Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10-THPT

Đề tài:

“THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC TRẢI

NGHIỆM STEM CHƯƠNG HALOGEN HÓA HỌC 10-THPT”

Lĩnh vực: Hóa Học

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 3

---------------------------

Đề tài:

“THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC TRẢI

NGHIỆM STEM CHƯƠNG HALOGEN HÓA HỌC 10-THPT”

Lĩnh vực: Hóa Học

Họ và tên: Trần Thị Thúy Ngân

Tổ: Tự Nhiên

Điện thoại: 0986640223

Năm: 2020 - 2021

Giáo viên

Học sinh

CNTT

Công nghệ thông tin

THPT

Trung học phổ thông

PPDH

Phương pháp dạy học

GDPT

Giáo dục phổ thông

DHDA

Dạy học dự án

NLGQVĐ

Năng lực giải quyết vấn đề

SGK

Sách giáo khoa

GD-ĐT

Giáo dục và đào tạo

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

MỤC LỤC

PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1

1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................................ 1

2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................. 1

3. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................................ 2

4. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................. 2

5. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 2

6. Kế hoạch nghiên cứu ................................................................................................. 2

7. Đóng góp mới của đề tài ............................................................................................ 3

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ........................................................................ 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN .................................................................................. 4

1.1. Tổng quan về dạy học trải nghiệm STEM ................................................ 4

1.2. Tổng quan về giáo dục STEM ..................................................................... 4

1.3. Vai trò của giáo dục STEM với việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS .................................................................................................................................. 14

1.4. Tổ chức dạy học trải nghiệm STEM môn Hóa Học THPT .............................. 15

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THỰC TIỄN ........................................................................... 15

2.1. Thực trạng sử dụng và phát triển hoạt động dạy học trải nghiệm STEM ở THPT ............................................................................................................................ 15

2.2. Thuận lợi và khó khăn trong việc áp dụng đề tài. ............................................. 16

CHƯƠNG 3: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: “THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC MỘT SỐ

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC TRẢI NGHIỆM STEM CHƯƠNG HALOGEN HÓA

HỌC 10-THPT” ........................................................................................................... 18

3.1. Sơ lược về chương halogen hóa học 10 THPT ” ................................................ 18

3.2. Xây dựng các hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10 THPT ” .................................................................................................................... 18

3.3. Các biện pháp tích cực nhằm “ thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10 THPT ”đạt hiệu quả.....19

3.4. Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10-THPT: ......................................................................................... 20

3.4.1. Tổ chức hoạt động dạy học trải nghiệm STEM phần Muối NaCl............................................................................................................20

3.4.2. Tổ chức hoạt động dạy học trải nghiệm STEM phần nước Gia-ven: 35

CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................. 47

4.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 47

4.2.Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm........................................................................... 47

4.3.Tiến hành thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 47

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 50

1. Kết luận .................................................................................................................... 50

2. Kiến nghị: ................................................................................................................. 50

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lí do chọn đề tài

Hóa học là môn khoa học nghiên cứu các chất, sự biến đổi và ứng dụng của chúng. Hóa học có vai trò rất quan trọng trong đời sống, sản xuất, góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội. Là một trong những môn học có giá trị thực tiễn cao, hóa học hiện diện đa dạng và phong phú trong cuộc sống. Từ những món ăn hàng ngày, những đồ dùng sinh hoạt, những chất tẩy rửa...Hóa học còn là môn học kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, có sự kết nối với các ngành khoa học tự nhiên khác, các môn học khác như Vật lí, Sinh học, Công nghệ, Toán học...

Hoạt động dạy học trải nghiệm STEM là cơ hội tốt để HS làm quen với việc phát triển ý tưởng sáng tạo và hướng nghiệp ngay từ khi ngồi trên ghế nhà trường; Hướng tới phát triển các năng lực đặc thù của môn học. HS biết liên kết các kiến thức môn học để giải quyết vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lý và truy cập cộng nghệ. HS biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm; Hướng tới phát triển năng lực cốt lõi cho HS. Chuẩn bị cho HS những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21.

Dạy học trải nghiệm STEM có ý nghĩa rất lớn; Tạo điều kiện cho HS giới thiệu đến thầy cô bạn bè các kết quả của quá trình vận dụng kiến thức một số môn học với môn hóa học; Tạo cơ hội cho HS giao lưu trao đổi thông tin, học tập giữa các nhóm HS; Tạo cơ sở để lan tỏa phương pháp dạy học cho GV hiện nay; Ngoài ra đây là một sân chơi khoa học bổ ích, lí thú, khơi dậy đam mê nghiên cứu khoa học và vận dụng kiến thức các môn học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Là GV giảng dạy môn hóa học THPT tôi nhận thấy HS khi học chương halogen còn trừu tượng, khô khan, ít quan tâm đến vấn đề thực tiễn. Dẫn đến HS ít say mê và khám phá về môn học. Với xu thế mới hiện nay khi áp dụng dạy học trải nghiệm STEM là rất cần thiết. HS rất hứng thú tham gia khám phá, hăng say sử dụng kiến thức các môn học để tạo ra các sản phẩm theo từng chủ đề. Từ đó HS sẽ tìm tòi, chủ động tư duy để tìm hiểu, nhớ kỹ hơn về kiến thức môn học.

Từ những lí do trên tôi đã chọn đề tài “ thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10-THPT ” với mong muốn nghiên cứu sâu hơn về STEM, khả năng vận dụng phương pháp dạy học nhằm góp phần nâng cao chất lượng môn học nói riêng và chất lượng dạy học Hóa học ở THPT nói chung. Đồng thời làm cho khoa học gần gũi với cuộc sống hơn, không còn khô khan, cứng nhắc, giúp HS có hứng thú học tập, say mê, yêu thích khoa học.

2. Mục đích nghiên cứu

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Mục đích nghiên cứu: thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm stem chương halogen hóa học 10-THPT nhằm nâng cao hiệu quả dạy học hóa học và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS lớp 10-THPT.

3. Đối tượng nghiên cứu

3.1. Đối tượng nghiên cứu

Chương trình, nội dung, kiến thức, chủ đề Muối NaCl, nước Gia-ven thuộc

chương halogen hóa 10-THPT.

3.2. Phạm vi nghiên cứu

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

+ Nghiên cứu cơ sở lí luận về STEM và năng lực giải quyết vấn đề cho HS THPT.

+ Nghiên cứu thực trạng sử dụng và phát triển hoạt động dạy học trải nghiệm STEM ở trường THPT hiện nay.

+ Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10-THPT.

+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm nhằm để kiểm tra, đánh giá tính khả thi và tính hiệu quả của các chủ đề học tập đã xây dựng.

5. Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học trải nghiệm STEM, nghiên cứu tài liệu, sách giáo khoa, sách tham khảo … có liên quan.

- Khảo sát thực trạng ở trường phổ thông, các phương pháp hỗ trợ, thăm dò ý kiến giáo viên …

- Thực nghiệm sư phạm và xử lý kết quả thực nghiệm sư phạm.

6. Kế hoạch nghiên cứu

Đề tài được nghiên cứu và triển khai từ tháng 9 năm 2020 đến tháng 3 năm 2021.

STT Thời gian Nội dung công việc Sản phẩm

Tháng 9/2020 Tìm hiểu thực trạng và chọn đề tài, viết đề cương của đề tài. - Bản đề cương chi tiết của đề tài.

2 Tập hợp lý thuyết của đề tài.

Xử lý số liệu khảo sát được. Tháng 10,11,12/20 20 Nghiên cứu lí luận dạy học STEM, dạy học STEM trong Hóa Học.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Khảo sát thực trạng, tổng hợp số liệu năm trước. Tổng hợp ý kiến của đồng nghiệp.

Trao đổi với đồng nghiệp và đề xuất sáng kiến kinh nghiệm.

3 Kiểm tra trước thực nghiệm.

Tháng 1/2021 Xử lý kết quả trước khi thử nghiệm đề tài.

Áp dụng thực nghiệm: Dạy thử, kiểm tra thường xuyên.

Tổng hợp và xử lý kết quả thử nghiệm đề tài.

4 Viết sơ lược sáng kiến. Bản thảo sáng kiến.

Tháng 2/2021 Xin ý kiến của đồng nghiệp.

Tập hợp đóng góp của đồng nghiệp.

Tháng 3/2021 - Hoàn thành sáng kiến kinh nghiệm. - Sáng kiến kinh nghiệm chính thức chấm cấp trường.

- Hoàn thành sáng kiến nộp Sở.

- Chỉnh sửa, bổ sung sáng kiến kinh nghiệm sau khi chấm cấp trường.

7. Đóng góp mới của đề tài

- Đề tài góp phần làm rõ cơ sở lí luận về tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho HS THPT.

- Đề tài đã tiếp cận và đề xuất được một số biện pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM; thiết kế và tổ chức dạy học STEM cho HS với ưu thế nổi bật như: kiến thức Khoa học, Kĩ thuật, Công nghệ và Toán học chắc chắn; khả năng sáng tạo, tư duy logic; hiệu suất học tập và làm việc vượt trội; và có cơ hội phát triển các kỷ năng mềm toàn diện hơn trong khi không hề gây cảm giác nặng nề, quá tải đối với HS.

- Khi tôi triển khai “ thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10-THPT ” góp phần vào sự đổi mới của môn học, tìm tòi sáng tạo chủ đề mới để phát triển năng lực HS; giúp HS khám phá và giải quyết được vấn đề thực tiễn. Đề tài được áp dụng rộng rãi cho HS trường THPT.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN

1.1. Tổng quan về dạy học trải nghiệm STEM

Trong hoạt động trải nghiệm STEM, HS được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kĩ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM. Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia, hợp tác của các bên liên quan như trường phổ thông, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các trường đại học, doanh nghiệp. Trải nghiệm STEM còn có thể được thực hiện thông qua sự hợp tác giữa trường phổ thông với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Các trường phổ thông có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ.Tham gia câu lạc bộ STEM, HS được học tập nâng cao trình độ, triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của HS, diễn ra định kỳ, trong cả năm học.Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học. Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ STEM còn là cơ hội để HS thấy được sự phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực STEM.

1.2. Tổng quan về giáo dục STEM

1.2.1.Khái niệm về STEM

STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được mô tả bởi chu trình STEM, trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ mới nhằm giải quyết các vấn đề; Toán là công cụ được sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những người khác.

1.2.2. Khái niệm về giáo dục STEM:

Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS 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. Khi nói đến mô hình giáo dục STEM, chúng tôi muốn đề cập đến một nội hàm bao gồm cả khía cạnh chương trình giáo dục, nguồn lực thực hiện chương trình và các chính sách thúc đẩy

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

chương trình giáo dục STEM trong thực tiễn.

halogen hóa học 10-THPT

1.2.3. Mục tiêu giáo dục STEM

Thứ nhất: Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc lĩnh vực STEM cho HS. Đó là khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học: Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí và truy cập Công nghệ. HS biết về quy trình thiết kế kĩ thuật và chế tạo ra các sản phẩm.

Thứ hai: Phát triển các năng lực chung cho HS. Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS những cơ hội, cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ được phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học.

Thứ ba: Định hướng nghề nghiệp cho HS. Giáo dục STEM sẽ tạo điều kiện cho HS có những kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước.

1.2.4. Tiêu chí xây dựng chủ đề STEM

Tiêu chí 1: Chủ đề STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn. Trong các chủ đề STEM, HS được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường và yêu cầu tìm các giải pháp.

Tiêu chí 2: Cấu trúc chủ đề STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy trình thiết kế kĩ thuật. Tiến trình chủ đề STEM cung cấp một cách thức linh hoạt đưa HS từ việc xác định một vấn đề hoặc một yêu cầu thiết kế đến sáng tạo và phát triển một giải pháp. Theo quy trình này, HS thực hiện các hoạt động: (1) Xác định vấn đề – (2) Nghiên cứu kiến thức nền – (3) Đề xuất các giải pháp/thiết kế – (4) Lựa chọn giải pháp/thiết kế– (5) Chế tạo mô hình (nguyên mẫu) – (6) Thử nghiệm và đánh giá – (7) Chia sẻ và thảo luận – (8) Điều chỉnh thiết kế. Trong thực tiễn dạy học, quy trình 8 bước này được thể hiện qua 5 hoạt động chính: HĐ1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) ––> HĐ2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp thiết kế ––> HĐ3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế ––> HĐ4: Chế tạo mô hình/thiết bị... theo phương án thiết kế (đã được cải tiến theo góp ý); thử nghiệm và đánh giá ––> HĐ5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm được chế tạo; điều chỉnh thiết kế ban đầu. Trong quy trình kĩ thuật, các nhóm HS thử nghiệm các ý tưởng dựa nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận và học từ sai lầm, và thử lại. Sự tập trung của HS là phát triển các

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

giải pháp để giải quyết vấn đề đặt ra, nhờ đó học được và vận dụng được kiến thức mới trong chương trình giáo dục.

halogen hóa học 10-THPT

Tiêu chí 3: Phương pháp chủ đề STEM đưa HS vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm. Quá trình tìm tòi khám phá được thể hiện trong tất cả các hoạt động của chủ đề STEM, tuy nhiên trong hoạt động 2 và hoạt động 4 quá trình này cần được khai thác triệt để. Trong hoạt động 2 HS sẽ thực hiện các quan sát, tìm tòi, khám phá để xây dựng, kiểm chứng các quy luật. Qua đó, học được kiến thức nền đồng thời rèn luyện các kĩ năng tiến trình như: quan sát, đưa ra dự đoán, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, phân tích số liệu… Trong hoạt động 4, quá trình tìm tòi khám phá được thể hiện giúp HS kiểm chứng các giải pháp khác nhau để tối ưu hoá sản phẩm.Trong các chủ đề STEM, hoạt động học của HS được thực hiện theo hướng mở có "khuôn khổ" về các điều kiện mà HS được sử dụng. Hoạt động học của HS là hoạt động được chuyển giao và hợp tác; các quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính HS. HS thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết kế nguyên mẫu của mình nếu cần. HS tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân.

Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức chủ đề STEM lôi cuốn HS vào hoạt động nhóm kiến tạo. Giúp HS làm việc trong một nhóm kiến tạo là một việc khó khăn, đòi hỏi tất cả GV ở trường làm việc cùng nhau để áp dụng phương thức dạy học theo nhóm, sử dụng cùng một ngôn ngữ, tiến trình và yêu cầu về sản phẩm học tập mà HS phải hoàn thành. Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của chủ đề STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho HS.

Tiêu chí 5: Nội dung chủ đề STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung các môn học mà HS đã và đang học. Trong các chủ đề STEM, GV cần kết nối và tích hợp một cách có mục đích nội dung từ các chương trình Khoa học, Công nghệ, Tin học và Toán học. Lập kế hoạch để hợp tác với các GV các môn học để hiểu rõ nội hàm của việc làm thế nào để các mục tiêu khoa học có thể tích hợp trong một bài học đã cho. Từ đó, HS dần thấy rằng Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học không phải là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các vấn đề. Điều đó có liên quan đến việc học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của HS.

Tiêu chí 6: Tiến trình chủ đề STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập. Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; một vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều phương án, và lựa chọn phương án tối ưu. Trong các giả thuyết khoa học, chỉ có một giả thuyết đúng. Ngược lại, các phương án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết vấn đề. Tiêu chí này cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học STEM.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

1.2.5. Bảng kiểm tự rà soát kế hoạch dạy học STEM

GV cũng có thể sử dụng bảng kiểm tự rà soát xem kế hoạch dạy học mình xây dựng đã đầy đủ theo các yêu cầu của giáo dục STEM chưa. Một kế hoạch dạy học đáp ứng yêu cầu sẽ cung cấp nhiều cơ hội để phát triển năng lực của HS.

Bảng kiểm tự rà soát đánh giá kế hoạch dạy học STEM trong môn học

STT Các tiêu chí Có Không

Những tiêu chí chung

1 Chủ đề có tính thực tiễn.

2 Có mục tiêu rõ ràng, phù hợp, có thể quan sát, đánh

giá được và thống nhất với công cụ đánh giá.

3 Phương tiện đầy đủ và tường minh. Sử dụng phương

tiện phù hợp lứa tuổi.

4 Mô tả sự huy động kiến thức liên môn trong chủ đề

phù hợp.

5 Các lưu ý an toàn được trình bày rõ ràng.

6 Các yêu cầu phù hợp nhận thức của HS. Bài học

hướng tới mọi đối tượng HS.

7 Có đầy đủ danh mục tài liệu tham khảo.

Hoạt động 1: Xác định vấn đề

8 Tình huống mô tả hợp lí, gắn với thực tiễn, tạo cơ sở

định hướng việc học tập chiếm lĩnh kiến thức nền,

tạo ra sự quan tâm hay tạo hứng thú đối với HS

9 Tạo cơ hội cho HS được thảo luận/ đặt câu hỏi

10 Vấn đề từ hoạt động 1 gắn kết với việc nghiên cứu

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

kiến thức nền trong hoạt động 2

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

11 Có đưa ra các hướng dẫn/ định hướng học tập rõ

ràng.

12 Có yêu cầu HS tiến hành hoạt động tìm tòi khám

phá.

13 Có chuẩn bị các phiếu học tập, phiếu đáp án đầy đủ

giúp HS chiếm lĩnh các khái niệm hoặc kĩ năng mới.

Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp

14 Có ít nhất một giải pháp (thiết kế) mẫu được GV

chuẩn bị sẵn.

15 Có đánh giá hiểu biết của HS về kiến thức, kĩ năng

cũng như năng lực hợp tác và giao tiếp.

16 GV và HS thống nhất tiêu chí và mô tả rõ ràng

17 Việc bảo vệ các giải pháp phải dựa trên các kiến

thức nền đã được học.

Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá

18 Có hoạt động tổ chức cách chia nhóm, cách phân

công nhiệm vụ trong từng nhóm.

19 Có hướng dẫn một cách tường minh vận dụng quá

trình thiết kế kĩ thuật trong xây dựng sản phẩm.

20 Có hướng dẫn cách HS ghi chép hồ sơ học tập, vlog,

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

chụp ảnh... các minh chứng để thể hiện tiến trình

thiết kế kĩ thuật cũng như các biểu hiện năng lực

của HS.

Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh

21 Có tiêu chí đánh giá thuyết trình sản phẩm bám sát

vào mục tiêu dạy học chủ đề.

22 Cách tổ chức linh hoạt, phù hợp với sản phẩm của

HS trong chủ đề.

23 Có hoạt động để giúp HS phát triển sản phẩm.

1.2.6. Quy trình thiết kế chủ dạy học STEM

Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài 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; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn... để lựa chọn chủ đề.

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết

Sau khi chọn chủ đề của bài học, 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, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng bài học. Trong quá trình này, việc thử nghiệm chế tạo trước các nguyên mẫu có thể hỗ trợ rất tốt quá trình xây dựng chủ đề. Qua quá trình xây dựng, GV có thể hình dung các khó khăn HS có thể gặp phải, các cơ hội vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề cũng như xác định được đúng đắn các tiêu chí của sản phẩm trong bước 3.

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. Các tiêu chí cũng phải hướng tới việc định hướng quá trình học tập và vận dụng kiến thức nền của HS chứ không nên chỉ tập trung đánh giá sản phẩm vật chất.

Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực với 5 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 học 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 HS bên ngoài lớp học.

Tiến trình chủ đề STEM

1.2.7.Tiến trình dạy học chủ đề STEM

Tiến trình chủ đề STEM là sự kết hợp giữa tiến trình khoa học và chu trình thiết kế kĩ thuật. Mặc dù vậy, các "bước" trong quy trình không được thực hiện một cách tuyến tính (hết bước nọ mới sang bước kia) mà có những bước được thực hiện song hành, tương hỗ lẫn nhau. Cụ thể là việc "Nghiên cứu kiến thức nền” có thể được thực hiện đồng thời với "Đề xuất giải pháp"; "Chế tạo mô hình" cũng có thể được thực hiện đồng thời với "Thử nghiệm và đánh giá", trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bước kia.

Hoạt động 1: Xác định vấn đề

Trong hoạt động này, GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó HS phải hoàn thành một sản phẩm học tập 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 và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là "tính mới" của sản phẩm, kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với HS; đồng thời, tiêu chí đó buộc HS phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm.

- Mục tiêu: Xác định tiêu chí sản phẩm; phát hiện vấn đề.Cần xác định rõ mục tiêu của hoạt động này là tìm hiểu, thu thập thông tin, "giải mã công nghệ" để từ đó HS

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

có hiểu biết rõ ràng về một tình huống thực tiễn; nguyên lí hoạt động của một thiết bị công nghệ hoặc một quy trình công nghệ; xác định được vấn đề cần giải quyết hoặc đòi hỏi của thực tiễn theo nhiệm vụ được giao; xác định rõ tiêu chí của sản phẩm phải hoàn thành.

halogen hóa học 10-THPT

- Nội dung: Tìm hiểu về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ...Với mục tiêu nói trên, nội dung của hoạt động này chủ yếu là tìm tòi, khám phá tình huống trong thực tiễn; tìm hiểu quy trình công nghệ; nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị công nghệ. Tùy vào điều kiện cụ thể mà hoạt động này được tổ chức theo các hình thức khác nhau: nghiên cứu qua tài liệu khoa học (kênh chữ, hình, tiếng); khảo sát thực địa (tham quan, dã ngoại); tiến hành thí nghiệm nghiên cứu.Cùng một nội dung, tùy vào điều kiện, có thể tổ chức cho HS hoạt động ở trên lớp hoặc ngoài thực tiễn.

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Các mức độ hoàn thành nội dung (Bài ghi chép thông tin về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ).Yêu cầu về sản phẩm (của hoạt động này) mà HS phải hoàn thành là những thông tin mà HS thu thập được từ việc tìm hiểu thực tiễn; ý kiến của cá nhân HS về hiện tượng thực tiễn hoặc quy trình, thiết bị công nghệ được giao tìm hiểu. Những thông tin và ý kiến cá nhân này có thể sai hoặc không hoàn thiện ở các mức độ khác nhau. GV có thể và cần phải dự đoán được các mức độ hoàn thành của sản phẩm này để định trước phương án xử lí phù hợp.

- Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (nội dung, phương tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); HS thực hiện nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cá nhân hoặc nhóm); Báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm, cách thức); Phát hiện vấn đề (GV hỗ trợ).

- Đánh giá: Trên cơ sở các sản phẩm của cá nhân và nhóm HS, GV đánh giá, nhận xét, giúp HS nêu được các vấn đề cần tiếp tục giải quyết, xác định được các tiêu chí cho giải pháp (sản phẩm khoa học hoặc sản phẩm kĩ thuật) cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra. Từ đó định hướng cho hoạt động tiếp theo của HS.

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

Trong hoạt động này, HS thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự hướng dẫn của GV. Trong bài học STEM sẽ không còn các "tiết học" thông thường mà ở đó GV "giảng dạy" kiến thức mới cho HS. Thay vào đó, HS tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi HS hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời HS cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình môn học tương ứng.

- Mục tiêu: Mục tiêu của hoạt động này là trang bị cho HS kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình giáo dục phổ thông.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

- Nội dung: Nghiên cứu nội dung SGK, tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận, hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp/thiết kế.Về bản chất, nội dung của hoạt động này là học kiến thức mới của chương trình các môn học cần sử dụng để xây dựng và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề đặt ra. HS được hướng dẫn nghiên cứu SGK, tài liệu bổ trợ, làm thực hành, thí nghiệm để chiếm lĩnh kiến thức và rèn luyện kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình. Các nhà trường, GV sử dụng khung thời gian dành cho việc thực hiện nội dung này của chương trình để tổ chức hoạt động học của HS theo phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực; tăng cường hướng dẫn HS tự lực nghiên cứu SGK và tài liệu bổ trợ để tiếp nhận và vận dụng kiến thức (ngoài thời gian trên lớp), dành nhiều thời gian trên lớp để tổ chức cho HS báo cáo, thảo luận, làm thực hành, thí nghiệm để nắm vững kiến thức và phát triển các kĩ năng.

halogen hóa học 10-THPT

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Các mức độ hoàn thành nội dung ( Xác định và ghi được thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới, giải pháp ). Sản phẩm mà mỗi HS phải hoàn thành khi nghiên cứu SGK và tài liệu bổ trợ là những kiến thức cơ bản (số liệu, dữ liệu, khái niệm, định nghĩa, định luật...), lời giải cho những câu hỏi, bài tập mà GV yêu cầu, kết quả thí nghiệm, thực hành theo yêu cầu của chương trình; nội dung đã thống nhất của nhóm; nhận xét, kết luận của GV về kiến thức, kĩ năng cần nắm vững đề sử dụng. Để hoàn thành sản phẩm của một chủ đề STEM có thể cần nhiều bài học trong chương trình với nhiều đơn vị kiến thức, bao gồm cả các kiến thức, kĩ năng đã biết (trong môn học triển khai dự án STEM và các môn học có liên quan).

- Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ. HS nghiên cứu SGK, tài liệu, làm thí nghiệm (cá nhân, nhóm); Báo cáo, thảo luận; GV điều hành, “chốt” kiến thức mới + hỗ trợ HS đề xuất thiết kế mẫu thử nghiệm.

- Đánh giá: Căn cứ vào sản phẩm học tập của HS và các nhóm HS, GV tổ chức cho HS báo cáo, thảo luận; đồng thời nhận xét, đánh giá, "chốt" kiến thức, kĩ năng để HS ghi nhận và sử dụng.

Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp

Trong hoạt động này, HS được tổ chức để 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); đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề. Dưới sự trao đổi, góp ý của các bạn và GV, HS tiếp tục hoàn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm.

- Mục tiêu: Đề xuất và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề; hoàn thành sản phẩm theo nhiệm vụ đặt ra.

- Nội dung: Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế để lựa chọn và hoàn thiện.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Đối với các chủ đề STEM yêu cầu HS nghiên cứu và trả lời một câu hỏi khoa học, hoạt động của HS gồm: đề xuất giả thuyết khoa học - rút ra hệ quả có thể kiểm chứng - thiết kế phương án thí nghiệm kiểm chứng - tiến hành thí nghiệm, thu thập số liệu - xử lí số liệu thí nghiệm - rút ra kết luận (công bố quy trình).Đối với các chủ đề STEM yêu cầu HS hoàn thành một sản phẩm kĩ thuật, hoạt động HS 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 (công bố sản phẩm).

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Giải pháp/bản thiết kế được lựa chọn/hoàn thiện. Có nhiều sản phẩm trung gian trong quá trình thực hiện hoạt động của HS. GV cần dự kiến các mức độ có thể của giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề; phương án thiết kế mẫu thử nghiệm để chuẩn bị cho việc định hướng HS thực hiện có hiệu quả.

- Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu HS trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ thiết kế); HS báo cáo, thảo luận; GV điều hành, nhận xét, đánh giá + hỗ trợ HS lựa chọn thiết kế mẫu thử nghiệm.

- Đánh giá: Theo từng bước trong quy trình hoạt động, GV cần tổ chức cho HS/nhóm HS trao đổi, thảo luận để lựa chọn hướng đi phù hợp. Sản phẩm cuối cùng được HS/nhóm HS trình bày để GV đánh giá, nhận xét, góp ý hoàn thiện.

Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá

Trong hoạt động này, HS tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện sau bước 3; trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình này, HS cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi.

- Mục điêu: Chế tạo và thử nghiệm mẫu thiết kế.

- Nội dung: Lựa chọn thiết bị thí nghiệm; chế tạo mẫu theo thiết kế; thử nghiệm và

điều chỉnh.

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật… đã chế tạo và thử nghiệm, đánh giá.

- Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (lựa chọn thiết bị thí nghiệm để chế tạp, lắp ráp…); HS thực hành chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm; GV hỗ trợ HS trong quá trình thực hiện.

Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh

Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã hoàn

thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện.

- Mục tiêu: Trình bày, chia sẻ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

- Nội dung: Trình bày và thảo luận.

halogen hóa học 10-THPT

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật... đã chế tạo được; bài trình bày báo cáo.

- Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu cầu và sản phẩm trình bày); HS báo cáo, thảo luận (bài báo cáo, trình chiếu, video, dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật đã chế tạo…) theo các hình thức phù hợp (trưng bày, triển lãm, sân khấu hóa); GV đánh giá, kết luận, cho điểm và định hướng tiếp tục hoàn thiện.

1.3. Vai trò của giáo dục STEM với việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS

1.3.1. Vai trò của giáo dục STEM

HS đã phát hiện và phân tích được các tình huống, các vấn đề cần giải quyết; HS cập nhật, nghiên cứu và phát biểu được vấn đề cần giải quyết; HS xác định được kiến thức liên môn; HS đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề; HS lập được kế hoạch để giải quyết vấn đề; HS thực hiện kế hoạch giải quyết vấn đề; HS biết tự đánh giá và rút ra kết luận; HS có thể vận dụng vào các tình huống mới. Từ quá trình thực hiện và hoàn thành chủ đề STEM, HS đã phát triển được năng lực giải quyết vấn đề.

1.3.2. Năng lực giải quyết vấn đề

Năng lực giải quyết vấn đề (NLGQVĐ) là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết các tình huống mà ở đó không có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường . NLGQVĐ có cấu trúc gồm 4 thành tố: tìm hiểu vấn đề; thiết lập không gian vấn đề; lập kế hoạch và thực hiện giải pháp; đánh giá và phản ánh giải pháp.

- Tìm hiểu vấn đề: nhận biết, xác định, giải thích các thông tin ban đầu và trung gian, tương tác với vấn đề; chia sẻ sự am hiểu vấn đề đó với người khác.

- Thiết lập không gian vấn đề: lựa chọn, sắp xếp, tích hợp thông tin với kiến thức đã học; xác định thông tin thông qua đồ thị, bảng biểu, mô tả; xác định cách thức, quy trình, chiến lược giải quyết vấn đề; thống nhất cách hành động.

- Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp:

+ Lập kế hoạch: thiết lập tiến trình thực hiện (thu thập dữ liệu, thảo luận, xin ý kiến, giải quyết các mục tiêu, xem xét lại giải pháp,…); thời điểm giải quyết từng mục tiêu và phân bố các nguồn lực (tài nguyên, nhân lực, nguồn kinh phí, phương tiện,…).

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

+ Thực hiện giải pháp: thực hiện và trình bày giải pháp; điều chỉnh kế hoạch cho phù hợp với thực tiễn; tổ chức và duy trì hiệu quả hoạt động nhóm khi thực hiện giải pháp.

halogen hóa học 10-THPT

- Đánh giá và phản ánh giải pháp: đánh giá giải pháp đã thực hiện; phản ánh, suy ngẫm về giải pháp đã thực hiện; đánh giá, xác nhận những kiến thức và kinh nghiệm thu nhận được; đề xuất phương án giải quyết cho các vấn đề tương tự.

1.4. Tổ chức dạy học trải nghiệm STEM môn Hóa Học THPT

Hoá học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về thành phần cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của các đơn chất và hợp chất. Hoá học có sự kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, là cầu nối các ngành Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, Tin học. Những tiến bộ trong lĩnh vực hoá học gắn liền với sự phát triển của những phát hiện mới trong các lĩnh vực của các ngành Sinh học, Y học và Vật lí. Hoá học đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống, sản xuất, góp phần vào sự phát triển kinh tế – xã hội. Những thành tựu của hoá học được ứng dụng vào các ngành vật liệu, năng lượng, y dược, công nghệ sinh học, nông – lâm – ngư nghiệp và nhiều lĩnh vực khác. Trong chương trình giáo dục phổ thông 2018 môn Hóa học là môn học thuộc giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp ở cấp THPT, được HS lựa chọn theo định hướng nghề nghiệp, sở thích và năng lực của bản thân.

Các kiến thức trong Hóa học đều có mối quan hệ hữu cơ với các môn học khác như Toán học, Vật lí, Sinh học. Mô hình STEM, HS được học Hóa học trong một chỉnh thể có tích hợp với Toán học, Công nghệ, Kĩ thuật và các môn Khoa học khác; không những thế HS còn được trải nghiệm, được tương tác với xã hội, với các doanh nghiệp. Từ đó kích thích được sự hứng thú, tự tin, chủ động trong học tập của HS; hình thành và phát triển các năng lực chung và năng lực đặc thù học tập; tạo ra sản phẩm giáo dục đáp ứng với nhu cầu nguồn nhân lực hiện đại.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THỰC TIỄN

2.1. Thực trạng sử dụng và phát triển hoạt động dạy học trải nghiệm STEM ở THPT

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

- Về phía GV dạy Hóa Học tại các trường trong huyện Quỳnh Lưu như sau:

halogen hóa học 10-THPT

+ Đa số GV đều mong muốn cho HS trải nghiệm và vận dụng kiến thức liên môn làm ra những sản phẩm có ứng dụng thực tiễn cao.

+ Đa số GV không thường xuyên dạy học STEM , một số đã áp dụng tổ chức dạy những còn rất ít.

+ Đa số GV đánh giá cao hiểu quả giáo dục STEM mang lại như: tư duy phản biện; năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn; năng lực hợp tác; năng lực thiết kế, chế tạo.

+ Đa số GV đều cho rằng dạy học trải nghiệm STEM cần nhiều thời gian để thực hiện và không phù hợp với hình thức thi cử hiện nay.

- Về phía HS: 46 HS lớp 10A1 tại trường THPT Quỳnh lưu 3 nơi tôi đang công tác kết quả như sau:

+ Hầu hết HS đều hứng thú về việc dạy học trải nghiệm STEM với những kiến thức liên môn liên quan đến thực tiễn, đòi hỏi các em vận dụng kiến thức để giải quyết được vấn đề. Sau khi GV giao nhiệm vụ trải nghiệm và vận dụng kiến thức nền để làm ra các sản phẩm có ứng dụng cao trong thực tiễn thì hầu hết HS đều rất thích thú.

+ Một số ít không thích vì cho rằng dạy học trải nghiệm STEM một chủ đề mất nhiều thời gian và ít phục vụ cho các kì thi.

- Từ những thực trạng trên cho thấy khi thực hiện dạy học trải nghiệm STEM sẽ gặp những khó khăn nhưng khi dạy HS đa số thích và giúp cho HS trải nghiệm được thực tiễn, HS làm ra được những sản phẩm có nhiều vẫn dụng trong thực tiễn; từ đó phát triển người học một cách toàn diện; ngoài ra còn tạo cơ hội cho HS hướng nghiệp cho tương lai sau này.

2.2. Thuận lợi và khó khăn trong việc áp dụng đề tài.

2.2.1. Thuận lợi

Giáo dục STEM có ưu điểm là trang bị kiến thức cho người học thông qua thực hành và ứng dụng, đề cao sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề và nâng cao khả năng sáng tạo. Thông qua các hoạt động STEM, người học sẽ biết cách vận dụng lí thuyết vào thực tiễn và phát triển các kĩ năng thích ứng được với những công việc đòi hỏi trí óc. Bộ GD-ĐT sớm thúc đẩy triển khai giáo dục về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông.Với tầm quan trọng như vậy, giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông cần phải được quan tâm và tạo điều kiện hơn nữa.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông đáp ứng chương trình giáo dục phổ thông mới. Môn Hóa học cũng góp phần cùng các môn học và hoạt động giáo dục khác trong nhà trường phát triển ở HS những phẩm chất và năng lực chung đã quy định trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể.

Đội ngũ cán bộ GV nhà trường và tổ bộ môn đảm bảo về số lượng và chất lượng, đáp ứng yêu cầu của cấp học. GV trong nhà trường luôn có trách nhiệm cao, say mê với nghề nghiệp và hết lòng yêu thương HS. Ngay từ đầu năm học, ban giám hiệu và tổ bộ môn đã có triển khai các kế hoạch, chỉ thị năm học; đổi mới PPDH nhằm phát triển năng lực HS, tạo hứng thú học tập cho HS. Lãnh đạo trường luôn khuyến khích GV tích cực sử dụng các PPDH mới như DHDA, STEM, trải nghiệm sáng tạo, chủ đề, tích hợp ... nhằm tăng cường rèn luyện cũng như phát triển các năng lực của HS.

Bên cạnh đó, nhiều trường THPT hiện nay cũng như trường THPT nơi tôi công tác có nhiều thế mạnh về cơ sở vật chất. Dạy học STEM đòi hỏi sự tham gia nhiều của CNTT, HS khá thành thạo vi tính, máy chiếu ... Trường tôi đang công tác có 39 lớp học được trang bị 39 máy chiếu, thêm 1 số máy chiếu rời, vì vậy việc sử dụng để báo cáo sản phẩm chủ đề STEM của HS rất dễ dàng.

2.2.2. Khó khăn

Chưa ‘chương trình hóa’ giáo dục STEM: mặc dù theo chương trình giáo dục phổ thông mới đã tạo điều kiện thuận lợi hơn để có thể triển khai giáo dục STEM. Tuy nhiên với khung chương trình đề ra, GV vẫn gặp khó khăn trong việc tổ chức về chính sách, chế độ, quy định dẫn đến việc triển khai dạy học STEM dừng lại là hình thức và phong trào.

Trình độ GV chưa đáp ứng được yêu cầu về liên hệ tích hợp các môn học. Vì phần lớn GV chỉ đào tạo đơn môn, đa số GV còn ngại hỏi, ngại chia sẽ với đồng nghiệp, nên chưa có sự phối hợp tốt giữa GV trong các môn trong dạy học STEM.

Chưa có sự phối hợp giữa trường phổ thông với các trường đại học và các

viện nghiên cứu, các tổ chức, doanh nghiệp.

Mặt khác dạy học STEM đòi hỏi thời gian nhiều và phù hợp cho HS để dạy STEM. Đa số HS và cả phụ huynh HS đều không thích mất nhiều thời gian. Chương trình giáo dục đang xây dựng theo hướng thay đổi nội dung nhằm phát triển năng lực HS, tuy nhiên lại chưa thay đổi phương pháp kiểm tra, đánh giá. Vì thế, tâm lí HS vẫn nặng về điểm số, vẫn học theo phương pháp truyền thống với mục đích “học để thi”. HS chủ yếu giành nhiều thời gian cho việc học kiến thức để đạt kết quả cao trong các kì thi. Đối tượng HS của trường THPT trường tôi đang công tác, là HS ở vùng nông thôn nên không có nhiều điều kiện cả về kinh tế và thời gian cho việc học tập.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

CHƯƠNG 3: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: “THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC TRẢI NGHIỆM STEM CHƯƠNG HALOGEN HÓA HỌC 10-THPT”

3.1. Sơ lược về chương halogen hóa học 10 THPT ”

3.1.1. Mục tiêu xây dựng chương trình chương halogen hóa học 10-THPT

Theo chương trình GDPT mới: Môn Hóa học hình thành và phát triển ở HS năng lực Hóa học; đồng thời góp phần cùng các môn học khác, hoạt động giáo dục khác hình thành, phát triển cho HS các phẩm chất chủ yếu và các năng lực chung, đặc biệt là thế giới quan khoa học; hứng thú học tập, nghiên cứu; tính trung thực; thái độ tôn trọng các quy luật của thiên nhiên, ứng xử với thiên nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững; khả năng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và hoàn cảnh của bản thân.

Môn Hóa học ban cơ bản trường THPT cung cấp cho HS hệ thống kiến thức, kĩ năng phổ thông, cơ bản hiện đại thiết thực về hóa học, gắn với đời sống. Nội dung chương halogen hóa 10-THPT giúp HS có học vấn phổ thông tương đối toàn diện để có thể giải quyết một số vấn đề có liên quan đến hóa học trong đời sống lao động thường ngày và góp phần hình thành năng lực nhận thức và năng lực hành động, hình thành nhân cách người lao động.

3.1.2. Nội dung, cấu trúc logic của chương trình hóa học lớp 10 chương halogen.

Từ kế hoạch giáo dục chương trình môn hóa THPT nội dung hóa học chương halogen hóa học lớp 10 THPT cho HS thấy những hợp chất vô cơ gắn liền với đời sống thực tiễn của con người. Chính điều đó làm cho dạy học trải nghiệm STEM càng góp phần giúp Hóa học đạt được mục tiêu của chương trình.

3.2. Xây dựng các hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10 THPT ”

Có thể khai thác các chủ đề giáo dục STEM dựa trên vận dụng kiến thức, kĩ năng của môn Hoá học như sau:

Lớp Chủ đề thực tiễn Kiến thức, kĩ năng môn Hoá học

10 Sản xuất muối NaCl

Bài 23: Hidro clorua – Axit clohidric và muối clorua.

Làm các loại muối ớt (gia vị) tại nhà Bài 23: Hidro clorua – Axit clohidric và muối clorua.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Sản xuất nước muối sinh lý tại nhà Bài 23: Hidro clorua – Axit clohidric và muối clorua.

Làm bình điện phân và Điều chế nước tẩy gia ven tại nhà Bài 24. Sơ lược về hợp chất có oxi của clo

3.3. Các biện pháp tích cực nhằm “ thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10 THPT ”đạt hiệu quả.

3.3.1. Một là dạy học dựa trên vấn đề

Đây là cách tiếp cận giảng dạy trong đó HS được GV trình bày một vấn đề xác thực với cấu trúc lỏng lẻo, và HS cần phải xác định các em đã biết những gì về vấn đề này và các em cần biết gì. Thông thường, GV trình bày một câu hỏi định hướng mà HS có thể tham chiếu đến trong suốt bài học, và câu hỏi này nhắc nhở các em lí do căn bản vì sao các em cần giải quyết vấn đề. Sau khi được trình bày vấn đề, định nghĩa đó, và tạo ra các vấn đề học tập, HS tiếp tục giải quyết các vấn đề học tập, và sau đó xây dựng một giải pháp tiềm tàng và củng cố nó với các bằng chứng.Thông thường, HS học tập theo nhóm nhỏ để giải quyết vấn đề. Điều này cho phép HS thực hành làm việc hợp tác. Từng HS phải hỗ trợ tìm ra giải pháp, sau đó cùng nhau làm việc theo nhóm để đánh giá từng giải pháp và xác định đâu là giải pháp tốt nhất.Trong học tập dựa trên vấn đề, không có một câu trả lời đúng cho vấn đề. Thay vì làm việc hướng tới một câu trả lời “đúng”, HS thực hành các kĩ năng tư duy phản biện và phát triển các giải pháp riêng của mình.

3.3.2. Hai là dạy học tìm tòi khám phá theo mô hình 5E

Dạy học khám phá theo mô hình 5E được Bybee và các cộng sự giới thiệu. 5E viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Engage (Lôi cuốn), Explore (khám phá), Explain (Giải thích), Elaborate (Củng cố–Áp dụng), và Evaluate (Đánh giá). Phương pháp 5E dựa trên thuyết kiến tạo (constructivism) của quá trình học, theo đó HS xây dựng các kiến thức mới dựa trên các kiến thức hoặc trải nghiệm đã biết trước đó.Các giai đoạn của phương pháp 5E cụ thể như sau:Giai đoạn Engage (Liên kết; Giai đoạn Explore (Khám phá); Giai đoạn Explain (giải thích); Giai đoạn Elaborate (mở rộng); Giai đoạn Evaluate (đánh giá).

3.3.3. Ba là dạy học dựa trên thiết kế

Trong học tập qua thiết kế, các HS được GV trình bày một vấn đề xác thực có cấu trúc lỏng lẻo, nhưng thay vì xây dựng một giải pháp mang tính nhận thức, các em cần phải thiết kế/nghĩ ra một sản phẩm giúp giải quyết vấn đề. Điều này đòi hỏi HS phải làm việc để trả lời các câu hỏi hoặc giải quyết các vấn đề. Những vấn đề này thường được rút ra từ cộng đồng xung quanh các em, và HS thường có cơ

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

hội xác định một vấn đề nhỏ cụ thể mà các em muốn tập trung vào. Học tập qua thiết kế được dựa trên nền tảng của việc học đi đôi với hành. Nó không liên quan tới việc lặp lại hoặc tạo ra mô hình của một cái đã có sẵn; thay vào đó, nó hướng tới những giải pháp sơ khai do HS xây dựng để giải quyết những vấn đề mà đã được giải quyết bởi những người khác trước đó.

halogen hóa học 10-THPT

3.3.4. Bốn là học tập dựa trên thách thức

Đây là một trải nghiệm học tập hợp tác, trong đó GV và HS cùng làm việc để học hỏi về những vấn đề thú vị, đề xuất giải pháp đối với các vấn đề phức tạp trong thế giới thực, và hành động. Cách tiếp cận này đòi hỏi HS suy nghĩ về việc học tập cũng như tác động từ hành động của các em, và trình bày các giải pháp cho người nghe. Khi thiết kế lớp học theo phương pháp học tập dựa trên thách thức, GV phải khuyến khích HS làm việc theo nhóm hợp tác, sử dụng công nghệ phổ biến trong đời sống hàng ngày, giải quyết các vấn đề trong thế giới thực thông qua sử dụng một phương pháp đa ngành, chia sẻ kết quả với cộng đồng và suy ngẫm. Học tập dựa trên thách thức tích hợp công nghệ vào trong quá trình học tập. Mục tiêu của phương pháp này là để giúp HS tìm ra những giải pháp trong thế giới thực đối với các vấn đề, chứ không chỉ là một bài tập về tư duy phản biện.

3.3.5. Năm là dạy học dự án

DHDA khá quen thuộc với GV phổ thông. Đây là phương pháp dạy học trong đó GV tổ chức HS thực hiện một dự án học tập. Với các bài học STEM gắn với quy trình thiết kế kĩ thuật, GV nên vận dụng phương pháp DHDA để tổ chức. Các bước tổ chức DHDA đã được nhiều tác giả mô tả, cơ bản gồm có các bước sau:Bước 1: GV giới thiệu một số ví dụ thực tiễn về dự án; Bước 2: HS nhận vai trò thiết kế dự án, có thể thông qua thảo luận hoặc thi đua; Bước 3: HS thảo luận và xác định thông tin nền cần cho thiết kế của mình; Bước 4: GV tư vấn HS thoả thuận các tiêu chí đánh giá dự án; Bước 5: HS huy động vật liệu cần thiết cho dự án; Bước 6: HS tạo ra dự án của mình; Bước 7: HS chuẩn bị báo cáo các dự án; Bước 8: HS báo cáo dự án; Bước 9: HS phản hồi quá trình và đánh giá dự án theo các tiêu chí đã được đề ra ở bước 4.

3.4. Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10-THPT:

3.4.1. Tổ chức hoạt động dạy học trải nghiệm STEM phần Muối NaCl: 1. Tên chủ đề : Muối NaCl

2. Mô tả chủ đề:

Trường THPT Quỳnh lưu 3 là ngôi trường tại vùng miền đất biển. Nhắc đến biển thì người dân tại đây nghề muối được coi là nghề truyền thống của thời cha

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

ông đến nay. Phương pháp cải tiến sản xuất muối được coi là nhu cầu cần thiết của người dân. Muối có nhiều ứng dụng trong thực tiễn. Muối là một gia vị không thể thiếu trong căn bếp của chúng ta. Ngoài việc dùng muối để nêm nếm thông thường cho các món ăn, bạn có thể kết hợp muối với ớt để làm gia vị chấm như: ăn hoa quả, ăn gà luộc, ăn trứng vịt lộn, ăn chay…vậy nên nếu không có chén muối ớt chấm cùng thì món ăn mất đi một nữa hấp dẫn. Muối ớt này có vị cay nồng của ớt, vị mặn của muối, tạo ra hương vị ngon rõ rệt; cảm nhận được sự cay mặn từ từ trong lưỡi tạo dư vị sau khi ăn, có mùi thơm tự nhiên của các loại lá, tỏi, củ…được thêm vào của từng loại muối. Muối ớt này có tác dụng không những giúp ngon miệng mà còn bổ sung cân bằng thể dịch cho cơ thể, giúp cơ thể giữ nước, hỗ trợ cơ thể hấp thụ kim loại và vitamin B12 ngăn ngừa bệnh đảng trí…

halogen hóa học 10-THPT

Trong chủ đề này: HS trải nghiệm học hỏi về nghề làm muối tại địa phương HS; Từ đó HS đưa ra giải pháp cải tiến phù hợp để sản xuất muối đạt hiệu quả cao hơn; HS tìm hiểu ứng dụng của muối NaCl có trong thực tiễn. Từ đó HS thực hiện nghiên cứu quy trình làm muối ớt, và học được kiến thức liên quan như:

- Môn Hóa Học: Trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, tính chất hóc học và ứng dụng của muối NaCl.

- Môn Sinh Học: Các nguyên liệu từ thực vật

- Môn Vật Lý: Sự bay hơi, Ngưng tụ, Đun nóng.

- Môn Công Nghệ: Dụng cụ thông dụng.

- Môn Toán Học: Cân, đo về các chất cần dùng.

- Môn tin học: nghiên cứu tài liêu, thiết kế kết quả học tập trên powe point.

3. Mục tiêu

a. Kiến thức

- HS vận dụng kiến thức về NaCl và nắm vững kiến thức về giải pháp sản xuất muối NaCl đạt hiểu quả cao.

- Biết được ứng dụng của NaCl trong đời sống.

b. Kỹ năng

- Đọc, thu thập thông tin từ các tài liệu: SGK, internet, sách tham khảo.

- Xác định vấn đề cần giải quyết.

- Lập kế hoạch cá nhân; làm việc theo nhóm để làm và thử nghiệm muối ớt

- Thuyết trình, bảo vệ được ý kiến của mình, lắng nghe, nhận xét và phản biện được ý kiến của người khác.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

- Tự đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và các nhóm theo các tiêu chí GV đưa ra.

halogen hóa học 10-THPT

- Làm được sản phẩm thiết kế (poster kiến thức) và sản phẩm nhờ ứng dụng của muối.

c. Phát triển phẩm chất

- Nghiêm túc, chủ động, tích cực thực hiện nhiệm vụ cá nhân, thảo luận nhóm xây dựng sản phẩm chung của cả nhóm.

- Yêu thích khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao

- Hòa đồng, học hỏi, giúp đỡ bạn trong học tập.

- Tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi tiến hành thực nghiệm.

- Lòng yêu nước, yêu thiên nhiên, ý thức giữ gìn truyền thống tốt đẹp của dân tộc.

d. Định hướng phát triển năng lực

- Phát triển năng lực tự chủ, tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo.

- Phát triển năng lực chuyên môn như: khoa học tự nhiên, tin học, thẩm mỹ, toán học, công nghệ, ngôn ngữ.

4. Thiết bị

- SGK Hóa học 10 - Máy tính có kết nối Internet - Nguyên liệu và dụng cụ làm muối NaCl

+ Nguyên liệu: muối NaCl, ớt ; muối ớt rau răm (thêm rau răm…); muối ớt lá chanh( thêm lá chanh…); muối ớt ( thêm tôm…); muối ớt chay( thêm cà rốt…).

+ Dụng cụ: nồi, tấm vải màn, máy xay, bếp, bát, đũa, thìa, hũ đựng muối ớt.

5. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1: Xác định vấn đề

HS trải nghiệm nghề làm muối ( tại địa phương ) và 1 tiết báo cáo (45 phút)

- Mục tiêu: HS trải nghiệm và hình thành kiến thức về nghề làm muối tại địa phương. Tiếp nhận nhiệm vụ sản xuất muối NaCl và các tiêu chí đánh giá sản phẩm này.Tìm hiểu các ứng dụng của muối NaCl trong thực tiễn. HS tiến hành mua muối ớt để thử nghiệm từ đó đặt câu hỏi có làm được muối ớt tại nhà được

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

không.Tiếp nhận nhiệm vụ làm muối ớt tại nhà và các tiêu chí đánh giá sản phẩm này.

halogen hóa học 10-THPT

- Nội dung: GV tổ chức cho HS tiến hành trải nghiệm nghề làm muối tại Xóm 8, Xã Quỳnh Minh và Xã Quỳnh Nghĩa, Huyện Quỳnh lưu, Tỉnh Nghệ An. GV tổ chức cho HS thảo luận về quy trình sản xuất muối NaCl tại nhà. Dựa trên kiến thức đã trải nghiệm tại địa phương. GV tổ chức cho HS thử nghiệm từ muối ớt trên thị trường. Từ đó cho HS thảo luận để hình thành ý tưởng mới có sản xuất được các loại muối ớt khác nhau để chấm thức ăn không. GV thống nhất với HS về quy trình sản xuất muối NaCl và tiêu chí của muối NaCl sản xuất được và các loại muối ớt làm ra.

- Dự kiến sản phẩm của HS: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được sản phẩm như sau: Bảng kết quả về quy trình sản xuất muối tại địa phương sau khi trải nghiệm. Bảng kết quả tiêu chí đánh giá về sản phẩm muối NaCl và muối ớt sau khi thử trên thị trường.

- Cách thức tổ chức hoạt động:

+ Bước 1: Đặt vấn đề.

GV đặt câu hỏi: từ quy trình làm muối NaCl của người dân. Các em có thể sản xuất muối NaCl tại nhà được không.

GV đưa ra một số hình ảnh ứng dụng của muối NaCl và đặt vấn đề về ứng dụng của muối NaCl trong gia vị muối ớt; muối ớt rau răm, muối ớt lá chanh, muối ớt các loại củ ; HS tổng hợp về điểm chung của các loại muối (HS chỉ ra được chúng đều tạo ra từ muối NaCl, nếu HS không trả lời được thì GV có thể gợi ý bằng các câu hỏi : các loại muối ớt trên được làm từ nguyên liệu gì và cách làm ra sao?)

GV đặt vấn đề bằng câu hỏi: Quy trình sản xuất muối ớt đó như thế nào ? các muối ớt này có ứng dụng thế nào trong cuộc sống hàng ngày? Chúng ta có thể làm những sản phẩm trên ở nhà được không?

+ Bước 2. HS yêu cầu trình bày sản phẩm học tập.

GV-HS Sản phẩm hoạt động học tập

Sản phẩm của nhóm 1

GV: giao nhiệm vụ HS thực hiện theo nhóm

Nhóm 1: Trải nghiệm nghề muối tại địa phương. Viết quy trình điều chế muối NaCl bằng phương pháp phơi nước biển của người dân Xã Quỳnh Nghĩa. Ưu nhược điểm của phương

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

pháp. Thử nghiệm muối NaCl tại nhà, lên ý tưởng sản xuất muối và lập bảng tiêu chí muối NaCl.

Ý tưởng sản xuất muối NaCl tại nhà: lấy nước biển về lọc sạch cho vào nồi làm bằng tôn, sau đó đun nóng, làm bay hơi nước ngọt.

Sản phẩm của nhóm 2

GV: giao nhiệm vụ HS thực hiện theo nhóm

Ý tưởng sản xuất muối NaCl tại nhà: lấy nước biển về lọc sạch cho vào nồi innox, sau đó đun nóng, làm bay hơi nước. Nhóm 2: Trải nghiệm nghề muối tại địa phương. Viết quy trình điều chế muối NaCl từ nước biển bằng phương pháp phơi cát của người dân Xã Quỳnh Minh. Ưu và nhược điểm của phương pháp.Thử nghiệm muối NaCl tại nhà, lên ý tưởng sản xuất muối NaCl và lập bảng tiêu chí muối NaCl.

- Quy trình điều chế muối NaCl từ nước biển bằng phương pháp phơi cát của người dân xã quỳnh minh như sau:

GV nhận xét nhóm 1,2: Bổ sung và đưa ra tổng kết quá trình điều chế muối NaCl từ nước biển bằng phương pháp phơi cát của người dân một cách khoa học. Bước 1: Rãi đất trên mặt sân phơi để đất hút nước mặn làm tăng độ mặn của muối.

Bước 2: Cho đất vào chạt lọc rồi cho nước biển vào chạt lọc để lọc nước có nồng độ đạt 15-18 độ mặn( đo bằng máy).

Bước 3: cho nước đã có độ mặn từ 15-18 độ mặn rồi đưa vào ô phơi, ô phơi phải đảm bảo sạch. Khi có nhiệt độ để nước kết tinh thành hạt muối đòi hỏi nhiệt độ phải từ 30- 35 độ. Nhiệt độ càng cao thì sự bay hơi nước càng lớn, muối càng kết tinh nhanh.

- Phương pháp cải tiến hiện nay: trước kia ô phơi bằng vôi thì muối kết tinh chậm hơn; ngày nay có công nghệ ô trải bạt, khi có nhiệt độ thì muối kết tinh nhanh hơn.

Sản phẩm thử nghiệm của nhóm 3

GV: giao nhiệm vụ HS thực hiện theo nhóm

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Nhóm 3: Thử nghiệm muối ớt trên thị trường. Lập bảng tiêu chí của muối ớt. Lên ý tưởng sản xuất muối ớt để chấm gà luộc, chấm trứng vịt lộn từ muối NaCl tự làm ra và các nguồn nguyên liệu thiên nhiên.

Ý tưởng làm muối ớt để chấm gà luộc là: trộn lẫn muối NaCl, ớt cay, ớt tiêu, lá chanh, đường, mì chính. Xay nhuyễn và rang khô.

Ý tưởng làm muối ớt để chấm trứng vịt lộn là trộn lẫn muối NaCl, ớt cay, ớt tiêu, lá rau răm, gừng, đường, mì chính. Xay nhuyễn và rang khô.

Sản phẩm thử nghiệm của nhóm 4

GV: giao nhiệm vụ HS thực hiện theo nhóm

Nhóm 4: Thử nghiệm muối ớt trên thị trường. Lập bảng tiêu chí của muối ớt. Lên ý tưởng sản xuất muối ớt để chấm các món ăn chay, chấm hoa quả từ muối NaCl tự làm ra và các nguồn nguyên liệu thiên nhiên.

Ý tưởng làm muối ớt để ăn chay là trộn lẫn muối NaCl, ớt cay, ớt tiêu, cà rốt, nấm hương, tỏi, hạt nêm, đường, mì chính. Xay nhuyễn và rang khô.

Ý tưởng làm muối ớt để ăn hoa quả là trộn lẫn muối NaCl, ớt cay, ớt tiêu, tôm khô, đường, mì chính. Xay nhuyễn và rang khô.

Giáo viên nhận xét nhóm 3,4: sau khi thành phẩm các loại muối ớt thì viết nhãn mác từng loại muối ớt để quảng bá sản phẩm.

GV và các thành viên trong nhóm cả lớp thống nhất với các nhiệm vụ của chủ

đề, sản phẩm chủ đề được đánh giá theo các tiêu chí như sau:

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Phiếu đánh giá số 1

Tiêu chí Điểm tối đa STT

4 1

Tham gia đầy đủ các thành viên trong nhóm, có minh chứng hình ảnh hoặc video.

Trình bày rõ ràng, khoa học, sinh động. 2 2

Trả lời được những câu hỏi phản biện. 2 3

Quy trình sản xuất đơn giản dễ thực hiện. 2 4

Tổng 10

Phiếu đánh giá số 2

STT Tiêu chí Điểm tối đa

Sản phẩm muối NaCl tại nhà

Hạt muối khô, trắng, dòn, không bị ẩm 2 1

Hạt muối sạch và không bám bẩn, an toàn vệ sinh 1,5 2

Hạt muối có vị mặn của muối 1,5 3

Sản phẩm muối ớt tại nhà

Muối ớt khô, giòn, không bị ẩm 1 4

Độ mặn, cay, ngọt vừa ăn 1 5

Có màu đặc trưng của từng loại nguyên liệu như: 1 6

Muối ớt tôm có màu cam sáng

Muối ớt rau răm và lá chanh có màu xanh đậm

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Muối ớt các loại củ có màu của cà rốt

7 Có mùi thơm tự nhiên của muối và gia vị 1

8 Hạt muối làm ra sẽ phát triển được thị trường và có giá thành 1

phù hợp.

Tổng 10

Bước 3. GV thống nhất kế hoạch triển khai tiếp theo

Hoạt động chính Thời lượng

HS trải nghiệm tại địa phương và báo cáo tại lớp (1 tiết : 45 phút)

Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ dự án và trải nghiệm nghề làm muối tại địa phương và đề xuất làm muối NaCl tại nhà. Thử nghiệm muối ớt và để xuất quy trình làm muối ớt.

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và xác định kế hoạch thực hiện dự án 1 tuần (HS tự học ở nhà theo nhóm)

Tiết 2 (45 phút)

Hoạt động 3: Báo cáo kiến thức nền và kế hoạch thực hiện dự án

Hoạt động 4: Tiến hành các nghiên cứu, thử nghiệm và điều chỉnh 1 tuần (HS tự học ở nhà theo nhóm)

Hoạt động 5: Báo cáo, giới thiệu sản phẩm Tiết 3 (45 phút)

– GV nêu rõ nhiệm vụ tìm hiểu kiến thức nền ở nhà.

– Bài trình bày về kế hoạch thực hiện dự án được đánh giá theo các tiêu chí trong Phiếu đánh giá số 1, 2.

Hoạt động 2: nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp ( ở nhà)

- Mục tiêu: HS tự học và hình thành kiến thức về muối NaCl là; trạng thái tự nhiên, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng, phương pháp điều chế; Xây dựng quy trình sản xuất muối NaCl tại nhà; Xây dựng quy trình làm các loại muối ớt từ muối NaCl và nguồn thiên nhiên.

- Nội dung : HS tự đọc sách, tài liệu, truy cập internet về kiến thức của NaCl và ý tưởng đề xuất sản xuất muối NaCl và làm muối ớt. Ứng dụng thực tiễn về muối ớt trong các món ăn; HS thảo luận nhóm về các kiến thức và đề xuất phương án và

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

tiến hành thử nghiệm; Phân tích kết quả thử nghiệm từ đó đề xuất quy trình sản xuất muối NaCl và làm muối ớt. Chuẩn bị bài trình bày trước lớp (các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint…).

halogen hóa học 10-THPT

- Dự kiến sản phẩm của HS: Cá nhân hoàn thành kiến thức nền cần đạt được vào vở ghi; Nhóm hoàn thành nhật ký làm việc và bản sơ đồ mô tả ý tưởng đề xuất quy trình sản xuất muối NaCl và làm muối ớt theo các bước. Trong mỗi bước mô tả chi tiết thao tác, nguyên liệu, tỉ lệ và điều kiện thực hiện, bài trình bày trước lớp.

- Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ cho HS:

+ Nhóm 1: Nghiên cứu trạng thái tự nhiên; tính chất vật lý, tính chất hóa học, điều chế và ứng dụng của NaCl.

+ Nhóm 2: Nghiên cứu quy trình sản xuất muối NaCl tại nhà.

+Nhóm 3: Nghiên cứu quy trình sản xuất muối ớt chanh khô; muối ớt rau răm khô tại nhà từ muối NaCl làm ra và nguồn nguyên liệu thiên nhiên.

+Nhóm 4: Nghiên cứu quy trình sản xuất muối ớt rang khô; muối ớt rau củ tại nhà từ muối NaCl làm ra và nguồn nguyên liệu thiên nhiên.

HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm: Tự đọc và nghiên cứu SGK, các tài liệu tham khảo, tìm kiếm thông tin trên internet; Đề xuất và thảo luận các ý tưởng ban đầu, thống nhất một phương án sản xuất muối NaCl hiệu quả và từng loại muối ớt tại nhà tốt nhất; Xây dựng và hoàn thiện được các quá trình làm từng loại muối ớt an toàn vệ sinh, tiết kiệm và đơn giản; Lựa chọn hình thức, chuẩn bị câu hỏi và chuẩn bị nội dung báo cáo để bảo vệ quan điểm của nhóm. GV quan sát, hỗ trợ HS khi cần thiết.

Hoạt động 3: Lựa chọn biện pháp

- Mục tiêu: Đề xuất, thực hiện và hoàn thiện quá trình sản xuất muối NaCl, muối ớt tại nhà.

- Nội dung: GV yêu cầu HS trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp để lựa chọn và hoàn thiện quy trình sản xuất muối NaCl và làm ra muối ớt tại nhà; GV tổ chức HS thảo luận, bình luận, nêu câu hỏi và bảo vệ ý kiến về bản thiết kế; tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế (nếu cần); GV chuẩn hoá các kiến thức nền liên quan cho HS; yêu cầu HS chỉnh sửa, ghi lại các kiến thức này vào vở.

- Dự kiến sản phẩm của HS: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được các sản phẩm sau: Hồ sơ về quy trình sản xuất muối NaCl tại nhà và làm được muối ớt từ muối NaCl đã hoàn thiện theo góp ý; Bài ghi kiến thức liên quan được chuẩn hoá trong vở của HS.

- Cách thức tổ chức hoạt động:

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

Bước 1: GV tổ chức cho từng nhóm báo cáo nhiệm vụ học tập đã giao.

halogen hóa học 10-THPT

GV- HS Kết quả HS

1.Trạng thái tự nhiên NaCl

GV yêu cầu HS trình bày

- NaCl là hợp chất rất phổ biến trong thiên nhiên. Nó có trong nước biển (khoảng 2,5% về khối lượng), nước của hồ nước mặn và trong khoáng vật halit (gọi là muối mỏ). Những mỏ muối lớn có lớp muối dày tới hàng trăm, hàng ngàn mét.

HS nhóm 1:báo cáo về trạng thái tự nhiên; tính chất vật lý, tính chất hóa học, điều chế và ứng dụng của NaCl. 2. Phương pháp sản xuất muối NaCl

- Người ta thường khai tác muối từ mỏ bằng phương pháp ngầm, nghĩa là qua các lỗ khoan dùng nước hòa tan muối ngầm ở dưới lòng đất rồi bơm dung dịch lên để kết tinh muối ăn.

- Cô đặc nước biển bằng cách đun nóng hoặc phơi nắng tự nhiên, người ta có thể kết tinh muối ăn.

3. Tính chất vật lý muối NaCl

nc= 800oC,

- Tinh thể NaCl không có màu và hoàn toàn trong suốt.

s= 1454oC.

- Nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ sôi cao, to to

- Dễ tan trong nước và độ tan không biến đổi nhiều theo nhiệt độ nên không dễ tinh chế bằng cách kết tinh lại.

- Độ tan của NaCl ở trong nước giảm xuống khi có mặt NaOH, HCl, MgCl2, CaCl2, … lợi dụng tính chất này người ta sục khí HCl vào dung dịch muối ăn bão hòa để điều chế NaCl tinh khiết.

3. Tính chất hóa học của muối NaCl:

- Khác với các muối khác, NaCl không phản ứng với kim loại, axit, bazơ ở điều kiện thường. Tuy nhiên, NaCl vẫn phản ứng với một muối:

NaCl + AgNO3 → NaNO3 + AgCl↓( phản ứng nhận biết muối NaCl).

- Ở trạng thái rắn, NaCl phản ứng với H2SO4 đậm đặc (phản ứng sản xuất HCl, nhưng hiện nay rất ít dùng vì

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

phương pháp tạo ra nhiều khí độc hại, gây nguy hiểm tới hệ sinh thái, ô nhiễm môi trường).

NaCl(rắn) + H2SO4 (đặc nóng)→ NaHSO4 + HCl

2NaCl(rắn) + H2SO4 (đặc nóng)→ Na2SO4 + 2HCl

- Điện phân dung dịch NaCl:

2NaCl + 2H2O→dpdd (mnx) 2NaOH + H2 + Cl2

4. Ứng dụng của muối NaCl:

- Là nguyên liệu để điều chế Na, Cl2, HCl, NaOH và hầu hết các hợp chất quan trọng khác của natri.

- Ngoài ra, NaCl còn được dùng nhiều trong các ngành công nghiệp như thực phẩm (muối ăn…), nhuộm, thuộc da và luyện kim.

- Quy trình sản xuất muối NaCl tại nhà:

GV yêu cầu HS trình bày. HS nhóm 2:báo cáo về quy trình sản xuất muối NaCl tại nhà.

+ Bước 1: chuẩn bị đầy đủ nguyên liệu và dụng cụ. Cho 2 lít nước biển. Lọc nước biển bằng một tầm vải màn. Chắt lọc và loại bỏ cặn bạ, thu được dung dịch nước mặn sạch.

+ Bước 2: cho nước mặn sạch vào nồi và đun nóng. Đun cho đến khi bay hơi hết nước. Dưới đáy nồi thu được lượng muối kết tinh.

+ Bước 3: lấy thìa cạo lượng muối kết tinh tại đáy nồi và thu được muối NaCl và cân thu được số (g) muối NaCl tính theo công thức:

Cân nặng của 2 lít nước biển:

1,026 . 2 = 2,052 (kg)

Cân nặng của muối trong 2 lít nước biển:

(2,052 . 2,5)/100 = 0,0513kg = 5,13 (g)

- Quy trình sản xuất muối ớt chanh khô tại nhà:

GV yêu cầu HS trình bày

HS nhóm 3:báo cáo quy trình sản xuất muối ớt chanh khô; muối ớt rau răm khô tại nhà từ muối

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Cách thực hiện: NaCl làm ra và nguồn nguyên liệu thiên nhiên. + Bước 1: trộn lẫn các nguyên liệu và xay nhỏ

+ Bước 2: cho vào chảo và rang khô

+ Bước 3: cho vào hủ và đẩy kín nắp.

- Quy trình sản xuất muối ớt rau răm tại nhà:

Cách thực hiện: tương tự như trên.

GV góp ý: làm ớt rau răm để chấm trứng vịt lộn không nên dùng tỏi. Vì khi ăn trứng vịt lộn với tỏi có thể gây đầy hơi, đau bụng.

- Quy trình sản xuất muối ớt rang khô chấm hoa quả:

GV yêu cầu HS trình bày

Cách thực hiện: tương tự nhóm 3

- Quy trình sản xuất muối ớt rau củ để ăn chay: HS nhóm 4: báo cáo quy trình sản xuất muối ớt rang khô; muối ớt rau củ tại nhà từ muối làm ra và ăn NaCl nguồn nguyên liệu thiên nhiên.

Cách thực hiện: tương tự nhóm 3

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

GV lưu ý: cách thực hiện các loại muối ớt đều tương tự nhau, chỉ khác nhau về nguyên liệu riêng.

- GV đưa ra yêu cầu về: nội dung cần trình bày; thời lượng báo cáo; cách thức trình bày bản thiết kế và thảo luận.

Bước 2. Các nhóm khác nhận xét, nêu câu hỏi;

Bước 3. GV nhận xét, đánh giá các bài báo cáo (theo phiếu đánh giá ). Tổng kết, chuẩn hoá các kiến thức liên quan. GV điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ HS. Bước 4. GV giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà triển khai sản xuất sản phẩm theo quy trình của nhóm mình; ghi lại các điều chỉnh (nếu có) của quy trình sản xuất sau khi đã hoàn thành sản phẩm và ghi giải thích; gợi ý các nhóm tham khảo thêm các tài liệu phục vụ cho việc chế tạo thử nghiệm sản phẩm (SGK, internet...).

Hoạt động 4: Chế tạo mẫu thử nghiệm và đánh giá.

- Mục tiêu: HS làm được muối NaCl và các loại muối ớt dựa vào quy trình đã lựa chọn đảm bảo yêu cầu đặt ra; HS học được quy trình, phương pháp nghiên cứu thực nghiệm thông qua việc xác định các vật liệu phù hợp, đảm bảo đúng quy trình chế tạo với giá thành hợp lý; HS học được nguyên tắc an toàn trong chế tạo và thử nghiệm sản phẩm.

- Nội dung hoạt động: HS sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước: (….) để tiến hành làm muối NaCl theo quy trình. HS làm việc theo nhóm tại nhà và thử nghiệm sản phẩm; ghi chép lại công việc của từng thành viên, các điều chỉnh của quy trình chế tạo (nếu có) và giải thích lí do điều chỉnh. GV đôn đốc, hỗ trợ HS (nếu cần) trong quá trình các nhóm làm ra sản phẩm.

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được sản phẩm sau: Muối NaCl và các loại muối ớt đáp ứng được các tiêu chí theo phiếu đánh giá.

- Cách thức tổ chức:

Bước 1: HS tìm kiếm, chuẩn bị các nguyên liệu dự kiến.

Bước 2: HS nhận nhiệm vụ và chế tạo được sản phẩm theo quy trình chế tạo đã có.

+ Nhóm 1: Sản xuất muối NaCl từ nước biển. Sau đó lấy muối và nguồn nguyên liệu thiên nhiên làm ra muối ớt rang khô chấm trái cây.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

+ Nhóm 2: Sản xuất muối NaCl từ nước biển. Sau đó lấy muối và nguồn nguyên liệu thiên nhiên làm ra muối ớt rau củ dành cho người ăn chay.

halogen hóa học 10-THPT

+ Nhóm 3: Sản xuất muối NaCl từ nước biển. Sau đó lấy muối và nguồn nguyên liệu thiên nhiên làm ra muối ớt rau răm khô chấm trứng vịt lộn.

+ Nhóm 4: Sản xuất muối NaCl từ nước biển. Sau đó lấy muối và nguồn nguyên liệu thiên nhiên làm ra muối ớt chanh khô chấm gà luộc.

Bước 3: HS thử nghiệm sản phẩm, so sánh với các tiêu chí đánh giá sản phẩm.

Bước 4: HS điều chỉnh lại nguyên liệu và chế tạo, ghi lại nội dung điều chỉnh và giải thích lí do ( nếu cần phải điều chỉnh).

Bước 5: HS hoàn thiện bảng ghi danh mục các nguyên liệu và tính giá thành chế tạo sản phẩm.

Bước 6: HS đóng gói và sắp xếp sản phẩm, sẵn sàng cho phần triễn lãm sản phẩm; xây dựng bản báo cáo và tập trình bày, giới thiệu sản phẩm.

Hoạt động 5: Trình bày, thảo luận sản phẩm muối NaCl và các loại muối ớt (Tiết 2: 45 phút)

- Mục tiêu: HS giới thiệu về sản phẩm và kết quả nhóm đã thực hiện được để chứng minh sự phù hợp của sản phẩm với điều kiện thực tế cũng như đáp ứng được các tiêu chí đánh giá sản phẩm đã đặt ra (Phiếu đánh giá số 2). HS thực hành được kỹ năng thuyết trình và phản biện kiến thức liên quan; rèn luyện được thói quen giữ gìn vệ sinh, an toàn trong chế tạo và thử nghiệm sản phẩm; hình thành ý thức về cải tiến, phát triển sản phẩm.

- Nội dung: Các nhóm HS trình diễn sản phẩm trước lớp; Đánh giá sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã đề ra; Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm: Các nhóm tự đánh giá kết quả nhóm mình và tiếp thu các góp ý, nhận xét từ GV và các nhóm khác; Sau khi chia sẻ và thảo luận, đề xuất các phương án điều chỉnh sản phẩm; Chia sẻ các khó khăn, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra qua quá trình thực hiện nhiệm vụ làm muối NaCl và các loại muối ớt.

- Dự kiến sản phẩm hoạt động: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được sản phẩm sau: Sản xuất các loại muối ớt từ muối NaCl và nguồn nguyên liệu thiên nhiên theo đúng tiêu chí đánh giá.

+ Nhóm 1: Muối NaCl từ nước biển. Muối ớt rang khô chấm trái cây.

+ Nhóm 2: Muối NaCl từ nước biển. Muối ớt rau củ dành cho người ăn chay.

+ Nhóm 3: Muối NaCl từ nước biển. Muối ớt rau răm khô chấm trứng vịt lộn.

+ Nhóm 4: Muối NaCl từ nước biển. Muối ớt chanh khô chấm gà luộc.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

- Cách thức tổ chức hoạt động:

halogen hóa học 10-THPT

Bước 1. Các nhóm HS trình diễn về sản phẩm đã được sản xuất theo quy trình của nhóm và thử nghiệm từ thực tiễn đã chuẩn bị sẵn. Thời gian báo cáo : 5-8 phút

GV_HS Kết quả sản phẩm của HS

GV yêu cầu HS trình bày - Muối NaCl nhóm 1 làm được:

HS báo cáo quảng bá sản phẩm

+ Nhóm 1: Muối NaCl từ nước biển. Muối ớt rang khô chấm trái cây.

- Muối ớt rang khô chấm trái cây nhóm 1 làm được:

GV yêu cầu HS trình bày - Muối NaCl nhóm 2 làm được:

HS báo cáo quảng bá sản phẩm

+ Nhóm 2: Muối NaCl từ nước biển. Muối ớt rau củ dành cho người ăn chay.

- Muối ớt rau củ dành cho người ăn chay nhóm 2 làm được:

GV yêu cầu HS trình bày - Muối NaCl nhóm 3 làm được:

HS báo cáo quảng bá sản phẩm

+ Nhóm 3: Muối NaCl từ nước biển. Muối ớt rau răm khô chấm trứng vịt lộn.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

- Muối ớt rau răm khô chấm trứng vịt lộn nhóm 3 làm được:

GV yêu cầu HS trình bày - Muối NaCl nhóm 4 làm được:

HS báo cáo quảng bá sản phẩm

+ Nhóm 4: Muối NaCl từ nước biển. Muối ớt chanh khô chấm gà luộc.

- Muối ớt chanh khô chấm gà luộc nhóm 4 làm được:

Bước 2. Thảo luận: đặt câu hỏi, nhận xét và đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ làm muối và từng loại muối ớt đó. Sau công bố kết quả chấm sản phẩm theo tiêu chí của phiếu đánh giá.

Bước 3. GV đánh giá, kết luận và tổng kết; GV gợi mở về việc tìm hiểu kiến thức và mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho HS.

3.4.2. Tổ chức hoạt động dạy học trải nghiệm STEM phần nước Gia-ven:

1. Tên chủ đề : nước Gia-ven

2. Mô tả chủ đề:

Nước Gia-ven là hỗn hợp dung dịch NaCl và NaClO, trong đó NaClO là chất oxi hoá mạnh nên được dùng để tẩy trắng vải, tẩy uế, khử mùi,... Việc phát hiện ra Eaude de Javel của Berthollet góp phần trong cuộc cách mạng của ngành công

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

nghiệp diệt, nhuộm màu. Khi đó nước Gia-ven được sử dụng nhiều để làm chất tẩy trắng vải trong các nhà máy dệt thời kỳ cách mạng công nghiệp lần thứ 1.Cho đến ngày nay nước Gia-ven vẫn được sử dụng rộng rãi, người ta tìm ra nhiều ứng dụng khác của nước Gia-ven như sát khuẩn, diệt trùng trong y tế, lọc xử lý nước trong bể bơi, nước thải,…đặc biệt các vết bẩn cứng đầu trên quần áo mà chúng ta thường mặc hàng ngày. nước Gia-ven sẽ đánh bay các vết bẩn trên quần áo một cách có hiểu quả và tiết kiệm được thời gian.

halogen hóa học 10-THPT

Trong chủ đề này: HS trải nghiệm mua nước Gia-ven ở thị trường về ứng dụng của nước Gia-ven tại nhà; Từ đó HS tìm hiểu ứng dụng rõ về ứng dụng của nước Gia-ven có trong thực tiễn. Từ đó HS làm bình điện phân và điều chế ra nước Gia-ven tại nhà. theo đó học được kiến thức thức liên quan như:

Các nhóm HS cần thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Môn Hóa Học: trạng thái tự nhiên, tính chất, ứng dụng, điều chế về Nước Gia- ven; pha chế một dung dịch theo một nồng độ cho trước( hóa học 9)

- Môn Toán học: tính toán, thống kê ( toán học 10)

- Môn Vật lý: dòng điện trong chất điện phân; câu tạo bình điện phân; công thức faraday( vật lý 10)

- Môn Công Nghệ: thiết kế bản vẽ kỷ thuật và trang trí.

- Môn Tin học: nghiên cứu tài liệu, thiết kế kết quả học tập trên powe point.

3. Mục tiêu

a. Kiến thức

- Giải thích được tính tẩy màu của nước gia ven.

- HS vận dụng kiến thức về nước Gia-ven và nắm vững kiến thức về giải pháp sản xuất nước Gia-ven đạt hiểu quả cao.

- Biết được ứng dụng của nước Gia-ven trong đời sống.

b. Kỹ năng

- Đọc, thu thập thông tin từ các tài liệu: SGK, internet, sách tham khảo.

- Xác định vấn đề cần giải quyết.

- Lập kế hoạch cá nhân; làm việc theo nhóm để làm và thử nghiệm muối ớt.

- Thuyết trình, bảo vệ được ý kiến của mình, lắng nghe, nhận xét và phản biện được ý kiến của người khác.

- Tự đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và các nhóm theo các tiêu chí đã thống nhất.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

- Làm được sản phẩm thiết kế (poster kiến thức) và sản phẩm nhờ ứng dụng của muối.

halogen hóa học 10-THPT

c. Phát triển phẩm chất

- Nghiêm túc, chủ động, tích cực thực hiện nhiệm vụ cá nhân, thảo luận nhóm xây dựng sản phẩm chung của cả nhóm.

- Yêu thích khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao.

- Hòa đồng, học hỏi, giúp đỡ bạn trong học tập.

- Tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi tiến hành thực nghiệm.

- Lòng yêu nước, yêu thiên nhiên, ý thức giữ gìn truyền thống tốt đẹp của dân tộc.

d. Định hướng phát triển năng lực

- Phát triển năng lực tự chủ, tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo.

- Phát triển năng lực chuyên môn như: Khoa học tự nhiên, Tin học, Thẩm mỹ, Toán học, Công nghệ, Ngôn ngữ.

4. Thiết bị

- SGK Hóa học 10, SGK vật lý lớp 10. - Máy tính có kết nối Internet - Nguyên liệu và dụng cụ điều chế nước Gia-ven.

+ Nguyên liệu: Muối NaCl

+ Dụng cụ: bình điện phân tự làm

5. Tiến trình dạy học

Hoạt động 1: Xác định vấn đề

HS trải nghiệm ứng dụng của nước Gia-ven tại nhà và 1 tiết báo cáo (45 phút)

- Mục tiêu: HS trải nghiệm tại nhà: mua nước Gia-ven trên thị trường về để tẩy trắng vải, tẩy uế, khử mùi,... đưa ra những biện pháp để HS biết rõ về ứng dụng của nước Gia-ven trong thực tiễn; HS tiếp nhận nhiệm vụ : dựa vào tài liệu để nghiên cứu thiết kế quy trình làm bình điện phân dung dịch muối NaCl dùng để điều chế nước Gia-ven. Theo một số tiêu chí về cách làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven.

- Nội dung:HS tiến hành thử nghiệm sử dụng nước Gia-ven mua ở thị trường để thực hành tại nhà và rút ra ứng dụng thực tiễn của nước Gia-ven; GV giới thiệu về

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

bình điện phân và vai trò của nó để điều chế ra nước Gia-ven; GV thống nhất với HS về kế hoạch triển khai quy trình sản xuất làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven cùng với tiêu chí đạt được.

halogen hóa học 10-THPT

- Dự kiến sản phẩm HS: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được sản phẩm như sau. Bảng kết quả về ứng dụng của nước Gia-ven; Bản thảo luận đưa ra cách làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven; Bảng kết quả tiêu chí đánh giá về sản phẩm bình điện phân và nước Gia-ven.

- Cách thức tổ chức hoạt động:

Bước 1. Đặt vấn đề: GV đặt câu hỏi ứng dụng thực nghiệm tại nhà về ứng dụng của nước Gia-ven. Các em có thể sản xuất nước gia ven tại nhà không; GV đưa ra một số hình ảnh ứng dụng của nước Gia-ven và đặt vấn đề làm cách nào để sản xuất được nước Gia-ven tại nhà; GV đặt vấn đề bằng câu hỏi: Quy trình làm bình điện phân như thế nào ? điều chế nước Gia-ven có những ứng dụng gì trong thực tiễn cuộc sống hàng ngày? Từ đó tìm phướng án sản xuất nước Gia-ven tại nhà.

Bước 2. HS Yêu cầu trình bày sản phẩm học tập.

GV - HS Sản phẩm hoạt động học tập

Cách dùng nước Gia-ven an toàn:

GV: giao nhiệm vụ HS thực hiện theo nhóm

+ Khi tẩy quần áo không nên dùng cho quần áo màu và hàng tơ tằm.

+ Không dùng các vật liệu bằng nhôm.

+ Tránh tiếp xúc với da mắt, để xa tầm tay trẻ em.

Nhóm 1,2: mua nước Gia-ven trên thị trường và thực nghiệm ứng dụng của nước Gia-ven tại nhà. Nêu cách dùng nước Gia-ven an toàn vệ sinh. Nêu rõ ưu, nhược điểm của nước Gia-ven .Lập bảng tiêu chí đánh giá nước Gia-ven. + Không dùng trực tiếp nước Gia-ven lên áo, dễ gây bạc màu.

+ Dùng gang tay cao su và khẩu trang khi sử dụng nước gia ven.

Ưu điểm của nước Gia-ven:

+ Nước Gia-ven được sản xuất dưới dạng lỏng đóng chai nên có thể dễ dàng vận chuyển và lưu trữ.

+ Nước Gia-ven có những ứng dụng vượt bậc trong các nghành đặc biệt đối với khử trùng, diệt vi khuẩn, làm sạch và xử lý nước

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Nhược điểm:

+ Một chất có tính ăn mòn cao.

+ Nếu sử dụng một lượng lớn không an toàn vệ sinh sẽ gây ô nhiễm môi trường.

+ Không để nước Gia-ven tiếp xúc với không khí.

GV nhận xét nhóm 1,2:

GV: giao nhiệm vụ HS thực hiện theo nhóm

Dụng cụ làm bình điện phân từ các vật dụng đơn giản: hộp nhựa bảo quản thực phẩm, pin điện, sạc điện thoại, ruột bút chì to… đây là nguyên liệu dễ kiếm và tiết kiệm chi phí.

Sơ đồ bình điện phân.

Nhóm 3,4: Tìm hiểu, lên ý tưởng vẽ, mô tả các thiết bị làm bình điện phân. Lập bảng tiêu chi đánh giá bình điện phân.

Quá trình điện phân

GV nhận xét những cái làm được

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

và những cái chưa làm được của cả hai nhóm.

Với các nhiệm vụ của chủ đề, sản phẩm chủ đề được đánh giá theo các tiêu chí như sau:

Phiếu đánh giá số 1

STT Tiêu chí Điểm tối đa

1 Tham gia đầy đủ các thành viên trong nhóm, có minh chứng 4

hình ảnh hoặc video.

2 Trình bày rõ ràng, khoa học, sinh động. 2

3 Trả lời được những câu hỏi phản biện. 2

4 Quy trình sản xuất đơn giản dễ thực hiện. 2

Tổng 10

Phiếu đánh giá số 2

STT Tiêu chí Điểm tối đa

Sản phẩm bình điện phân

1 Bình điện phân làm từ dụng cụ nhỏ gọn, đơn giản, đúng 2

quy định

2 Bình điện phân phải kín để tránh khí clo bay ra ngoài gây 1,5

độc hại

3 Tiết kiệm tận dụng ắc quy thừa tại gia đình để sử dụng 1,5

Sản phẩm nước Gia-ven

4 Nước Gia-ven có màu vàng nhạt, mùi hắc. 2

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

5 Nước Gia-ven đựng trong chai nhựa có đẩy kín nắp 1,5

6 Thực nghiệm ứng dụng nước Gia-ven đạt hiểu quả: tẩy 1,5

trắng mẫu vải bẩn hoặc mẫu giấy có màu…

Tổng 10

Bước 4. GV thống nhất kế hoạch triển khai tiếp theo

Hoạt động chính Thời lượng

Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ chủ đề và trải nghiệm ứng dụng nước Gia-ven mua thị trường sử dụng tại nhà. HS trải nghiệm tại nhà và báo cáo tại lớp (1 tiết : 45 phút)

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và xác định kế hoạch thực hiện dự án 1 tuần (HS tự học ở nhà theo nhóm)

Tiết 2 (45 phút)

Hoạt động 3: Báo cáo kiến thức nền và kế hoạch thực hiện dự án

Hoạt động 4: Tiến hành các nghiên cứu, thử nghiệm và điều chỉnh 1 tuần (HS tự học ở nhà theo nhóm)

Hoạt động 5: Báo cáo, giới thiệu sản phẩm Tiết 3 (45 phút)

– GV nêu rõ nhiệm vụ tìm hiểu kiến thức nền ở nhà của hoạt động 2:

– Bài trình bày về kế hoạch thực hiện chủ đề được đánh giá theo các tiêu chí trong Phiếu đánh giá số 2.

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp( ở nhà)

- Mục tiêu: HS tự học và hình thành kiến thức về nước Gia-ven là: tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng, phương pháp điều chế; Xây dựng quy trình làm bình điện phân tại nhà; Xây dựng quy trình điều chế nước Gia-ven tại nhà.

- Nội dung: HS tự đọc sách, tài liệu, truy cập internet về kiến thức của nước Gia- ven và ý tưởng đề xuất điều chế nước Gia-ven. Ứng dụng thực tiễn về nước Gia- ven; HS thảo luận nhóm về các kiến thức và đề xuất phương án và tiến hành thực nghiệm; Phân tích kết quả thực nghiệm từ đó đề xuất quy trình điều chế nước Gia- ven; Chuẩn bị bài trình bày trước lớp ( các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint…).

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

- Dự kiến sản phẩm của HS: Cá nhân hoàn thành kiến thức nền cần đạt được vào vở ghi; Nhóm hoàn thành nhật ký làm việc và bản sơ đồ mô tả ý tưởng đề xuất quy trình sản xuất nước Gia-ven theo các bước. Trong mỗi bước mô tả chi tiết thao tác, nguyên liệu, tỉ lệ và điều kiện thực hiện, bài trình bày trước lớp.

halogen hóa học 10-THPT

- Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ cho HS

+ Nhóm 1: Nghiên cứu tính chất vật lý, tính chất hóa học, điều chế của nước Gia- ven.

+ Nhóm 2: Nghiên cứu quy trình làm bình điện phân tại nhà .

+Nhóm 3: Nghiên cứu quy trình điều chế nước Gia-ven.

+Nhóm 4: Nghiên cứu ứng dụng thực tiễn của nước Gia-ven như thế nào, giải thích tính tẩy màu của nước Gia-ven.

HS thực hiện nhiệm vụ theo nhóm: Tự đọc và nghiên cứu SGK, các tài liệu tham khảo, tìm kiếm thông tin trên internet; Đề xuất và thảo luận các ý tưởng ban đầu, thống nhất phương án làm bình điện phân để điều chế nước Gia-ven có hiệu quả.; Xây dựng và hoàn thiện được các quá trình làm bình điện phân để điều chế nước Gia-ven an toàn vệ sinh, tiết kiệm và đơn giản; Lựa chọn hình thức, chuẩn bị câu hỏi và chuẩn bị nội dung báo cáo để bảo vệ quan điểm của nhóm; GV quan sát, hỗ trợ HS khi cần thiết.

Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp

- Mục tiêu: Đề xuất, thực hiện và hoàn thiện quá trình làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven tại nhà.

- Nội dung: GV yêu cầu HS trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp để lựa chọn và hoàn thiện quá trình làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven; GV chuẩn hoá các kiến thức nền liên quan cho HS; yêu cầu HS chỉnh sửa, ghi lại các kiến thức này vào vở.

- Dự kiến sản phẩm của HS: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được các sản phẩm sau: Hồ sơ về quy trình làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven đã hoàn thiện theo góp ý; Bài ghi kiến thức liên quan được chuẩn hoá trong vở của HS.

- Cách thức tổ chức hoạt động:

Bước 1: GV tổ chức cho từng nhóm báo cáo nhiệm vụ học tập đã giao.

GV- HS Kết quả HS

GV yêu cầu HS trình bày

- Tính chất vật lý: dung dịch màu vàng, có mùi như khí clo, bị phân hủy bỡi ánh sáng. HS nhóm 1: báo cáo về tính

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

chất vật lý, tính chất hóa học, điều chế của nước Gia-ven.

- Tính chất hóa học: NaClO là muối của axit yếu (yếu hơn axit cacbonic), trong không khí nó tác dụng dần dần với CO2 tạo ra axit hipoclorơ HClO không bền :

NaClO + CO2 + H2O → NaHCO3 + HClO

Cả NaClO và HClO trong dung dịch đều có tính oxi hoá rất mạnh.

- Điều chế:

Trong phòng thí nghiệm, nước Gia-ven được điều chế bằng cách cho khí clo tác dụng với dung dịch NaOH loãng ở nhiệt độ thường.

Trong công nghiệp, nước Gia-ven được sản xuất bằng cách điện phân dung dịch muối NaCl (nồng độ từ 15 – 20%) trong thùng điện phân không có màng ngăn.

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑

Do không có màng ngăn nên Cl2 thoát ra ở anôt tác dụng vói NaOH (cũng vừa được tạo thành ở catôt) trong dung dịch tạo ra nước Gia-ven:

Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O

GV yêu cầu HS trình bày

HS nhóm 2: báo cáo về quy trình làm bình điện phân tại nhà.

GV yêu cầu HS trình bày

- Quy trình về điều chế nước Gia-ven từ điện phân dung dịch muối NaCl không có màng ngăn:

HS nhóm 3:báo cáo về quy trình điều chế nước Gia-ven.

+ Bước 1: pha dung dịch muối NaCl với nồng độ ( 15-20%)

+ Bước 2: cho dung dịch muối NaCl vào bình điện phân không có màng ngăn.

+ Bước 3: nhúng hai đầu ruột chì vào dung dịch muối NaCl. Hai ruột bút chì đóng vai trò là hai điện cực.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Phương trình thể hiện:

2NaCl + 2H2O → 2NaOH + H2 ↑ + Cl2 ↑

Khí H2 thoát ra ở catot, còn khí Cl2 thoát ra ở anot. Vì vậy cả hai điện cực đều thấy khí thoát ra.

Do chúng ta điện phân không có màng ngăn nên Cl2 dễ dàng thoát ra ở Anốt và phản ứng lại với dung dịch NaOH (dung dịch vừa tạo thành ở catôt) tạo ra hỗn hợp dung dịch nước Gia-ven.

Phương trình thể hiện:

Cl2 + 2NaOH →NaCl + NaClO + H2O

GV yêu cầu HS trình bày – Ứng dụng của nước Gia-ven

Dùng để tẩy trắng sợi vải, giấy. Nó cũng được dùng để khử mùi, sát trùng khi tẩy uế nhà vệ sinh hoặc những khu vực bị ô nhiễm khác.

HS nhóm 4: báo cáo về ứng dụng thực tiễn của nước Gia- ven như thế nào, giải thích tính sát trùng và tính tẩy màu của nước Gia-ven.

- Tính chất sát trùng và tính tẩy màu của nước Gia-ven là do NaClO phân hủy ra oxi nguyên tử có tính oxi hóa mạnh.

- GV đưa ra yêu cầu về: nội dung cần trình bày; thời lượng báo cáo; cách thức trình bày bản thiết kế và thảo luận.

Bước 2. Các nhóm khác nhận xét, nêu câu hỏi;

Bước 3. GV nhận xét, đánh giá các bài báo cáo (theo phiếu đánh giá ). Tổng kết, chuẩn hoá các kiến thức liên quan. GV điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ HS.

Bước 4. GV giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà triển khai sản xuất sản phẩm theo quy trình của nhóm mình; ghi lại các điều chỉnh (nếu có) của quy trình sản xuất sau khi đã hoàn thành sản phẩm và ghi giải thích; gợi ý các nhóm tham khảo thêm các tài liệu phục vụ cho việc chế tạo thử nghiệm sản phẩm (SGK, internet...).

Hoạt động 4: Chế tạo mẫu thử nghiệm và đánh giá.

- Mục tiêu: HS làm được bình điện phân và điều chế được nước Gia-ven dựa vào quy trình đã lựa chọn đảm bảo yêu cầu đặt ra; HS học được quy trình, phương pháp nghiên cứu thực nghiệm thông qua việc xác định các vật liệu phù hợp, đảm bảo đúng quy trình chế tạo với giá thành hợp lý; HS học được nguyên tắc an toàn trong chế tạo và thực nghiệm sản phẩm.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

- Nội dung hoạt động: HS sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước:(….) để tiến hành làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven theo quy trình; HS làm việc theo nhóm tại nhà và thực nghiệm sản phẩm; ghi chép lại công việc của từng thành viên, các điều chỉnh của quy trình chế tạo (nếu có) và giải thích lí do điều chỉnh; GV đôn đốc, hỗ trợ HS (nếu cần) trong quá trình các nhóm làm ra sản phẩm.

halogen hóa học 10-THPT

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được sản phẩm sau: bình điện phân và điều chế nước Gia-ven đáp ứng được các tiêu chí theo phiếu đánh giá.

- Cách thức tổ chức:

Bước 1: HS tìm kiếm, chuẩn bị các nguyên liệu dự kiến.

Bước 2: HS nhận nhiệm vụ và chế tạo được sản phẩm theo quy trình chế tạo đã có.

+ Nhóm 1,2: làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven tại nhà. Biểu diễn ứng dụng của nước Gia-ven tẩy trắng giấy.

+ Nhóm 3,4: làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven tại nhà. Biểu diễn ứng dụng của nước Gia-ven tẩy trắng vải.

Bước 4: HS điều chỉnh lại nguyên liệu và chế tạo, ghi lại nội dung điều chỉnh và giải thích lí do ( nếu cần phải điều chỉnh).

Bước 5: HS hoàn thiện bảng ghi danh mục các nguyên liệu và tính giá thành chế tạo sản phẩm.

Bước 6: HS đóng chai và sắp xếp sản phẩm, sẵn sàng cho phần triễn lãm sản phẩm; xây dựng bản báo cáo và tập trình bày, giới thiệu sản phẩm.

Hoạt động 5: trình bày – thảo luận sản phẩm bình điện phân và Nước Gia-ven (Tiết 2: 45 phút)

- Mục tiêu: HS giới thiệu về sản phẩm và kết quả nhóm đã thực hiện được để chứng minh sự phù hợp của sản phẩm với điều kiện thực tế cũng như đáp ứng được các tiêu chí đánh giá sản phẩm đã đặt ra ( Phiếu đánh giá số 2 ). HS thực hành được kỹ năng thuyết trình và phản biện kiến thức liên quan; rèn luyện được thói quen giữ gìn vệ sinh, an toàn trong chế tạo và thử nghiệm sản phẩm; hình thành ý thức về cải tiến, phát triển sản phẩm.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

trình thực hiện nhiệm vụ làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven .

halogen hóa học 10-THPT

- Dự kiến sản phẩm hoạt động HS: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được sản phẩm sau: Bình điện phân và nước Gia-ven theo đúng tiêu chí đánh giá.

+ Nhóm 1,2: làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven tại nhà. Biểu diễn ứng dụng của nước Gia-ven tẩy trắng giấy.

+ Nhóm 3,4: làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven tại nhà. Biểu diễn ứng dụng của nước Gia-ven tẩy trắng vải.

- Cách thức tổ chức hoạt động:

GV_HS Kết quả sản phẩm của HS

GV yêu cầu HS trình bày.

HS báo cáo quảng bá sản phẩm

+ Nhóm 1,2: làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven tại nhà. Biểu diễn ứng dụng của nước Gia-ven tẩy trắng giấy.

GV yêu cầu HS trình bày

HS báo cáo quảng bá sản phẩm

+ Nhóm 3,4: làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven tại nhà. Biểu diễn ứng dụng của nước Gia-ven tẩy trắng vải.

Bước 2. Thảo luận: đặt câu hỏi, nhận xét và đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ làm bình điện phân và điều chế nước Gia-ven. Sau công bố kết quả chấm sản phẩm theo tiêu chí của phiếu đánh giá.

Bước 3. GV đánh giá, kết luận và tổng kết; GV gợi mở về việc tìm hiểu kiến thức và mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho HS.

Bước 4. GV mở rộng trải nghiệm stem. Hướng dẫn HS làm poster tham gia thi sản phẩm khoa học kỹ thuật tại trường THPT Quỳnh Lưu 3.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

4.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm

Thiết kế và tổ chức được dạy học trải nghiệm STEM tại trường THPT nhằm đánh giá đúng đắn các giả thiết khoa học cũng như mức độ phù hợp của tiến trình dạy học theo chủ đề nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề cho HS ở trường THPT.

4.2.Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

Dạy học STEM hai chủ đề trên giúp HS hiểu về kiến thức và vận dụng được kiến thức liên môn giữa môn khoa học, toán học, tin học và công nghệ. Từ đó thấy được mối quan hệ giữa kiến thức hóa học với cuộc sống thực tiễn và phát triển năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo; đồng thời giáo dục ý thức giữ gìn an toàn thực phẩm khi làm muối, muối ớt và nước G ia-ven.

Chọn đối tượng thực nghiệm là HS lớp 10A1 và lớp đối chứng là lớp 10A5 tại

trường THPT nơi tôi công tác và tôi trực tiếp giảng dạy.

4.3.Tiến hành thực nghiệm sư phạm

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10 được tiến hành thực nghiệm sư phạm thông qua 5 hoạt động. Sau mỗi hoạt động cho các nhóm HS chấm chéo lẫn nhau, GV chấm và kết thúc dạy học STEM các nhóm tổng hợp kết quả.

4.3.2. Phương pháp thực nghiệm - Tiến hành trải nghiệm và dạy học STEM theo các kế hoạch bài dạy đã xây dựng, áp dụng với 10A1 trường THPT tôi đang công tác.

- Thiết kế và tổ chức cho HS các kiểm tra thường xuyên sau mỗi chủ đề. Lập bảng thống kê kết quả phân loại học tập. Tổng kết, đánh giá chung cho quá trình thực hiện chủ đề.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

- Triển khai thăm dò tự đánh giá sự phát triển dạy học STEM của HS theo phiếu ở phần phụ lục. Lập bảng thống kê và xử lý thống kê.

halogen hóa học 10-THPT

4.4.Kết quả thực nghiệm

4.4.1.Kết quả các bài kiểm tra

Lớp Số HS Điểm kiểm tra thường xuyên của

Lớp 10A5( áp dụng phương pháp học truyền thống)

Lớp 10A1( áp dụng dạy học trải nghiệm STEM)

Giỏi Khá Trung bình

Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ %

10A5 42 6 14,29% 10 23,8% 26 61,91%

10A1 46 25 54,35% 19 41,3% 2 4,35%

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

Thông qua kết quả điểm thường xuyên trên ta thấy: lớp 10A1 (áp dụng dạy

học STEM) cao hơn hẳn lớp 10A5 (không áp dụng dạy học STEM) .Từ đó khẳng định việc áp dụng dạy học STEM 10A1 giỏi là chủ yếu đạt hiệu quả cao hơn lớp 10A5.

Kết quả đó cho thấy dạy học STEM này đã giúp HS phát triển cả về số lượng

và chất lượng. Điều đó chứng tỏ rằng càng nên tổ chức nhiều hơn các chủ đề STEM để học tập, để HS có thể càng ngày càng phát triển.

4.4.2.Kết quả các phiếu điều tra

Phiếu điều tra lớp 10A5 về việc học môn hóa học bằng phương pháp truyền thống và lớp 10A1 về việc học môn hóa học thông qua 2 chủ đề STEM được triển khai như sau:

Lớp Số HS Nhận xét

Rất thích Thích Không thích

Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ %

10A5 42 6 14,29% 10 23,8% 26 61,91%

10A1 46 25 54,35% 19 41,3% 2 4,35%

Trước và sau thực hiện 2 chủ đề tôi đã phát phiếu hỏi cho 46 HS lớp 10A1 và

42 HS lớp 10A5 trường THPT nơi tôi công tác theo mẫu.

Theo kết quả trên cho thấy việc học tổ chức dạy học STEM HS thích học hơn là dạy học theo phương pháp truyền thống. Vì khi dạy học STEM HS mong muốn được khám phá, sáng tạo để làm ra được các sản phẩm có ứng dụng trong thực tiễn. Từ đó tại trường THPT nơi tôi công tác đã thành lập cuộc thi sản phẩm khoa học kĩ thuật để phát huy tính sáng tạo của HS đáp ứng với thời đại hiện nay.

Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương

halogen hóa học 10-THPT

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

Giáo dục STEM là một định hướng có ý nghĩa quan trọng trong việc tạo hứng thú, sở thích, động cơ học tập cho HS cũng như giá trị quan trọng trong hình thành và phát triển năng lực cho HS. Dạy học trải nghiệm STEM còn phát huy tính sáng tạo, đặc biệt là sự hiểu biết và vận dụng linh hoạt CNTT. Các em tỏ ra rất thích thú khi được tìm hiểu cuộc sống thực tiễn quanh mình, từ đó nhận ra mối quan hệ mật thiết giữa Hóa học và cuộc sống, càng yêu thích môn học hơn.

Quá trình nghiên cứu và thực hiện đề tài dạy học trải nghiệm hai chủ đề STEM chương halogen hóa 10-THPT tôi thấy chủ đề đã cung cấp cho HS những kỹ năng mềm như giải quyết vấn đề, tư duy phản biện, kỹ năng cộng tác, khả năng giao tiếp... rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm và hướng đến thành quả chung của cả đội. Dạy học trải nghiệm STEM không những giúp cho các em những kiến thức Hóa học gần gũi với cuộc sống mà còn giáo dục cho HS ý thức về an toàn thực phẩm, an toàn về sức khỏe của bản thân và cộng đồng.

Dạy học trải nghiệm STEM, không những HS mà bản thân GV cũng học hỏi và phát triển được rất nhiều kĩ năng quan trọng. Nhưng bên cạnh những ưu điểm đó, dạy học STEM còn những hạn chế như: GV đang phải tự nghiên cứu và học hỏi từ đồng nghiệp; Trường học còn thiếu cơ sở vật chất; Hoạt động đánh giá kiểm tra năng lực HS còn dựa trên điểm số…

Hướng phát triển của đề tài: “ thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10 THPT ” tương đối rộng, không chỉ bó hẹp khi tham gia học tập ở THPT và thi sản phẩm khoa học kỹ thuật cấp trường mà khơi dậy tinh thần đam mê học hỏi không ngừng của bản thân để phát triển sản phẩm muối và nước Gia-ven ra thị trường để đáp ứng nhu cầu cuộc sống hiện nay.

2. Kiến nghị: - Đầu tư cơ sở vật chất đúng, đủ xây dựng phòng học bộ môn theo định hướng STEM

- Bồi dưỡng nâng cao năng lực của đội ngũ GV về giáo dục STEM .

- Học đi đôi với hành, tổ chức các hoạt động ngoại khóa thúc đẩy ứng dụng lý thuyết SGK vào thực tiễn.

- Ứng dụng công nghệ nhưng không quên những vật liệu dễ dàng, thân thiện, và gần gũi xung quanh cuộc sống chúng ta.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Bộ giáo dục và đào tạo tài liệu tập huấn về giáo dục STEM.

[2]. Trịnh Văn Biều (2010), Các phương pháp dạy học tích cực, Trường ĐHSP TPHCM.

[3]. Thiết kế và tổ chức chủ đề giáo dục STEM, Nguyễn Thanh Nga (chủ biên),

( dành cho HS THCS và THPT), ĐHSP TPHCM.

[4]. Nguyễn Cương (chủ biên), Nguyễn Mạnh Dung (2006), Phương pháp dạy học hóa học, tập 1, Nhà xuất bản Đại học sư phạm.

[5]. Nguyễn Cương, Nguyễn Ngọc Quang, Dương Xuân Trinh (1995), Lý luận dạy học hóa học, tập 1, NXBGD Hà Nội.

[6]. Giáo dục STEM từ trải nghiệm thực hành đến tư duy sáng tạo , Nguyễn Thanh Hải ( chủ biên).

[7]. PGS – TS Nguyễn Khắc Nghĩa (1997), Áp dụng toán học thống kê để xử lí số liệu thực nghiệm, Đại học Vinh.

PHỤ LỤC

Một số hình ảnh hoạt động nhóm của các tổ lớp 10A1

Một số hình ảnh sản phẩm nước Gia-ven

Bình điện phân

Nước gia ven

Một số hình ảnh sản phẩm muối NaCl

Sản phẩm 4 loại muối ớt

HỒ SƠ HỌC TẬP STEM

Tên nhóm:…………………………………………….

Lớp:……………………………………………………

GV hướng dẫn:……………………………………….

Tổ chuyên môn: ……………………………………….

Phiếu học tập số 1

Tên nhóm......................................................................

Chủ đề : ……………………………………………….

Danh sách và vị trí nhân sự:

Vị trí Mô tả nhiệm vụ Tên thành viên

Nhóm trưởng ……………………… …. Quản lý các thành viên trong nhóm, hướng dẫn, góp ý, đôn đốc các thành viên trong nhóm hoàn thành nhiệm vụ

Thư ký Ghi chép, lưu trữ hồ sơ học tập của nhóm ……………………… ….

Phát ngôn viên Thành viên ……………………… ….

Pho to hồ sơ, tài liệu học tập Thành viên ……………………… ….

Chụp ảnh, ghi hình minh chứng của nhóm Thành viên ……………………… ….

Mua vật liệu Thành viên

Các nhiệm vụ là dự kiến, có thể thay đổi theo thực tế triển khai nhiệm vụ của nhóm, một thành viên có thể đảm nhận nhiều công việc.

Phiếu học tập số 2

Chuẩn bị kiến thức nền về các môn tích hợp.

Các nhóm HS cần thực hiện các nhiệm vụ sau:

1. Môn Hóa Học?

2. Môn toán học ?

3. Môn Vật lý?

4. Môn Công Nghệ?

5. Môn Sinh Học?

Phiếu học tập số 3

Dụng cụ Nguyên liệu Định lượng Tác dụng Cần lưu ý

Trình bày quy trình sản xuất và thử nghiệm của sản phẩm:

……………………………………………………………………………………

Phiếu học tập số 4

Dự kiến báo cáo chào hàng sản phẩm

……………………………………………………………………………………

Gợi ý bảng tính chi phí chế tạo sản phẩm

TT Nguyên vật liệu Đơn giá Đơn vị tính Số lượng Thành tiền

(VNĐ)

1 …..

2 …

3 …

Tổng kinh phí

Phiếu thăm dò từ GV dạy hóa tại trường THPT huyện quỳnh lưu

Phiếu thăm dò từ GV THPT Có Không

Câu 1 GV có mong muốn cho HS trải nghiệm STEM không?

Câu 2 GV có muốn cho HS vận dụng kiến thức liên môn làm ra những sản phẩm có ứng dụng thực tiễn cao không?

Câu 3 GV có thường xuyên áp dụng dạy học STEM cho HS

THPT chưa?

Câu 4 GV có đánh giá cao hiểu quả dạy học STEM mang lại như: tư duy phản biện; năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn; năng lực hợp tác; năng lực thiết kế, chế tạo không?

Câu 5 GV có cho rằng dạy học STEM cần nhiều thời gian để

thực hiện không?

Câu 6 GV có cho rằng dạy học STEM không phù hợp với hình

thức thi cử hiện nay không?

Phiếu thăm dò từ phía HS tại trường tôi đang công tác

Phiếu thăm dò từ GV THPT Có Không

Câu 1 Các em có thích GV giao nhiệm vụ nghiên cứu kiến thức liên môn để tạo ra những sản phẩm ứng dụng cao trong thực tiễn không?

Câu 2

Sau khi học lí thuyết trên lớp các em có hay nghiên cứu thêm về ứng dụng của môn hóa học trong thực tiễn

không?

Câu 3 Các em có gặp nhiều khó khăn trong quá trình làm ra sản

phẩm không?

Câu 4 Các em có được nhiều hiểu biết khi tham quan hay thực

nghiệm trong thực tiễn không?

Câu 5 Các em có thấy bản thân phát triển được nhiều năng lực

khi dạy học STEM không?

Câu 6 Các em thấy hứng thú của việc học STEM mang lại

không?

Phiếu điều tra HS sau khi áp dụng dạy học STEM và HS áp dụng dạy học theo phương pháp truyền thống.

Lớp Số HS Nhận xét

Rất thích Thích Không thích

Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ %

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10-THPT

Mục đích nghiên cứu sáng kiến là thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm stem chương halogen hóa học 10-THPT nhằm nâng cao hiệu quả dạy học hóa học và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS lớp 10-THPT.

Chủ đề:

Sáng kiến kinh nghiệm lớp 10

SKKN STEM 10

Đề tài:

Lĩnh vực: Hóa Học

TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 3

---------------------------

Đề tài:

Lĩnh vực: Hóa Học

Họ và tên: Trần Thị Thúy Ngân

Tổ: Tự Nhiên

Điện thoại: 0986640223

Năm: 2020 - 2021

PHẦN I: PHẦN MỞ ĐẦU ............................................................................................ 1

1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................................ 1

2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................. 1

3. Đối tượng nghiên cứu ................................................................................................ 2

4. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................. 2

5. Phương pháp nghiên cứu .......................................................................................... 2

6. Kế hoạch nghiên cứu ................................................................................................. 2

7. Đóng góp mới của đề tài ............................................................................................ 3

PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ........................................................................ 4

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN .................................................................................. 4

1.3. Vai trò của giáo dục STEM với việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho HS .................................................................................................................................. 14

1.4. Tổ chức dạy học trải nghiệm STEM môn Hóa Học THPT .............................. 15

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THỰC TIỄN ........................................................................... 15

2.1. Thực trạng sử dụng và phát triển hoạt động dạy học trải nghiệm STEM ở THPT ............................................................................................................................ 15

2.2. Thuận lợi và khó khăn trong việc áp dụng đề tài. ............................................. 16

CHƯƠNG 3: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: “THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC MỘT SỐ

HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC TRẢI NGHIỆM STEM CHƯƠNG HALOGEN HÓA

HỌC 10-THPT” ........................................................................................................... 18

3.1. Sơ lược về chương halogen hóa học 10 THPT ” ................................................ 18

3.2. Xây dựng các hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10 THPT ” .................................................................................................................... 18

3.4. Thiết kế và tổ chức một số hoạt động dạy học trải nghiệm STEM chương halogen hóa học 10-THPT: ......................................................................................... 20

CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .............................................................. 47

4.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 47

4.2.Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm........................................................................... 47

4.3.Tiến hành thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 47

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 50

1. Kết luận .................................................................................................................... 50

2. Kiến nghị: ................................................................................................................. 50

1.2.5. Bảng kiểm tự rà soát kế hoạch dạy học STEM

CHƯƠNG 3: GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ: “THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC TRẢI NGHIỆM STEM CHƯƠNG HALOGEN HÓA HỌC 10-THPT”

Tài liệu liên quan

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế một số hoạt động giáo dục STEM trong dạy học chương 5 Vi sinh vật và ứng dụng, Sinh học 10 bộ sách Chân trời sáng tạo

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

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và tổ chức dạy học STEM chủ đề ứng dụng tin học trong chương trình Tin học 10 THPT nhằm phát huy tính tích cực và tự chủ của học sinh

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Vận dụng dạy học STEM chủ đề: Giải quyết vấn đề với sự trợ giúp của máy tính nhằm tăng hứng thú và phát huy năng lực sáng tạo của học sinh THPT Quỳnh Lưu 4 thông qua dạy học lập trình Python

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Chuyển đổi số trong dạy học STEM chủ đề: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng - Sinh học 10 THPT

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức dạy học STEM nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh lớp 10 tại trường THPT Thái Hoà

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát triển năng lực vận dụng kiến thức sinh học 10 vào thực tiễn, thông qua làm một số sản phẩm từ ứng dụng quá trình phân giải của VSV theo định hướng giáo dục STEM

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Dạy học chủ đề Vai trò và ứng dụng của vi sinh vật - Sinh học 10 theo định hướng STEM giúp học sinh vận dụng để xử lí chất thải trong chăn nuôi tại gia đình, gia trại và trang trại

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Khơi dậy niềm đam mê nghiên cứu khoa học, phát triên năng lực sáng tạo cho học sinh THPT thông qua dạy học STEM: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng- Sinh học 10

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Dạy học chủ đề elip – Toán 10 theo định hướng giáo dục STEM

Tài liêu mới

Sáng kiến kinh nghiệm Tiểu học: Một số biện pháp chỉ đạo công tác phụ đạo học sinh gặp khó khăn trong học tập ở trường tiểu học

Sáng kiến kinh nghiệm Tiểu học: Một số biện pháp rèn kĩ năng sử dụng đúng dấu câu khi viết văn cho học sinh lớp 5

Sáng kiến kinh nghiệm Tiểu học: Một số kinh nghiệm trong phong trào cưu mang giúp đỡ học sinh có hoàn cảnh khó khăn

Sáng kiến kinh nghiệm Tiểu học: Một số giải pháp nâng cao chất lượng hoạt động thư viện theo Thông tư số 16/2022/TT-BGDĐT ở trường tiểu học khu vực miền núi

Sáng kiến kinh nghiệm Tiểu học: Đổi mới công tác quản lý nhằm nâng cao chất lượng dạy học tại Trường Tiểu học Ba Trại A

Sáng kiến kinh nghiệm Tiểu học: Một số kinh nghiệm bồi dưỡng nâng cao chất lượng giáo viên trong trường Tiểu học

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp giúp trẻ 3-4 tuổi phát triển tư duy, sáng tạo thông qua hoạt động trải nghiệm tại trường mầm non

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp giúp trẻ 5-6 tuổi tiếp cận môn võ thuật Karatedo tại Trường Mầm non Ngọc Mỹ A

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp chỉ đạo nâng cao chất lượng hoạt động chăm sóc nuôi dưỡng trẻ trong trường mầm non

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp chỉ đạo giáo viên mẫu giáo tổ chức tốt mô hình “Bé với các hoạt động trải nghiệm” trong trường mầm non

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp nâng cao chất lượng đội ngũ ở trường mầm non

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp xây dựng lớp học lấy trẻ làm trung tâm

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp giúp trẻ 5-6 tuổi học tốt hoạt động làm quen chữ viết

Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Ứng dụng phần mềm Mozabook để nâng cao hiệu quả giảng dạy

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Sử dụng bản đồ tồ duy trong dạy học Tiếng Việt ở trường THPT

AI tóm tắt

Giới thiệu tài liệu

Đối tượng sử dụng

Từ khoá chính

Nội dung tóm tắt

Giới thiệu

Về chúng tôi

Việc làm