Sáng kiến kinh nghiệm Vận dụng mô hình VSEPR để dự đoán cấu trúc hình học và giải thích một số tính chất của phân tử chất vô cơ theo chương trình giáo dục phổ thông 2018 nhằm phát triển phẩm chất - Năng lực học sinh

 Phần I. ĐẶT VẤN ĐỀ 
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 
 Chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018 là chƣơng trình định hƣớng giáo 
dục và đào tạo cho mọi cấp học phổ thông do Bộ Giáo dục và Đào tạo Việt 
Nam ban hành ngày 26 tháng 12 năm 2018 theo thông tƣ số 32/2018/TT-BGDĐT 
về "ban hành chƣơng trình giáo dục phổ thông". Chƣơng trình giáo dục phổ thông 
2018 ra đời với mục đích thay thế và kế thừa chƣơng trình giáo dục hiện hành 
2006 đang đƣợc áp dụng cho mọi cấp học phổ thông ở Việt Nam, đồng thời "bảo 
đảm phát triển phẩm chất và năng lực ngƣời học thông qua nội dung giáo dục với 
những kiến thức cơ bản, thiết thực; hiện đại; hài hòa đức, trí, thể, mỹ; chú trọng 
thực hành, vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề trong học tập và đời sống; tích 
hợp cao ở các lớp học dƣới, phân hóa dần ở các lớp học trên; thông qua các 
phƣơng pháp, hình thức tổ chức giáo dục phát huy tính chủ động và tiềm năng của 
mỗi học sinh, các phƣơng pháp kiểm tra, đánh giá phù hợp với mục tiêu giáo dục 
và phƣơng pháp giáo dục để đạt đƣợc mục tiêu đó". 
 Theo Bộ Giáo dục và Đào tạo, lộ trình áp dụng chƣơng trình giáo dục phổ 
thông mới sẽ là: 
 Năm học 2020-2021 đối với khối lớp 1; 
 Năm học 2021-2022 đối với các khối lớp 2 và lớp 6; 
 Năm học 2022-2023 đối với các khối lớp 3, lớp 7 và lớp 10; 
 Năm học 2023-2024 đối với các khối lớp 4, lớp 8 và lớp 11; 
 Năm học 2024-2025 đối với các khối lớp 5, lớp 9 và lớp 12. 
 Năm học 2022-2023 học sinh lớp 10 bắt đầu học theo chƣơng trình giáo dục 
phổ thông mới. Theo đó, môn hóa học 10 có nhiều vùng kiến thức rất mới học sinh 
đƣợc tiếp cận sâu hơn, bản chất hơn vì vậy mà cũng khó khăn hơn. Một trong 
những kiến thức khó đối với học sinh chính là phần liên kết hóa học, cụ thể là xác 
định kiểu lai hóa, cấu trúc phân tử của chất. 
 Sau một thời gian nghiên cứu và áp dụng vào thực tiễn giảng dạy trên lớp 
chúng tôi đã đúc rút và mạnh dạn viết thành sáng kiến kinh nghiệm với mong 
muốn giúp các em không những tự tin trong học tập mà còn kích thích lòng đam 
mê khoa học đặc biệt là với bộ môn Hóa học. 
 Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi chọn đề tài: “Vận dụng mô hình 
VSEPR để dự đoán cấu trúc hình học và giải thích một số tính chất của phân tử 
chất vô cơ theo chương trình giáo dục phổ thông 2018 nhằm phát triển phẩm chất 
- năng lực học sinh”. 
 1 
 Phần II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 
I.1. Vài nét cơ bản về chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018 
 Ngày 26-12-2018, Bộ trƣởng Bộ Giáo dục và Đào tạo đã ký Thông tƣ 
số 32/2018/TT-BGDĐT ban hành Chƣơng trình Giáo dục phổ thông (còn gọi là 
Chƣơng trình GDPT 2018) 
I.1.1. Chương trình giáo dục phổ thông 2018 là gì? 
 Theo Thông tƣ này, Chƣơng trình GDPT 2018 là văn bản thể hiện mục tiêu 
giáo dục phổ thông, quy định các yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực của 
học sinh, nội dung giáo dục, phƣơng pháp giáo dục và phƣơng pháp đánh giá kết 
quả giáo dục, làm căn cứ quản lí chất lƣợng giáo dục phổ thông; đồng thời là cam 
kết của Nhà nƣớc nhằm bảo đảm chất lƣợng của cả hệ thống và từng cơ sở giáo 
dục phổ thông. Chƣơng trình GDPT 2018 bao gồm chƣơng trình tổng thể (khung 
chƣơng trình), các chƣơng trình môn học và hoạt động giáo dục. 
 Chƣơng trình giáo dục phổ thông đƣợc xây dựng theo hƣớng mở, cụ thể là: 
(1) Chƣơng trình bảo đảm định hƣớng thống nhất và những nội dung giáo dục cốt 
lõi, bắt buộc đối với học sinh toàn quốc, đồng thời trao quyền chủ động và trách 
nhiệm cho địa phƣơng, nhà trƣờng trong việc lựa chọn, bổ sung một số nội dung 
giáo dục và triển khai kế hoạch giáo dục phù hợp với đối tƣợng giáo dục và điều 
kiện của địa phƣơng, của nhà trƣờng, góp phần bảo đảm kết nối hoạt động của nhà 
trƣờng với gia đình, chính quyền và xã hội; (2) Chƣơng trình chỉ quy định những 
nguyên tắc, định hƣớng chung về yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực của 
học sinh, nội dung giáo dục, phƣơng pháp giáo dục và việc đánh giá kết quả giáo 
dục, không quy định quá chi tiết, để tạo điều kiện cho tác giả sách giáo khoa và 
giáo viên phát huy tính chủ động, sáng tạo trong thực hiện chƣơng trình; (3) 
Chƣơng trình bảo đảm tính ổn định và khả năng phát triển trong quá trình thực 
hiện cho phù hợp với tiến bộ khoa học - công nghệ và yêu cầu của thực tế. 
I.1.2. Sách giáo khoa trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018 
 Sách giáo khoa cụ thể hóa các yêu cầu của chƣơng trình giáo dục phổ thông 
về nội dung giáo dục, yêu cầu về phẩm chất và năng lực học sinh; định hƣớng về 
phƣơng pháp giáo dục và cách thức kiểm tra, đánh giá chất lƣợng giáo dục. Thực 
hiện xã hội hóa biên soạn sách giáo khoa; có một số sách giáo khoa cho mỗi môn 
học. 
 Nhƣ vậy, sách giáo khoa chỉ là những định hƣớng về phƣơng pháp giáo dục 
và cách thức kiểm tra, đánh giá chất lƣợng giáo dục. Cùng một môn học của một 
lớp học sẽ có nhiều bộ sách giáo khoa; nhà trƣờng, giáo viên có thể lựa chọn bộ 
sách giáo khoa theo hƣớng dẫn của Bộ GD&ĐT, của UBND tỉnh để đƣa vào dạy 
học sao cho đảm bảo các yêu cầu cần đạt về phẩm chất và năng lực của học sinh, 
 3 
 Trong giai đoạn giáo dục định hƣớng nghề nghiệp, bên cạnh một số môn học và 
HĐGD bắt buộc, học sinh đƣợc lựa chọn những môn học, chủ đề và chuyên đề học 
tập phù hợp với sở thích và định hƣớng nghề nghiệp của bản thân; 
 (2) Dạy học tích hợp: Dạy học tích hợp là định hƣớng dạy học huy động, kết 
hợp, liên hệ các yếu tố có liên quan với nhau của nhiều lĩnh vực, nhiều ngành khoa 
học để giải quyết có hiệu quả các vấn đề thực tiễn, trong đó mức độ cao nhất là 
hình thành các môn học tích hợp. Dạy học tích hợp là xu thế chung của Chƣơng 
trình GDPT các nƣớc. Ở Việt Nam, dạy học tích hợp đã đƣợc thực hiện trong 
Chƣơng trình hiện hành. So với Chƣơng trình hiện hành, chủ trƣơng dạy học tích 
hợp trong Chƣơng trình GDPT 2018 có một số điểm khác nhƣ: tăng cƣờng tích 
hợp nhiều nội dung trong cùng một môn học, xây dựng một số môn học tích hợp 
mới ở cấp THCS theo tinh thần chung là tích hợp mạnh ở các lớp học dƣới và phân 
hoá dần ở các lớp học trên; yêu cầu tích hợp đƣợc thể hiện cả trong mục tiêu, nội 
dung, phƣơng pháp giáo dục và đánh giá kết quả giáo dục. 
 (3) Dạy học thông qua hoạt động tích cực của ngƣời học: Đặc điểm chung 
của các phƣơng pháp giáo dục đƣợc áp dụng trong Chƣơng trình GDPT 2018 là 
tích cực hoá hoạt động của ngƣời học, trong đó giáo viên đóng vai trò tổ chức, 
hƣớng dẫn hoạt động cho học sinh, tạo môi trƣờng 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 lũy 
đƣợc 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 (ứng dụng những điều đã 
học để phát hiện và giải quyết những vấn đề có thực trong đời sống) đƣợc tổ chức 
trong và ngoài khuôn viên nhà trƣờng thông qua một số hình thức chủ yếu nhƣ 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. Tùy theo mục tiêu cụ thể và tính chất của hoạt động, học sinh đƣợc tổ 
chức làm việc độc lập, làm việc theo nhóm hoặc làm việc chung cả lớp. Tuy nhiên, 
dù làm việc độc lập, theo nhóm hay theo đơn vị lớp, mỗi học sinh đều phải đƣợc 
tạo điều kiện để tự mình thực hiện nhiệm vụ học tập và trải nghiệm thực tế. 
I.1.7. Đặc điểm của môn Hóa học 
I.1.7.1. Vị trí và tên môn học trong chƣơng trình Giáo dục phổ thông 
 Hoá học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về 
thành phần cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của các đơn chất và hợp chất. Hoá học 
có sự kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, là cầu nối các ngành khoa 
học tự nhiên khác nhƣ vật lí, sinh học, y dƣợc và địa chất học. Những tiến bộ trong 
lĩnh vực hoá học gắn liền với sự phát triển của những phát hiện mới trong các lĩnh 
vực của các ngành sinh học, y học và vật lí. Hoá học đóng vai trò quan trọng trong 
cuộc sống, sản xuất, góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội. Những thành tựu 
 5 
 trúc tuyến tính nhằm mở rộng và nâng cao kiến thức, kĩ năng cho học sinh. Ở cấp 
trung học cơ sở, thông qua môn Khoa học tự nhiên, học sinh mới làm quen với một 
số kiến thức hoá học cơ bản ở mức độ định tính, mô tả trực quan. Ở cấp trung học 
phổ thông, môn Hoá học chú trọng trang bị cho học sinh các kiến thức cơ sở hoá học 
chung về cấu tạo, tính chất và ứng dụng của các đơn chất và hợp chất để học sinh 
giải thích đƣợc bản chất của quá trình biến đổi hoá học ở mức độ cần thiết. 
I.1.8.2. Bảo đảm tính thực tiễn 
 Chƣơng trình môn Hoá học đề cao tính thực tiễn; tránh khuynh hƣớng thiên 
về tính toán; chú trọng trang bị các khái niệm công cụ và phƣơng pháp sử dụng 
công cụ, đặc biệt là giúp học sinh có kĩ năng thực hành thí nghiệm, kĩ năng vận 
dụng các tri thức hoá học vào việc tìm hiểu và giải quyết ở mức độ nhất định một 
số vấn đề của thực tiễn, đáp ứng đƣợc yêu cầu của cuộc sống. 
I.1.8.3. Thực hiện yêu cầu định hƣớng nghề nghiệp 
 Chƣơng trình môn Hoá học cụ thể hoá mục tiêu giáo dục định hƣớng nghề 
nghiệp. Trên cơ sở xác định các lĩnh vực ngành nghề và quá trình công nghệ đòi 
hỏi tri thức hoá học chuyên sâu, chƣơng trình lựa chọn nội dung giáo dục cốt lõi và 
các chuyên đề học tập, giúp học sinh tìm hiểu sâu hơn các tri thức hoá học có 
nhiều ứng dụng trong thực tiễn, có tác dụng chuẩn bị cho định hƣớng nghề nghiệp. 
I.1.8.4. Phát huy tính tích cực học tập của học sinh 
 Các phƣơng pháp giáo dục của môn Hoá học góp phần phát huy tính tích 
cực, chủ động và sáng tạo của học sinh, nhằm hình thành năng lực hoá học và góp 
phần hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung đƣợc quy 
định trong Chƣơng trình tổng thể. 
I.1.9. Mục tiêu của chương trình 
I.1.9.1. Căn cứ xác định mục tiêu chƣơng trình 
- Căn cứ Luật giáo dục 
- Căn cứ Nghị quyết 29/NQ-TW. 
- Nghị quyết 88/2014/QH13 
- Chƣơng trình giáo dục phổ thông Tổng thể. 
- Yêu cầu xã hội phát triển nguồn nhân lực trong thời kỳ công nghệ hoá, hiện đại 
hoá. 
- Tham khảo kinh nghiệm của các nƣớc trên thế giới. 
- Căn cứ kinh nghiệm phát triển chƣơng trình của Việt Nam, đặc biệt là kế thừa 
chƣơng trình giáo dục phổ thông hiện hành. 
- Điều kiện, bối cảnh kinh tế - xã hội của Việt Nam. 
I.1.9.2. Mục tiêu cụ thể của chƣơng trình 
 7 
 I.1.10.3. Yêu cầu cần đạt về năng lực chung và đóng góp của môn học trong 
việc hình thành, phát triển các năng lực chung cho học sinh 
 Môn Hoá học góp phần hình thành và phát triển ở học sinh các năng lực 
chung đó là các năng lực: Tự chủ và tự học; Giao tiếp và hợp tác; Giải quyết vấn 
đề và sáng tạo, theo các mức độ phù hợp với môn Hóa học, cấp học đã đƣợc quy 
định tại Chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018. Đóng góp của môn Hóa 
học trong việc hình thành, phát triển các năng lực chung cho học sinh nhƣ sau: 
– Trong dạy học môn Hoá học, giáo viên tổ chức cho học sinh thực hiện các hoạt 
động tìm tòi, khám phá, thực hành khoa học, đặc biệt là tra cứu, xử lí các nguồn tài 
nguyên hỗ trợ tự học (trong đó có nguồn tài nguyên số), thiết kế và thực hiện các 
thí nghiệm, các dự án học tập để nâng cao năng lực tự chủ và tự học ở học sinh. 
 – Môn Hoá học có nhiều lợi thế trong hình thành và phát triển năng lực giao tiếp 
và hợp tác khi học sinh thƣờng xuyên đƣợc thực hiện các dự án học tập, các bài 
thực hành thí nghiệm theo nhóm đƣợc trao đổi, trình bày, chia sẻ ý tƣởng, nội dung 
học tập, tạo cơ hội để giao tiếp và hợp tác. 
– Giải quyết vấn đề và sáng tạo là đặc thù của việc tìm hiểu, khám phá thế giới 
khoa học.Thông qua các hoạt động học tập môn Hoá học, giáo viên tạo cơ hội cho 
học sinh vận dụng kiến thức hoá học, từ đó tìm tòi, khám phá, phát hiện vấn đề 
trong thế giới tự nhiên và đề xuất cách giải quyết, lập kế hoạch và thực hiện kế 
hoạch để giải quyết vấn đề một cách sáng tạo. Vận dụng phƣơng pháp học tập theo 
dự án và hình thức làm việc nhóm để giúp học sinh phát hiện và giải quyết vấn đề 
một cách khách quan, trung thực trên cơ sở phân tích khoa học. 
I.1.10.4. Yêu cầu cần đạt về năng lực đặc thù và đóng góp của môn học trong 
việc hình thành, phát triển các năng lực đặc thù cho học sinh 
 Môn Hoá học hình thành và phát triển ở học sinh năng lực hoá học – một 
biểu hiện đặc thù của năng lực khoa học tự nhiên với các thành phần: nhận thức 
hoá học; tìm hiểu thế giới tự nhiên dƣới góc độ hoá học; vận dụng kiến thức, kĩ 
năng đã học. 
 Bảng 1. Bảng mô tả các biểu hiện cụ thể của năng lực hóa học 
 Thành phần Biểu hiện 
 năng lực 
Nhận thức hoá Nhận thức đƣợc các kiến thức cơ sở về cấu tạo chất; các quá 
học trình hoá học; các dạng năng lƣợng và bảo toàn năng lƣợng; 
 một số chất hoá học cơ bản và chuyển hoá hoá học; một số 
 ứng dụng của hoá học trong đời sống và sản xuất. Các biểu 
 hiện cụ thể: 
 – Nhận biết và nêu đƣợc tên của các đối tƣợng, sự kiện, khái 
 niệm hoặc quá trình hoá học. 
 9 
 cực và giải trình, phản biện, bảo vệ kết quả tìm hiểu một cách 
 thuyết phục. 
Vận dụng kiến Vận dụng đƣợc kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết một số 
thức, kĩ năng đã vấn đề trong học tập, nghiên cứu khoa học và một số tình 
học huống cụ thể trong thực tiễn. Các biểu hiện cụ thể: 
 – Vận dụng đƣợc kiến thức hoá học để phát hiện, giải thích 
 đƣợc một số hiện tƣợng tự nhiên, ứng dụng của hoá học trong 
 cuộc sống. 
 –Vận dụng đƣợc kiến thức hoá học để phản biện, đánh giá ảnh 
 hƣởng của một vấn đề thực tiễn. 
 – Vận dụng đƣợc kiến thức tổng hợp để đánh giá ảnh hƣởng 
 của một vấn đề thực tiễn và đề xuất một số phƣơng pháp, biện 
 pháp, mô hình, kế hoạch giải quyết vấn đề. 
 – Định hƣớng đƣợc ngành, nghề sẽ lựa chọn sau khi tốt 
 nghiệp trung học phổ thông. 
 – Ứng xử thích hợp trong các tình huống có liên quan đến bản 
 thân, gia đình và cộng đồng phù hợp với yêu cầu phát triển 
 bền vững xã hội và bảo vệ môi trƣờng. 
I.2. Mô hình VSEPR 
I.2.1. Sự lai hóa các orbital nguyên tử 
 Các nguyên tử trong phân tử khi tƣơng tác với nhau không chỉ sử dụng những 
orbital s, p, d “thuần khiết” để xen phủ mà trong nhiều trƣờng hợp, những orbital 
khác nhau này đƣợc tổ hợp thành những orbital mới có năng lƣợng, kích thƣớc, 
hình dạng giống nhau nhƣng định hƣớng khác nhau trong không gian. Sau đó 
chúng tiến hành xen phủ tạo liên kết. Sự tổ hợp này gọi là sự lai hóa. 
 Điều kiện lai hóa: 
 + Năng lƣợng các AO tham gia lai hóa thấp và xấp xỉ bằng nhau. 
 + Độ xen phủ các AO lai hóa với các AO nguyên tử khác tham gia liên kết phải 
 lớn. 
I.2.1.1. Lai hóa sp 
- Lai hoá sp là lai hoá trong đó 1 AO s tổ hợp tuyến tính với 1 AO p tạo ra 2 AO lai 
hoá sp thẳng hàng (góc lai hóa 1800) 
- Có thể hình dung quá trình lai hoá đó xảy ra nhƣ sau: 
 1AOs + 1AOp 
 11