Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Dạy học chủ đề Bảng Tuần Hoàn các nguyên tố Hóa học cho học sinh lớp 10 – Chương trình phổ thông 2018 theo định hướng giáo dục STEM

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:74

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến "Dạy học chủ đề Bảng Tuần Hoàn các nguyên tố Hóa học cho học sinh lớp 10 – Chương trình phổ thông 2018 theo định hướng giáo dục STEM" được hoàn thành với mục tiêu nhằm phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh: Đó là các kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Dạy học chủ đề Bảng Tuần Hoàn các nguyên tố Hóa học cho học sinh lớp 10 – Chương trình phổ thông 2018 theo định hướng giáo dục STEM

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐƠN ĐỀ NGHỊ CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: Sở giáo dục và đào tạo tỉnh Ninh Bình Trường THPT Kim Sơn B Chúng tôi, gồm: Số Họ và tên Năm Nơi công tác Chức Trình Tỷ lệ TT sinh danh độ (%) chuyên đóng góp môn 1 Nguyến Thị Thúy 1984 Trường Tổ phó Cử nhân THPT 30% Kim Sơn B 2 Bùi Thị Thúy 1989 Trường Giáo Cử nhân THPT viên 15% Kim Sơn B 3 Phạm Thị Hồng 1986 Trường Giáo Cử nhân THPT viên 15% Kim Sơn B 4 Phạm Thị Lành 1988 Trường Giáo Cử nhân THPT viên 20% Kim Sơn B 5 Đồng Thị Thanh Thảo 1985 Trường Giáo Cử nhân THPT viên 20% Kim Sơn B Là các đồng tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: 1
I. TÊN SÁNG KIẾN VÀ LĨNH VỰC ÁP DỤNG 1. Tên sáng kiến “Dạy học chủ đề Bảng Tuần Hoàn các nguyên tố Hóa học cho học sinh lớp 10 – Chương trình phổ thông 2018 theo định hướng giáo dục STEM”. 2. Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Sáng kiến đuợc áp dụng vào lĩnh vực giáo dục nói chung và áp dụng trong dạy học hoá học 10 nói riêng II. NỘI DUNG 1. Giải pháp cũ thường làm a. Về phương pháp dạy học Mỗi PPDH đều có những ưu thế và nhược điểm riêng. PPDH truyền thống là cách thức dạy học quen thuộc, duy trì qua nhiều thế hệ. Trong đó, người GV đóng vai trò là trung tâm và truyền tải thông tin từ đầu thầy sang đầu trò. Theo đó, giáo viên là người thuyết trình, diễn giảng còn học sinh là người nghe, nhớ, ghi chép và suy nghĩ theo. Với PPDH truyền thống, giáo viên là chủ thể, là tâm điểm, học sinh là khách thể, là quỹ đạo. Ưu điểm của PPDH truyền thống là : + Chủ động trong tiến trình đào tạo: tập trung vào chủ điểm, kiểm soát được nội dung và thứ tự thông tin truyền đạt trong thời gian định trước. +Truyền đạt được khối lượng lớn kiến thức trong một thời gian giới hạn. + Phù hợp với số đông người học, thiếu trường lớp, thiếu phương tiện. + Người dạy trình bày và giải thích nội dung mới cũng như chỉ đạo và kiểm tra các bước học tập + Chú trọng khả năng tái hiện chính xác tri thức Nhược điểm Theo quan sát và điều tra chúng tôi thấy hiện nay việc dạy học và việc học trong chương Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học cho học sinh thuờng diễn ra như sau : * Với GV - Phương pháp dạy học của hầu hết các giáo viên vẫn mang nặng các phương pháp truyền thụ, thuyết trình, thông báo, chủ yếu tập trung vào nội dung dạy học, ít chú ý đến khả năng ứng dụng, liên hệ thực tế hoặc mở rộng kiến thức giữa các vấn đề 2
khác nhau cuả cùng một đơn vị kiến thức đó nên sản phẩm giáo dục là những con người mang tính thụ động, hạn chế khả năng sáng tạo và năng động. - GV đã chú ý đến việc soạn và thiết kế bài giảng theo hướng phát triển năng lực của học sinh, nhưng chưa có nhiều liên hệ thực tế, chưa vận dụng nhiều câu hỏi thực tế. Trong giáo án của GV chủ yếu tóm tắt lại kiến thức sách giáo khoa, không hoạch định hoặc hoạch định không rõ ràng các hoạt động của giáo viên và học sinh trong mỗi giờ dạy, cách tổ chức , định hướng của giáo viên chưa được thể hiện rõ. - Trong giờ luyện tập GV thường nêu và đưa ra phương pháp giải các bài tập thường gặp, chỉ rèn kĩ năng vận dụng kiến thức đã học vào bài học cụ thể để học sinh trả lời tốt các câu hỏi trong đề thi. - Về hình thức kiểm tra thì giáo viên đang nặng về hình thức kiểm tra trí nhớ và chủ yếu theo hình thức truyền thống là phát đề để các em làm trên giấy, chưa đề cao việc kiểm tra đánh giá nhằm phát triển năng lực của học sinh, chưa định hướng vào khả năng vận dụng tri thức để thực hành tạo ra sản phẩm. * Với học sinh - Học sinh khó nắm được hiệu quả của bài giảng, dễ bị “ù lỳ” khi nghe quá lâu. - Đa số học sinh chú trọng việc tiếp thu kiến thức nhưng kiến thức rất trừu tượng học sinh khó ghi nhớ. - Học sinh không được làm việc theo nhóm và thảo luận với nhau về các kiến thức nên không dám mạnh dạn trình bày ý kiến của mình trước đám đông. - Nếu giáo viên không giao nhiệm vụ cho học sinh tìm hiểu trước ở nhà mà đến giờ lên lớp chỉ sử dụng mỗi bài powerpoint thông thường để truyền đạt kiến thức theo phương pháp dạy học truyền thống sẽ làm cho học sinh dễ nhàm chán, không chủ động và tích cực tiếp thu kiến thức mới, và mau quên. - Học sinh ít được giao nhiệm vụ vận dụng kiến thức đã học về bảng tuần hoàn để chế tạo bảng tuần hoàn các nguyên tố phục vụ cho học tập. b. Về hình thức tổ chức - Tổ chức học trực tiếp tại trường Ưu điểm: - Học sinh được trao đổi thảo luận trực tiếp, tiết kiệm được thời gian kết nối giữa giáo viên – học sinh, học sinh – học sinh. Nhược điểm: 3
- Tổ chức dạy học theo phương pháp dạy học trực tiếp thông thường ít có cơ hội trao đổi, cơ hội thực hành hoặc lười biếng không trao đổi với bạn bè thầy cô để hiểu rõ hơn thậm chí dễ lười biếng, không ghi chép, tìm hiểu và tiếp thu kiến thức bài mới làm cho kiến thức phần đó bị hổng dần sẽ ảnh hưởng đến phần kiến thức có liên quan về sau dẫn đến tình trạng chán học. c. Về kiến thức Ưu điểm: - Truyền thụ cho người học một hệ thống tri thức khoa học khách quan về nhiều lĩnh vực khác nhau. - Kiến thức chia nhỏ, trình bày theo thứ tự từng đơn vị kiến thức, phù hợp với việc tiếp thu kiến thức và có vận dụng kiến thức để làm các bài tập đối với tất cả các đối tượng học sinh. Nhược điểm : Theo quan sát và điều tra tôi thấy hiện nay việc dạy học và việc học trong chuơng bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học thuờng diễn ra như sau : - Tiến trình đó làm cho học sinh học một cách dàn trải và cảm thấy kiến thức trở nên quá tải, khó nhớ, bị lặp lại dẫn đến tình trạng chán nản trong việc tiếp thu kiến thức. - Một số môn học khác nhau có liên quan đến một đơn vị kiến thức nhưng được xây dựng nội dung dựa trên các khoa học chuyên ngành tương ứng khác nhau làm mất nhiều thời gian để trình bày đồng thời làm cho học sinh không có được sự hiểu biết tổng quát cũng như khả năng ứng dụng của kiến thức tổng hợp vào thực tiễn xoay quanh vị kiến thức đó. - Với cách giảng dạy theo nội dung kiến thức từng bài , từng lĩnh vực khoa học theo các bộ môn khác nhau được cung cấp cho học sinh sẽ được thực hiện theo trình tự, sau quá trình học tập học sinh sẽ lĩnh hội được kiến thức theo trình tự bài học và thường dừng lại ở trình độ biết, hiểu và vận dụng giải bài tập còn những vấn đề thực hành vận dụng kiến thức để tạo ra các sản phẩm đa số học sinh thường không biết hoặc biết rất ít vì vậy đã giảm hứng thú của học sinh với môn học. 2. Giải pháp mới của sáng kiến Theo chiến lược phát triển giáo dục 2011-2020, trong quá trình dạy học phải hướng tới phát triển các năng lực chung mà học sinh cần có trong cuộc sống như: năng 4
lực tự học, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, tìm kiếm và xử lý thông tin…nhằm phát triển năng lực, phẩm chất tư tưởng, ý chí, tình cảm, giá trị, kỹ năng sống và những năng lực chung cần có của con người mới ở xã hội hiện đại. Vì vậy cần phải thay đổi phương pháp dạy học phù hợp để khắc phục những hạn chế của phương pháp cũ và đạt được mục tiêu dạy học mới đó là phát triển các năng lực cho học sinh giúp học sinh biết liên hệ, vận dụng kiến thức môn học vào giải quyết các vấn đề trong cuộc sống. Để đạt được hiệu quả tối ưu trong các mục tiêu nêu trên, chúng tôi đã áp dụng Dạy học chủ đề Bảng Tuần Hoàn các nguyên tố Hóa học cho học sinh lớp 10 – Chương trình phổ thông 2018 theo định hướng giáo dục STEM Giáo dục STEM là phương pháp giáo dục tích hợp đa ngành kết hợp ứng dụng thực tế. Nhờ đó, học sinh có thể học tập và trau dồi kiến thức của 4 môn học Toán, Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật cùng lúc và ứng dụng vào thực tế. Phương pháp giáo dục STEM giúp người học không bị nhàm chán với những lý thuyết khô cứng, củng cố thêm những kiến thức thực tiễn cần thiết và trang bị cho người học khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức vào đời sống. Đây là một kỹ năng cực kỳ cần thiết đối với thế hệ trẻ trong kỷ nguyên mới. Ngoài ra, phương pháp giáo dục STEM đề cao kỹ năng giải quyết vấn đề cho người học. Trong các tiết học STEM, những tình huống thực tế được đưa ra như một đề tài hoặc dự án. Để giải quyết vấn đề, học sinh phải tìm hiểu, nghiên cứu các kiến thức của những môn học liên quan, ngoài ra phải trực tiếp trải nghiệm, quan sát, phân tích đánh giá vấn đề để đưa ra kết luận. Ngoài ra giáo dục STEM đề cao tính sáng tạo suốt quá trình học. Học sinh được đóng vai trò chủ động trong mỗi giờ học. Các em tự thực hiện, nghiên cứu, áp dụng các phương pháp mới để giải quyết vấn đề. Đặc biệt áp dụng STEM để dạy học chủ đề Bảng Tuần Hoàn các nguyên tố Hóa học cho học sinh lớp 10 – Chương trình phổ thông 2018 mang lại hiệu quả rất cao vì đây là một chủ đề tương đối khó và nặng về kiến thức. Bởi vậy nếu tổ chức dạy học theo phương pháp dạy học trực tiếp thông thường thì học sinh sẽ gặp nhiều khó khăn trong việc tiếp nhận và ghi nhớ kiến thức; đồng thời dễ nảy sinh tâm lý chán nản, mất hứng thú với môn học. Do đó khi áp dụng dạy học STEM học sinh dễ dàng tiếp 5
thu kiến thức, được trải nghiệm thực hành sáng tạo từ đó phát triển phẩm chất năng lực học sinh phù hợp với mục tiêu giáo dục của chương trình 2018. 3. Cơ sở lí luận 3.1 Khái quát về dạy học STEM 3.1.1 Khái niệm STEM là một thuật ngữ được viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineer (Kỹ thuật) và Mathermatics (Toán học). Thuật ngữ này thường được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. Sau này, với các cách tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM được nhiều tổ chức và các nhà giáo dục quan tâm và nghiên cứu. Có nhiều cách hiểu khác nhau về giáo dục STEM nhưng trong bài báo cáo này tôi bám sát theo khái niệm trong CT tổng thể 2018 và theo tác giả Sanders: “Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể”. Tóm lại, STEM trong giáo dục STEM được hiểu là trang bị cho người học khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Toán học, Công nghệ và Kĩ thuật. Giáo dục STEM giúp thu hẹp khoảng cách giữa nhà trường và cuộc sống, tạo ra những con người có năng lực làm việc trong môi trường sáng tạo và sử dụng trí óc trong các công việc của thời đại công nghệ 4.0. 3.1.2 Mục tiêu của giáo dục STEM trong trường THPT Mục tiêu của giáo dục STEM nhằm đến ba hướng chính: + Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh: Đó là các kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Trong đó học sinh biết liên kết các kiến thức khoa học , toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn, biết sử dụng và quản lí truy cập công nghệ, biết quy trình thiết kế để tạo ra sản phẩm. + Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho học sinh những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ XIX. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, học sinh sẽ được phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công. 6
+ Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: Giáo dục STEM sẽ cho học sinh có những kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc cao hơn cũng như cho nghề nghiệp tương lai cuả học sinh. Từ đó góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt, nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước. 3.1.3 Xây dựng và thực hiện bài học STEM 3.1.3.1 Quy trình xây dựng bài học STEM Bước 1: Lựa chọn nội dung dạy học Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên, xã hội; quy trình hoặc thiết bị công nghệ ứng dụng kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn nội dung của bài học. Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã biết để xây dựng bài học Bước 3: Xây dựng tiêu chí của sản phẩm/ giải pháp giải quyết vấn đề Xác định rõ tiêu chí của giải pháp/ sản phẩm làm 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 kĩ thuật dạy học tích cực với các hoạt động học bao hàm các bước của quy trình kĩ thuật. - Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung, dự kiến sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành và cách thức tổ chức hoạt động học tập. Các hoạt động học tập đó có thể được tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng). - Cần thiết kế bài học điện tử trên mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học của học sinh bên ngoài lớp học. 3.1.3.2 Thiết kế tiến trình dạy học 7
- Tiến trình bài học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật, nhưng các bước trong quy trình có thể không cần thực hiện một cách tuần tự mà thực hiện song song, tương hỗ lẫn nhau. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền có thể được tổ chức thực hiện đồng thời với việc đề xuất giải pháp; hoạt động chế tạo mẫu có thể thực hiện đồng thời với việc thử nghiệm và đánh giá. Trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bước kia. - Mỗi bài học STEM có thể được tổ chức theo 5 hoạt động dưới đây. Trong đó hoạt động 4, 5 được tổ chức thực hiện một cách linh hoạt ở trong và ngoài lớp học theo nội dung phạm vi kiến thức từng bài học. - Mỗi hoạt động phải được mô tả rõ mục đích, nội dung, dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh và cách thức tổ chức hoạt động. - Nội dung hoạt động có thể biên soạn thành các mục chứa đựng các thông tin như là nguyên liệu, kèm theo các lệnh hoặc yêu cầu hoạt động để học sinh tìm hiểu, gia công trí tuệ để giải quyết vấn đề đặt ra trong hoạt động; cách thức tổ chức hoạt động thể hiện phương pháp dạy học , mô tả cách thức tổ chức từng mục của nội dung hoạt động để học sinh đạt được mục đích tương ứng. Hoạt động1: Xác định vấn đề Giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề . Trong đó học sinh phải hoàn thành một sản phẩm học tập hoặc giải quyết một vấn đề cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, buộc học sinh phải nắm vững kiến thức mới thiết kế, giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền Tổ chức cho học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tăng cường mức độ tự lực tùy thuộc vào từng đối tượng học sinh dưới sự hướng dẫn linh hoạt của giáo viên. Khuyến khích học sinh hoạt động tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm. Hoạt động 3: Đề xuất và lựa chọn giải pháp Tổ chức cho học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có) ; giáo viên tổ chức góp ý, chú trọng việc chỉnh sửa và xác thực các thuyết minh của học sinh để học sinh nắm vững kiến thức mới và tiếp tục hoàn thiện bản thiết kế trước khi chế tạo, thử nghiệm 8
Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá Tổ chức cho học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế, kết hợp tiến hành thử nghiệm trong quá trình chế tạo. Hướng dẫn học sinh đánh giá mẫu và điều chỉnh thiết kế ban đầu để đảm bảo mẫu chế tạo là khả thi. Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Tổ chức cho học sinh trình bày sản phẩm đã hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện 3.2. Giải pháp cụ thể Tổ chức dạy học chủ đề Bảng Tuần Hoàn các nguyên tố Hóa học cho học sinh lớp 10 – Chương trình phổ thông 2018 theo định hướng giáo dục STEM 3.2.1. Qui trình xây dựng bài học STEM Bước 1: Lựa chọn nội dung dạy học Xuất phát từ nội dung bài học và vấn đề thực tiễn + Thực tiễn: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học đóng vai trò hết sức quan trọng. BTH hiện đang có trên thị trường khá nhỏ, gọn, tiện sử dụng. Nhưng có điểm hạn chế là chỉ chứa một số ít thông tin (thiếu thông tin: tên tiếng anh của nguyên tố, ứng dụng của nguyên tố, thiếu thông tin về giá trị bán kính nguyên tử R, …), trong khi yếu tố R đóng vai trò quan trọng, dựa vào R có thể suy luận được tính chất hóa học như KL, PK, acid, base,… Từ đó xác định vấn đề: Thiết kế BTH 3D với hình khối thiết kế nhỏ gọn, chứa nhiều thông tin với mỗi ô nguyên tố bên cạnh các thông tin quan trọng đã nghiên cứu ở trên, giá trị bán kính nguyên tử từ đó dễ dàng nhận thấy nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố, sự biến thiên và tính tuần hoàn của từng đại lượng của các nguyên tố theo chu kì và nhóm. + Kiến thức: Gắn với nội dung môn Hóa học chương trình môn Hóa lớp 10 chủ đề 2: Bảng tuần hoàn các nguyên tố Hóa học. Học sinh cần nghiên cứu kĩ bảng tuần hoàn, nguyên tắc sắp xếp, sự biến thiên tuần hoàn của từng đại lượng theo chu kì và nhóm → Lựa chọn chủ đề dạy học: Bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học – Hóa học 10 – Chương trình phổ thông 2018. Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Để chế tạo được bảng tuần hoàn 3D học sinh cần giải quyết những yêu cầu sau: 9
*Về kiến thức: -Kiến thức khoa học: chủ yếu từ môn hóa học: + Nêu được lịch sử phát minh bảng tuần hoàn hóa học. + Mô tả được cấu tạo bảng tuần hoàn hóa học và nêu được các khái niệm liên quan: ô, chu kì, nhóm. + Nêu được nguyên tắc sắp xếp của bảng tuần hoàn các nguyên tố, phân loại nguyên tố + Giải thích được xu hướng biến đổi một số tính chất của đơn chất (bán kính, độ âm điện, tính kim loại/ phi kim); Nhận xét được xu hướng biến đổi thành phần và tính chất của hợp chất trong một chu kì và trong một nhóm (tính acid/ tính base). + Phát biểu được định luật tuần hoàn và trình bày được ý nghĩa của bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học. - Công nghệ : Đề xuất được tiêu chí cho việc lựa chọn, sử dụng vật liệu đúng cách, hiệu quả, an toàn, thẩm mỹ, chi phí thấp. Lựa chọn và sử dụng được phần mềm để tìm kiếm, xử lí thông tin và tạo các bài trình bày. - Kĩ thuật: + Vẽ một ô nguyên tố bằng tay hoặc với sự hỗ trợ của máy tính. + Trình bày được các công việc cụ thể, phương pháp thực hiện, phương tiện hỗ trợ trong từng bước của quá trình thiết kế như phát hiện, đề xuất và xây dựng được giải pháp thiết kế BTH 3D. Xây dựng và trình bày được các bước thực hiện tạo BTH 3D. Trình bày, bảo vệ được bản thiết kế. + Chế tạo được sản phẩm, thử nghiệm sử dụng BTH đã thiết kế để tra thông tin hỗ trợ học tập nội dung BTH, điều chỉnh và lí giải được những thay đổi so với bản thiết kế. - Toán học: Lựa chọn được loại hình khối, vẽ và tạo lập hình khối, tính toán được diện tích, tính toán tỉ lệ kích thước giữa các nguyên tố. * Về kĩ năng: - Học sinh có kĩ năng tìm kiến thông tin, hoạt động nhóm, thuyết trình, dựng phim khoa học.. - Học sinh có kĩ năng quan sát,vận dụng kiến thức liên môn để tiến hành điều chế sản phẩm như một nhà sáng chế thực thụ. 10
* Về thái độ học tập: - Có tính thần học tập chủ động, sẵn sàng nhận nhiệm vụ và tích cực tham gia hoàn thiện sản phẩm. - Có ý thức đánh giá sự tự giác và hiệu quả làm việc của cá nhân, nhóm. - Rèn luyện tư duy khoa học thồn qua các hoạt động. - Có tinh thần sáng tạo và kĩ năng chế tạo sản phẩm kĩ thuật, thực tế. Bước 3: Xây dựng tiêu chí của sản phẩm/ giải pháp giải quyết vấn đề. ♦ Các yêu cầu sản phẩm là: + Tối đa 36 ô nguyên tố đầu tiên trong BTH sắp xếp đúng theo nguyên tắc. + Chứa nhiều thông tin bên cạnh các thông tin đã có như trong BTH thương mại, bố trí thông tin một cách khoa học, thống nhất giữa các ô nguyên tố. + Các ô có tính linh hoạt (xoay/gập) để tra cứu thông tin. + Làm từ vật liệu đơn giản, chi phí thấp. + Bền, thẩm mỹ. + Trình bày được các đặc điểm, tính năng ưu việt của sản phẩm để thuyết phục các trường học sử dụng. ♦ Phiếu thiết kế giải pháp PHIẾU THIẾT KẾ GIẢI PHÁP Trường ....................................... Lớp ..................... Nhóm .............................................. Dựa trên những kiến thức đã học, em hãy đề xuất giải pháp về: 1. Bố cục BTH: - Lựa chọn bao nhiêu nguyên tố (max =36)? - Hình dạng của BTH là gì? - Hình khối của mỗi ô nguyên tố là gì để thể hiện được nhiều thông tin? - Các loại thông tin thể hiện trên ô nguyên tố, bố trí thông tin trên mỗi mặt như thế nào cho khoa học và thống nhất? - Các ô nguyên tố được liên kết với nhau như thế nào để dễ dàng xoay chuyển các mặt? 11
- Tỉ lệ kích thước của mỗi ô nguyên tố như thế nào để thể hiện được sự tăng giảm bán kính nguyên tử trong chu kì, nhóm? - Vật liệu sử dụng tạo ô nguyên tố, bộ khung BTH, liên kết các ô nguyên tố là gì để đảm bảo hiệu quả, an toàn và tiết kiệm? - Trang trí như thế nào cho từng bộ phận để đảm bảo tính thẩm mỹ? Bản vẽ kĩ thuật Vật liệu (Tổng quát và bộ phận) (thể hiện loại vật liệu, cách trang trí cho từng bộ phận) 2. Quy trình thực hiện - Em hãy trình bày cụ thể các bước chế tạo BTH các nguyên tố hóa học theo bố cục đã xây dựng: Bước 1: ……………………………………………………………………………….. Bước 2: ……………………………………………………………………………….. Bước 3: ……………………………………………………………………………….. Bước n: ………..……………………………………………………………………… Thiết kế của nhóm có gì khác so với các nghiên cứu trước đó: ........................................................................................................................................... ............................................................................................................................................... 3. Phân công nghiệm vụ thực hiện Nhiệm vụ Sản phẩm Ghi chú STT Tên thành viên Thời hạn thực hiện cần đạt khác 12
♦ Tiêu chí đánh giá phiếu thiết kế giải pháp: BẢNG KIỂM NHẬN XÉT BẢN ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP STT Phiếu thiết kế giải pháp có thể hiện được Có Không 1 Tối đa bao nhiêu nguyên tố? 2 Hình dáng của BTH thiết kế? 3 Kích thước và các bộ phận, chi tiết trong BTH? 4 Chất liệu sử dụng thiết kế BTH? 5 BTH có tối thiểu 3 giao diện? 6 Những thông tin trên mỗi giao diện? 7 Các thông tin trên mỗi giao diện có thể hiện được nguyên tắc sắp xếp các nguyên tố và quy luật biến đổi theo chu kỳ, nhóm trong BTH? 8 Màu sắc, hình dạng, kích thước thiết kế có minh họa được ý nghĩa các thông tin, sự biến đổi các đại lượng, tính chất, …? 9 Bài trình bày cân đối, rõ ràng? ♦ Phiếu chế tạo sản phẩm: Bảng tuần hoàn 3D. PHIẾU CHẾ TẠO BẢNG TUẦN HOÀN 3D Trường: ………………………………. Lớp: ……….. Nhóm: …… Dựa trên bản vẽ đã thiết kế, em hãy: 1. Chế tạo bảng tuần hoàn 3D. Những điều chỉnh so với phương án thiết kế (ghi rõ ràng, chi tiết): ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 13
……………………………………………………………………………… Lí giải lí do điều chỉnh: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… Những khó khăn gặp phải trong quá trình thực hiện (nếu có) ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………….. Những kinh nghiệm vượt qua khó khăn (nếu có) ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… Những kinh nghiệm học được: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………… Những cải tiến, ý tưởng mới sau khi thực hiện của em là: ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………. 2. Sự đóng góp của các thành viên trong hoạt động chế tạo, chuẩn bị bài báo cáo Tên thành viên, Mức độ đạt được Nhiệm vụ vai trò 1 2 3 14
(3 = Hoàn thành tốt, đúng hạn, tham gia tích cực, nhiệt tình, giúp đỡ các thành viên trong nhóm; 2 = Hoàn thành tốt, đúng hạn; 1 = Chưa hoàn thành) ♦ Tiêu chí đánh giá sản phẩm: PHIẾU ĐÁNH GIÁ 1. ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM BẢNG TUẦN HOÀN 3D Mức độ đạt được của STT Tiêu chí Điểm Mức độ đạt được nhóm 1 2 3 4 1 Tối đa 36 ô 0.5 Mức 1: Thể hiện rõ ràng và nguyên tố đúng trật tự theo nguyên tắc đầu tiên sắp xếp dưới 20 ô nguyên tố trong BTH đầu tiên. đúng theo 0.75 Mức 2: Thể hiện rõ ràng và nguyên tắc đúng trật tự theo nguyên tắc sắp xếp sắp xếp 20 ô nguyên tố đầu tiên. 1,0 Mức 3: Thể hiện rõ ràng và đúng trật tự theo nguyên tắc sắp xếp của 36 ô nguyên tố đầu tiên. 2 Chứa 1,0 Mức 1: Thể hiện chưa đầy đủ nhiều các thông tin cơ bản trong ô thông tin nguyên tố. Bố trí thông tin (số Z, kí thiếu khoa học và thống nhất hiệu hóa giữa các ô nguyên tố. học, tên 1.5 Mức 2: Thể hiện đầy đủ, IUPAC, chính xác nhưng chưa rõ ràng, khối lượng ngắn gọn các thông tin cơ bản 15
nguyên tử, trong ô nguyên tố. Bố trí cấu hình e, thông tin khoa học nhưng giá trị R, chưa thống nhất giữa các ô hình ảnh nguyên tố. liên quan 2,0 Mức 3: Thể hiện đầy đủ, rõ đến 1 ứng ràng, chính xác, các thông tin dụng phổ cơ bản trong ô nguyên tố. Bố biến,…); trí thông tin khoa học và bố trí thống nhất giữa các ô nguyên thông tin tố. một cách khoa học, thống nhất giữa các nguyên tố 3 Tính linh 1,0 Mức 1: Khó khăn trong việc động của tra cứu vì các ô cứng nhắc, các ô trong không linh hoạt. tra cứu 1,5 Mức 2: Chỉ một số ô có thể thông tin xoay/ gập để tra cứu thông tin. 2,0 Mức 3: Các ô có thể xoay/ gập để tra cứu thông tin. 4 Tính thẩm 0,5 Mức 1: BTH được thiết kế có mỹ hình ảnh phù hợp nhưng chưa đẹp. 0,75 Mức 2: BTH được thiết kế có hình ảnh phù hợp, đẹp nhưng chưa sáng tạo. 1,0 Mức 3: BTH được thiết kế có hình ảnh phù hợp, đẹp và sáng tạo. 5 Sử dụng 1,0 Mức 1: Chủ yếu sử dụng vật 16
vật liệu, liệu mua từ thị trường, chi phí chi phí cao. 1,5 Mức 2: Sử dụng ít vật liệu tái chế, có sẵn; chi phí vừa phải. 2,0 Mức 3: Chủ yếu sử dụng vật liệu tái chế, tận dụng vật liệu có sẵn, chi phí thấp. 6 Độ bền và 1,0 Mức 1: Không hoàn thành tính ứng được tiêu chí nào hoặc 1 trong dụng thực 3 tiêu chí: sử dụng nhiều lần; tế mô hình gọn, tỉ lệ cân đối; màu sắc hài hòa. 1,5 Mức 2: Hoàn thành được 2 trong 3 tiêu chí: sử dụng nhiều lần; mô hình gọn, tỉ lệ cân đối; màu sắc hài hòa. 2,0 Mức 3: Sử dụng được nhiều lần. Mô hình gọn, tỉ lệ cân đối. Màu sắc hài hòa. Tổng điểm 10 Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức dạy học (Phụ lục I) - Xác định hình thức học tập: Tổ chức chủ đề trải nghiệm STEM. - Phương pháp dạy học tích cực: Hoạt động nhóm. - Các hoạt động: tìm hiểu kiến thức nền, đề xuất và lựa chọn giải pháp, chế tạo và điều chỉnh sản phẩm, báo cáo, chia sẻ đánh giá sản phẩm. 3.2.2. Thiết kế tiến trình dạy học *) Hoạt động 1: Xác định vấn đề - Thảo luận bầu cơ cấu tổ chức nhóm (4 nhóm) xuyên suốt quá trình học tập - HS xem phim về lịch sử ra đời BTH các nguyên tố hóa học và trả lời câu hỏi 17
- GV Thông báo tiến trình hoạt động tiếp theo: Các nhóm thực hiện nhiệm vụ được phân công trong phiếu học tập tìm hiểu về bảng tuần hoàn các nguyên tố hóa học (trên lớp). → đề xuất và báo cáo về thiết kế bảng tuần hoàn 3D (trên lớp) → chế tạo bảng tuần hoàn 3D (ở nhà) → báo cáo, chia sẻ và đánh giá kết quả (trên lớp). *) Hoạt động 2: Nghiên cứu các kiến thức nền Gv sử dụng kĩ thuật mảnh ghép để học sinh tìm hiểu về các kiến thức + Cấu tạo bảng tuần hoàn + Xu hướng biến đổi tính chất của đơn chất, biến đổi thành phần va tính chất của hợp chất trong chu kì và nhóm. *) Hoạt động 3: Đề xuất ý tưởng và lựa chọn giải pháp ( Phụ lục II) - HS đề xuất ý tưởng, lựa chọn giải pháp, vẽ sơ bộ ô nguyên tố và BTH hóa học - Thảo luận, thống nhất tiêu chí đánh giá sản phẩm *) Hoạt động 4: Thực hiện giải pháp, chế tạo và điều chỉnh sản phẩm (Phụ lục III) H.s thực hiện chế tạo sản phẩm ở nhà 1 tuần *) Hoạt động 5: Báo cáo, chia sẻ, đánh giá sản phẩm (Phụ Lục IV) - H.s báo cáo sản phẩm. - Đánh giá kết quả làm việc của các nhóm, tuyên dương khen thưởng, rút kinh nghiệm cho các nhóm III. HIỆU QUẢ KINH TẾ VÀ XÃ HỘI DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC 1. Hiệu quả về kinh tế Học sinh tạo ra được bảng tuần hoàn để học, chứa đựng rất nhiều thông tin và làm bằng các vật liệu rẻ tiền. 2. Hiệu quả về xã hội ♦ Đối với giáo viên: Tổ chức hoạt động STEM các thầy cô giáo có cơ hội thể hiện năng lực dạy học của bản thân. Bên cạnh đó, để ứng dụng dạy học STEM giáo viên môn Hóa học cần trau dồi thêm kiến thức về các lĩnh vực khác như Toán học, Công nghệ, Kĩ thuật, Tin học.. Đây là cơ hội để người giáo viên nâng cao năng lực chuyên môn, tiếp cận các nội dung và phương pháp dạy học mới, đáp ứng yêu cầu của dạy học trong thời đại Cách mạng 4.0. 18
♦ Đối với học sinh: Hiệu quả học tập đối với học sinh được nâng cao rõ rệt. Không chỉ ở việc hoàn thành mục tiêu kiến thức bài học, mà kĩ năng sống ngày càng toàn diện, nhận thức thái độ của học sinh cũng có chuyển biến rất tích cực. Giáo dục STEM giúp các em có đầy đủ phẩm chất, năng lực, bản lĩnh để thích nghi với cuộc sống hiện đại, như các năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Giáo dục STEM cũng giúp các em phát triển các năng lực chuyên môn ở dạng tích hợp; khơi gợi niềm say mê học tập cho học sinh và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân. Hiệu quả học tập của lớp được dạy theo phương pháp mới được thể hiện như sau: + Kết quả điểm thi giữa kì I môn Hóa lớp 10A1 và 10A2: + Kết quả 10A1 thi khảo sát đầu vào và thi giữa kì I ♦ Đối với phong trào nghiên cứu khoa học của học sinh: Các hoạt động STEM luôn mang đậm dấu ấn và màu sắc khoa học từ quy trình đến sản phẩm. Các hình thức dạy học STEM có thể diễn ra trên phạm vi từng tiết học, ở một lớp học hay tổ chức thành câu lạc bộ với các hình thức trải nghiệm sáng tạo hoặc nghiên cứu khoa học. STEM là mô hình phù hợp nhất cho học sinh, khơi nguồn cảm hứng, đam mê tìm 19