Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Dạy học theo mô hình STEM bài Hợp chất của cacbon

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:125

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 3
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến kinh nghiệm "Dạy học theo mô hình STEM bài Hợp chất của cacbon" nhằm 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. Sau khi học về bài hợp chất của cacbon học sinh có thể làm thành thạo một số dạng bài tập về cacbon có trong đề thi tốt nghiệp THPT Quốc gia.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Dạy học theo mô hình STEM bài Hợp chất của cacbon

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN DẠY HỌC THEO MÔ HÌNH STEM BÀI: HỢP CHẤT CỦA CACBON Nhóm tác giả: 1. Phạm Thị Nguyệt 2. Nguyễn Cẩm Tuyền 3. Nguyễn Văn Thành 4. Nguyễn Thành Tuân 5. Phạm Thị Thanh Hải Ninh Bình, tháng 4 năm 2021
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:
Trình độ Tỷ lệ % đóng Nơi công Chức TT Họ và tên Ngày sinh chuyên góp vào việc tạo tác vụ môn ra sáng kiến
THPT Gia Viễn C 1 Phạm Thị Nguyệt 11/12/1982 TTCM Thạc sĩ 20%
THPT Gia Viễn C Nguyễn Cẩm Giáo 2 01/06/1983 Cử nhân 20% Tuyền viên
THPT Gia Viễn C Nguyễn Văn Giáo 3 18/6/1982 Thạc sĩ 20% Thành viên
THPT Gia Viễn C Nguyễn Thành Giáo 4 22/9/1981 Cử nhân 20% Tuân viên
THPT Gia Viễn C Phạm Thị Thanh Giáo 5 01/8/1985 Cử nhân 20% Hải viên
1. Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng Là nhóm tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: “Dạy học theo mô hình STEM-Bài hợp chất của cacbon” Lĩnh vực áp dụng: Giáo dục 2. Nội dung a. Giải pháp cũ thường làm: Đối với bài Hợp chất của cacbon-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, có sử dụng các thí nghiệm thể hiện tính chất của CO2, muối cacbonat. 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. Học sinh vận dụng làm các bài tập minh họa về hợp chất của cacbon: Bài tập CO 2 tác dụng với dung dịch kiềm(NaOH, Ca(OH)2, hỗn hợp các bazơ), bài tập muối cacbonat, bài tập khí than ướt... Ưu điểm, nhược điểm và những tồn tại của giải pháp cũ cần được khắc phục: 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. Sau khi học về bài hợp chất của cacbon học sinh có thể làm thành thạo một số dạng bài tập về cacbon có trong đề thi tốt nghiệp THPT Quốc gia. 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. Nhược điểm và những tồn tại cần khắc phục của giải pháp cũ: 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. b. Giải pháp mới cải tiến: *) Mô tả bản chất của giải pháp mới: 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:
STT STEM NỘI DUNG KIẾN THỨC
1 - Cung cấp kiến thức về tính chất vật lí, tính chất hóa học của CO, CO2, muối cacbonat - Học sinh nhận biết được vai trò quan trọng các hợp chất của cacbon đối với đời sống. - Vận dụng các kiến thức liên quan đến cacbon và hợp chất để lí giải và bảo vệ cơ sở khoa học và nguyên tắc hoạt động đã lựa chọn trong phương án thiết kế bình chữa cháy. - Học sinh hiểu được thực tế chế tạo một sản phẩm có ứng dụng nhiều trong đời sống hằng ngày đó là bình chữa cháy Khoa học (S)
2 - Tìm hiểu cấu tạo của bình chữa cháy - Sử dụng dụng cụ gia công cơ khí Công nghệ (T)
3 - Quy trình chế tạo ra một sản phẩm ứng dụng. - Tìm hiểu độ bền của vật liệu, loại bình chứa có thể chịu được áp suất để nén khí. Van để giữ khí. - Mô tả được bản thiết kế bình chữa cháy mini. Kỹ thuật (E)
4 - Tính toán lượng hóa chất dấm ăn, bột chanh, bột baking soda -Thể tích bình của bình phản ứng, thể tích bình chứa khí Toán học (M)
Do đó, khi dạy bài hợp chất của cacbon chúng tôi đưa ra vấn đề học sinh phải giải quyết như sau: Hiện nay, vấn đề cháy nổ và xử lí an toàn cháy nổ đang là vấn đề nóng. Thông qua bài “Hợp chất của cacbon” học sinh cần giải quyết các vấn đề sau: 1. Nêu nguyên tắc dập đám cháy. Em đã vận dụng các nguyên tắc này như thế nào để chế tạo bình chữa cháy mini của nhóm? 2. Hãy nêu một số kĩ năng cần thiết khi thoát hiểm an toàn. Người ta vận dụng các tính chất nào của cacbon và hợp chất để sản xuất bình cứu hỏa trong thực tiễn? 3. Em đã vận dụng những kiến thức nào về hợp chất của cacbon để chế tạo bình chữa cháy. Quy trình của chủ đề: 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 bài hợp chất của cacbon đưa ra vấn đề học sinh cần phải giải quyết: Chế tạo ra bình chữa cháy mini có thể dập tắt được một đám cháy theo yêu cầu. 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 tính chất vật lý, tính chất hóa học, điều chế, ứng dụng của cacbonoxit (CO), cacbonđioxit (CO2) và muối cacbonat. 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 là hồ sơ học tập hoàn chỉnh bình chữa cháy mini. *) 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 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. Trong chủ đề dạy học STEM bài hợp chất của cacbon, học sinh tìm hiểu được vấn đề cháy nổ đang là một vấn đề nóng. Do đó, việc dập tắt một đám cháy kịp thời góp phần bảo vệ tài sản cũng như tính mạng của người dân. Những đám cháy thông thường chúng ta thường dùng bình cứu hỏa để dập lửa. Việc tìm hiểu đặc điểm cấu tạo của bình chữa cháy cũng như cách sử
dụng góp phần hạn chế tối đa những thiệt hại do cháy nổ gây ra. Từ yêu cầu chế tạo ra bình chữa cháy mini, học sinh tự tìm hiểu cần chế tạo ra bình chữa cháy có sử dụng nén khí CO2. Cách tạo khí CO2: Cho bột baking soda tác dụng với dấm ăn hoặc bột chanh. Sau khi làm thực nghiệm, học sinh nhận thấy nếu dùng dấm ăn mua ở chợ thì nồng độ thấp nên lượng khí thoát ra không nhiều, sử dụng bột chanh cho kết quả cao hơn. Cách chọn vật liệu bình: Chọn bình làm bình cứu hỏa mini sao cho có thể nén được khí. Sau nhiều lần thực hành với các loại bình chứa nước lọc lavie, nước ngọt cocacola, vỏ chai dầu gội...các em nhận thấy để dập tắt tốt thì bình phải nén khí tốt. Tìm hiểu các loại vỏ bình có thể chịu được áp suất như bình ga, lon bia, chai xịt cạo dâu, nước ngọt có ga...đáy chai thường lõm vào trong, do đó nếu sử dụng vỏ chai nước lọc lavie làm bình thì thành bình mỏng, không chịu được áp suất khi sinh ra khí, nắp chai dễ bị bật. Sử dụng vỏ chai nước ngọt cocacola dung tích 1,5 lít có thành bình dày, đáy bình lõm vào trong có thể chịu được áp suất lớn. Cách cho các hóa chất tác dụng với nhau: Xem một số video hướng dẫn trên mạng cho bột chanh, dấm ăn vào bình còn bột baking soda cho vào ba quả bóng bay. Muốn tạo ra khí thì đổ hóa chất trong quả bóng bay vào bình phản ứng. Tuy nhiên, khi làm thực nghiệm vì tốc độ phản ứng xảy ra nhanh hơn so với việc đổ hóa chất vào bình phản ứng, khí thoát ra thổi căng ba quả bóng bay, nên khí thoát ra dùng để dập tắt không còn. Học sinh thay đổi kết cấu bình cứu hỏa mini không đục thủng bình nối với bóng bay nữa đó là để nguyên chai cocacola làm vỏ bình. Thay đổi cách cho hóa chất phản ứng bằng cách đổ từ từ bột chanh vào dung dịch muối natricacbonat thì có một lượng khí CO 2 thoát ra nên hiệu quả dập tắt không cao. Do đó, các em cho bột chanh vào trong giấy ăn rồi cuộn lại, trước khi bỏ vào trong bình cần bóp chặt bình vào để đuổi hết khí trong bình ra sau đó nhanh tay nắp bình lại. 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 phải nắm chắc kiến thức về hợp chất của cacbon mà còn phải có những hiểu biết thực tế về những cacbon và hợp chất của cacbon. Học sinh tìm hiểu được trong cuộc sống hàng ngày chúng ta tiếp xúc nhiều với vật dụng, thiết bị sinh ra khí CO, CO 2 nhưng chúng ta lại thiếu hiểu biết về hai loại khí này dễ dẫn đến có nhiều tai nạn thương tâm xảy ra(vụ ngạt khí lò vôi ở Nông Cống-Thanh Hóa làm 8 người tử vong, 1 người bị ngộ độc nặng;
sưởi ấm bằng bếp than tổ ong để trong phòng đóng kín cửa khiến 3 người trong gia đình tử vong; những cái chết trong chớp mắt của những người thợ đào giếng; tử vong trong ôtô đóng kín cửa khi xe đang nổ máy; ngạt khí do chạy máy phát điện trong phòng karaoke đóng kín cửa tại huyện Hải Hà, tỉnh Quảng Ninh đã có 6 người tử vong tại quán, 4 người tử vong trong quá trình điều trị là những cái chết thương tâm liên tiếp xảy ra trong thời gian qua do ngạt khí... Thiếu kỹ năng sống và kỹ năng sinh tồn là nguyên nhân hàng đầu gây nên các vụ tai nạn chết người như trên). Một số lưu ý khi phải sử dụng các đồ dùng, thiết bị sinh ra khí CO, CO 2: Không nổ máy xe máy, xe ô tô trong phòng, trong gara kín gió, đóng kín cửa. Không chạy máy phát điện ở nơi có không gian kín như tầng hầm, nhà để xe, phòng kín cửa. Không dùng các loại than để sưởi trong phòng kín... từ đó, học sinh tìm hiểu một số kỹ năng thoát hiểm an toàn khi hỏa hoạn xảy ra ở nhà cao tầng, chung cư, ở các tụ điểm karaoke, bar, ở nhà riêng... Thứ ba: Việc giao nhiệm vụ cho học sinh tìm hiểu kiến thức hóa học cho ba nhóm(nhóm 1 tìm hiểu về cacbon monooxit, nhóm 2 tìm hiểu về cacbon đioxit, nhóm 3 tìm hiểu về muối cacbonat) giúp học sinh tích cực, chủ động tìm hiểu kiến thức khoa học về hợp chất của cacbon, các dạng bài tập thường gặp trong các đề thi tốt nghiệp, từ đó rút ra phương pháp từng dạng khi làm bài tập. Thứ tư: Kỹ năng thuyết trình, phản biện, cách làm việc nhóm, cách phân công công việc cho từng thành viên trong một nhóm dựa vào điểm mạnh của từng cá nhân của học sinh được tăng cường. Học sinh hiểu được cách làm việc của con người trong thời đại 4.0 đó là: Muốn đi nhanh hãy đi một mình, muốn đi xa hãy đi cùng nhau. Thứ năm: Học sinh được tự do thể hiện tài năng của cá nhân mình. Thông qua chuyên đề, học sinh có thể tự biên kịch, đóng vai trong một câu truyện ngắn, có thể vẽ tranh, có thể sử dụng các phần mềm miễn phí để sáng tác một câu chuyện tuyên truyền phòng chống cháy nổ... 3. Hiệu quả kinh tế, xã hội dự kiến đạt được Hiệu quả kinh tế: Tùy tính chất từng loại bình chữa cháy trên thị trường có giá từ 125.000đ/bình trở lên, dùng bắt buộc trên các phương tiện giao thông, nhà hàng, quán bar, chung cư...Bình chữa cháy mà các em chế tạo ra sử dụng vỏ bình cocacola làm vỏ bình, dây truyền nước, van nước dùng làm van bình, keo nến, hóa chất gồm bột chanh và bột baking soda... có giá vào 20.000đ/bình cũng có khả năng dập tắt tốt một số đám cháy thông thường trong gia đình. Hiệu quả xã hội:
Tuyên truyền phòng chống cháy nổ trong gia đình, khu dân cư nơi mình sinh sống: Tắt bếp và các thiết bị điện khi không sử dụng. Không tàng trữ những chất dễ gây cháy nổ khi không được phép của cơ quan có chức năng. Các cửa hàng, nhà máy có chứa các vật liệu dễ cháy như xăng dầu, đệm mút, xưởng gỗ... cần đảm bảo đúng các tiêu chuẩn phòng cháy. Ở nhà riêng, nhất là nhà ống, không có cửa hậu, cửa thoát hiểm... cần phải trang trị thiết bị chữa cháy tại chỗ như bình chữa cháy các loại để có thể dập tắt đám cháy mới phát sinh. Các hoạt động sống của con người như hoạt động đốt nhiên liệu hóa thạch(than, dầu mỏ...), hoạt động nông nghiệp(như đốt phụ phẩm sau thu hoạch...), thay đổi sử dụng đất(phá rừng...) làm sinh ra nhiều khí nhà kính hơn... Hậu quả nhiệt độ trái đất tăng lên nhanh chóng gây nên biến đổi khí hậu. Để góp phần hiện thực hóa giảm thiểu khí thải gây biến đổi khí hậu, mỗi bạn học sinh là một tuyên truyền viên về bảo vệ môi trường trái đất bằng những việc làm cụ thể: - Trồng thêm nhiều cây xanh, chăm sóc cây trong khuôn viên trường học. - Tiết kiệm điện: Sử dụng bóng đèn tiết kiệm điện, tắt hết các thiết bị khi ra khỏi phòng. - Khi cần di chuyển những quãng đường gần, hãy đi bộ thay vì sử dụng xe máy vừa bảo vệ môi trường vừa tăng cường sức khỏe. - Tiết kiệm giấy sử dụng tập cũ để làm giấy nháp... - Phân loại rác tại nguồn, dọn dẹp vệ sinh hai bờ đê sông Hoàng Long... những việc làm nhỏ góp phần góp phần bảo vệ môi trường cho hiện tại và tương lai. 4. Điều kiện và khả năng áp dụng: Điều kiện áp dụng: Nhà trường quan tâm bồi dưỡng tới đội ngũ giáo viên các môn khoa học, công nghệ, toán học, tin học. Trong đó tăng cường đầu tư cơ sở vật chất phục vụ hoạt động giáo dục STEM, trong đó quan tâm triển khai hệ thống các không gian trải nghiệm khoa học công nghệ giúp học sinh trải nghiệm và hiện thực hóa các ý tưởng sáng tạo. Khả năng áp dụng: Việc áp dụng thử nghiệm cho học sinh khối 11 trường THPT Gia Viễn C, các em đã tạo ra được bình chữa cháy mini hoạt động tốt, hình thức đẹp, gọn, nhỏ, dễ sử dụng có thể dùng trong các bài giảng về hợp chất của cacbon cũng như có thể dùng trong các buổi diễn tập phòng cháy chữa cháy tại các trường phổ thông. Chúng tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật và hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật.
Gia Viễn, ngày 22 tháng 4 năm 2021 Xác nhận của lãnh đạo Người nộp đơn đơn vị cơ sở Phạm Thị Nguyệt Nguyễn Cẩm Tuyền Nguyễn Văn Thành Nguyễn Thành Tuân Phạm Thị Thanh Hải