Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol gắn với phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM

Chia sẻ: Cỏ Xanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:58

Thêm vào BST

Báo xấu

30
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài nghiên cứu phương pháp “Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol theo định hướng giáo dục STEM” nhằm nâng cao sự liên hệ giữa lý thuyết với thực tiễn, thực hiện hiệu quả đổi mới phương pháp dạy học. Ngoài ra, đề tài còn phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo, tạo tính hứng thú trong học tập, giúp học sinh được trải nghiệm, đưa bộ môn Hóa học về với thực tiễn cuộc sống, đưa không gian dạy học ra khỏi phạm vi của lớp học để học sinh được thực hành và trải nghiệm nhiều hơn kiến thức đã được học.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol gắn với phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM

Phần I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Lý do chọn đề tài Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 với xu hướng phát triển dựa trên nền tảng tích hợp cao độ của hệ thống kết nối số hóa, vật lí, sinh học và khâu đột phá là sự phát triển của trí tuệ nhân tạo, Internet kết nối vạn vật, robot, công nghệ nano, công nghệ sinh học,… đang làm thay đổi căn bản nền sản xuất của thế giới, tạo ra những cơ hội rất lớn nhưng cũng đặt ra thách thức không nhỏ cho mỗi quốc gia. Phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao là một trong những lĩnh vực chịu sự tác động mạnh mẽ và trực tiếp nhất từ cuộc cách mạng này. Hiện nay, Việt Nam đang hòa chung xu thế hội nhập mạnh mẽ của khu vực và thế giới. Để cạnh tranh trong nền kinh tế khu vực và toàn cầu, giáo dục và nghề nghiệp STEM (gồm: Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kĩ thuật (Engineering) và Toán (Maths)) phải là ưu tiên quốc gia, vì người lao động có hiểu biết về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học sẽ đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng bền vững và ổn định của nền kinh tế. Điều này đặt ra cho GD-ĐT sứ mệnh to lớn là chuẩn bị đội ngũ nhân lực chất lượng cao để đáp ứng yêu cầu phát triển của đất nước. Do vậy, cách giáo dục và tiếp cận vấn đề thực tế cuộc sống trong tương lai sắp tới cần được thay đổi phù hợp theo tư duy mới. Giáo dục STEM được xem là một bước đi quyết liệt của đổi mới giáo dục phổ thông hiện nay. Tích hợp các môn học là điều thiết yếu trong giáo dục STEM để chuẩn bị cho học sinh có kiến thức và kĩ năng liên ngành để có thể sống và đối mặt với những vấn đề phức tạp của thế giới ngày này cũng như đủ điều kiện, năng lực để có thể cạnh tranh trong thị trường lao động toàn cầu. 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. Đối với môn Hóa học, việc đổi mới phương pháp dạy học theo 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. 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 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. Trong chương trình Hóa học lớp 11 có một hợp chất rất phổ biến trong đời sống hàng ngày, nó có rất nhiều ứng dụng trong đời sống đó là Ancol. Qua khảo sát thực tế việc tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM, mặc dù 1
đã triển khai song giáo viên vẫn còn gặp rất nhiều khó khăn trong việc thiết kế cũng như tổ chức các hoạt động dạy học. Với mong muốn đưa ra một gợi ý tham khảo cho GV trong việc thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol, giúp học sinh được trải nghiệm sáng tạo các vấn đề trong lí thuyết đến thực tiễn của cuộc sống nên tôi đã mạnh dạn viết đề tài “Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol gắn với phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM”. 1.2 . Mục tiêu, ý nghĩa, tính mới của đề tài Đề tài nghiên cứu phương pháp “ Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol theo định hướng giáo dục STEM” nhằm nâng cao sự liên hệ giữa lý thuyết với thực tiễn, thực hiện hiệu quả đổi mới phương pháp dạy học. Ngoài ra, đề tài còn phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo, tạo tính hứng thú trong học tập, giúp học sinh được trải nghiệm, đưa bộ môn Hóa học về với thực tiễn cuộc sống, đưa không gian dạy học ra khỏi phạm vi của lớp học để học sinh được thực hành và trải nghiệm nhiều hơn kiến thức đã được học. Phương pháp thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM mà tôi đưa ra trong đề tài không chỉ dừng lại ở việc áp dụng cho phạm vi kiến thức Ancol mà có thể áp dụng thiết kế cho các kiến thức Hóa học chương trình GDPT hiện hành và cả chương trình PT mới 2018. Đề tài lần đầu tiên được nghiên cứu và áp dụng dạy thử ngiệm tại trường THPT A, bước đầu tạo cho học sinh lòng yêu thích với bộ môn Hóa học, các tiết học không còn nặng nề về kiến thức mà còn hình thành cho học sinh các năng lực sáng tạo, vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn và định hướng nghề nghiệp trong tương lai. Tôi tin chắc rằng nếu học sinh được học Hóa học theo định hướng giáo dục STEM sẽ giúp các em phát huy được tối đa khả năng sáng tạo cũng như hình thành các kỹ năng cần thiết để có thể trở thành những công dân toàn cầu bắt kịp xu thế của cuộc cách mạng 4.0. 1.3 . Phương pháp nghiên cứu  Phương pháp nghiên cứu tài liệu: - Nghiên cứu lý luận dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM; - Nghiên cứu các hình thức tổ chức dạy học Hoá học; - Trên cơ sở hệ thống kiến thức sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tham khảo và thông qua kinh nghiệm học tập giảng dạy của bản thân, xây dựng các kế hoạch dạy học phù hợp.  Phương pháp thực nghiệm và thống kê. Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính thực tiễn và hiệu quả của phương án đã đề xuất.  Phương pháp quan sát.  Phương pháp phân tích, tổng hợp. 2
1.4. Phạm vi nghiên cứu đề tài  Nghiên cứu áp dụng cho học sinh khối 11 tại đơn vị công tác trong năm học 2019 – 2020 và 2020 -2021.  Nghiên cứu quy trình thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề dạy học Ancol gắn với phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM  Phạm vi và khả năng nhân rộng cho tất cả các đối tượng học sinh khối 11, áp dụng cho dạy học đại trà ở tất cả các trường THPT. 3
PHẦN II. NỘI DUNG 2.1. Lý thuyết và thực tiễn của dạy học theo định hướng giáo dục STEM gắn với phát triển năng lực sáng tạo 2.1.1. Cơ sở lý thuyết 2.1.1.1. Giáo dục STEM là gì ? Có nhiều định nghĩa khác nhau về giáo dục STEM: - Giáo dục STEM là cách tiếp cận các lĩnh vực khoa học và toán học bằng cách tích hợp công nghệ và kĩ thuật từ mẫu giáo đến lớp 12 (Bybee, 2010). - STEM là một cách học liên ngành theo phương pháp liên hệ các thực tiễn cuộc sống với các ngành khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (Lantz, 2009). - STEM được hình thành từ 4 lĩnh vực: Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kĩ thuật), Mathematics (toán học), trong đó kĩ thuật và công nghệ được xem là yếu tố thứ yếu so với khoa học và toán học. Giáo dục STEM là tích hợp việc dạy và học các nội dung lí thuyết và thực hành các kiến thức về toán học và khoa học thông qua việc tích hợp các yếu tố kĩ thuật và công nghệ có liên quan (Carlaetal, 2016). Từ những cách diễn giải khác nhau ở trên, cũng có thể tiếp cận theo một quan điểm chung nhất rằng giáo dục STEM là phương thức dạy học tích hợp bao gồm các yếu tố khoa học, toán học, công nghệ và kĩ thuật, nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống. STEM là viết tắt của các từ Science, Technology, Engineering và Maths. Science (Khoa học): Gồm các kiến thức về Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất nhằm giúp học sinh hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hằng ngày. Technology (Công nghệ): Phát triển khả năng sử dụng, quản lý, tìm hiểu và đánh giá công nghệ của học sinh, tạo cơ hội để học sinh tìm hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, ảnh hưởng của công nghệ tới cuộc sống. Engineering (Kỹ thuật): Phát triển sự hiểu biết của học sinh về cách công nghệ đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kỹ thuật, tạo cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu. Kỹ thuật cũng cung cấp cho học sinh nhưng kỹ năng để vận dụng sáng tạo cơ sở khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thông hay xây dựng các quy trình sản xuất. Maths (Toán học): Là môn học nhằm phát triển ở học sinh khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra. 4
Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Trong định hướng giáo dục STEM, HS là trung tâm, giáo viên (GV) là người đóng vai trò tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt động học của HS, HS chủ động, tích cực chiếm lĩnh kiến thức và thực hành vận dụng kiến thức vào giải quyết những vấn đề thực tiễn trong cuộc sống. Vì vậy, giáo dục STEM chú trọng phát triển kĩ năng, hình thành năng lực và phẩm chất của HS đáp ứng yêu cầu mới trong sự phát triển của cuộc cách mạng 4.0 đang diễn ra. Tùy vào từng đối tượng khác nhau mà mục tiêu giáo dục STEM sẽ khác nhau. Với HS phổ thông, việc theo học các môn học STEM còn có ảnh hưởng tích cực tới khả năng lựa chọn nghề nghiệp tương lai. Khi được học nhiều dạng kiến thức trong một thể tích hợp, HS sẽ chủ động học tập, từ đó khuyến khích các em có định hướng rõ ràng khi chọn chuyên ngành cho các bậc học cao hơn. 2.1.1.2. Vai trò và ỹ nghĩa của giáo dục STEM 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: - Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh: Đó là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Học sinh biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Học sinh biết sử dụng, quản lý và truy cập Công nghệ. Học sinh biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm. - Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho học sinh những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỷ 21. Ngoài các năng lực đặc thù của các môn học, 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 chung và năng lực sáng tạo cho học sinh. - Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: Thông qua các hoạt động STEM, kiến thức sẽ được vận dụng, học sinh mới dễ dàng nhận thức và hình dung được 5
công việc cụ thể của một nghề nào đó, thấy được đóng góp của ngành nghề đó cho xã hội, thấy được các năng khiếu của bản thân và đam mê của mình trong đó. Ví dụ thông qua một chủ đề STEM, học sinh có thể tìm hiểu được mức lương hiện nay của ngành nghề liên quan là bao nhiêu, công việc đó đòi hỏi phải có những kỹ năng và kiến thức gì, từ đó hình dung ra được nếu theo nghề nghiệp đó trong tương lai thì cần chuẩn bị gì. Ngoài ra, có những ngành nghề thực tế chưa xuất hiện trong thời điểm hiện tại, nhưng thông qua các hoạt động học thực hành STEM sáng tạo, học sinh có thể thấy bản thân có thể phát triển nên một hoạt động công việc gì đó mới trong tương lai. 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. - 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. - 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 nghềnghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương. 2.1.1.3. Hình thức tổ chức giáo dục STEM Có 3 hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong trường phổ thông hiện nay: 2.1.1.3.1. Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo 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. Một số hình thức tổ chức thực hiện như sau:  Lồng ghép trong một tiết dạy hoặc một bài học chính khoá.  Tổ chức thành một tiết dạy hoặc một bài học ngoại khoá.  Xây dựng mới hoặc lồng ghép với một phòng học bộ môn nhằm trang bị các công cụ thực hành thông dụng để triển khai giáo dục STEM.  Tổ chức thành một cuộc thi trong phạm vi hẹp của nhóm hoặc lớp. 6
 Tổ chức thành một cuộc thi trong phạm vi rộng cấp trường, cấp cụm (hoặc quận, huyện), cấp thành phố. 2.1.1.3.2. Hoạt động trải nghiệm STEM Trong 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. 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. Theo cách này, sẽ kết hợp được thực tiễn phổ thông với ưu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học và 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, học sinh 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 học sinh, 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 kỹ thuật dành cho học sinh trung học. Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ STEM còn là cơ hội để học sinh thấy được sự phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực STEM. 2.1.1.3.3. 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 khoa học kỹ thuật với nhiều chủ đề khác nhau thuộc các lĩnh vực robot, năng lượng tái tạo, môi trường, biến đổi khí hậu, nông nghiệp công nghệ cao… Hoạt động này không mang tính đại trà mà dành cho những học sinh có năng lực, sở tích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn. Tổ chức tốt hoạt động sáng tạo Khoa học kỹ thuật là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học được tổ chức thường niên. 2.1.1.4. Giáo dục STEM định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh 2.1.1.4.1. Năng lự sáng tạo là gì? Năng lực sáng tạo có thể xem là năng lực vốn có của mỗi con người, là khả năng tạo ra những ý tưởng, vật chất mới, có tính độc lập, cải tiến, mới lạ, mang lại giá trị vật chất và tinh thần (Vietnamese linguistic Institution, 2010). Năng lực sáng tạo của con người nếu được phát huy sẽ góp phần cho sự phát triển không ngừng của con người và xã hội. Năng lực sáng tạo của học sinh được 7
thể hiện ở khả năng giải quyết vấn đề. Không những thế, năng lực sáng tạo còn thể hiện cái mới trong tư duy chủ động và tích cực. Giáo dục STEM có nhiều đặc điểm để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. Sau đây là bảng cấu trúc các năng lực sáng tạo có thể sử dụng khi dạy học chủ đề STEM: Bảng 1. Bảng mô tả cấu trúc năng lực sáng tạo Mức độ biểu hiện Biểu hiện 1 2 3 1. Phát hiện Không phát hiện Phát hiện được Tự phát hiện được những vấn đề mới được vấn đề mới vấn đề mới thong vấn đề mới qua gợi ý 2. Vận dụng các Không xác định Xác định được các Vận dụng thành kiến thức kĩ năng được các kiến kiến thức kĩ năng thạo các kiến thức đã học đề xuất thức kĩ năng đã đã học để đề xuất kĩ năng đã học để phương án giải học để đề xuất phương án giải đề xuất phương án quyết vấn đề phương án giải quyết vấn đề giải quyết vấn đề quyết vấn đề 3. Phối hợp nhiều Không phối hợp Phối hợp được Phối hợp có hiệu kĩ thuật và vật liệu nhiều kĩ thuật và nhưng chưa hiệu quả các kĩ thuật khác nhau để thực vật liệu khác nhau quả và vật liệu khác hiện phương án đã để thực hiện nhau lựa chọn phương án đã lựa chọn 4. Có ý tưởng cải Không có ý tưởng Có ý tưởng cải Có ý tưởng cải tiến phương án cải tiến tiến nhưng chưa tiến phương án giải quyết vấn đề khả thi khả thi 2.1.1.4.2. Một số công cụ đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh thông qua giáo dục STEM Năng lực học sinh thường chỉ được xác định ở một số thời điểm trong những hoạt động dạy học nhất định. Bên cạnh đó, dạy học theo định hướng giáo dục STEM thường đòi hỏi quỹ thời gian khá dài, giáo viên khó có thể đánh giá một cách chính xác năng lực của học sinh. Do đó, để đánh giá một cách chính xác và cụ thể hơn năng lực sáng tạo của học sinh, giáo viên cần tiến hành thiết kế một số công cụ đánh giá cần thiết như sau: - Hồ sơ học tập (sổ tay cá nhân, sổ tay hoạt động nhóm, các bài báo cáo): Sổ tay được thiết kế để học sinh trình bày những nội dung đã chuẩn bị và báo cáo. Trong hồ sơ học tập, học sinh cần trình bày các kiến thức, kĩ năng đã lựa chọn và đề xuất phương án giải quyết vấn đề mà cá nhân đề xuất và nhóm lựa 8
chọn, trình bày các quy trình thực nghiệm của nhóm, đồng thời trình bày những vật liệu, kĩ thuật mà nhóm đã thực hiện và đề xuất các phương án cải tiến. Thông qua hồ sơ học tập, giáo viên dễ dàng đánh giá được các biểu hiện 1, 2, 3, 4 của năng lực sáng tạo như đã trình bày ở Bảng 1. - Bảng trả lời câu hỏi định hướng: bao gồm các câu hỏi định hướng để học sinh nghiên cứu các kiến thức nền và các câu hỏi định hướng thực hiện sản phẩm, thông qua các câu hỏi định hướng, học sinh có thể xác định được các kiến thức và kĩ năng trọng tâm, cần thiết cho chủ đề, từ đó, học sinh đề xuất được phương án tối ưu. Thông qua bảng trả lời câu hỏi định hướng, giáo viên có thể đánh giá được biểu hiện 2 của năng lực sáng tạo như đã trình bày ở Bảng 1. - Bảng quan sát của giáo viên (sổ tay, hình ảnh, video): Là dụng cụ giúp giáo viên có thể ghi lại những quan sát của mình trong hoạt động dạy học, từ đó có thể đánh giá được các biểu hiện 1, 2, 3, 4 của năng lực sáng tạo như đã trình bày ở Bảng 1. Thang điểm đánh giá theo thang điểm 10. Nếu học sinh đạt dưới 4/10 thì chưa phát triển được năng lực sáng tạo. Nếu học sinh đạt từ 4 đến dưới 6 điểm thì phát triển được năng lực sáng tao mức độ thấp. Nếu học sinh đạt 6 đến dưới 8 thì phát triển được năng lực sáng tao mức độ trung bình. Nếu học sinh đạt 8 đến10 thì phát triển được năng lực sáng tao mức độ cao. 2.1.2. Cơ sở thực tiễn 2.1.2.1. Thực tiễn dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong các nhà trường THPT Nếu như các nước phát triển trên thế giới, STEM xuất phát từ trường học trước khi bước ra thị trường, thì ở Việt Nam STEM bước ra thị trường trước khi đi vào trường học và hiện đang phát triển ở khía cạnh thương mại mạnh hơn so với khía cạnh giáo dục cộng đồng. Hay nói cách khác, giáo dục STEM ở Việt Nam mới chỉ bùng nổ trên thị trường, chưa thực sự phát triển mạnh mẽ ở học đường.Thời gian qua, ngành giáo dục đã tích cực thực hiện giáo dục STEM, xây dựng các chủ đề dạy học liên môn. Việc dạy học các chủ đề STEM góp phần đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra, đánh giá. Tuy nhiên, một số địa phương, đơn vị chưa nhận thức đầy đủ mục đích ý nghĩa của hoạt động giáo dục STEM khiến việc triển khai chưa hiệu quả. a. Kết quả đạt được trong bước đầu triển khai Thực hiện Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4; Chỉ thị số 666/CT-BGDĐT ngày 24/8/2020 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo (GDĐT) về nhiệm vụ và giải pháp năm học 2020-2021 của ngành Giáo dục; Công văn 3414/BGDĐT-GDTrH ngày 04/9/2020 về việc hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2020-2021;Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/8/2020 về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học, 9
trong đó có những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam, giáo dục STEM đã bắt đầu sôi nổi tại học đường. Bên cạnh đó, giáo dục STEM đã được đưa vào nhiệm vụ năm học của nhiều Sở GD-ĐT trên cả nước. Bộ GD-ĐT đã triển khai các phong trào, các cuộc thi trong nhà trường phổ thông theo hướng này, điển hình như: Cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học; Vận dụng kiến thức liên môn vào giải quyết tình huống thực tiễn; Sáng kiến giáo dục STEM - SchoolLAB dành cho HS trung học... Từ những chương trình thí điểm, những phong trào, cuộc thi này bước đầu đã có những lan tỏa, tác động tích cực, làm chuyển biến trong dạy và học tại nhà trường phổ thông trên cả nước. Từ đó, HS được thực hành, trải nghiệm nhiều hơn, học tập gắn với cuộc sống thực hơn. Tuy nhiên, các phong trào vẫn dừng lại ở hình thức các cuộc thi, thao giảng mà chưa trở thành hoạt động thường xuyên, phổ biến và tự nguyện của GV phổ thông. Thực tế triển khai cho thấy, giáo dục STEM được tổ chức trong nhà trường phổ thông Việt Nam thường tập trung qua các hình thức sau đây: - Dạy học tích hợp theo định hướng giáo dục STEM; - Sinh hoạt câu lạc bộ STEM; - Các cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp trường, cấp tỉnh, cấp quốc gia, các hoạt động trải nghiệm sáng tạo; - Phối hợp tổ chức các hoạt động STEM giữa nhà trường và các tổ chức tư nhân; - Các sự kiện STEM, ngày hội STEM. b. Một số khó khăn - Chưa “Chương trình hóa” giáo dục STEM: Mặc dù 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 các nội dung, chủ đề sao cho vừa đảm bảo yêu cầu của khung chương trình, vừa phát huy sức sáng tạo của HS. Như vậy, khi triển khai Chương trình giáo dục phổ thông mới, cần phải có hướng dẫn về những chủ đề STEM trong các môn/lĩnh vực học tập để tạo thuận lợi cho GV tổ chức dạy học. Đi kèm với việc “Chương trình hóa” giáo dục STEM cũng cần có các chính sách, chế độ, quy định kèm theo. Vì, khi chưa có các quy định, chính sách cụ thể sẽ khiến quá trình triển khai giáo dục STEM chưa có chỗ đứng vững chắc mà mới chỉ dừng lại ở hình thức, phong trào. - Trình độ GV chưa đáp ứng được yêu cầu: Theo một số nghiên cứu về thực trạng năng lực dạy học tích hợp của GV trung học gần 60% GV tự đánh giá năng lực dạy học tích hợp và kiến thức liên ngành của mình chỉ ở mức độ trung bình. Phần lớn GV chỉ được đào tạo đơn môn, do đó sẽ gặp khó khăn nếu triển khai dạy học theo hướng liên ngành như giáo dục STEM. Bên cạnh đó, đa số GV còn ngại học hỏi, ngại chia sẻ với đồng nghiệp, nên chưa có sự phối hợp tốt giữa GV các bộ môn trong dạy học STEM. 10
- Chưa có sự phối hợp tốt giữa trường phổ thông với trường đại học và các viện nghiên cứu, các tổ chức, doanh nghiệp: Giáo dục STEM chỉ đạt hiệu quả khi có sự phối hợp tốt giữa trường phổ thông với các trường đại học trong quá trình đào tạo, bồi dưỡng năng lực chuyên môn cho GV. Ngoài ra, cần có sự hỗ trợ của các viện nghiên cứu, tổ chức giáo dục và khoa học, hội nghề nghiệp, doanh nghiệp để đảm bảo tính thường xuyên, liên tục. Thực tế cho thấy, đã có sự phối hợp giữa một số ít các trường đại học, viện nghiên cứu trong đào tạo, tập huấn GV; bước đầu có sự phối hợp giữa các tổ chức tư nhân, doanh nghiệp hỗ trợ các hoạt động giáo dục STEM trong nhà trường. Nhưng mới chỉ là những điển hình đơn lẻ, chưa trở thành sự liên kết rộng khắp và bền vững. - Kiểm tra, đánh giá còn là “rào cản”: Môn Công nghệ và Tin học là hai môn thành tố của giáo dục STEM nhưng vẫn chưa có vị trí đúng. Hơn nữa, việc kiểm tra, đánh giá hiện nay ở trường phổ thông (cụ thể là Kì thi trung học phổ thông quốc gia) được tổ chức theo hình thức làm bài thi trắc nghiệm kiểm tra kiến thức, kĩ năng, trong khi kiểm tra, đánh giá theo mô hình giáo dục STEM là đánh giá thông qua sản phẩm, đánh giá quá trình. Vì vậy, trên thực tế, việc triển khai giáo dục STEM vẫn phải “tránh” các lớp cuối cấp (lớp 9, lớp 12) để dành thời gian cho HS luyện thi. Còn với các khối lớp khác không nặng về thi chuyển cấp thì vẫn phải đảm bảo học để thi hết kì cho nên việc học theo sách giáo khoa, luyện giải bài tập vẫn là hoạt động chính của HS, GV chỉ dành một phần thời gian cho các hoạt động STEM (ngoại khóa, hoạt động sau giờ học) là chủ yếu. Như vậy, kiểm tra, đánh giá chậm đổi mới sẽ là “rào cản” lớn nhất ngăn cản sự triển khai STEM trong nhà trường phổ thông. - Điều kiện cơ sở vật chất chưa đáp ứng được yêu cầu đề ra: Sĩ số mỗi lớp học quá đông cũng gây khó khăn cho tổ chức hoạt động, cản trở việc đổi mới phương pháp dạy học của GV; việc không có phòng học STEM hoặc phòng thực hành để HS có nơi làm việc nhóm, nghiên cứu, thí nghiệm cũng là một khó khăn. Ngoài ra, với các nội dung học tập chuyên sâu hơn như khoa học máy tính, robotic, lập trình thì cần đầu tư kinh phí lớn hơn, nên đây cũng là rào cản. Tóm lại, thực tế triển khai giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông ở Việt Nam đã đạt được những kết quả bước đầu đáng ghi nhận. Đây là nền tảng để chúng ta tiếp tục có những nghiên cứu, chính sách, đề xuất nhằm đáp ứng việc triển khai Chương trình giáo dục phổ thông mới nhằm hạn chế những khó khăn, rào cản đang gặp phải.Tuy nhiên, bất kì sự thay đổi lớn nào cũng có những khó khăn khi mới bắt đầu, bằng sự quan tâm của các cấp lãnh đạo đặc biệt những năm gần đây, tôi tin rằng giáo dục STEM sẽ ngày càng được chuẩn hóa nội dung, cùng đội ngũ giáo viên và công tác đánh giá. 2.1.2.2. Thực tiễn dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong bộ môn Hóa học. Hiện nay giáo dục STEM là một trong những xu hướng giáo dục đang được coi trọng và được quan tâm trong đổi mới giáo dục phổ thông ở Việt Nam. Để 11
phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thì các môn học đều cần được chuyển đổi theo phương pháp STEM khi có thể đặc biệt là các môn khoa học tự nhiên trong đó có môn Hóa học. Vậy thực trạng dạy học bộ môn Hóa ở các trường phổ thông theo định hướng giáo dục STEM đang diễn ra như thế nào trong các năm học gần đây. Để tìm hiểu thực trạng dạy học chủ đề STEM ở các trường THPT trên địa bàn huyện Diễn Châu tỉnh Nghệ An, chúng tôi tiến hành khảo sát 25 GV và 240 HS lớp 11 tại 03 trường THPT (Nguyễn Xuân Ôn, Diễn Châu 3, Diễn Châu 5) từ tháng 9 /2019 bằng nhiều phương pháp nghiên cứu như: nghiên cứu lí luận, điều tra bằng bảng hỏi, thống kê toán học để xử lí số liệu. Bảng 2: Phân bố phiếu điều tra GV và HS tại địa bàn huyện Diễn Châu TT Trường THPT Số lượng GV Tỉ lệ % Số lượng HS Tỉ lệ % 1 Nguyễn Xuân Ôn 9 36.0 90 37.5 2 Diễn Châu 3 8 32.0 85 35.4 3 Diễn Châu 5 8 32.0 75 27.1 Tổng số 25 100% 240 100%  Kế hoạch điều tra: Xây dựng phiếu điều tra (Phụ lục 1).  Số phiếu phát ra: 265 phiếu gồm HS: 240 phiếu, GV: 25 phiếu  Số phiếu thu về: 265 phiếu  Kết quả phiếu khảo sát Nội dung 1: Kết quả điều tra từ của GV Bảng 3. Kết quả điều tra thực trạng dạy học chủ đề gắn với phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM. Tỉ lệ lựa chọn (%) TT Câu hỏi Rất cần Không Cần thiết thiết cần thiết Việc phát triển năng lực sáng 1 tạo cho học sinh có cần thiết 88% 12% 0% hay không? Thầy (cô) có thường xuyên tổ Thường Thỉnh Không bao chức hoặc hướng dẫn cho học xuyên thoảng giờ sinh các chủ đề dạy học theo 2 định hướng giáo dục STEM 4.0% 24.0% 72.0% hay không? Thầy (cô) chọn phương nào để PP dạy học PP dạy học PP dạy học 3 tổ chức dạy học chủ đề theo theo dự án giải quyết trải nghiệm 12
định hướng giáo dục STEM? vấn đề 8.0% 48.0% 44.0% Thái độ của HS khi được Rất hứng thú Hứng thú Không hứng hướng dẫn dạy học dạy học thú 4 chủ đề theo định hướng giáo 40.0% 32.0% 28.0% dục STEM? Nội dung 2: Kết quả điều tra của học sinh Bảng 4. Kết quả điều tra năng lực học tập chủ đề của học sinh THPT theo định hướng giáo dục STEM Tỉ lệ lựa chọn (%) TT Câu hỏi Rất quan Không Quan trọng trọng quan trọng Em đánh giá như thế nào về vai trò của dạy học trong phát triển 1 89.6% 10.4% 0% năng lực sáng tạo cho học sinh hiện nay? Vai trò dạy học theo định Không cần Rất cần thiết Cần thiết hướng giáo dục STEM trong thiết 2 các nhà trường phổ thông hiện nay? 34.2% 45.0% 20.8% 3. Cảm nhận lĩnh hội kiến thức trong quá trình học tập chủ đề theo định hướng giáo dục STEM Mức Gặp rất nhiều Gặp nhiều khó Không gặp khó Gặp ít khó khãn ðộ khó khan khãn khãn Số 116 89 35 0 lýợng Tỷ lệ 48.3% 37.1% 14.6% 0% % Qua bảng số liệu trên, chúng tôi có một số đánh giá như sau: - Việc phát triển năng lực sáng tạo cho HS hiện nay là rất cần thiết. Có 88% GV được khảo sát đều chọn phướng án “rất cần thiết” và 12% chọn phương án “cần thiết”. Qua đây cho thấy GV hiện nay rất quan tâm đến phát triển năng lực người học. - Về mức độ thường xuyên tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM: Chỉ có 4,0% GV được khảo sát thường xuyên tổ chức dạy chủ đề theo định 13
hướng giáo dục STEM. Có đến 72,0 % GV chưa bao giờ tổ chức các chủ đề theo định hướng giáo dục STEM. Nhìn chung đa số giáo viên còn gặp rất nhiều khó khăn trong khâu thiết kế và tổ chức dạy học các chủ đề STEM. Mục tiêu của GV đơn thuần là xây dựng làm sao chỉ truyền đạt hết kiến thức SGK cho học sinh nắm được mà không cần quan tâm đến bất cứ nội dung nào khác. - Về thái độ của học sinh khi được hướng dẫn dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM: có 32,0% hứng thú, 40,0% rất hứng thú và 28,0% không hứng thú, điều này cho thấy GV cần phải thường xuyên tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM để tạo hứng thu say mê học tập cho người học. - Cảm nhận lĩnh hội kiến thức trong quá trình học tập chủ đề có tới 43,8% gặp rất nhiều khó khăn; 37,1% gặp nhiều khó khăn và 14,6% gặp ít khó khăn. Tuy rằng các em đều hứng thú với dạy học theo định hướng giáo dục STEM song việc học tập các chủ gặp nhiều khó khăn. Điều đó cho thấy học sinh chưa được làm quen nhiều với chủ đề dạy học, và còn rất lúng túng trong vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Do vậy, qua nghiên cứu, thể hiện thành công dạy học chủ đề ở đơn vị công tác tôi muốn chia sẻ một số kinh nghiệm trong thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề “ Ancol” trong chương trình Hóa học 11 theo định hướng giáo dục STEM gắn với phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. 2.2. Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol nhằm phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM 2.2.1. Ancol lý thuyết và ứng dụng Ancol là một hợp chất hữu cơ có chứa nhóm (-OH) liên kết với nguyên tử cacbon no. Trong đó quan trọng nhất phải kể đến etanol C 2H5OH, một hợp chất rất gần gũi trong cuộc sống của chúng ta. 1. Cấu tạo, đồng đẳng, đồng phân, danh pháp a. Đặc điểm cấu tạo “Nhóm OH” gắn ở C no và mỗi C no chỉ được gắn 1 nhóm OH. Công thức phân tử chung của một số dãy đồng đẳng ancol:  Ancol no, mạch hở, đơn chức: CnH2n+1OH  n  1 .  Ancol không no có một liên kết đôi, mạch hở, đơn chức: CnH2n-1OH  n  3 .  Ancol no, mạch hở, đa chức: CnH2n+2Ox hay CnH2n+2-x(OH)x  2  x  n  . Ví dụ:  Ancol: CH3OH, C2H5OH, C3H7OH… thuộc cùng một dãy ancol no, đơn, hở, còn gọi là ankanol.  Ancol anlylic: CH2=CHCH2OH, thuộc dãy ancol không no, đơn chức, mạch hở. 14
 C2H4(OH)2, C3H5(OH)3… thuộc dãy ancol no, đa chức, mạch hở (poliol). b. Đồng phân  Ancol no, mạch hở, đơn chức có đồng phân mạch C, vị trí nhóm OH.  Ngoài ra, cùng công thức phân tử còn có đồng phân khác chức: ete. Ví dụ: C3H7OH có một dạng mạch C không nhánh, hở, nhưng có hai đồng phân vị trí OH và có một đồng phân dạng ete. c. Danh pháp Tên thông thường: Ancol + tên gốc hiđrocacbon + ic. Tên theo IUPAC: Tên IUPAC của hiđrocacbon + số chỉ vị trí OH + ol (1)/ điol (2)/ triol (3)… (Ưu tiên đánh số thứ tự cacbon mạch chính sao cho các chỉ số nhóm OH là nhỏ nhất). Ví dụ: C3H7OH: Tên: Ancol proylic/ propan-1-ol. C2H4(OH)2: Tên: Etylenglicol/ etan-1,2-điol. CH2=CHCH2OH: Tên: Ancol anlylic/ propen-1-ol. 2. Tính chất vật lí và liên kết hiđro Các phân tử có nhóm OH (nước, ancol, axit axetic…) có liên kết hiđro liên phân tử: – O – H…O – H làm tăng nhiệt độ sôi và độ tan trong nước hơn so với chất không có nhóm OH. Ví dụ:  C2H5Cl: rất ít tan trong nước, sôi ở 12oC.  C2H5OH: tan tốt trong nước, sôi ở 78,2oC. - Dựa vào bảng hằng số vật lí của một số ancol (trang 181 SGK):  Khối lượng phân tử tăng thì nhiệt độ sôi tăng, độ tan giảm.  Chất có càng nhiều nhóm OH thì liên kết H càng nhiều, nhiệt độ sôi càng cao. Ví dụ: Bảng nhiệt độ sôi (ts) một số ancol như sau: Ancol Khối lượng ts (oC) phân tử CH3OH 32 64,5 C3H7OH 60 82,4 C2H4(OH)2 62 197,6 15
- Công thức tính độ rượu: Vancol nguyeân chaát Độ rượu = .100 Vdung dòch röôïu VC 2 H 5OH 96 Ví dụ: Cồn 96o nghĩa là = V dd 100  Trong 100 ml cồn này thì có 96 ml C2H5OH. 3. Tính chất hoá học Phản ứng thế H của nhóm OH (phản ứng với kim loại kiềm, phản ứng tạo phức với đồng(II) hiđroxit của glixerol). Ví dụ: Glixerol – một ancol no, đa chức mạch hở: phản ứng được với Na, hoà tan Cu(OH)2.  Phản ứng thế nhóm OH ancol (phản ứng với HX tạo dẫn xuất halogen, phản ứng giữa hai phân tử ancol tạo ete).  Phản ứng este hoá với axit cacboxylic R – COOH.  Phản ứng tách nước tạo thành anken.  Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn: + Ancol bậc I  Anđehit, axit. + Ancol bậc II  Xeton. + Ancol bậc III  Không phản ứng.  Phản ứng oxi hoá hoàn toàn (Phản ứng cháy). Ví dụ: Etanol có phản ứng với các chất: Na, K, HCl, HBr, CH3COOH, CuO, lên men giấm, tách nước ở trên 170oC tạo etilen, dưới 170oC tạo đietyl ete. Chú ý: Ancol no, mạch hở khi cháy: n H O  n CO 2 2 4. Điều chế Phương pháp điều chế etanol: thuỷ phân dẫn xuất halogen, hiđrat hoá etilen, lên men rượu glucozơ. 5. Ứng dụng Ancol có rất nhiều ứng dụng trong thực tiễn cuộc sống, trong đó Etanol được sử dụng nhiều nhất. Cụ thể như sau:  Trong công nghiệp: - Làm dung môi: Phần lớn lượng Etanol được dùng làm dung môi trong ngành công nghiệp dược phẩm, nước hoa, in ấn, sơn, điện tử, dệt may, để pha chế,… Đồng thời, Etanol là một dung môi hoàn hảo giúp hòa tan các chất và ngăn ngừa sự kết tinh của thành phần trong mỹ phẩm. 16
- Làm nhiên liệu: Etanol có thể sử dụng như là nhiên liệu cồn (thông thường được trộn lẫn với xăng) và trong hàng loạt các quy trình công nghiệp khác. Đặc biệt nó cũng được sử dụng trong các sản phẩm chống đông lạnh vì điểm đóng băng thấp của nó. Ngoài ra thì Etanol còn được dùng làm nhiên liệu dùng cho đèn cồn trong phòng thí nghiệm. Dùng thay xăng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong. - Làm nguyên liệu: Trong công nghiệp thì Etanol được dùng làm nguyên liệu để sản xuất các hợp chất hữu cơ khác như đietyl ete, axit axetic,… Etanol là nguồn nguyên liệu hóa học đa dụng. Trong thời gian qua đã được sử dụng với phạm vi thương mại để tổng hợp hàng loạt các mặt hàng hóa chất với sản lượng lớn khác. Hiện nay, nó đã được thay thế trong nhiều ứng dụng bằng các nguyên liệu hóa dầu khác rẻ tiền hơn.  Trong y tế: Cồn Etanol được sử dụng rộng rãi trong y tế với tác dụng chống vi khuẩn, vi sinh vật. Bên cạnh đó, Etanol còn được dùng để sản xuất thuốc ngủ vì nó có thể gây mê, gây buồn ngủ cho người sử dụng. Đặc biệt, người ta còn dùng Etanol (70 – 90%) để tiệt trùng các thiết bị, dụng cụ, vết thương,… Bởi nó có tính sát khuẩn cao. Đồng thời,nó còn có hiệu quả khi chống lại phần lớn các loại vi khuẩn và nấm cũng như nhiều loại virus nên hiện nay các dung dịch rửa tay khô dùng trong phòng chống dịch covid 19 được điều chế từ etanol. Khi sát khuẩn vết thương, tùy vào yêu cầu và chỉ dẫn của bác sĩ mà chúng ta sẽ cần dùng dung dịch cồn có nồng độ khác nhau.  Điều chế đồ uống: Etanol là cồn, chính vì thế nó là thành phần chính để làm đồ uống có cồn. Khi đó, Etanol sẽ được chuyển hóa như một năng lượng cung cấp chất dinh dưỡng. Đặc biệt tốt cho hệ tiêu hóa nếu uống với lượng vừa phải. Tuy nhiên, nếu bạn uống quá nhiều rượu thì sẽ gây hại cho sức khỏe của bạn. Đặc biệt là khi nồng độ cồn trong máu vượt quá 0.5% sẽ gây hôn mê sâu. Thậm chí dẫn đến tử vong cho người sử dụng. Etanol là một chất có rất nhiều ứng dụng trong thực tế nên giáo viên dễ thiết kế và tổ chức được rất nhiều hoạt động trải nghiệm sáng tạo giữa kiến thức lí thuyết và thực tế đời sống nhằm hình thành và phát triển tốt năng lực sáng tạo cho học sinh. Sau đây tôi xin đề xuất cách thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học chủ đề ancol như sau. 2.2.2. Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol nhằm phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM 2.2.2.1. Quy trình xây dựng chủ đề Ancol theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. 17
Bước 1: Lựa chọn chủ đề Căn cứ vào nội dung kiến thức lí thuyết và ứng dụng của Ancol để lựa chọn chủ đề của bài học. Chủ đề STEM cần đảm bảo các tiêu chí: - Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn; - Chủ đề STEM phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề; - Chủ đề STEM định hướng hoạt động - thực hành; - Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các HS; Vì vậy GV có thể lựa chọn các chủ đề dạy học sau: Chủ đề 1: Sản xuất nước rửa tay khô phòng chống dịch Covid 19 Chủ đề 2: Quy trình làm nước trái cây lên men Chủ đề 3: Quy trình sản xuất hoa khô từ ancol Chủ đề 4: Chế tạo bộ dụng cụ theo dõi quá trình lên men rượu Do lịch học của HS khá kín nên trong phạm vi của đề tài tôi hướng dẫn HS quy trình làm hoa khô từ ancol nhằm phát triển năng lực sáng tạo và cho HS được trải nghiệm quy trình làm hoa khô trong thực tế. 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 học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết để xây dựng bài học. Tôi cho học sinh tìm hiểu về nhu cầu sử dụng hoa khô hiện nay, các phương pháp làm hoa khô và yêu cầu các em xây dựng quy trình làm hoa khô từ ancol. 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. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm. Đối với quy trình sản xuất hoa khô từ ancol với tiêu chí cụ thể của sản phẩm như độ bền theo thời gian, an toàn với sức khỏe, màu sắc, thẩm mĩ, … Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực với 5 loại hoạt động học chủ yếu. Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm học tập mà học sinh 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). 18
Bảng 5: Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học HĐ Nội dung Thời gian Ghi chú Tiếp nhận nhiệm vụ quy trình Kế hoạch dự án, phân 1 làm hoa khô nhóm, bầu nhóm trưởng tại lớp học. Tìm hiểu kiến thức nền về ancol HS làm việc theo nhóm 2 và các kiến thức STEM liên quan ngoài nhà trường trong chủ đề Báo cáo kiến thức nền và lên ý HS báo cáo tại lớp 3 tưởng làm sản phẩm Tiến hành làm sản phẩm theo HS làm việc theo nhóm 4 phương án đã lựa chọn ngoài nhà trường 5 Báo cáo, đánh giá sản phẩm HS báo cáo tại lớp 2.2.2.2. Quy trình tổ chức dạy học chủ đề Ancol theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. Hoạt động 1: Nêu bối cảnh, đặt vấn đề Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền Hoạt động 3: Xác định ý tưởng, các giải pháp và báo cáo Hoạt động 4: Thực hiện sản phẩm Hoạt động 5: Báo cáo sản phẩm, chia sẻ, đánh giá và đề xuất phương án cải tiến Hoạt động 1: Nêu bối cảnh, đặt vấn đề Phần đặt vấn đề cần làm rõ các yêu cầu của nhiệm vụ học tập là quy trình sản xuất hoa khô từ ancol, các tiêu chí của sản phẩm hoa khô mà học sinh cần 19
thực hiện và đây là một nhiệm vụ phát triển năng lực sáng tạo cho HS. Định hướng học sinh tìm hiểu kiến thức nền và vận dụng những kiến thức về ancol, các môn học khác để giải quyết vấn đề trọng tâm: Nghiên cứu quy trình sản xuất hoa khô từ hoa tươi, đề xuất và thử nghiệm quy trình làm hoa khô, một phương án khởi nghiệp từ sản phẩm hoa khô. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền Thông qua vấn đề đặt ra, học sinh xác định kiến thức khoa học trọng tâm trong chủ đề. Hoạt động giúp học sinh có thể phát triển năng lực tự học và tự chủ, năng lực khoa học và năng lực ngôn ngữ. GV định hướng HS bằng bộ câu hỏi cụ thể: 1. Tìm hiểu kiến thức nền về ancol 2. Tìm hiểu kiến thức về ancol trong sản xuất hoa khô 3. Tìm hiểu kiến thức bài 13 Sinh 11 cơ bản về cơ chế mất nước của tế bào và chiết tách sắc tố. 4. Tìm hiểu kiến thức về các biện pháp kĩ thuật làm hoa khô Hoạt động 3: Xác định ý tưởng, các giải pháp và báo cáo Học sinh vận dụng các kiến thức vừa tìm hiểu để đề xuất các ý tưởng làm hoa khô và lập luận để tìm giải pháp tối ưu. Hoạt động 4: Thực hiện sản phẩm Thông qua giải pháp đã lựa chọn, học sinh tiến hành thực hiện sản phẩm dựa theo định hướng ban đầu một cách khoa học, chính xác. Học sinh tiến hành thực nghiệm và đánh giá, nếu sản phẩm chưa đạt yêu cầu, học sinh tự điều chỉnh và giải thích sai lầm trong phương án đã lựa chọn (nếu có), so sánh, đối chiếu các ý tưởng để đề xuất ý tưởng khác, có tính khả thi và khoa học hơn, đồng thời đánh giá sản phẩm đã thực hiện, giải thích nguyên nhân làm sản phẩm chưa đạt yêu cầu, nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Hoạt động 5: Báo cáo sản phẩm, chia sẻ, đánh giá và đề xuất phương án cải tiến Học sinh tiến hành báo cáo sản phẩm để cùng chia sẻ; giáo viên và học sinh nhóm khác tiến hành phản biện để học sinh được học hỏi và đề xuất các bước cải tiến cho quy trình và sản phẩm nhằm đạt hiệu quả cao hơn. Từ sản phẩm tạo ra HS đề xuất một số phương án khởi nghiệp từ sản phẩm. Trong quá trình tổ chức GV cần thiết kế bài học điện tử trên mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học của học sinh bên ngoài lớp học. 2.2.3. Giáo án thực nghiệm A. Giới thiệu chủ đề Chủ đề dạy học: Quy trình sản xuất hoa khô từ ancol 20