Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản

Chia sẻ: Ganuongmuoiot | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

29
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên của đề tài nhằm nhấn mạnh đến năng lực tìm tòi học hỏi, khai thác các tài liệu liên quan đến vấn đề học tập và định hướng cách khai thác thông tin từ tài liệu thu thập được một cách có hiệu quả, năng lực tự nghiên cứu và làm việc nhóm; năng lực thực hiện sản phẩm; năng lực thuyết trình giúp học sinh tự tin giao tiếp trước đám đông và khả năng thuyết trình các sản phẩm do chính các em tìm tòi.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản

MỤC LỤC PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................... 1 I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................ 1 2. Điểm mới của đề tài ....................................................................................... 2 3. Phạm vi áp dụng ............................................................................................. 2 PHẦN B. NỘI DUNG ................................................................................ 3 I. CỞ SỞ KHOA HỌC ...................................................................................... 3 1. Cơ sở lý luận: ................................................................................................. 3 2. Cở sở thực tiễn ............................................................................................... 4 II. TỔNG QUAN CHUNG VỀ GIÁO DỤC STEM ........................................... 5 1. Giới thiệu chung ............................................................................................. 5 2. Hình thức tổ chức giáo dục STEM ................................................................. 5 3. Điều kiện để triển khai giáo dục STEM .......................................................... 6 4. Bài học STEM ................................................................................................ 6 5. Thiết kế bài học STEM................................................................................... 7 6 . Quy trình chung............................................................................................. 8 III. CHỦ ĐỀ : PHÂN BÓN ................................................................................ 13 1. Giáo án STEM theo cách riêng ...................................................................... 13 2. Giáo án chủ đề “ Phân bón hóa học”: Gồm 3 tiết ............................................ 15 2.1. Tiết 1: “Tìm hiểu một số loại phân bón hóa học: Khái niệm phân bón hóa học và phân loại. Tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế phân đạm, lân, kali, NPK, và vi lượng”. ..................................................................... 15 2.2. Tiết 2: “Liên hệ thực tế và khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh với dự án GREEN WASTE” ........................................................................................... 22 2.3. Tiết 3: “Giáo dục STEM với dự án “ GREEN WASTE” .............................. 28 PHẦN III: KẾT LUẬN ...................................................................................... 42 1. Ý nghĩa của đề tài: .......................................................................................... 42 2. Kiến nghị:...................................................................................................... 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 43 0
PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ II. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1. Lý do chọn đề tài Nằm trong lộ trình đổi mới đồng bộ phương pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá ở các trường phổ thông theo định hướng phát triển năng lực của học sinh trên tinh thần Nghị quyết 29 - NQ/TƯ về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Theo Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 04/05/2017 đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông” đồng thời đưa ra nhiệm vụ: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông. 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. Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được hiểu và triển khai theo những cách khác nhau. Giáo viên thực hiện giáo dục STEM thông qua hoạt động dạy học để kết nối kiến thức học đường với thế giới thực, giải quyết các vấn đề thực tiễn, nâng cao hứng thú, hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất cho học sinh. Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là: - Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất. - Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh. - Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh. - Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. 1
- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trước sự bùng nổ của cuộc cách mạng 4.0. Vì vậy, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản”. Tuy nhiên, đề tài này không tránh được các thiếu sót, chúng tôi rất mong được sự góp ý của các đồng nghiệp cùng các em học sinh. 2. Điểm mới của đề tài - Trong đề tài này, chúng tôi đã sử dụng kiến thức liên môn, hiểu biết thực tiễn gắn bó với đời sống con người, kinh doanh ngành nghề tại địa phương và khơi dậy lòng trắc ẩn của học sinh với tình yêu thương con người, yêu quê hương đất nước; ý thức bảo vệ sức khỏe bản thân và cộng đồng;… cho một bài cụ thể, đó là bài “phân bón hóa học- hóa học lớp 11- chương trình chuẩn” để từ đó học sinh có thể tự tìm hiểu, sáng tạo ra những loại phân bón hữu cơ từ những phế phẩm của rau củ quả,…, nhằm giúp học sinh có ý thức tiết kiệm, và tích cực trong bài học, thông qua đó phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh, giúp các em yêu thích hơn môn hóa học, cũng như các môn toán, khoa học; công nghệ; kỹ thuật, giáo dục công dân… - Hình thành và phát triển phẩm chất, tư tưởng, ý chí, tình cảm, giá trị, kĩ năng sống và những năng lực chung cần có ở con người trong xã hội hiện đại nói chung và các em học sinh lớp 11 THPT (trung học phổ thông) nói riêng. - Hình thức tổ chức: Đa dạng, phong phú, mềm dẻo, linh hoạt, mở về không gian, thời gian, quy mô, đối tượng và số lượng. Học sinh có nhiều cơ hội trải nghiệm với các mức độ khác nhau (giáo viên, phụ huynh, nhà hoạt động xã hội, chính quyền, doanh nghiệp,...) - Kiểm tra, đánh giá: Nhấn mạnh đến năng lực tìm tòi học hỏi, khai thác các tài liệu liên quan đến vấn đề học tập và định hướng cách khai thác thông tin từ tài liệu thu thập được một cách có hiệu quả, năng lực tự nghiên cứu và làm việc nhóm; năng lực thực hiện sản phẩm; năng lực thuyết trình giúp học sinh tự tin giao tiếp trước đám đông và khả năng thuyết trình các sản phẩm do chính các em tìm tòi. 3. Phạm vi áp dụng Sáng kiến kinh nghiệm: “ Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản”đã được tổ chuyên môn trao đổi, thảo luận, thống nhất áp dụng vào thực tế tại trường THPT Huỳnh Thúc Kháng, Thành phố Vinh, Nghệ An với chủ đề “Phân bón hóa học – SGK lớp 11 chương trình chuẩn” và đã mang lại hiệu quả cao. 2
PHẦN B. NỘI DUNG II. CỞ SỞ KHOA HỌC 2. Cơ sở lý luận: Thời gian gần đây, thuật ngữ STEM, giáo dục STEM được nhắc tới nhiều, không chỉ bởi các thầy cô giáo, các chuyên gia giáo dục, mà còn có cả các chính trị gia, lãnh đạo các tập đoàn công nghệ toàn cầu, điều này cho thấy vai trò và ý nghĩa quan trọng của giáo dục STEM. Việc khuyến khích, thúc đẩy giáo dục STEM tại mỗi quốc gia đều hướng tới mục đích phát triển nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của các ngành nghề liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học từ đó nâng cao được sức cạnh tranh của nền kinh tế của quốc gia đó trong bối cảnh toàn cầu hóa, sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ, mà đang hiện hữu là cuộc cách mạng 4.0. Liên quan đến giáo dục STEM, ngày 4 tháng 5 năm 2017 vừa qua, Thủ tướng Chính phủ ban hành chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó có những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam. Một trong các giải pháp là: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông…”. Chỉ thị cũng giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 - 2018. Nâng cao năng lực nghiên cứu, giảng dạy trong các cơ sở giáo dục đại học; tăng cường giáo dục những kỹ năng, kiến thức cơ bản, tư duy sáng tạo, khả năng thích nghi với những yêu cầu của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4”. Với việc ban hành Chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông. Điều này sẽ tác động lớn tới việc định hình chương trình giáo dục phổ thông mới. Đối với môn Hóa học, việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tiếp cận năng lực, đặc biệt chú trọng định hướng phát triển năng lực thông qua thiết kế hoạt động dạy học cho mỗi nội dung, mỗi chủ đề học tập là trọng tâm của chương trình mới. Một trong các phương pháp giáo dục được lựa chọn là kết hợp giáo dục STEM trong dạy học nhằm phát triển cho học sinh khả năng tích hợp các kiến thức kỹ năng của các môn học Toán - Kỹ thuật - Công nghệ và Hoá học vào việc nghiên cứu giải quyết một số tình huống thực tiễn. Đăc biệt, đối với bài “Phân bón hóa học” nếu chỉ dạy theo kiến thức sách giáo khoa và theo chuẩn kiến thức kỹ năng thì khả năng gây hứng thú; việc phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên; năng lực giải quyết các vấn đề thực tiễn…chưa được cao. Như vậy, mục tiêu giáo dục STEM không nhằm đào tạo ngay ra những nhà khoa học hay để tạo ra các sản phẩm có tính thương mại, cạnh tranh, mà nhằm tạo ra những con người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, năng lực, bản lĩnh để thích nghi với 3
cuộc sống hiện đại, như các năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Giáo dục STEM cũng giúp các em phát triển các năng lực chuyên môn ở dạng tích hợp; khơi gợi niềm say mê học tập cho học sinh và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân. 2. Cở sở thực tiễn 2.1. Thuận lợi: - Trong những năm gần đây, trường THPT Huỳnh Thúc Kháng luôn tổ chức tuyên truyền, tập huấn hoạt động nghiên cứu khoa học, giáo dục STEM, chia sẽ kinh nghiệm,… Nhà trường đề xuất các chính sách để thúc đẩy giáo dục STEM, quan tâm tới việc chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu của sự phát triển khoa học, công nghệ, quán triệt giáo dục STEM theo cách quan tâm tới nâng cao vai trò, vị trí, sự phối hợp giữa các môn học có liên quan trong chương trình… nhằm hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh. Đồng thời hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học mang tính đại đà toàn trường… Nhận thấy, để áp dụng tốt giáo dục STEM, cần đảm bảo các yếu tố như liên môn, thực hành và làm việc nhóm. Giáo dục STEM có thể thực hiện dưới nhiều hình thức, trong chương trình chính khóa, cụ thể là dạy theo chủ đề từng môn và những chủ đề tích hợp liên môn; trong các câu lạc bộ và hoạt động nghiên cứu khoa học, dưới hình thức làm việc nhóm, làm việc cá nhân. Chương trình các môn học có thể gợi ý các chủ đề áp dụng STEM hoặc các phạm vi mà học sinh có thể thực hiện nghiên cứu khoa học. 2.2. Khó khăn: - Bên cạnh đó vẫn còn một số giáo viên chưa dám mạnh dạn thay đổi phương pháp dạy học, còn ngại khó khăn, tìm tòi học hỏi vận dụng kiến thức liên môn để định hướng giáo dục STEM. Dạy học liên môn là phải xác định các nội dung kiến thức liên quan đến hai hay nhiều môn học để dạy học, tránh việc học sinh phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học khác nhau. Là một trong những quan điểm giáo dục đang được quan tâm. Thực hiện dạy học tích hợp cùng với việc kết hợp các câu hỏi, bài tập thực tiễn sẽ mang lại nhiều lợi ích trong việc định hướng phát triển năng lực phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh, năng lực giải quyết các vấn đề liên quan thực tiễn. Trong thực tế các trường hiện nay nhiều giáo viên còn ngần ngại sử dụng kiến thức tích hợp do nó liên quan đến nhiều bộ môn, do chưa chịu khó tìm hiểu kiến thức, sâu sát với thực tế. Mặt khác, các tài liệu tích hợp, tài liệu liên quan thực tế của môn học chưa nhiều trong khi sách giáo khoa chưa cung cấp đủ tài liệu cần thiết. Điều này đòi hỏi giáo viên phải tích cực, chủ động tìm hiểu thêm kiến thức, làm phong phú thêm bài học, biết đặt những câu hỏi định hướng cho học sinh, giúp học sinh phát triển những năng lực cần thiết. 4
- Về phía học sinh, đa phần học sinh còn cảm giác STEM là một lĩnh vực nào đó mới mẻ, ngại khám phá mà đang còn học theo tư duy giải bài tập nhanh để đạt mục đích là điểm cao trong các kì thi THPT Quốc Gia. - Cơ sở vật chất, trang thiết bị của trường chưa đảm bảo yêu cầu phục vụ cho giáo viên và học sinh dạy - học theo định hướng STEM. II. TỔNG QUAN CHUNG VỀ GIÁO DỤC STEM 1. Giới thiệu chung 1.1. Khái niệm 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. Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001. Khi đề cập tới STEM, giáo dục STEM, cần nhận thức và hành động theo cả hai cách hiểu sau đây: Một là, tư tưởng (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, thúc đẩy giáo dục 4 lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán với mục tiêu định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế. Hai là, phương pháp tiếp cận liên môn (khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán) trong dạy học với mục tiêu: nâng cao hứng thú học tập; vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn; kết nối trường học và cộng đồng; định hướng hành động, trải nghiệm trong học tập; hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất người học. 1.2. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM - Đảm bảo giáo dục toàn diện. - Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. - Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh. - Kết nối trường học với cộng đồng - Hướng nghiệp, phân luồng. 3. Hình thức tổ chức giáo dục STEM 2.1. Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM Khi hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo hướng tiếp cận liên môn. Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần. Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập. 5
2.2. Hoạt động trải nghiệm STEM Học sinh được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. Các trường phổ thông có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ. Cần có sự tham gia, hợp tác của các bên liên quan như: cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các trường đại học, doanh nghiệp. Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của học sinh, diễn ra định kỳ, trong cả năm học. 2.3. Hoạt động nghiên cứu khoa học Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo KHKT với nhiều chủ đề khác nhau. 3. Điều kiện để triển khai giáo dục STEM Nhà trường cần đảm bảo có sự quan tâm đầy đủ và toàn diện tới lĩnh vực giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, Tin học. Sự coi nhẹ một trong các lĩnh vực trên, giáo dục STEM ở phổ thông sẽ không đạt hiệu quả. Cần có sự hiểu biết đầy đủ, toàn diện và thống nhất về nhận thức; về giáo dục STEM; quan tâm bỗi dưỡng đội ngũ giáo viên các môn khoa học, công nghệ, toán, tin; kết nối với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, các trung tâm nghiên cứu, các cơ sở sản xuất để khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất hỗ trợ các hoạt động giáo dục STEM. 4. Bài học STEM 4.1. Chu trình STEMM Mối quan hệ giữa Khoa học, Công nghệ, Toán học, Tin học trong sự phát triển của KHKT (Khoa học kỹ thuật) được thể hiện khái quát trtong chu trình STEM dưới đây: Science (Khoa học) Technology Mathematic Knowledge (Công nghệ) (Toán học) (Kiến thức) Engineeri ng (Kĩ thuật) 6
4.2. Năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ HS được phát triển tư duy phản biện và sáng tạo để đặt ra những câu hỏi khoa học, xác định những vấn đề cần giải quyết."Giả thuyết khoa học" nếu được kiểm chứng là đúng sẽ trở thành tri thức khoa học mới; "giải pháp giải quyết vấn đề" nếu được thử nghiệm thành công sẽ sinh ra công nghệ mới. Nhằm phát triển các năng lực cho HS như: năng lực tự chủ và tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo; năng lực ngôn ngữ, tính toán, tìm hiểu tự nhiên và xã hội, công nghệ, tin học, thẩm mĩ. 4.3. Các hoạt động trong bài học STEM Học sinh được hoạt động học theo hướng "trải nghiệm" việc phát hiện và giải quyết vấn đề trong sáng tạo KHKT, trong quá trình học tập kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn gồm các loại hoạt động chính sau: a. Hoạt động tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề Giải quyết một tình huống hoặc tìm hiểu, cải tiến một ứng dụng kĩ thuật nào đó. Học sinh cần phải thu thập được thông tin, phân tích được tình huống, giải thích được ứng dụng kĩ thuật, từ đó xuất hiện các câu hỏi hoặc xác định được vấn đề cần giải quyết. b. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền Từ những câu hỏi hoặc vấn đề cần giải quyết, học sinh được yêu cầu/hướng dẫn tìm tòi, nghiên cứu để tiếp nhận kiến thức, kĩ năng cần sử dụng cho việc trả lời câu hỏi hay giải quyết vấn đề. Hoạt động này bao gồm: nghiên cứu tài liệu khoa học (bao gồm sách giáo khoa); quan sát/thực hiện các thí nghiệm, thực hành; giải các bài tập/tình huống có liên quan để nắm vững kiến thức, kĩ năng. c. Hoạt động giải quyết vấn đề Về bản chất, hoạt động giải quyết vấn đề là hoạt động sáng tạo khoa học, kĩ thuật, nhờ đó giúp cho học sinh hình thành và phát triển các phẩm chất và năng lực cần thiết thông qua việc đề xuất và kiểm chứng các giả thuyết khoa học hoặc đề xuất và thử nghiệm các giải pháp kĩ thuật. 5. Thiết kế bài học STEM 5.1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM Để tổ chức được các hoạt động nói trên, mỗi bài học STEM cần phải được xây dựng theo 6 tiêu chí sau: Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế (1). xác định vấn đề nghiên cứu; (2). nghiên cứu kiến thức nền ; 7
(3). đề xuất nhiều ý tưởng cho các giải pháp; (4). lựa chọn giải pháp tối ưu; (5). phát triển và làm phân bón hữu cơ; (6). thử nghiệm và đánh giá; (7). hoàn thiện sản phẩm. Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà học sinh đã và đang học Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập 5. 2. Quy trình xây dựng bài học STEM Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học. Bước 5: Tổ chức thực hiện bài học STEM 6 . Quy trình chung - Xác định vấn đề: Giao nhiệm vụ cho học sinh (hoạt động tìm hiểu thực tiễn, công nghệ), giúp học sinh phát hiện vấn đề, làm rõ tiêu chí của sản phẩm. - Nghiên cứu kiến thức nền: Cung cấp tài liệu khoa học và hướng dẫn học sinh thực hiện (hoạt động nghiên cứu, tiếp nhận kiến thức), giúp học sinh tiếp thu được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình. Giải quyết vấn đề: Học sinh được hướng dẫn để đề xuất các giả thuyết khoahọc/giải pháp giải quyết vấn đề; rút ra các hệ quả có thể kiểm chứng/lựa chọn giải pháp khả thi; thiết kế thí nghiệm kiểm chứng/thiết kế mô hình hoặc mẫu thử nghiệm; tiến hành thí nghiệm kiểm chứng/chế tạo mô hình hoặc mẫu thử nghiệm; phân tích số liệu thực nghiệm/thử nghiệm và đánh giá; rút ra kết luận khoa học/hoàn thiện mô hình hoặc mẫu thiết kế. Sau khi đã học được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu của chương trình các môn học có liên quan, học sinh cần vận dụng để thiết kế, thử nghiệm và hoàn thành sản phẩm ứng dụng theo hai quy trình khác nhau: quy trình khoa học (đề xuất giả thuyết - rút ra hệ quả - thí nghiệm kiểm chứng - thu thập và xử lý số liệu - kết luận khoa học); 8
quy trình kĩ thuật (đề xuất giải pháp - lựa chọn giải pháp - thiết kế mẫu thử nghiệm - thử nghiệm và đánh giá - hoàn thiện sản phẩm). Thời gian giành cho hoạt động này chủ yếu là ngoài giờ lên lớp (sử dụng thời lượng dành cho hoạt động trải nghiệm của các môn học). 6.1. Kĩ thuật tổ chức các hoạt động dạy học Khi thiết kế mỗi hoạt động học để tổ chức cho học sinh thực hiện cần đảm bảo các tiêu chí sau: - Mục tiêu: Mô tả rõ yêu cầu cần đạt và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành khi thực hiện hoạt động. - Nội dung: Mô tả rõ nội dung và cách thức thực hiện hoạt động (học sinh phải làm gì? làm như thế nào? làm ra sản phẩm gì?). - Sản phẩm: Mô tả dự kiến sản phẩm mà học sinh có thể hoàn thành; những khó khăn, sai lầm học sinh có thể mắc phải. - Đánh giá: Phương án đánh giá các sản phẩm dự kiến của học sinh (tập trung làm rõ nguyên nhân khó khăn, sai lầm, chưa hoàn thiện của sản phẩm); chỉnh sửa, hoàn thiện sản phẩm để học sinh ghi nhận, sử dụng. Với những tiêu chí trên, cần tổ chức hoạt động học của học sinh trong các bài học STEM như sau: Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề - Mục tiêu: Cần xác định rõ mục tiêu của hoạt động này là tìm hiểu, thu thập thông tin về một tình huống thực tiễn; xác định rõ tiêu chí của sản phẩm phải hoàn thành. - Nội dung: Với mục tiêu nói trên, nội dung của hoạt động này chủ yếu là tìm tòi, quá trình trong thực tiễn; 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. - Sản phẩm: Yêu cầu về sản phẩm mà học sinh phải hoàn thành là những thông tin mà học sinh thu thập được từ việc tìm hiểu thực tiễn; ý kiến của cá nhân học sinh về tình huống thực tiễn; quy trình tạo ra sản phẩm. Những thông tin và ý kiến cá nhân này có thể sai hoặc không hoàn thiện ở các mức độ khác nhau. Giáo viên 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. - Đánh giá: Trên cơ sở các sản phẩm của cá nhân và nhóm học sinh, giáo viên đánh giá, nhận xét, giúp học sinh nêu được các câu hỏi/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 học sinh. Hoạt động 2: Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền - Mục tiêu: Mục tiêu của hoạt động này là trang bị cho học sinh kiến thức, 9
kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình giáo dục phổ thông. - Nội dung: 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. Học sinh được hướng dẫn nghiên cứu sách giáo khoa, 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. - Sản phẩm: Sản phẩm mà mỗi học sinh phải hoàn thành khi nghiên cứu sách giáo khoa 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 giáo viên 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 giáo viên về kiến thức, kĩ năng cần nắm vững đề sử dụng. - Đánh giá: Căn cứ vào sản phẩm học tập của học sinh và các nhóm học sinh, giáo viên tổ chức cho học sinh báo cáo, thảo luận; đồng thời nhận xét, đánh giá, "chốt" kiến thức, kĩ năng để học sinh ghi nhận và sử dụng. Hoạt động 3: Hoạt động giải quyết vấn đề - Mục tiêu: Đề xuất và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề; hoàn thành sản phẩm theo nhiệm vụ đặt ra. - Nội dung: Học sinh được tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề theo các bước của quy trình nghiên cứu khoa học, kĩ thuật. - Sản phẩm: Có nhiều sản phẩm trung gian trong quá trình thực hiện hoạt động của học sinh. Giáo viên cần dự kiến các mức độ có thể của giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề; phương án thí nghiệm/thiết kế mẫu thử nghiệm để chuẩn bị cho việc định hướng học sinh thực hiện có hiệu quả. - Đánh giá: Theo từng bước trong quy trình hoạt động, giáo viên cần tổ chức cho học sinh/nhóm học sinh trao đổi, thảo luận để lựa chọn hướng đi phù hợp. Sản phẩm cuối cùng được học sinh/nhóm học sinh trình bày để giáo viên đánh giá, nhận xét, góp ý hoàn thiện. 6.2. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề  Chuyển giao nhiệm vụ - Nhiệm vụ ban đầu giao cho học sinh có thể là yêu cầu tìm hiểu cấu tạo và giải thích nguyên tắc hoạt động của một thiết bị công nghệ; tìm hiểu và giải thích về một quy trình sản xuất... với ý đồ làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu để "cải tiến" thiết bị hoặc quy trình đó. -Trong trường hợp cần thiết, quá trình chuyển giao nhiệm vụ cho bao gồm việc giới thiệu về các kiến thức khoa học có liên quan và được sử dụng trong tình 10
huống, quy trình hay thiết bị công nghệ mà học sinh phải tìm hiểu. - Nhiệm vụ ban đầu giao cho học sinh phải đảm bảo tính vừa sức để lôi cuốn được học sinh tham gia thực hiện; tránh những nhiệm vụ quá dễ hoặc quá khó, không tạo được hứng thú đối với học sinh.  Học sinh hoạt động tìm tòi, nghiên cứu Học sinh thực hiện hoạt động tìm hiểu về quy trình/thiết bị được giao để thu thập thông tin, xác định vấn đề cần giải quyết và kiến thức có liên quan cần sử dụng để giải quyết vấn đề.  Báo cáo và thảo luận Căn cứ vào kết quả hoạt động tìm tòi, nghiên cứu của học sinh, giáo viên tổ chức cho các nhóm học sinh báo cáo, thảo luận, xác định vấn đề cần giải quyết.  Nhận xét, đánh giá Trên cơ sở các sản phẩm của cá nhân và nhóm học sinh, giáo viên đánh giá, nhận xét, giúp học sinh nêu được các câu hỏi/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 học sinh. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền (tổ chức dạy học các kiến thức có liên quan theo chương trình giáo dục phổ thông; sử dụng thời gian phân phối của chương trình cho nội dung tương ứng)  Học kiến thức mới Học sinh được hướng dẫn hoạt động học kiến thức mới có liên quan, bao gồm hoạt động nghiên cứu tài liệu khoa học (sách giáo khoa), làm bài tập, thí nghiệm, thực hành để nắm vững kiến thức.  Giải thích về quy trình/thiết bị đã tìm hiểu Vận dụng kiến thức mới vừa học và các kiến thức đã biết từ trước, học sinh cố gắng giải thích về quy trình/thiết bị được tìm hiểu. Qua đó xác định được những vấn đề cần tiếp tục hoàn thiện theo yêu cầu của nhiệm vụ học tập.  Báo cáo và thảo luận Giáo viên tổ chức cho các nhóm học sinh trình bày về kiến thức mới đã tìm hiểu và vận dụng chúng để giải thích những kết quả đã tìm tòi, khám phá được trong hoạt động 1.  Nhận xét, đánh giá Căn cứ vào kết quả báo cáo và thảo luận của các nhóm học sinh, giáo viên nhận xét, đánh giá, "chốt" kiến thức, kĩ năng để học sinh ghi nhận và sử dụng; làm rõ hơn vấn đề cần giải quyết; xác định rõ tiêu chí của sản phẩm ứng dụng mà học sinh phải hoàn thành trong Hoạt động 3 11
Hoạt động 3: Giải quyết vấn đề  Đề xuất giả thuyết/giải pháp giải quyết vấn đề Căn cứ vào tiêu chí của sản phẩm (hoàn thiện quy trình hoặc chế tạo thiết bị), học sinh đề xuất giả thuyết hoặc giải pháp giải quyết vấn đề (bao gồm thiết kế phương án thí nghiệm hoặc mẫu thử nghiệm). Khuyến khích học sinh thảo luận theo nhóm để đề xuất các ý tưởng khác nhau, sau đó thống nhất lựa chọn giải pháp khả thi nhất.  Thử nghiệm giải pháp Học sinh lựa chọn dụng cụ thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm theo phương án đã thiết kế/chế tạo thiết bị theo mẫu thử nghiệm đã thiết kế; phân tích số liệu thí nghiệm/thử nghiệm; rút ra kết luận/phân tích kết quả thử nghiệm.  Báo cáo và thảo luận Giáo viên tổ chức cho các nhóm học sinh báo cáo kết quả và thảo luận.  Nhận xét, đánh giá Trên cơ sở sản phẩm học tập của học sinh, giáo viên nhận xét, đánh giá; học sinh ghi nhận các kết quả và tiếp tục chỉnh sửa, bổ sung, hoàn thiện sản phẩm. 6.3. Tiêu chí đánh giá bài học STEM Nội Tiêu chí dung Mức độ phù hợp của chuỗi hoạt động học với mục tiêu, nội dung và 1. Kế hoạch và tài liệu phương pháp dạy học được sử dụng. Mức độ rõ ràng của mục tiêu, nội dung, kĩ thuật tổ chức và sản phẩm cần dạy học đạt được của mỗi nhiệm vụ học tập. Mức độ phù hợp của thiết bị dạy học và học liệu được sử dụng để tổ chức các hoạt động học của học sinh. Mức độ hợp lí của phương án kiểm tra, đánh giá trong quá trình tổ chức hoạt động học của học sinh. Mức độ sinh động, hấp dẫn học sinh của phương pháp và hình thức 2. Tổ chức hoạt động họ chuyển giao nhiệm vụ học tập. Khả năng theo dõi, quan sát, phát hiện kịp thời những khó khăn của học sinh. Mức độ phù hợp, hiệu quả của các biện pháp hỗ trợ và khuyến khích học sinh hợp tác, giúp đỡ nhau khi thực hiện nhiệm vụ học tập. Mức độ hiệu quả hoạt động của giáo viên trong việc tổng hợp, phân tích, đánh giá kết quả hoạt động và quá trình thảo luận của học sinh. 12
Khả năng tiếp nhận và sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ học tập của tất cả 3. Hoạt động của học sinh học sinh trong lớp. Mức độ tích cực, chủ động, sáng tạo, hợp tác của học sinh trong việc thực hiện các nhiệm vụ học tập. Mức độ tham gia tích cực của học sinh trong trình bày, trao đổi, thảo luận về kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập. Mức độ đúng đắn, chính xác, phù hợp của các kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh. III. CHỦ ĐỀ : PHÂN BÓN 2. Giáo án STEM theo cách riêng Khác với cách soạn bài học như thông thường, ở đây chúng tôi soạn giáo án theo chủ đề, gắn liền với thực tế và mang phong cách rất riêng theo định hướng giáo dục STEM. 2.1. Luôn bắt đầu bằng những mục tiêu học tập cụ thể Trước khi bắt đầu vào việc soạn bài dạy STEM, chúng tôi luôn xác định những kết quả học tập mong muốn học sinh của mình đạt được sau khi kết thúc buổi học hoặc một chương trình học. Những mục tiêu đó thường được dựa trên một bộ tiêu chuẩn kiến thức thực tế, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực hoạt động nhóm,.. có tính hệ thống chặt chẽ rất cao, đảm bảo được tính kế thừa từ các bài học trước đó. Cụ thể: Sau khi kết thúc chủ đề, học sinh cần đạt đươc: Biết được một số loại phân bón hóa học thường dùng; tác hại của việc lạm dụng của phân bón hóa học đến sức khỏe con người, môi trường đất, nước…; biết sử dụng phân bón đúng cách; biết được rau an toàn là rau như thế nào?; tự làm được phân bón hữu cơ từ phế phẩm của rau củ quả giá thành rẻ, hiệu quả sử dụng tương đương. 1.2. Xây dựng bài học dựa trên những tình huống thực tế cuộc sống “ Vấn đề thực phẩm bẩn, thực phẩm sạch” luôn được chúng ta quan tâm hàng ngày, là vấn đề nóng của toàn xã hội. Vậy, các em hiểu như thế nào là “thực phẩm bẩn, thực phẩm sạch”? Cụ thể, rau củ quả không phun thuốc trừ sâu, không sử dụng thuốc bảo vệ thực vật có được gọi là thực phẩm sạch không?... Những câu chuyện hoặc những vấn đề xảy ra trong thực tế luôn được chúng tôi chọn lọc và đưa vào trong bài học STEM. Các tình huống thực tế ấy được chúng tôi chọn lọc từ các tin tức thời sự, xảy ra trong chính cuộc sống hàng ngày của các em hoặc phim tài liệu khoa học. Nhờ đó, học sinh cảm thấy những bài học trở nên sinh động và gắn liền với những câu chuyện hằng ngày mà học sinh thường nghe nói đến. Điều này giúp cho các học sinh dễ dàng hình dung hơn các công việc, ngành nghề tương lai. 13
2.3. Giáo viên truyền cảm hứng và xây dựng tầm nhìn cho học sinh Trong một buổi dạy học STEM tại trường trung học phổ thông Huỳnh Thúc Kháng chúng tôi đã giới thiệu về dự án “ Green Waste”. Học sinh rất tò mò và đầy hứng thú. Bắt đầu bài học, giáo viên cho học sinh xem một đoạn video của đài truyền hình Thanh Hóa TTV “ nguy hại từ việc lạm dụng phân đạm Ure cho rau màu”. Hãy tưởng tượng xem những đĩa rau xanh mướt trên mâm cơm của chúng ta mỗi ngày khi không sử dụng thuốc bảo về thực vật có chắc đã an toàn chưa? Liệu chúng ta có giải pháp gì thay thế cho phân bón hóa học mà vẫn đảm bảo năng suất cho cây trồng không? Nhu cầu về việc làm, các cơ hội nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực này lớn như thế nào trong 10 và 20 năm nữa. Chính các em ngồi đây sẽ là những người làm chủ lĩnh vực gần như không mới nhưng luôn hấp dẫn này.” Cả lớp học hồ hởi, khuôn mặt các em rạng rỡ, thể hiện sự phấn khích khi được bắt tay vào tìm hiểu một lĩnh vực mới đầy hứng thú nhưng cũng không kém phần thách thức trong buổi học STEM. 2.4. Sắp xếp các tiết học thành một dự án học tập Đối với bài “phân bón hóa học” có 3 tiết học, nhưng chúng tôi lồng ghép các tiết học thành một dự án. Dự án kéo dài ba tiết học trong đó yêu cầu các học sinh làm việc theo nhóm hoặc làm việc cá nhân, Tùy theo trình độ của lớp học mà các dự án có thể đi từ đơn giản, thực hiện tại lớp học hoặc tại nhà, đến những dự án phức tạp, đòi hỏi phải đi thực tế hoặc tìm hiểu các nguồn dữ liệu từ trên mạng hoặc tại các thư viện, bảo tàng. 2.5. Xây dựng quy trình học tập theo 5 bƣớc Có rất nhiều cách để xây dựng bài học, ở đây chúng tôi sử dụng một trong những cách khá phổ biến mà các giáo viên dạy STEM thường chọn đó là mô hình dạy học 5E, viết tắt của 5 bước: Gắn kết (Engage), Khám phá (Explore), Diễn giải (Explain), Củng cố (Elaborate), Đánh giá (Evaluate), Mô hình dạy học 5E trở thành một công cụ hiệu hữu hiệu giúp cho cho cả người học và người dạy đều cảm thấy bài học có tính hệ thống, liền mạch, có cơ hội phát triển theo tâm lý thích được tự khám phá và kiến tạo kiến thức. 1.6. Thúc đẩy kỹ năng thực hành qua quy trình thiết kế công nghệ “ Phân bón hóa học” là bài học cần tích hợp kiến thức liên môn và các kỹ năng vận dụng kiến thức khoa học vào giải quyết các vấn đề mang tính kỹ thuật và công nghệ. Quy trình này bắt đầu từ việc học sinh nêu ra các vấn đề, sau đó đề xuất các giải pháp dựa trên cacstinhf huống thực tế và kiến thức đã học. Tiếp theo học sinh phải xây dựng một kế hoạch để có thể triển khai ý tưởng. Sau khi đã có kế hoạch chi tiết, học sinh bắt tay vào việc thực hiện ý tưởng với việc vận dụng và rèn luyện các kỹ năng thực hành, thiết kế. Sản phẩm tạo ra sẽ được kiểm tra và đánh giá. Nếu phát hiện sự cố hoặc chưa hoàn thiện, học sinh có thể điều chỉnh hoặc làm lại. Cuối cùng, học sinh sẽ có cơ hội chia sẻ thành quả của mình với bạn bè, thầy cô 14
1.7. Chia sẻ bài soạn với đồng nghiệp Việc soạn bài giảng theo chủ đề luôn được chia sẻ trong nhóm giáo viên bộ môn để nhằm làm cho bài học hoàn chỉnh hơn, phong phú hơn. Ngoài ra, học sinh còn chia sẽ với phụ huynh của mình trong cả quá trình học và thực hiện sản phẩm, một điều đáng vui mừng là có rất nhiều phụ huynh có kiến thức chuyên môn bên ngành hóa học, sinh học, nghiên cứu khoa học nên góp phần để dự án hoàn chỉnh hơn. 1.8. Gắn các bài học với việc đọc sách và tra cứu Trong các bài soạn STEM, chúng tôi thường liên hệ và giới thiệu rất nhiều loại sách tham khảo khác nhau, những địa chỉ web chính thống, những bản tin thời sự,… không chỉ giúp học sinh mở rộng kiến thức chuyên ngành và phát triển kỹ năng đọc hiểu, kỹ năng viết về sau mà còn giúp cho các em cơ hội tăng vốn từ vựng để diễn đạt và hình thành tư duy khoa học. 1.9. Lắng nghe ý kiến từ phía học sinh và tự đánh giá Biên soạn giáo án STEM không phải là công việc làm một lần là xong mà đó là quá trình thường xuyên điều chỉnh và thay đổi tùy theo những diễn biến học tập của lớp học và các điều kiện thực tế thay đổi. Do vậy, chúng tôi thường ghi nhận tất cả các ý kiến phản hồi của học sinh, đồng thời giáo viên luôn hào hứng cho những ý kiến đóng góp mới làm cho bài học hấp dẫn hơn. Quá trình tự đánh giá lại các bài soạn thường được giáo viên làm ngay sau mỗi buổi học, điều này giúp ích cho các giáo viên tổng hợp lại sau mỗi cuối học kỳ để tiếp tục hoàn thiện các bài soạn cho một học kỳ mới tiếp theo. 1.10. Phong cách riêng của giáo viên Tuy trong quá trình soạn bài chúng tôi luôn cần sự góp ý của nhóm chuyên môn và bài soạn có thể luôn thay đổi theo hướng tích cực nhằm để học sinh có những tiết học phong phú hơn nhưng chúng tôi vẫn cần phải có một cách tiếp cận với học sinh riêng, trình bày bài giảng rất riêng. Với bài “ phân bón hóa học” chúng tôi thì lại bắt đầu với những bữa cơm rau hàng ngày của các em trong mỗi gia đình, rồi mới đến những tin tức thời sự của các địa phương,… Việc áp dụng một cách linh hoạt, tùy theo từng chủ đề, nội dung và bối cảnh của lớp học được xem là giải pháp tốt nhất giúp cho học sinh cảm thấy hứng thú và yêu thích bài học hơn. 2. Giáo án chủ đề “ Phân bón hóa học”: Gồm 3 tiết  Tiết 1: Tìm hiểu một số loại phân bón hóa học: Khái niệm phân bón hóa học và phân loại. Tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế phân đạm, lân, kali, NPK, và vi lượng.  Tiết 2: Luyện tập, liên hệ thực tế và khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh với dự án “ GREEN WASTE”.  Tiết 3: Giáo dục STEM với dự án “ GREEN WASTE – Rác thải xanh” 2.1. Tiết 1: “Tìm hiểu một số loại phân bón hóa học: Khái niệm phân bón hóa học và phân loại. Tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế phân đạm, lân, kali, NPK, và vi lượng”|. 15
I. MỤC TIÊU 1. Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức - Biết cây trồng cần những nguyên tố dinh dưỡng nào? - Biết một số loại phân bón hóa học, phân loại, tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng, cách điều chế phân đạm, phân lân, phân kali, NPK, và phân vi lượng; tính toán hóa học. b) Kĩ năng - Kỹ năng quan sát thí nghiệm cũng như một số hiện tượng cụ thể trong thực tế, rút ra nhận xét về hiện tượng xảy ra là vật lí hay hóa học. - Kỹ năng lắng nghe và hoạt động nhóm; tự kiểm tra đánh giá. - Rèn kỹ năng khai thác tranh, khai thác vidieo cũng như các thông tin. - Kỹ năng vận dụng các kiến thức đã học trong bộ môn Sinh học, Địa lí, toán, Công Nghệ, GDCD để giải thích một số hiện tượng vật lí, hiện tượng hóa học trong đời sống thực tiễn. 3. Thái độ: Nghiêm túc, cẩn thận và an toàn trong tiến hành thực hành thí nghiệm, tích cực trong học tập, hợp tác nhóm; có ý thức tìm hiểu, nghiên cứu và giả thích các hiện tượng trong đời sống. 4. Định hƣớng hình thành năng lực:Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học; thực hành hóa học; tự học; hợp tác nhóm; vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề thông qua môn học; sáng tạo, năng lực định hướng nghề nghiệp. II. CHUẨN BỊ 1. GV: Sách giáo khoa, sách tham khảo có liên quan đến chủ đề dạy học; máy tính, máy chiếu; máy ảnh, máy quay; phiếu học tập, giấy Ao, bút dạ ...Một số mẫu phân bón: Urê, phân lân, phân kali, phân vi lượng, phân NPK. 2. HS: Nghiên cứu nội dung các bài học có liên quan; bút màu, giấy Ao hoặc A1; bảng phân công nhiệm vụ các thành viên trong nhóm, sổ theo dõi dự án; tranh ảnh sưu tầm có liên quan đến nội dung của dự án (các tài liệu, áp phích, tranh ảnh tuyên truyền, cổ động…) về phân bón hóa học và ảnh hưởng của nó đến môi trường xung quanh; sách giáo khoa Hóa học 11. III. PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC - Dạy học theo dự án, hợp tác nhóm nhỏ kết hợp với kĩ thuật sơ đồ tư duy. - Đàm thoại gợi mở; sử dụng phương tiện trực quan và thuyết trình. IV. CHUỔI CÁC HOẠT ĐỘNG Hoạt động 1: Khởi động: 5 phút 1) Gv chuyển giao nhiệm vụ:  Chia lớp thành bốn nhóm theo tổ, yêu cầu các nhóm bầu nhóm trưởng và phân công nhiệm vụ cụ thể cho các thành viên trong nhóm.  Cho HS xem một đoạn video giới thiệu về một số hoạt động của người nông dân đang bón phân cho cây trồng, một số loại phân bón hóa học và một số nhà máy 16
sản xuất phân bón của Việt Nam. Yêu cầu HS cho biết nội dung của video, em có nhận xét gì về nội dung video đó? 2) Hình thức hoạt động: HS hoạt động cá nhân; nhóm; chung cả lớp. 3) HS nhận nhiệm vụ và thực hiện:  Hoạt động cá nhân: HS quan sát nội dung video trên màn hình máy chiếu, kết hợp SGK tự đặt ra các tình huống, câu hỏi mình đang thắc mắc.  Hoạt động nhóm: Tất cả HS trong nhóm chia sẽ ý kiến cá nhân, bổ sung, thống nhất, kết luận nội dung.  Hoạt động chung cả lớp: GV mời một đại diện của nhóm trình bày kết quả của nhóm mình, các nhóm khác góp ý bổ sung. 4) Dự kiến sản phẩm: Video giới thiệu về một số loại phân bón hóa học, người dân đang sử dụng phân bón hóa học cho rau quá dư thừa, và giới thiệu về một số nhà máy sản xuất phân bón ở Việt Nam. 5) GV nhận xét và kết luận dựa trên sản phẩm của HS. Hoạt động 2: Hình thành kiến thức : 30 phút GV đặt vấn đề: Sau khi học xong các hợp chất quan trọng của nitơ, photpho, các hợp chất này có liên quan thiết thực đến thực tiễn đó là vấn đề phân bón hóa học. Các loại phân bón đó là phân đạm, phân lân, phân kali, một số loại phân bón hóa học khác. Các loại phân bón này có thành phần, tính chất và vai trò như thế nào đối với cây trồng chúng ta sẽ tìm hiểu tiếp? 1) GV chuyển giao nhiệm vụ:  Mỗi nhóm bám SGK chuẩn bị nội dung đã được GV giao trướ đó bằng sơ đồ tư duy trên giấy Ao; chuẩn bị video hoặc tranh ảnh mô tả thêm để buổi báo cáo sản phẩm của nhóm mình thêm sinh động và phong phú hơn.  Mỗi nhóm cử một đại diện lên báo cáo sản phẩm, đồng thời một đại diện khác ghi vào phiếu học tập các thông tin đó. Đồng thời chuẩn bị trước kiến thức của các nhóm còn lại để thảo luận khi các nhóm báo cáo. Nhóm I: - Phân đạm: Đạm amoni, đạm nitrat, đạm ure. Nhóm II: - Phân lân: Sunpephotphat đơn, sunpephotphat kep, nung chảy. Nhóm III: - Phân kali. Nhóm IV: - Phân hỗn hợp và phân phức hợp; - . phân vi lượng 2) Hình thức hoạt động: Hoạt động cá nhân; nhóm; chung cả lớp. 3) HS nhận nhiệm vụ và thực hiện:  Hoạt động cá nhân: HS tìm hiểu trước SGK, các trang web liên quan đến nội dung của nhóm mình , thể hiện toàn bộ kiến thức bằng sơ đồ tư duy vào vở và 17
tìm hiểu kiến thức phần nội dung của các nhóm còn lại để góp phần xây dựng kiến thức chung của nhóm.  Hoạt động nhóm: Tất cả HS trong nhóm chia sẽ ý kiến cá nhân, bổ sung, thống nhất, thư kí nhóm sẽ thể hiện lại toàn bộ phần kiến thức của nội dung nhóm mình bằng sơ đồ tư duy - Cùng thảo luận, lập SĐTD phát triển ý tưởng có liên quan đến tiểu chủ đề. - Cùng thảo luận đề xuất các câu hỏi NC cho tiểu chủ đề của nhóm mình, nhằm định hướng các bước cần tìm hiểu để đạt được mục tiêu NC. - Cùng lập kế hoạch thực hiện dự án, xác định mục tiêu dự án. - Nhóm trưởng tổ chức thảo luận, lập bảng kế hoạch chi tiết cho các thành viên trong nhóm. - Cả nhóm cùng thảo luận và hoàn thiện phiếu đánh giá Hoạt động chung cả lớp: GV mời một đại diện của nhóm trình bày kết quả của nhóm mình, các nhóm khác góp ý bổ sung. 4) Dự kiến sản phẩm:  Sản phẩm nhóm I Hình 1: Sơ đồ tư duy của nhóm I Hình 2: Sơ đồ tư duy của nhóm II Bảng 1:Các thông tin cơ bản của nhóm I Tên Chât tiêu Tác dụng với cây Ƣu – Nhƣợc điểm PP điều chế phân biểu trồng Độ dinh dƣỡng 1.Phân NH4Cl. Cho amoniac - Cung cấp N dưới * Ƣu điểm:+ Dùng để bón cho đạm (NH4)2SO4, tác dụng với dạng NH4+ cho cây các loại đất kiềm amoni NH4NO3… dung dịch axit. - Tác dụng : kích * Nhƣợc : + Làm đất chua 2NH3 + H2SO4 thích quá trình sinh *:Độ dinh dƣỡng % N 20% → (NH4)2SO4 trưởng của cây , tăng * Chú ý: Không bón với vôi tỉ lệ protêin thực vật . 18
2. NaNO3, muối cacbonat - Cung cấp N dưới*Ƣu:+ Có môi trường trung Phân Ca(NO3)2…. + axit nitric. dạng NO3 - cho cây tính ,phù hợp với đất chua và đạm CaCO3 + mặn nitrat HNO3 → * Nhƣợc: dễ chảy rữa và dễ bị Ca(NO3)2 + rửa trôi. CO2 + H2O * Độ dinh dưỡng % N trong Ca(NO3)2: 13~ 15% 3. Urê NH2)2CO CO + 2NH3 → - Cung cấp N dưới *Ƣu: urê có môi trường trung (NH2)2CO + dạng NH4+ cho cây tính, phù hợp với nhiều loại đất H2O do khi tan trong *Độ dinh dƣỡng %N lớn: nước -> (NH4)2CO3 khoảng 46% nên được dùng nhiều. Bảng 2: Các thông tin cơ bản của nhóm II Chất tiêu Ƣu - Nhƣợc điểm Tên phân lân biểu PP điều chế Và độ dinh dƣỡng (tpchính) 1. Supephotphat Ca(H2PO4)2 Ca3(PO4)2 + 2H2SO4 * Nhƣợc: Nhiều CaSO4 đơn và CaSO4 →Ca(H2PO4)2 + 2CaSO4 nên ít tan và tan chậm không tan 14  20% P2O5 2. Supephotphat Ca(HPO4)2 Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 → *Ƣu: Chứa 40  50% kép 2H3PO4 + 3 CaSO4 P2O5 (độ dinh dưỡng cao) Ca3(PO4)2 + 4H3PO4 → Dễ tan hơn 3Ca(H2 PO4)2 3 Phân lân nung Hỗn hợp Trộn bột quặng apatit với *Ƣu: Không tan chảy phốt phát đá xà vân( tp chính là nên ít bị rủa trôi và silicat MgSiO3) * Nhƣợc :Phân lân của canxi nung chảy chỉ thích và magie hợp với đất chua.  Sản phẩm nhóm III, IV Hình 3: Sơ đồ tư duy nhóm III Hình 4: Sơ đồ tư duy nhóm IV 19