Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Áp dụng mô hình STEM trong dạy học chương 1: Este – lipit Hóa học 12 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh trường Trung học phổ thông dân tộc nội trú

Chia sẻ: Cỏ Xanh | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:54

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của sáng kiến là nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh, góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học trong giai đoạn nền giáo dục chuyển mình phát triển mạnh mẽ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Áp dụng mô hình STEM trong dạy học chương 1: Este – lipit Hóa học 12 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh trường Trung học phổ thông dân tộc nội trú

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: “ÁP DỤNG MÔ HÌNH STEM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG 1: ESTE – LIPIT HÓA HỌC 12 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KĨ NĂNG CHO HỌC SINH TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG DÂN TỘC NỘI TRÚ” Lĩnh vực: Hóa học Tác giả: Đậu Đức Đàn . Chức vụ: Giáo viên Đơn vị công tác: Tổ LýHóaSinhCN. Điện thoại: 0987318098. Email: hadan1110@gmail.com 1
Năm học 20202021 MỤC LỤC  1.1. Lí do chọn đề tài .............................................................................................. 1 1.2. Nhiệm vụ nghiên cứu: ................................................................................... 1 1.3. Phạm vi, đối tượng nghiên cứu: .................................................................. 2 1.4. Mục đích nghiên cứu: ..................................................................................... 2 1.5. Phương pháp nghiên cứu: ............................................................................. 2 1.6. Dự kiến đóng góp mới đề tài ......................................................................... 2 PHẦN II: NỘI DUNG ............................................................................................... 3 2.1.1. Cơ sở lí luận ........................................................................................... 3 2.1.2. Cơ sở thực tiễn ....................................................................................... 3 2.2. Các giải pháp tiến hành để giải quyết vấn đề ........................................... 7 2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn nội dung, cấu trúc xây dựng chủ đề STEM 7 ....... 2.2.2. Quy trình xây dựng chủ đề STEM ......................................................... 8 2.2.3. Thiết kế và dạy học chủ đề: “Sản xuất nước tẩy rửa từ vỏ củ quả” thuộc chương Este Lipit nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh theo mô hình Stem .............................................................. 8 Lí do chọn chủ đề .................................................................................................. 8 GV chiếu cho HS xem tư liệu về xà phòng và chất tảy rửa tổng hợp, yêu cầu các nhóm quan sát sau đó thảo luận và thống nhất và viết các nội dung vào cột K và cột W trong bảng sau: ................................................................... 15 2.3. Thực nghiệm sư phạm ................................................................................. 19 2.3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .......................................................... 19 2.3.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm ........................................................ 19 2.3.3. Đối tượng, nội dung thực nghiệm sư phạm ....................................... 20 2.3.3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm ............................................................... 20 2.3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ........................................................... 20 2.3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm và đánh giá ................................................ 21 3.5.1. Xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................... 21 2.3.5.2. Kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................ 21 a. Đánh giá định tính ............................................................................................. 21 b. Đánh giá định lượng ........................................................................................ 22 TÀI LIỆU THAM KHẢO. ...................................................................................... 27 A. Tài liệu tiếng Việt ..................................................................................... 27 B. Tài liệu tiếng Anh ...................................................................................... 28
[13]. Thornburg D. D. (2008), "Why STEM Topics are Interrelated: The Importance of Interdisciplinary Studies in K12 Education", Thornburg Center for SpaceExploration. .......................................................................... 28 [14]. Sanders M. (2009), "STEM, STEM Education STEMmania", Technology Teacher, 68(4), pp. 2026. ........................................................... 28 [15]. Science Education International Vol. 25, Issue 3, 2014, 246258 Engaging Students In STEM Education T. J. KENNEDY* , M. R.L. ODELL. 28 ......................................................................................................................... PHỤ LỤC .................................................................................................................. 1 PHỤ LỤC 1: PHIẾU XIN Ý KIẾN HỌC SINH .................................................. 1 PHỤ LỤC 2: ĐỀ KIỂM TRA ................................................................................ 5 Vậy chúng ta tạo ra hương vị nhân tạo để làm gì? .......................................... 8 PHỤ LỤC 3: THANG ĐIỂM VÀ ĐÁP ÁN ........................................................ 10 PHỤ LỤC 4: HỒ SƠ THỰC HIỆN ................................................................... 14 CHỦ ĐỀ “SẢN XUẤT NƯỚC TẨY RỬA TỪ VỎ CỦ QUẢ” ....................... 14 PHỤ LỤC 5: MỘT SỐ HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM .................................... 18
DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT  DHTC : Dạy học tích cực ĐC : Đối chứng GD&ĐT : Giáo dục và đào tạo GV : Giáo viên HĐGV : Hoạt động giáo viên HS : Học sinh KH : Kế hoạch NL : Năng lực PƯ : Phản ứng PP : Phương pháp PPDH : Phương pháp dạy học SGK : Sách giáo khoa SKKN : Sáng kiến kinh nghiệm THPT : Trung học phổ thông TN : Thực nghiệm TNKQ : Trắc nghiệm khách quan VDKTKN : Vận dụng kiến thức kĩ năng 
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Lí do chọn đề tài Bước sang thế kỉ XXI, tốc độ phát triển của Khoa học và Công nghệ hết sức nhanh chóng, với những biến đổi liên tục và khôn lường; Sự bùng nổ của cách mạng công nghiệp 4.0 tạo ra cho con người nhiều cơ hội cũng như thách thức. Để giúp cho thế hệ trẻ tận dụng được các cơ hội và đứng vững trước những thách thức của đời sống, vai trò của Giáo dục ngày càng được các quốc gia chú trọng và quan tâm đầu tư hơn bao giờ hết. Ở nước ta trong những năm qua, công cuộc đổi mới giáo dục đã được Đảng, nhà nước và toàn xã hội quan tâm. Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực (NL)” Để đáp ứng những yêu cầu trên hiện nay cả thế giới và Việt Nam đang quan tâm đến giáo dục STEM. STEM là cụm từ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Math (Toán học). Giáo dục STEM sẽ thu hẹp khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra những con người có NL làm việc “tức thì” trong môi trường có tính sáng tạo cao trong thế kỷ 21. Trong chương trình Trung học phổ thông Hóa học là môn khoa học có sự kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, do đó dạy và học HH không chỉ dừng lại ở việc truyền đạt và lĩnh hội kiến thức khoa học mà còn phải nâng cao tính thực tế của môn học. Chính vì vậy, Giáo dục STEM đòi hỏi người GV dạy học thông qua việc giao các nhiệm vụ cho HS. Khi đó HS được tiến hành thí nghiệm, được vận dụng kiến thức, kĩ năng HH để giải thích các hiện tượng HH có trong đời sống, nghiên cứu bản chất HH của các quá trình sản xuất...qua đó HS phát triển NL nhận thức và NL hành động, hình thành, phát triển NL,phẩm chất của người lao động mới năng động, sáng tạo. Tuy nhiên, hiện nay những nghiên cứu về dạy học STEM ở môn Hóa học chưa nhiều. Xuất phát từ những lí do trên, tôi lựa chọn sáng kiến kinh nghiệm: “Áp dụng mô hình STEM trong dạy học chương 1: Este – lipit Hóa học 12 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh trường Trung học phổ thông dân tộc nội trú”. 1.2. Nhiệm vụ nghiên cứu: Định hướng đổi mới CT và SGK phổ thông; lí luận về năng lực, năng lực vận 1
dụng kiến thức kĩ năng; mô hình STEM. Đề xuất thiết kế kế hoạch dạy học một chủ đề theo định hướng giáo dục STEM thuộc chương 1: Este – lipit Hóa học 12. Triển khai thực nghiệm sư phạm chủ đề dạy học chương 1: Este – lipit Hóa học 12 theo định hướng STEM đã xây dựng. 1.3. Phạm vi, đối tượng nghiên cứu: Áp dụng cho chương Este lipit Hóa học 12 THPT. Học sinh lớp 12 trường THPT dân tộc nội trú 1.4. Mục đích nghiên cứu: Nhằm phát triển NL VDKTKN cho HS, góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học trong giai đoạn nền giáo dục chuyển mình phát triển mạnh mẽ. 1.5. Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu lí luận Phương pháp nghiên cứu thực tiễn Phương pháp nghiên cứu thống kê 1.6. Dự kiến đóng góp mới đề tài Thiết kế và tổ chức các hoạt động dạy học sử dụng một chủ đề STEM trong chương 1: Este lipit Hóa học 12 THPT nhằm phát triển NL VDKTKN. 2
PHẦN II: NỘI DUNG 2.1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài 2.1.1. Cơ sở lí luận 2.1.1.1. Năng lực Theo chương trình GDPT tổng thể của BGD&ĐT năm 2018: “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, kỹ 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”. 2.1.1.2. Năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng Theo tài liệu [8]: “Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng là khả năng của bản thân người học tự giải quyết những VĐ đặt ra một cách nhanh chóng và hiệu quả bằng cách áp dụng các KTKN, kinh nghiệm đã có vào các tình huống, hoạt động thực tiễn để tìm hiểu thế giới xung quanh và có khả năng biến đổi nó. Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng thể hiện phẩm chất, nhân cách của con người trong quá trình hoạt động để thỏa mãn nhu cầu chiếm lĩnh tri thức”. Trong Chương trình Giáo dục phổ thông môn Hoá học năm 2018 [7] đã đề cập NLVDKTKN đã học là một trong ba thành phần của NL Hóa học. NL Hóa học gồm NL nhận thức Hóa học, NL tìm hiểu tự nhiên dưới góc độ Hóa học, NL VDKTKN đã học. 2.1.1.3. Mô hình giáo dục STEM Thuâṭ ngư STEM đ ̃ ược viết tắt của các từ Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Math (toán học). Về bản chất mô hinh giáo d ̀ ục STEM được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức và kỹ năng nay đ ̀ ược tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hang ngày. ̀ Có thể thấy, sự khác biệt lớn nhất giữa STEM và các mô hình giáo dục thông thường đó là STEM thúc đẩy học sinh tìm hiểu bản chất bài giảng bằng cách suy nghĩ, sáng tạo, quan sát và thực hành nhiều hơn thay vì học thuộc lý thuyết một cách khô khan. 2.1.2. Cơ sở thực tiễn 2.1.2.1. Xuất phát từ thực tiễn chung a. Trên thế giới 3
Tại Mỹ, nhờ áp dụng các mô hình STEM mà nền Giáo dục Mỹ có những bước tiến vượt bậc, năng lực của HS được tăng lên đáng kể. Trong các chương trình giáo dục STEM tại Mỹ, bên cạnh tổ chức nhiều hoạt động phong phú cho HS, nhà trường còn có nhiều hoạt động truyền thông và hướng dẫn phụ huynh tham gia tích cực vào quá trình giáo dục của trẻ. Tại Bồ Đào Nha, để cải tổ hệ thống giáo dục họ đã đưa ra một chương trình trang bị cho HS (từ trường tiểu học tới đại học) bằng máy Laptop và truy cập vào Internet đồng thời họ cấp tốc đưa giáo dục STEM vào trong giảng dạy, gửi nhiều thầy giáo tu nghiệp tại Phần Lan, Đan Mạch – nơi có chương trình đào tạo giáo dục hàng đầu thế giới. Chỉ trong một thời gian ngắn nhờ việc tiến hành những thay đổi trên mà năng lực HS của họ thay đổi rõ rệt, chất lượng nguồn lao động cũng được nâng cao nên rất nhiều. Tại Thái Lan, các trường cũng đang tổ chức nhiều câu lạc bộ sau giờ học cho HS để các em tìm hiểu những hoạt động sáng tạo STEM gắn liền với cuộc sống hằng ngày. HS được đưa ra ý kiến để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống của các em về Khoa học và Công nghệ, bên cạnh đó phát triển tư duy phê phán của HS. Tại Pháp, Ở bậc trung học cơ sở (THCS), HS được học về Toán học, Khoa học (Vật lí, Hóa học, Khoa học Sự sống và Trái đất), Công nghệ. HS được tập trung học tập theo định hướng GQVĐ và nghiên cứu giúp các em có suy nghĩ nghiêm túc về thế giới của mình. Ở trong chương trình THPT của Pháp, giáo dục STEM được dành thời lượng đáng kể. Trong năm đầu tiên, môĩ tuần, HS học Toán học 4 giờ; học Vật lí, Hóa học, Thực hành thể thao, Vũ trụ 3 giờ. Tuy nhiên chỉ có nửa giờ môi ̃ tuần cho nghiên cứu về Khoa học đời sống và trái đất. Môn học này đượ c dạy thông qua ba chủ đề: cơ thể con người và sức khỏe; trái đất và các hành tinh; hành trình tiến hóa của sự sống. Có thể nói mô hình STEM là hình thức được rất nhiều các quốc gia trên thế giới chú trọng và phát triển. Nó giúp ích rất nhiều trong việc phát triển năng lực GQVĐ cho HS, trang bị cho các em kiến thức, kĩ năng để các em chuẩn bị trở thành những công dân đáp ứng được yêu cầu của xã hội thế kỉ XXI. b. Ở Việt Nam Thực hiện Nghị quyết Trung ương số 29NQ/TW ngày 04 tháng 11 năm 2013 về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế, phương thức giáo dục tích hợp Khoa học Kĩ thuật Công nghệ Toán, gọi tắt là STEM, đã được Bộ Giáo dục và Đào tạo chỉ đạo triển khai từ năm học 2014 2015 thông qua việc chỉ đạo các cơ sở giáo dục xây dựng và thực hiện dạy học theo chủ đề tích hợp, liên môn và tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học. 4
Ngày 04/05/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành chỉ thị số 16/CTTTg về Tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng Công nghiệp lần thứ 4, giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 2018”. Cho đến nay có nhiều đề tài nghiên cứu về những phương pháp dạy học mới có tính hiệu quả và khả năng áp dụng rộng rãi, phù hợp với điều kiện của giáo dục Việt Nam. Xây dựng các chủ đề STEM trong dạy học cũng là một hướng nghiên cứu mới và có tính thực tiễn cao. Một số đề tài nghiên cứu về sử dụng các chủ đề STEM trong dạy học Hóa học như: Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục: Thiết kế và tổ chức chủ đề giáo dục STEM trong dạy học phần hóa học vô cơ lớp 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS của Dương Thị Ánh Tuyết năm 2018. Luận văn của Dương Thị Ánh Tuyết đã được bảo vệ tại trường ĐHSP Hà Nội. Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS thông qua vận dụng các quy luật trí não của John Medina trong dạy học chương 5, 6, 7 Hoá học lớp 10 THPT của Nguyễn Ngọc Kiều Vy năm 2018. Luận văn của Nguyễn Ngọc Kiều Vy đã được bảo vệ tại trường ĐHSP TP. Hồ Chí Minh. Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục: Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của HS thông qua dạy học STEM phần dẫn xuất hidrocacbon Hóa học 11 của Nông Thủy Kiều năm 2019. Tác giả đã vận dụng mô hình STEM qua dạy học phần dẫn xuất hiđrocacbon, hóa học 11 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS Lạng Sơn. Luận văn của Nông Thủy Kiều đã được bảo vệ tại trường ĐHSP Hà Nội. 2.1.2.2. Xuất phát từ thực trạng giáo dục STEM và phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng của học sinh tại trường THPTDTNT – Nghệ An a. Về phía giáo viên Về mức độ quan trọng của việc dạy học phát triển NLVDKTKN: 100% số GV được hỏi đều cho rằng việc phát triển NLVDKTKN là rất quan trọng và quan trọng. Về mức độ sử dụng các biện pháp nhằm phát triển NLVDKTKN cho HS: Một nửa trong số GV được điều tra thường xuyên sử dụng các biện pháp nhằm phát triển NLVDKTKN cho HS, nửa còn lại vẫn chú trọng các kiến thức lý thuyết, hàn lâm nên ít khi sử dụng các biện pháp đó. Về Mức độ sử dụng từng biện pháp để phát triển NLVDKTKN cho HS: Đa số GV thường xuyên liên hệ các kiến thức gắn với các kiến thức thực tế. Còn về vấn đề xây dựng các bài tập liên quan đến thực tế cuộc sống thì còn ít 5
GV áp dụng thường xuyên mà đa phần GV thỉnh thoảng có áp dụng. Về vấn đề khai thác tối đa các thí nghiệm học sinh có thế tiến hành được trong cuộng sống hàng ngày và sử dụng các phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực thì còn hạn chế, một nửa số GV điều tra thỉnh thoảng áp dụng, một phần giáo viên rất ít khi sử dụng. Về việc tích hợp các kiến thức liên môn Toán học, vật lý, sinh học, tin học, công nghệ trong quá trình dạy học: Đã có khoảng 30% GV thường xuyên, 65% GV thỉnh thoảng và 5% GV ít khi tích hợp kiến thức liên môn trong dạy học. Chứng tỏ nhiều GV đã quan tâm đến phương pháp dạy học tích hợp và tiệm cận dần với việc đổi mới phương pháp dạy học – đổi mới giáo dục. Về vấn dạy học theo nhóm hoặc theo dự án để HS tự làm ra sản phẩm: Qua đồ thị ta thấy hơn nửa GV thỉnh thoảng đã cho HS hoạt động nhóm hoặc theo dự án để làm ra các sản phẩm học tập. Tuy nhiên sản phẩm ở đây thường đơn giản là các bài powerpoint hoặc những tranh ảnh thu thập hoặc bài thuyết trình… b. Về phía học sinh Dựa trên kết quả điều tra tôi nhận thấy Về mức độ các em được học theo hướng liên hệ kiến thức với các vấn đề thực tiễn: Trong số các HS được điều tra, có 50,18% số HS cho rằng các em thỉnh thoảng được học, 24,36% HS cho rằng các em thường xuyên được học theo hướng liên hệ kiến thức với các vấn đề thực tiễn. Điều đó chứng tỏ GV đã rất chú trọng đến việc liên hệ kiến thức với các vấn đề thực tiễn để HS thấy được ý nghĩa và thêm yêu môn hóa học hơn. Về mức độ các em được làm việc theo phương pháp nhóm để các em tự làm ra sản phẩm: Đa số HS (54,8%) cho rằng thỉnh thoảng và 17,03% cho rằng các em được thường xuyên được làm việc theo phương pháp nhóm để tạo ra sản phẩm. Chứng tỏ GV cũng đã tích cực sử dụng phương pháp dạy học tích cực để góp phần đổi mới phương pháp dạy học. Về mức độ HS có thể quan sát và giải thích được hết các hiện tượng xảy ra khi được học thực hành: Có 19,49% HS ở mức thường xuyên, 48,89% HS ở mức thỉnh thoảng nhưng có đến 31,52% HS ở mức ít khi hoặc chưa bao giờ quan sát, giải thích được các hiện tượng thí nghiệm. Điều đó chứng tỏ HS vẫn rất yếu kém phần thực nghiệm mặc dù lý thuyết các em làm rất tốt. Về mức độ sử dụng kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng thực tế: Kết quả cũng tương đồng như nội dung trên, có đến 43% HS ít khi hoặc chưa bao giờ sử dụng được các kiến thức đã học để giải thích các hiện tượng thực tế. Điều này càng chứng tỏ rằng HS chỉ học các kiến thức hàn lâm và chú trọng đến thi cử chứ chưa thấy hết ý nghĩa của môn học và chưa có sự đam mê thật sự với môn học. 6
Về mức độ tích hợp với các môn khoa học khác như toán học, kĩ thuật, công nghệ: có đến 40,93% HS cho rằng các em ít khi hoặc chưa bao giờ vận dụng tích hợp kiến thức của các môn khoa học khác như toán học, kĩ thuật, công nghệ để giải quyết vấn đề của môn hóa học. Qua đây tôi thấy rằng các kiến thức các em được học khá là rời rạc, chưa có sự kết nối giữa các kiến thức liên môn. Khi hỏi về suy nghĩ của các em trong việc tạo ra sản phẩm có ý nghĩa để phục vụ đời sống con người: Một kết quả rất hài lòng đó là có đến 90% HS có suy nghĩ đến việc tạo ra sản phẩm có ý nghĩa để phục vụ đời sống con người trong đó có 11,07% HS Luôn suy nghĩ đến việc tạo ra các sản phẩm mới nên thường xuyên tìm hiểu qua các tài liệu. 78,93% HS rất muốn tạo ra được sản phẩm có ích từ các kiến thức đã học nhưng rất ngại tìm hiểu và HS Có nghĩ đến nhưng không biết phải tìm hiểu ở đâu. Chứng tỏ HS cũng đã có suy nghĩ tích cực trong khi học tập môn học nhưng chưa có hướng đi cụ thể vì HS chưa có sự định hướng của GV. Về mức độ cần thiết phải hình thành NLVDKTKN của HS: Đa số HS khảo sát (88,43%) HS cho rằng việc hình thành NLVDKTKN của HS là cần thiết và rất cần thiết. Điều đó cho thấy HS thấy được ý nghĩa của các kiến thức hóa học sẽ được vận dụng và có ý nghĩa trong đời sống. Về mức độ quan trọng của giáo dục STEM ở Việt Nam theo quan điểm của HS: Qua đồ thị tôi nhận thấy: Vì đa số HS chưa biết đến các vấn đề về STEM nên HS chưa thấy được tầm quan trọng của giáo dục STEM ở Việt Nam. Vì vậy theo tôi, các nhà trường cần tạo điều kiện, thúc đẩy thêm để GV và HS có cơ hội tiếp cận với giáo dục STEM. 2.2. Các giải pháp tiến hành để giải quyết vấn đề 2.2.1. Nguyên tắc lựa chọn nội dung, cấu trúc xây dựng chủ đề STEM Để tổ chức được các hoạt động giáo dục có hiệu quả, mỗi chủ đề STEM cần phải được xây dựng theo 5 nguyên tắc sau: Bảng 2.1. Các nguyên tắc lựa chọn nội dung, cấu trúc xây dựng chủ đề STEM Nguyên Nội dung tắ c 1 Chủ đề bài học STEM cần đề cập đến các vấn đề thực tiễn của địa phương 2 Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật 3 Thực hiện chủ đề STEM, đưa HS vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm, bao gồm cả thất bại 7
4 Tổ chức bài học STEM lôi cuốn HS vào hoạt động nhóm kiến tạ o 5 Chủ đề STEM tiếp cận liên môn Khoa học, Kĩ thuật, Công nghệ và Toán phù hợp với trình độ nhận thức của HS 2.2.2. Quy trình xây dựng chủ đề STEM Bước 1: Lựa chọn chủ đề Căn cứ vào 5 nguyên tắc trên để lựa chọn chủ đề dạy học STEM. Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Sau khi chọn chủ đề, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho HS thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, HS phải học được những kiến thức, kỹ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng chủ đề. Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/ giải pháp giải quyết vấn đề Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/ sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí của giải pháp/ sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/ giải pháp giải quyết vấn đề/ thiết kế mẫu sản phẩm. Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực với 3 loại hoạt động học đã nêu ở trên. Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm học tập mà HS phải hoàn thành. Các hoạt động đó có thể được tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng). Bước 5: Đánh giá kết quả thực hiện chủ đề STEM, rút kinh nghiệm cho những nghiên cứu tiếp theo. 2.2.3. Thiết kế và dạy học chủ đề: “Sản xuất nước tẩy rửa từ vỏ củ quả” thuộc chương Este Lipit nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh theo mô hình Stem Lí do chọn chủ đề Xã hội càng phát triển thì nhu cầu của con người ngày càng cao, chính vì vậy mà ngày càng có nhiều cửa hàng ăn mọc ra. Hiện nay, vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm đang được cả xã hội quan tâm. Theo quan điểm của tôi, đứng trước vấn đề bảo vệ sức khỏe con người thì không chỉ quan tâm đến vệ sinh thực phẩm mà cũng cần quan tâm đến việc làm sạch bát đĩa ăn trong đời sống hàng ngày. 8
Các loại nước rửa bát hàng ngày thường rất thơm, sạch và tiện dụng, tuy nhiên các loại nước rửa bát thông thường có hai loại. Một loại có nguồn gốc từ thiên nhiên thì giá thành rất đắt nên rất ít người sử dụng. Loại còn lại thường được sản xuất trong công nghiệp từ các loại hóa chất, rất dễ kích ứng đến da tay, đặc biệt nếu như khi rửa bát không kĩ thì lượng hóa chất còn bám trên bát sẽ gây những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe con người. Bên cạnh đó thì khi lượng nước rửa này dư thừa thải ra ngoài môi trường cũng sẽ gây ô nhiễm môi trường. Trong đời sống hàng ngày, các loại rác sinh hoạt từ các loại vỏ rau, củ, quả được thải ra rất nhiều. Các loại rác này khi thải ra môi trường gây ô nhiễm môi trường và cũng gây lãng phí nguồn nguyên liệu có thể tái sử dụng. Từ những lí do đó mà tôi chọn chủ đề “ Sản xuất nước tẩy rửa từ vỏ củ quả”. 1. Mục tiêu chủ đề * Về kiến thức HS nêu được khái niệm xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp. HS nêu được nguyên nhân tạo nên đặc tính giặt rửa của xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp. HS trình bày được cơ chế làm sạch của các chất tẩy rửa tổng hợp. HS tìm hiều và trình bày được cách làm nước rửa từ thiên nhiên. HS nêu được ưu, nhược điểm của các loại nước tẩy rửa tổng hợp và nước tẩy rửa có nguồn gốc từ thiên nhiên HS nêu được các quá trình hóa học xảy ra trong quá trình sản xuất nước tẩy rửa thiên nhiên. * Về năng lực (1) NL vận Tìm hiểu việc sử dụng vỏ củ quả bỏ từ cuộc sống và vận dụng kiến dụng sản xuất nước tẩy rửa từ các chất thiên nhiên. thức hóa học Quan tâm đến sức khỏe của mình và những người xung quanh, vào cuộc góp phần xây dựng cuộc sống ngày càng tốt đẹp hơn. sống Quan tâm đến việc bảo vệ môi trường. (2) NL sử HS viết được các quá trình hóa học xảy ra trong quá trình sản dụng ngôn xuất chất tẩy rửa từ vỏ rau củ phế thải trong sinh hoạt. ngữ Hóa học HS biết cách sử dụng xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp một cách hợp lý. HS tiến hành sản xuất nước tẩy rửa thiên nhiên 9
HS viết được các quá trình hóa học xảy ra trong quá trình sản xuất chất tẩy rửa từ vỏ rau quả phế thải thiên nhiên. (3) NL sử Lựa chọn và sử dụng hiệu quả các thiết bị CNTT&TT để hoàn dụng công thành nhiệm vụ: khai thác thông tin trên mạng, sử dụng máy vi nghệ thông tính để bài thuyết trình,… tin và truyền Tìm kiếm, lưu trữ, xử lí thông tin hỗ trợ giải quyết nhiệm vụ thông dự án. (4) NL giao Trao đổi ý tưởng, thảo luận về câu hỏi của mỗi nhóm. tiếp Thuyết trình về sản phẩm của nhóm. (5) NL tự Tự nghiên cứu tài liệu, thu thập và xử lí thông tin liên quan đến học bài học và dự án. (6) NL hợp Chia nhóm, phân tổ, làm việc nhóm để thực hiện trả lời câu tác hỏi. Các thành viên nhiệt tình chia sẻ, hỗ trợ các thành viên khác, biết góp ý xây dựng cũng như biết lắng nghe và tiếp thu sự góp ý của các bạn. (7) NL tính Tính toán lượng vỏ củ quả cần thiết, các nguyên liệu cần cho toán sản phẩm. * Về phẩm chất HS nghiêm túc để tìm hiểu và đưa ra các giải pháp tối ưu trong quá trình nghiên cứu. HS có hợp tác tích cực, quan tâm đến những vấn đề đang diễn ra trong cuộc sống. 2. Kiến thức STEM trong chủ đề Sản phẩm Khoa học (S) Công nghệ (T) Kĩ thuật (E) Toán học (M) Nước tẩy Thành phần Quy trình sản Mô hình sản Tính tỉ lệ rửa làm từ hóa học của các xuất nước tảy xuất. nguyên liệu vỏ rau quả. loại chất tẩy rửa từ thiên Các phần để có được Bài giới rửa tổng hợp. nhiên. mềm thiết kế sản phẩm thiệu và Tác dụng và Đo giá trị pH để giới thiệu tốt. quảng bá cơ chế tảy rửa trong nước tẩy và quảng bá Tính hiệu sản phẩm. của các loại rửa và đánh giá sản phẩm. suất của quá nước rửa. sự an toàn về trình sản Tác dụng tẩy giá trị pH khi xuất. 10
rửa và các quá tẩy rửa. Tính giá trình hóa học thành của sản khi làm chât tẩy phẩm. rửa. 3. Đối tượng và thời gian, hình thức tổ chức chủ đề Đối tượng: HS lớp 12A1 trường PT DTNT THPT số 2 và HS lớp 12A2 trường THPT DTNT tỉnh Nghệ An Thời gian: 2 tiết Hình thức: Tổ chức vào tiết tự chọn. Xác định vấn đề Tìm hiểu kiến thức nền 1 tiết (Tiết Tự Hình thành ý tưởng chọn 2) Đề xuất các giải pháp, lựa chọn giải pháp tốt nhất. Thực hiện sản xuất 2 tháng ở nhà Giới thiệu và quảng bá sản phẩm. 1 tiết (Tiết tự chọn 6) 4. Câu hỏi định hướng hoạt động Câu hỏi khái quát: Làm sao cho cuộc sống con người tiện lợi và có chất lượng hơn? Câu hỏi bài học: Nếu không có chất giặt rửa thì cuộc sống của con người sẽ như thế nào? Câu hỏi nội dung: Chất giặt rửa là gì? Cơ chế tẩy rửa của các chất giặt rửa là gì? Em đã biết những loại chất giặt rửa nào? Ưu và nhược điểm của các loại chất giặt rửa đó là gì? Giai đoạn trước đây khi chưa có các loại nước giặt rửa tổng hợp thì nhân dân ta thường dùng những loại chất giặt rửa nào? Em có thể điều chế được các chất giặt rửa từ các nguyên liệu có sẵn trong tự nhiên nhằm bảo vệ sức khỏe con người, bảo vệ môi trường không? Có thể điều chế nước rửa bát từ vỏ rau quả phế thải không? Em nêu cách tiến hành, giải thích các quá trình và quảng bá sản phẩm đó? MA TRẬN CÁC PHA HOẠT ĐỘNG 11
Thời PP, kĩ thuật Pha hoạt động Mục tiêu Học liệu gian dạy học Hoạt động 1: 10 HS kết nối được PP vấn đáp, Ôn tập về Xác định vấn đề phút các kiến thức cũ với Kĩ thuật este –lipit các kiến thức mới động não. dựa vào các yêu tố xuất phát từ thực tiễn. Hoạt động 2: 35 Nghiên cứu các kiến Phương Sách giáo Hoạt động hình phút thức cơ bản về xà pháp nhóm. khoa, các tài thành kiến thức phòng và chất giặt Kĩ thuật liệu tham (hoạt động rửa tổng hợp: khái KWL khảo về xà nghiên cứu kiến niệm, phương pháp phòng và thức nền). sản xuất, cơ chế tảy Phương chất tảy rửa rửa… pháp trực tổng hợp. quan. Hoạt động 1 Chuẩn bị nguyên Tự học Mạng chuẩn bị: tuần vật liệu và phương Hợp tác internet Nghiên cứu kiến ở nhà pháp sản xuất nhóm Các tài liệu thức nền, đề Giải thích rõ quy xuất phương Sử dụng các tham khảo trình và các quá trình phần mềm về việc sản pháp sản xuất xảy ra trong sản nước rửa từ thiên công nghệ để xuất nước xuất. thiết kế. rửa nhiên. Logo để giới thiệu và quảng bá sản phẩm. Hoạt động 3: 20 HS tiến hành điều Thực nghiệm Tài liệu Hoạt động thực phút chế được chất tảy hướng dẫn nghiệm (hoạt rửa thiên nhiên từ vỏ điều chế động giải quyết rau quả phế thải. nước tảy vấn đề). rửa. Hoạt động 4: 25 Giới thiệu và quảng Thuyết trình Mạng Hoạt động giới phút bá sản phẩm Đóng vai Internet thiệu và quảng bá sản phẩm 5. Thiết kế hoạt động I. CHUẨN BỊ 12
Giáo viên Chia lớp thành các nhóm học tập (4 nhóm, mỗi nhóm từ 6 – 8 HS) Kế hoạch bài học. Học sinh Tư liệu về các loại xà phòng, chất giặt rửa tổng hợp; dây chuyền sản xuất xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp. Mỗi nhóm sẽ đóng vai trong các tình huống để trình bày. Cần làm rõ các vai và nhiệm vụ. II. PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC Dạy học dự án kết hợp với các phương pháp dạy học tích cực khác. III. TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG Hoạt động 1: Xác định vấn đề (10 phút) 1. Mục đích HS kết nối được các kiến thức cũ với các kiến thức mới dựa vào các yêu tố xuất phát từ thực tiễn. * Phát triển năng lực nhận thức hóa học: Nhận biết được các kiến thức hóa học liên quan đến thực tiễn. 2. Nội dung Kiểm tra HS các kiến thức về chất béo Liên hệ với các kiến thức thực tế về tác dụng của chất tảy rửa trong đời sống, từ đó HS sẽ tìm hiểu và nêu được thực trạng của vấn đề. 3. Sản phẩm Từ các kiến thức đã có HS sẽ dễ dàng trình bày được các nội dung sau: a. Mục đích của sự chuyển hóa dầu thực vật thành mỡ động vật là để dễ dàng vận chuyển hoặc bơ nhân tạo và để sản xuất xà phòng. a. (C17H33COO)3C3H5 (lỏng) + 3H2 → (C17H35COO)3C3H5 (rắn) dầu thực vật mỡ động vật b. Dùng xà phòng để giặt quần áo dơ bẩn. Dùng nước rửa chén để làm sạch chén bát sau khi ăn. Ưu điểm: làm sạch các vết bẩn nhanh chóng, tiện lợi. Nhược điểm: tốn kém, gây ô nhiễm môi trường khi sử dụng không hợp lý. d. Từ vỏ rau củ có thể tận dụng làm phân hữu cơ, làm chất tảy rửa. 13
4. Cách thức tổ chức Chuyển giao nhiệm vụ: GV chiếu các câu hỏi lên máy chiếu, sau 5 phút chuẩn bị GV sẽ gọi 2 HS lên bảng kiểm tra theo hình thức kiểm tra bài cũ. a. Trong công nghiêp, người ta thường chuyển hóa dầu thực vật thành mỡ động vật. Tại sao? b. Hãy viết phương trình hóa học minh họa cho sự chuyển hóa trên? c. Hàng ngày, để khắc phục quần áo đã mặc bị dơ bẩn hay rửa chén bát sau khi ăn, ta thường phải dùng chất gì? Nêu ưu, nhược điểm của các chất đó? d. Hiện nay một lượng lớn rác thải từ vỏ rau quả được thải ra môi trường mà chưa được tận dụng và gây ô nhiễm môi trường. Vậy em có giải pháp gì từ nguồn nguyên liệu này không? Thực hiện nhiệm vụ: HS dựa vào các kiến thức đã được học, kết hợp với các kiến thức thực tế cuộc sống để trả lời các vấn đề mà GV nêu lên. Báo cáo kết quả : 2 HS lên bảng báo cáo các nội dung được yêu cầu Đánh giá và nhận xét: GV gọi HS trong lớp nhận xét, bổ sung. Sau đó GV nhận xét câu trả lời của HS, cho điểm HS lên bảng từ đó dẫn dắt HS vào với nội dung bài mới. Vấn đề về ưu nhược điểm của các chất tảy rửa có thể HS nói chưa đầy đủ hoặc chưa lý giải được đầy đủ. Vấn đề rác thải từ vỏ rau quả thường HS chưa biết cách xử lý, hoặc What we know What we want to know một số HS có thể nói được để làm phân h ữu cơ. What we learned (L) (K) (W) Hoạt động 2: Hoạt động hình thành kiến thức n ền (35 phút) 1. Xà phòng và Mục đích Xà phòng là hỗn hợp HS nêu được kiến thức cơ bản về xà phòng và chất giặt rửa tổng hợp: Dùng xà phòng và Khái niệm, phương pháp sản xu ất, cơ chế tảy rửa của xà phòng, chất giặt rửa. Rèn luyện cho HS một số kĩ năng cần thiết như: Kĩ năng làm việc nhóm, Kĩ năng tự học; Kĩ năng tiếp cận với các phần mềm máy tính; kĩ năng phân tích và đánh giá dữ liệu… Vd: C17H35COONa… Tại sao Nêu được quan điểm cá nhân v dùng xà ới các vai trò khác nhau. Sản xuất: đun chất 2. Nội dung Xà phòng được Cung cấp cho HS kiến thức cơ bản về xà phòng và ch Chất tảấ t gi y r ặt r ửa t ửa tợổp ng ổng h hợp. 3. Sản phẩm Chất tẩy rửa và 14 Cơ chế làm sạch Sản xuất Chất tảy
Sản phẩm của HS sẽ gồm: Nội dung của bảng KWL và trả lời bộ câu hỏi định hướng. 4. Cách thức tổ chức Chuyển giao nhiệm vụ: GV chiếu cho HS xem tư liệu về xà phòng và chất tảy rửa tổng hợp, yêu cầu các nhóm quan sát sau đó thảo luận và thống nhất và viết các nội dung vào cột K và cột W trong bảng sau: 15