CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập-Tự do-Hạnh phúc
ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN
Kính gửi: Hội đồng sáng kiến Sở Giáo dục và Đào tạo Ninh Bình
Chúng tôi ghi tên dưới đây:
TT Họ và tên Ngày sinh Nơi công
tác
Chức
vụ
Trình độ
chuyên
môn
Tỷ lệ % đóng góp
vào việc tạo ra
sáng kiến
1 Phạm Văn Hiếu 1/5/1976 THPT Gia
Viễn C PHT Cử nhân 25%
2 Phạm Thị Nguyệt 11/12/1982 THPT Gia
Viễn C TTCM Thạc sĩ 25%
3 Nguyễn Cẩm Tuyền 01/06/1983 THPT Gia
Viễn C
Giáo
viên Cử nhân 25%
4 Nguyễn Văn Thành 18/6/1982 THPT Gia
Viễn C
Giáo
viên Thạc sĩ 25%
I. TÊN SÁNG KIẾN, LĨNH VỰC ÁP DỤNG
1. Tên sáng kiến:
Mục tiêu của chương trình giáo dục trung học phổ thông giúp học sinh tiếp
tục phát triển những phẩm chất, năng lực cần thiết đối với người lao động, ý thức
và nhân cách công dân; khả năng tự học và ý thức học tập suốt đời; khả năng lựa
chọn nghề nghiệp phù hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và hoàn cảnh của
bản thân để tiếp tục học lên, học nghề hoặc tham gia vào cuộc sống lao động; khả
năng thích ứng với những đổi thay trong bối cảnh toàn cầu hóa và cách mạng công
nghiệp mới.
Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, vai trò của STEM là cực kỳ
quan trọng. Không những là một hình thức đổi mới phương pháp dạy học mà đặc
biệt ở đây là trong các nhóm môn khoa học tự nhiên. Đồng thời hướng đến không
gian hoạt động giáo dục để định hướng nghề nghiệp cho học sinh. Điều quan trọng
nữa là theo định hướng phân luồng cho những nhóm học sinh thuộc lĩnh vực khoa
học. “Chỉ thị 16 và Quyết định 552 của Thủ tướng Chính phủ đều định hướng đến
nhóm giáo dục tích hợp khoa học trong chương trình giáo dục phổ thông mới. Định
hướng đầu tiên là mang tính tích hợp. Định hướng thứ 2 là hướng đến nhóm ngành
có tính đặc trưng của thế kỷ 21, và định hướng thứ 3 là phẩm chất năng lực học
sinh được truyền tải từ hoạt động dạy sang hoạt động học. Theo đó, một chủ đề
STEM sẽ đạt được tất cả các yếu tố định hướng đó. Chính vì vậy chúng tôi báo cáo
sáng kiến với tên gọi “Dạy học STEM chủ đề: Chế tạo chất chỉ thị màu từ thiên
nhiên”
2. Lĩnh vực áp dụng: Giáo dục.
II. NỘI DUNG
1. Giải pháp cũ thường làm:
Đối với chủ đề Sự điện li-hóa học 11, khi thực hiện giờ dạy trên lớp, giáo
viên sẽ thực hiện theo các bước:
Bước 1. Thiết kế giáo án với mục tiêu, phương pháp, phương tiện cụ thể, nhiều giờ
học được tiến hành theo hình thức thuyết trình hoặc thảo luận.
Bước 2. Thực hiện giờ dạy học theo tiến trình:
Giáo viên cho HS nghiên cứu tài liệu.
Giáo viên truyền thụ kiến thức hoặc giáo viên hướng dẫn học sinh thảo luận.
Học sinh trả lời các câu hỏi của giáo viên
Giáo viên giải đáp thắc mắc, học sinh rút ra kết luận.
1.1. Ưu điểm của giải pháp cũ
Giúp học sinh nắm được hình mẫu về cách tư duy logic, cách đặt và giải
quyết vấn đề khoa học, cách sử dụng ngôn ngữ để diễn đạt những vấn đề khoa học
một cách chính xác, rõ ràng, xúc tích.
Giáo viên có thể truyền đạt một khối lượng tri thức khá lớn cho nhiều học
sinh trong cùng một lúc, vì vậy đảm bảo tính kinh tế cao.
Tốn ít thời gian hơn và chi phí thấp. Học sinh thì chỉ cần nghiên cứu tài liệu,
sử dụng giấy bút ghi chép.
Về công tác tổ chức đơn giản, dễ làm, an toàn.
1.2. Nhược điểm và những tồn tại cần khắc phục của giải pháp cũ:
Một số giáo viên cố gắng truyền tải hết nội dung kiến thức, học sinh thụ
động tiếp nhận kiến thức, một số khác không tập trung nên không kịp ghi nhớ nội
dung. Một số khác nữa không thể tập trung ghi nhớ dẫn đến tình trạng mất tập
trung chú ý, dần dần ảnh hưởng tiêu cực đến động lực và tinh thần học tập.
Hoạt động học nếu được tổ chức theo hình thức giáo viên thuyết trình thì
học sinh sẽ tiếp thu kiến thức môn học một cách hệ thống. Hoạt động học nếu
được tổ chức theo hình thức thảo luận nhóm hoặc tự nghiên cứu thì học sinh được
rèn năng lực giao tiếp, khả năng thuyết trình. Tuy nhiên, nội dung các em học được
vẫn ở trong tưởng tượng nên chưa tạo được động lực học tập, chưa hình thành
được năng lực tự đánh giá cho học sinh, đặc biệt là khả năng nhận định và giải
quyết các tình huống thực tế.
2. Giải pháp cải tiến
STEM là một cách tổ chức chương trình giảng dạy thực tế trong đó có tích
hợp Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và
Math (Toán học). Thay vì dạy từng môn học riêng biệt, rời rạc, STEM tích hợp
kiến thức từ nhiều lĩnh vực, rèn luyện tư duy đa chiều, giúp các em đi đến nguồn
gốc vấn đề và thấy ứng dụng của các kiến thức tưởng chừng khô khan đó trong
những giải pháp mắt thấy-tai nghe-tay chạm. Kiến thức STEM trong chủ đề:
Khoa học Công nghệ Kỹ thuật Toán học Sản phẩm
Chỉ số pH,
chất chỉ thị
màu
anthocyanin
Chiết
anthocyanin
từ lá, hoa,
quả
Quy trình điều chế
chất chỉ thị màu, quy
trình điều chỉnh độ
pH ao nuôi
Tính chỉ số
pH, nồng độ
mol trong
dung dịch
Giấy chỉ
thị màu từ
hoa đậu
biếc
Do đó, khi dạy chủ đề sự điện li chúng tôi đưa ra vấn đề học sinh cần phải
giải quyết như sau: Bạn Lan và bạn Nhung cùng nhau mua hoa Cẩm tú cầu để
trồng. Đến mùa hoa, thấy hoa bạn Lan trồng có màu hồng, hoa bạn Nhung trồng có
màu xanh. Em hãy tìm hiểu nguyên nhân vì sao lại có hiện tượng trên? Muốn thay
đổi màu sắc của hoa Cẩm tú cầu thì ta cần làm gì?
Quy trình của chủ đề: Chế tạo chất chỉ thị màu từ thiên nhiên
Hoạt động xác định vấn đề: giao nhiệm vụ cho học sinh (hoạt động tìm hiểu
thực tiễn, công nghệ), giúp học sinh phát hiện vấn đề, làm rõ tiêu chí của sản
phẩm. Khi tổ chức dạy học về chủ đề chất điện li đưa ra vấn đề học sinh cần phải
giải quyết: Điều chế ra chất chỉ thị màu từ hợp chất thiên nhiên. Tính toán để thay
đổi pH trong ao nuôi cá để cho cá phát triển tốt.
Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền: tổ chức, hướng dẫn để học sinh nghiên
cứu sách giáo khoa và tài liệu bổ trợ để tiếp nhận kiến thức có liên quan về môn
hóa học, sinh học, công nghệ, toán học: Nêu được khái niệm sự điện li, chất điện li,
chất không điện li. Nêu được khái niệm và ý nghĩa pH trong thực tiễn(liên hệ giá
trị pH ở các bộ phận trong cơ thể với sức khỏe con người, pH của đất, nước tới sự
phát triển của động, thực vật. Viết được biểu thức tính pH và biết cách sử dụng các
chất chỉ thị để xác định pH bằng các chất chỉ thì phổ biến như quỳ tím,
phenolphtalein. Từ đó giúp học sinh có kiến thức vững chắc về chất điện li, chất
chỉ thị màu, pH của môi trường giúp giải quyết bài toán được bài toán thực tế.
Hoạt động giải quyết vấn đề: Học sinh được tổ chức hoạt động giải quyết
vấn đề theo các bước của quy trình nghiên cứu khoa học, kĩ thuật. Hoạt động học
sinh gồm: đề xuất các giải pháp - chọn giải pháp khả thi - thiết kế mẫu thử nghiệm
- thử nghiệm và đánh giá - hoàn thiện mẫu thiết kế.
Như vậy, sản phẩm cuối cùng là học sinh đưa ra được quy trình sản xuất
chất chỉ thị màu và cách sử lí pH ao nuôi cá.
Quy trình tạo ra giấy chỉ thị màu từ hoa đậu biếc
Hoa đậu biếc Đun sôi Lọc Ngâm Sấy khô
Quy trình điều chỉnh độ pH phù hợp với sự phát triển của cá trắm cỏ
Lấy mẫu Đo pH Cân lượng
hóa chất
Pha hóa chất
vào mẫu
Đo lại pH
3. Tính mới, tính sáng tạo của giải pháp
Thứ nhất: 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
Tính toán
lượng hóa
chất cần
thiết để pha
cho ao nuôi
Tính toán
lượng hóa
chất để
pha cho ao
thực tế
được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các
kiến thức khoa học. Để giải quyết vấn đề đó, học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu
những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa,
học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết
vấn đề đặt ra. Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ
trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể thực
hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. Trong chủ đề dạy
học STEM, từ tình huống thực tiễn đưa ra tại sao hoa cẩm tú cầu có các màu sắc
khác nhau, học sinh tìm hiểu màu sắc của hoa phụ thuộc vào pH của đất. Muốn hoa
có màu xanh thì ta chôn vài đinh gỉ vào gốc cây, muốn cho hoa có màu tím hồng
thì bón vào đất một ít xà phòng.
Từ việc tìm hiểu cách sản xuất quỳ tím, vấn đề giáo viên đặt ra nếu trong
phòng thí nghiệm hết giấy quỳ, chúng ta có thể chế tạo ra giấy chỉ thị để thử nhanh
môi trường một số chất được không? Học sinh tự tìm hiểu có rất nhiều lá, hoa, quả
xung quanh có thể đổi màu khi pH thay đổi như quả mùng tơi, lá tía tô, rau dền đỏ,
hoa chiều tím, bắp cải tím, hoa đậu biếc, hoa sâm đất... Có rất nhiều quy trình đưa
ra như xay, giã nhuyễn, đun sôi ở các mốc thời gian khác nhau, khối lượng khác
nhau trong nước cất hay nước có hòa tan etanol với các nồng độ khác nhau. Có
dung dịch đổi màu tốt, có dung dịch đổi màu không rõ từ đó lựa chọn được quy
trình sản xuất giấy quỳ có thể xác định định tính pH môi trường, bền màu và sử
dụng được lâu dài.
Thứ hai: Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp
cận liên môn và thông qua thực hành, ứng dụng. 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. Qua đó, học sinh vừa học được kiến thức khoa
học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn. Với đề tài chúng tôi
chọn, học sinh không những nắm chắc kiến thức hóa học còn phải hiểu quy trình
công nghệ cũng như tính toán để tính được pH tối ưu của ao nuôi cá từ đó tính
được lượng vôi cần bón. Tuy nhiên, qua thực tế tìm hiểu sự cải tạo ao đầm nuôi cá
ở Gia Viễn-Ninh Bình cho thấy bà con ở đây nuôi cá bán thâm canh mô hình 1 vụ
lúa 1 vụ cá, nên khi tính toán lượng vôi cần bón để khử chua cần tính thêm độ dày
của bùn vì một phần vôi bị mất đi khi tham gia trung hòa axit trong bùn.
