Bài viết phân tích năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học hóa học của học sinh trung học phổ thông với các mức độ biểu hiện cụ thể và các tiêu chí đánh giá đối với từng biểu hiện. Trên cơ sở đó, nhóm tác giả xây dựng một số dạng bài tập theo hướng tiếp cận PISA để đánh giá từng tiêu chí về năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học hóa học theo nội dung chương trình môn Hóa học Hữu cơ. Các ví dụ minh họa trong bài được xây dựng với mức độ đạt được của học sinh so với tiêu chí vận dụng kiến thức hóa học khi giải các dạng bài tập này. Qua thực nghiệm sư phạm, nghiên cứu đã khẳng định được giá trị của bài tập tiếp cận PISA trong việc phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học hóa học của học sinh so với các bài tập hiện tại ở trường Trung học phổ thông.