Đề cương - Chủ đề 1: Sáu quy luật của thế giới tự nhiên | Đại học Su Phạm Hà Nội
Đề cương - Chủ đề 1: Sáu quy luật của thế giới tự nhiên | Đại học Su Phạm Hà Nội với những kiến thức và thông tin bổ ích giúp sinh viên tham khảo, ôn luyện và phục vụ nhu cầu học tập của mình cụ thể là có định hướng, ôn tập, nắm vững kiến thức môn học và làm bài tốt trong những bài kiểm tra, bài tiểu luận, bài tập kết thúc học phần, từ đó học tập tốt và có kết quả cao cũng như có thể vận dụng tốt những kiến thức mình đã học vào thực tiễn cuộc sống
Môn: Khoa học tự nhiên và Công nghệ
Trường: Đại học Sư Phạm Hà Nội
Thông tin:
Tác giả:
Tài liệu liên quan:
Preview text:
I.
Chủ đề 1: Sáu quy luật của thế giới tự nhiên (2,5đ) Phần chung:
+ Quy luật là mối liên hệ bản chất, tất nhiên, phổ biến và lặp lại giữa các SV-HT hay giữa các yếu tố cấu
thành, các thuộc tính của SV-HT.
+ Quy luật có 2 tính chất cơ bản, đó là: Tính khách quan và tính ổn định.
1. Quy luật về tính đa dạng a) Khái niệm:
Những dạng điển hình (Vũ trụ, Mặt Trời, Ánh sáng, Sao Thủy, Sao Kim, Sao Hỏa, Sao Mộc, Sao Thổ, Sao
Thiên Vương, Sao Hải Vương, Sự sống, Hệ sinh thái) của Thế giới tự nhiên mà chúng ta đã trình bày ở trên
cho ta thấy rõ sự đa dạng của thế giới tự nhiên. Quy luật tự nhiên phản ánh sự đa dạng của thế giới tự nhiên
gọi là Quy luật đa dạng của thế giới tự nhiên.
b) Sự phản ánh và vai trò:
Sự đa dạng đó giúp duy trì sự cân bằng trong các hệ sinh thái và cung cấp cho con người những tài nguyên
hữu ích. Chẳng hạn, sự đa dạng của thế giới vô sinh cung cấp cho con người tài nguyên, khoáng sản, năng
lượng,… phục vụ cho cuộc sống của con người.
c) Ví dụ sự đa đạng sinh học trên TG:
+ Đa dạng sinh học (tiếng Anh: biodiversity) được định nghĩa là sự khác nhau giữa các sinh vật sống ở
tất cả mọi nơi, bao gồm: các hệ sinh thái trên cạn, sinh thái trong đại dương và các hệ sinh thái thuỷ vực
khác, cũng như các phức hệ sinh thái mà các sinh vật là một thành phần trong đó. Thuật ngữ đa dạng sinh
học này cũng bao hàm sự khác nhau trong một loài, giữa các loài và giữa các hệ sinh thái khác nhau.
+ Theo tài liệu nghiên cứu của ĐH Huế - ĐHKH năm 2011, đa dạng sinh học được thể hiện qua 3 dạng
chính là đa dạng loài, đa đạng gen, đa dạng quần xā và hệ sinh thái.
+ Chỉ xét riêng với đa dạng loài: hiện nay, trên TG có khỏang 1,7 triệu loài đã được mô tả, ít nhất là 2 lần
số đó chưa được mô tả. Các loài trên đc chia thành 4 nhóm loài chính: động vật có xương sống (gần 63
nghìn loài), động vật không xương sống chiếm đông đảo (13 triệu loài), thực vật (hơn 300 nghìn loài) và
các nhóm khác (khoảng 51 nghìn).
+ Mỗi năm các nhà phân tích trên thế giới mô tả được khoảng 11.000 loài (chiếm 10- 30% tống số loài hiện
có). Như vậy, để mô tả hết các loài trên TG, ước tính từ 10 -30 triệu loài, dự kiến tốn từ 750 - 2570 năm
(trong đó nhiều loài có thể tuyệt chủng trc khi đc mô tả - Richard B.Primack, 1995) + Lợi ích: Nhìn chung, tính da dạng: o
Giúp duy trì sự cân bằng trong các hệ sinh thái o
Cung cấp cho con người những tài nguyên, khoáng sản, năng lượng Giá trị trực tiếp: o
Giá trị tiêu thụ: làm củi đốt, sưởi ấm, cung cấp rau, củ, quả, thịt o
Giá trị sản xuất: cung cấp các loại dược phẩm, gỗ, nhựa, dầu, hoa quả Giá trị gián tếp: o
Bảo vệ nguồn tài nguyên đất và nước. o Điều hòa khí hậu. o Phân hủy chất thải. o
Giá trị triển lãm, du lịch. o
Giá trị giáo dục và khoa học
+ Vai trò: Đa đạng sinh học có vai trò đặc biệt trong phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường.
Ở VN, đa dạng sinh học: o
Là vấn đề mang tính toàn cầu o
Là cơ sở để đảm bảo an ninh lương thực. o
Duy trì nguồn gen vật nuôi, cây trồng o
Cung cấp nguyên vật liệu cho xây dựng và các nguồn nhiên liệu, dược liệu.
KL: Như vậy, bảo tồn đa dạng sinh học không chỉ là vấn đề của một quốc gia, 1 địa phương, vùng
lãnh thổ mà là vấn đề chung của cả thế giới.
2. Quy luật về tính cấu trúc a) Khái niệm
- Thế giới tự nhiên tuy đa dạng, luôn vận động và phát triển nhưng chúng ta có thể thấy rằng mọi SV-HT
trong thế giới tự nhiên đều có cấu trúc nhất định. Quy luật tự nhiên phản ánh tính cấu trúc của thế giới tự
nhiên gọi là Quy luật cấu trúc của thế giới tự nhiên.
- Thông thường các cấu trúc đó được mô phỏng bởi các mô hình. Vì thế khi nghiên cứu về thế giới tự nhiên,
các nhà khoa học thường xây dựng nên các mô hình đại diện cho các sinh vật, hiện tượng trong tự nhiên.
b) Sự phản ánh và vai trò
+ Các mô hình được xây dựng để tạo điều kiện cho việc hiểu biết các quá trình và các cấu trúc không thể
được quan sát trực tiếp, hoặc để đưa ra dự đoán một cách hợp lý và dễ dàng hơn.
+ Mô hình hành tinh của nguyên tử của Rutherford hay Mô hình nguyên tử của Bohr53 đã giúp con người
hiểu được cấu trúc của thế giới vi mô, từ đó ra đời Vật lí hạt nhân và nhiều chuyên ngành khác nữa của Vật lí học hiện đại.
+ Toán học cung cấp cho chúng ta phương tiện nhận thức cấu trúc (hình đơn lẻ hoặc hình tổ hợp) của các
sự vật, hiện tượng trong tự nhiên bằng cách mô hình hóa cấu trúc của chúng về những dạng hình.
+ Cần thường xuyên cải tiến các mô hình hay xây dựng các mô hình mới dựa trên những mô hình trước đó.
c) Ví dụ: Thực thể Fractal
- Thực thể Fractal là thực thể có mức độ không đều đặn luôn không đổi ở những thang bậc, mỗi thang bậc
phản ánh một mức độ đều dặn. Với thực thể Fractal, dù vị trí quan sát gần hay xa thì những chi tiết nhỏ khi
đến gần hiện ra như những chi tiết nhìn từ xa, vật thể vẫn bấy nhiều mức không đều đặn.
- Fractal là một thuật ngữ do Mandelbrot (nhà toán học vĩ đại của thế kỷ 20) đưa ra khi ông khảo sát những
hình hoặc những hiện tượng trong thiên nhiên không cả đặc trưng về độ dài.
- Các ứng dụng của hình học Fractal:
Y học và sinh học: Các nhà khoa học đã tìm ra các mối quan hệ giữa Fractal với hình thù của tế bào,
quá trình trao đổi chất của cơ thể người, ADN, nhịp tim,...Trước đây, các nhà sinh học quan niệm lượng
chất trao đổi phụ thuộc vào khối lượng cá thể người, nghĩa là nó tỉ lệ bậc 3 khi xem xét con người là
một đối tượng 3 chiều. Nhưng với gốc nhìn từ hình học Fractal, người ta cho rằng sẽ chính xác hơn nếu
xem con người là một mặt Fractal với số chiếu xấp xỉ 2.5, như vậy tỉ lệ đó không nguyên nữa mà là một số hữu tỉ.
Vật lý: Trong vật lý, khi nghiên cứu các hệ cơ học có năng lượng tiêu hao (chẳng hạn như có lực ma
sát) người ta cũng nhận thấy trạng thái của các hệ đó khó xác định trước được và hình ảnh hình học của
chúng là các đối tượng Fractal.
Thời tiết: Hệ thống dự báo thời tiết được coi là một hệ động lực hỗn độn (chaos). Nó không có ý nghĩa
dự đoán trong một thời gian dài (một tháng, một năm) do đó quy luật biến đối của nó tuân theo quy luật Fractal.
Thiên văn học: Các nhà khoa học đã tiến hành xem xét lại các quỹ đạo của các hành tinh trong hệ mặt
trời cũng như trong các hệ thiên hà khác. Một số kết quả cho thấy không phải các hành tinh này quay
theo một quỹ đạo Ellipse như trong hình học Eulide mà nó chuyển động theo các đường Fractal. Quỹ
đạo của nó được mô phỏng bằng những quỹ đạo trong các tập hút “lạ".
Kinh tế: Mô tả sự biến động của giá cả trên thị trường chứng khoản bằng các đô hình Fractal sẽ cho
phép chúng ta theo dõi sự biến động của giá cả. Trên cơ sở đó dự báo giá cả trên thị trường dựa thco
các luật của hình học Fractal.
Kiến trúc: hình học Fractal còn tạo nên những câu trúc vô cùng chặt chẽ và mạnh mẽ. Tháp Eiffel
(1889 ) hay kim tự tháp Sierpinski là những minh chứng về tác dụng thực tiễn xây dựng của kiến trúc
Fractal. Thay vì một cấu trúc đặc, tháp Eiffel là một cấu trúc mạng với việc khai thác sự lặp lại của các
dầm thép đan nhau theo tỉ lệ nhỏ dần từ dưới lên trên. Cũng tương tự như vậy, mô hình kim tự tháp
Sierpinski khai thác các cấu trúc cứng cáp của một tam giác ở nhiều quy mô kích thước khác nhau. Kết
quả ta có những thiết kế mạnh mẽ và hiệu quả giảm thiểu được trọng lượng của công trình.
3. Quy luật về tính hệ thống a) Khái niệm
Vật chất trong tự nhiên tồn tại và được tổ chức thành các hệ thống. Hệ thống là một tổng thể bao gồm một
nhóm các thực thể tương tác hoặc liên quan với nhau tạo thành một thể thổng nhất để thực hiện một chức
năng. Mỗi bộ phận của hệ thống thực hiện một vai trò khác nhau và tương tác qua lại với nhau, đảm bảo
việc thực hiện chức năng chung của toàn bộ hệ thống. Quy luật tự nhiên phản ánh tính hệ thống của thế
giới tự nhiên gọi là Quy luật hệ thống của thế giới tự nhiên.
Hệ thống trong tự nhiên:
- Hệ cơ quan trong cơ thể sống (hệ tiêu hóa, hệ sinh sản).
- Hệ thống Mặt Trăng -Trái Đất -Mặt Trời (chu kì chuyển động của Mặt Trăng quanh Trái Đất, chu kì
chuyển động của Trái Đất quanh Mặt Trời, hiện tượng nhật thực và nguyệt thực, hiện tượng thủy triều,..).
- Sinh giới cũng đc chia theo hệ thống. Hệ thống phân chia đơn giản hay sử dụng là: Giới --Ngành-- Lớp--
Bộ-- Họ-- Giống--Loài---Phân loài.
Hệ thống nhân tạo: mạch điện, chiếc bút bi, hệ thống điện nước trong một tòa nhà,...
* Đặc điểm: Đã là hệ thống thì phải có kết cấu.
Nếu hệ thống là một thể thống nhất bao gồm các yếu tố có quan hệ và liên hệ lẫn nhau thì kết cấu là tổng
thể các mối quan hệ và liên hệ giữa các yếu tố của thể thống nhất đó. Kết cấu phản ánh hình thức sắp xếp
của các yếu tố và tính chất của sự tác động lẫn nhau của các mặt, các thuộc tính của chúng.
Những mặt và thuộc tính của các yếu tố tham gia tác động lẫn nhau càng lớn thì kết cấu của hệ thống càng
phức tạp. Cùng một số yếu tố, khi tác động lẫn nhau bằng những mặt khác nhau có thể tạo nên các hệ thống khác nhau.
b) Sự phản ánh và vai trò
Việc hiểu sâu sắc các hệ thống tự nhiên giúp con người hiểu rõ:
+ Chức năng nhất định, tính độc lập tương đối của mỗi phần tử trong hệ thống.
+ Mối quan hệ và liên hệ lẫn nhau giữa các phần tử ảnh hưởng đến hệ thống
+ Nhận biết thuộc tính mới (tính trồi của hệ thống) mà từng phần tử riêng lẻ không có hoặc có không đáng kể.
+ Cho phép con người hiểu rõ các quy luật vận động và phát triển của TGTN, không chỉ "giải thích thế
giới" mà còn "cải tạo thế giới".
c) Ví dụ: Hệ thống cấu tạo bút bi
Bút bị có cấu tạo 3 phần cơ bản là vỏ, ruột và bộ phận điều chính bút.
+ Vỏ: thường được làm bằng chất liệu nhựa tổng hợp nhẹ mà cứng để bảo vệ phần ruột bên. + Ruột: bằng
nhựa dẻo hình trụ bên trong rổng để chứa mực.
+ Bộ phận điều chỉnh gồm phần bấm và lò xo, ngoài ra còn có thể có nắp. Bộ phận điều chỉnh bút chính là
phần ngòi bút. Ngồi bút được làm bằng kim loại để tránh bị gỉ sét theo thời gian. Bên trong nó là một viên
bi cũng làm bằng kim loại. Viên bi này khi viết sẽ giúp cho mực được ra đều hơn. Độ thanh hay đậm của
nét bút là do kích thước của viên bị này.
+ Ngoài ra còn có một số bộ phận khác giúp hoàn thiện chiếc bút hơn như đai cài, lò xo, nút bấm,...
Việc hiểu về cấu tạo bút bi giúp cho người sử dụng có thể tự mình sửa khi nó gặp trục trặc, sâu xa hơn, đó
là nguồn động lực để con người tìm ra cách khắc phục những khuyết điểm còn tồn tại của bút bi và cải tiến
thành loại bút bi tốt nhất.
4. Quy luật về tính tuần hoàn a) Khái niệm
Trong Thế giới tự nhiên, cấu trúc của các hệ thống hoặc sự vận động và biến đổi của các hệ thống đều
mang tính lặp đi lặp lại. Tính chất đó của Tự nhiên được gọi là tính tuần hoàn hay sự tuần hoàn theo chu
kì. Quy luật tự nhiên phản ánh tính tuần hoàn của thế giới tự nhiên gọi là Quy luật tuần hoàn của thế giới tự nhiên.
b) Sự phản ánh và vai trò
+ Việc hiểu rõ quy luật tuần hoàn cho phép con người hiểu rõ các quy luật vận động và phát triển của Thế giới tự nhiên.
+ Giúp con người dự đoán được các sự kiện và các quá trình sẽ diễn ra trong tương lai. Từ đó giúp con
người dự báo và hạn chế được các ảnh hưởng xấu của Thế giới tự nhiên, đặc biệt là các thảm họa do thiên tai gây ra.
c) Ví dụ: Vòng tuần hoàn của nước
Vòng tuần hoàn của nước, hoặc chu kỳ thủy văn, là sự lưu thông nước của Trái Đất. Nó vận hành được nhờ
Mặt Trời. Nhiệt của Mặt Trời làm nước bốc hơi chủ yếu từ các đại dương, và cả từ sông hồ, mặt đất và các
sinh vật. Các đám mây hình thành do hơi nước gặp lạnh và ngưng tụ, rồi được gió (cũng phát sinh nhờ năng
lượng của Mặt Trời) đưa đi xa. Khi các đám mây trở nên bão hòa, nước sẽ rơi xuống thành mưa.
Các hoạt động của con người ảnh hưởng đến vòng tuần hoàn của nước ở nhiều điểm. Chẳng hạn:
- Nước được khai thác phục vụ sinh hoạt và sau đó lại được thải vào vòng tuần hoàn, thông thường đã bị ô nhiễm.
- Các nhà máy điện và các nhà máy sử dụng nước làm mát máy móc và phục vụ các quá trình chế biến.
Chúng thải ra đi-ô-xít lưu huỳnh (SO2), chất khí này lại được hơi nước trong những đám mây hấp thụ và rơi xuống thành mưa axit.
- Phân bón trong nông nghiệp thường bị ngấm qua đất trồng và trôi ra sông ngòi.
Các chất gây ô nhiễm nghiêm trọng nhất là các chất không bị sinh vật phân hủy hoặc không tự phân hủy
trong các quá trình tự nhiên. Chúng có thể được thực vật và động vật "ăn" phải và được tích tụ trong các
động vật ở trên đỉnh chuỗi thức ăn.
5. Quy luật về sự vận động và biến đổi a) Khái niệm
Theo quan điểm của Triết học Marx-Lenin:
+ Vận động là một trong những phương thức tồn tại của vật chất, cùng với không gian và thời gian.
+ Vận động là một phạm trù Triết học chỉ mọi sự biến đổi nói chung từ vị trí giản đơn đến tư duy. Theo F.Engels:
+ Vận động “là thuộc tính có hữu của vật chất" và "là phương thức tồn tại của vật chất".
+ Vật chất mà không vận động thì không thể quan niệm được. Thông qua vận động, vật chất mới biểu hiện
và bộc lộ bản chất của mình và do đó, con người nhận thức được bản thân vật chất thông qua nhận thức
được những hình thức vận động của vật chất.
+ Vận động của vật chất do tác động qua lại giữa các yếu tố, các bộ phận khác nhau của bản thân sự vật.
* Các hình thức vận động (HTVĐ) (từ đơn giản dến phức tạp)
1. Cơ học: là sự di chuyển vị trí của các vật thể trong không gian. (bắn hòn bi thì vận động của hòn bi là vận động cơ học....)
VD: Con người chạy ngang qua cột điện là vận động cơ học (Cột diện làm mốc)
2. Vật lí: sự vận động của các phân tử, vận động điện tử, các quá trình nhiệt điện,....(Thanh sắt nóng sinh ra nhiệt,. )
VD: Các điện tích di chuyển tạo dòng điện, tỏa nhiệt của bàn ủi
3. Hóa học: biến đổi các chất trong quá trình hóa hợp và phân giải,....(Đốt cháy hoàn toàn chất hữu cơ luôn
sinh ra nước và khí cacbonic,.)
VD: Cho Bazo vào quỳ tím thì quỳ tím chuyển xanh, cho Axit vào quỳ tím thì quỳ tím chuyển đỏ
4. Sinh học: trao đổi chất trong cụ thể và giữa cơ thể sống với môi trường (Quá trình hô hấp và quang hợp
của cây, biến dị, di truyền, ..)
VD: Thức ăn đưa vào trong miệng được tiêu hóa và biến thành những sản phẩm cuối cùng để có thể sử
dụng nhằm bổ sung, cung cấp năng lượng cho tiêu hao mà hoạt động của cơ thể con người gây ra
5. Xã hội: sự thay đổi, thay thế các quá trình xã hội của các hình thái kinh tế - xã hội (Công xã nguyên
thủy-- Chiếm hữu nê lệ --Phong kiến-- Chủ nghĩa tư bản-- Cộng sản chủ nghĩa).
Các HTVĐ cao xuất hiện trên cơ sở các HTVĐ thấp, bao hàm trong nó tất cả các HTVĐ thấp hơn. Nhưng
các HTVĐ thấp không có khả năng bao hàm các HTVĐ ở trình độ cao hơn.
Các HTVĐ khác nhau về chất. Mỗi vật có thể gắn liền với nhiều hình thức vận động khác nhau. Nhưng
bản thân sự tồn tại của sự vật đó thường đặc trưng bằng một HTVĐ cơ bản.
VD: Sự phản ứng hóa học giữa Natri hidroxit và Axit clohidric sinh ra muối natri clorua và nước. Đây là
một vận động hóa học, nó cũng bao hàm vận động vật lý là những lực hút tĩnh điện giữa các nguyên tử, sự
sản sinh năng lượng,... cùng với đó là vận động cơ học, nguyên tử clo thay vị trí của nhóm OH và cả sự
chuyển động của các electron.
* Ý nghĩa: Bằng sự phân loại các HTVĐ cơ bản, Engels đã góp phần đặt cơ sở cho sự phân loại các khoa
học tương ứng với đổi lượng nghiên cứu của chúng và chỉ ra cơ sở của khuynh hướng phân ngành và hợp ngành của các khoa học.
b) Ví dụ: Sự vận động và biển đổi của xã hội nguyên thủy lên xã hội cổ đại (vận động xã hội)
Xã hội nguyên thủy phát triển kế thừa lối sống xã hội bày đàn của linh trưởng tổ tiên. Ban đầu, người tối
cổ sống theo bày gồm khoảng vài chục người với cuộc sống “ăn lông, ở lỗ" kéo dài hàng triệu năm. Trải
qua thời gian, Người tối cổ dần trở thành Người tinh khôn. Người tinh khôn sống theo thị tộc, và đã biết
dùng đá để chế tạo công lao động. Tuy cuộc sống có khá hơn Người tối cổ, song chỉ đến khi tìm ra kim loại
và dùng kim loại để chế tạo công cụ, con người có thể khai phá đất hoang tăng, tăng năng suất lao động,
sản phẩm làm ra ngày càng nhiều, không chỉ đủ ăn mà còn dư thừa...
Do có công cụ lao động mới, một số người có khả năng lao động giỏi hơn, hoặc lợi dụng trí hay uy tín của
mình để chiếm doạt một phần của cải dự thừa của người khác và trở nên giàu có, còn một số người khác
lại khổ cực thiếu thốn. Xã hội phân hóa thành người giàu-người nghèo.
Chế độ "làm chung, ăn chung, hưởng chung" ở thời kì công xã thị tộc bị phá vỡ. Xã hội nguyên thủy dần
tan rã, nhường chỗ cho xã hội có giai cấp đầu tiên - xã hội cổ đại.
6. Quy luật về sự tương tác a) Khái niệm
Tương tác là một trong những nguyên lý cơ bản chi phối mọi vật trong tự nhiên. Là quá trình các sự vật,
hiện tượng ảnh hưởng lẫn nhau, là hình thức vận động, phát triển chung nhất của mọi sự vật, hiện tượng.
Quy luật tự nhiên phản ánh tính tương tác của thế giới tự nhiên gọi là Quy luật tương tác của thế giới tự nhiên. * Biểu hiện:
- Đối với thế giới sống, sự tương tác các sinh vật sống và môi trường đc thể hiện ở các cấp độ khác nhau:
tương tác xảy ra trong cơ thể sinh vật, giữa sinh vật với sinh vật và giữa các sinh vật và môi trường.
- Tương tác trong hệ sinh thái thể hiện ở ảnh hưởng của các nhân tố sinh thái đến đời sống sinh vật; quan
hệ giữa sinh vật- môi trường; quan hệ giữa sinh vật - sinh vật trong quần thể và trong quần xã.
- Trong tự nhiên con có sự tương tác giữa các lực và của đối tượng, giữa vật chất và năng lượng. Các tương
tác này thường đi kèm sự chuyển hóa vật chất và năng lượng.
b) Sự phản ánh và ví dụ Phản ánh o
Sự vận động, phát triển, tác động, ảnh hưởng lẫn nhau từ trong sinh vật đó đến môi trường. o
Sự tồn tại và tổ chức kết cấu của mọi hệ thống vật chất. o
Sự tương tác của con người với môi trường của mình dẫn tới sự phát triển của KH&CN. o
Mối liên hệ của nó với những sự vật khác trong một hệ thống lớn hơn. o
KH&CN ảnh hưởng trở lại đến cách con người tương tác với môi trường của mình. o
Tính chất của tất cả các sự vật, các quá trình và hiện tượng.
⇨ Con người có thể đánh giá tốt hơn hậu quả của những hành động của mình và biết chịu trách nhiệm về các hành động đó.
⇨ Quy luật tương tác cho phép con người hiểu rõ hơn các quy luật vận động, phát triển, các mối liên
hệ, quan hệ, tác động qua lại giữa các yếu tố, các dạng vật chất khác nhau. Vai trò o
QL tương tác là cơ sở để con người tuân theo nhằm cải tạo thế giới tự nhiên. o
QL tương tác giúp con người đánh giá tốt hơn hậu quả của những hành động của mình và biết chịu trách
nhiệm về các hành động đó. o
QL tương tác là cảm hứng, động lực, cơ sở giúp con người phát hiện ra những quy luật khác. (VD: Quy luật tương gen,...) o
Khi nghiên cứu về sự tương tác và trong các hệ thống giúp con người hiểu rõ hơn về môi trường và vai trò của con người. c)Ví dụ:
Sự tương tác giữa con người sinh vật và sự băng tan ở Bắc Cực.
Ở vùng Bắc Cực, lớp băng vĩnh cửu - tức là mặt đất và đất thịt đóng băng vĩnh viễn cho đến nay- đang tan
dần, bên cạnh các hóa thạch Pleistocene là lượng khí thải carbon và metan khổng lồ, thủy ngân độc hại vá
các bệnh thời xa xưa. (Lớp băng vĩnh cửu giàu hữu cơ chứa khoảng 1500 tỷ tấn Carbon).
Nguyên nhân chủ yếu của hiện tượng băng tan chủ yếu là do hoạt động của con người: hoạt động công
nghiệp, xả khí thải ra môi trường, hoạt động giao thông, chặt phá rừng bừa bãi... làm biển đổi khí hậu toàn
cầu: nóng lên. (Ví dụ: Hiện tượng nhà kính, đốt nhiên liệu,...).
Ảnh hưởng tới tàu thuyền qua lại: các con thuyền đi trên biển va phải các tảng băng trôi có kích thước lớn
có khi bằng cả một con tàu sẽ bị hư hỏng, nặng hơn có thể bị nhấn chìm.
Mực nước biển tăng lên khi băng tan. Tác động này sẽ định hình lại các lục địa một cách đáng kể và nhấn
chìm nhiều thành phố lớn trên thế giới, nước biển xâm nhập sâu vào trong nội địa gây ra hiện tượng nhiễm mặn.
Phá hoại hệ sinh thái khu vực và đe dọa đời sống sinh vật đới lạnh: Gấu Bắc Cực, chim cánh cut...khó khăn
hơn trong việc kiếm ăn và mất nơi cư trú.
Năm 1941, ở Siberia, khi một cậu bé và 2.500 con tuần lộc chết, căn bệnh này được xác dịnh là bệnh than
với nguồn gốc của bệnh là xác tuấn lộc rã đông. Tầng bằng vĩnh cửu tan chảy khiến khuẩn than ở Siberia
sống lại và thoát ra môi trường và đã xảy ra vào năm 2016.
Các bệnh như bệnh cúm Tây Ban Nha, bệnh đậu mùa hoặc bệnh dịch hạch đã bị xóa số có thể bị giữ lại
trong lớp băng vĩnh cửu. Một nghiên cứu của Pháp năm 2014 lấy một virus 30,000 năm tuổi đóng băng
trong lớp băng vĩnh cửu và làm ẩm nó trở lại trong phòng thí nghiệm. Ngay lập tức nó sống trở lại 300 thế kỷ sau.
Thủy ngân cũng đang xâm nhập vào chuỗi thức ăn, nhờ vào sự tan băng vĩnh cửu. II.
Chủ đề 2: Ba vấn đề cấp bách của nhân loại (1,5 đ) 1.Năng lượng sạch I. Khái niệm
Năng lượng không tái tạo là các nguồn năng lượng phải mất một thời gian dài để hình thành. Hầu hết các
nguồn năng lượng không tái tạo là nhiên liệu hóa thạch (than, dầu mỏ, khí tự nhiên) được hình thành nhờ
sự phân hủy xác động thực vật qua hàng triệu năm. Năng lượng hạt nhân (sinh ra từ phóng xạ uranium)
cũng là năng lượng không tái tạo vì trữ lượng uranium trên Trái Đất là hữu hạn.
Năng lượng tái tạo là các nguồn năng lượng có thể được tạo ra và bổ sung trong một thời gian ngắn. Chúng
có thể không bao giờ cạn kiệt trong vòng vài tỉ năm nữa. Một số nguồn năng lượng tái tạo: từ Mặt Trời
(quang điện), từ nước (thủy điện), từ gió (phong điện), từ các dòng nước ngầm và magma trong lòng đất
(địa nhiệt), từ thủy triều và ngay cả từ chất thải chăn nuôi và trồng trọt (biogas..) II. Các loại năng lượng a)Thủy điện
- Là nguồn điện được sản xuất từ năng lượng nước.
- Các công nghệ thủy điện
+ Nhà máy thủy điện trên sông: khai thác năng lượng để sản xuất điện chủ yếu từ các dòng chảy trên sông.
+ Nhà máy thủy điện hồ chứa: dựa vào lượng nước được tích trong hồ.
+ Nhà máy thủy điện tích năng: sd nước đc bơm từ hồ chứa thấp hơn vào hồ chứa trên cao khi nguồn cung
cấp điện vượt quá nhu cầu. b)Năng lượng sinh học
- Năng lượng sinh học là năng lượng bắt nguồn từ quá trình chuyển đổi sinh khối, trong đó sinh khối có thể
được sử dụng trực tiếp như nhiên liệu hoặc được xử lý thành các chất lỏng và chất khí. c)Năng lượng mặt trời
Năng lượng mặt trời là quá trình chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành các dạng năng lượng có thể sử dụng.
+ Quang điện mặt trời: Hệ thống quang điện mặt trời là hệ thống biển đổi trực tiếp năng lượng mặt trời thành điện năng.
+ Công nghệ hội tụ năng lượng mặt trời (CSP): Các thiết bị hội tụ năng lượng mặt trời (CSP) được sử dụng
để tập trung năng lượng từ các tia sáng mặt trời nhằm làm nóng thiết bị nhận ở nhiệt độ cao.
+ Công nghệ sưới ẩm và làm mát bằng năng lượng mặt trời Một loạt các công nghệ hiện nay được sử dụng
để thu bức xạ mặt trời và chuyển đổi chúng thành nhiệt để sử dụng cho một số ứng dụng. d)Năng lượng gió
- Năng lượng gió là động năng của gió được khai thác để sản xuất điện thông qua các tua-bin gió.
+ Năng lượng gió trên đất liền
+ Năng lượng gió ngoài khơi
e)Năng lượng đại dương
- Năng lượng thủy triều năng lượng tiềm năng liên quan tới các triều cường có thể được khai thác bằng
cách xây dựng đập hoặc các công trình xây dựng khác ngang qua cửa sông.
- Năng lượng sóng: động năng và thể năng kết hợp với sóng đại dương có thể được khai thác bởi một loạt
các công nghệ đang được phát triển.
- Gradient nhiệt độ: sự chếnh lệch nhiệt độ giữa bê mặt nước biển và nước sâu có thể được khai thác bằng
việc sử dụng các quá trình chuyển đổi năng lượng nhiệt đại dương khác nhau.
- Gradient muối: Tại cửa sông, nơi giao thoa giữa nước ngot và nước mặn, năng lượng tạo ra bởi sự chênh
lệch nông độ muối có thê được khai thác bằng việc sử dụng quá trình "áp suất thẩm thẩu chậm" và các công
nghệ chuyên đổi có liên quan.
f)Năng lượng địa nhiệt
Năng lượng địa nhiệt có thể cung cấp điện phụ tài chủ yếu từ các nguồn thủy nhiệt ở nhiệt độ cao, các hệ
thống tầng nước ngầm sâu với nhiệt độ trung bình và thấp, nguồn đá nóng.
III. Vai trò của KHTN và CN trong giải quyết vấn đề năng lượng sạch
- Đơn giản hóa các quá trình: những nghiên cứu khoa học -> phát hiện tiếm năng có thẻ có tài nguyên ở
từng vùng -> tiến hành khoan thăm dò với độ chính xác cao.
- Tốc độ khảo sát, thăm dò nhanh: công nghệ phát triển tạo ra máy móc hiện đại, hoạt động tốt, hiệu quả hơn.
- Độ chính xác cao: vị trí, cấu trúc, thành phần, tiềm năng khai thác -> công nghệ hợp lí.
- Tự động xử lí số liệu theo mẫu, theo nhu cầu sử dụng của con người.
- Thực hiện được ở những điêu kiện khó khăn -> con người không thể trực tiếp tiếp cận -> máy móc thực
hiện tự động hoặc bán tự động.
- Tránh gây hại trực tiếp cho con nguời do hầu như sử dụng máy móc. IV. Ví dụ
Công nghệ PERC hay còn gọi là công nghệ phát quang thụ động. Phát minh đầu tiên về công nghệ ở Đại
học New South Wales ở Úc năm 1983 và bài báo đầu tiên đã được xuất bản năm 1989. Vì khái niệm về tế
bào này mang lại nhiều yếu tố tốt nhất để đạt hiệu quả cao, UNSW đã sử dụng nó để đạt được nhiều kỷ
lục thế giới về hiệu quả mà nó mang lại gần 25% . Cấu tạo dưới bề mặt Pin là các tế bào phản quang nhằm
phản xạ các electron thu được từ năng lượng mặt trời để tái tạo một lần nữa, đây là cách để tăng hiệu suất
tấm pin trong cùng một diện tích bề mặt. Ưu điểm chính của công nghệ PERC là nó cho phép các nhà sản
xuất đạt được hiệu suất cao hơn so với các pin mặt trời tiêu chuẩn. Với trạng thái hiện tại của công nghệ,
có thể đạt được tới 1% hiệu quả tuyệt đối. Trong khi có nhiều bước trong quy trình sản xuất, hiệu suất đạt
được cho phép giảm chi phí, cũng ở mức hệ thống. Trong cùng một kích thước bằng cách cải thiện hiệu
quả tế bào năng lượng mặt trời là một đóng góp cho việc giảm chi phí. Vì vậy, kiến trúc tế bào này được
coi là bước đột phá tiềm năng tốt nhất để sản xuất tấm pin mặt trời hiệu quả cao với giá cả cạnh tranh. Mục
tiêu của các nhà khoa học là tận dụng tối đa các electron từ các tế bào mặt trời, kiến trúc PERC về cơ bản
cho phép cải thiện sự thu ánh sáng gần bề mặt phía sau và để tối ưu hóa các electron.Công nghệ PERC cho
phép thiết kế các mô-đun pin Năng lượng mặt trời cao tới 365 W ngày hôm nay với khả năng cao tới 420
W trong tương lai. Các mô-đun năng lượng mặt trời kết hợp các tế bào PERC dự kiến sẽ tăng thị phần từ
14% trong năm 2016 lên hơn 40% vào năm 2021. 2. Ô nhiễm môi trường I. Khái niệm
Ô nhiễm môi trường là hiện tượng tốc độ gia tăng các chất (rån, lòng hoặc khí) hoặc năng lượng (nhiệt, âm
thanh, ánh sáng,..) vào môi trường với tốc độ nhanh hơn tốc độ pha loãng, phân hủy, tái chế, phân tán cũng
như tốc độ lưu trữ thành những chất không gây hại, gây ảnh hưởng xấu tới đời sống của con người và thiên nhiên.
II. Các loại ô nhiễm chính
1. Ô nhiễm không khí: Là sự ô nhiễm môi trường không khí gây bởi các chất khí, hơi, khói, bụi. Một số
tác nhân gây ô nhiễm chính: CO2, SO2, NO2, CO, NH3, VOCs (chất hữu cơ dễ bay hơi), CFCs
(Chlorofluorocarbons), hạt bụi mịn (PM: Particulate Matter)
- Các hoạt động gây ô nhiễm:
+ Tự nhiên: Hoạt động của núi lửa (tạo SOx, khói bụi,..), sét (tạo NOx), quá trình sinh trưởng của
động vật (thải CH4) và thực vật (một số loại sản sinh nhiều VOCs)
+ Công nghiệp: Khí thải, khói bụi, khí thải từ các quá trình sân xuất, ..
+ Giao thông vận tải: Qúa trình đốt nhiên liệu động cơ sản sinh: COx , SOX ....
+ Sinh hoạt của con người (gây tác động nhỏ hơn các loại trên): Chủ yếu từ hoạt động đun nấu.
2. Ô nhiễm nước: Là sự ô nhiễm môi trường nước gây bởi các chất ở thể lỏng, rắn, hoặc dung dịch trong nước.
- Một số tác nhân gây ô nhiễm chính:
+ Các hợp chất hữu cơ: Không bền (như chất béo, protein, carbohidrat, chất.) và bền vững (như các
hạt nhựa, hóa chất bao vệ thực vật,).
+ Các kim loại nặng: Hg, Pb, Cd, Ni,.....
+ Asen vô cơ dạng As(lII) độc hơn nhiều so với dạng As(V).
+ Các chất dinh dưỡng: N, P, K... gây hiện tượng phì dưỡng nước bề mặt,.. + Các chất rắn,...
- Các hoạt động gây ô nhiễm:
+ Tự nhiên: Do mưa, tuyết tan, lũ lụt, gió bão....hoặc do các sản phẩm hoạt động sống của sinh vật,
kể cả xác chết của chúng. Cây cối, sinh vật chết đi, chúng bị vi sinh vật phân hủy thành chất hữu cơ...
+ Sản xuất: Nước thải công nghiệp, y tế,..
+ Sinh hoạt của con người: Nước thải phát sinh từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, cơ quan,
trường học, chứa các chất thải trong quá trình sinh hoạt, vệ sinh của con người.
3. Ô nhiễm đất: Là sự ô nhiễm môi trường đất hoặc sự suy thoái đất. Sự suy thoái đất biểu hiện qua sự
giảm năng suất trong nông nghiệp gây bởi đất trồng.
- Một số hoạt động gây ô nhiễm.
+ Tự nhiên nước mặt bị ô nhiễm ngâm vào đất, mưa acid, dung nham núi lửa
+ Sản xuất nông nghiệp (thuốc trừ sâu, phân bón,..) và công nghiệp.
+ Sinh hoạt của con người.
+ Xử lí rác thải không đúng quy cách: Rác thông thường, rác thải điện tử + Phá rừng.
4. Một số loại ô nhiễm khác: Thường xuất hiện ở xã hội hiện đại. - Ô nhiễm phóng xạ.
- Ô nhiễm sóng (âm thanh, ánh sáng và các loại sóng điện từ khác).
III. Khoa học và Công nghệ trong giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường
Cách thức vĩ mô để kiểm soát các vấn đề môi trường hiện tại là tạo ra các chiến lược phát triển bền vững
và tiếp tục phát triển hiệu quả các phương pháp bảo tồn. Phát triển bền vững là một khái niệm mới nhằm
định nghĩa một sự phát triển về mọi mặt trong xã hội hiện tại mà vẫn phải bảo đảm sự tiếp tục phát triển trong tương lai xa.
Ngoại trừ các yếu tố tự nhiên gây ô nhiễm môi trường, thực tế cho thấy rằng các hoạt động công nghệ lại
là nguyên nhân chính gây ra sự ô nhiễm mỗi trường; và sự ô nhiễm này cũng đưoc giải quyết bằng công nghệ bởi
(i). sự thay đổi quy trình hoặc công nghệ cũ bằng quy trình, công nghệ mới (quy trình, công nghệ "xanh")
ít hoặc không gây ô nhiễm môi trường
(ii). quy trình, công nghệ hiệu quả trong xử lí chất thải, ô nhiễm môi trường. Điều này thể hiện quy luật
tuần hoàn cũng như vận động và biến đổi của Thế giới tự nhiên. V. Ví dụ 3. Biến đổi khí hậu I. Khái niệm
Biến đổi khí hậu (tên gọi đầy đủ là Biển đổi khí hậu Trái Đất) thường được hiểu là sự thay đổi của hệ thống
khí hậu của Trái Đất, bao gồm khí quyển, thủy quyển, sinh quyển, thạch quyển, băng quyển hiện tại và
trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo trong một giai đoạn nhất định tính bằng thập kỷ hay hàng triệu năm.
II. Các biểu hiện của sự biến đổi khí hậu Trái Đất
+) Sự nóng lên của khí quyền và Trái Đất nói chung.
+) Sự thay đổi thành phần và chất lượng khí quyền có hại cho môi trường sống của con người và các sinh vật trên Trái Đất.
+) Sự dâng cao mực nước biển do tan băng dẫn tới sự ngập úng của các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển.
+) Sự di chuyển của các đới khí hậu tồn tại hàng nghìn năm trên các vùng khác nhau của trái đất dẫn tới
nguy cơ đe doa sự sống của các loài sinh vật, các hệ sinh thái và hoạt động của con người.
+) Sự thay đổi cường độ hoạt động của quá trình hoàn lưu khí quyển, chu trình tuần hoàn nước trong tự
nhiên và các chu trình sinh địa hoá khác.
+) Sự thay đổi năng suất sinh học của các hệ sinh thái, chất lượng và thành phần của thuỷ quyền, sinh quyển, các địa quyển.
III. Bằng chứng KH về biến đổi khí hậu Sông băng và lõi băng
Thực vật và khí hậu thực vật Phân tích phấn hoa Côn trùng
Thay đổi mực nước biển
Dấu hiệu từ lịch sử và khảo cổ học
IV. Nguyên nhân của biến đổi khí hậu
a) Biến đổi khí hậu do yếu tố tự nhiên
- Thay đổi của các tham số quỹ đạo trái đất
- Biến đổi trong phân bố lục địa - biển của bề mặt trái đất
- Sự biển đổi về phát xạ của mặt trời và hấp thụ bức xạ của trái đất
- Hoạt động của núi lửa
b) Biến đổi khí hậu do tác động của con người - Hiệu ứng nhà kính
- Hoạt động của con người và sự nóng lên toàn cầu
V.Vai trò của Khoa học tự nhiên và Công nghệ trong giải quyết vấn đề biến đổi khí hậu
- Hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch
- Cải tạo, nâng cấp hạ tầng - Làm việc gần nhà
- Tiết kiệm, giảm chi tiêu
- Ăn uống thông minh, tăng cường rau, hoa quả
- Chặn đứng nạn phá rừng - Tiết kiệm điện
- Khai phá những nguồn năng lượng mới
- Ứng dụng các công nghệ mới trong việc bảo vệ Trái Đất. VI.Ví dụ
Với quyết tâm giảm phát thải CO2 để chống biến đổi khí hậu, nhiều quốc gia trên thế giới đang chuyển đổi
năng lượng rất mạnh mẽ theo hướng giảm dần nguồn năng lượng hóa thạch để chuyển sang sử dụng năng
lượng tái tạo, trong đó có điện gió và điện mặt trời.
Tuy nhiên, tài nguyên điện gió và điện mặt trời tuy sạch sẽ, dồi dào và miễn phí nhưng có một đặc điểm là
không ổn định vì phụ thuộc vào thời tiết. Hiện nay giải pháp tích trữ năng lượng bằng công nghệ pin
Lithium ion nổi bật hơn cả và đang được nhiều nước áp dụng.
Giải pháp lưu trữ năng lượng ESS mang đến đa dạng về cấp công suất để đáp ứng từng nhu cầu. Không
những thế các hệ thống này còn có thể mở rộng công suất lên gấp nhiều lần bằng cách ghép nối song song
với nhau, thông qua việc giao tiếp dễ dàng giữa các bộ Điều khiển công suất (PCS) mà việc cân bằng công
suất càng trở nên dễ dàng hơn.
Hệ thống có khả năng mở rộng mức dung lượng pin lưu trữ tối đa lên đến hàng Megawatt giờ điện. Kết
hợp với khả năng đấu nối điện mặt trời trực tiếp hay gián tiếp giúp tăng độ linh hoạt của hệ thống.
Hệ thống sử dụng pin tích trữ năng lượng với chất liệu Lithium Sắt Phốtphat (LFP), dòng pin Lithium-
ion này có mật độ năng lượng cao, chịu được dòng xả lớn cũng như chịu tải cao, tuổi thọ lên đến 10.000
chu kì, dễ dàng vận hành bảo trì và thân thiện với môi trường nên được ứng dụng rất nhiều trong lưu trữ
năng lượng và ô tô điện (Tesla, Vinfast…).
Ưu điểm của giải pháp lưu trữ ESS:
- Chủ động trong việc sử dụng năng lượng Mặt trời một cách tối ưu và hiểu quả hơn.
- Thay thế cho máy phát điện dự phòng cùng nhiều ưu thế vượt trội hơn.
- Giải pháp kinh tế: Tự thu hồi vốn và tạo ra lợi nhuận chỉ sau 4 năm.
- Cải thiện chất lượng điện năng của lưới điện.
- Phù hợp theo xu hướng bảo vệ môi trường của thế giới. III.
Chủ đề 3: CTGDPT tổng thể 2018 (3 đ) Bối cảnh
Ra đời cách đây đã gần 30 năm, không còn phù hợp với bối cảnh mới của đất nước.
CT hiện hành, về cơ bản vẫn là CT tiếp cận nội dung, tập trung trả lời câu hỏi: Chúng ta muốn học sinh
biết cái gì? Vì vậy chạy theo khối lượng kiến thức, ít chú ý dạy cách học, nhu cầu, hứng thú của người
học…, phần nào còn coi nhẹ thực hành vận dụng kiến thức trong đời sống thực tiễn. Quan điểm xây dựng
Chương trình giáo dục phổ thông 2018 được xây dựng dựa trên những quan điểm như sau:
- Vai trò của Chương trình Giáo dục phổ thông
- Căn cứ xây dựng Chương trình Giáo dục phổ thông
- Định hướng của Chương trình Giáo dục phổ thông
- Tính hệ thống của Chương trình Giáo dục phổ thông
- Tính mở của Chương trình Giáo dục phổ thông
Mục tiêu của CTGDPT 2018
Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 được xây dựng theo định hướng:
- Phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh
- Phát triển hài hòa đức, trí, thế, mĩ của học sinh
- Đáp ứng nhu cầu phát triển của cá nhân
- Trở thành người lao động có văn hóa, cần cù, sáng tạo, người công dân có trách nhiệm đáp ứng yêu cầu
của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ đất nước trong thời đại toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp mới.
Các phẩm chất và năng lực được quy định trong CTGDPT 2018.
Khái niệm phẩm chất nêu trong các văn kiện của Đảng và Nhà nước về đổi mới chương trình, sách giáo
khoa Giáo dục phổ thông có nghĩa là đạo đức.
*) CT GDPT hình thành và phát triển cho HS những phẩm chất chủ yếu sau: 1/ Yêu nước 2/ Nhân ái 3/ Chăm chỉ 4/ Trung thực 5/ Trách nhiệm
*) CT GDPT hình thành và phát triển cho HS những năng lực chủ yếu sau:
Phân tích khái niệm Năng lực trong CTGDPT 2018
- Dựa vào kết quả nghiên cứu ở trong nước và nước ngoài, Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể giải
thích khái niệm năng lực như sau: “Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố
chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ
năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện thành công một loại
hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể".
- Từ định nghĩa trên, có thể rút ra những đặc điểm chính của năng lực là:
+ Năng lực là sự kết hợp giữa tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện của người học
+ Năng lực là kết quả huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí.
+ Năng lực được hình thành, phát triển thông qua hoạt động và thể hiện ở sự thành công trong hoạt động
thực tiễn. (điểm then chốt)
Năng lực hình thành như thế nào?
+ Tiến trình dạy học được tổ chức thành một chuỗi các hoạt động được thao tác hoá (nghĩa là mỗi hoạt
động học tập được hình thành từ 1 chuỗi các thao tác) mà qua việc thực hiện có kết quả từng thao tác học
sinh được hình thành và phát triển năng lực.
+ Không có kiến thức thì không có năng lực: Kiến thức, kĩ năng cùng một lúc không biến mất khỏi các nội
dung dạy học mà thực hiện vai trò “chuyển hoá” thành các năng lực của người học.
Các nguyên lý cơ bản của dạy học phát triển năng lực là:
+ Dạy học phân hoá để phát huy tốt nhất tiềm năng, sở trường, phù hợp với sở thích, hứng thú của mỗi học sinh;
Dạy học phân hoá là định hướng thiết kế nội dung và phương pháp giáo dục phù hợp với đặc điểm
tâm – sinh lí, khả năng, nhu cầu, hứng thú và định hướng nghề nghiệp của các đối tượng học sinh
khác nhau, nhằm phát triển tối đa tiềm năng vốn có của mỗi học sinh. (sinh lí, khả năng, nhu cầu,
hứng thú và định hướng)
Dạy học phân hoá là xu hướng chung của các nước. So với chương trình hiện hành, chủ trương dạy học
phân hoá trong Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 có một số điểm khác như: thực hiện dạy học phân
hoá ở tất cả các cấp học theo phương châm tích hợp cao ở các lớp học, cấp học dưới; phân hoá dần ở các
lớp học, cấp học trên; áp dụng hình thức tự chọn thay cho hình thức phân ban; thực hiện yêu cầu phân hoá
cả trong mục tiêu, nội dung, phương pháp giáo dục và đánh giá kết quả giáo dục; chú trọng cả phân hoá
trong (phân hoá vi mô) và phân hoá ngoài (phân hoá vĩ mô).
Phân hoá trong thể hiện chủ yếu qua định hướng về phương pháp giáo dục, nhấn mạnh tính tích cực hoá
hoạt động của người học, khuyến khích học sinh tích cực tham gia vào các hoạt động học tập, tự phát hiện
năng lực, nguyện vọng của bản thân, và qua định hướng về đánh giá kết quả giáo dục, nhấn mạnh bảo đảm
sự tiến bộ của từng học sinh
Phân hoá ngoài thể hiện ở các môn học tự chọn, các chủ đề, chuyên đề học tập lựa chọn theo nguyện vọng
và định hướng nghề nghiệp. Ở giai đoạn giáo dục cơ bản, bên cạnh nhiệm vụ trọng tâm là thực hiện giáo
dục toàn diện và tích hợp, Chương trình giáo dục phổ thông thiết kế một số môn học và hoạt động giáo dục
theo các chủ đề, tạo điều kiện cho học sinh lựa chọn những học phần hoặc chủ đề phù hợp với sở thích và
năng lực của bản thân. Ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp, bên cạnh một số môn học và hoạt
động giáo dục bắt buộc, học sinh được lựa chọn những môn học và chuyên đề học tập phù hợp với nguyện
vọng và định hướng nghề nghiệp của mình.
+ Dạy học thông qua các chủ đề, học phần, môn học tích hợp để giúp người học rút ngắn quá trình
huy động tổng hợp các nguồn lực thành năng lực;
Dạy học tích hợp là định hướng thiết kế nội dung giáo dục giúp học sinh phát triển khả năng huy
động tổng hợp kiến thức, kĩ năng thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau để giải quyết có hiệu quả các vấn
đề trong học tập và trong đời sống, qua đó phát triển được các năng lực cần thiết, nhất là năng lực
giải quyết vấn đề. Tính tích hợp thể hiện qua sự huy động, kết hợp, liên hệ các yếu tố có liên quan với
nhau của nhiều lĩnh vực, nhiều môn học để giải quyết có hiệu quả một vấn đề và thường đạt được nhiều mục tiêu khác nhau.
Dạy học tích hợp là xu thế chung của Chương trình giáo dục phổ thông các nước. So với chương trình hiện
hành, chủ trương dạy học tích hợp trong Chương trình Giáo dục phổ thông2018 có một số điểm khác như:
tăng cường tích hợp nhiều nội dung trong cùng một môn học; xây dựng một số môn học tích hợp mới ở các
cấp học, tinh thần chung là tích hợp cao ở các lớp học, cấp học dưới và phân hoá dần ở các lớp học, cấp
học trên; thực hiện dạy học tích hợp cả trong mục tiêu, nội dung, phương pháp giáo dục và đánh giá kết quả giáo dục.
Ở cấp tiểu học, Chương trình giáo dục phổ thông mới tiếp tục xây dựng một số môn học có tính tích hợp
trên cơ sở phát triển các môn học tích hợp đã có như: Tự nhiên và Xã hội, Lịch sử và Địa lí, Khoa học.
Ở cấp trung học cơ sở, Chương trình giáo dục phổ thông mới xây dựng hai môn học mới có tính tích hợp
là: (i) Khoa học tự nhiên (được hình thành chủ yếu từ các ngành khoa học Vật lí, Hoá học, Sinh học, Khoa
học Trái Đất); (ii) Lịch sử và Địa lí (được hình thành chủ yếu từ các ngành khoa học Lịch sử, Địa lí).
Ở cả ba cấp học còn có một hoạt động giáo dục tích hợp là Hoạt động trải nghiệm (tiểu học) và Hoạt động
trải nghiệm, hướng nghiệp (Trung học cơ sở và Trung học phổ thông).
+ Dạy học thông qua hoạt động tự học, thực hành, vận dụng của người học để hình thành, phát triển
vững chắc năng lực của người học qua hoạt động : o
Tổ chức tiến trình hoạt động học tập o
Dạy học từ cụ thể đến trừu tượng và từ dễ đến khó o
Tổ chức cho HS các hoạt động tìm tòi, khám phá, phát hiện kiến thức cần học o
Tạo dựng niềm tin trong học tập
Đặc điểm chung của các phương pháp giáo dục được áp dụng trong Chương trình Giáo dục phổ
thông 2018 là tích cực hoá hoạt động của người học, trong đó giáo viên đóng vai trò tổ chức, hướng
dẫn hoạt động cho học sinh, tạo môi trường học tập thân thiện và những tình huống có vấn đề để
khuyến khích học sinh tích cực tham gia vào các hoạt động học tập, tự phát hiện năng lực, nguyện
vọng của bản thân, rèn luyện thói quen và khả năng tự học, phát huy tiềm năng và những kiến thức,
kĩ năng đã tích luỹ được để phát triển.
Các hoạt động học tập của học sinh bao gồm hoạt động khám phá vấn đề, hoạt động luyện tập và hoạt động
thực hành (ứngdụng những điều đã học để phát hiện và giải quyết những vấn đề có thực trong đời sống)
được tổ chức trong và ngoài khuôn viên nhà trường, trong và ngoài giờ lên lớp thông qua một số hình thức
chủ yếu như học lí thuyết; thực hiện bài tập, thí nghiệm, trò chơi, đóng vai, dự án nghiên cứu; tham gia
seminar, tham quan, cắm trại, đọc sách; sinh hoạt tập thể, hoạt động phục vụ cộng đồng. Tuỳ theo mục tiêu
cụ thể và tính chất của hoạt động, học sinh được tổ chức làm việc độc lập, làm việc theo nhóm hoặc làm
việc chung cả lớp. Dù làm việc độc lập, theo nhóm hay theo đơn vị lớp, mỗi học sinhđều được tạo điều
kiện để tự mình thực hiện nhiệm vụ học tập và trải nghiệm thực tế. Giáo dục STEM o Khái niệm
STEM là một chương trình giảng dạy dựa trên ý tưởng trang bị cho người học những kiến thức, kĩ năng
liên quan đến (các lĩnh vực) khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học - theo cách tiếp cận liên môn
(interdisciplinary) và người học có thể áp dụng để giải quyết vấn đề trong cuộc sống hàng ngày. Thay vì
dạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập
gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. o Điểm mạnh
+ Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và thông
qua thực hành, ứng dụng.
+ Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho người học. Trong
mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinh được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết
liên quan đến các kiến thức khoa học.
+ Giáo dục STEM đề cao một phong cách học tập mới cho người học, đó là phong cách học tập sáng tạo. o Điểm hạn chế
+ Rõ ràng rằng việc khai thác, áp dụng những điểm mạnh của Giáo dục STEM là hết sức có lợi và cần thiết
đối với giáo dục phổ thông của chúng ta. Nhưng trong hoàn cảnh thực tế của đất nước về trình độ và năng
lực của đội ngũ cán bộ quản lý của giáo viên; cơ sở vật chất của các nhà trường; điều kiện kinh tếxã hội
của các địa phương... thì điều đó lại trở nên không đơn giản. Đặc biệt, có hai yếu tố cần xem xét:
- Đã chuẩn bị các văn bản cần thiết chỉ đạo triển khai giáo dục STEM ?
- Cán bộ quản lí các nhà trường phổ thông có thực sự quan tâm đến giáo dục STEM hay không? Bởi nếu
không thì có thể viện dẫn rất nhiều lí do để không áp dụng.
+ Vấn đề tích hợp và phát triển năng lực giải quyết vấn đề gắn với thực tiễn là những vấn đề khó đối với
giáo viên hiện nay. Tuy được nhấn mạnh nhiều trong những năm qua, nhưng thực tế diễn ra ở nhà trường
thì chưa được như mong muốn. Có thể nói giáo dục STEM mới chỉ thực hiện được tại một số nhà trường
phổ thông dưới hình thức thu hút một số học sinh tham gia dự thi đề tài (hay một sản phẩm nào đó), điển
hình là kì thi Intel ISEP được tổ chức hàng năm.
+ Kiểm tra đánh giá và thi cử cần tương thích với những tư tưởng cơ bản của Giáo dục STEM. Tuy nhiên
nếp nghĩ “thi gì học nấy” là một trở lực lớn trong việc đưa Giáo dục STEM vào nhà trường phổ thông o
Giáo dục STEM trong chương trình GDPT mới
Trong chương trình giáo dục phổ thông, nội dung giáo dục khoa học tự nhiên được phân chia theo hai giai đoạn.
- Giai đoạn giáo dục cơ bản
Chương trình giáo dục khoa học tự nhiên ở tiểu học tiếp cận một cách đơn giản một số sự vật, hiện tượng
phổ biến trong cuộc sống hằng ngày, giúp người học có các nhận thức bước đầu về thế giới tự nhiên.
Ở trung học cơ sở, giáo dục khoa học tự nhiên được thực hiện chủ yếu thông qua môn Khoa học tự nhiên
với việc tích hợp các kiến thức, kĩ năng về vật lí, hoá học và sinh học. Các kiến thức, kĩ năng này được tổ
chức theo các mạch nội dung (chất và sự biến đổi chất, vật sống, năng lượng và sự biến đổi, Trái Đất và
bầu trời), thể hiện các nguyên lí, quy luật chung của thế giới tự nhiên (tính cấu trúc, sự đa dạng, sự tương
tác, tính hệ thống, quy luật vận động và biến đổi), đồng thời từng bước phản ánh vai trò của khoa học tự
nhiên đối với sự phát triển xã hội và sự vận dụng kiến thức, kĩ năng về khoa học tự nhiên trong sử dụng và
khai thác tài nguyên thiên nhiên một cách bền vững. Các nội dung này được sắp xếp chủ yếu theo logic
tuyến tính, có kết hợp một số nội dung đồng tâm nhằm hình thành nhận thức về thế giới tự nhiên và khoa
học tự nhiên, giúp học sinh bước đầu vận dụng được kiến thức, kĩ năng đã học về khoa học tự nhiên trong đời sống.
- Giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp
Giáo dục khoa học tự nhiên trong giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp được thực hiện qua các môn
học Vật lí, Hoá học và Sinh học ở cả ba lớp 10, 11 và 12. Đây là các môn học thuộc nhóm môn khoa học
tự nhiên được học sinh lựa chọn theo định hướng nghề nghiệp, sở thích và năng lực của bản thân. Chương
trình mỗi môn học giúp học sinh tiếp tục phát triển năng lực khoa học tự nhiên dưới các góc độ đặc thù
(vật lí, hóa học, sinh học); vừa bảo đảm phát triển tri thức và kĩ năng trên nền tảng những năng lực chung
và năng lực khoa học tự nhiên đã hình thành ở giai đoạn giáo dục cơ bản, vừa đáp ứng yêu cầu định hướng
vào một số ngành nghề cụ thể. o
Giáo dục STEM trong chương trình Toán học
Giáo dục toán học góp phần hình thành và phát triển cho học sinh các phẩm chất chủ yếu, năng lực chung
và năng lực toán học – biểu hiện tập trung của năng lực tính toán với những thành tố cốt lõi là: năng lực tư
duy và lập luận toán học, năng lực mô hình hoá toán học, năng lực giải quyết vấn đề toán học, năng lực
giao tiếp toán học, năng lực sử dụng các công cụ và phương tiện học toán; phát triển kiến thức, kĩ năng
then chốt và tạo cơ hội để học sinh được trải nghiệm, vận dụng toán học vào thực tiễn. Giáo dục toán học
tạo lập sự kết nối giữa các ý tưởng toán học, giữa Toán học với thực tiễn, giữa Toán học với các môn học
khác, đặc biệt với các môn học thuộc lĩnh vực giáo dục STEM.
Giáo dục toán học được thực hiện ở nhiều môn học, hoạt động giáo dục như Toán, Vật lí, Hoá học, Sinh
học, Công nghệ, Tin học, Hoạt động trải nghiệm và Hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp, trong đó Toán
là môn học cốt lõi được học bắt buộc từ lớp 1 đến lớp 12.
Chương trình môn Toán được thiết kế theo cấu trúc tuyến tính kết hợp với “đồng tâm xoáy ốc” (đồng tâm,
mở rộng và nâng cao dần), xoay quanh và tích hợp ba mạch kiến thức: Số, Đại số và Một số yếu tố giải
tích; Hình học và Đo lường; Thống kê và Xác suất. Nội dung môn Toán được phân chia theo hai giai đoạn.
- Giai đoạn giáo dục cơ bản
Môn Toán giúp học sinh nắm được một cách có hệ thống các khái niệm, nguyên lí, quy tắc toán học cần
thiết nhất cho tất cả mọi người, làm nền tảng cho việc học tập các trình độ học tập tiếp theo hoặc có thể
sử dụng trong cuộc sống hằng ngày.
- Giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp
Chương trình môn Toán ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp giúp cho học sinh có cái nhìn tương
đối tổng quát về toán học, hiểu được vai trò và những ứng dụng của toán học trong thực tiễn, những ngành
nghề có liên quan đến toán học để học sinh có cơ sở định hướng nghề nghiệp, cũng như có khả năng tự
mình tìm hiểu những vấn đề có liên quan đến toán học trong suốt cuộc đời.