Giáo dục môi trường cho học sinh thông qua bài tập toán nhận thức tích hợp về môi trường chương nitơ photpho và chương cacbon silic (hóa học 11 thpt)

NỘI DUNG

1.1 Tổng quan về môi trường

1.1.1 Môi trường và chức năng cơ bản của môi trường

Môi trường bao gồm tất cả các yếu tố vật lý, hóa học và kinh tế xã hội ảnh hưởng đến cá thể, quần thể hoặc cộng đồng.

Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và nhân tạo, có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, bao quanh con người và thiên nhiên.

Môi trường của con người bao gồm toàn bộ hệ thống tự nhiên và các hệ thống do con người tạo ra, nơi con người sinh sống, làm việc và khai thác tài nguyên Nó không chỉ là nơi tồn tại và phát triển của các sinh vật, mà còn là khung cảnh cho cuộc sống, lao động và giải trí Môi trường sống của con người trải rộng trong vũ trụ, với hệ Mặt Trời và Trái Đất là những yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp nhất.

Môi trường vật lý bao gồm các thành phần vô sinh của tự nhiên, bao gồm khí quyển, thủy quyển, thạch quyển và sinh quyển.

Thạch quyển, hay còn gọi là lớp vỏ cứng của trái đất, có cấu trúc hình thái phức tạp và thành phần không đồng nhất Bề dày của thạch quyển thay đổi theo các vị trí địa lý, dao động từ 0 đến 100 km.

Thủy quyển, hay nước, là yếu tố thiết yếu trong hệ sinh thái, đóng vai trò quan trọng trong sự sống trên Trái Đất và các hoạt động kinh tế - xã hội của con người Nó bao gồm tất cả các dạng nguồn nước, từ đại dương, sông ngòi đến nước ngầm, tạo nên sự cân bằng cần thiết cho sự phát triển bền vững.

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN

Tổng quan về môi trường

1.1.1 Môi trường và chức năng cơ bản của môi trường

Môi trường bao gồm tất cả các yếu tố vật lý, hóa học và kinh tế xã hội ảnh hưởng đến cá thể, quần thể hoặc cộng đồng.

Môi trường bao gồm các yếu tố tự nhiên và nhân tạo, có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, bao quanh con người và thiên nhiên.

Môi trường của con người bao gồm hệ thống tự nhiên và các hệ thống nhân tạo, nơi con người sống, làm việc và khai thác tài nguyên để đáp ứng nhu cầu cuộc sống Đây không chỉ là nơi tồn tại của con người mà còn là “khung cảnh của cuộc sống, lao động và vui chơi.” Môi trường sống của con người mở rộng ra cả vũ trụ, với hệ Mặt Trời và Trái Đất là những yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp nhất.

Môi trường vật lý bao gồm các thành phần vô sinh của tự nhiên, như khí quyển, thủy quyển, thạch quyển và sinh quyển.

Thạch quyển, hay còn gọi là lớp vỏ cứng của trái đất, có cấu trúc phức tạp và thành phần không đồng nhất Bề dày của thạch quyển thay đổi theo vị trí địa lý, dao động từ 0 đến 100 km.

Thủy quyển, hay nước, là yếu tố thiết yếu trong hệ sinh thái, đóng vai trò quan trọng cho sự sống trên trái đất và các hoạt động kinh tế - xã hội của con người Nó bao gồm tất cả các dạng nguồn nước cần thiết cho sự phát triển bền vững.

Khóa luận tốt nghiệp đại học của GVHD PGS.TS Lê Văn Năm nghiên cứu về đá ở hai cực Trái Đất và các nguồn nước ngầm Khối lượng thủy quyển ước tính khoảng 1,38 x 10^21 kg, chiếm khoảng 0,03% tổng khối lượng của Trái Đất.

Khí quyển là lớp khí bao quanh Trái Đất, có khối lượng khoảng 5,2 x 10^18 kg, chiếm chưa đến 0,0001% trọng lượng của hành tinh Nó đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cân bằng nhiệt lượng của Trái Đất bằng cách hấp thụ tia tử ngoại từ Mặt Trời và tia nhiệt phản xạ từ bề mặt đất.

Sinh quyển là tổng thể các dạng sống tồn tại trên Trái Đất, bao gồm cơ thể sống và các hệ sinh thái phức tạp Nó bao gồm môi trường cạn (địa quyển), môi trường không khí và môi trường thuỷ quyển, tạo thành một hệ thống động đa dạng nơi sinh sống của các sinh vật.

 Môi trường sinh vật: là thành phần hữu sinh của môi trường Bao gồm các hệ sinh thái, quần thể động vật và thực vật Môi trường sinh vật tồn tại và phát triển trên cơ sở sự tiến hoá của môi trường vật lí Các thành phần của môi trường luôn luôn ở trạng thái cân bằng động Nhờ hoạt động của các hệ sinh thái mà năng lƣợng ánh sáng Mặt Trời đƣợc biến đổi cơ bản để tạo thành vật chất hữu cơ trên Trái Đất Sự sống trên Trái Đất đƣợc phát triển nhờ sự tổng hợp các mối quan hệ tương hỗ giữa các sinh vật với môi trường tạo thành một dòng liên tục trong quá trình trao đổi vật chất và năng lƣợng

Chu trình phổ biến trong tự nhiên là chu trình sinh – địa – hoá, đó là các chu trình: nitơ, photpho, lưu huỳnh và cacbon… nó phản ánh quá trình chuyển hoá các nguyên tố hoá học từ dạng vô sinh (đất, nước, không khí) thành dạng hữu sinh (sinh vật) và ngƣợc lại

1.1.1.2 Chức năng cơ bản của môi trường

- Môi trường là không gian sống của con người và sinh vật

- Môi trường là nơi cung cấp nguồn tài nguyên cần thiết cho đời sống và hoạt động sản xuất của con người

- Môi trường là nơi chứa đựng các chất phế thải do con người tạo ra trong cuộc sống và hoạt động sản xuất

Khoá luận tốt nghiệp đại học GVHD: PGS.TS Lê Văn Năm

Môi trường còn lưu giữ và cung cấp thông tin cho con người: là nơi ghi chép và lưu lại lịch sử địa chất, lịch sử tiến hoá của vật chất, sinh vật cùng với lịch sử xuất hiện và phát triển của loài người, cung cấp các dự báo về các tai biến tự nhiên xấu: bão, động đất, núi lửa,…

1.1.2 Mối quan hệ giữa môi trường và phát triển

1.1.2.1 Mối quan hệ giữa môi trường và phát triển

- Phát triển là xu hướng tất yếu khách quan của mỗi cá nhân và toàn xã hội, nhằm không ngừng cải thiện và nâng cao đời sống vật chất, tinh thần cho con người

- Mục đích của sự phát triển là đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của con người Mỗi quốc gia đều có những mục tiêu khác nhau trong sự phát triển, nhƣng cuối cùng là xây dựng một cuộc sống lành mạnh, có một nền giáo dục tốt, có đủ cơ sở vật chất cho cuộc sống và có quyền tự do về chính trị, đời sống con người được an toàn và không có bạo lực

- Môi trường là tổng hợp các điều kiện sống của con người, còn phát triển là quá trình sử dụng và cải thiện các điều kiện đó Môi trường là địa bàn, là đối tƣợng của phát triển Phát triển là nguyên nhân gây ra mọi biến đổi đối với môi trường Giữa môi trường và phát triển có mối quan hệ hữu cơ với nhau

Ô nhiễm môi trường

- Ô nhiễm môi trường là hiện tượng làm thay đổi trực tiếp hoặc gián tiếp các thành phần và đặc tính vật lí, hoá học, sinh thái học của bất kì thành phần nào của môi trường hay toàn bộ môi trường vượt quá mức cho phép đã được xác định

- Tác nhân gây ô nhiễm là những chất, những nguyên tố hoá học có tác động vào môi trường làm cho môi trường từ trong sạch trở nên độc hại Những tác nhân này đƣợc gọi khái quát là “chất ô nhiễm”

1.2.2 Sự ô nhiễm khí quyển Ô nhiễm không khí là hiện tƣợng làm cho không khí sạch thay đổi thành phần và tính chất do bất cứ nguyên nhân nào, có nguy cơ gây tác hại tới thực vật và động vật, đến môi trường xung quanh, đến sức khoẻ con người Ô nhiễm không khí là một vấn đề có quy mô toàn cầu vì các chất gây ô nhiễm không khí dù từ nguồn nào và ở đâu thì cuối cùng cũng đƣợc phân tán khắp mọi nơi trong toàn bộ khí quyển của trái đất

Các nguồn phát tán chất ô nhiễm không khí chủ yếu là:

- Các quy trình sản xuất công nghiệp

Bảng tóm tắt các chất ô nhiễm, nguồn gốc và cách phân loại chúng theo bảng: Chất ô nhiễm Nguồn gốc

Khí Khí cacbonic Núi lửa, sự hô hấp của sinh vật

Cacbon monooxit CO Núi lửa, động cơ đốt trong

Hiđrocacbon Cây cối, vi khuẩn, động cơ đốt trong

Các hợp chất hữu cơ Công nghiệp hoá học, đốt rác thải, đốt các chất hữu cơ khác

SO 2 và dẫn xuất của lu huỳnh

Công nghiệp hoá học, núi lửa, bụi nước biển, vi khuẩn, đốt nhiên liệu Dẫn xuất của nitơ Vi khuẩn, đốt nhiên liệu

Chất phóng xạ Nhà máy điện hạt nhân, nổ bom hạt nhân

Bụi Kim loại nặng, hợp chất vô cơ

Núi lửa, thiên thạch, sói mòn do gió, bụi nước biển, động cơ đốt trong

Hợp chất hữu cơ tự nhiên hay tổng hợp

Cháy rừng, công nghiệp hoá học, đốt nhiên liệu, đốt chất thải sinh hoạt, nông nghiệp (thuốc trừ sâu)

Chất phóng xạ Nổ bom hạt nhân

Dựa vào tác dụng chủ yếu của chất độc hại chia ra các nhóm:

- Nhóm 1: Chất gây bỏng, kích thích da, niêm mạc, ví dụ nhƣ axit đặc, kiềm đặc và loãng (vôi tôi, amoniac)

- Nhóm 2: Kích thích đường hô hấp: Cl2, NH3, SO2, NO, HCl, hơi F2… + Chất kích thích đường hô hấp trên và phế quản như hơi ôzon, hơi brom… + Kích thích tế bào nhƣ NO 2 …

+ Các chất này hòa tan trong niêm dịch tạo ra axit gây phù phổi cấp

+ Chất gây ngạt đơn thuần nhƣ CO , etan, metan…

+ Gây ngạt hóa học: CO hóa hợp với các chất khác làm mất khả năng vận chuyển oxi của hồng cầu làm hô hấp rối loạn

- Nhóm 4: Chất tác dụng hệ thần kinh trung ƣơng, gây mê, gây tê nhƣ các loại rƣợu, các hợp chất hiđrocacbua, H2S, CS2, xăng…

+ Chất gây tổn thương cơ thể ví dụ như các loại hiđrocacbua, halogen, cloruametin, bromuametin…

+ Chất gây tổn thương cho hệ tuần hoàn như: benzen, phenol, chì,… + Các kim loại và á kim độc nhƣ: chì, thủy ngân, mangan, cadimi, hợp chất asen…

Hiện tượng ô nhiễm không khí có tác động đáng kể đến thời tiết và khí hậu toàn cầu, gây ra những biến động môi trường nghiêm trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của động thực vật, sức khỏe và tuổi thọ của con người, cũng như đời sống xã hội, kinh tế và văn hóa.

Hóa học các hiện tượng ô nhiễm không khí, ảnh hưởng ô nhiễm không khí đến khí hậu, thời tiết toàn cầu:

Một lƣợng lớn NOx, SOx đi vào khí quyển chuyển hoá thành HNO3 và

Mưa axit là hiện tượng ngưng tụ axit trong khí quyển, được hình thành từ sự kết hợp của H2SO4, HNO3 và HCl, phát sinh từ các nguồn tự nhiên và hoạt động của con người Hiện tượng này gây ra những tác động tiêu cực đến môi trường, bao gồm phá hủy cây cối, đình trệ sự phát triển rừng, giết chết sinh vật, phá hủy các công trình kiến trúc làm từ đá vôi, cẩm thạch, đá phiến,

Nhiệt độ bề mặt trái đất đƣợc tạo thành bởi sự cân bằng giữa năng lƣợng Mặt Trời chiếu xuống Trái Đất và năng lƣợng bức xạ nhiệt của mặt đất phát vào không gian vũ trụ Bức xạ nhiệt của Mặt Trời là bức xạ sóng ngắn dễ dàng xuyên qua các lớp khí CO2, CH4, hơi nước và tầng ôzon chiếu xuống Trái Đất, ngược lại bức xạ nhiệt từ mặt Trái Đất phản xạ vào khí quyển là bước sóng dài,

Khoá luận tốt nghiệp đại học GVHD: PGS.TS Lê Văn Năm không có khả năng xuyên qua lớp CO 2 và bị CO 2 và hơi nước hấp thụ, do đó nhiệt độ của khí quyển quanh Trái Đất nóng lên Hiện tƣợng này đƣợc gọi là

“hiệu ứng nhà kính” vì lớp khí CO 2 , CH4, hơi nước bao quanh Trái Đất có tác dụng tương tự như lớp kính giữ nhiệt của nhà kính trồng rau xanh mùa đông

Hiệu ứng nhà kính có thể gây các ảnh hưởng: Nhiệt độ trái đất tăng là nguyên nhân làm: lớp băng ở hai cực trái đất tan, nước biển dâng lên cao các thành phố, làng mạc ở vùng ven biển thấp chìm dưới nước biển; làm tăng các quá trình chuyển hoá sinh học và hoá học gây nên sự mất cân bằng về lƣợng và chất trong cơ thể sống; làm giảm khả năng hoà tan CO2 trong nước biển, lượng

CO 2 trong khí quyển tăng làm mất cân bằng CO 2 giữa khí quyển và Đại dương

Ozon là loại khí thiên nhiên của khí quyển thƣợng tầng Nó đƣợc hình thành và phá huỷ tuần hoàn dưới tác dụng của tử ngoại Mặt Trời:

Ozon tập trung tầng bình lưu từ 10km đến khoảng 50km Môi trường không khí có nồng độ ozon cao hơn nồng độ tự nhiên, ta nói môi trường đó bị ô nhiễm ozon, và khi đó gây tác hại đến sức khoẻ con người

Ozon làm tăng nhiệt độ mặt đất, nếu nồng độ ozon trong khí quyển tăng lên hai lần, có thể làm nhiệt độ mặt đất tăng lên 1 0 C Ngƣợc lại, ozon có tác dụng che chắn không cho các tia tử ngoại chiếu xuống mặt đất, phần lớn bức xạ tử ngoại đƣợc tầng ozon hấp thụ, điều tiết khí hậu và sinh thái trên Trái Đất Tuy nhiên, hiện nay tầng ozon đang bị suy giảm nghiêm trọng, trong vòng 15 năm qua mức suy giảm tầng ozon trung bình toàn cầu là 5%, trong đó 6,5% Bắc bán cầu, 9,5% Nam bán cầu Nguyên nhân chính là do trong phần tử các chất làm lạnh CFC phân li ra các gốc tự do dưới tác dụng bức xạ

CFC + hv  Cl Một gốc Cl có thể phản ứng với 100.000 phân tử O3 theo phản ứng dây chuyền:

Một nguyên nhân quan trọng nữa là do các khí NO, NO2 Các chất khí này thường có một lượng nhất định trong khí quyển tự nhiên Và trong khí thải của máy bay phản lực, máy bay siêu âm hạng nặng cũng chứa một lƣợng lớn oxit của nitơ

Nguyên tử oxy được tạo ra từ sản phẩm quang hóa của khí NO2 dưới tác dụng của tia mặt trời, sau đó phản ứng với các hydrocarbon hoạt tính như metan, etan, toluen, để hình thành các phản ứng trung gian Các phản ứng này dẫn đến một loạt các phản ứng tiếp theo kết hợp với oxy, hydrocarbon và NO2, kết quả là nitơ oxit được sinh ra, nitric oxit mất đi, ozon tích lũy và một chất ô nhiễm thứ cấp được hình thành, bao gồm fomanđehit, anđehit và peroxiaxetyl nitrat.

Khí PAN (C2H3O5N) là một trong những chất gây ô nhiễm không khí quan trọng, cùng với các chất khác tạo thành khói quang hóa Ngoài ra, ôzôn cũng có thể được bổ sung vào khí quyển thông qua phóng điện trong không khí, như tia chớp, sấm điện, hoặc do chuyển động của các dòng khí trong tầng đối lưu, cũng như rò rỉ phế thải từ các nhà máy tổng hợp hóa chất Tác động của ô nhiễm không khí do bụi và các chất độc hại đến sức khỏe con người, động vật, thực vật và vật liệu là một vấn đề quan trọng cần được quan tâm.

 Đối với con người : Bụi có thể gây một số bệnh:

Giáo dục môi trường

1.3.1 Quan niệm về giáo dục môi trường

Giáo dục môi trường (GDMT) đã có một lịch sử phát triển lâu dài Đặc biệt trong khoảng 10 năm gần đây kể từ khi Uỷ ban thể giới về môi trường và phát triển công bố báo cáo “tương lai của chúng ta” thì GDMT được nhắc đến một cách thường xuyên trong các diễn đàn quốc tế, quốc gia cũng như tại các địa phương, cơ sở giáo dục, nghiên cứu, sản xuất, kinh doanh và cơ quan quản lí Định nghĩa GDMT thường được gắn với mục tiêu của GDMT Định nghĩa đƣợc chấp nhận một cách phổ biến nhất do hộ nghị quốc tế về GDNT của Liên hợp quốc tổ chức tại Tbilisi năm 1977 đƣa ra, theo hội nghị này thì GDMT có mục đích: “Làm cho các cá nhân và các cộng đồng hiểu đƣợc bản chất phức tạp của MT tự nhiên và MT nhân tạo là kết quả tương tác của nhiều nhân tố sinh học, lí học, xã hội, kinh tế và văn hoá; đem lại cho họ kiến thức, nhận thức về giá trị, thái độ và kĩ năng thực hành để học tham gia một cách có trách nhiệm và hiệu quả trong phòng ngừa và giải quyết các vấn đề MT và quản lí chất lƣợng MT”

GDMT cũng được quan niệm là: “Một quá trình thường xuyên qua đó con người nhận thức được MT của họ và thu được kiến thức, giá trị, kĩ năng, kinh nghiệm cùng quyết tâm hành động giúp học giải quyết các vấn đề MT hiện tại và tương lai, để đáp ứng các yêu cầu của thế hệ hiện nay mà không vi phạm khả năng đáp ứng các nhu cầu của thế hệ tương lai” (Dự án VIE/95/041, 1997)

Ba mục tiêu của GDMT:

Thái độ đúng đắn về MT

Khả năng hành động có hiệu quả về MT

- Dự báo các tác động

* Giáo dục về môi trường: + Kiến thức, hiểu biết

- Hình thành ở học sinh những kiến thức, hiểu biết cơ bản những vấn đề MT

- Cung cấp lý thuyết về các quá trình tự nhiên, xã hội có liên quan đến MT

- Chú trọng đến thông tin, dữ liệu, sự kiện và hoạt động thực tế nhằm thu hoạch tri thức và trau dồi kỹ năng

* Giáo dục vì môi trường: + Phán xét

Khả năng suy nghĩ, nghe, nói, đọc và viết với sự phán xét là yếu tố quan trọng giúp hình thành hành vi tích cực và thái độ đúng đắn đối với môi trường.

- Hình thành thái độ quan tâm đến MT, khuyến khích sử dụng hợp lý MT hôm nay và ngày mai

- Hình thành khả năng đánh giá, ra quyết định trước những vấn đề MT Phát triển khả năng lựa chọn những giải pháp có tính bền vững

- Thiết lập những giá trị đạo đức MT căn bản mà cá nhân sẽ phấn đấu thực hiện suốt đời

* Giáo dục trong môi trường: + Phát huy tiềm năng

Giáo dục trực tiếp trong môi trường gần gũi như trường học và cộng đồng địa phương mở ra nhiều cơ hội cho học sinh tích lũy kinh nghiệm quý báu Những trải nghiệm này không chỉ giúp các em phát triển kỹ năng mà còn tạo điều kiện để khám phá những địa bàn xa hơn, từ đó nâng cao kiến thức và sự tự tin trong cuộc sống.

Học sinh cần được khuyến khích bày tỏ quyền công dân của mình thông qua việc tham gia vào các hoạt động giáo dục liên quan đến môi trường Quá trình này không chỉ giúp các em thể hiện những quan tâm chung về môi trường mà còn phát huy tiềm năng cá nhân, củng cố và phát triển tri thức, cũng như kỹ năng nghiên cứu tích cực.

- Đối với việc học: kích thích hứng thú và óc sáng tạo nhờ tiếp xúc trực tiếp với MT phong phú đa dạng

- Đối với việc dạy: MT cung cấp một nguồn tƣ liệu và công cụ sƣ phạm vô tận

1.3.2 Mục tiêu giáo dục môi trường ở trường phổ thông

GDMT không phân biệt đối tượng, vì vậy mục tiêu giáo dục môi trường tại cấp học, đặc biệt là ở trường trung học phổ thông, nhằm cung cấp cho học sinh những kiến thức cần thiết về môi trường.

Hiểu biết bản chất các vấn đề về môi trường là rất quan trọng, bao gồm tính phức tạp và mối quan hệ đa chiều giữa các yếu tố Tài nguyên thiên nhiên có tính hạn chế, do đó cần xem xét khả năng chịu tải của hệ sinh thái để đảm bảo sự phát triển bền vững.

MT, quan hệ chặt chẽ giữa MT và phát triển, giữa MT địa phương, vùng, quốc gia với MT khu vực và toàn cầu b) Kỹ năng, thái độ

Nhận thức về ý nghĩa và tầm quan trọng của môi trường như một nguồn lực sống và phát triển là điều cần thiết đối với cá nhân, cộng đồng, quốc gia và quốc tế Điều này giúp hình thành thái độ và cách ứng xử đúng đắn trước các vấn đề môi trường, từ đó xây dựng ý thức trách nhiệm và giá trị nhân cách Hơn nữa, việc này còn hỗ trợ trong việc phát triển kỹ năng thu thập số liệu và nâng cao khả năng đánh giá thẩm mỹ.

Nâng cao năng lực trong việc lựa chọn phong cách sống phù hợp là điều cần thiết để sử dụng hợp lý và khôn ngoan các nguồn tài nguyên thiên nhiên Điều này giúp mọi người tham gia hiệu quả vào việc phòng ngừa và giải quyết các vấn đề môi trường cụ thể tại nơi cư trú và làm việc.

1.3.3 Nội dung giáo dục môi trường ở trường phổ thông

1.3.3.1 Các nội dung cơ bản

- Khái niệm về hệ sinh thái và môi trường

- Các thành phần cấu tạo môi trường và các tài nguyên

- Khai thác và sử dụng hợp lí các nguồn tài nguyên môi trường

- Các nguồn năng lượng với vấn đề môi trường

- Đô thị hoá và môi trường

- Các vấn đề gay cấn của môi trường toàn cầu (nóng lên toàn cầu, suy giảm tầng ôzon, El Nino và La Nina,…)

- Sự suy giảm đa dạng sinh học

- Dân số - môi trờng và sự phát triển bền vững

- Các biện pháp bảo vệ môi trường

- Luật bảo vệ môi trường, chủ trương, chính sách của Đảng và Nhà nước về bảo vệ môi trường

- Ý thức và trách nhiệm bảo vệ môi trường

1.3.3.2 Một số hình thức phổ biến tổ chức các hoạt động GDMT a) Hoạt động ở trên lớp

Thông qua môn học trong chính khoá, có các biện pháp sau:

- Phân tích những vấn đề MT ở trong trường học

- Khai thác thực trạng MT đất nước, làm nguyên liệu để xây dựng bài học GDMT

- Xây dựng bài tập xuất phát từ kiến thức môn học, nhƣng gắn liền với thực tế địa phương

Việc sử dụng các phương tiện dạy học như nguồn tri thức "vật chất hóa" đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích và khám phá các kiến thức cần thiết về môi trường.

Để làm rõ thêm về vấn đề môi trường, việc sử dụng các tài liệu tham khảo như bài báo, đoạn trích từ sách phổ biến khoa học, số liệu điều tra mới, công bố và hình ảnh mới nhất là rất quan trọng Những tài liệu này không chỉ cung cấp thông tin chính xác mà còn giúp nâng cao nhận thức về các vấn đề môi trường hiện nay.

Thực hiện các tiết học gần gũi với môi trường tại những địa điểm phù hợp như sân trường, vườn trường, đồng ruộng hoặc khu dân cư Các hoạt động ngoài lớp học không chỉ giúp học sinh tiếp cận thực tế mà còn nâng cao nhận thức về môi trường xung quanh.

- Báo cáo các chuyên đề về BVMT do các nhà khoa học, các kỹ thuật viên hay GV chuyên về MT trình bày

- Thực địa tìm hiểu vấn đề BVMT ở địa phương

- Tham gia tuyên truyền, vận động thực hiện BVMT (chiến dịch truyền thông)

- Tham gia các chiến dịch xanh hoá trong nhà trường: thực hiện việc trồng cây, quản lý và phân loại rác thải

- Tham quan, cắm trại, trò chơi

- Theo dõi diễn biến của MT tại địa phương (xử lý nước thải, rác thải, vệ sinh công cộng, bảo vệ thắng cảnh,…)

- Tổ chức các câu lạc bộ, thành lập các nhóm hoạt động MT

- Tổ chức các cuộc thi kể chuyện, ngâm thơ, hát, làm bích báo có nội dung GDMT, thi các bài tìm hiểu thiên nhiên, MT

- Tổ chức thi tái chế, tái sử dụng

- Tổ chức triển lãm, biểu diễn văn nghệ

- Xây dựng dự án và thực hiện

- Hoạt động phối hợp với gia đình, cộng đồng và hội cha mẹ học sinh

1.3.3.3 Nội dung và địa chỉ tích hợp giáo dục bảo vệ môi trường chương Nitơ - Photpho, chương Cacbon - Silic lớp 11 cơ bản

Trong Chương 2 Nitơ - Photpho, nội dung giáo dục môi trường:

- Tính độc hại của một số hợp chất chứa nitơ đối với sức khỏe con người: + Các hợp chất của nitơ: NH3, NOx, NO3

- + Photpho và các hợp chất của photpho

- Những chất thải trong quá trình tiến hành thí nghiệm tính chất, điều chế các đơn chất, hợp chất nitơ, photpho

- Vai trò của nitơ và photpho đối với đời sống con người

- Các hiện tượng tự nhiên có lợi cho môi trường sinh thái

- Tình trạng phá hủy tầng ôzon do các hóa chất nhƣ cloflocacbon (CFC), do khí thải chứa NO…

- Trách nhiệm của học sinh và cộng đồng với việc bảo vệ tầng ôzon

- Hiện tƣợng ma axit và tác hại của nó do trong các khí thải chứa các tác nhân nhƣ : NO, NO2

- Sự dƣ thừa của phân bón hóa học trong đất

Trong Chương 3 Cacbon - Silic, nội dung giáo dục môi trường:

- Tính độc hại của một số chất chứa cacbon, silic: CO, bụi silic đối với sức khỏe con người, một số khí độc hại do đốt than sinh ra

- Những chất thải trong quá trình thí nghiệm tính chất các đơn chất, hợp chất cacbon, silic

- Vai trò của cacbon, silic đối với đời sống con người

- Tình trạng biến đổi khí hậu do hiệu ứng nhà kính mà tác nhân chính gây nên là CO2

- Trách nhiệm của học sinh và cộng đồng với việc giảm thiểu nguyên nhân gây nên hiệu ứng nhà kính làm biến đổi khí hậu

- Hiện tƣợng mƣa axit và tác hại của nó do trong khí thải chứa CO 2

- Vấn đề ô nhiễm môi trường không khí, đất, nước do công nghiệp sản xuất xi măng, thuỷ tinh, gốm, sứ

Tóm tắt một số nội dung giáo dục môi trường trong Chương 2 Nitơ – Photpho và Chương 3 Cacbon - Silic theo bảng:

Nội dung giáo dục môi trường

Kiến thức Thái độ - tình cảm

Kĩ năng - hành vi Chương 2

- Biết khí nitơ là thành phần chủ yếu của không khí, nitơ có trong đất Nitơ là nguyên tố cầu cung cấp cho cây trồng

- Sự biến đổi của nitơ trong môi trường tự nhiên và ô nhiễm không khí

Có ý thức xử lí chất thải chống ô nhiễm môi trường

- Xác định sự biến đổi các chất trong môi trường tự nhiên: Nitơ - nitơ oxit

- Biết xử lí chất thải sau thí nghiệm về tính chất của nitơ

Bài 8 Amoniac và muối amoni

- Amoniac là chất hoá học có thể gây ô nhiễm môi trường không khí và môi trường nước

- Sản xuất amoniac và chất gây ô nhiễm môi trường

Có ý thức giữ gìn vệ sinh để giữ bầu không khí và nguồn nước trong sạch không bị ô nhiễm bởi NH 3

- Nhận biết đƣợc amoniac và muối amoni có trong môi trường

NH 3 và muối amoni sau thí nghiệm

Có ý thức tiếp xúc và làm thí

- Nhận biết axit nitric và muối

Bài 9 Axit nitric và muối nitrat nitrat là các hoá chất cơ bản trong sản xuất hoá học

- Tác dụng của axit nitric và muối nitrat với các chất và sự ô nhiễm môi trường nghiệm an toàn với axit nitric và muối nitrat nitrat

- Xử lí chất thải sau thí nghiệm về tính chất của HNO3

Bài 11 Axit photphoric và muối photphat

Bài 12 Phân bón hoá hoá học

- Photpho là chất chỉ tồn tại trong tự nhiên dưới dạng hợp chất trong quặng

- Sự biến đổi của photpho thành axit photphoric và muối photphat

- Phân bón hoá học và vấn đề ô nhiễm môi trường nước, bạc màu đất và vệ sinh an toàn thực phẩm

Có ý thức sử dụng hợp lí, an toàn phân bón hoá học giảm ô nhiễm môi trường nước, đất và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

-Nhận biết axit photphoric và muối photphat, một số phân bón hoá học

- Xử lí chất thải sau thí nghiệm về tính chất của

P, axit photphoric và muối photphat

Bài 14 Bài thực hành 2 Tính chất một số hợp chất

- Củng cố, ôn tập tính chất hoá học của hợp chất nitơ, photpho

Có ý thức xử lí chất thải, bảo vệ môi trường sau thí nghiệm

- Tiến hành nhận biết một số phân bón hoá học

Khóa luận tốt nghiệp đại học dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Lê Văn Năm tập trung vào việc nghiên cứu nitơ và photpho Nghiệm thu thí nghiệm đã thành công và đảm bảo an toàn, đồng thời có phương pháp xử lý chất thải sau thí nghiệm hiệu quả Chất thải độc hại được xử lý bằng nước vôi, đảm bảo tiêu chuẩn an toàn môi trường.

- Các phản ứng của cacbon với oxi, với oxit kim loại đều tạo thành khí CO2 và toả nhiệt

- Nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường trong quá trình sử dụng cacbon làm nhiên liệu, chất đốt

Có ý thức bảo vệ môi trờng không khí, đất trong đun nấu thức ăn, nung vôi,…

- Xác định nguồn và nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường

- Đề xuất biện pháp bảo vệ môi trường căn cứ vào tính chất của chất thải

Bài 16 Hợp chất của Cacbon

- Quá trình hình thành tính chất các hợp chất

CO và CO2 là hai chất gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng CO, với tính độc hại cao, có thể đe dọa đến tính mạng con người khi tiếp xúc với nồng độ nhất định Trong khi đó, CO2 được xem là một trong những nguyên nhân chính dẫn đến hiệu ứng nhà kính, góp phần làm biến đổi khí hậu.

Có ý thức xử lí chất thải sau thí nghiệm

- Xác định nguồn và nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường

- Biện pháp xử lí chất thải sau thí nghiệm

- Nguyên nhân của sự bào mòn đá vôi trong tự nhiên

Bài 17 Silic và hợp chất của silic

- Silic là một trong những nguyên tố có nhiều nhất tạo nên vỏ trái đất

- SiO2 và muối silicat có trong thành phần chính của cát, đất sét, cao lanh trong tự nhiên

Có ý thức giữ gìn bảo vệ môi trường đất, môi trường nước

Nhận biết SiO 2 và SiO3

- Muối silicat là nguyên liệu chính của công nghiệp silicat

- Vấn đề ô nhiễm môi trường không khí, đất, nước do công nghiệp sản xuất xi măng, thuỷ tinh, gốm, sứ

Có ý thức giữ gìn bảo vệ môi trờng đất, môi trường nước

Nhận biết dấu hiệu ô nhiễm môi trường không khí, đất do sản xuất ximăng, thuỷ tinh,…

- Đề xuất biện pháp bảo vệ môi trường

1.3.4 Phương pháp giáo dục môi trường a) Phương pháp tiếp cận

- Tích hợp các kiến thức về giáo dục bảo vệ môi trường vào môn học theo mức độ: toàn phần, bộ phận và mức độ liên hệ

- Thông qua hoạt động ngoài giờ lên lớp và các chủ đề tự chọn

- Thông qua hoạt động ngoại khoá b) Phương pháp thực nghiệm

- Phương pháp hành động cụ thể trong các hoạt động từng chủ thể được tổ chức trong trường học, địa phương

- Phương pháp liên quan, điều tra khảo sát, thực địa

- Phương pháp thảo luận, nêu và giải quyết vấn đề

- Giảng giải, giải thích – minh hoạ

- Phương pháp dạy học thực nghiệm

- Phương pháp hợp tác và liên kết giữa các nhà trờng và cộng đồng địa phương trong hoạt động về GDMT.

Bài toán nhận thức

1.4.1 Khái niệm bài toán nhận thức:

- Theo từ điển Tiếng Việt thì bài toán là vấn đề cần giải quyết bằng các phương pháp khoa học

Theo các nhà nghiên cứu lí luận dạy học, bài toán được xem như một hiện tượng khách quan đối với học sinh, tồn tại từ đầu dưới dạng vật chất Khi học sinh tiếp nhận bài toán, nó sẽ được chuyển hóa thành cái chủ quan của họ.

Bài toán có thể được hiểu rộng rãi là tập hợp các câu hỏi, bài tập và vấn đề cụ thể Mỗi khái niệm liên quan đến bài toán đều có cấu trúc riêng, và trong điều kiện của bài toán, các yếu tố như điều đã cho và yêu cầu là rất quan trọng, tạo thành thành phần cơ bản của vấn đề.

Trong khoá luận tốt nghiệp đại học, GVHD PGS.TS Lê Văn Năm nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nhận thức về những điều đã biết và chưa biết Điều này không chỉ liên quan đến kiến thức đã được cung cấp trong bài toán mà còn bao gồm một phạm vi rộng lớn hơn, bao gồm tri thức đã lĩnh hội và kinh nghiệm cá nhân của sinh viên Dựa trên những yếu tố này, sinh viên cần xác định những gì cần phải học hỏi thêm để nâng cao hiểu biết của mình.

Bài toán Chủ thể Vấn đề Điều đã cho Điều phải tìm Điều đã biết Điều chƣa biết (GT) (KL)

Kinh nghiệm đã có trước đây

Chính vì vậy, cùng một bài toán có thể đối với người này là một vấn đề nhưng đối với người khác chỉ thuần túy là một bài toán

- Khác nhau giữa bài toán và bài tập:

Bài tập giúp học sinh áp dụng kiến thức đã học, từ đó nâng cao hiểu biết và kỹ năng của mình Khi hoàn thành bài tập, học sinh không chỉ củng cố tri thức mà còn phát triển khả năng thực hành.

Nhận thức là quá trình phản ánh và tái hiện thực tại trong tư duy, giúp con người hiểu biết về thế giới khách quan Việc nâng cao nhận thức, có ý thức đúng và nhận ra những sai lầm trong nhận thức là rất quan trọng Hiện nay, có nhiều quan điểm khác nhau về bài toán nhận thức (BTNT), trong đó có những quan điểm đáng chú ý mà chúng ta cần xem xét.

- Bài toán nhận thức theo quan điểm nhận thức luận:

Khi con người bắt đầu tư duy để hiểu biết về thế giới xung quanh thông qua các hoạt động nhận thức, đặc biệt là trong việc giải quyết những mâu thuẫn chủ quan, các bài toán nhận thức đã được hình thành.

Khi con người phát triển đến một mức độ tư duy nhất định, họ sẽ đặt ra các bài toán để thiết lập các mối quan hệ và từ đó phát hiện ra đáp số, chính là tri thức nhân loại.

Khi nền văn minh nhân loại phát triển, khoa học mở rộng ra nhiều lĩnh vực như tự nhiên và xã hội, mỗi lĩnh vực lại phân hóa thành nhiều ngành với những bài toán đặc trưng Các nhà khoa học khám phá mối quan hệ logic và biện chứng giữa các hiện tượng, trong đó sản phẩm nhận thức được mô hình hóa tương tự như ngôn ngữ của BTNT Những bài toán này có thể tồn tại trong thời gian dài hoặc ngắn, với một số bài toán chỉ cần thời gian ngắn để giải quyết, trong khi những bài toán khác có thể mất hàng chục hoặc hàng trăm năm mới tìm ra lời giải Kết quả của những lời giải này phản ánh thế giới khách quan vào ý thức con người, tạo thành tri thức, thường được mô hình hóa qua các khái niệm, biểu tượng, quy luật hay định luật.

BTNT không chỉ là điểm khởi đầu mà còn là công cụ giúp con người nhận thức thế giới khách quan Khi tiếp xúc với các sự vật và hiện tượng, con người cần phân tích và thiết lập mối quan hệ giữa các yếu tố bên trong và bên ngoài để hiểu bản chất của chúng Sự phát triển này góp phần nâng cao năng lực nhận thức về các sự vật và hiện tượng Do đó, bài toán trở thành sản phẩm trung gian trước khi con người có thể nhận thức đầy đủ về sự vật.

- Bài toán nhận thức theo quan điểm logic:

Bài toán nhận thức có tính logic cao, chuyển đổi ngôn ngữ từ thành ngôn ngữ công thức Các công thức này được thiết lập và biến đổi theo quy luật dựa trên mối quan hệ cấu trúc, sự vận động và biến đổi của vật chất, giúp nhận biết sự vật và hiện tượng.

Khóa luận tốt nghiệp đại học do PGS.TS Lê Văn Năm hướng dẫn nhấn mạnh việc sử dụng logic toán học để truyền tải kiến thức hóa học thông qua các bài tập cơ bản Việc thiết lập và giải quyết các bài toán phức tạp không chỉ giúp rút ra các hệ quả quan trọng về nội dung, khái niệm và quy luật hóa học, mà còn nâng cao tính logic và hệ thống trong việc xây dựng các bài tập nhận thức Những bài tập này có tính khái quát cao, có khả năng chuyển tải thông tin ở nhiều cấp độ và chứa đựng nhiều mối quan hệ phù hợp với nhận thức, từ đó tạo ra các vấn đề mới và thiết lập cơ chế mới giúp con người tiếp thu tri thức mới một cách hiệu quả.

- Bài toán nhận thức theo quan điểm giáo dục học:

Dạy học bằng bài toán nhận thức là một phương pháp giáo dục hiệu quả, kết hợp lí luận dạy học và nhận thức, được thiết kế cẩn thận về mặt sư phạm Phương pháp này nhằm mục đích giúp người học khai thác tri thức từ những kiến thức đã được nhân loại phát hiện Qua các thao tác tư duy logic và tìm kiếm mối liên hệ giữa các sự vật, học sinh sẽ tự khám phá và tìm ra lời giải cho bài toán, từ đó nâng cao khả năng nhận thức về nội dung học tập.

- Bài toán nhận thức theo quan điểm của lí luận dạy học:

Lí luận dạy học coi bài toán nhận thức là một công cụ dạy học thiết yếu, được áp dụng rộng rãi ở nhiều cấp học và loại hình trường khác nhau Bài toán này được sử dụng trong tất cả các giai đoạn của quá trình dạy học, bao gồm nghiên cứu tài liệu mới, củng cố kiến thức, khái quát hóa, hệ thống hóa và đánh giá kỹ năng của học sinh Sự khác biệt nổi bật giữa dạy học bằng bài toán nhận thức và dạy học nêu vấn đề chính là ở cách thức áp dụng bài toán Đặc biệt, bài toán nhận thức (BTNT) đóng vai trò chủ đạo trong xu hướng đổi mới phương pháp dạy học hiện nay.

1.4.1.3 Đặc điểm cơ bản của BTNT trong dạy học:

- Xuất phát từ cái quen thuộc, cái đó biết, vừa sức và không quá dễ, quá

Không có đáp số được chuẩn bị sẵn, điều này tạo ra mâu thuẫn nhận thức mà học sinh không thể chỉ dựa vào việc tái hiện kiến thức để tìm ra lời giải ngay lập tức Thay vào đó, học sinh cần phải thực hiện quá trình tìm tòi và phát hiện để giải quyết vấn đề.

Để đạt hiệu quả trong việc giải quyết mâu thuẫn nhận thức, các bài toán cần được cấu trúc lại một cách sư phạm, nhằm thực hiện đồng thời hai tính chất trái ngược: vừa sức và không có lời giải chuẩn bị sẵn Cấu trúc đặc biệt này không chỉ giúp học sinh phát triển khả năng tìm tòi mà còn kích thích sự phát hiện kiến thức mới.

Dạy học tích hợp và việc vận dụng giáo dục môi trường trong giảng dạy Hoá học

Tích hợp là quá trình hợp nhất và kết hợp các thành phần để tạo ra một đối tượng mới, mang tính thống nhất, thay vì chỉ đơn thuần cộng gộp các thuộc tính riêng lẻ của từng phần Khái niệm này nhấn mạnh sự nhất thể hóa, dẫn đến sự hình thành một thực thể đồng nhất.

Tích hợp bao gồm hai tính chất cơ bản là tính liên kết và tính toàn vẹn, có mối quan hệ chặt chẽ với nhau Để được coi là tích hợp, các tri thức và kỹ năng không chỉ đơn thuần là sự cộng gộp, mà cần có sự liên kết, tác động và phối hợp trong việc lĩnh hội nội dung hoặc giải quyết vấn đề, tình huống cụ thể.

1.5.1.2 Khái niệm dạy học tích hợp

Trong lí luận dạy học, tích hợp được hiểu là sự kết hợp hệ thống các kiến thức và kĩ năng từ nhiều môn học khác nhau thành một nội dung thống nhất Quá trình này dựa trên mối liên hệ giữa lí luận và thực tiễn trong các môn học, giúp học sinh hình thành những năng lực rõ ràng và phát triển tư duy Năng lực này là một hoạt động phức hợp, đòi hỏi sự tích hợp hiệu quả.

Tích hợp giáo dục môi trường trong môn hóa học là sự kết hợp hệ thống giữa kiến thức hóa học và giáo dục môi trường, tạo ra một thể thống nhất giúp học sinh hiểu rõ mối liên hệ giữa các yếu tố hóa học và môi trường xung quanh.

1.5.2 Bài toán nhận thức tích hợp a Về bản chất:

Bài toán nhận thức tích hợp là một dạng bài toán nhận thức với đầy đủ các đặc điểm đã nêu Trong loại bài tập này, nhiệm vụ nhận thức không chỉ yêu cầu tìm kiếm kiến thức mà còn cần áp dụng phương pháp và kỹ năng mới Bài tập nhận thức tích hợp cần thể hiện rõ các mối liên hệ và sự liên kết giữa các kiến thức để giải quyết hiệu quả các vấn đề trong học tập và giáo dục.

Các bài tập nhận thức tích hợp giúp thực hiện đầy đủ chức năng dạy học, cho phép giáo viên tách biệt các phần khác nhau trong mỗi bài tập.

- Vai trò tìm kiếm tri thức ở diện rộng liên kết với nội dung học tập

- Vị trí trong logic nội dung bài học;

Hoạt động hóa học tập của học sinh được nâng cao thông qua việc giải quyết các bài tập tích hợp, ví dụ như bài toán nhận thức về sự độc hại của khí NO (nitơ monoxit) và NO2 (nitơ dioxit) đối với sức khỏe con người Việc này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các chất khí độc hại mà còn phát triển tư duy phản biện và khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn.

+ Các vấn đề nhận thức tích hợp trong bài toán:

- Các tính chất vật lí của NO và NO 2 ?

- Các nguồn tạo ra khí NO và NO2?

- Tại sao NO và NO 2 lại độc hại với sức khỏe con người?

- Các dấu hiệu bị nhiễm độc NO và NO 2 ?

- Các phương pháp xử lí khi bị nhiễm độc NO và NO 2 ?

- Các biện pháp phòng ngừa nhiễm độc khí NO và NO2

- Các giải pháp nhằm hạn chế lượng khí NO và NO2 trong môi trường

+ Các vấn đề nhận thức tích hợp liên quan đến nội dung: Các oxit của

Nitơ (Tìm trong sách giáo khoa và các tài liệu tham khảo)

Giải quyết các vấn đề nhận thức tích hợp sẽ kích thích sự hứng thú của học sinh trong việc tìm kiếm tri thức nhằm đáp ứng các yêu cầu thực tiễn.

1.5.3 Các khả năng giáo dục môi trường thông qua môn hoá học

Hoạt động GDMT có thể tiến hành thông qua hai hoạt động chủ yếu:

- GDMT thông qua chương trình giảng dạy của môn học trong trường phổ thông

- GDMT 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 hợp GDMT

Bài học có thể tích hợp nội dung giáo dục môi trường (GDMT) vào các môn học, như ví dụ trong sách giáo khoa Hóa học lớp 12 với chủ đề "Hóa học và vấn đề môi trường" Việc này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về mối liên hệ giữa hóa học và môi trường mà còn nâng cao ý thức bảo vệ môi trường trong quá trình học tập.

Một số nội dung trong bài học, đặc biệt là môn học Hóa học, có liên quan trực tiếp đến giáo dục môi trường (GDMT) Chẳng hạn, bài Nước (mục 3, trang 121 SGK Hóa học 8) nhấn mạnh vai trò quan trọng của nước trong đời sống và cách thức chống ô nhiễm nguồn nước.

Trong một số nội dung của môn học và bài học khác, các ví dụ và bài tập được coi là tài liệu quan trọng để khai thác nội dung giáo dục môi trường (GDMT).

Ví dụ: bài Clo (SGK Hoá học 10), bài Ozon và Hiđro peoxit (SGK Hoá học 10),…

Hoạt động ngoại khóa đa dạng với nhiều hình thức tổ chức như tham quan môi trường, câu lạc bộ bảo vệ môi trường và các đêm diễn thời trang về môi trường Ngoài ra, còn có các hoạt động xã hội tham gia vào các chiến dịch như "Màu xanh quê em" và "Tiết kiệm nước".

1.5.3 Các nguyên tắc cơ bản khi tích hợp giáo dục môi trường thông qua môn hoá học ở trường phổ thông

Quá trình khai thác các cơ hội GDMT cần phải đảm bảo ba nguyên tắc cơ bản:

- Không làm thay đổi tính đặc trƣng môn học, không biến bài học của bộ môn thành bài GDMT

- Khai thác nội dung GDMT có chọn lọc, có tính tập trung vào những chương mục nhất định

Để nâng cao hiệu quả học tập, cần phát huy tối đa các hoạt động tích cực của học sinh, kết hợp với những kinh nghiệm thực tế mà các em đã tích lũy Việc này giúp học sinh có cơ hội tiếp xúc trực tiếp với môi trường, từ đó vận dụng mọi khả năng của mình vào thực tiễn.

1.5.4 Các hình thức áp dụng dạy học tích hợp để giáo dục môi trường trong dạy học hoá học ở trường phổ thông

1.5.4.1 Thiết kế bài giảng tích hợp giáo dục môi trường

GV cần thiết kế các thao tác và hoạt động tổ chức cụ thể cho học sinh trong giờ học, giúp hướng dẫn học sinh từng bước tiếp cận và chiếm lĩnh kiến thức một cách tích cực và sáng tạo.

- Chuẩn bị đồ dùng dạy học phù hợp

- GV nghiên cứu kĩ và khai thác nội dung có yếu tố môi trường cần truyền đạt cho học sinh

1.5.4.2 Xây dựng các bài toán nhận thức tích hợp giáo dục môi trường

Ô nhiễm không khí, đất và nước không chỉ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người và đời sống động thực vật, mà còn gây hại cho các công trình xây dựng như cầu, cống và di tích lịch sử.

Mục tiêu dạy học của chương Nitơ - Photpho

- Vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất hoá học, ứng dụng của Nitơ, photpho

Amoniac, muối amoni, axit nitric và muối nitrat, axit photphoric và muối photphat là những hợp chất quan trọng trong hóa học Chúng có cấu tạo phân tử đặc trưng và tính chất vật lý, hóa học riêng biệt, đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng thực tiễn Ngoài ra, một số phân bón hóa học cũng được sản xuất từ những hợp chất này, góp phần vào sự phát triển nông nghiệp và cải thiện năng suất cây trồng Việc điều chế và nghiên cứu các hợp chất này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả sử dụng mà còn đảm bảo an toàn cho môi trường.

- Nguyên nhân của tính oxi hoá của đơn chất nitơ, photpho và khả năng thể hiện tính khử của chúng

- Nguyên nhân của sự giống nhau trong cùng một nhóm của nitơ, photpho, qui luật biến đổi tính chất đơn chất và hợp chất trong nhóm

- Nguyên tắc chung của phương pháp điều chế đơn chất nitơ, phot pho và hợp chất của chúng

- Vận dụng vị trí và cấu tạo phân tử để so sánh độ hoạt động của các nguyên tố với nhau

- Giải thích đƣợc các hiện tƣợng vật lí, hóa học có liên quan đến các nguyên tố Nitơ- Photpho

- Giải đƣợc các bài tập có liên quan đến các nguyên tố Nitơ- Photpho

Học sinh rèn luyện các kĩ năng:

Vận dụng kiến thức về cấu tạo nguyên tử và liên kết hóa học giúp dự đoán các tính chất cơ bản của nitơ và photpho, cũng như các hợp chất của chúng Nitơ có tính chất khí, không màu, không mùi, trong khi photpho tồn tại dưới nhiều dạng khác nhau, với tính chất hóa học đa dạng Phân tích các phản ứng hóa học của chúng cho thấy nitơ thường tạo liên kết bền vững với các nguyên tố khác, trong khi photpho có thể tạo ra nhiều hợp chất khác nhau, từ oxit đến axit Sự hiểu biết này giúp giải thích các tính chất hóa học đặc trưng của nitơ và photpho, cũng như ứng dụng của chúng trong đời sống.

Viết các phương trình oxi hoá - khử và phản ứng trao đổi dưới dạng phân tử và ion là rất quan trọng trong hóa học Ngoài ra, cần trình bày và hiểu rõ tính chất hóa học của nitơ, photpho cùng với các hợp chất của chúng để nắm vững kiến thức cơ bản trong lĩnh vực này.

- Phân biệt một số hợp chất của nitơ, photpho dựa vào phản ứng hoá học đặc trƣng

- Quan sát,mô tả, giải thích các hiện tƣợng thí nghiệm nghiên cứu về nitơ, photpho và hợp chất của chúng

Thực hiện các thí nghiệm đơn giản để nghiên cứu tính chất hóa học của nitơ, photpho và các hợp chất như amoniac, muối amoni, axit nitric, muối nitrat, axit photphoric và muối photphat, cũng như một số loại phân bón hóa học thông thường.

- Biết làm việc hợp tác với các học sinh khác để xây dựng kiến thức mới về nitơ, photpho và các hợp chất của chúng

- Giải các dạng bài tập hoá học có liên quan đến các kiến thức về đơn chất và hợp chất của nitơ, photpho

- Phân tích, so sánh đối chiếu và tổng hợp và vận dụng kiến thức để giải quyết các yêu cầu của thực tiễn về bảo vệ môi trường

2.1.3 Giáo dục tình cảm, thái độ

- Tự giác, tích cực nghiên cứu tính chất của các chất

- Nâng cao ý thức tự giác, siêng năng , bồi dƣỡng tác phong nhanh nhẹn, sáng tạo và chính xác trong học tập

- Biết đƣợc tầm quan trọng của các nguyên tố nitơ, photpho và các hợp chất của chúng trong nền kinh tế quốc dân.

Mục tiêu dạy học của chơng Cacbon - Silic

- Tạo dựng niềm tin vào khoa học, gắn kiến thức khoa học vào xã hội, phát huy ứng dụng của hóa học trong thực tế

Khi học tập, làm thí nghiệm và nghiên cứu khoa học, việc có tác phong cẩn thận và nghiêm túc là rất quan trọng, đặc biệt khi tiếp xúc với các hóa chất độc hại và nguy hiểm.

2.2 Mục tiêu dạy học của chương Cacbon - Silic

- Vị trí, cấu tạo nguyên tử, tính chất hoá học, ứng dụng cacbon, silic

Cacbon monooxit và cacbon đioxit là hai hợp chất quan trọng với cấu tạo phân tử đặc trưng và tính chất vật lý khác nhau, đóng vai trò quan trọng trong môi trường và công nghiệp Muối cacbonat và silic đioxit có ứng dụng rộng rãi trong sản xuất vật liệu xây dựng và hóa chất Axit silixic và muối silicat là những hợp chất hữu ích trong ngành công nghiệp gốm sứ, bao gồm gạch, ngói, sành và sứ Ngoài ra, ximăng là một trong những thành phần thiết yếu trong xây dựng, nhấn mạnh tầm quan trọng của các hợp chất này trong đời sống hàng ngày và các ứng dụng công nghiệp.

- Nguyên nhân của tính oxi hoá của đơn chất cacbon, silic và khả năng thể hiện tính khử của chúng

- Nguyên nhân của sự giống nhau trong cùng một nhóm của cacbon, silic, qui luật biến đổi tính chất đơn chất và hợp chất trong nhóm

- Nguyên tắc chung của phơng pháp điều chế đơn chất cacbon, silic và hợp chất của chúng

Vận dụng kiến thức về cấu tạo nguyên tử và liên kết hóa học, chúng ta có thể dự đoán các tính chất cơ bản của đơn chất cacbon và silic, cũng như các hợp chất của chúng Điều này giúp giải thích được những đặc điểm hóa học và vật lý của cacbon và silic, từ đó hiểu rõ hơn về vai trò và ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực khác nhau.

- Giải thích đƣợc các hiện tƣợng vật lí, hóa học có liên quan đến các nguyên tố Cacbon- Silic

- Giải các bài tập có liên quan đến các nguyên tố Cacbon- Silic

Học sinh rèn luyện các kĩ năng:

Việc viết các phương trình oxi hoá - khử và phản ứng trao đổi dưới dạng phân tử và ion là rất quan trọng trong hóa học Đồng thời, cần trình bày và hiểu rõ tính chất hoá học của cacbon, silic cùng với các hợp chất của chúng Các phản ứng này không chỉ giúp nắm bắt kiến thức cơ bản mà còn hỗ trợ trong việc nghiên cứu sâu hơn về các nguyên tố và hợp chất.

- Quan sát,mô tả, giải thích các hiện tƣợng thí nghiệm nghiên cứu về cacbon, silic và hợp chất của chúng

Thực hiện các thí nghiệm đơn giản để nghiên cứu tính chất hóa học của cacbon, silic và các hợp chất như cacbon monooxit, cacbon đioxit, muối cacbonat và muối silicat Những thí nghiệm này giúp hiểu rõ hơn về đặc điểm và ứng dụng của các nguyên tố và hợp chất này trong hóa học.

- Biết làm việc hợp tác với các học sinh khác để xây dựng kiến thức mới về cacbon, silic và hợp chất của chúng

- Giải các dạng bài tập hoá học có liên quan đến các kiến thức về đơn chất và hợp chất của cacbon, silic

- Phân tích, so sánh đối chiếu và tổng hợp và vận dụng kiến thức để giải quyết các yêu cầu của thực tiễn về bảo vệ môi trường

2.2.3 Giáo dục tình cảm, thái độ

- Nâng cao ý thức tự giác, siêng năng, bồi dƣỡng tác phong nhanh nhẹn, sáng tạo và chính xác trong học tập

- Có ý thức bảo vệ, giữ gìn môi trường sống.

Xây dựng các bài toán nhận thức về môi trường

2.3.1 Quy trình xây dựng BTNT

Trong dạy học bằng BTNT, yếu tố quan trọng nhất là xây dựng BTNT, dựa trên lý luận và thực tiễn Điều này liên quan đến nội dung và cấu trúc chương trình sách giáo khoa, cũng như đặc điểm của đối tượng học sinh Chúng tôi đề xuất các phương pháp hiệu quả để phát triển BTNT, nhằm nâng cao chất lượng dạy học.

- Bước 1 : Xác định mục tiêu bài học hoặc từng phần của bài học cần nghiên cứu

- Bước 2 : Xác định trình độ nhận thức của học sinh

- Bước 3 : Vận dụng lí thuyết chủ đạo (nếu có) hoặc những kiến thức hóa học cơ bản đã đƣợc hình thành

- Bước 4 : Xác định mối liên hệ giữa kiến thức đã biết và kiến thức cần tiếp thu

Bước 5: Áp dụng hệ thống câu hỏi liên quan đến các kiến thức cần thiết và phát triển BTNT Dự đoán các kiến thức cần đạt được dựa trên những kiến thức chủ đạo đã có Kiểm tra các kiến thức dự đoán thông qua câu hỏi phản biện và các thí nghiệm chứng minh.

2.3.2 Nguyên tắc xây dựng bài toán nhận thức tích hợp về môi trường

Dựa trên mục đích, nội dung và phương pháp dạy học hóa học, cũng như tâm lý học sinh và chương trình hóa học phổ thông, có thể thiết kế các bài toán hóa học liên quan đến môi trường Việc này cần tuân thủ các nguyên tắc nhất định để đảm bảo tính hiệu quả trong giảng dạy.

Cơ sở lý thuyết là nền tảng quan trọng trong việc thiết kế bài tập giáo dục, bao gồm các định luật, khái niệm, học thuyết, nguyên lý và mệnh đề Những kiến thức này cần được truyền thụ, rèn luyện và kiểm tra đánh giá một cách hiệu quả thông qua các bài tập phù hợp.

- Cơ sở thực tiễn : Dựa vào các ứng dụng, các quá trình sản xuất, đời sống lao động sản xuất, các hiện tƣợng về thiên nhiên

Để tạo ra những bài tập hóa học mới, giáo viên cần nắm vững sự phân loại các kiểu bài tập và quy luật biến hóa Bằng cách áp dụng các quy luật này, nội dung bài tập có thể được biến đổi từ những bài tập mẫu sơ đẳng thành nhiều dạng khác nhau Có thể thực hiện việc này theo sáu cách khác nhau.

1 Nghịch đảo giữa điều kiện (cho) và yêu cầu (tìm)

2 Phức tạp hoá điều kiện

3 Phức tạp hoá yêu cầu

4 Ghép nội dung nhiều bài toán lại với nhau

5 Phức tạp hoá cả điều kiện lẫn yêu cầu

6 Biến đổi bài tập tự luận sang bài tập trắc nghiệm khách quan và ngƣợc lại Nguyên tắc trên giúp ta nắm đƣợc cơ chế biến hoá nội dung bài tập theo những hướng có mức độ phức tạp, khó khăn khác nhau phù hợp với từng mục đích dạy học

- Thiết kế những bài toán hoá học có nội dung liên quan đến môi trường nhưng không quá xa rời nội dung chương trình hoá học

Bài toán hóa học không chỉ tổng hợp kiến thức mà còn phát triển tư duy sáng tạo, đồng thời kích thích sự ham hiểu biết và khám phá của học sinh.

2.3.3 Quy trình sử dụng BTNT tích hợp trong dạy học về vấn đề môi trường

Quy trình để sử dụng BTNT trong dạy học tích hợp về vấn đề môi trường bao gồm 3 bước :

- Bước 1 : Học sinh nghiên cứu BTNT

Học sinh sử dụng bài tập nhóm do giáo viên thiết kế để áp dụng kiến thức đã học, kết hợp với tình hình thực tế của môi trường nhằm phát hiện mâu thuẫn.

Kiến thức về môi trường rất gần gũi với học sinh, nhưng nhiều em chưa hiểu rõ nguyên nhân của các hiện tượng môi trường hiện nay Nhiệm vụ của bài tập nhóm (BTNT) là giúp học sinh nhận thức rõ nguyên nhân và tìm ra giải pháp khắc phục Giáo viên nên chia lớp thành các nhóm để thảo luận và nghiên cứu, từ đó mỗi nhóm sẽ trả lời các câu hỏi trong BTNT Trong quá trình này, giáo viên có thể hỗ trợ và hướng dẫn học sinh.

- Bước 3 : Rút ra kết luận

Giáo viên và học sinh cùng nhau xác định những kiến thức cần tiếp thu, hệ thống hóa và ghi nhớ, đồng thời thảo luận để tìm ra các giải pháp hiệu quả nhằm bảo vệ môi trường và khắc phục tình trạng ô nhiễm.

Sau đây là ví dụ áp dụng quy trình và nguyên tắc xây dựng BTNT về môi trường:

Ví dụ 1: Nghiên cứu nguyên nhân gây mưa axit

 Bước 1: Học sinh nghiên cứu BTNT

- Nêu khái niệm mƣa axit?

- Nêu tác hại của mƣa axit và thực trạng hiện nay?

SO2 và NOx có mặt trong khí thải từ các nhà máy điện, ôtô, và các trung tâm công nghiệp, cũng như từ núi lửa, thảm thực vật mục nát và bụi biển Những chất này gây ra hiện tượng mưa axit do chúng phản ứng với hơi nước trong khí quyển, tạo thành axit sulfuric và axit nitric, làm giảm pH của mưa và gây hại cho môi trường.

- Trình bày cơ chế của việc hình thành mƣa axit từ SO2 và NOx?

- Nêu các giải pháp khắc phục để giảm thiểu hiện tƣợng mƣa axit?

- Từng nhóm học sinh thảo luận, cử đại diện lên thuyết trình, giải thích về câu trả lời của nhóm mình

Học sinh nghiên cứu bài tập nhóm và sách giáo khoa sẽ nhận ra mâu thuẫn về sự tồn tại của các khí SO2 và NOx trong khí thải từ nhà máy, ôtô, khu công nghiệp và núi lửa, đồng thời hiểu rõ lý do chúng là nguyên nhân gây ra mưa axit Thông qua việc trả lời các câu hỏi liên quan, học sinh sẽ có cái nhìn sâu sắc hơn về vấn đề này.

- Mƣa axit là thuật ngữ đƣợc sử dụng để mô tả lƣợng mƣa có độ PH nhỏ hơn 5,6

Mưa axit là một dạng ô nhiễm môi trường nghiêm trọng, đang trở thành chủ đề tranh luận lớn do những tác động tiêu cực mà nó gây ra cho hệ sinh thái toàn cầu Trong suốt thập kỷ qua, hiện tượng này đã dẫn đến sự hủy hoại hàng trăm hồ, sông và suối, ảnh hưởng sâu rộng đến môi trường tự nhiên.

Khóa luận tốt nghiệp đại học của GVHD PGS.TS Lê Văn Năm tập trung vào các công trình kiến trúc trên toàn cầu, nhấn mạnh tác động tiêu cực của chúng đến sự suy thoái đất đai Điều này không chỉ ảnh hưởng đến cuộc sống của con người mà còn gây hại cho các loài động thực vật.

Khí SO2 và NOx khi thải ra ngoài môi trường gặp hơi nước sẽ tạo thành axit sulfuric (H2SO4) và axit nitric (HNO3) Khi trời mưa, các axit này hòa tan trong nước mưa, làm giảm pH của nước, khiến nước mưa trở nên độc hại hơn do có khả năng hòa tan các bụi kim loại và oxit kim loại như oxit chì Nước mưa có pH thấp không chỉ gây nguy hiểm cho các loài thủy sinh khi đổ vào ao hồ, sông suối mà còn làm tăng độ chua của đất, hòa tan các nguyên tố cần thiết cho cây trồng như canxi và magiê, dẫn đến suy thoái đất và sự phát triển kém của cây Thêm vào đó, nước mưa axit còn làm rỉ sét các vật liệu kim loại như sắt, đồng, kẽm, từ đó giảm tuổi thọ của các công trình kiến trúc.

- Quá trình tạo thành axit dược mô tả bởi các phương trình hóa học sau:

Quá trình đốt cháy l-u huỳnh trong khí oxi sẽ sinh ra l-u huỳnh đioxit

Phản ứng hoá hợp giữa l-u huỳnh đioxit và các hợp chất gốc hiđrôxyl

Phản ứng giữa hợp chất gốc HOSO 2 và O 2 sẽ cho ra hợp chất gốc HO 2 và

SO3(k) + H2O(l) → H2SO4(l) L-u huỳnh trioxit SO 3 sẽ phản ứng với n-ớc và tạo ra axit sulfuric H 2 SO 4 Đây chính là thành phần chủ yếu của m-a axit

3NO 2 (k) + H 2 O(l) → 2HNO 3 (l) + NO(k) Axít nitric HNO3 chính là thành phần của mƣa axít

- Để giảm thiểu tình trạng ma axit chúng ta cần phải:

+ Tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về phát thải nhằm hạn chế tối đa phát tán SOx và NOx vào khí quyển

THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

Tiêu đề	Giáo Dục Môi Trường Cho Học Sinh Thông Qua Bài Toán Nhận Thức - Tích Hợp Về Môi Trường Chương Nitơ - Photpho Và Chương Cacbon - Silic (Hóa Học 11 Thpt)
Tác giả	Trần Thị An Giang
Người hướng dẫn	PGS.TS. Lê Văn Năm
Trường học	Trường Đại Học Vinh
Chuyên ngành	Phương Pháp Giảng Dạy
Thể loại	Khoá Luận Tốt Nghiệp Đại Học
Năm xuất bản	2014
Thành phố	Nghệ An

Định dạng
Số trang	130
Dung lượng	1,12 MB