phát triển rất nhanh, đặc biệt các thức ăn còn thừa sau các bữa ănchỉ cần một vài giờ là số lượng vi khuẩn có thể sinh sản đạt đến mức gây ngộ độcthực phẩm
* Nấm mốc thường gặp trong môi trường sống, nhất là ở trong các lợi ngũcốc, quả hạt có dầu dự trữ trong điều kiện khí hậu nóng ẩm như ở nước ta Nấmmốc gây hư hỏng thực phẩm, một số loại còn sản sinh ra các độc tố nguy hiểm.Aflatoxin là độc tố vi nấm được biết rõ nhất do nấm Aspergillus Flavus vàAspergillus Parasiticus sản sinh ra trong ngô, đậu và lạc ẩm mốc có thể gây ung thưgan
* Vi rút gây ngộ độc thực phẩm thường có trong ruột người Các nhuyễnthể sống ở vùng nước ô nhiễm, rau quả tưới nước có phân tươi hoặc các món rausống chuẩn bị trong điều kiện thiếu vệ sinh thường hay bị nhiễm vi rút bại liệt, vi rútviêm gan
* Virút có thể lây truyền từ phân qua tay người tiếp xúc hoặc từ nước bị
ô nhiễm phân vào thực phẩm, với một lượng rất ít virút đã gây nhiễm bệnh chongười Virút nhiễm ở người có thể lây sang người khác trước khi phát bệnh
* Ký sinh vật thường gặp trong thực phẩm là giun sán Người ăn phải thịt
có ấu trùng sán dây trong thịt bò (sán dây bò), trong thịt lợn (thịt lợn gạo) chưa nấuchín, khi vào cơ thể thì ấu trùng sẽ phát triển thành sán trưởng thành ký sinh ởđường tiêu hóa và gây rối loạn tiêu hóa
* Khi ăn cá nước ngọt như cá diếc, cá rô, cá chép, cá trôi có nang trùngsán lá gan nhỏ chưa nấu chín thì nang trùng chuyển tới ống mật, lên gan và pháttriển ở gan thành sán trưởng thành gây tổn thương gan mật
* Nếu ăn phải tôm, cua có nang trùng sán lá phổi chưa nấu chín hoặc uốngnước có nang trùng thì chúng sẽ xuyên qua thành ruột và qua cơ hoành lên phổi,
Trang 28phát triển thành sán trưởng thành gây viêm phế quản, đau ngực, ho khạc ra máunguy hiểm Bệnh do giun xoắn cũng bởi tập quán ăn thịt tái, nem bằng thịt sống, ăntiết canh có ấu trùng gây nhiễm độc, dị ứng, sốt cao, liệt cơ hô hấp có thể dẫn đến tửvong
b Những độc hại hóa học thường gây ô nhiễm trong thực phẩm như:
Các chất ô nhiễm trong công nghiệp và môi trường như: các dioxin, cácchất phóng xạ, các kim loại nặng (chì, thuỷ ngân, asen, cadimi )
Các chất hoá học sử dụng trong nông nghiệp: thuốc bảo vệ thực vật, độngvật, thuốc thú y, chất tăng trưởng, phân bón, thuốc trừ giun sán và chất hun khói
Các chất phụ gia sử dụng không đúng qui định: các chất tạo màu, tạo mùi,tạo ngọt, tăng độ kết dính, ổn định, chất bảo quản, chất chống ôxy hóa, chất tẩyrửa và các hợp chất không mong muốn trong vật liệu bao gói, chứa đựng thựcphẩm
Các chất độc hại tạo ra trong quá trình chế biến thịt hun khói, dầu mỡ bịcháy khét, các hợp chất tạo ra do phản ứng hóa học trong thực phẩm, sự sản sinhđộc tố trong quá trình bảo quản, dự trữ bị nhiễm nấm mốc (độc tố vi nấm) hay biếnchất ôi hỏng
Các độc tố tự nhiên có sẵn trong thực phẩm như mầm khoai tây, sắn, đậumèo, măng, nấm độc, cá nóc, cá cóc
Các chất gây dị ứng trong một số hải sản, nhộng tôm các độc hại nguồngốc vật lý như các mảnh thuỷ tinh, gỗ, kim loại, đá sạn, xương, móng, lông, tóc vàcác vật lạ khác lẫn vào thực phẩm cũng gây nguy hại đáng kể như gãy răng, hócxương, tổn thương niêm mạc dạ dày, miệng
1.1.3.4 Một số biện pháp xử trí thông thường trong ngộ độc thực phẩm
Khi có trư ờng hợp nhiễm độc, ngộ độc do thức ăn hoặc nghi ngờ bi ngộ độcthì nhất thiết phải đình chỉ việc sử dụng thức ăn đó và giữ toàn bộ thức ăn thừa, chấtnôn, phân, nước tiểu để gửi đi xét nghiệm, báo ngay cho cơ quan y tế gần nhất đếnđiều tra xác minh và kịp thời tổ chức cấp cứu người bị ngộ độc Xử trí cấp cứu trướctiên là phải làm cho người bị ngộ độc nôn ra cho hết chất đã ăn vào, ngăn cản sự hấpthu của ruột đối với chất độc, phá huỷ độc tính đồng thời bảo vệ niêm mạc dạ dày
a Loại trừ các chất độc ra khỏi cơ thể
* Gây nôn: thực hiện ngay bằng cách cho ngón tay vào họng để kích thíchnôn
* Rửa dạ dày: rửa dạ đày càng sớm càng tốt, chậm nhất là trước 6 giờ
Có thể dùng nước ấm, nước muối sinh lý để rửa
Trang 29* Tẩy ruột: nếu thời gian ngộ độc lâu trên 6 giờ thì có thể dùng thuốc tẩymagie sulphat, natri sulphat.
* Gây bài niệu bằng cách truyền dịch
b Giải độc
* Dùng phương pháp hấp thụ chất độc bằng than hoạt tính
* Trung hòa chất độc
* Giải độc đặc hiệu theo nguyên nhân gây ngộ độc
Nói chung khi có triệu chứng ngộ độc thực phẩm cần đến cơ sở y tế gần nhất
để xử trí kịp thời những biện pháp thông thường
1.2 Mối quan hệ giữa môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội trong chương trình hóa học phổ thông[13],[19],[22],[29],[32]
1.2.1 Không khí, khí hậu
- Bầu khí quyển Trái đất, khí hậu
- Tầm quan trọng của cây xanh
- Hiệu ứng nhà kính, lỗ thủng tầng ozon
- Bụi, các tác nhân gây ô nhiễm
1.2.2 Nước
- Vòng tuần hoàn nước, sự phân bố nước trên Trái đất
- Khai thác, sử dụng nước, lọc nước
- Sự ô nhiễm tầng nước mặt, nước ngầm, nước biển
- Các tác nhân gây ô nhiễm
- Chất tẩy rửa tổng hợp, cách xử lý nước thải
1.2.3 Đất đai và sản xuất nông nghiệp
- Ảnh hưởng của độ pH đối với động vật và thực vật
- Các tác nhân gây ô nhiễm
- Phân hóa học và các loại thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật
- Khử mặn và chua cho đất
1.2.4 Khoáng sản, năng lượng
- Tài nguyên thiên nhiên
- Nhiên liệu khí, lỏng, rắn: khí đốt, dầu mỏ, than đá
- Năng lượng hạt nhân, năng lượng nguyên tử
- Khoáng sản, khai thác khoáng sản
1.2.5 Công nghiệp hóa học.
- Các ngành sản xuất hóa học
- Công nghiệp mỏ
- Công nghiệp phân bón, thuốc trừ sâu
Trang 30- Công nghiệp thuốc nổ
- Công nghiệp silicat: sản xuất thủy tinh, đồ gốm
- Công nghiệp cao su
- Công nghiệp vật liệu xây dựng
- Mưa axit, chất thải công nghiệp, chất thải phóng xạ
- Bảo vệ sức khỏe, chống độc hại, an toàn lao động trong sản xuất hóa học
- Tái sử dụng, tái chế chất thải
1.2.8 Môi trường xã hội, môi trường đạo đức
- Đạo lý môi trường toàn cầu và sự phát triển bền vững
- Trách nhiệm của con người với môi trường
- Chiến tranh hóa học và chiến tranh hạt nhân
1.2.9 Giáo dục vệ sinh an toàn thực phẩm trong nhà trường
- Khái niệm về vệ sinh an toàn thực phẩm
- Các yếu tố gây ngộ độc thực phẩm
- Cách phòng chống ngộ độc thực phẩm
- Khai thác và sử dụng hợp lí các nguồn thực phẩm an toàn
- Các nguồn năng lượng với sức khoẻ con người
- Ý thức và trách nhiệm bảo vệ sức khoẻ của bản thân cũng như cộng đồng
1.3 Bài tập hoá học[35],[43]
1.3.1 Khái niệm về bài tập hoá học
Trong thực tiễn dạy học cũng như trong tài liệu giảng dạy, các thuật ngữ “bàitập”, “bài tập hoá học” được sử dụng cùng các thuật ngữ “bài toán”, “bài toán hoáhọc” Ở từ điển tiếng Việt “bài tập” và “bài, toán” được giải nghĩa khác nhau: Bàitập là bài ra cho học sinh để vận dụng những điều đã học; Bài toán là vấn đề cầngiải quyết bằng phương pháp khoa học Trong một số tài liệu lý luận dạy họcthường người ta dùng thuật ngữ “bài toán hoá học” để chỉ những bài tập định lượng(có tính toán) trong đó học sinh phải thực hiện những phép toán nhất định
Trong tài liệu lý luận dạy học tác giả Dương Xuân Trinh phân loại bài tậphoá học thành: bài tập định lượng (bài toán hoá học), bài tập lý thuyết, bài tập thựcnghiệm và bài tập tổng hợp Còn theo giáo sư Nguyễn Ngọc Quang đã dùng bài
Trang 31toán hoá học để chỉ bài toán định lượng và cả những bài toán nhận thức (chứa cảyếu tố lý thuyết và thực nghiệm) Các nhà lý luận dạy học của Liên Xô cũ lại chorằng: Bài tập đó là một dạng bài làm gồm những bài toán, những câu hỏi hay đồngthời cả bài toán và cả câu hỏi, mà trong khi hoàn thành chúng, học sinh nắm đượcmột tri thức hay kỹ năng nhất định hoặc hoàn thiện chúng Câu hỏi đó là những bàilàm mà khi hoàn thành chúng, học sinh phải tiến hành một hoạt động tái hiện bấtluận trả lời miệng, trả lời viết hay kèm theo thực hành hoặc xác minh bằng thựcnghiệm Bài toán đó là bài làm mà khi hoàn thành chúng học sinh phải tiến hànhhoạt động sáng tạo, bất luận hình thức hoàn thành bài toán là trả lời miệng hay viết,thực hành, thí nghiệm, bất cứ bài toán nào cũng xếp vào hai nhóm bài toán địnhlượng (có tính toán) và bài toán định tính.
Ở nước ta theo cách dùng tên sách hiện nay: “Bài tập hoá học 10”, “Bài tập hoáhọc 11”, vv thì thuật ngữ bài tập có sự tương đồng với quan niệm trên
Tóm lại: Bài tập hóa học là khái niệm bao hàm tất cả, giải bài tập hoá họchọc sinh không chỉ đơn thuần là vận dụng kiến thức cũ mà cả tìm kiếm kiến thứcmới và vận dụng kiến thức cũ trong những tình huống mới
1.3.2 Ý nghĩa, tác dụng của bài tập Hoá học
1.3.2.1 Ý nghĩa trí dục
- Làm chính xác hoá các khái niệm hoá học Củng cố, đào sâu và mở rộngkiến thức một cách sinh động, phong phú, hấp dẫn Chỉ khi vận dụng được kiến thứcvào giải bài tập thì học sinh mới thực sự nắm được kiến thức một cách sâu sắc
- Ôn tập, hệ thống hoá kiến thức một cách tích cực nhất Khi ôn tập học sinh
dễ rơi vào tình trạng buồn chán nếu chỉ yêu cầu họ nhắc lại kiến thức Thực tế chothấy học sinh rất thích giải bài tập trong các tiết ôn tập
- Rèn luyện kỹ năng hoá học như cân bằng phương trình phản ứng, tính toántheo công thức hoá học và phương trình hoá học nếu là bài tập thực nghiệm sẽ rèncác 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 độngsản xuất cũng như bảo vệ sức khỏe bản thân và cộng đồng
- Rèn luyện kỹ năng sử dụng ngôn ngữ hoá học và các thao tác tư duy Bài tậphoá học là một phương tiện có tầm quan trọng đặc biệt trong việc phát triển tư duyhoá học của học sinh, bồi dưỡng cho học sinh phương pháp nghiên cứu khoa học Bởi
vì giải bài tập hoá học là một hình thức làm việc tự lực căn bản của học sinh Trongthực 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
Trang 32dụng 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 hànhthí nghiệm, thực hiện phép đo Trong những điều kiện đó, tư duy logic, tư duy sángtạo của học sinh được phát triển, năng lực giải quyết vấn đề được nâng cao
1.3.2.2 Ý nghĩa phát triển
Phát triển ở học sinh năng lực tư duy logic, biện chứng khái quát, độc lậpthông minh và sáng tạo Cao hơn mức rèn luyện thông thường, học sinh phải biếtvận dụng một cách linh hoạt, sáng tạo để giải quyết bài tập trong những tình huốngmới, hoàn cảnh mới, biết đề xuất đánh giá theo ý kiến riêng bản thân, biết đề xuấtcác giải pháp khác nhau khi phải xử lý một tình huống thông qua đó, bài tập hoáhọc giúp phát hiện năng lực sáng tạo của học sinh để đánh giá, đồng thời phát huyđược năng lực sáng tạo cho bản thân
1.3.2.3 Ý nghĩa giáo dục
Bài tập hoá học còn có tác dụng giáo dục cho học sinh phẩm chất tư tưởngđạo đức Qua các bài tập về lịch sử, có thể cho học sinh thấy quá trình phát sinhnhững tư tưởng về quan điểm khoa học tiến bộ, những phát minh to lớn, có giá trịcủa các nhà khoa học tiến bộ trên thế giới Thông qua việc giải các bài tập, còn rènluyện cho học sinh phẩm chất độc lập suy nghĩ, tính kiên trì dũng cảm khắc phụckhó khăn, tính chính xác khoa học, kích thích hứng thú bộ môn hoá học nói riêng vàhọc tập nói chung
1.3.3 Phân loại bài tập hoá học
a Dựa vào các công đoạn của quá trình dạy học, có thể phân loại bài tập hoá học như sau:
* Ở công đoạn dạy bài mới: nên phân loại bài tập theo nội dung để phục vụviệc dạy học và củng cố bài mới
* Ở công đoạn ôn tập, hệ thống hoá kiến thức và kiểm tra đánh giá: do mangtính chất tổng hợp, có sự phối hợp giữa các chương nên phải phân loại trên các cơ
sở sau:
b Dựa vào tính chất hoạt động của học sinh khi giải bài tập có thể chia thành:
Bài tập lý thuyết và bài tập thực nghiệm
c Dựa vào chức năng của bài tập có thể chia thành:
Bài tập tái hiện kiến thức, bài tập rèn tư duy
d Dựa vào tính chất của bài tập có thể chia thành:
Bài tập định tính và bài tập định lượng
Trong thực tế dạy học, có 2 cách phân loại bài tập có ý nghĩa hơn cả là phân loại
Trang 33theo nội dung và theo dạng bài
1.3.4 Xây dựng bài tập hóa học
a Nguyên tắc
Lựa chọn bài tập điển hình; phải kế thừa, bổ sung nhau; có tính phân hóa,vừa sức học sinh; cân đối giữa thời gian học lý thuyết và bài tập
b Chú ý khi cho bài tập
Nội dung kiến thức trong chương trình; dữ kiện + kết quả tính toán phù hợp với thực tế; phải vừa sức với trình độ học sinh; chú ý đến yêu cầu cần đạt được (thilên lớp, thi tốt nghiệp hay thi vào đại học); phải đủ các dạng; phải rõ ràng, chính xác,không đánh đố học sinh
c Xu hướng hiện nay
Loại bỏ bài tập cần đến những thuật toán phức tạp để giải; có nội dung lắtléo, giả định rắc rối, phức tập, xa rời hoặc phi thực tiễn hóa học
Tăng cường sử dụng bài tập thực nghiệm; trắc nghiệm khách quan
Xây dựng bài tập rèn luyện cho học sinh năng lực phát hiện vấn đề và giảiquyết vấn đề; có nội dung phong phú, sâu sắc, phần tính toán đơn giản nhẹ nhàng
1.3.5 Cách sử dụng bài tập Hoá học ở trường THPT
Ở bất cứ công đoạn nào của quá trình dạy học đều có thể sử dụng bài tập Khidạy học bài mới có thể dùng bài tập để vào bài, để tạo tình huống có vấn đề, đểchuyển tiếp từ phần này sang phần kia, để củng cố bài, để hướng dẫn học sinh tự học
ở nhà
Khi ôn tập, củng cố, luyện tập, kiểm tra đánh giá thì nhất thiết phải dùng bàitập Ở Việt Nam, bài tập được hiểu theo nghĩa rộng, có thể là câu hỏi lý thuyết haybài toán
Sử dụng bài tập hoá học để đạt được các mục đích sau:
* Củng cố, mở rộng, đào sâu kiến thức và hình thành quy luật của các quátrình hoá học
* Rèn kỹ năng
* Rèn năng lực phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề
1.4 Trắc nghiệm khách quan trong kiểm tra, đánh giá[41],[42],[43]
1.4.1 Phương pháp trắc nghiệm khách quan
Trang 34- Trắc nghiệm trả lời - ngắn, nếu khi soạn có chiến lược thiết kế đúng và khoahọc trong một chừng mực nhất định, có thể đem lại hiệu quả khách quan cho kiểm tra
và đánh giá Chúng được gọi là các trắc nghiệm bán khách quan
b Ưu điểm của TNKQ
- Phạm vi quét kiến thức và kĩ năng rộng hơn nhiều so với tự luận
- Ở cấp cơ sở sử dụng kết quả từ TNKQ thích hợp hơn:
+ Kiểm tra được từng cá nhân HS
+ TNKQ dễ cho điểm, đáng tin cậy và dễ làm việc với thống kê
- TNKQ thích hợp cho kiểm tra diện rộng tự động hóa chấm điểm
- Đề TNKQ ngắn nên:
+ Gộp lại thành một bộ trắc nghiệm tăng độ tin cậy
+ Trải ra ở nhiều chủ đề nhiều thông tin hơn
- TNKQ thực ra không tiết kiệm được nhiều thời gian như nhiều người từngnghĩ Nếu khâu chấm điểm mất ít thời gian thì lại tốn rất nhiều thời gian ở khâu chuẩn bị,soạn đề
- Đề TNKQ đảm bảo đủ độ rõ ràng, không mơ hồ, có độ tin cậy cao, cần tínhchuyên nghiệp cao, đòi hỏi nhiều thời gian cho cân nhắc trước khi soạn và cho thửnghiệm trước khi đưa ra áp dụng đại trà
- TNKQ thường gồm các loại (câu hỏi, bài tập) thông dụng sau:
1 Đúng/ sai
2 Đa lựa chọn
3 Tương ứng cặp
4 Điền (bán khách quan)
5 Yêu cầu câu trả lời ngắn (bán khách quan)
Trong 5 loại này, loại được sử dụng nhiều nhất là đa lựa chọn
c Nhược điểm của TNKQ
- Loại đa lựa chọn đòi hỏi HS khả năng nhận ra câu trả lời đúng mà khôngbắt HS phải nhớ và phải có kĩ năng tự soạn ra câu Trả lời:
- TNKQ quá tập trung vào kĩ năng đọc Sự nhấn mạnh quá đáng vào kĩ năng đọc
vô tình làm giảm hiệu lực kĩ năng viết của HS
- Để tạo nên tình huống, TNKQ đa lựa chọn đưa ra số câu trả lời sai gấp 3, 4 lầncâu trả lời đúng Những câu trả lời sai lại phải có vẻ ngoài hợp lí TNKQ vô tình đãtạo môi trường học thông tin sai cho HS nguyên tắc phản giáo dục đối với trẻ em
- Người soạn TNKQ thường chủ quan, vì cho rằng TNKQ soạn dễ Kết quả là:
bộ câu hỏi thường rời rạc, chuyên biệt, không bao quát, thường không quan tâm đúngmức đến các kĩ năng phân tích và tổng hợp
Trang 35- Khuyến khích HS đoán mò, nhất là loại TNKQ đúng/ sai
1.4.2 So sánh trắc nghiệm khách quan với trắc nghiệm tự luận
Một câu hỏi tự luận đòi hỏi thí sinh phải tự suy nghĩ ra câu trả lời rồi diễn đạtbằng ngôn ngữ riêng của bản thân, câu hỏi trắc nghiệm buộc thí sinh phải chọn duynhất một câu đúng nhất
Một bài luận đề có rất ít câu hỏi nhưng thí sinh phải diễn đạt bằng lời lẽ dàidòng, còn một bài trắc nghiệm có rất nhiều câu hỏi nhưng chỉ đòi hỏi trả lời ngắngọn nhất
Làm bài luận đề cần nhiều thời gian để suy nghĩ và diễn đạt, còn khi làm trắcnghiệm thời gian đó cần để đọc và suy nghĩ
Chất lượng bài tự luận phụ thuộc vào kỹ năng người chấm bài, còn chất lượngbài trắc nghiệm phụ thuộc vào kỹ năng người ra đề
Một đề bài luận đề tương đối dễ soạn nhưng khó chấm điểm, còn trắc nghiệmthì khó soạn nhưng dễ chấm điểm
Với bài luận đề, thí sinh tự do bộc lộ suy nghĩ cá nhân, người chấm tự do chođiểm theo xu hướng riêng; bài trắc nghiệm chỉ chứng tỏ kiến thức thông qua tỉ lệ câutrả lời đúng, người ra đề tự bộc lộ kiến thức thông qua việc đặt câu hỏi
Một bài trắc nghiệm cho phép và đôi khi khuyến khích sự "phỏng đoán" đáp
án, nhưng một bài luận đề cho phép sử dụng ngôn từ hoa mỹ, khó có bằng chứng để
"lừa phỉnh" đáp án
1.5 Dạy học tích hợp và việc giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội trong chương trình hóa học trung học phổ thông
[1],[2],[8],[14],[29],[
1.5.1 Khái niệm tích hợp
Tích hợp là một khái niệm rất rộng không chỉ dùng trong lĩnh vực mônhọc Theo từ điển Anh - Việt, từ intergrate có nghĩa là kết hợp từng phần, những bộphận với nhau trong một tổng thể Những phần này có thể khác nhau nhưng thíchhợp với nhau Tích hợp có nghĩa là sự hợp nhất, sự hoà hợp, sự kết hợp
Tích hợp là kết hợp một cách có hệ thống các kiến thức hóa học với kiếnthức giáo dục an toàn vệ sinh lao động làm cho chúng nhào quyện vào nhau tạothành một thể thống nhất
Trang 36Lồng ghép là thể hiện sự lắp ghép nội dung bài học về mặt cấu trúc để cóthể đưa vào bài học một mục, một đoạn, một số câu có nội dung giáo dục an toàn vệsinh lao động.
Trang 371.5.2 Quan niệm về dạy học tích hợp
Đó là việc giáo viên sử dụng phương pháp dạy học để thực hiện nội dungdạy học được tích hợp trong chương trình theo mức độ liên hệ, lồng ghép (tích hợp
bộ phận), hoặc tích hợp toàn phần Trong quá trình xây dựng sách giáo khoa cácmôn học, các tác giả có thể dã thực hiện tích hợp kiến thức để thực hiện mục tiêugiáo dục, nhưng không thể đầy đủ và luôn phù hợp với mọi đối tượng học sinh Vìvậy trong quá trình dạy học đòi hỏi giáo viên phải nghiên cứu để tích hợp các nộidung này cho phù hợp và phong phú hơn
Nguyên tắc tích hợp môn học Để đạt mục đích môn học mới phải thiết kếmục tiêu môn học theo quan điểm hướng vào việc tạo năng lực cho người học, vàđược cấu trúc lại theo yêu cầu gắn với cuộc sống, hình thành cho người học nănglực giải quyết vấn đề, các kiến thức phải đảm bảo có ý nghĩa với cuộc sống, đảmbảo tính khoa học, cập nhật và phù hợp với khả năng nhận thức của học sinh
1.5.3 Các đặc trưng của dạy học tích hợp
Dạy học tích hợp có các đặc trưng chủ yếu sau đây:
a Làm cho quá trình dạy học có ý nghĩa bằng cách gắn quá trình học tập vớicuộc sống hàng ngày, không làm tách biệt “thế giới nhà trường” với cuộc sống Dạyhọc tích hợp dạy học sinh sử dụng kiến thửc trong tình huống một cách tự lực vàsáng tạo Dạy học tích hợp không chỉ quan tâm đánh giá những kiến thức đã học,
mà đánh giá khả năng vận dụng kiến thức trong tình huống có ý nghĩa hay không
b Làm cho quá trình học tập mang tính mục đích rõ rệt Phân biệt cái cốt yếuvới cái ít quan trọng vì dạy học tích hợp phải lựa chọn kiến thức, kỹ năng quantrọng và dành thời gian cùng các phương pháp hợp lí đối với quá trình học tập củahọc sinh
c Sử dụng kiến thức của nhiều môn học
1.5.4 Các kiểu tích hợp
a Tích hợp kiến thức: Các tác giả xây dựng chương trình, viết sách giáo khoa xác
định những nội dung có liên quan, hoặc đan xen, hoặc thông nhất trong các lĩnh vựcnội dung học tập và tổ hợp chúng lại với nhau Kết quả của kiểu tích hợp kiến thứctạo ra các sản phẩm như: Môn học tích hợp, chương trình tích hợp
b Tích hợp dạy học: Là việc giáo viên sử dụng các phương pháp dạy học để thực
hiện các nội dung dạy học được tích hợp trong chương trình theo mức độ liên hệ,lồng ghép (tích hợp bộ phận), hoặc tích hợp toàn phần
1.5.5 Thực tiễn dạy học tích hợp
a Kiểu tích hợp kiến thức
* Kiểu tích hợp kiến thức trên thế giới:
Trang 38Theo thống kê của UNSECO từ năm 1960 đến 1994 có 208 chương trìnhmôn học đã thể hiện quan điểm tích hợp ở những mức độ khác nhau từ liên môn, kếthợp đến tích hợp hoàn toàn.
* Tích hợp kiến thức ở Việt Nam:
+ Ở bậc tiểu học: Trước đây có môn khoa học thường thức Từ năm 1987 việcnghiên cứu tích hợp ở bậc tiểu học đã được tiến hành Năm 1996 môn tự nhiên và
xã hội (lớp 1-3), môn khoa học-, sử - địa (4-5) -đã đưa vào thử nghiệm và sử dụngcho đến nay
+ Ở bậc THCS: Mặc dù trong văn bản cụ thể hoá mục tiêu trung học cơ sở đã bắtđầu trình bày các năng lực cần hình thành cho học sinh Song các yêu cầu này chưa
đủ mức độ khái quát, chưa hình thành các tiêu chí cụ thể để xây dựng môn học chương trình tích hợp
-+ Ở bậc THPT: Qua thực tế giảng dạy môn hoá học chúng tôi nhận thấy:
-Yêu cầu dạy học theo hướng tích hợp không bắt buộc nên nhiều giáo viênkhông sử dụng
- Do áp lực kiến thức và là môn thi đại học do đó phần liên hệ với thực tếthường giáo viên không dạy và cho học sinh về đọc trong sách giáo khoa nên khôngthấy được ứng dụng của hoá học với đời sống
- Hoá học là một trong những môn học có liên hệ mật thiết với vấn đề môitrường và vệ sinh an toàn thực phẩm, phát triển kinh tế nhưng giáo viên không tíchhợp được
- Để tích hợp được các nội dung như trên và mối liên hệ giữa các môn đòihỏi giáo viên phải có thời gian chuẩn bị chu đáo, tìm kiếm các tài liệu liên quan nênthường mất nhiều thời gian nên giáo viên không thực hiện
- Do nặng về tâm lí thi cử nên học sinh không quan tâm đến những vấn đề
mà giáo viên tích hợp trong bài học
- Các tài liệu về dạy học tích hợp không nhiều do đó giáo viên khó vậndụng tích hợp trong dạy học
Tuy nhiên trong thời gian gần đây cũng đã có công trình nghiên cứu về tíchhợp giáo dục môi trường thông qua hệ thống bài tập thực tiễn trong chương Nitơ-Phốtpho, Cacbon-Silic (luận văn thạc sĩ của tác giả Nguyễn Thị Thuỳ Dương ĐHV2009)
b Kiểu tích hợp dạy học
* Dạng thứ nhất: Dạng này đưa ra nhiều ứng dụng chung cho nhiều môn
học Theo dạng này vẫn duy trì các môn học riêng rẽ, trong khi các ứng dụng chung
Trang 39được tích hợp vào các thời điểm thích hợp Đây là cách tích hợp được vận dụng phổbiến hiện nay.
* Dạng thứ hai: Phối hợp quá trình học tập của nhiều môn học khác nhau.
Dạng tích hợp này nhằm hợp nhất hai hay nhiều môn học thành môn học duy nhất
- Tích hợp sẽ góp phần giải quyết vấn đề quá tải trong dạy học
- Giúp học sinh nhận thức thế giới một cách tổng thể và toàn diện
1.5.7 Các khả năng giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội thông qua môn hoá học
Hoạt động giáo dục các vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường và vệ sinh an toànthực phẩm có thể tiến hành thông qua hai hoạt động chủ yếu:
- Giáo dục các vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường và vệ sinh an toàn thựcphẩm thông qua chương trình giảng dạy của môn học trong trường phổ thông
- Giáo dục các vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường và vệ sinh an toàn thựcphẩm thông qua hoạt động ngoài giờ lên lớp và hoạt động xã hội
Thông qua chương trình giảng dạy môn hoá học có ba khả năng tích hợpcác vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm:
- Nội dung chủ yếu của bài học hay một số nội dung môn học có sự tích hợpnội dung các vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm
Ví dụ như Chương 9: Hóa học và vấn đề phát triển kinh tế, xã hội, môi
trường (SGK 12), ….
- Một số nội dung của bài học hay một số phần nhất định của môn học liênquan trực tiếp với nội dung các vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường và vệ sinh an toànthực phẩm Ví dụ: Bài Clo, Br (mục 3, trang 121 SGK Hoá học 8) Chống ô nhiễmnguồn nước,
- Ở một số nội dung của môn học, bài học khác, các ví dụ, bài tập, được xemnhư là một dạng vật liệu dùng để khai thác các nội dung các vấn đề kinh tế, xã hội, môi
Trang 40trường và vệ sinh an toàn thực phẩm Ví dụ: bài Clo (SGK Hoá học 10), bài Ôzôn vàHiđro peoxit (SGK Hoá học 10),
Thông qua hoạt động ngoại khoá có nhiều hình thức để tổ chức như hoạt độngtham quan môi trường, hoạt động Câu lạc bộ về giáo dục các vấn đề kinh tế, xã hội,môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm Tổ chức các hoạt động xã hội tham gia cácchiến dịch: làm sạch nguồn nước
1.5.8 Các nguyên tắc cơ bản khi tích hợp giáo dục môi trường và vệ sinh
an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội thông qua môn hoá học ở trường phổ thông
Quá trình khai thác tích hợp giáo dục vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường và
vệ sinh an toàn thực phẩm thông qua môn hoá học cần phải đảm bảo ba nguyên tắc
cơ bản:
- Không làm thay đổi tính đặc trưng môn học, không biến bài học của bộmôn thành giáo dục vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường và vệ sinh an toàn thựcphẩm
- Khai thác nội dung giáo dục vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường và vệ sinh
an toàn thực phẩm có chọn lọc, có tính tập trung vào những chương mục nhất định
- Phát huy cao độ các hoạt động tích cực nhận thức của học sinh và các kinhnghiệm thực tế các em đã có, vận dụng tối đa mọi khả năng để cho học sinh tiếp xúctrực tiếp với môi trường
1.6 Thực trạng dạy học hoá học có nội dung liên quan đến giáo dục môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm với các vấn đề kinh tế - xã hội trong chương trình hóa học phổ thông
1.6.1 Mục đích điều tra
- Tìm hiểu thực trạng dạy và học hoá học ở trường trung học phổ thông
- Tìm hiểu hứng thú của học sinh với bộ môn hoá học
- Cách sử dụng bài tập hoá học có nội dung liên quan đến giáo dục vấn đềkinh tế, xã hội, môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm
1.6.2 Nội dung điều tra
- Điều tra hứng thú của học sinh về học hoá học ở trường trung học phổthông
- Điều tra chất lượng dạy và học hoá học ở trường trung học phổ thông
- Điều tra về việc sử dụng các bài tập hoá học có nội dung liên quan đếngiáo dục vấn đề kinh tế, xã hội, môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm ở trườngtrung học phổ thông
1.6.3 Đối tượng điều tra