BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VỤ GIÁO DỤC TRUNG HỌC DỰ ÁN GIÁO DỤC TRUNG HỌC PHỔ THÔNG GIAI ĐOẠN TÀI LIỆU TẬP HUẤN DẠY HỌC TÍCH HỢP LIÊN MÔN Lĩnh vực: KHOA HỌC TỰ NHIÊN Dành cho CBQL giáo viên Trung học phổ thông Hà Nội, năm 2015 Mục lục Lời nói đầu Phần I MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ DẠY HỌC TÍCH HỢP LIÊN MÔN I Khái niệm dạy học tích hợp liên môn II Ưu điểm việc dạy học theo chủ đề tích hợp liên môn III Bố trí giáo viên giảng dạy IV Xây dựng chủ đề dạy học tích hợp liên môn V Tổ chức dạy học chủ đề tích hợp liên môn 12 Phần II GIỚI THIỆU MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP LIÊN MÔN 21 A TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP MÔN KHTN 21 Hoạt động 1: Đặc điểm dạy học môn KHTN 21 Hoạt động 2: Các mức độ tích hợp dạy học môn KHTN 21 Hoạt động 3: Qui trình hướng dẫn xây dựng chủ đề tích hợp môn KHTN 22 Hoạt động 4: Thiết kế tiến trình hoạt động dạy học chủ đề tích hợp 22 Hoạt động 5: Phân tích tiến trình hoạt động dạy học chủ đề tích hợp 23 B TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP CÁC CHỦ ĐỀ MÔN KHTN 37 CHỦ ĐỀ CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT TRONG CƠ THỂ ĐỘNG VẬT 37 I Giới thiệu chung 37 II Kế hoạch dạy học 43 III Thiết bị dạy học tài liệu bổ trợ 45 IV Dự kiến thuận lợi, khó khăn cách khắc phục 45 CHỦ ĐỀ NGUYÊN TỬ, NGUYÊN TỐ HÓA HỌC VÀ SỰ SỐNG 47 I Giới thiệu chung 47 II Kế hoạch dạy học 49 III Thiết bị dạy học tài liệu bổ trợ 53 IV Dự kiến thuận lợi, khó khăn cách khắc phục 65 CHỦ ĐỀ SỰ CHUYỂN THỂ CỦA CÁC CHẤT ĐỐI VỚI CON NGƯỜI, KHÍ HẬU VÀ PHÂN BỐ SINH VẬT TRÊN TRÁI ĐẤT 67 I Giới thiệu chung 67 II Kế hoạch dạy học 69 III Thiết bị dạy học tài liệu bổ trợ 82 IV Dự kiến thuận lợi, khó khăn cách khắc phục 83 CHỦ ĐỀ KHÔNG KHÍ XUNG QUANH EM 84 I Giới thiệu chung 84 II Kế hoạch dạy học 88 III Thiết bị dạy học tài liệu bổ trợ 95 IV Dự kiến thuận lợi, khó khăn cách khắc phục 123 CHỦ ĐỀ CON NGƯỜI VÀ MÔI TRƯỜNG 124 I Giới thiệu chung 124 II Kế hoạch dạy học 147 III Thiết bị dạy học tài liệu bổ trợ 153 IV Dự kiến thuận lợi, khó khăn cách khắc phục 155 TÀI LIỆU THAM KHẢO 157 Lời nói đầu (Lãnh đạo Vụ viết) PHẦN MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP LIÊN MÔN I Khái niệm dạy học tích hợp liên môn Dạy học tích hợp liên môn dạy học nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học "Tích hợp" nói đến phương pháp mục tiêu hoạt động dạy học "liên môn" đề cập tới nội dung dạy học Đã dạy học "tích hợp" chắn phải dạy kiến thức "liên môn" ngược lại, để đảm bảo hiệu dạy liên môn phải cách hướng tới mục tiêu tích hợp Ở mức độ thấp dạy học tích hợp lồng ghép nội dung giáo dục có liên quan vào trình dạy học môn học như: lồng ghép giáo dục đạo đức, lối sống; giáo dục pháp luật; giáo dục chủ quyền quốc gia biên giới, biển, đảo; giáo dục sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả, bảo vệ môi trường, an toàn giao thông Mức độ tích hợp cao phải xử lí nội dung kiến thức mối liên quan với nhau, bảo đảm cho học sinh vận dụng tổng hợp kiến thức cách hợp lí để giải vấn đề học tập, sống, đồng thời tránh việc học sinh phải học lại nhiều lần nội dung kiến thức môn học khác Chủ đề tích hợp liên môn chủ đề có nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học, thể ứng dụng chúng tượng, trình tự nhiên hay xã hội Ví dụ: Kiến thức Vật lí Công nghệ động cơ, máy phát điện; kiến thức Vật lí Hóa học nguồn điện hóa học; kiến thức Lịch sử Địa lí chủ quyền biển, đảo; kiến thức Ngữ văn Giáo dục Công dân giáo dục đạo đức, lối sống… Các chủ đề tích hợp liên môn có tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn học sinh, có ưu việc tạo động cơ, hứng thú học tập cho học sinh Học chủ đề tích hợp, liên môn, học sinh tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải tình thực tiễn, phải ghi nhớ kiến thức cách máy móc, nhờ lực phẩm chất học sinh hình thành phát triển Ngoài ra, dạy học chủ đề tích hợp, liên môn giúp cho học sinh học lại nhiều lần nội dung kiến thức môn học khác nhau, vừa gây tải, nhàm chán, vừa hiểu biết tổng quát khả ứng dụng kiến thức tổng hợp vào thực tiễn II Ưu điểm việc dạy học theo chủ đề tích hợp liên môn Đối với học sinh, trước hết, chủ đề liên môn, tích hợp có tính thực tiễn nên sinh động, hấp dẫn, có ưu việc tạo động cơ, hứng thú học tập cho học sinh Học chủ đề tích hợp, liên môn, học sinh tăng cường vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải tình thực tiễn, phải ghi nhớ kiến thức cách máy móc Điều quan trọng chủ đề tích hợp, liên môn giúp cho học sinh học lại nhiều lần nội dung kiến thức môn học khác nhau, vừa gây tải, nhàm chán, vừa hiểu biết tổng quát khả ứng dụng kiến thức tổng hợp vào thực tiễn Đối với giáo viên ban đầu có chút khó khăn việc phải tìm hiểu sâu kiến thức thuộc môn học khác Tuy nhiên khó khăn bước đầu khắc phục dễ dàng hai lý do: Một là, trình dạy học môn học mình, giáo viên thường xuyên phải dạy kiến thức có liên quan đến môn học khác có am hiểu kiến thức liên môn đó; Hai là, với việc đổi phương pháp dạy học nay, vai trò giáo viên không người truyền thụ kiến thức mà người tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt động học học sinh lớp học; vậy, giáo viên môn liên quan có điều kiện chủ động phối hợp, hỗ trợ dạy học Như vậy, dạy học theo chủ đề liên môn giảm tải cho giáo viên việc dạy kiến thức liên môn môn học mà có tác dụng bồi dưỡng, nâng cao kiến thức kĩ sư phạm cho giáo viên, góp phần phát triển đội ngũ giáo viên môn thành đội ngũ giáo viên có đủ lực dạy học kiến thức liên môn, tích hợp Thế hệ giáo viên tương lai đào tạo dạy học tích hợp, liên môn trình đào tạo giáo viên trường sư phạm III Bố trí giáo viên giảng dạy Trong thời gian đầu, tổ/nhóm chuyên môn thảo luận, phân công giáo viên phối hợp thực tham mưu để hiệu trưởng lựa chọn phân công giáo viên có điều kiện thuận lợi thực Thông qua việc triển khai dạy học chủ đề tích hợp liên môn qua sinh hoạt tổ/nhóm chuyên môn, giáo viên giúp tự bồi dưỡng để năm học sau giáo viên đảm nhận nhiều phân môn môn học tích hợp Việc quản lý dạy học chủ đề tích hợp liên môn cần thực theo hướng bảo đảm quyền tự chủ nhà trường, tổ/nhóm chuyên môn giáo viên; nâng cao lực đội ngũ cán quản lý công tác kiểm tra, giám sát hỗ trợ nhà trường thực kế hoạch giáo dục theo định hướng phát triển phẩm chất lực học sinh Chú trọng biện pháp nhằm tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất, thiết bị dạy học, thời gian, kinh phí…; khuyến khích, tạo động lực cho giáo viên tích cực, chủ động, sáng tạo thực kế hoạch, đề xuất điều chỉnh, báo cáo kết kinh nghiệm tổ chức dạy học chủ đề tích hợp liên môn Các hoạt động đạo, tra, kiểm tra cấp phải tôn trọng kế hoạch giáo dục phê duyệt nhà trường Các cấp quản lý chưa xếp loại dạy, chưa tra hoạt động sư phạm giáo viên dạy học chủ đề tích hợp liên môn Tập trung đổi sinh hoạt tổ/nhóm chuyên môn thông qua hoạt động nghiên cứu học Tăng cường hoạt động dự giờ, rút kinh nghiệm để điều chỉnh góp điều chỉnh nội dung dạy học chủ đề tích hợp liên môn; hoàn thiện bước nội dung chủ đề kế hoạch môn học, phương pháp hình thức tổ chức dạy học, kiểm tra, đánh giá kết học tập học sinh theo định hướng phát triển lực học sinh Nên ghi hình tiết dạy họp, thảo luận/rút kinh nghiệm để làm tư liệu chia sẻ cho giáo viên tham khảo Tổ chức tốt hoạt động sinh hoạt chuyên môn theo cụm trường; cử người phụ trách tổ chức quản lý hoạt động chuyên môn "Trường học kết nối" đạo trường tích cực tham gia hoạt động chuyên môn mạng; tăng cường tổ chức hội thảo, đánh giá tổng kết, rút kinh nghiệm việc thực dạy học chủ đề tích hợp liên môn Tăng cường hoạt động trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm kế hoạch giáo dục theo định hướng phát triển lực học sinh thông qua hình thức tổ chức hội nghị, hội thảo, học tập, giao lưu nhà trường với sở giáo dục triển khai mô hình trường học sở giáo dục khác IV Xây dựng chủ đề dạy học tích hợp liên môn Xác định nội dung dạy học tích hợp liên môn Tuy có mối liên hệ với chương trình môn học chương trình giáo dục trung học phổ thông hành có tính độc lập tương đối, thiết kế theo mạch kiến thức môn học nguyên tắc kiến thức học trước sở kiến thức học sau Vì thế, số nội dung kiến thức có liên quan đến nhiều môn học đưa vào chương trình môn học gây chồng chéo, tải Không thế, thời điểm dạy học kiến thức môn học khác khác nhau, thuật ngữ dùng khác nhau, gây khó khăn cho học sinh Để khắc phục khó khăn đó, chưa có chương trình mới, cần phải rà soát chương trình môn học có liên quan với chương trình giáo dục phổ thông hành, tìm kiến thức chung để xây dựng thành chủ đề dạy học tích hợp liên môn Ví dụ: - Trong chương trình môn Vật lí, Hóa học, Sinh học, Địa lí có nội dung kiến thức chung thuộc chủ đề như: Cấu tạo chất, Năng lượng, Cơ khí Rà soát chương trình môn học này, xác định số kiến thức liên môn sau: + Kiến thức "Cấu tạo chất", "Thuyết động học phân tử" "Các định luật chất khí" môn Vật lí 10 kiến thức "Nguyên tử" "Liên kết hóa học" môn Hóa học 10; + Kiến thức "Chất rắn kết tinh Chất rắn vô định hình", "Biến dạng vật rắn" môn Vật lí 10 kiến thức "Liên kết ion, tinh thể ion", "Tinh thể nguyên tử tinh thể phân tử" môn Hóa học 10; + Kiến thức "Sự chuyển thể chất", "Độ ẩm không khí" môn Vật lí 10 kiến thức "Ngưng đọng nước khí Mưa" môn Địa lí 10 - Trong chương trình môn Ngữ Văn, Lịch sử, Địa lí, Giáo dục Công dân, có nội dung kiến thức chung thuộc chủ đề như: Môi trường, Bùng nổ dân số, Dịch bệnh, Truyền thống dân tộc, Xu hướng toàn cầu hóa khu vực hóa Rà soát chương trình môn học này, xác định số kiến thức liên môn sau: + Môn Lịch sử Địa lý có kiến thức chung về: Điều kiện tự nhiên vị trí địa lý, Phát kiến địa lý, Hệ thống đồ, Lịch sử Địa lí quốc gia vùng lãnh thổ giới; + Môn Ngữ văn Lịch sử có kiến thức chung về: Các tác phẩm văn học, Văn học nước ngoài, Văn hóa Phục hưng, Các tảc giả, tác phẩm; - Trong chương trình môn Vật lí, Hóa học, Sinh học, Địa lí, Công nghệ có nội dung kiến thức chung ứng dụng đời sống kĩ thuật Rà soát chương trình môn học này, xác định số kiến thức liên môn sau: + Kiến thức "Nội biến đổi nội năng", "Các nguyên lí nhiệt động lực học" môn Vật lí 10 kiến thức "Động đốt trong" môn Công nghệ 11; + Kiến thức dòng điện xoay chiều" môn Vật lý kiến thức động điện, máy phát điện môn Công nghệ Dạy học theo chủ đề tích hợp liên môn đề cập đến nội dung dạy học, đến hình thức tổ chức phương pháp dạy học, đến nội dung phương pháp kiểm tra, đánh giá kết học tập Chương trình giáo dục tồn nội dung kiến thức liên môn, việc dạy học tích hợp liên môn cần phải thực chương trình hành, việc thiết kế, xếp nội dung dạy học chương trình, sách giáo khoa chưa thật tạo nhiều thuận lợi cho mục tiêu Việc lựa chọn nội dung dạy học để xây dựng chủ đề tích hợp liên môn phù hợp nhằm khắc phục khó khăn Xây dựng chủ đề dạy học tích hợp liên môn Bộ Giáo dục Đào tạo (GDĐT) giao quyền tự chủ xây dựng thực kế hoạch giáo dục, phát huy vai trò sáng tạo nhà trường giáo viên; đạo sở giáo dục trung học, tổ chuyên môn giáo viên chủ động, linh hoạt việc xây dựng kế hoạch giáo dục định hướng phát triển lực học sinh phù hợp với điều kiện thực tế nhà trường, địa phương khả học sinh Từ năm học 2013-2014, trường phổ thông giao quyền tự chủ việc xây dựng triển khai kế hoạch giáo dục dựa vào mục tiêu giáo dục quy định chương trình góp phần nâng cao chất lượng giáo dục, phù hợp với điều kiện cụ thể nhà trường theo tinh thần văn đạo Bộ GDĐT: Công văn số 3535/BGDĐT-GDTrH ngày 27 tháng năm 2013 việc Hướng dẫn triển khai thực phương pháp “Bàn tay nặn bột” phương pháp dạy học tích cực khác; Công văn số 791/HD-BGDĐT ngày 25 tháng năm 2013 việc hướng dẫn thí điểm phát triển chương trình giáo dục nhà trường phổ thông; Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH ngày 08 tháng 10 năm 2014 việc hướng dẫn sinh hoạt chuyên môn đổi phương pháp dạy học kiểm tra, đánh giá; tổ chức quản lí hoạt động chuyên môn trường trung học/trung tâm giáo dục thường xuyên qua mạng; công văn hướng dẫn thực nhiệm vụ giáo dục trung học năm Theo đó, thay cho việc dạy học thực theo bài/tiết sách giáo khoa nay, tổ/nhóm chuyên môn vào chương trình sách giáo khoa hành, lựa chọn nội dung để xây dựng chủ đề dạy học môn học chủ đề tích hợp liên môn phù hợp với việc sử dụng phương pháp dạy học tích cực điều kiện thực tế nhà trường Trên sở rà soát chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ theo chương trình hành hoạt động học dự kiến tổ chức cho học sinh theo phương pháp dạy học tích cực, xác định lực phẩm chất hình thành cho học sinh chuyên đề xây dựng Các kiến thức liên môn nằm chương trình lớp khác lựa chọn để xây dựng thành chủ đề dạy học tích hợp liên môn Tùy vào điều kiện, hoàn cảnh cụ thể, nhà trường xây dựng chủ đề tích hợp liên môn phù hợp Trong thời gian đầu, để tránh xáo trộn nhiều gây khó khăn cho việc thực kế hoạch giáo dục chung, nhà trường chọn nội dung kiến thức liên môn nằm chương trình lớp để xây dựng chủ đề dạy học tích hợp liên môn, đảm bảo hoàn thành chương trình môn học khối năm học Trong năm học tiếp theo, sở chủ đề tích hợp liên môn xây dựng thực hiện, nhà trường tiếp tục mở rộng xây dựng chủ đề tích hợp liên môn toàn kế hoạch giáo dục nhà trường Trong năm học 2015-2016, có điều kiện thuận lợi, nhà trường giao cho tổ/nhóm chuyên môn xây dựng thực vài chủ đề tích hợp liên môn phù hợp Trong trường hợp chưa có điều kiện thực năm học 2015-2016, nhà trường cần tổ chức xây dựng kế hoạch giáo dục có chủ đề tích hợp liên môn để thực từ năm học 2016-2017 Nội dung trình bày chủ đề tích hợp liên môn 3.1 Tên chủ đề Căn vào nội dung kiến thức ứng dụng chúng thực tiễn để xác định tên chủ đề cho phù hợp, thể nội dung tích hợp liên môn 3.2 Nội dung chương trình môn học tích hợp chủ đề - Trình bày nội dung kiến thức thuộc chương trình môn học dạy học tích hợp chủ đề; nêu rõ yêu cầu cần đạt; tên (tiết), thời lượng phân phối chương trình hành thời điểm dạy học theo chương trình hành; 10 Gồm hạt mang điện âm gọi electron (hay điện tử) Khối lượng electron xấp xỉ 1/1840 khối lượng nguyên tử hiđro nguyên tử nhẹ nhất, tức bằng: m e = 9,1095.10-31 kg hay 0,00055 đơn vị Cacbon (đv.C) Điện tích electron -1,6.10-19 Culông Đó điện tích nhỏ nhất, gọi điện tích nguyên tố Hạt nhân a) Hạt nhân nguyên tử gồm hạt proton nơtron Proton Proton có điện tích điện tích electron ngược dấu tức +1,6.10-19 Culông Như proton electron mang điện tích nguyên tố, có dấu ngược Để thuận tiện, người ta quy ước lấy điện tích nguyên tố làm đơn vị, coi điện tích electron 1- điện tích proton 1+ Nơtron Hạt nơtron không mang điện, có khối lượng xấp xỉ khối lượng proton bằng: mp = mn = 1,67.10-27 kg hay xấp xỉ đv.C b Kích thước, khối lượng nguyên tử Kích thước: Nếu hình dung nguyên tử khối cầu có đường kính khoảng 10-10 m Để biểu thị kích thước nguyên tử, người ta dùng đơn vị Angxtrom kí hiệu Å (1Å = 10-10 m hay 1Å = 10-8 cm) Nguyên tử nhỏ hiđro có bán kính khoảng 0,53 Å Đường kính hạt nhân nguyên tử nhỏ hơn, vào khoảng 10 -4 Å, đường kính nguyên tử lớn đường kính hạt nhân khoảng 10.000 lần Ta tưởng tượng phóng đại nguyên tử vàng lên 10 lần (một tỉ lấn !) có đường kính 30 cm nghĩa nguyên tử vừa bóng rổ Trong hạt nhân nguyên tử vàng có đường kính nhỏ 0,003 cm nghĩa có kích thước hạt cát nhỏ Bảng - Khối lượng điện tích hạt cấu tạo nên nguyên tử Tên Kí hiệu Electron e Proton p Nơtron n Khối lượng me = 9,1095 me ≈ 0,549 × 10 kg mp = 1,6726 −31 × 10 kg mn = 1,6750 −27 × 10 đv.C −3 Điện tích -1,602.10-19 C mp ≈ 1đv.C +1,602.10-19 C mn ≈ 1đv.C 43 × 10−27 kg Đường kính electron proton lại nhỏ nhiều: khoảng 10 -7 Å Electron chuyển động xung quanh hạt nhân Giữa electron hạt nhân chân không: từ ta thấy nguyên tử có cấu tạo rỗng Khối lượng : Khối lượng nguyên tử vào khoảng 10 -26 kg Nguyên tử nhẹ hiđro có khối lượng 1,67.10 -27 kg Khối lượng nguyên tử cacbon 1,99.10-26 kg Một lượng chất nhỏ chứa số nguyên tử lớn tới mức ta khó mà hình dung Ví dụ : Trong gam cacbon có 1023 nguyên tử cacbon Một lít nước chứa tới khoảng 9.1025 nguyên tử hiđro oxi 1.2 Nội dung Hạt nhân nguyên tử - Nguyên tố hoá học - Đồng vị a) Hạt nhân nguyên tử Điện tích hạt nhân Vì điện tích proton đơn vị điện tích dương (1+) nên hạt nhân có Z proton, điện tích hạt nhân Z+ Thực nghiệm cho biết nguyên tử trung hoà điện nên số proton hạt nhân số electron chuyển động quanh hạt nhân Như vật, nguyên tử: Điện tích hạt nhân = Số proton = Số electron Ví dụ: Điện tích hạt nhân nguyên tử oxi 8+, nguyên tử oxi có proton có electron Biết điện tích hạt nhân nguyên tử (cũng biết số proton số electron) tức nắm chìa khóa nhận biết nguyên tử Số hiệu nguyên tử Điện tích hạt nhân nguyên tử nguyên tố gọi số hiệu nguyên tử nguyên tố Số hiệu nguyên tử đặc trưng cho nguyên tố hoá học thường kí hiệu Z Ví dụ : Số hiệu nguyên tử nguyên tố urani 92 Vậy : điện tích hạt nhân nguyên tử urani 92+; có 92 proton hạt nhân 92 electron lớp vỏ Số khối Tổng số hạt proton (kí hiệu Z) tổng số hạt hạt nơtron (kí hiệu N) hạt nhân gọi số khối hạt nhân (kí hiệu A) 44 A=Z+N Ví dụ: Trong hạt nhân nguyên tử clo có 17 proton 18 nơtron, số khối hạt nhân nguyên tử clo là: 17 + 18 = 35 Khối lượng nguyên tử Khối lượng nguyên tử tổng khối lượng proton, nơtron electron có nguyên tử Nhưng khối lượng electron nhỏ so với khối lượng proton nơtron nên khối lượng nguyên tử coi khối lượng proton nơtron hạt nhân nguyên tử Ví dụ: Hạt nhân nguyên tử nhôm có 13 proton 14 nơtron, xung quanh hạt nhân có 13 electron Xác định khối lượng nguyên tử nhôm Khối lượng nguyên tử nhôm coi khối lượng 13 proton 14 nơtron Khối lượng proton nơtron xấp xỉ đv.C Vậy khối lượng nguyên tử nhôm 27 đv.C Như vậy, hạt nhân nhỏ so với nguyên tử lại tập trung toàn khối lượng nguyên tử Kí hiệu nguyên tử Để đặc trưng đầy đủ cho nguyên tố hoá học, bên cạnh kí hiệu thường dùng, người ta ghi dẫn sau A Z X X : kí hiệu nguyên tố Z : số hiệu nguyên tử A : số khối A = Z + N Ví dụ : Từ kí hiệu ta biết : - Số hiệu nguyên tử nguyên tố clo 17 ; điện tích hạt nhân nguyên tử 17+ ; hạt nhân có 17 proton (35 - 17) = 18 nơtron - Nguyên tử clo có 17 electron chuyên động quanh nhân 45 - Khối lượng nguyên tử clo 35 đv.C c) Đồng vị Khi nghiên cứu nguyên tử nguyên tố hoá học, người ta thấy hạt nhân nguyên tử đó, số proton số khối khác số nơtron khác Người gọi nguyên tử có số proton khác số nơtron đồng vị Chẳng hạn oxi có ba đồng vị : Cả ba đồng vị có proton hạt nhân số nơtron 8, 9, 10 b) Nguyên tố hoá học Tất nguyên tử có điện tích hạt nhân thuộc nguyên tố hoá học Như vậy, nguyên tử nguyên tố hoá học có số proton số electron Ví dụ : Tất nguyên tử có điện tích hạt nhân 17+ thuộc nguyên tố clo Các nguyên tử nguyên tố clo có 17 proton 17 electron Cho đến nay, người ta biết 92 nguyên tố tự nhiên khoảng 17 nguyên tố nhân tạo (tổng số khoảng 109 nguyên tố) Các nguyên tố nhân tạo chưa phát thấy Trái Đất hay nơi khác vũ trụ mà điều chế phòng thí nghiệm Tính chất nguyên tố hoá học tính chất tất nguyên tử nguyên tố Hầu hết nguyên tố hoá học hỗn hợp nhiều đồng vị, có vài nguyên tố có đồng vị Ngoài đồng vị tồn tự nhiên (khoảng 300), người ta điều chế đồng vị nhân tạo (khoảng 1000) Các đồng vị nguyên tố có tính chất hoá học giống Đối với nguyên tố hiđro, người ta biết ba đồng vị 11 H, 21 H, 31 H Khối lượng nguyên tử trung bình nguyên tố hoá học Vì hầu hết nguyên tố hoá học hỗn hợp nhiều đồng vị nên khối lượng nguyên tử nguyên tố khối lượng nguyên tử trung bình hỗn hợp đồng vị có kể đến tỉ lệ phần trăm đồng vị 46 1.3 Nội dung Thuyết electron – Định luật bảo toàn điện tích Thiết kế trình diễn MS.Powerpoint mô hình thí nghiệm giải thích nhiễm điện ma sát, tiếp xúc, hưởng ứng dựa thuyết electron định luật bảo toàn điện tích Bài viết giới thiệu nội dung thuyết electron định luật bảo toàn điện tích - chuẩn kiến thức, kỹ – Vật lý 11 1) Thuyết electron – Định luật bảo toàn điện tích a) Cấu tạo nguyên tử phương diện điện Điện tích nguyên tố: - Cấu tạo nguyên tử: + Hạt nhân mang điện dương: gồm protôn mang điện dương nơtron không mang điện + Các electron mang điện âm chuyển động xung quanh hạt nhân + Số electron = số proton nên nguyên tử trung hòa điện - Điện tích electron proton nhỏ nên gọi điện tích nguyên tố b) Thuyết electron: Thuyết dựa vào cư trú di chuyển electron để giải thích tượng điện tính chất điện vật gọi thuyết electron - Electron rời khỏi nguyên tử di chuyển từ nơi đến nơi khác + Nguyên tử electron trở thành Ion dương + Nguyên tử trung hòa nhận thêm electron trở thành Ion âm - Một vật có: Số e > số proton: nhiễm điện âm; Số e < số proton: nhiễm điện dương 2) Định luật bảo toàn điện tích: Trong hệ cô lập điện, tổng đại số điện tích không đổi 1.4 Nội dung Nguyên tố hóa học thể sinh vật Các nguyên tố hóa học cấu tạo nên thể sống 47 Trong tế bào chứa nhiều nguyên tố khác với hàm lượng khác Trong 100 nguyên tố hóa học có tự nhiên, tế bào có mặt 70 nguyên tố khác Trong nguyên tố có mặt tế bào, 16 nguyên tố (C, H, O, N, S, P, K, Mg, Ca, Fe, Ca, Cl, Na, Mn, Zn, I) nguyên tố có vai trò quan trọng việc cấu tạo nên thành phần tế bào, thực chức sống tế bào Sáu nguyên tố C, H, O, N, S, P gọi nguyên tố phát sinh sinh vật vai trò quan trọng chúng Các nguyên tố chiếm 97% khối lượng tế bào Từ nguyên tố này, cấu tạo nên tất hợp chất hữu tế bào nên có vai trò định tồn sống Ngoài 16 nguyên tố chủ yếu trên, tế bào có nhiều nguyên tố khác với hàm lượng vai trò khác Trong tế bào nhóm sinh vật khác nhau, hàm lượng nguyên tố không giống Hàm lượng nguyên tố tế bào thay đổi tuỳ thuộc điều kiện môi trường (thực vật, VSV), chế độ dinh dưỡng (động vật): + Nguyên tố đại lượng : C, H, O, N, P, K, S, Ca, Mg + Nguyên tố vi lượng : Fe, Mn, B, Cl, Zn, Cu, Mo, Ni Với thực vật, nguyên tố dinh dưỡng khoáng đất có vai trò quan trọng Nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu thực vật nguyên tố mà thiếu không hoàn thành chu trình sống, thay nguyên tố khác trực tiếp tham gia vào trình chuyển hóa vật chất thể 48 Hình Các nguyên tố khoáng đa lượng vi lượng cần cho Ở người, gần toàn khối lượng (99%) thể người tạo thành từ sáu nguyên tố: oxi, carbon, hydro, nitơ, canxi, phốt Hình Vai trò nguồn cung cấp vitamin (khoáng) cho người Tỉ lệ phần trăm nguyên tố thể chúng ta: Oxy (65%) Kali (0,4%) 12 Đồng, Kẽm, Selen, Carbon (18,6%) Natri (0,2%) Molybđen, Flo, Iot, Hydro (9,7%) Clo (0,2%) Mangan, Coban, Sắt Nitơ (3,2%) 10 Magiê (0,06%) (0,70%) 49 Canxi (1,8%) Phốt (1.0%) 11 Lưu huỳnh (0,04%) 13 Liti, Stronti, Nhôm, Silic, Chì, Vanadi, Arsen, Brom (rất ít) Vai trò nguyên tố hóa học với thể sống a Vai trò nguyên tố khoáng với thực vật Các nguyên tố khoáng đóng vai trò quan trọng đời sống thực vật: - Chất khoáng thành phần xây dựng nên chất hữu cơ chất nguyên sinh, cấu trúc nên tế bào quan Ngoài nguyên tố đại lượng nguyên tố có vai trò chủ yếu việc tạo nên chất sống, nói chất khoáng nhiều có dạng liên kết hợp chất hữu liên kết hóa học hay hóa lý có độ bền khác Ví dụ N, S thành phần bắt buộc protein; P, N có mặt acid nucleic, phospholipid; Mg N cấu tạo nên chlorophyll Hình Các nguyên tố khoáng cần cho - Nguyên tố khoáng tham gia vào trình điều chỉnh hoạt động trao đổi chất, hoạt động sinh lý Vai trò điều chỉnh nguyên tố khoáng thông qua: + Chất khoáng có tác dụng điều tiết cách mạnh mẽ trình sống thông qua tác động đến chi tiêu hóa lý hóa keo chất nguyên sinh điện tích, độ bền, khả ngậm nước, độ phân tán, độ nhớt v.v hệ keo 50 Nhìn chung, ion hóa trị làm tăng độ trương keo mạnh ion hóa trị đặc biệt ion hóa trị + Chất khoáng có khả điều tiết hoạt động sinh lý thông qua tác động đến hệ enzyme hệ thống hợp chất khác có vai trò quan trọng trao đổi chất trao đổi lượng - Các nguyên tố khoáng có khả làm tăng tính chống chịu thực vật điều kiện bất lợi số nguyên tố đại lượng, vi lượng làm tăng tính chống chịu hạn, chịu rét chịu bệnh Hiện tượng thiếu nguyên tố dinh dưỡng thường biểu thành dấu hiệu màu sắc đặc trưng Ví dụ: + Thiếu đạm (N): vàng nhạt, cằn cỗi + Thiếu lân (P): vàng đỏ, trổ hoa trễ, chín muộn + Thiếu Kali: ảnh hưởng đến sức chống chịu + Thiếu Ca: ảnh hưởng đến độ vững cây, rễ bị thối, khô héo + Thiếu Mg: Hình Cây thiếu Magie b Vai trò nguyên tố với thể người - Oxygen (O) chiếm khoảng 65%, tham gia cấu tạo hầu hết chất hữu cơ, phân tử nướcvà tham gia vào trình hô hấp - Carbon (C) chiếm khoảng 18%, tạo liên kết với nguyên tử khác, tạo khung chất hữu 51 - Hydrogen (H) chiếm khoảng 10%, thành phần nước hầu hết chất hữu - Nitrogen (N) có khoảng 3%, tham gia cấu tạo protein, acidnucleic - Calcium (Ca) có khoảng 1,5% thành phần xương răng, có vai trò quan trọng co cơ, dẫn truyền xung thần kinh đông máu - Phosphor (P) có khoảng 1%, giữ vai trò quan trọng chuyển hoá lượng, thành phần acid nucleic - Kalium (K) (Potassium), có khoảng 0,4% cation (ion+) chủ yếu tế bào, giữ vai trò quan trọng cho hoạt động thần kinh co - Sulfua (S) có khoảng 0,3%, có mặt thành phần phần lớn protein - Natrium (Na) (Sodium), có khoảng 0,2% cation chủ yếu dịch mô, giữ vai trò quan trọng cân chất dịch, dẫn truyền xung thần kinh - Magnesium (Mg) khoảng 0,1% thành phần nhiều hệ enzyme quan trọng, cần thiết cho máu mô Hình Nhu cầu canxi thể - Magnesium (Mg) khoảng 0,1% thành phần nhiều hệ enzyme quan trọng, cần thiết cho máu mô - Chlor (Cl) khoảng 0,1%, anion (ion-) chủ yếu dịch thể, có vai trò cân nội dịch - Sắt (Fe) (Ferrum) có dấu vết, thành phần hemoglobin, myoglobin số enzyme 52 - Iod (I) - có dấu vết thành phần hormone tuyến giáp Hình Nguồn cung cấp chất khoáng cho người từ thực phẩm Hình Ảnh hưởng mức hàm lượng nguyên tố (Cx) chức tế bào tình trạng sức khoẻ người Học sinh làm trình bày poster giới thiệu vai trò quan trọng nguyên tố hóa học với sống bệnh tật thiếu nguyên tố hóa học Có thể cho HS trả lời số câu hỏi sau học nội dung này: Câu Vì cần phải bón phân với liều lượng hợp lí tùy thuộc vào loại đất, loại phân bón, giống loại trồng? Trả lời : - Phân bón nguồn quan trọng cung cấp dinh dưỡng cho trồng 53 - Liều lượng phân bón cao mức cần thiết không độc hại mà gây ô nhiễm môi trường ví dụ, lượng Mo mô thực vật đạt 20 mg/1kg chất khô hay cao hơn, dộng vật ăn rau tươi bị ngộ độc Mo người xuất bệnh Gút Dư lượng phân bón khoáng chất làm xấu lí tính cấu trúc đất, giết chết vi sinh vật có lợi bị rửa trôi xuống ao hồ sông suối gây ô nhiễm nguồn nước Do cần bón phân hợp lí (đúng lúc, lượng, cách, loại) để sinh trưởng tốt, suất cao, hiệu phân bón cao mà lại giảm chi phí, không gây ô nhiễm Câu Hãy liên hệ thực tế, nêu số biện pháp giúp chuyển hóa loại muối khoảng không tan thành dạng họa tan dễ hấp thụ cây? Trả lời : Rễ hấp thụ muối khoáng dạng hòa tan Sự chuyển hóa chất khoáng dạng không tan thành dạng hấp thụ chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố môi trường hàm lượng nước, độ thoáng, độ pH, nhiệt độ, vi sinh vật đất Nhưng yếu tố lại chiểu ảnh hưởng cấu trúc đất Để giúp cho trình chuyển hóa chất khoáng từ dạng không tan thành dạng hòa tan, dễ hấp thụ, nhà nông thường sử dụng số biện pháp như: làm cỏ sục bùn, phá váng sau đất bị ngập úng, cày phơi ải đất, cày lật úp rạ xuống, bón vôi đất chua, - Trong tế bào: nguyên tố hóa học có tất phận thể sinh vật - Các bệnh liên quan đến không cân (thiếu, thừa) nguyên tố + Động vật: Ví dụ thiếu sắt gây bệnh thiếu máu người + Thực vật: Ví dụ lúa thiếu kali trở nên không cứng cáp, dễ bị đổ - Cần cung cấp đầy đủ nguyên tố hóa học cho thể sinh vật: + Động vật: qua thức ăn + Thực vật: qua phân bón Câu Vai trò N thể thực vật A hoạt hoá enzim B thành phần protein axit nucleic C thành phần thành tế bào D thành phần diệp lục Câu Nguyên tố có vai trò cấu trúc diệp lục 54 A Nitơ C kali B phốt D magiê Thiết bị dạy học - Thiết bị, dụng cụ thí nghiệm; máy tính nối mạng, phần mềm … - Sưu tầm số có biểu thiếu khoáng - Tranh phóng to h 4.2 Sinh học 11 IV Dự kiến thuận lợi khó khăn cách khắc phục Thuận lợi - Hầu hết trường THPT Việt Nam kết nối mạng internet toàn cầu - Kỹ công nghệ thông tin HS tương đối tốt - Chương trình nhà trường tạo điều kiện thuận lợi cho việc tổ chức dạy học theo chủ đề - Có kế thừa cách tiếp cận dạy học tích hợp liên môn KHTN từ cấp THCS - Giáo viên dạy liên môn trình dạy học nên có kinh nghiệm liên môn tích hợp - Nội dung kiến thức SGK hành có nhiều nội dung phù hợp với dạy học Tích hợp liên môn KHTN Khó khăn - Lần thực dạy học tích hợp liên môn theo quy trình dựa sở khoa học nên GV nhiều bỡ ngỡ - Nhiều GV chưa hoàn toàn có đủ kiến thức môn học liên quan nên hạn chế việc vận dụng liên môn giải vấn đề thực tiễn Việc bố trí thời khóa biểu dạy chủ đề tích hợp khó khăn - Hệ thống SGK biên soạn chưa thực có tính logic môn học liên quan nên học sinh có nhiều khó khăn vận dụng kiến thức liên môn nhận thức - Cơ sở vật chất trường học hạn chế Cách khắc phục khó khăn - Trang bị cho GV sở lí luận thực tiễn dạy học tích hợp liên môn thông qua “truonghocketnoi” chương trình bồi dưỡng thường xuyên - Bồi dưỡng cho GV kiến thức môn học liên quan đến chủ đề liên môn qua chương trình bồi dưỡng thường niên 55 - Bố trí lại phân phối chương trình môn KHTN nhằm đáp ứng trình tự logic kiến thức tạo thuận lợi cho học sinh học chủ đề tích hợp - Tăng cường cộng tác GV môn KHTN - Nâng cao nhận thức cán quản lý, GV tính chất cấp thiết dạy học tích hợp liên môn đến phát triển lực học sinh 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục Đào tạo (2006) Chương trình giáo dục phổ thông - Những vấn đề chung, NXB Giáo dục Chính phủ (2012), Chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020 ban hành kèm theo Quyết định số 711/QĐ-TTg ngày 13/6/2012 Thủ tướng Chính phủ Nguyễn Văn Cường – Bernd Meier (2014), Lý luận dạy học đại – Cơ sở đổi mục tiêu, nội dung phương pháp dạy học, NXB Đại học Sư phạm Đỗ Hương Trà (chủ biên), Nguyễn Văn Biên, Trần Khánh Ngọc, Trần Trung Ninh, Trần Thị Thanh Thủy, Nguyễn Công Khanh, Nguyễn Vũ Bích Hiền (2015), Dạy học tích hợp phát triển lực học sinh, Quyển Khoa học tự nhiên, NXB Đại học Sư phạm Phạm Hữu Tòng “Dạy học Vật lí trường phổ thông theo định hướng phát triển hoạt động học tích cực, tự chủ, sáng tạo tư khoa học”, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội, 2004 Lê Văn Khoa (chủ biên), Đoàn Văn Cảnh, Nguyễn Quang Hùng - Lâm Minh Triết, (2011), Giáo trình Con người MT, Nxb Giáo dục Trần Thanh Nguyên (2006), Hình thành môđun dạy học - hướng thực đổi phương pháp dạy học đào tạo theo học chế tín đại học, Đại học Tiền Giang Nguyễn Ngọc Quang (1994), Chuyên đề lý luận dạy học, Trường CBQL Giáo Dục Đào Tạo II, Thành phố Hồ Chí Minh Phạm Viết Vượng (2008), Cơ sở lý luận việc tiếp cận môđun việc thiết kế nội dung môn học, Trường Đại học Sư phạm, Hà Nội 10 http://vietnamnet.vn/vn/khoa-hoc/199995/hieu-ung-nha-kinh moi-hiemhoa-toan-cau.html 11 www.tusach.thuvienkhoahoc.com 12 http://vi.wikipedia.org 13 http://vi.khihau.org 14 http://truonghocketnoi.edu.vn 57 [...]... giáo viên, học sinh và cha mẹ học sinh 20 Phần II GIỚI THIỆU MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP LIÊN MÔN A TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN Hoạt động 1: Đặc điểm dạy học môn khoa học tự nhiên Mục tiêu cần đạt - Nhận biết được các đặc điểm dạy học các môn khoa học tự nhiên - Xác định được một số mục tiêu dạy học và các năng lực đặc thù trong dạy học các môn khoa học tự nhiên Tiến trình 1 Học viên làm... các năng lực đặc thù trong các môn khoa học tự nhiên, người học cần có các kỹ năng quá trình khoa học như: Quan sát; Giao tiếp; Đo lường; So sánh; Tương phản; Tổ chức; Phân loại; Phân tích; Suy luận; Đặt giả thuyết; Dự đoán TÀI LIỆU BỔ TRỢ 2.1 Các mức độ tích hợp trong dạy học các môn Khoa học tự nhiên Có thể đưa ra 3 mức độ tích hợp trong dạy học các môn khoa học tự nhiên như sau: - Lồng ghép: Đó... thù cần hình thành thông dạy học các môn khoa học tự nhiên Hoạt động 2: Các mức độ tích hợp trong dạy học các môn khoa học tự nhiên Mục tiêu cần đạt - Nhận biết được các mức độ tích hợp - Lấy được các ví dụ minh họa cho các mức độ tích hợp đó Tiến trình 1 Học viên làm việc cá nhân, sau đó làm việc nhóm để trả lời câu hỏi: Có những mức độ tích hợp nào trong các môn Khoa học tự nhiên? Sản phẩm nhóm được... một số gợi ý hoặc đề xuất để các hoạt động dạy học có hiệu quả hơn trong dạy học chủ đề tích hợp đã lựa chọn 23 TÀI LIỆU BỔ TRỢ 1.1 Khoa học tự nhiên là lĩnh vực nghiên cứu về thế giới tự nhiên, nghiên cứu các quy luật vận động và phát triển chung nhất của giới tự nhiên Khoa học tự nhiên, hay Tự nhiên học, (tiếng Anh: Natural science) là một nhánh của khoa học, có mục đích nhận thức, mô tả, giải thích... kiến thức liên quan đến các môn còn lại đối với những kiến thức liên môn nhưng có một môn học chiếm ưu thế, không dạy lại ở các môn khác; tách những kiến thức có liên quan ra khỏi các môn học, xây dựng thành các chủ đề liên môn để tổ chức dạy học riêng vào một thời điểm phù hợp, song song với quá trình dạy học các bộ môn liên quan Theo định hướng đó, để tổ chức dạy học các chủ đề tích hợp liên môn, các... đề tích hợp liên môn phù hợp với kế hoạch dạy học của các môn học liên quan Căn cứ vào nội dung kiến thức và thời lượng dạy học được lấy ra từ các môn học tương ứng, các tổ/nhóm chuyên môn cùng thống nhất các thời điểm trong năm học để tổ chức dạy học các chủ đề tích hợp liên môn (chẳng hạn có thể dành cho mỗi chủ đề khoảng 1 tuần) Trong thời gian đầu, có thể chỉ lựa chọn để xây dựng và tổ chức dạy học. .. đề tích hợp liên môn phải đảm bảo các yêu cầu sau: 2.1 Về phương pháp dạy học Tiến trình dạy học phải thể hiện chuỗi hoạt động học của học sinh phù hợp với phương pháp dạy học tích cực được vận dụng Tùy theo đặc thù bộ môn và nội dung dạy học của chủ đề, giáo viên có thể lựa chọn các phương pháp dạy học khác nhau Tuy nhiên, các phương pháp dạy học tích cực nói chung đều dựa trên quan điểm dạy học giải... tổ/nhóm chuyên môn và nhà trường cần phải xây dựng kế hoạch thực hiện như sau: - Xây dựng kế hoạch dạy học của các bộ môn có liên quan sau khi đã tách một số kiến thức ra để xây dựng các chủ đề tích hợp liên môn Kế hoạch dạy học của mỗi môn học cần phải tính đến thời điểm dạy học các chủ đề tích hợp liên môn đã được xây dựng, đảm bảo sự phù hợp và hài hòa giữa các môn học Trong trường hợp cần thiết,... các thiết bị dạy học, học liệu được sử dụng trong hoạt động học của học sinh (nếu có) đã được biên soạn trong kế hoạch dạy học chủ đề; gợi ý những thiết bị dạy học, học liệu có thể thay thế - Hướng dẫn để làm rõ về cách chuyển giao nhiệm vụ cho học sinh đã được biên soạn trong kế hoạch dạy học mỗi chủ đề qua: lời nói; tài liệu, thiết bị dạy học, học liệu; cách quan sát hoạt động học của học sinh, những... khoảng 02 chủ đề /học kỳ 2 Thiết kế tiến trình dạy học Dạy học theo các chủ đề, dù đơn môn hay liên môn, đều phải chú trọng việc ứng dụng kiến thức của chủ đề ấy, bao gồm ứng dụng vào thực tiễn cũng như ứng dụng trong các môn học khác Do vậy, về mặt phương pháp dạy học thì không có phân biệt giữa dạy học một chủ đề đơn môn hay dạy học một chủ 12 đề liên môn, tích hợp Điều quan trọng là dạy học nhằm phát ... DẠY HỌC TÍCH HỢP LIÊN MÔN I Khái niệm dạy học tích hợp liên môn II Ưu điểm việc dạy học theo chủ đề tích hợp liên môn III Bố trí giáo viên giảng dạy IV Xây dựng chủ đề dạy học tích hợp liên môn. .. 155 TÀI LIỆU THAM KHẢO 157 Lời nói đầu (Lãnh đạo Vụ viết) PHẦN MỘT SỐ VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DẠY HỌC THEO CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP LIÊN MÔN I Khái niệm dạy học tích hợp liên môn Dạy học tích hợp liên môn dạy học. .. giáo viên, học sinh cha mẹ học sinh 20 Phần II GIỚI THIỆU MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP LIÊN MÔN A TỔ CHỨC DẠY HỌC TÍCH HỢP MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN Hoạt động 1: Đặc điểm dạy học môn khoa học tự nhiên Mục