Xây dựng một số nội dụng dạy học tích hợp vật lí – hóa học phần nhiệt học môn vật lí lớp 10

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ
TRƯỜNG THPT ĐẶNG THAI MAI

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

XÂY DỰNG MỘT SỐ NỘI DUNG DẠY HỌC TÍCH HỢP
VẬT LÝ-HÓA HỌC PHẦN NHIỆT HỌC LỚP 10

Người thực hiện: Nguyễn Xuân Tuấn
Chức vụ: Giáo viên
SKKN thuộc lĩnh vực: Vật lý

THANH HOÁ NĂM 2016


Mục lục
1. Mở đầu………………………………………………………………………2
2. Nội dung………………………………………………………………… …4
2.1. Khái niệm dạy học tích hợp……………………………………………..…4
2.2. Các nguyên tắc để xây dựng nội dung dạy học tích hợp Vật lý-Hóa học …4
2.3. Quy trình xây dựng nội dung dạy học tích hợp Vật lý-Hóa học ……..…....6
2.4. Một số nội dung dạy học tích hợp Vật lý-Hóa học phần nhiệt học………...7
2.5. Kết quả khảo sát và thảo luận………………………………………………17
3. Kết luận và kiến nghị…..……………………………………………………..18
3.1. Kết luận…………………………………………………………………….18
3.2. Kiến nghị…………………………………………………………………...18
Tài liệu tham khảo

2

1. MỞ ĐẦU
1.1. Lý do chọn đề tài
Dạy học tích hợp (integrative teaching and learning) đang trở thành một trào lưu
phổ biến trên thế giới do những đòi hỏi mới từ cuộc cách mạng thông tin và nền kinh
tế tri thức. Phát triển toàn diện năng lực cho học sinh, đặc biệt là năng lực giải quyết
vấn đề, năng lực sáng tạo và năng lực tự học là những mục tiêu được đặt lên hàng
đầu trong kỷ nguyên internet của mọi thứ (internet of things) của chúng ta, khi mà
kiến thức có thể bị lạc hậu rất nhanh và được truy cập dễ dàng trong thời đại thông
tin. Nhận thức được xu hướng phát triển tất yếu của khoa học và tiến bộ của nhân
loại, Đảng ta đã ban hành nghị quyết trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn
diện giáo dục và đào tạo vào năm 2013, trong đó ghi rõ “Chuyển mạnh quá trình
giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm
chất người học. Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường
kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội…”. Một trong những giải pháp để
đạt được mục tiêu trên trong Nghị quyết đã chỉ rõ “tích hợp kiến thức, kỹ năng, tác
phong làm việc chuyên nghiệp để hình thành năng lực nghề nghiệp cho người học”.
Cụ thể hóa nghị quyết của Đảng, Quốc hội cũng đã ban hành Nghị quyết số
88/2014/QH13 về đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông đã ghi
rõ “…một số môn học trong chương trình hiện hành để tạo thành môn học tích hợp;
thực hiện tinh giản, tránh chồng chéo nội dung giáo dục, giảm hợp lý số môn học…”.
Trong công văn số 80 /KH-BGDĐT ban hành ngày 25 tháng 2 năm 2014, bộ Giáo
dục và Đào tạo đã chỉ thị rõ “Phương pháp giảng dạy tích hợp các môn học và
Phương pháp xây dựng các chuyên đề dạy học tích hợp liên môn” phải trở thành một
nội dung bắt buộc của sinh hoạt chuyên môn trong trường trung học phổ thông (viết
tắt là THPT). Tất cả những kết luận trên đã chỉ ra dạy và học tích hợp đã và đang trở
thành một nội dung bắt buộc trong chương trình THPT, đặc biệt là trong kỳ đổi mới
chương trình bắt đầu từ năm học 2018-2019.
Tuy nhiên, dạy học tích hợp chưa từng tồn tại trong chương trình THPT trước
đây, vì vậy khái niệm này hoàn toàn mới lạ đối với đa số giáo viên và học sinh. Một
số nơi nôn nóng đã áp dụng khái niệm này với nhiều quan niệm sai lầm và thiếu sót.

Điều này không có gì khó hiểu khi mà các môn học trong trường THPT là những
môn khoa học độc lập với nội dung và phương pháp nhận thức khác nhau. Chính vì
vậy, các nội dung nào có thể được tích hợp? Tích hợp vào đâu? Tích hợp chúng như
thế nào? Dạy và học các nội dung tích hợp ra sao? Các phương tiện và phương pháp
dạy học cụ thể ở đây là gì?... là những nội dung cần được nghiên cứu một cách khoa
học và phải dựa trên thực tiễn sư phạm phong phú mới có thể áp dụng chúng một
cách thành công và hiệu quả được.
3


Nhiều vấn đề trong thực tế liên quan đến cả hai lĩnh vực Vật lý và Hóa học và
đòi hỏi phải sử dụng cả hai lĩnh vực khoa học này mới giải quyết thành công được.
Tuy nhiên Vật lý và Hóa học lại là hai môn học độc lập trong trường THPT nên
chương trình và nội dung không đồng bộ và tương thích với nhau để ứng dụng cho
việc giải quyết một vấn đề thực tiễn. Xuất phát từ nhu cầu giáo dục trên, với mong
muốn đóng góp từ thực tiễn sư phạm sinh động tác giả đề xuất sáng kiến kinh nghiệm
có tên “Xây dựng một số nội dung dạy học tích hợp Vật lý-Hóa học phần nhiệt
học lớp 10” dựa trên sự tổng kết kinh nghiệm dạy học mà tác giả đã tích lũy tại
trường THPT Đặng Thai Mai, huyện Quảng Xương, tỉnh Thanh Hóa trong hai năm
học 2014-2015 và 2015-2016.
1.2. Mục đích nghiên cứu
Mục đích của sáng kiến kinh nghiệm này là xây dựng một số nội dung dạy học
tích hợp Vật lý-Hóa học phần Nhiệt học lớp 10 và từ kết quả ứng dụng chúng trong
dạy học ở trường THPT Đặng Thai Mai năm học 2014-2015 và 2015-2016 để rút ra
các nguyên tắc và quy trình nhằm tích hợp một hay nhiều nội dung Hóa học vào dạy
học Vật lý.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
Sáng kiến kinh nghiệm này nghiên cứu các nguyên tắc và quy trình để tích hợp
nội dung Hóa học vào dạy học Vật lý phần Nhiệt học dựa trên kết quả sư phạm ở
trường THPT Đặng Thai Mai năm học 2014-2015 và 2015-2016.

1.4. Phương pháp nghiên cứu
Sáng kiến kinh nghiệm sử dụng phương pháp thực nghiệm giáo dục để điều tra
và khảo sát học sinh, từ kết quả thống kê tác giả khái quát hóa thành các nguyên tắc
và quy trình.

4


2. NỘI DUNG
2.1. Khái niệm về dạy học tích hợp
Hiện nay khái niệm dạy học tích hợp chưa được thống nhất trong văn bản hành
chính gây rất nhiều khó khăn trong việc áp dụng trong thực tiễn. Theo ý kiến của
PGS. TS. Nguyễn Xuân Thành – Phó vụ trưởng Vụ Giáo dục Trung học (Bộ
GD&ĐT) dạy học tích hợp liên môn là nội dung dạy học chứ không phải phương
pháp. Còn theo nhà sư phạm Hoa Kì Douglas Cruickshank từ chương trình giáo dục
edutopia thì dạy học tích hợp là sự tích hợp hai hay nhiều lĩnh vực dạy học khác
nhau thành một nội dung dạy học duy nhất phản ánh được mục tiêu giáo dục. Khái
niệm này xuất phát từ cách tiếp cận thực dụng của tư duy sư phạm Hoa Kì. Mục tiêu
được đặt ra trước rồi từ đó lựa chọn các nội dung, phương pháp và phương tiện để
đạt được nó mà không cần quan tâm đến tính toàn vẹn khoa học của nội dung kiến
thức khoa học truyền thụ. Người học có thể lĩnh hội nhiều tri thức và kỹ năng của
nhiều lĩnh vực khác nhau từ lí thuyết đến thực hành cùng một lúc để đạt được mục
tiêu dạy học. Cách tiếp cận theo kiểu “dự án” như vậy trong dạy học đã trở thành
chủ đạo trong chương trình giáo dục này. Chúng được chứng minh trong thực tiễn
vì mang lại những hiệu ứng tích cực sau:
 Chúng làm tăng sự hiểu biết, mối liên hệ và các ứng dụng của các khái niệm
tổng quát.
 Mang lại sự hiểu biết tổng thể tốt hơn của các lĩnh vực có quan hệ với nhau,
theo đó phát triển được các khái niệm, quan điểm giá trị đa dạng.
 Làm tăng khả năng đưa ra quyết định, tạo nên tư duy phê phán và sáng tạo,

kiến thức tổng hợp vượt ra khỏi một lĩnh vực.
 Tăng khả năng để xác định, đánh giá, và chuyển giao thông tin ý nghĩa để giải
quyết vấn đề mới.
 Xúc tiến quá trình học tập hợp tác, tỏ thái độ tốt đối với bản thân như là một
người có ý nghĩa đối với cộng đồng.
 Gia tăng động lực và hoài bão.
Các hiệu ứng tích cực trên vừa là mục tiêu cũng là kết quả của các nội dung dạy học
tích cực mà chương trình dạy học tích hợp ở edutopia thu được.
2.2. Các nguyên tắc để xây dựng nội dung dạy học tích hợp Vật lý-Hóa học
Các nguyên tắc để xây dựng chương trình và nội dung dạy học tích hợp Vật lý –
Hóa học dựa trên cơ sở tâm lí học nhận thức, phương pháp dạy học Vật lý và phương
pháp dạy học Hóa học. Áp dụng các nguyên tắc này để xây dựng nên các chương
trình và nội dung dạy học tích hợp Vật lý-Hóa học. Khái quát hóa kết quả điều tra,
khảo sát thực nghiệm giáo dục các chương trình và nội dung dạy học tích hợp này
các nguyên tắc này được chứng minh. Các nguyên tắc để xây dựng nội dung dạy học
tích hợp Vật lý-Hóa học bao gồm:
5


 Nguyên tắc thống nhất với mục tiêu trong chương trình dạy học.
Theo nguyên tắc này thì toàn bộ nội dung, phương pháp, phương tiện phải
được thiết kế và triển khai nhằm đạt được mục tiêu dạy học ban đầu đã đề ra.
Các mục tiêu là các chuẩn năng lực cụ thể của người học sau mỗi bài học có
thể định lượng và đánh giá được. Các công cụ để đánh giá các năng lực này
sẽ từng bước được chuẩn hóa nhằm nâng cao khả năng đánh giá ngoài đối với
kết quả. Nội dung kiến thức được xây dựng và thiết kế sao cho người học có
thể tự học một cách dễ dàng nhất. Phương pháp dạy học là sự tương tác của
học sinh với giáo viên, phương tiện, nhóm học tập với nhau để giải quyết các
vấn đề đặt ra. Giáo viên thông qua các hoạt động đa dạng của mình để giúp
học sinh giải quyết được vấn đề từ đó hình thành nên năng lực sau mỗi bài

học. Theo cách tiếp cận này, nội dung và phương pháp sẽ mang tính mở không
bó hẹp trong sách giáo khoa và học sinh sử dụng mọi phương tiện mà mình
có thể, miễn là đạt được mục tiêu dạy học.
 Nguyên tắc giao thoa giữa các môn học được tích hợp.
Theo nguyên tắc này thì chỉ những nội dung của các môn học có thể giúp đạt
được mục tiêu dạy học mới được sử dụng để tích hợp. Xuất phát từ việc giải
quyết các vấn đề đặt ra nên người học phải huy động rất nhiều các kiến thức
và kĩ năng của các lĩnh vực khác nhau để giải quyết. Vì vậy nhiệm vụ của các
nhà sư phạm xác định các nội dung cần thiết để quá trình giải quyết nhiệm vụ
được thành công. Các lĩnh vực độc lập của các môn học mà tự nó phản ánh
những năng lực riêng thì không thể được tích hợp. Việc áp đặt một cách khiên
cưỡng các nội dung của các môn học khác nhau trở thành một nội dung dạy
học sẽ có tác dụng phản giáo dục.
 Nguyên tắc thực tế trong các nội dung dạy học tích hợp.
Không gì hấp dẫn và gây hứng thú đối với người học và giáo viên bằng các
vấn đề thực tế. Làm được những điều có ý nghĩa luôn tạo lập và duy trì động
cơ học tập và làm việc bền vững. Các năng lực của học sinh được thể hiện
trong quá trình giải quyết các vấn đề thực tế này sẽ giúp các em tự tin trong
tương lai khi phải đối mặt với các vấn đề thực tế khác trong cuộc sống cũng
như nghề nghiệp. Vật lý và Hóa học là hai môn học gắn liền với thế giới quan,
cuộc sống, khoa học và công nghệ. Vì vậy giải quyết các vấn đề thực tế tạo
nên sự hứng thú và xây dựng động cơ học tập bền vững cũng như lòng say mê
sáng tạo cho người học.
 Nguyên tắc bảo toàn môn học trước khi tích hợp.
Nội dung môn học tích hợp mới vào nội dung của môn học chính phải không
được phá vỡ những mục tiêu dạy học của môn học chính mà chỉ có thể làm
gia tăng hoặc nâng cao mục tiêu của môn học chính. Nội dung tích hợp cũng
không phát sinh thêm thời gian hoặc phá vỡ chương trình.
6

 Nguyên tắc tương đồng về thời gian
Nội dung tích hợp vào nội dung môn học chính phải tồn tại song song hoặc
có trước. Nếu nguyên tắc này bị vi phạm chúng ta sẽ biến người thầy giáo
thành một người dạy học đa môn. Đây là một điều phi thực tiễn trong giáo
dục của Việt nam ở trường THPT.
2.3. Quy trình xây dựng nội dung dạy học tích hợp Vật lý-Hóa học
Một chương trình dạy học tích hợp cũng như các chương trình dạy học khác bao
gồm các yếu tố cấu thành nên nó như: mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương
tiện, phân phối thời gian, đánh giá. Dạy học tích hợp Vật lý-Hóa học hướng tới sự
hình thành năng lực của người học thông qua các vấn đề thực tế vì vậy các bước để
xây dựng chương trình phải căn cứ vào cơ sở khoa học của các môn học cũng như
tâm lí học nhận thức của học sinh. Các bước để thiết kế chương trình bao gồm:
 Xác định vấn đề cần giải quyết.
 Xây dựng các mục tiêu dạy học.
 Xác định các nội dung dạy học tích hợp.
 Tìm kiếm các phương tiện dạy học phù hợp.
 Xác định phân phối chương trình.
 Triển khai thực hiện.
 Đánh giá và điều chỉnh.
Từ các bước xây dựng chương trình trên các bước xây dựng nội dung dạy học tích
hợp bao gồm:
 Xác định vấn đề thực tế.
Trong bước này giáo viên cần tìm kiếm các vấn đề xuất phát từ thực tế mà
người học không thể giải quyết được từ các kiến thức và kĩ năng hiện có. Vấn
đề cần phải huy động cùng lúc những kiến thức và kỹ năng tích hợp từ hai hay
nhiều (ví dụ: Vật lý và Hóa học) để giải quyết trọn vẹn. Mục đích là đưa người
học vào một tình huống sư phạm “có vấn đề”. Tình huống sư phạm này không
nhất thiết phải là duy nhất và không nhất thiết đã được trình bày trong các
sách giáo khoa cho học sinh.

 Xác định mục tiêu dạy học.
Các chuẩn kỹ năng và kiến thức là mục tiêu của sự giải quyết vấn đề thành
công của người học. Nó là mục tiêu của quá trình dạy học mà người dạy mong
đợi từ người học. Mục tiêu này càng rõ ràng, càng dễ định lượng càng tốt.
Vấn đề không nhất thiết được giải quyết triệt để trong một chương trình
THPT, vì vậy phạm vi cần được xác định rõ.
 Xác định các nội dung dạy học được tích hợp
Nội dung Hóa học được tích hợp vào môn Vật lý phải tương thích với nhau,
nó có thể được tích hợp để mở rộng hoặc nâng cao mục tiêu dạy học Vật lý,
7


hoặc Vật lý được sử dụng để làm rõ những nội dung của Hóa học, hoặc Vật
lý và Hóa học được sử dụng để giải quyết một vấn đề thực tế. Trong bước này
chúng ta phải trả lời những câu hỏi: nội dung tích hợp nào được tích hợp, vị
trí được tích hợp, sử dụng nội dung tích hợp này như thế nào?...
 Xác định phương pháp dạy học.
Phương pháp dạy học cho dạy học tích hợp khá đa dạng như: giao nhiệm vụ,
thảo luận nhóm, hoàn thành dự án là những phương pháp dạy học hiệu quả
trong việc hình thành năng lực tư duy độc lập cho học sinh.
 Xây dựng kế hoạch dạy học.
Kế hoạch dạy học hay giáo án được thiết kế theo module đơn vị kiến thức và
kỹ năng để thể hiện rõ nhất mục tiêu dạy học. Lô gic của tiến trình giải quyết
vấn đề được đưa ra thay thế cho lô gic nhận thức của người học.
 Xây dựng các phương án đánh giá năng lực người học.
Các thang bậc kiến thức theo Bloom và thang bậc kỹ năng theo Harrow được
áp dụng để xây dựng nên các năng lực của học sinh. Năng lực hiểu biết (phản
ánh kiến thức), năng lực định lượng và năng lực phân tích (phản ánh năng lực
tư duy), năng lực tham gia giải quyết vấn đề (phản ánh năng lực tự học, thu
thập và tổng hợp thông tin) được đánh giá liên tục để điều chỉnh kế hoạch dạy

học cho phù hợp.
Các nguyên tắc và quy trình trên được sử dụng để xây dựng một số nội dung dạy
học tích hợp Vật lý – Hóa học trong phần sau.
2.4. Một số nội dung dạy học tích hợp Vật lý-Hóa học phần nhiệt học
Phần nhiệt học được thực hiện ở cuối lớp 10 của môn Vật lý THPT, tương ứng
phần nhiệt hóa học cũng được giảng dạy ở cuối lớp 10 đã tạo nên sự tương đồng thời
gian tốt cho dạy học tích hợp Vật lý –Hóa học. Tuy nhiên chỉ một số nội dung dạy
học có thể tích hợp được và trong bản sáng kiến kinh nghiệm này cũng không đặt ra
mục tiêu bao quát toàn bộ nội dung ở phần nhiệt học. Chỉ một số nội dung trình bày
trong sáng kiến kinh nghiệm này nhằm mục đích rút ra các nguyên tắc và quy trình
dạy học tích hợp Vật lý-Hóa học. Nội dụng dạy học tích hợp Vật lý - Hóa học phần
nhiệt học được thiết kế bao gồm 2 bài học sau:

8


Bài 32: NỘI NĂNG VÀ SỰ BIẾN THIÊN NỘI NĂNG
A. Vấn đề
Nội năng là một khái niệm cơ bản của Vật lý học và có thể vận dụng để làm rõ
các vấn đề trong Hóa học như các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ và cân bằng phản
ứng hóa học (nồng độ, nhiệt độ, áp suất). Do giới hạn nên các nội dung giải thích
của Hóa học không vận dụng khái niệm nội năng. Mặc dù bản chất của những vấn
đề này là sự biến thiên năng lượng của hệ (biến thiên nội năng). Thông qua việc tích
hợp nội dung Hóa học “tốc độ phản ứng hóa học” vào bài học “nội năng” mục tiêu
dạy học đã được mở rộng và nâng cao. Học sinh sẽ vận dụng khái niệm nội năng để
giải thích các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng Hóa học để hiểu rõ hơn bản
chất của các quá trình này. Đồng thời vận dụng các kiến thức Vật lý và Hóa học này
để giải quyết hiện tượng “hiệu ứng nhà kính” trong thực tế nhằm phát triển năng lực
của học sinh. Thông qua việc giải quyết vấn đề “hiệu ứng nhà kính” các chuẩn kiến
thức và kĩ năng của học sinh được hình thành và phát triển.

B. Mục tiêu dạy học
Thông qua bài học “nội năng” dưới khía cạch tích hợp Vật lý và Hóa học để giải
quyết vấn đề thực tế là hiện tượng “hiệu ứng nhà kính”, học sinh có thể đạt được
chuẩn kiến thức và kĩ năng như đã quy định của Bộ GD-ĐT, bên cạnh đó học sinh
có thể tồn tại những năng lực sau:
a. Năng lực định tính. Học sinh có thể:
- Phân biệt được nội năng của hệ vật với năng lượng bên ngoài.
- Chỉ ra được yếu tố mà thay đổi nội năng của khí quyển Trái đất trong trường hợp
“hiệu ứng nhà kính”.
- Chỉ ra hậu quả của sự thay đổi nội năng khí quyển đối với phản ứng hóa học trong
khí quyển Trái đất.
b. Năng lực định lượng. Học sinh có thể:
- Tính được sự thay đổi nhiệt độ do một chất khí gây hiệu ứng nhà kính gây ra (ví
dụ: CO2) khi hấp thụ một nhiệt lượng xác định từ Trái đất.
- Tính được sự thay đổi nhiệt độ khi một lượng khí gây hiệu ứng nhà kính được đưa
vào khí quyển Trái đất.
- Tính được nhiệt lượng có thể được giải phóng ra của khí quyến Trái đất khi nhiệt
độ thay đổi một lượng nào đó.
c. Năng lực phân tích. Học sinh có thể:
- Vẽ được sự biến đổi nhiệt độ của Trái đất theo sự biến đổi lượng khí gây nhà kính
biến đổi và rút ra kết luận.
C. Nội dung tích hợp
Nội dung “tốc độ phản ứng hóa học” được tích hợp vào bài “nội năng”, học sinh
sau khi lĩnh hội khái niệm nội năng sẽ sử dụng để giải thích bản chất của các yếu tố
9


ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng như nhiệt độ, áp suất, nồng độ. Sau đó vận dụng các
khái niệm Vật lý và Hóa học để tìm hiểu và định tính cũng như định lượng các vấn
đề của hiện tượng “hiệu ứng nhà kính”. Để học sinh có thể vận dụng những kiến

thức này nhằm tìm hiểu và giải quyết hiện tượng “hiệu ứng nhà kính” giáo viên cần
làm rõ những vấn đề sau đây:
- Khái niệm nội năng và sự truyền nhiệt.
- Ảnh hưởng của nhiệt độ và áp suất lên tốc độ phản ứng hóa học.
- Giới thiệu sơ lược hiện tượng “hiệu ứng nhà kính” của Trái đất.
- Giới thiệu về các yếu tố làm gia tăng nồng độ của các chất khí gây hiệu ứng
nhà kính.
- Giới thiệu những hệ quả do hiệu ứng nhà kính gây ra đối với sự biến đổi khí
hậu của Trái đất.
D. Phương pháp dạy học
Kết hợp các phương pháp: thuyết trình, thảo luận nhóm, giao nhiệm vụ, dạy học
dự án.
E. Phương tiện dạy học
Bài học này chỉ có thể dạy học đa phương tiện nên yêu cầu có máy chiếu, máy vi
tính.
F. Kế hoạch dạy học
Theo phân phối chương trình bài học này dạy trong thời gian 1 tiết.
Hoạt động của giáo viên-học sinh
Nội dung
+ Hoạt đông 1(5 phút): Đặt vấn đề
Video clip về biến đổi khí hậu do ảnh
- Giáo viên: Chiếu một video clip về hưởng của hiệu ứng nhà kính.
hậu quả biến đổi khí hậu tại Việt nam
do ảnh hưởng của hiệu ứng nhà kính.
Và đặt câu hỏi:
Tại sao bức xạ nhiệt mặt trời lại gây
nên hiệu ứng nhà kính đối với khí
quyển trái đất?
- Học sinh: theo dõi.
+ Hoạt động 2 (10 phút): Khái niệm

I.
Nội năng
nội năng.
1. Khái niệm nội năng
- Giáo viên: Trình bày một bình khí kín Định nghĩa: Nội năng của một hệ kín
với các phân tử chuyển động trong là tổng động năng và thế năng tương
bình và đặt các câu hỏi:
tác của các phân tử.

10


C1: Các phân tử chuyển động nên
chúng mang loại năng lượng gì?
C2: Loại năng lượng này sẽ thay đổi
thế nào nếu các phân tử chuyển động
nhanh hơn?
C3: Các phân tử tương tác với nhau
nên chúng mang loại năng lượng gì?
C4: Loại năng lượng này sẽ thay đổi
thế nào nếu không gian chứa chúng
thay đổi?
Từ việc trả lời các câu hỏi trên vào thẻ
ghi chú định nghĩa khái niệm thế năng.
-Học sinh: Trả lời câu hỏi vào thẻ ghi
chú và đối chiếu với lời thuyết trình
của giáo viên.
Phương pháp làm thay đổi
nội năng.
1. Thực hiện công

Nội năng của một hệ vật có thể biến
đổi khi thực hiện công
2. Truyền nhiệt
Nội năng của một hệ vật có thể biến
đổi khi có sự truyền nhiệt từ hệ vật
khác.
Nhiệt lượng Q thu vào hay tỏa ra khi
có sự thay đổi nhiệt độ t được xác
định:
Q = mct.
Trong đó m là khối lượng (kg), c là
nhiệt dung riêng (J/kg.K)
II.

+Hoạt động 3 (10 phút): Phương pháp
làm biến đổi nội năng.
-Giáo viên:
Yêu cầu học sinh làm thí nghiệm ở
hình 32.1 SGK: nội dung thí nghiệm là
cọ xát một vật vào vật khác và rút ra
nhận xét.
Yêu cầu học sinh làm thí nghiệm ở
hình 32.2 SGK: nội dung thí nghiệm là
nung nóng một vật.
Yêu cầu học sinh viết công thức 32.2
SGK
-Học sinh: làm thí nghiệm và nhận xét
và viết công thức 32.2

III. Ảnh hưởng của nội năng tới

+Hoạt động 4 (10 phút): Ảnh hưởng tốc dộ phản ứng hóa học.
của nồng độ, nhiệt độ, áp suất tới tốc Trong một thể tích không đổi, khi
độ phản ứng hóa học.
nồng độ tăng thì thế năng tương tác
của các phân tử tăng do xác xuất va
chạm giữa các phân tử tăng dẫn đến
11


-Giáo viên: nêu lại các thí nghiệm hình
7.1, 7.2, 7.3 bài 49 SGK Hóa học và
yêu cầu học sinh giải thích?
-Học sinh: Vận dụng khái niệm nội
năng giải thích các kết quả thí nghiệm
trên.

+Hoạt động 5 (10 phút): Ứng dụng
khái niệm nội năng, tốc độ phản ứng
vào hiện tượng hiệu ứng nhà kính.
-Giáo viên: giới thiệu hiệu ứng nhà
kính và các khí gây hiệu ứng nhà kính.
Đồng thời có thể đặt câu hỏi:
C1: Trong các khí gây hiệu ứng nhà
kính thì khí nào có nồng độ thay đổi
mạnh nhất do các hoạt động của con
người?
C2: Nhiệt đã truyền từ vật nào sao khí
quyển làm cho nó thay đổi nhiệt độ?
C3: Nội năng của khí quyển thay đổi
thế nào khi nồng độ của các chất khí

gây hiệu ứng nhà kính tăng?
C4: Hiệu ứng nhà kính có ảnh hưởng
như thế nào tới tốc độ phản ứng của các
chất có trong khí quyển? tác động qua
lại của chúng là gì?
-Học sinh: Theo dõi và trả lời các câu
hỏi?
+Hoạt động 6: giao vấn đề về nhà:

nội năng của hệ tăng làm tăng số va
chạm hiệu quả, kết quả làm tăng tốc
độ phản ứng.
Khi áp suất tăng thì nồng độ chất khí
tăng theo, nên kết quả giống như ảnh
hưởng của nồng độ.
Khi nhiệt độ thay đổi làm các phân tử
chuyển động nhanh hơn làm tăng xác
suất va chạm hiệu quả, làm tăng tốc
độ phản ứng hóa học. Tức là nội năng
tăng thì tốc độ phản ứng hóa học tăng.

Các khí gây hiệu ứng nhà kính bao
gồm: Hơi nước: 36%-70%, CO2: 9 %26%, CH4: 4% - 9%, O3: 3% -7%.
Trong đó khí các bô níc có nồng độ
thay đổi mạnh nhất do hoạt động của
con người như: phá rừng, công
nghiệp, sử dụng nhiện liệu, gia tăng
dân số.
Trái đất hấp thụ bức xạ nhiệt của mặt
trời và tái bức xạ nhiệt vào khí quyển

dưới bước sóng ngắn hơn. Các khí gây
hiệu ứng nhà kính hấp thụ nhiệt làm
tăng nội năng của khí quyển trái đất.
Nội năng của khí quyển tăng khi nồng
12


-Giáo viên:
Yêu cầu học sinh tổng kết những kiến
thức mới của bài học.
Yêu cầu học sinh tìm kiếm thêm các
thông tin về hiệu ứng nhà kính: video
clip, ảnh, bài luận.
Yêu cầu học sinh làm các bài tập.

độ của các khí gây hiệu ứng nhà kính
tăng làm biến đổi khí hậu trái đất sau
hàng nghìn năm tuân theo những quy
luật tương đối ổn định.
Khí gây hiệu ứng nhà kính làm tăng
tốc độ phản ứng hóa học do làm tăng
nội năng và nồng độ của các chất
trong khí quyển

Bài 33: CÁC NGUYÊN LÝ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC
A. Vấn đề
Trong phần nhiệt học của lớp 10 yêu cầu dạy học hai nguyên lí I và nguyên lí II
của nhiệt động lực học. Cả hai nguyên lí này đều là sự khái quát hóa lý thuyết và là
một dạng định luật bảo toàn năng lượng trong nhiệt học. Vì vậy sử dụng các biện
pháp trực quan và thực nghiệm để dạy học khó thực hiện thành công được. Thay vì

vậy, chúng ta có thể sử dụng ứng dụng của chúng để làm rõ các nguyên lí này trong
thực tế rồi khái quát hóa chúng. Một ứng dụng quan trọng trong thực tế của hai định
luật nhiệt động lực học này là động cơ nhiệt, một thứ phổ biến trong kỹ thuật và đời
sống. Động cơ nhiệt đều sử dụng một nhiên liệu là một chất lưu nào đó, mà cụ thể ở
đây là nhiên liệu hóa thạch. Các nhiên liệu hóa thạch này phản ứng với ô xy sinh ra
nhiệt. Vì vậy chúng ta có thể tích hợp phần nhiệt phản ứng và sự phân loại phản ứng
hóa học vào bài học này để làm rõ hơn các vấn đề về động cơ nhiệt. Giáo viên có
thể giới thiệu về động cơ nhiệt, rồi sau đó giúp học sinh tìm hiểu hai định luật nhiệt
động lực học và nhiệt phản ứng hóa học để vận dụng nhằm tìm hiểu và giải quyết
các vấn đề đặt ra đối với động cơ nhiệt.
B. Mục tiêu dạy học
Ngoài chuẩn kiến thức và kĩ năng đã quy định, thông qua việc học tập bài “các
nguyên lí của nhiệt động lực học” và tích hợp với nội dung “nhiệt phản ứng hóa
học” để tìm hiểu và giải quyết vấn đề động cơ nhiệt học sinh hình thành những năng
lực sau:
a. Năng lực định tính. Học sinh có thể:
- Chỉ ra nguyên lí cơ bản của động cơ nhiệt từ định luật 1 nhiệt động lực học.
- Chỉ ra được quá trình biến đổi năng lượng trong động cơ nhiệt từ định luật thứ
nhất nhiệt động lực học.
- Chi ra cơ cấu cơ bản của động cơ nhiệt từ nguyên lí thứ 2 nhiệt động lực học.
- Giải thích được không tồn tại được động cơ vĩnh cữu.
b. Năng lực định lượng. Học sinh có thể:
13


- Tính được sự biến thiên nội năng, công cơ học, nhiệt lượng trong một ví dụ
cụ thể từ việc vận dụng định luật thứ nhất nhiệt động lực học.
- Xác định được hiệu suất của động cơ nhiệt.
- Xác định được nhiệt lượng tỏa ra khi đốt một khối lượng nhiên liệu.
C. Nội dung tích hợp

Nội dung “nhiệt phản ứng hóa học” sẽ được tích hợp vào bài học “Các nguyên lí
của nhiệt động lực học”. Thông qua việc vận dụng kiến thức Vật lý và Hóa học để
tìm hiểu và giải quyết các vấn đề về “động cơ nhiệt” các mục tiêu dạy học của được
hình thành.
D. Phương pháp dạy học
Kết hợp các phương pháp dạy học sau đây để đạt được kết quả tối ưu: Thuyết trình,
đàm thoại, thảo luận nhóm, giao nhiệm vụ, dự án
E. Phương tiện dạy học
Bài học sử dụng đa phương tiện yêu cầu máy tính và máy chiếu, một động cơ xe
máy học mô hình động cơ đốt trong.
F. Kế hoạch dạy học
Theo phân phối chương trình của bộ GD-ĐT, bài này được dạy trong 2 tiết.
Hoạt động của giáo viên-học sinh
Nội dung
+Hoạt động 1 (5 phút): Vấn đề động
cơ nhiệt.
-Giáo viên: chiếu một video clip về
động cơ nhiệt và ứng dụng của nó.
Đặt câu hỏi: Làm thế nào mà động cơ
nhiệt tạo ra được công cơ học? Thực
chất thì động cơ nhiệt đã biến đổi
những dạng năng lượng nào?
-Học sinh: theo dõi.
+Hoạt động 2 (15 phút): Định luật thứ
nhất nhiệt động lực học.
-Giáo viên:
Yêu cầu học sinh nhắc lại định luật bảo
toàn và chuyển hóa năng lượng.
Thuyết giảng về định luật từ việc áp
dụng định luật bảo toàn năng lượng

cho các hiện tượng nhiệt

I.
Định luật thứ nhất nhiệt động
lực học
1. Định luật
Độ biến thiên nội năng của hệ vật bằng
tổng công và nhiệt lượng mà vật nhận
được.
U = A + Q
Quy ước về dấu:
Q > 0 : Vật nhận nhiêt lượng.
14


Thuyết giảng về các hệ mở, kín, cô lập Q < 0: Vật truyền nhiệt lượng.
để minh họa cho định luật thứ nhất A > 0: Vật nhận công.
nhiệt động lực học.
A < 0: Vật thực hiện công
Yêu cầu học sinh nghiệm lại các quá
trình biến đổi trạng thái của chất khí.
-Học sinh: theo dõi và trả lời câu hỏi
vào thẻ ghi chú.
+Hoạt động 3 (20 phút): Nguyên lí
của động cơ nhiệt.
-Giáo viên: phân tích hình ảnh một
động cơ đốt trong dùng nhiên liệu xăng
và đặt câu hỏi.
C1: Chỉ ra nguyên lí của động cơ đốt
trong?

C2: Vẽ sơ đồ quá trình biến đổi năng
lượng trong động cơ đốt trong?
-Học sinh: theo dõi và trả lời câu hỏi.

C1: Nguyên lí cơ bản của động cơ
nhiệt khai thác các liên hệ giữa nhiệt
lượng, thể tích và áp suất của một chất
lưu làm việc. Chất lưu này thường là
một chất khí, nhưng trong một số
trường hợp nó có thể trải qua các biến
đổi pha từ khí sang lỏng và trở lại khí
trong một chu trình khép kín.
C2: Nội năng  Nhiệt năng  Cơ
năng.

II.
Định luật thứ hai của nhiệt
+Hoạt động 4 (20 phút): Định luật thứ
động lực học.
hai nhiệt động lực học.
Hai cách phát biểu định luật.
-Giáo viên: thuyết giảng về định luật
R. Clausius: Nhiệt không thể tự truyền
thứ hai của nhiệt động lực học
từ một vật sang vật nóng hơn.
S. Carnot: Động cơ nhiệt không thể
chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận
được thành công cơ học.
+Hoạt động 5 (10 phút): Cơ cấu của
động cơ nhiệt.

-Giáo viên: phân tích một động cơ đốt
trong và đặt câu hỏi.
C1: Chỉ ra cơ cấu của một động cơ đốt
trong và tại sao không thể tồn tại động
cơ vĩnh cữu?

Cơ cấu của một động cơ nhiệt gồm có
các bộ phận cơ bản sau: Nguồn phát
nhiệt Q1  Bộ phận thực hiện công 
Q2 Nguồn lạnh.
A = Q1 – Q2.

+Hoạt động 6 (10 phút): Nhiệt phản
H > 0: phản ứng thu nhiệt.
ứng hóa học.
H < 0: phản ứng tỏa nhiệt.
-Giáo viên:
15


Giáo viên chiếu một video clip về quá
trình đốt cháy nhiên liệu của động cơ
đốt trong.
Yêu cầu học sinh phân biệt phản ứng
hóa học thu nhiệt và tỏa nhiệt và đặt
câu hỏi.
C1: Phản ứng đốt nhiên liệu trong động
cơ nhiệt là thu nhiệt hay tỏa nhiệt?
C2: Phản ứng cháy của nhiên liệu là
phản ứng một chiều hay thuận nghịch?

C3: Làm thế nào để tăng tốc độ phản
ứng cháy trong động cơ nhiệt?
C4: Nhiệt độ tăng ảnh hưởng thế nào
đến tốc độ phản ứng cháy của nhiên
liệu?
-Học sinh: thảo luận nhóm và trả lời
các câu hỏi bằng cách vận dụng
nguyên lí Lơ Sa-tơ-li-ê.
+Hoạt động 7 (10 phút): Động cơ
nhiệt và biến đổi khí hậu và ô nhiễm
môi trường.
-Giáo viên: chiếu một video clip về
những tác động khí thải của động cơ
đốt trong làm gia tăng nồng độ CO2
gây nên hiệu ứng nhà kính, ô nhiễm
môi trường Yêu cầu học sinh thảo luận
nhóm về những hậu quả tiêu cực của
tiến bộ khoa học, công nghệ cũng như
quá trình công nghiệp hóa.
-Học sinh: theo dõi và thảo luận.

Phản ứng đốt cháy nhiên liệu là phản
ứng tỏa nhiệt.
Phản ứng cháy nhiên liệu là phản ứng
hóa học một chiều.
Tăng nồng độ ô xi hoặc giảm nồng độ
chất thải (CO2).
Khi nhiệt độ tăng làm tăng vận tốc
trung bình của các phân tử khí thải
làm giảm khả năng va chạm hiệu

dụng của các phân tử nhiên liệu và ô
xi kết quả làm giảm tốc độ phản ứng
và hiệu suất động cơ.

+Giao nhiệm vụ về nhà:
Yêu cầu học sinh thực hiện nhưng
nhiệm vụ sau:
Tìm hiểu các loại động cơ nhiệt trên
thế giới và chỉ rõ các quá trình biến đổi
năng lượng của nó.
Tìm các mô hình “động cơ vĩnh cữu”
mà con người đã nghĩ ra và chỉ ra quá
16


trình vi phạm hai nguyên lí của nhiệt
động lực học.

2.5. Kết quả khảo sát và thảo luận
Nội dung dạy học tích hợp Vật lý –Hóa học giải quyết vấn đề thực tế nhằm phát
triển năng lực của học sinh yêu cầu phải đạt được mục tiêu dạy học Vật lý khi không
tích hợp nội dung Hóa học. Vì vậy cần phải so sánh mục tiêu dạy học Vật lý giữa
không tích hợp và tích hợp. Các mục tiêu này có thể được so sánh bằng các bài kiểm
tra định tính và định lượng với chuẩn kiến thức và kĩ năng Vật lý tương đương nhau.
Kết quả khảo sát ở hai lớp 10 trong năm học 2014 -2015 không sử dụng nội dung
tích hợp và năm học 2015-2016 sử dụng nội dung dạy học tích hợp có mặt bằng trình
độ học sinh không chênh lệch nhau nhiều cho thấy ở bảng 1.
Kém
Giỏi
Khá

Trung bình
Yếu
Không tích hợp 0%

36%

60%

4%

0%

Tích hợp

46%

53%

1%

0%

0%

Kết quả này đã cung cấp một kinh nghiệm sư phạm cho thấy khi áp dụng dạy
học tích hợp ngoài khả năng đạt được các mục tiêu sư phạm là các chuẩn kiến thức
và kĩ năng của môn Vật lý chúng ta còn có thể đạt được các mục tiêu sự phạm ở môn
Hóa học. Mục tiêu dạy học Vật lý đã được mở rộng và nâng cao. Kết quả dạy học
tích hợp là tương đương so với dạy học không tích hợp. Ngoài ra, nhiều mục tiêu
dạy học ở các lĩnh vực khác như: giáo dục kỹ thuật, giáo dục môi trường, giáo dục

lòng say mê khoa học-công nghệ…
Bên cạnh đó kết quả khảo sát mức độ hứng thú và tham gia học tập của học sinh
cũng được tiến hành, kết quả khảo sát được cho ở bảng 2.
Rất hứng thú Hứng thú Trung bình Không hứng thú Chán
Không tích 0%
hợp
Tích hợp
4%

30%

60%

10%

0%

50%

40%

6%

0%

Kết quả khảo sát dựa trên kinh nghiệm dạy học trong hai năm học vừa qua cũng
đã cho thấy sự hứng thú, tâm thế và tính thần học tập được nâng cao khi học sinh
được tìm hiểu và giải quyết một vấn đề thực tế có ý nghĩa thiết thực với đời sống
hằng ngày của các em thông qua nội dung dạy học tích hợp. Thái độ tiếp nhận bài
17

học đối với các em có phần hào hứng hơn. Mức độ liên hệ bài học với thực tế của
học sinh đã khả quan hơn, các em thấy được ý nghĩa của việc học hơn.
3. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
3.1. Kết luận
Sáng kiến kinh nghiệm “xây dựng một số nội dung dạy học tích hợp Vật lý-Hóa
học phần nhiệt học lớp 10” đã đạt được những kết quả sau:
 Xây dựng được các nguyên tắc để xây dựng nội dung dạy học tích hợp Vật lý
–Hóa học trong chương trình THPT.
 Khái quát được quy trình để thiết kế một chương trình dạy học tích hợp.
 Khái quát được quy trình để thiết kế nội dung dạy học tích hợp.
 Xây dựng nội dung dạy học tích hợp đã xây dựng được một số bài học tích
hợp Vật lý - Hóa học trong phần nhiệt học lớp 10.
Kết quả khảo sát ở trường THPT Đặng Thai Mai trong năm học 2014 - 2015 và 2015
- 2016 ở những lớp có mặt bằng trình độ học sinh khá đã cho thấy xu hướng dạy học
tích hợp Vật lý-Hóa học có thể đạt được nhiều mục tiêu sư phạm trong cùng một
khoảng thời gian khi áp dụng những nội dung này. Với cách tiếp cận tích hợp hai
môn học Vật lý và Hóa học để giải quyết một vấn đề thực tế học sinh đã nhận thấy
rằng để giải quyết một vấn đề thực tiễn chúng ta phải huy động và vận dụng rất nhiều
tri thức ở nhiều lĩnh vực khác nhau. Thông qua việc vận dụng nhiều môn học khác
nhau để giải quyết vấn đề năng lực tổng hợp của học sinh được phát triển.
3.2. Kiến nghị
Kết quả khích lệ ban đầu ở trên chỉ thực hiện trên hai lớp 10 có mặt bằng học
sinh không cao, việc lấy mẫu trên hai lớp không quá 100 học sinh là quá ít. Vì vậy
tác giả kiến nghị những nội dung nghiên cứu tiếp theo như sau
 Đối với nhà trường: Mở rộng việc dạy học tích hợp này trong những năm học
tiếp theo với các lớp có mặt bằng học sinh cao hơn.
 Đối với Sở Giáo dục và Đào tạo: Tiếp tục nghiên cứu để xây dựng thêm các
nội dung dạy học tích hợp Vật lý – Hóa học theo các nguyên tắc và quy trình

ở trên. Tiến hành triển khai các nội dung dạy học này ở các trường có mặt
bằng học sinh khác nhau. Tiến hành thông kê và phân tích kết quả để rút ra
các kết luận sư phạm từ thực tế.
 Đối với Bộ Giáo dục và Đào tạo: Nghiên cứu làm rõ hơn các nguyên tắc và
quy trình của dạy học tích hợp từ ý tưởng ở trên của tác giả thông qua các nhà
nghiên cứu giáo dục. Tiến hành đặt hàng các công trình nghiên cứu giáo dục
thông qua các đề tài cấp Bộ hoặc chương trình nghiên cứu sinh. Từ kết quả
khoa học đạt được có thể ứng dụng đại trà nội dung dạy học tích hợp Vật lý –
Hóa học trong trường THPT.
18


Tài liệu tham khảo
1. Lương Duyên Bình (tổng chủ biên) và đồng nghiệp (2006), Sách giáo khoa
Vật lý 10, NXB Giáo dục.
2. Lương Duyên Bình (tổng chủ biên) và đồng nghiệp (2006), Sách giáo viên
Vật lý 10, NXB Giáo dục.
3. Lương Duyên Bình (tổng chủ biên) và đồng nghiệp (2006), Tài liệu bồi dưỡng
giáo viên Vật lý 10, NXB Giáo dục.
4. Nguyễn Xuân Trường (tổng chủ biên) và đồng nghiệp (2006), Sách giáo khoa
Hóa học 10, NXB Giáo dục.
5. Nguyễn Xuân Trường (tổng chủ biên) và đồng nghiệp (2006), Sách giáo viên
Hóa học 10, NXB Giáo dục.
6. Nguyễn Xuân Trường (tổng chủ biên) và đồng nghiệp (2006), Tài liệu bồi
dưỡng giáo viên Hóa học 10, NXB Giáo dục.
7. Nguyễn Phúc Chỉnh và đồng nghiệp (2011), “Hình thành năng lực dạy học
tích hợp cho giáo viên trung học phổ thông”, đề tài Khoa học và công nghệ
cấp Bộ, mã số: B2010-TN03-30TĐ, Đại học Thái Nguyên.
8. Nguyễn Xuân Thành (2015), “Phát triển năng lực của học sinh từ dạy học
theo hướng “tích hợp liên môn””. Báo Giáo dục và thời đại.

9. Nghị quyết hội nghị trung ương khóa 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện
giáo dục và đào tạo.
10. Nghị quyết Số: 88/2014/QH13 của Quốc hội về đổi mới chương trình, sách
giáo khoa giáo dục phổ thông.
11. Kế hoạch tổ chức thực hiện đổi mới sinh hoạt chuyên môn trong trường phổ
thông, Bộ giáo dục và đào tạo, 80/KH-BGD-ĐT (2014).
12. Công văn Số: 1695/SGD&ĐT-GDCN về hướng dẫn công tác SKKN và
NCKH năm học 2015-2016 và những năm học tiếp theo.
13.“Tài liệu hướng dẫn dạy và học về ứng phó với biến đổi khí hậu”, Trung tâm
sống và học tập vì môi trường và cộng đồng, Bộ Giáo dục và Đào tạo.
14. Kiều Mai, “Tích hợp trong dạy văn ở trường phổ thông”,
/>15. Bùi Xuân Toàn, “Chuyên đề tích hợp trong dạy học Vật lý”, Trường THPT
Đỗ Đăng Tuyển, Đại Lộc, Quảng Nam.
16. />17. />
19


XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ

Thanh Hóa, ngày 27 tháng 05 năm 2016
Tôi xin cam đoan đây là SKKN của tôi
viết, không sao chép nội dung của người
khác.
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Xuân Tuấn

20