Phát triển năng lực hợp tác thông qua dạy học một số chủ đề tích hợp phần phi kim – sách giáo khoa hóa học 10

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THU HƢƠNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC THƠNG QUA DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP PHẦN PHI KIM – SÁCH GIÁO KHOA HÓA HỌC 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC HÀ NỘI -2017 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THU HƢƠNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC THƠNG QUA DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP PHẦN PHI KIM – SÁCH GIÁO KHOA HÓA HỌC 10 LUẬN VĂN THẠC SĨ SƢ PHẠM HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC (BỘ MÔN HÓA HỌC) Mã số: 814 01 11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Đào Thị Việt Anh HÀ NỘI - 2017 LỜI CẢM ƠN Luận văn đƣợc hoàn thành khoa Sƣ phạm – Trƣờng Đại học Giáo dục – Đại học Quốc gia Hà Nội Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến cô giáo hƣớng dẫn TS Đào Thị Việt Anh hƣớng dẫn, góp ý tận tình q báu, khơng ngừng động viên em suốt q trình xây dựng hoàn thiện luận văn Em xin chân thành cảm ơn tập thể thầy cô giáo da ̣y lớp cao ho ̣c chuyên ngành lý luâ ̣n phƣơng pháp dạy học b ộ môn hóa ho ̣c khóa 11 trƣờng Đa ̣i ho ̣c Giáo dục đã truyề n đa ̣t nhƣ̃ng kiế n thƣ́c và kinh nghiê ̣m quý báu cho chúng em suố t khóa ho ̣c Em xin gƣ̉i lời cám ơn chân thành đế n Ban Giám hiê ̣u , phòng Sau đại học, khoa Hóa ho ̣c trƣờng Đa ̣i ho ̣c Giáo d ục đã hỗ trơ ̣ em rấ t nhiề u quá trình ho ̣c tâ ̣p và thƣ̣c hiê ̣n luâ ̣n văn Em xin chân thành cảm ơn Ban Giám hiệu thầy cô giáo trƣờng THPT em học sinh khối 10 nhiệt tình giúp đỡ q trình hồn thành luận văn Cuối xin cám ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp giúp đỡ, động viên hoàn thành luận văn Hà Nội, 08 tháng 11 năm 2017 TÁC GIẢ Nguyễn Thu Hƣơng i DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT CĐTH Chủ đề tích hợp CNTT Cơng nghệ thơng tin CTGD Chƣơng trình giáo dục DH Dạy học DHDA Dạy học dự án DHTH Dạy học tích hợp ĐC Đối chứng GDCD Giáo dục công dân GD&ĐT Giáo dục đào tạo GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh HTHT Học tập hợp tác KHTN Khoa học tự nhiên KHXH Khoa học xã hội NL Năng lực NLHT Năng lực hợp tác NXB Nhà xuất PPDH Phƣơng pháp dạy học PTHH Phƣơng trình hóa học PTN Phịng thí nghiệm SĐTD Sơ đồ tƣ SGK Sách giáo khoa SL Số lƣợng THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thông TL Tỉ lệ TN Thực nghiệm VD Ví dụ ii MỤC LỤC Lời cảm ơn i Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt ii Danh mục bảng v Danh mục hình vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VẤN ĐỀ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC THÔNG QUA DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP 1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề 1.2 Những vấn đề chung dạy học tích hợp 1.2.1 Khái niệm tích hợp dạy học tích hợp 1.2.2 Mục tiêu dạy học tích hợp 1.2.3 Các mức độ dạy học tích hợp 1.3 Dạy học theo chủ đề tích hợp 1.3.1 Khái niệm dạy học theo chủ đề tích hợp 1.3.2 Ƣu điểm dạy học theo chủ đề so với dạy học theo cách tiếp cận truyền thống 10 1.3.3 Những nguyên tắc lựa chọn chủ đề tích hợp trƣờng phổ thơng 10 1.3.4 Quy trình xây dựng tổ chức dạy học chủ đề tích hợp 11 1.4 Vận dụng phƣơng pháp dạy học tích cực dạy học tích hợp 12 1.4.1 Phƣơng pháp dạy học theo dự án 13 1.4.2 Phƣơng pháp Webquest 16 1.4.3 Phƣơng pháp dạy học theo góc 21 1.5 Năng lực hợp tác cấu trúc lực hợp tác 22 1.5.1 Năng lực hợp tác 22 1.5.2 Cấu trúc lực hợp tác 24 1.6 Điều tra thực trạng 26 1.6.1 Mục đích điều tra 26 1.6.2 Nhiê ̣m vu ̣ điề u tra 26 iii 1.6.3 Đối tƣợng điều tra 26 1.6.4 Kế hoạch điều tra 26 1.6.5 Phân tích kế t quả 26 Tiểu kết chƣơng 31 CHƢƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC THƠNG QUA DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP PHẦN PHI KIM – SÁCH GIÁO KHOA HÓA HỌC 10 32 2.1 Chuẩn kiến thức, kĩ phần phi kim – Sách giáo khoa Hóa học 10 32 2.2 Xây dựng số chủ đề tích hợp nhằm phát triển lực hợp tác cho học sinh 35 2.2.1 Chủ đề: “Oxi – Ozon và vấ n đề bảo vê ̣ môi trƣờng” 35 2.2.2 Chủ đề: “Halogen với vấn đề ảnh hƣởng đến sống ngƣời” 57 2.3 Thiết kế tiêu chí công cụ đánh giá lực hợp tác dạy học trƣờng phổ thông 80 2.3.1 Thiết kế bảng tiêu chí đánh giá lực hợp tác 80 2.3.2 Thiết kế công cụ đánh giá lực hợp tác 85 Tiểu kết chƣơng 89 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 90 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 90 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 90 3.3 Địa bàn đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 90 3.4 Tiến trình thực nghiệm sƣ phạm 91 3.4.1 Đánh giá kiến thức liên mơn có liên quan đến thực tiễn mà học sinh lĩnh hội đƣợc 91 3.4.2 Đánh giá lực hợp tác học sinh 98 Tiểu kết chƣơng 102 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 105 PHỤ LỤC 108 iv DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Tiến trình thực WebQuest 20 Bảng 1.2 Nhƣ̃ng biể u hiê ̣n/ tiêu chí của lƣ̣c hợp tác học sinh THPT 24 Bảng 2.1 Các nội dung liên quan đến oxi - ozon chƣơng trình SGK hành 35 Bảng 2.2 Các nội dung tích hợp liên quan đến clo – hợp chất clo 57 Bảng 2.3 Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm học sinh phần 78 Halogen với vấn đề ảnh hƣởng đến sống ngƣời 78 Bảng 2.4 Hệ thống tiêu chí đánh giá lực hợp tác 80 Bảng 2.5 Những mức độ đạt đƣợc cho tiêu chí đánh giá lực hợp tác 82 Bảng 2.6 Bảng kiểm quan sát mức độ NLHT (dành cho GV) 86 Bảng 2.7 Phiế u hỏi HS về mƣ́c đô ̣ đa ̣t đƣơ ̣c của NLHT 87 Bảng 3.1 Bảng điểm kiểm tra học sinh 92 Bảng 3.2 Bảng phân bố tần suất kiểm tra 92 Bảng 3.3 Bảng phân bố tần suất lũy tích kiểm tra 92 Bảng 3.4 Bảng phân loại kết học tập học sinh (%) 94 Bảng 3.5 Xử lý theo tài liệu nghiên cứu khoa học sƣ phạm ứng dụng 95 Bảng 3.6 Bảng tổng hợp tham số đặc trƣng kiểm tra 96 Bảng 3.7 Kết câu trả lời HS có liên quan đến thực tiễn 97 Bảng 3.8 Kết bảng kiểm quan tẩy đánh giá GV 98 Bảng 3.9 Kết phiếu hỏi học sinh lớp thực nghiệm tự đánh giá mức độ lực hợp tác 100 v DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1: Tổng thể WebQuest 74 Hình 2.2: Nhiệm vụ nhóm 75 Hình 2.3: Kết luận chủ đề 80 Hình 3.1 Đƣờng luỹ tích so sánh kết kiểm tra số 93 Hình 3.2 Đƣờng luỹ tích so sánh kết kiểm tra số 93 Hình 3.3 Biểu đồ phân loại kết học sinh qua kiểm tra số 94 Hình 3.4 Biểu đồ phân loại kết học sinh qua kiểm tra số 94 vi MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Hiện nay, nƣớc ta tiến hành công cơng nghiệp hố – đại hố, tiến tới xây dựng xã hội phát triển, hoà nhập giới Để đáp ứng yêu cầu đào tạo ngƣời và nguồn nhân lực có tri thức, lực hành động, có tƣ sáng tạo cho xã hội cần có chuyển biến bản, toàn diện, mạnh mẽ ngành Giáo dục Đào tạo Nhận thức đƣợc điều quan tro ̣ng , ngày 4/11/2013 Đảng nghị số 29 - NQ/TW Đổi bản, toàn diện GD ĐT, đáp ứng yêu cầu cơng nghiệp hố – đại hố điều kiện kinh tế thị trƣờng định hƣớng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế”, cho thấy tâm đổi giáo dục nƣớc ta giai đoạn Nghị nêu rõ, GD cần trọng phát triển lực ngƣời học, coi trọng dạy học sinh cách học, từ hình thành phát triển phẩm chất ngƣời công dân giai đoạn Do đó, việc đổi phƣơng pháp dạy học cách tích cực, góp phần vào thành cơng công đổi việc làm cấp thiết đặt Dạy học tích hợp đƣợc nhiều nhà nghiên cứu lí luận dạy học quan tâm từ năm 1970 Những kết nghiên cứu đƣợc triển khai việc xây dựng chuẩn giáo dục, chƣơng trình, sách giáo khoa nhiều q́ c gia Những nghiên cứu gần khẳ ng đ ịnh việc dạy học tích hợp có tác dụng kích thích hứng thú ngƣời học, đảm bảo chất lƣợng kiến thức môn học, phát triển lực chung ngƣời học giúp trình học tập gắn liền với cuô ̣c số ng Với ƣu điểm vƣơ ̣t trội nhƣ vậy, việc tổ chức dạy học chủ đề tích hợp mơn khoa học tự nhiên đƣợc áp dụng rộng rãi nhiều nƣớc giới nhƣ Mĩ, Đức, Úc… Việc tổ chức đào tạo giáo viên dạy học mơn tích hợp trƣờng sƣ phạm giới đƣợc quan tâm nghiên cứu Dạy học tích hợp đƣợc vận dụng rộng rãi dạy học môn khoa học tự nhiên từ cấp tiểu học đến cấp học cao hơn, nhiên việc tổ chức dạy học tích hợp dừng lại chủ yếu cấp độ lồng ghép thông qua ứng dụng kiến thức môn học Việc đào tạo giáo viên cấp THCS THPT chƣa quan tâm tới mục tiêu hình thành lực dạy học nội dung tích hợp mà tập trung vào dạy học kiến thức đơn môn Bên ca ̣nh đó , dạy học hóa học, để phát triển lực chung cốt lõi lực chuyên biệt cho học sinh có nhiều phƣơng pháp phƣơng tiện , sử dụng mơ ̣t sớ chủ đề da ̣y ho ̣c , đƣợc coi phƣơng pháp hiệu để phát triển lực nhƣ lực hợp tác, lực tƣ duy, lực phát giải vấn đề thơng qua hóa học Khảo tẩy q trình dạy học trƣờng phổ thơng , việc sử dụng chủ đề da ̣y ho ̣c đặc biệt chủ đề da ̣y ho ̣c tích hơ ̣p nhằm phát triển lực cho HS còn chƣa đƣợc trọng khai thác sử dụng nhiều, hiệu sử dụng chƣa cao Xuất phát từ lý mong muốn đóng góp vào công đổi ngành Giáo dục nay, chọn đề tài: “Phát triển lực hợp tác thông qua dạy học một số chủ đề tích hợp phần phi kim – Sách giáo khoa Hóa học 10” làm đề tài nghiên cứu Mục đích nghiên cứu - Xây dựng tổ chức dạy học số chủ đề tích hợp nhằm phát triển lực hợp tác cho học sinh phổ thông Nhiệm vụ nghiên cứu Việc nghiên cứu đề tài nhằm thực số nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu sở lý luận dạy học tích hợp - Nghiên cứu sở lý luận dạy học theo chủ đề - Nghiên cứu phƣơng pháp dạy học tích cực vận dụng dạy học tích hợp - Nghiên cứu khái niệm cấu trúc lực hợp tác - Điều tra thực trạng dạy học tích hợp trƣờng THPT - Phân tích chƣơng trình Hóa học lớp 10 phần phi kim - Xây dựng tổ chức số chủ đề tích hợp phần phi kim - Hóa học 10, thiết kế tiêu chí đánh giá cơng cụ đánh giá lực hợp tác cho học sinh - Thực nghiệm sƣ phạm Khách thể, đối tƣợng phạm vi nghiên cứu + Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học phổ thơng + Đối tƣợng nghiên cứu: Phát triển lực hợp tác thông qua chủ đề da ̣y ho ̣c tích hợp + Phạm vi nghiên cứu: Phần phi kim – Sách giáo khoa Hóa học 10 PHỤ LỤC 3.2 Đáp án thang điểm đề A PHẦN TRẮC NGHIỆM Câu Đáp án Câu 0,5 x = (điểm) B PHẦN TỰ LUẬN điểm Câu Đáp án Điểm Trong nƣớc Gia-ven, ClO- có tính oxi hóa mạnh clo có số oxi (2 điểm) hóa +1 dễ nhận e tạo thành Cl-, oxi hóa đƣợc chất có màu thành chất khơng màu Trong khơng khí có CO2, clorua vơi tác dụng với CO2 giải phóng HClO nên có ứng dụng tƣơng tự nƣớc Gia-ven 0,5 2CaOCl2 + CO2 + H2O → CaCO3 + CaCl2 + 2HClO 0,5 Clorua vôi đƣợc dùng để tẩy trắng vải sợi, giấy, tẩy uế hố rác, cống rãnh, xử lí chất độc hữu Một lƣợng lớn clorua vôi đƣợc dùng để tinh chế dầu mỏ 0,5 So với nƣớc giaven, clorua vôi rẻ tiền hơn, hàm lƣợng hipoclorit cao hơn, dễ bảo quản chuyên chở nên đƣợc sử dụng 0,5 nhiều Tên hai nguyên tố: clo iot 0,5 (2 điểm) Tên hợp chất muối natri chúng : Natri clorua natri iotua 0,5 Vai trị ngun tố thể ngƣời: - Clo thể chủ yếu dạng muối NaCl phần dạng muối KCl Clo cịn có dịch vị dạng HCl Clo đƣợc đƣa vào thể chủ yếu dƣới dạng muối NaCl Clo tham gia vào trình cân ion nội ngoại bào Nếu thiếu clo ăn thừa clo gây độc cho thể Hàm lƣợng iot thể Iot chủ yếu tuyến giáp tràng thể Iot đƣợc hấp thu vào thể chủ yếu ruột non màng nhầy quan hấp thu Iot có chức sinh lý chủ yếu tham gia vào cấu tạo hócmon thyroxin tuyến giáp 132 0,5 trạng Nếu thể thiếu iot dẫn đến bệnh bƣớu cổ (nhƣợc tuyến giáp)… Nguyên nhân bệnh bƣớu cổ thiếu iot thức ăn nƣớc uống ngày 0,5 a) 74,155 triệu tấn; 0,25 (2 điểm) b) 32,14.109 lit; 0,25 c) mCuSO4 = 0,15.80 160 80  0,16 (tấn) 100 96 100 0,5 mddCuSO4 = 0,16.100  3, (tấn) 0,5 dpddcmn   NaOH  H  Cl2  d) NaCl  2H 2O  0,5 HCl có vai trị quan trọng q trình trao đổi chất 0,5 (1 điểm) thể Trong dich vị dày ngƣời có HCl với nồng độ khoảng từ 0,5 0,0001 đến 0,001 ml/l Ngoài việc hoà tan muối khó tan, HCl cịn chất xúc tác cho phản ứng thuỷ phân gluxit (đƣờng, tinh bột) chất protein (chất đạm) thành chất đơn giản để thể hấp thụ đƣợc Lƣợng HCl dịch vị dày nhỏ lớn mức bình thƣờng mắc bệnh Khi dich vị dày HCl có nồng độ nhỏ 0.00001 ml/l ta mắc bệnh khó tiêu, ngƣợc lại nồng độ lơn 0.001ml/l ta mắc bênh ợ chua 133 PHỤ LỤC 4: SỔ THEO DÕI DỰ ÁN PHỤ LỤC 4.1: SỔ THEO DÕI DỰ ÁN “OXI- OZON VÀ VẤN ĐỀ BẢO VỆ MÔI TRƢỜNG Lớp 10A5 – Trƣờng THPT Xuân Trƣờng A Nhóm 1: Nhật Anh, Dung, Dũng, Hải, Hƣờng, Mai Linh, Nam, Oanh, Thủy, Thắng Thời gian thƣ̣c hiê ̣n: Tƣ̀ 28/1/2017 đến 11/2/2017 Tên dƣ̣ án: “Oxi- Ozon với vấn đề bảo vệ môi trƣờng” Bô ̣ câu hỏi đinh ̣ hƣớng * Câu hỏi khái quát : Khơng khí gồm có chất nào? * Câu hỏi bài ho ̣c: Oxi - ozon ảnh hƣởng nhƣ đến môi trƣờng? * Câu hỏi nô ̣i dung: Oxi đƣợc phát nhƣ ? Nêu nguồn gốc oxi Trái đất Oxi có vai trị quan trọng nhƣ sống ? Cho biết lƣợng khí oxi trì sống trái đất bị ảnh hƣởng trực tiếp từ yếu tố ? Quá trình tự nhiên làm tăng – giảm lƣợng oxi ? Tìm hiểu trình quang hợp vai trị quang hợp Oxi có ứng dụng ? Những ứng dụng oxi đƣợc vận dụng từ tính chất lý hóa ? Vấ n đề , nhiê ̣m vu ̣ nghiên cƣ́u - Thiế t kế mô ̣t bản báo cáo : “Oxi- Ozon với vấn đề bảo vệ môi trƣờng” - Lên ý tƣởng thiế t kế sản phẩ m - Viế t sổ theo dõi dƣ̣ án Phân công nhiê ̣m vu ̣ nhóm Tên HS Nhiê ̣m vu ̣ Phƣơng Thời gian tiê ̣n hồn thành Anh, Tìm kiếm Máy tính 28/1 Dung thơng tin Dũng, Tìm kiếm Máy Thắng thơng tin tính, sách 3/2 3/2 Sản phẩm dự kiến đến Trả lời cho câu hỏi khái quát câu hỏi bài ho ̣c 28/1 đến Oxi đƣợc phát nhƣ ? Nêu nguồn gốc oxi 134 báo Trái đất Hải, Tìm kiếm Máy 28/1 Hƣờng thơng tin tính, sách 3/2 sống báo ? 28/1 đến Oxi có vai trị quan trọng nhƣ Linh, Tìm kiếm Máy đến Cho biết lƣợng khí oxi trì Nam thơng tin tính, sách 3/2 sống trái đất bị ảnh báo hƣởng trực tiếp từ yếu tố ? Quá trình tự nhiên làm tăng – giảm lƣợng oxi ? Tìm hiểu trình quang hợp vai trị quang hợp Oanh, Tìm kiếm Máy 28/1 đến Oxi có ứng dụng nào? Thủy thơng tin tính, sách 3/2 Những ứng dụng oxi đƣợc báo vận dụng từ tính chất lý hóa Cả Trao đổi thảo Máy tính nhóm luận thơng tin 4/2 Bản báo cáo thành viên Hoàn thiện dần sản phẩm Cả Góp ý thảo Máy 7-8/2 nhóm luâ ̣n hoàn tính, chỉnh sản theo dõi Phiếu đánh q trình thực phẩ m sổ dƣ̣ án dự án sổ 9/2 Hồn thiện sản phẩm Sở theo dõi dƣ̣ án theo dõi dƣ̣ Nộp sản phẩm án Nhật Trình bày sản Anh phẩ m Các tính, máy thành viên chiế u Máy 11/2 nhóm hỗ trợ 135 Sản phẩm hoàn thiện Biên bản thảo luâ ̣n Ngày 2/2 Nô ̣i dung thảo luâ ̣n Kế t quả - Phân công nhiê ̣m vu ̣ tƣ̀ng thành viên - Bảng phân cơng nhiệm vụ - Đặt tên nhóm 3/2 - Tên nhóm: Nhóm - Các thơng tin , kiế n thƣ́c đƣơ ̣c trin ̀ h - Khung nô ̣i dung cầ n đƣơ ̣c bày sổ theo dõi dự án nhƣ trình bày sổ theo dõi dự nào, nguồ n tra cƣ́u thông tin án - - Đã lên đƣơ ̣c ý tƣởng bố cu ̣c Ý tƣởng thiết kế sản phẩm Powerpoint 12/2 - Góp ý , bở sung n ội dung trả lời Câu trả lời cho bô ̣ khung câu khung câu hỏi đinh ̣ hƣớng hỏi định hƣớng đƣợc góp ý , sƣ̉a chƣ̃a lầ n - Góp ý để hồn thiện sản phẩm Powerpoint 13/2 - Góp ý , bổ sung nô ̣i dung trả lời bô ̣ - Thố ng nhấ t câu trả lời cho bô ̣ khung câu hỏi đinh ̣ hƣớng câu hỏi đinh ̣ hƣớng - Góp ý để hồn thiện sản phẩm - Thố ng nhấ t câu trả lời phầ n - Bàn bạc để trả lời phần thảo luận thảo luận sổ dự án sổ dƣ̣ án 14/2 - Thảo luận lầ n cuố i để hoàn thiê ̣n sản phẩ m - Hoàn thiện sản phẩm - Viế t phiế u đánh giá quá trin ̀ h - Sổ theo dõi dƣ̣ án - Phiế u đánh giá quá trin ̀ h - Hoàn thiện sổ theo dõi dự án Đánh giá quá triǹ h thƣ̣c hiê ̣n dƣ̣ án Sau thực xong dự án HS trả lời số câu hỏi nhìn lại trình thực dự án nhƣ sau: Câu 1: Khi thực dự án em thu nhận đƣợc kiến thức gì? Câu 2: Em đã phát triể n đƣơ ̣c nhƣ̃ng ki ̃ gì ? Câu 3: Em đã xây dƣ̣ng đƣơ ̣c thái ̣ tích cực nào? Câu 4: Em đã gă ̣p phải nhƣ̃ng khó khăn gì thƣ̣c hiê ̣n dƣ̣ án ? Câu 5: Em đã giải quyế t khó khăn đó nhƣ thế nào ? Câu 6: Em có hài lòng với các kế t quả nghiên cƣ́u của dƣ̣ án khơng ? Vì sao? Câu 7: Điều mà em thấy hứng thú qua việc thực dự án gì? 136 PHỤ LỤC 4.2: SẢN PHẨM DỰ ÁN CỦA NHÓM LỚP 10A5 - TRƢỜNG THPT XUÂN TRƢỜNG A Tên dự án: “Oxi- Ozon với vấn đề bảo vệ mơi trƣờng” Nhóm 1: Nhật Anh, Dung, Dũng, Hải, Hƣờng, Mai Linh, Nam, Oanh, Thủy, Thắng Trả lời câu hỏi định hƣớng *Câu hỏi khái quát : Thành phần khơng khí gồm: 78% khí Nitơ; 21% khí Oxi; 1%các khí khác (CO2, CO, khí hiếm) *Câu hỏi bài ho ̣c : Oxi nguyên tố phổ biến vỏ Trái Đất Ngƣời ta ƣớc tính chiếm 46.7% khối lƣợng vỏ Trái Đất 20% theo thể tích bầu khí Trái Đất (là O2, oxi phân tử, hay O3, ozon) Khí oxi thƣờng đƣợc gọi dƣỡng khí, trì sống thể ngƣời Một dạng khác (thù hình) ơxy ơzơn (O3) tích tụ tạo thành lớp ozon, khí giúp bảo vệ sinh khỏi tia tử ngoại, nhƣng chất ô nhiễm nằm gần mặt đất dạng sƣơng mù Thậm chí quỹ đạo Trái Đất tầm thấp, ngun tử ơxy tồn làm mịn tàu không gian * Câu hỏi nô ̣i dung: Thể hiê ̣n ở sản phẩ m báo cáo * Báo cáo kết quả: “Oxi đƣợc phát nhƣ ? Nêu nguồn gốc oxi Trái đất” Oxi nguyên tố phổ biến trái đất (47,2% trọng lƣợng vỏ đất) Trong kim xếp thứ hai sau flo phƣơng diện hoạt động hóa học tạo nên nhiều hợp chất sau cacbon, tác dụng với đại đa số nguyên tố Theo Beczeliuyt oxi nhƣ “một trục mà tồn mơn hóa học phải quay quanh nó” Oxi có thành phần nhiều khống sản tạo nên vỏ đất, oxi chiếm 88,88% nƣớc, 65% thể ngƣời, khoảng 20% không khí Vậy ngƣời xứng đáng đƣợc ghi nhận tìm oxi? Câu hỏi quốc gia lại có cách trả lời khác với đầy đủ chứng cớ, tự hào Ở kỷ thứ VIII, nhà triết học Trung Quốc Mao Hoa cho điều hiểu biết oxi, thành phần cấu tạo yếu tố hoạt động không khí Họ gọi oxi “yn” họ biết kết hợp đƣợc với than gỗ, với lƣu huỳnh 137 đốt nóng số kim loại, họ thu đƣợc oxi cách đốt nóng khống sản, có diêm tiêu Ở Châu Âu, ngƣời Ý tự hào nhà họa họa sĩ bác học tiếng họ Lêôna Vanhxi (1451-1519) đƣơng thời nói đến khơng khí hỗn hợp gồm hai khí có khí dùng để thở đốt cháy Thế kỷ XVII, Lêphec làm thí nghiệm với stibi Giăng Rêya đốt nóng chì thiết, thấy kim loại tăng trọng lƣợng Robe Huc (1635-1703) cháy tƣơng tự nhƣ hòa tan, nhiên chất cháy sẵn sàng hịa tan, khơng phải tồn khơng khí mà phần Phần đặc biệt có nhiều diêm tiêu Năm 1669, sở thí nghiệm hồn tồn đáng tin cậy, Giơn Maiơva (1645-1679) đến kết luận khơng khí chứa thứ khí có khả tŕ cháy đặt tên cho “khơng khí phát hỏa” Maiơva hầu nhƣ giải đƣợc vấn đề thành phần định lƣợng khơng khí Ơng chứng minh đƣợc có mặt oxi diêm tiêu axit nitric, chứng minh đƣợc tăng trọng lƣợng sắt bị nung nóng , tạo thành axit đốt lƣu huỳnh khơng khí ẩm, đồng thời ơng xác định đƣợc cần thiết oxi q trình lên men, hơ hấp, tạo nhiệt chứng minh đƣợc tƣơng tự trình cháy hô hấp… Năm 1731, Henxơ điều chế đƣợc oxi trạng thái tự cách đốt diêm tiêu nhƣng không chứng minh đƣợc oxi thành phần khơng khí Tháng năm 1774, Baian ngƣời thu đƣợc oxi cách đốt nóng oxit thủy ngân Năm 1774, Giôdep Prixtơli (JosephPriestley) (1733-1804) điều chế đƣợc khí oxi nghiên cứu tính chất quan trọng Ơng lấy hợp chất thủy ngân màu đỏ cho vào ống nghiệm dùng thấu kính (do ơng sáng chế ra) để đốt nóng Ơng nhận thấy có chất khí bốc thủy ngân óng ánh xuất hiện, ơng đƣa chất khí gần nến cháy nến sáng rực chƣa thấy, chất không làm chết chuột mà trái lại làm chuột tƣơi tỉnh hoạt động Khi thí nghiệm tác dụng oxi thể mình, ơng ý đến ảnh hƣởng tốt chất khí tìm thể ngƣời tiên đốn cơng dụng 138 y học Chỉ sau năm, ơng xác định đƣợc oxi có khơng khí Năm 1771-1772, dƣợc sĩ ngƣời Thụy Điển K Silơ (Carl Wihelm Scheele) thu đƣợc nhiều oxi từ chất khác thấy oxi khí kết hợp với kim loại, photpho, hidro, dầu gai chất khác Nhƣng đến năm 1777 sách Silơ đƣợc xuất bản, vinh dự phát minh oxi thƣờng đƣợc gán cho Prixtơli Nhà bác học vĩ đại ngƣời Pháp Lavoadie (Antoine-Laurent Lavoisier) tiên nghĩ khơng khí tạo nitơ “khơng khí đặc” (khí cacbonic) nhƣng sau đốt oxit thủy ngân (1775) ông tuyên bố khơng khí đồng khơng chứa khí gọi “khơng khí đặc” Với tài liệu trái ngƣợc đó, Lavoadie tiến hành thí nghiệm đốt nóng oxit thủy ngân, thí nghiệm có tiếng 139 tăm lịch sử lật nhào thuyết nhiên tố học thuyết oxi cháy Trong thời gian 12 ngày đêm, Lavoadie đốt kim loại thủy ngân bình cổ cong Sau đốt, Lavoadie nhận thấy phần thủy ngân bị phủ lớp vảy đỏ thể tích khơng khí bị giảm 1/5 Phần khơng khí cịn lại khơng trì cháy hô hấp, Lavoadie gọi phần “azot” Đốt mạnh thủy ngân oxit đƣợc tạo thành, Lavoadie đƣợc lại thủy ngân phần khơng khí trì cháy hơ hấp trƣớc bị hao hụt Nhƣ ông chứng minh đƣợc thực nghiệm có mặt oxi khơng khí Nghĩ ngun tố thành phần chủ yếu chất có nhiều tính chất axit, Lavoadie đặt tên cho oxi (chất sinh axit) Tháng năm 1775, Lavoadie đọc bảng báo cáo trƣớc Viện Hàn Lâm khoa học Pari, ơng tun bố khám phá oxi, ơng viết oxi đƣợc tìm đồng thời Prixli, Sile ông Tuy nhiên phƣơng diện pháp lý ngƣời ta thừa nhận Prixli Sile Cho dù Lavoadie không đƣợc công nhận cơng đầu việc tìm ngun tố oxi nhƣng tồn giới cơng nhận cơng lao vơ to lớn Lavoadie việc làm cho nguyên tố oxi có tầm quan trọng hàng đầu Ơng thức tỉnh tất nhà hóa học giới cuối kỷ XVIII, làm cho họ tự nguyện từ bỏ thuyết nhiên tố công nhận thuyết cháy tức thuyết oxi 140 Ngày oxi đƣợc dùng rộng rãi để đẩy mạnh trình sản xuất( q trình luyện gang thép, khí hóa than đá, sản xuất axit sunfuric, axit nitric, ) Oxi đƣợc dùng rộng rãi y học, dùng cho chuyến bay cao, đội cứu hỏa cho nhƣng ngƣời thợ lặn Hầu hết nhà khoa học tin lƣợng oxy tồn khí khơng đáng kể 2,4 tỷ năm trƣớc, Sự kiện ôxy hóa vĩ đại (Great Oxygenation Event - GOE) xảy Sự nhảy vọt nồng độ oxy chủ yếu vi khuẩn xyano, còn gọi tảo xanh - loài vi khuẩn quang hợp thở oxy Khi làm loài vi khuẩn thở oxy xuất chƣa đƣợc biết rõ, thực tế kiện GOE giao lộ đóng băng tồn cầu, biến động khống vật phát triển dồi loài Để giúp giải câu hỏi địa lý này, Tiến sỹ Dominic Papineau nghiên cứu hình thành tầng sắt tạo dãy hay BIFs (banded iron formations), đá trầm tích hình thành đáy vùng biển cổ đại Nghiên cứu Papineau tập trung vào khoáng chất định bên BIFs liên quan chặt chẽ đến sống (và chết) vi khuẩn từ thời cổ đại 141 Hình ảnh chụp mẫu vật tầng sắt tạo dãy bảo tàng lịch sử tự nhiên Australia Papineau đồng nghiệp tìm phần câu trả lời bối cảnh giao thao phức tạp sinh vật học địa lý học Oxy từ vi khuẩn xyano bị phá hủy vƣợt trội metan Hai loại khí phản ứng với để tạo carbon dioxide nƣớc Papineau giải thích: “Oxy khơng thể tích lũy mơi trƣờng giàu metan” Tình khan nikel khiến phát triển tiền GOE vi khuẩn xyano trở nên hợp lý hơn, nhƣng cần nhiều chứng để khẳng định điều Kappler tin nghiên cứu nguồn gốc BIFs lâu đời cho biết sống bắt đầu phát triển khả thở oxy thay đổi giới mãi Sự có mặt lƣợng lớn ơxy hòa tan ôxy tự đại dƣơng khí thúc đẩy sinh vật yếm khí sống đến bờ vực tuyệt chủng suốt thảm họa Ôxy cách khoảng 2,4 tỉ năm Tuy nhiên, việc hô hấp tế bào sử dụng oxy cho phép sinh vật hiếu khí tạo nhiều phân tử mang lƣợng ATP sinh vật yếm khí, giúp cho sinh vật hiếu khí chiếm phần lớn sinh Trái Đất Từ bắt đầu kỷ Cambri cách 540 triệu năm, hàm oxy dao động khoảng 15% 30% theo thể tích Càng cuối kỷ Cacbon (300 triệu năm trƣớc) mức oxy khí đạt đến giá trị lớn chiếm 35% thể tích, điều góp phần làm cho trùng lƣỡng cƣ có kích thƣớc lớn vào thời điểm Hoạt động ngƣời nhƣ đốt tỉ nhiên liệu hóa thạch năm có ảnh hƣởng đến hàm lƣợng ơxy tự khí Với tốc độ quang hợp nay, 142 khoảng 2.000 năm để tạo tồn oxy khí * Báo cáo kết quả: “Oxi có vai trò quan trọng nhƣ sống chúng ta? Tìm hiểu vai trị oxi q trình chuyển hóa vật chất lƣợng.” Khí oxi thƣờng đƣợc gọi dƣỡng khí, trì sống thể ngƣời Tất nhóm phân tử cấu trúc thể sống nhƣ protein, cacbohydrat, mỡ chứa ôxy, nhƣ hợp chất vô quan trọng cấu tạo tạo nên vỏ sò, xƣơng Quá trình chuyển hố vật chất 1) Khái niệm - Chuyển hoá vật chất tập hợp phản ứng sinh hoá xảy bên tế bào - Chuyển hoá vật chất ln kèm theo chuyển hố lƣợng - Bản chất: đồng hoá, dị hoá 2) Đồng hoá dị hố - Đồng hố: q trình tổng hợp chất hữu phức tạp từ chất đơn giản (đồng thời tích luỹ lƣợng - dạng hố năng) - Dị hố: Là q trình phân giải chất hữu phức tạp thành chất đơn giản (đồng thời giải phóng lƣợng) Hai q trình đồng hoá dị hoá ngƣợc mâu thuẫn nhƣng thống Oxy chất tham gia, chất xúc tác hay sản phẩm hai trình 143 VD: Sự phân giải tổng hợp glucozơ Dị hoá 6CO2 + 2H2O (+Q)  C6H12O6 + 6O2 Đồng hố (-Q) Q trình chuyển hóa lƣợng Quá trình quang hợp - Là hình thức dinh dƣỡng tự dƣỡng đặc trƣng cho thực vật số nhóm vi khuẩn nhờ có sắc tố quang hợp - Trong thực vật tảo thƣờng có ba loại sắc tố: Clorophyl (chất diệp lục) , Carotenoit (sắc tố vàng/da cam/tím đỏ), Phicobilin thực vật bậc thấp Vi khuẩn quang hợp có clorophyl Cơ chế quang hợp: Quá trình chia làm pha Vai trò quang hợp 144 - Tạo oxi cần cho sống - Tạo nên chất hữu cung cấp nguồn thức ăn cho toàn giới sinh vật ngƣời - Phƣơng thức chuyển hoá lƣợng ánh sáng mặt trời (quang năng) thành hoá tích chất hữu mà giới sống sử dụng đƣợc Q trình hơ hấp tế bào - Hơ hấp tế bào q trình chuyển đổi lƣợng quan trọng tế bào sống Phân tử carbonhidrat phân giải tới H2O CO2 Giải phóng lƣợng chuyển thành dạng NL dễ sử dụng phân tử ATP* - Ở tế bào nhân thực, QT diễn chủ yếu ti thể - Bản chất: Là chuỗi phản ứng Oxh-K  phân giải dần phân tử Glucozơ, giải phóng từ từ lƣợng cho giai đoạn - Tốc độ phụ thuộc vào nhu cầu NL tế bào (*) ATP – Đồng tiền lƣợng tế bào, có khả cung cấp đủ lƣợng cho tất hoạt động tế bào Cơ chế hô hấp tế bào: chia thành giai đoạn PTTQ trình phân giải hồn tồn phân tử Glucozo C6H6O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + Q (ATP + nhiệt năng) - Oxi có nhiệm vụ tác nhân oxh cực mạnh nguyên liệu nhƣ glucozo, hoạt hoá enzim để giải phóng ATP cho tế bào - Oxi điều kiện cần thiết cho hô hấp tế bào tất sinh vật hiếu khí 145 - Oxi đƣợc sử dụng nhƣ chất nhận điện tử ty thể để tạo lƣợng hoá học - Khơng có Oxy, mơ TB nhanh chóng chết Quan hệ quang hợp hô hấp: Đặc điểm Hô hấp Quang hợp [CH2O] + O2  CO2 + H2O + Q CO2 + H2O  [CH2O] + O2 Nơi thực Ti thể Lục lạp 3.Năng lƣợng ATP Năng lƣợng ánh sáng Sắc tố Khơng có Clorophyl, carotenoit Phƣơng trình tổng qt phicobilin => Q trình quang hợp hơ hấp giúp cân hệ sinh thái toàn sinh quyển, đặc biệt hàm lƣợng CO2 & O2 khơng khí 146 ... thực tiễn vấn đề phát triển lực hợp tác thơng qua dạy học chủ đề tích hợp Chƣơng 2: Phát triển lực hợp tác thông qua dạy học số chủ đề tích hợp phần phi kim – Sách giáo khoa Hóa học 10 Chƣơng 3:... dựng chủ đề DHTH tổ chức DHTH 31 CHƢƠNG 2: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC THÔNG QUA DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP PHẦN PHI KIM – SÁCH GIÁO KHOA HÓA HỌC 10 2.1 Chuẩn kiến thức, kĩ phần phi kim – Sách. ..ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THU HƢƠNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC HỢP TÁC THƠNG QUA DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP PHẦN PHI KIM – SÁCH GIÁO KHOA HÓA HỌC 10 LUẬN VĂN