Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Vận dụng STEM để tạo hứng thú học tập môn Hoá học với chủ đề Bình chữa cháy mini

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN

Kính gửi: Hội đồng thẩm định sáng kiến Sở Giáo dục và Đào tạo Ninh Bình.

Chúng tôi:

TT Họ tên Ngày tháng năm sinh Chức danh Trình độ chuyên môn

1 Lương Thị Tuyết Đại học Tỉ lệ % đóng góp vào việc tạo ra sáng kiến 40%

2 Đỗ Thị Việt Hà 03/11/1982 Đại học 20% 09/10/1989 Giáo viên Phó Hiệu trưởng

3 Nguyễn Tố Uyên 30/08/1980 Giáo viên Đại học 20%

4 Trần Thị Loan 15/12/1990 Giáo viên Đại học 20%

Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: Vận dụng STEM để tạo hứng

thú học tập môn Hoá học với chủ đề “Bình chữa cháy mini”.

I. LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN

- Lĩnh vực áp dụng: áp dụng trong lĩnh vực giảng dạy bộ môn Hoá học - Vấn đề sáng kiến giải quyết được: + Cung cấp kiến thức về dạy học Stem. + Cách vận dụng Stem vào các chủ đề bài học.

II. CHỦ ĐẦU TƯ SÁNG KIẾN

Lương Thị Tuyết, Đỗ Thị Việt Hà, Nguyễn Tố Uyên, Trần Thị Loan

III. THỜI GIAN ÁP DỤNG

Trong năm học: 2021 - 2022

IV. MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN

1. Nội dung sáng kiến

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 ảnh hưởng sâu rộng vào mọi mặt đời sống, xã hội, giáo dục cũng không ngoại lệ. Vì thế đòi hỏi giáo viên phải thay đổi phương pháp, học sinh phải thay đổi cách học. Do vậy, vai trò của giáo viên phải chuyển đổi từ “dạy cái gì”, “điều gì” sang dạy cho học sinh “phải làm gì” và “làm

như thế nào”.

Phương pháp dạy học STEM đang là sự lựa chọn của nhiều nước có nền giáo dục hiện đại vì thông qua quá trình học giúp các em tự lĩnh hội được kiến thức, kĩ năng và có khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết các vấn đề thực tế. Nhưng làm thế nào để vận dụng phương pháp dạy học STEM vào trường THCS của ta để mang lại hiệu quả? Qua quá trình giảng dạy chúng tôi đã lồng ghép STEM với dạy học truyền thống và xây dựng một số chủ đề dạy học theo điều kiện của trường đã mang lại hiệu quả khả quan. Nên chúng tôi mạnh dạn đơn cử một chủ đề đã thực hiện tương đối có hiệu quả đó là Vận dụng STEM để tạo hứng thú học tập môn Hoá học với chủ đề “Bình chữa cháy mini”.

Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn và thông qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Qua đó, học sinh vừa học được kiến thức khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn. Giáo dục STEM sẽ phá đi khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra những con người có năng lực làm việc “tức thì” trong môi trường làm việc có tính sáng tạo cao với những công việc đòi hỏi trí óc của thế kỷ 21.

Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho người học. Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinh được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học. Để giải quyết vấn đề đó, học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra.

Giáo dục STEM đề cao một phong cách học tập mới cho người học, đó là phong cách học tập sáng tạo. Đặt người học vào vai trò của một nhà phát minh, người học sẽ phải hiểu thực chất của các kiến thức được trang bị; phải biết cách mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tình huống có vấn đề mà người học đang phải giải quyết.

1.1. Giải pháp cũ thường làm 1.1.1. Nội dung giải pháp Việc dạy và học môn hoá học ở hầu hết các trường THCS hiện nay thường gói gọn trong không gian lớp học hoặc trong các phòng bộ môn của nhà trường. Truyền thụ kiến thức một chiều vẫn là phương pháp dạy học chủ yếu của nhiều giáo viên.

Học sinh không được trải nghiệm thực tế, nên việc đưa kiến thức khoa học

trở nên nặng nề.

Môn hoá học là một trong những bộ môn khoa học cơ bản nhưng lí do lựa chọn môn hoá học của học sinh THCS là chủ yếu học để thi tốt nghiệp hay thi vào 10, …

Việc kiểm tra đánh giá và chương trình thi cử chủ yếu về lí thuyết nên đa số các em học theo kiểu nhồi nhét kiến thức để đáp ứng cho các kì thi, chính vì vậy mà các em ít nhận thấy vai trò ứng dụng của hoá học vào đời sống.

Đó là lí do các em học sinh học chủ yếu là để đối phó với các kì thi còn yếu

tố đam mê yêu thích rất ít.

Vậy đó là lí do chúng tôi muốn đưa phương pháp dạy học STEM vào để

giảng dạy kết hợp phương pháp truyền thống. 1.1.2. Nhược điểm của giải pháp cũ Còn nặng về kiến thức lý thuyết, học sinh không được vận dụng kiến thức

đã học để trải nghiệm.

Sự liên kết các môn trong dạy học còn hạn chế, rời rạc chưa khoa học. Chưa có sự liên kết và ứng dụng khoa học, công nghệ, kĩ thuật vào môn

học.

Không đánh thức được sự sáng tạo và tiềm năng của học sinh. 1.2. Giải pháp mới cải tiến Giải pháp 1. Kết hợp xây dựng các chủ đề dạy học STEM với phương

pháp dạy học truyền thống

Rõ ràng STEM có rất nhiều ưu điểm tuy nhiên hạn chế như sau: - Thứ nhất là mất nhiều thời gian thực hiện. Một chủ đề thực hiện sẽ mất khá nhiều thời gian ở trên lớp cũng như ngoài lớp nên ảnh hưởng đến việc học tập trên lớp các em cũng như thời gian học tập các môn học khác vì các em cần đầu tư thời gian tương đối nhiều khi thực hiện một chủ đề.

- Thứ hai trong khi các kì thi hiện tại vẫn chủ yếu rèn luyện trí nhớ kiến thức hàn lâm và nặng về các bài tập tính toán nên các em vẫn phải học để đáp ứng các kì thi, do thói quen học tập cũ nặng về nhồi nhét kiến thức vậy nên chưa chú tâm học tập và trải nghiệm các công việc được giao ở nhà, một số em còn làm theo đối phó và suy nghĩ rằng chưa thiết thực với thi cử hiện hành.

- Thứ ba đó kinh phí thực hiện một số dụng cụ, nguyên liệu khi làm thực hành

chưa đầy đủ, và khá tốn kém nên đôi khi giáo viên và các em cũng ngại làm.

- Thứ tư đó là STEM là phương pháp tích hợp nên chắc chắn giáo viên giảng dạy đòi hỏi phải nắm rõ phương pháp và cách thức tổ chức giảng dạy cũng như trình độ liên môn nhất định vì STEM như là khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Đòi hỏi giáo viên phải có trình độ và đam mê công việc nó mất nhiều thời gian và công sức của giáo viên.

Do vậy chúng tôi đã phối hợp lồng ghép giữa phương pháp học tập truyền thống và giáo dục STEM để học sinh có thể đạt hiệu quả học tập tốt nhất hiện nay. Khi dạy học Stem phải có sự linh hoạt và nhất quán theo mô hình 5E thì hiệu quả sẽ tốt nhất trong quá trình dạy và lĩnh hội kiến thức, củng cố kiến thức, vận dụng kiến thức… Chúng tôi đã thấy sự khác nhau trong dạy học nếu nhất quán theo mô hình 5E và không nhất quán như sau:

Sự khác nhau trong các hoạt động của giáo viên nhất quán và không

nhất quán theo mô hình dạy học stem - 5E

Hoạt động của giáo viên

Các bước dạy học theo 5E Thống nhất với mô hình 5E

kết

Gắn (Engagment) Tạo hứng thú - Kích thích sự tò mò Không thống nhất với mô hình 5E Giải thích khái niệm - Cung cấp các định

- Nêu câu hỏi - Làm rõ hơn các câu trả lời hoặc các phát hiện mà học sinh đã biết hoặc suy nghĩ về chủ đề bài học

sát

Khảo (Exploration)

từ giáo

nghĩa và câu trả lời - Kết luận - Đưa ra những câu hỏi đóng - Giảng bài Cung cấp câu trả lời - Nói hoặc giải thích cách làm việcthông qua vấn đề - Đưa ra những kết luận - Trực tiếp nói với học sinh rằng các em là sai - Cung cấp thông tin hoặc sự kiện giúp giải quyết vấn đề - Hướng dẫn học sinh từng bước tìm ra lời giải

thích

Giải (Explanation)

của riêng

- Chấp nhận những lời giải thích mà không cần chứng minh gì thêm - Tìm cách phủ nhận để buộc học sinh phải chấp nhận - Giới thiệu các khái niệm hoặc kỹ năng không liên quan

Áp dụng cụ thể (Elaboration)

- Cung cấp câu trả lời dứt khoát - Trực tiếp nói với học sinh rằng các em là sai - Tiếp tục bài giảng - Dạy học sinh từng bước một để tìm ra lời giải ngay - Giải thích làm thế nào để làm việc thông qua vấn đề

Khuyến khích học sinh làm việc cùng nhau mà không có sự hướng dẫn trực viên tiếp - Quan sát và lắng nghe các học sinh trong quá trình tương tác - Yêu cầu kiểm tra các câu hỏi để chuyển hướng khảo sát thí nghiệm của học sinh khi cần thiết - Cung cấp thời gian cho học sinh để giải quyết các vấn đề - Đóng vai trò như một nhà tư vấn cho học sinh - Tạo ra danh sách những điều “cần phải biết” tối thiểu - Khuyến khích học sinh giải thích các khái niệm và các định nghĩa bằng cách hiểu mình - Đưa ra các lời giải thích, chứng minh (bằng chứng) và làm rõ từ học sinh - Chính thức làm rõ các định nghĩa, giải thích,và đưa ra các khái niệm mới khi cần thiết - Sử dụng kinh nghiệm trước đây của học sinh làm cơ sở để giải thích các khái niệm - Đánh giá sự hiểu biết ngày càng tăng của học sinh - Mong đợi học sinh sử dụng các khái niệm khoa học, định nghĩa và lời giải thích được cung cấp trước đây - Khuyến khích học sinh áp dụng hoặc mở rộng các khái niệm và kỹ năng trong các tình huống mới - Nhắc nhở học sinh tìm cách giải thích - Đề cập đến học sinh dữ liệu hiện có và bằng chứng và hỏi: “các em đã biết gì rồi? “, ” Tại sao các em lại nghĩ …? “(Chiến lược khám phá khoa học cũng

giá

Đánh (Evaluation)

- Kiểm tra từ vựng, thuật ngữ và các sự kiện một cách rạc rời - Giới thiệu những ý tưởng hay khái niệm mới - Tạo ra sự mơ hồ - Đặt toàn bộ những câu hỏi đóng, chỉ trả lời đúng/sai - Thúc đẩy thảo luận mở mà không gắn kết đến khái niệm hoặc kỹ năng đang được học

áp dụng ở đây.) - Quan sát học sinh khi áp dụng các khái niệm và kỹ năng mới - Đánh giá kiến thức và kỹ năng của học sinh - Tìm kiếm bằng chứng rằng học sinh có thay đổi suy nghĩ hoặc hành vi trong quá trình học - Cho phép học sinh đánh giá bài học của mình và kỹ năng nhóm-quá trình - Đặt những câu hỏi mở như “Các em nghĩ điều gì sẽ xảy ra nếu…? “, “Các em có bằng chứng/chứng cứ gì ở trong tình huống này?”, ” Các em đã biết gì về …? “, ” Các em thử giải thích hiện tượng này được không?”

Giải pháp 2. Xây dựng chủ đề bài học STEM từ những kiến thức của

những bài cơ bản trong sách giáo khoa

Trong chương trình sách giáo khoa hiện hành môn Hoá học, có nhiều bài có thể liên kết với nhau cùng với các lĩnh vực: Toán học, Kỹ thuật, Khoa học và Công nghệ, để tạo ra những sản phẩm hứng thú. Từ đó giúp học sinh vận dụng và ghi nhớ kiến thức một cách sinh động, hấp dẫn.

Trong chủ đề “Bình chữa cháy Mini” chúng tôi hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức nền trong sách giáo khoa hoá học lớp 9 của những bài: Bài 27: Cacbon; Bài 28: Các oxit của cacbon; Bài 29: Axit Cacbonic và muối Cacbonat. Kết hợp cùng với các kiến thức thực tiễn về kỹ thuật, khoa học, công nghệ để nghiên cứu, tìm tòi, lựa chọn các dụng cụ chế tạo ra sản phẩm “Bình chữa cháy mini”.

Giải pháp 3. Tạo môi trường, không gian học tập đa dạng. Thay đổi

phương pháp dạy học tích cực

Trong chủ đề bài học STEM “Bình chữa cháy mini” học sinh được nghiên cứu kiến thức và giáo viên giao nhiệm vụ học tập trên lớp, trong phòng thí nghiệm.

Nhiệm vụ học tập của các em tự nghiên cứu kiến thức liên quan đến chủ đề ở nhà; trong giờ ra chơi; nghiên cứu tìm hiểu trên mạng Internet…. Trong chủ đề có sự liên hệ giữa nội dung học tập với hoàn cảnh thực tiễn và xã hội.

Học sinh nghiên cứu, phân công các công đoạn thực hiện làm sản phẩm

cho các thành viên trong nhóm.

Học sinh thu thập và xử lý thông tin, làm việc theo nhóm hoặc cá nhân theo

kế hoạch đề ra.

Tiến hành làm sản phẩm, thử nghiệm sản phẩm tại nhà hoặc trong sân

trường.

Trong các hoạt động trên giáo viên có vai trò định hướng, giám sát học sinh

thực hiện.

Khi thực hiện hoạt động báo cáo sản phẩm:

- Báo cáo kiến thức nền và phương án thiết kế sản phẩm được thực hiện ngay tại lớp học. Các nhóm báo cáo bằng nhiều cách khác nhau: Quay video; Thiết kế powerpoint; thuyết trình bằng Poster….

- Báo cáo sản phẩm: Học sinh thực hiện ngoài trời, có thể trong sân

trường…

Như vậy kiến thức được tích luỹ qua quá trình làm việc và được thực nghiệm qua hoạt động thực tiễn. Việc đa dạng hoá không gian học tập, đổi mới phương pháp dạy học tích cực làm tăng hứng thú học tập của học sinh với bộ môn Hoá học. Rèn kỹ năng thực hành, kỹ năng quan sát, so sánh nhận biết kiến thức, hoạt động nhóm; Kĩ năng tìm kiếm và xử lí thông tin; Kĩ năng tự tin khi trình bày ý kiến trước nhóm, tổ, lớp. Phát triển phẩm chất: Có ý thức phòng cháy, chữa cháy. Nhận thấy sự vận dụng của kiến thức môn học để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn. Phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, nghiên cứu khoa học; Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo; Năng lực giao tiếp và hợp tác và trình bày vấn đề. Thông qua đó kiến thức được tiếp nhận không còn gượng ép, ghi nhớ máy móc. Học sinh chủ động tìm tòi và lĩnh hội tri thức.

Giải pháp 4. Thay đổi cách thức kiểm tra đánh giá

Thông qua bài học STEM, giáo viên và học sinh thiết lập các phiếu đánh

giá, các bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm.

Hoạt động tự đánh giá: Học sinh tự đánh giá bản thân; đánh giá các bạn trong cùng nhóm; đánh giá hoạt động của nhóm khác. Đưa ra phương án cho nhóm khác (nếu có).

Giáo viên tổng hợp hoạt động tự đánh giá của học sinh. Hướng dẫn học sinh nhận xét đánh giá. Chốt lại kiến thức chuẩn. Trên cơ sở đó chấm điểm cho học sinh và cho các nhóm.

2. Khả năng áp dụng của sáng kiến

Sáng kiến làm về phương pháp giảng dạy nên có thể áp dụng đối với tất cả

các bộ môn.

Khi áp dụng sáng kiến vào giảng dạy giáo viên có thể phát hiện ra được các sáng tạo của học sinh thông qua các sản phẩm, các quy trình mà học sinh vận dụng.

Tận dụng được các nguyên liệu tái chế để giảng dạy. Tạo ra một số sản phẩm làm dụng cụ trực quan để giảng dạy các môn học

khác cùng cấp học ở các cấp học dưới.

Để định lượng kết quả học tập của các em trong suốt quá trình học chúng tôi luôn theo sát sự tiến bộ của từng em, cũng như chú trọng đánh giá kết quả mỗi bài kiểm tra để đánh giá một cách đúng nhất.

V. HIỆU QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC CỦA SÁNG KIẾN

Sản phẩm của quá trình dạy học là các kiến thức, kỹ năng, khả năng, năng lực của người học, là một dạng năng lượng ở dạng dự trữ. Vì vậy không thể đánh giá cụ thể được hiệu quả kinh tế mà đề tài mang lại, nhưng việc áp

dụng đề tài này trong dạy học Hoá học lớp 9 năm học 2021-2022 đã bước đầu thu được kết quả tốt đẹp.

Từ đó dưới góc độ cá nhân tôi nhận thấy một số hiệu quả kinh tế có thể được thể hiện dưới hình thức: Kiến thức hoá học được hiểu sâu giúp các em vận dụng tốt hơn trong cuộc sống, trong đó có cả việc phòng tránh “cháy nổ”.

Hiệu quả về mặt xã hội của sáng kiến là rất lớn. Nó có tác động quan trọng tới nhận thức của học sinh trong việc hình thành kiến thức, kĩ năng và nhất là thái độ của học sinh; góp phần hình thành phẩm chất, năng lực tự chủ, năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo... rất cần thiết của những công dân trong tương lai.

Một số kết quả cụ thể: 1. Hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng học sinh Sau khi áp dụng sáng kiến thì chất lượng nhà trường được nâng lên rõ

rệt. Cụ thể số học sinh đạt giải trong các cuộc thi học sinh giỏi năm sau tăng hơn năm trước.

Thành tích môn hoá học của trường trước và sau khi tiến hành sáng kiến

Ghi chú

Tên cuộc thi

Sau khi áp dụng SK

Số HS đạt giải các năm học Trước khi áp dụng SK

2020-2021

2021-2022

4/4

6/6

1/2

3/3

Thi học sinh giỏi cấp huyện môn Hoá học 9 (số HS đạt giải/số HS dự thi) Thi học sinh giỏi cấp tỉnh môn Hoá học (số HS đạt giải/số HS dự thi)

2. Hiệu quả trong việc nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ và tình cảm nghề nghiệp cho đội ngũ giáo viên; nâng cao uy tín của giáo viên và nhà trường

Áp dụng Vận dụng STEM để tạo hứng thú học tập môn Hoá học với chủ đề “Bình chữa cháy mini” chính là cải tiến cách dạy, cách học. Nó đòi hỏi người giáo viên phải không ngừng tự bồi dưỡng về kiến thức và phương pháp dạy học. Những kiến thức của người giáo viên không chỉ “đóng khung” trong bộ môn được đào tạo mà là tất cả những gì có liên quan, là sự ứng dụng rộng rãi trong các tình huống phong phú của cuộc sống hàng ngày. Việc dạy Vận dụng STEM để tạo hứng thú học tập môn Hoá học với chủ đề “Bình chữa cháy mini” đã kích thích sự sáng tạo không ngừng của mỗi người giáo viên và qua đó góp phần nâng cao trình độ chuyên môn của người thầy.

Các tiết học hấp dẫn đã góp phần tạo ra uy tín cho giáo viên. Thầy sáng tạo dạy, trò hứng thú học là một điều kiện quan trọng để nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện. Chất lượng giáo dục được nâng lên đã góp phần tạo ra niềm tin của học sinh và phụ huynh đối với môn học và đối với nhà trường.

3. Hiệu quả trong việc rèn luyện kĩ năng học tập và nâng cao tình cảm

của học sinh đối với môn Hoá học

Môn Hoá học được coi là một môn học khó bởi nó đòi hỏi tư duy khoa học, đòi hỏi sự tập trung chú ý cao, sự tìm tòi, khám phá và sáng tạo trong học tập. Chính vì vậy, nhiều học sinh “sợ” khi phải học Hoá học; những học sinh học giỏi môn Hoá học thường được bạn bè và thầy cô đánh giá rất cao.

Việc làm sản phẩm STEM theo hướng tích cực là một phương tiện để ôn tập, củng cố kiến thức lý thuyết đã học một cách sinh động và có hiệu quả. Giúp học sinh được rèn luyện tư duy liên tưởng sáng tạo; từ đó giúp các em biết vận dụng kiến thức vào giải quyết các tình huống phong phú của thực tiễn. Học Hoá học theo cách trên cũng giúp các em có thói quen, có phương pháp học tập chủ động, tích cực; luôn say mê tìm tòi, khám phá khoa học. Thông qua hoạt động STEM có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt như tinh thần tự lập, tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó.

Cuối năm học 2021-2022 sau khi thực nghiệm thí điểm phương pháp

STEM Chúng tôi đã khảo sát 129 học sinh lớp 9 và kết quả như sau:

Kết quả

Câu

Nội dung

Số lượng Tỉ lệ %

Sự hứng thú học môn hoá ở các em thuộc mức nào ?

Rất thích

26 20,1

Thích

62

48.1

1 Bình thường

38 29,5

Không thích

3 2,3

Em thích học môn hoá vì:

Môn hoá là một trong những em sẽ thi vào các trường ĐH, CĐ

15 11,6

Bài học sinh động, thầy cô dạy vui vẻ, dễ hiểu

47 36,4

2 Kiến thức dễ nắm bắt

33 25,6

Kiến thức gắn thực tế nhiều

34 26,4

3 Trong giờ học môn hoá em thích được học như thế nào

Tập trung nghe giảng, phát biểu ý kiến, thảo luận và làm việc

58

45 Nghe giảng và ghi chép một cách thụ động

16 12,4

Được làm các thực hành để hiểu sâu sắc vấn đề về sinh học

55 42,6

Nội dung dạy học

Không cần thí nghiệm thực hành nhiều

30 31,9

4 Tăng cường học lí thuyết

20 21,3

44 46,8

Giảm tải lí thuyết, vận dụng kiến thức đã học để đưa kiến thức vào thực tiễn, tăng cường phần thực hành.

Phân tích kết quả khảo sát

2020-2021

Câu 1. Sự hứng thú học môn hoá ở các em thuộc mức nào ?

Rất thích Thích Bình thường Không thích TL% 8,3 20,2 50.5 21,1 2021- 2022 TL% 20,1 48.1 29,5 2,3

Qua khảo sát ta thấy số lượng học sinh thích học môn Hoá đã tăng lên, từ 28,5% năm học 2020-2021 lên 68,2% năm học 2021-2022, còn học sinh không thích và bình thường giảm đi từ 71,6% xuống 31,8%.

2020-2021

2021-2022

Câu 2. Em thích học môn Hoá vì:

TL%

8,3

Môn hoá là một trong những môn thi vào các trường ĐH, CĐ

11,6

41,3

Bài học sinh động, thầy cô dạy vui vẻ, dễ hiểu

36,4

29,4

Kiến thức dễ nắm bắt

25,6

21,1

Kiến thức gắn thực tế nhiều

26,4

2021-2022

2020-2021

Qua thực nghiệm cho thấy kiến khi dạy theo phương pháp Stem, các em thấy được vai trò của sinh học với thực tiễn nhiều hơn từ 21,1% lên 26,4%, cùng với vai trò của giáo viên giúp bài giảng dễ hiểu và hấp dẫn hơn. Câu 3. Trong giờ học môn hoá em thích được học như thế nào

TL %

37,6

45 40,4

Tập trung nghe giảng, phát biểu ý kiến, thảo luận và làm bài tập Nghe giảng và ghi chép một cách thụ động

12,4

22 Được làm thực hành để hiểu sâu sắc vấn đề về sinh học

42,6

Từ số liệu thống kê cho thấy nguyện vọng các em rất mong muốn được thí nghiệm thực hành trải

nghiệm nhiều hơn (từ 22% lên 42,6%). Câu 4. Nội dung dạy học

2020-2021

TL %

Không cần thực hành nhiều

37,6

31,9

41,3

21,3

21,1

46,8

Tăng cường học lí thuyết và giải bài tập tính toán gắn với kì thi đại học cao đẳng Giảm tải lí thuyết, vận dụng kiến thức đã học để đưa kiến thức vào thực tiễn, tăng cường thực hành.

Từ số liệu thống kê ta cũng nhận ra rằng tỉ lệ các em thấy được ý nghĩa của vận dụng kiến thức hoá học

vào thực tiễn tăng lên từ 21,1% lên 46,8%.

Kết quả này cho thấy sự lựa chọn các biện pháp dạy học STEM đã áp dụng mang lại kết quả khả quan. Đa số các em thấy yêu thích hoá học hơn, tiết hoá học trở nên hấp dẫn và bổ ích với các em, các em thấy được sự liên quan giữa lí thuyết và thực tiễn, kĩ năng thí nghiệm thực hành được tăng lên rõ rệt, nên các em rất hứng thú triển khai công việc được giao.

VI. CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN

Sáng kiến được áp dụng trong tại trường trung học cơ sở Thị trấn Nho Quan trong điều kiện toàn ngành đang tích cực đổi mới phương pháp dạy học; đổi mới hình thức thi vào 10 trung học phổ thông, đổi mới áp dụng dạy học STEM, vì vậy đã thu được những kết quả khả quan.

Qua thực tế giảng dạy, chúng tôi có thể khẳng định Vận dụng STEM để tạo hứng thú học tập môn Hoá học với chủ đề “Bình chữa cháy mini” có thể áp dụng hiệu quả được ở các trường THCS trên địa bàn toàn tỉnh. Đồng thời có thể áp dụng tương tự cho các môn học khác như Vật lý, Sinh học dạy học STEM đạt hiệu quả.

Chúng tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự

thật và hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật./.

Nho Quan, ngày 10 tháng 04 năm 2022

NGƯỜI NỘP ĐƠN

TÁC GIẢ

ĐỒNG TÁC GIẢ

Lương Thị Tuyết

Đỗ Thị Việt Hà

Nguyễn Tố Uyên

Trần Thị Loan

XÁC NHẬN CỦA NHÀ TRƯỜNG

XÁC NHẬN CỦA PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Kết quả khảo sát trước khi áp dụng sáng kiến

Kết quả

Câu Nội dung

Số lượng Tỉ lệ %

Sự hứng thú học môn Hoá ở các em thuộc mức nào ? Rất thích 9 8,3

Thích 22 20,2

Bình thường 55 50.5

Không thích 23 21,1

2 Em thích học môn Hoá học vì:

9 8,3

Môn hoá là một trong những môn em sẽ thi vào các trường ĐH, CĐ Bài học sinh động, thầy cô dạy vui vẻ, dễ hiểu 41 41,3

Kiến thức dễ nắm bắt 32 29,4

Kiến thức gắn thực tế nhiều 23 21,1

41 37,6

Trong giờ học môn hoá em thích được học như thế nào Tập trung nghe giảng, phát biểu ý kiến, thảo luận và làm việc Nghe giảng và ghi chép một cách thụ động 44 40,4

24 22 Được làm các thí nghiệm thực hành để hiểu sâu sắc vấn đề về sinh học

4 Nội dung dạy học

Không cần thí nghiệm thực hành nhiều 41 37,6

Tăng cường học lí thuyết 45 41,3

23 21,1 Giảm tải lí thuyết, vận dụng kiến thức đã học để đưa kiến thức vào thực tiễn, tăng cường phần thực hành.

Kết quả khảo sát cho thấy số lượng học sinh yêu thích và thích môn Hoá học rất thấp chỉ chiếm 8,3% và 20,2% là các em thích học bộ môn là do giáo viên dạy, do là môn các em có dự định thi đại học hay đề phòng môn Hoá học có khẳ năng thi vào 10. Rõ ràng qua phân tích thì các em vẫn chủ yếu học theo lối truyền thống nặng về thi cử đối phó, do vậy mà các em ít có yếu tố đam mê nghiên cứu và thực sự yêu thích là rất ít, kĩ năng thực hành và khả năng áp dụng kiến thức vào thực tế còn rất hạn chế.

PHỤ LỤC 2: Khái niệm dạy học STEM

- STEM là thuật ngữ xuất phát từ phương pháp giảng dạy và học tập tích

hợp nội dung và các kỹ năng khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học.

- Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và thông qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Qua đó, học sinh vừa học được kiến thức khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn. - Thuật ngữ STEM được hiểu như một “tổ hợp đa lĩnh vực” bao gồm: Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering) và Toán học (Mathematics). Bốn lĩnh vực này được mô tả như sau:

+ Khoa học. Là việc nghiên cứu thế giới tự nhiên, bao gồm các quy luật tự nhiên của Vật lý, Hoá học, Sinh học và giải quyết hoặc ứng dụng các hiện tượng, nguyên lý, quan niệm hoặc quy tắc của các môn này. Khoa học vừa là

một chỉnh thể kiến thức được tích luỹ qua thời gian, vừa là một tiến trình - mang tính khoa học - tạo ra kiến thức mới. Kiến thức từ khoa học sẽ cung cấp thông tin cho tiến trình thiết kế kỹ thuật.

+ Công nghệ. Mặc dù không phải là một lĩnh vực, theo nghĩa chặt chẽ nhất, bao gồm toàn bộ hệ thống con người và tổ thức, kiến thức, tiến trình, và thiết bị dùng để tạo ra và thao tác các đồ vật (tạo tác) công nghệ, cũng như chính các đồ vật đó. Suốt chiều dài lịch sử, con người đã tạo ra các công nghệ để thoả mãn mong muốn và nhu cầu của mình. Phần lớn các công nghệ hiện đại là sản phẩm của khoa học và kỹ thuật, và các công cụ công nghệ được sử dụng trong cả hai lĩnh vực.

+ Kỹ thuật. Vừa là một chỉnh thể kiến thức, về thiết kế và chế tạo các sản phẩm nhân tạo, vừa là một quá trình giải quyết vấn đề. Quá trình này chịu ảnh hưởng của các ràng buộc. Một trong số đó là các quy luật tự nhiên, hoặc khoa học. Những ràng buộc khác có thể kể đến là thời gian, tiền bạc, nguyên vật liệu sẵn có, hệ sinh thái, quy định về môi trường, khả năng sản xuất và sửa chữa. Kỹ thuật sử dụng các khái niệm khoa học và toán học như những công cụ công nghệ.

+ Toán học. Là việc nghiên cứu các mô hình và mối quan hệ giữa số lượng, số và không gian. Không giống như trong khoa học, nơi các bằng chứng thực nghiệm được tìm kiếm để đảm bảo hoặc bác bỏ các mệnh đề, các mệnh đề toán học được đảm bảo bằng các lập luận logic dựa trên các giả định cơ bản. Những lập luận logic, bản thân nó đã là một phần của toán học đi cùng với các mệnh đề. Cũng như khoa học, kiến thức toán ngày một phát triển, nhưng không giống khoa học, kiến thức toán không thể bị bác bỏ, trừ phi các giả định cơ bản bị thay đổi. Các loại khái niệm toán đặc thù của 12 năm học phổ thông bao gồm số và số học, đại số, hàm số, hình học, xác suất, thống kê. Toán học được dùng trong khoa học, kỹ thuật và công nghệ.

- Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường. Đó là cách nhìn nhận và giải quyết vấn đề một cách toàn diện, xem các thành phần của STEM tương tác với nhau như thế nào. Nói một cách đơn giản, đó là sự giao thoa hội tụ của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Nó sử dụng hợp nhất các lĩnh vực này để giải quyết một vấn đề.

- STEM trong trường THCS được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Những kiến thức và kĩ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống thường ngày. Những sản phẩm này không nhất thiết phải là sản phẩm mới, đừng suy nghĩ rằng các em phải tạo ra điều gì đó mới mẻ mới là Stem, như vậy các em đã là những nhà sáng chế rồi, tất nhiên nếu tạo ra sản phẩm mới thì càng tốt.

- Dạy học STEM là mô hình dạy học 5E gồm 5 giai đoạn giúp học sinh

khám phá khoa học.

- 5E viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Engage (Gắn kết), Explore (Khảo sát), Explain (Giải thích), Elaborate (Áp dụng cụ thể), và Evaluate (Đánh giá). Trong các lớp học khoa học (Science) và các chương trình tích hợp STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) (integrated STEM education). Mô hình 5E dựa trên thuyết kiến tạo nhận thức (cognitive constructivism) của quá trình học, theo đó học sinh xây dựng các kiến thức mới dựa trên các kiến thức hoặc trải nghiệm đã biết trước đó.

+ Engagement (Gắn kết) Trong giai đoạn đầu của chu kỳ học tập, giáo viên làm việc để đạt được sự hiểu biết về kiến thức sẵn có của học sinh và xác định bất kỳ khoảng trống kiến thức nào. Điều quan trọng là khuyến khích quan tâm đến các khái niệm sắp tới để học sinh có thể sẵn sàng tìm hiểu. Giáo viên có thể làm cho học sinh đặt câu hỏi mở hoặc ghi lại những gì họ đã biết về chủ đề. Thông qua các hoạt động đa dạng, giáo viên thu hút sự chú ý và quan tâm của học sinh, tạo không khí trong lớp học, học sinh cảm thấy có sự liên hệ và kết nối với những kiến thức hoặc trải nghiệm trước đó. Giai đoạn này cho phép học sinh gắn kết, liên hệ lại với các trải nghiệm và quan sát thực tế mà các em đã có trước đó. Trong bước này, các khái niệm mới cũng sẽ được giới thiệu cho các em.

+ Khảo sát (Exploration) Trong giai đoạn này, học sinh được chủ động khám phá các khái niệm mới thông qua các trải nghiệm học tập cụ thể. Giáo viên cung cấp những kiến thức hoặc những trải nghiệm mang tính cơ bản, nền tảng, dựa vào đó các kiến thức mới có thể được bắt đầu. Giai đoạn này, học sinh sẽ trực tiếp khám phá và thao tác trên các vật liệu hoặc học cụ đã được chuẩn bị sẵn. Giáo viên có thể yêu cầu học sinh thực hiện các hoạt động như quan sát, làm thí nghiệm, thiết kế, thu số liệu.

+ Giải thích (Explanation) Ở giai đoạn này, giáo viên sẽ hướng dẫn học sinh tổng hợp kiến thức mới và đặt câu hỏi nếu họ cần làm rõ thêm. Giáo viên tạo điều kiện cho học sinh

được trình bày, miêu tả, phân tích các trải nghiệm hoặc quan sát thu nhận được ở bước Khám phá. Ở bước này, giáo viên có thể giới thiệu các thuật ngữ mới, khái niệm mới, công thức mới, giúp học sinh kết nối và thấy được sự liên hệ với trải nghiệm trước đó. Để giai đoạn này có hiệu quả, giáo viên nên yêu cầu học sinh chia sẻ những gì mà các em đã học được trong giai đoạn Khám phá trước khi giới thiệu thông tin chi tiết một cách trực tiếp hơn.

+ Áp dụng cụ thể (Elaborate) Giai đoạn này tập trung vào việc tạo cho học sinh có được không gian áp dụng những gì đã học được. Giáo viên giúp học sinh thực hành và vận dụng các kiến thức đã học được ở bước Giải thích, giúp học sinh làm sâu sắc hơn các hiểu biết, khéo léo hơn các kỹ năng, và có thể áp dụng được trong những tình huống và hoàn cảnh đa dạng khác nhau. Điều này giúp các kiến thức trở nên sâu sắc hơn. Giáo viên có thể yêu cầu học sinh trình bày chi tiết hoặc tiến hành khảo sát bổ sung để củng cố các kỹ năng mới. Giai đoạn này cũng nhằm giúp học sinh củng cố kiến thức trước khi được đánh giá thông qua các bài kiểm tra.

+ Đánh giá (Evaluation) Mô hình 5E cho phép đánh giá chính thức (dưới dạng các bài kiểm tra) và phi chính thức (dưới dạng những câu hỏi nhanh). Trong giai đoạn này, giáo viên có thể quan sát học sinh thông qua các hoạt động nhóm nhỏ hoặc nhóm lớn để xem sự tương tác trong quá trình học. Cũng cần lưu ý là học sinh tiếp cận các vấn đề theo một cách khác dựa trên những gì họ học được. Các yếu tố hữu ích khác của Giai đoạn đánh giá bao gồm tự đánh giá, bài tập viết và bài tập trắc nghiệm, hoặc các sản phẩm. Ở đây, giáo viên sẽ linh hoạt sử dụng các kỹ thuật đánh giá đa dạng để nhận biết quá trình nhận thức và khả năng của từng học sinh, từ đó đưa ra các phương hướng điều chỉnh và hỗ trợ học sinh phù hợp, giúp học sinh đạt được các mục tiêu học tập như đã đề ra.

PHỤ LỤC 3: Quy trình xây dựng bài học STEM

Bước 1: Thiết kế chủ đề bài học - Nghiên cứu nội dung chương trình chọn những nội dung và tri thức thuộc lĩnh vực STEM tức những nội dung gắn liền với thực tiễn đời sống, giúp HS trải nghiệm và tạo ra những sản phẩm mang tính ứng dụng. Khi đã lựa chọn được chủ đề STEM có thể thiết kế bằng nhiều hình thức khác nhau có thể bằng một nghiên cứu khoa học hoặc một bài tập tình huống, một câu chuyện…

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, năng lực cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng bài học, lĩnh hội kiến thức hay vận dụng và củng cố kiến thức.

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, của sản phẩm hay của quy trình chế tạo 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.

Bước 4: Thiết kế các hoạt động/ nhiệm vụ + Hoạt động 1: Xác định vấn đề + Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

+ Hoạt động 3: Trình bày cách tiến hành + Hoạt động 4: Tạo sản phẩm thử nghiệm và đánh giá + Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh Bước 5: Thiết kế tiến trình dạy học Tiến trình tổ chức dạy học thực hiện

theo các hoạt động/ nhiệm vụ đã được thiết kế ở bước 4.

- Tiến trình bài học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật nêu trên nhưng 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. Việc "Nghiên cứu kiến thức nền" được thực hiện đồng thời với "Đề xuất giải pháp"; "Chế tạo mô hình" 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.

- Tiến trình mỗi bài học STEM được thực hiện phỏng theo quy trình kĩ thuật, trong đó việc "Nghiên cứu kiến thức nền" trong tiến trình dạy học mỗi bài học STEM chính là việc học để chiếm lĩnh nội dung kiến thức trong chương trình giáo dục bậc trung học cơ sở tương ứng với vấn đề cần giải quyết trong bài học, trong đó học sinh là người chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ, tiến hành các thí nghiệm theo chương trình học (nếu có) dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Vận dụng kiến thức đã học để đề xuất, lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề. Thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu. Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh thiết kế. Thông qua quá trình học tập đó, học sinh được rèn luyện nhiều kĩ năng để phát triển phẩm chất, năng lực trong thời đại công nghệ 4.0.

Xây dựng chủ đề minh họa theo hướng giáo dục stem Tổ chức nhóm học tập Bước 1: Đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ. GV tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm dự án từ 10 HS. Mỗi nhóm bầu

nhóm trưởng, thư kí.

Đặt vấn đề – giao nhiệm vụ học tập

Trong phần trình bày thông tin về an toàn cháy nổ, GV có thể chuẩn bị một số ví dụ điển hình của địa phương và các thông số thống kê để HS có thể nhận thấy rõ mối liên hệ của dự án học tập với thực tiễn cuộc sống.

Ví dụ. Ở TP.HCM, Hà Nội Ninh Bình GV có thể dẫn một số thông tin

nóng về vụ cháy nổ tháng 10/11

Tìm hiểu sơ lược về nguyên lí dập tắt đám cháy và nguyên lí hoạt

động của bình chữa cháy Vấn đề cần tìm hiểu: (1) Liệt kê các nguyên tắc để dập tắt 1 đám cháy. (2) Trình bày nguyên lí hoạt động của bình chữa cháy thông dụng. – Trong phần nghiên cứu sơ lược về nguyên lí dập tắt đám cháy và nguyên lí hoạt động của bình chữa cháy, tùy theo điều kiện thực tiễn (thời gian, điều kiện cơ sở vật chất, năng lực HS…), GV có thể lựa chọn một số phương thức sau đây:

(1) Nghiên cứu các thông số trên bình chữa cháy thật (2) Nghiên cứu nguyên lí hoạt động trên phim minh họa. Ví dụ. Làm thêm các thí nghiệm về tính chất không duy trì sự cháy của CO2 (4) Nghiên cứu cấu tạo cơ bản của bình chữa cháy thông qua bản vẽ cỡ

lớn có chú thích các thông số.

(5) Với đối tượng HS khá giỏi và lớp học có điều kiện kết nối internet, GV

có thể nêu yêu cầu HS truy cập internet để tự tìm hiểu về nguyên lí dập tắt

đám cháy và nguyên lí hoạt động của bình chữa cháy. Bước 2 - Học sinh trả lời các câu hỏi mà giáo viên đưa ra, quan sát các hình ảnh GV chiếu, tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế và chế tạo bình chữa cháy mi ni từ nguồn nguyên liệu dễ kiếm, rẻ tiền.

- HS thảo luận trong nhóm xác lập tiêu chí đánh giá sản phẩm. Bước 3: Các nhóm thảo luận để thống nhất tiêu chí đánh giá sản phẩm. Thống nhất tiêu chí đánh giá GV đặt vấn đề: Làm thế nào để đánh giá sản phẩm học tập là bình chữa cháy mini? GV nhấn mạnh cần phải có bản tiêu chí đánh giá để định hướng cũng như đánh giá công bằng.

- GV và HS thống nhất các tiêu chí đánh giá và tỉ lệ điểm (phụ lục 1). - GV đặt vấn đề: Làm thế nào để đánh giá sản phẩm học tập là bình chữa cháy mini? GV nhấn mạnh cần phải có bản tiêu chí đánh giá để định hướng cũng như đánh giá công bằng.

- GV và HS thống nhất các tiêu chí đánh giá và tỉ lệ điểm (phụ lục). Bước 4: GV chốt tiêu chí đánh giá sản phẩm theo phiếu đánh giá số

1( phần phụ lục trang 22) và thống nhất kế hoạch triển khai.

GV tổng kết bổ sung, - GV giao nhiệm vụ cho học sinh thiết kế và chế tạo bình chữa cháy mi ni từ nguồn nguyên liệu dễ tìm, rẻ tiền, ít gây ô nhiễm môi trường. Giao học sinh xác lập tiêu chí đánh giá sản phẩm.

Thống nhất tiến trình dự án

GV thông báo tiến trình và hướng dẫn HS các công việc và phân phối thời

gian trong dự án.

Ghi chú TT Nội dung Thời gian

Tiếp nhận nhiệm vụ 45 phút 1 Kế hoạch dự án, phân nhóm, bầu nhóm trưởng

3 ngày HS làm việc theo nhóm 2

45 phút 3 HS báo cáo tại lớp, Powerpoint

1 tuần HS làm việc theo nhóm 4

Tìm hiểu kiến thức, kĩ năng liên quan Báo cáo kiến thức, kĩ năng liên quan Lập phương án thiết kế, làm thử và chốt phương án thiết kế Trình bày phương án thiết kế 5 45 phút HS báo cáo tại lớp

1 tuần HS làm việc theo nhóm 6 Làm sản phẩm theo phương án thiết kế

7 Báo cáo sản phẩm 45 phút HS báo cáo tại lớp

2. HOẠT ĐỘNG 2: NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN, ĐỀ XUẤT

PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ BÌNH CHỮA CHÁY MI NI (Hình thức: báo cáo 45 phút)

a) Mục tiêu Sau hoạt động này, HS có khả năng 1. Trình bày những tính chất vật lí cơ bản của carbon và các hợp chất quan trọng của carbon. (Nguyên tố carbon có một số dạng thù hình là kim cương, than chì, fuleren,…

Cấu trúc của tinh thể kim cương (a), tinh thể than chì (b) và fuleren (c) 1. Kim cương- Là chất tinh thể trong suốt, không màu, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém. Có cấu trúc tinh thể nguyên tử và cứng nhất trong tất cả các chất. 2. Than chì – Là chất tinh thể màu xám đen. Tinh thể than chì có cấu trúc lớp nên mềm. Các loại than điều chế nhân tạo như than gỗ, than xương, than muội,… được gọi chung là carbon vô định hình, có cấu tạo xốp nên hấp phụ mạnh các chất khí và chất tan trong dung dịch.

2. Giải thích được tính chất hóa học cơ bản của carbon và các hợp chất,

cho ví dụ minh họa.

*2.1. Carbon Carbon vô định hình hoạt động hơn cả về mặt hóa học. Ở nhiệt độ thường

carbon khá trơ, khi đun nóng nó phản ứng được với nhiều chất.

Trong các phản ứng oxygen hóa – khử, đơn chất carbon có thể tăng hoặc giảm số oxygen hóa, nên nó thể hiện tính khử hoặc tính oxygen hóa. Tuy nhiên, tính khử vẫn là tính chất chủ yếu của carbon.

2.1.1 Tính khử a. Tác dụng với oxygen Carbon cháy được trong không khí, phản ứng tỏa nhiều nhiệt, tạo ra

CO2 và một ít khí CO:

b. Tác dụng với hợp chất Ở nhiệt độ cao, carbon có thể khử được nhiều oxide, phản ứng với nhiều

chất oxygen hóa khác như HNO3, H2SO4 đặc, KClO3,…Thí dụ:

2.1.2 Tính oxygen hóa a. Tác dụng với hydrogen Ở nhiệt độ cao và có chất xúc tác, C tác dụng với khí H2 tạo thành khí

CH4:

b. Tác dụng với kim loại Ở nhiệt độ cao, C tác dụng được với một số kim loại tạo thành cacbua kim

loại.

2.2 Các hợp chất của Carbon 2.2.1.Carbon monoxide Công thức phân tử CO; Phân tử khối: 28 * Tính chất vật lí CO là chất khí không màu, không mùi, ít tan trong nước, hơi nhẹ hơn

không khí (dCO/kk = 28/29), rất độc.

* Tính chất hóa học a) CO là oxide trung tính Ở điều kiện thường CO không phản ứng với nước, acid, base. b) CO là chất khử Ở nhiệt độ cao, CO khử được nhiều oxide kim loại

CO + CuO → CO2 + Cu 2CO + Fe3O4 → 3Fe + 2CO2 2CO + O2 → 2CO2

* Ứng dụng

Khí CO có nhiều ứng dụng trong công nghiệp, CO được dùng làm nhiên

liệu, chất khử,… Ngoài ra, CO còn được dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp hóa học.

2.2.2. Carbon dioxde Công thức phân tử CO2, phân tử khối 44. a. Tính chất vật lí CO2 là khí không màu, không mùi, nặng hơn không khí (dCO2/kk =

44/29).

Người ta có thể rót khí CO2 từ cốc này sang cốc khác. CO2 không duy trì sự sống và sự cháy. CO2 bị nén và làm lạnh thì hóa rắn, được gọi là nước đá khô (tuyết carbonic). Người ta dùng nước đá khô để bảo quản thực phẩm.

b. Tính chất hóa học Tác dụng với nước

CO2(k) + H2O (dd) H2CO3 (dd)

Tác dụng với dung dịch base

CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O CO2 + NaOH → NaHCO3

Tùy thuộc vào tỉ lệ giữa số mol CO2 và NaOH mà có thể tạo ra muối trung

hòa, muối acid hay cả 2 muối.

Tác dụng với oxide base

CO2 + CaO → CaCO3 Như vậy, CO2 có tính chất của một oxide acid. c. Ứng dụng Người ta sử dụng CO2 để chữa cháy, bảo quản thực phẩm. CO2 còn được

dùng trong sản xuất nước giải khát có gas, phân đạm,…

2.2.3. Muối Carbonate Phân loại: – Muối trung hòa. Không còn nguyên tố H trong thành phần gốc acid. Thí dụ: Na2CO3, CaCO3,.. – Muối acid: Có nguyên tố H trong thành phần gốc acid. Thí dụ: NaHCO3, Ca (HCO3)2… Tính chất – Tinh tan: Chỉ có một số muối carbonate tan dược, như Na2CO3, K2CO3… và muối acid như Ca (HCO3)2,… Hầu hết muối carbonate trung hòa không tan, như CaCO3, BaCO3, MgCO3…

Tính chất hóa học

– Muối carbonate tác dụng với dd acid mạnh hơn (HCl, HNO3, H2SO4,

…) tạo thành muối mới và CO2.

Phương trình hóa học:

NaHCO3 + HCl –> NaCl + CO2 + H2O

– Một số dd muối carbonate tác dụng với dd base tạo thành muối mới và

base mới.

Phương trình hóa học: K2CO3 + Ca(OH)2 –> 2KOH + CaCO3 – Dd muối carbonate tác dụng với một số dung dịch muối tạo thành 2

muối mới Phương trình hóa học: Na2CO3 + CaCl2 –> 2NaCl + CaCO3

– Nhiều muối carbonate (trừ Na2CO3, K2CO3,… )dễ bị nhiệt phân hủy

giải phóng khí CO2

Thí dụ: CaCO3 CaO + CO2 Ứng dụng: – CaCO3 là thành phần chính cùa đá vôi, đuọc dùng để sản xuất vôi, xi

măng…

– Na2CO3 được dùng để nâu xà phòng, sản xuất thủy tinh,.. – NaHCO3 được dùng làm dược phẩm, hóa chất trong bình cứu hỏa,… 3. Phân tích được nguyên tắc dập đám cháy và đề xuất phương án dập tắt

đám cháy hiệu quả.

3.1. Nguyên nhân về Điện Những nguyên nhân gây cháy về điện phổ biến là: Tự ý câu, móc thêm các thiết bị tiêu thụ điện ngoài thiết kế ban đầu như gắn máy lạnh, tủ lạnh…., đấu nối dây dẫn điện tùy tiện, cứ cần thêm một ổ cắm là cắt dây ở bất cứ đâu nối vào; đường dây dẫn điện, thiết bị điện lâu năm đã bị lão hóa không kiểm tra, thay thế kịp thời để thay thế … dẫn đến đường dây quá tải, chập mạch…và gây cháy. Từ đốm cháy nhỏ đó nếu không được phát hiện sẽ lan vào các vật dụng dễ cháy trong nhà rồi bùng phát. Tâm lý chủ quan của người dân khi ra khỏi nhà không rút phích cắm, không tắt tivi, quạt, ấm đun nước v.v…cũng góp phần không nhỏ làm tăng hậu quả cháy nổ khi có xảy ra chập mạch. 3.2. Nguyên nhân từ điện thoại di động và thiết bị sạc Hiện nay việc sử dụng điện thoại di động, đặc biệt là smartphone đã vô cùng phổ biến. Thế nhưng ít ai quan tâm đến việc trang bị cho chiếc điện thoại của mình những phụ kiện đi kèm an toàn. Các thiết bị sạc, đặc biệt là sạc điện thoại hiện nay được bày bán rất nhiều trên đường với giá vài chục ngàn đồng tiềm ẩn nguy cơ gây chập điện rất cao. Đặc biệt với smartphone, cấu hình, vi mạch phức tạp nên nguồn điện dẫn vào máy chỉ cần một chút không ổn là sẽ gây

nổ thiết bị ngay. Các linh kiện điện thoại rẻ tiền, không rõ xuất xứ, không được kiểm định chất lượng càng dễ có sự cố.

3.3 Nguyên nhân từ việc thờ cúng Việc thờ cúng tổ tiên là hoạt động tâm linh tất yếu của mọi nhà. Tuy nhiên, việc thắp nhang trên bàn thờ rồi không để ý tới nữa vì chủ quan tàn nhang dù có rơi vãi cũng không thể gây cháy lại chính là nguyên nhân “làm lớn chuyện” trong nhiều trường hợp.

3.4. Nguyên nhân: “Trong Bếp” Đa số các hộ dân trong nội đô thành phố sử dụng bếp gas để đun nấu.

Nhiều gia đình chuyển sang dùng bếp từ, bếp hồng ngoại vì tính an toàn song vẫn có những hộ đến bây giờ vẫn dùng bếp củi để chụm lửa. Bếp từ, bếp hồng ngoại nếu bất cẩn sẽ nảy sinh sự số điện, còn bếp gas, bếp củi trực tiếp phát lửa càng dễ gây cháy hơn. Một số nguyên nhân dẫn đến cháy, nổ khi sử dụng gas là không khóa van bình gas khi nấu xong, tắt bếp gas chưa đúng quy trình; sử dụng các chai chứa gas và các phụ kiện không đảm bảo chất lượng làm gas xì ra khỏi bình. Khi đó chỉ cần một mồi lửa nhỏ cũng gây hậu quả khôn lường.

3.5. Nguyên nhân “Tích trữ…bom” Tuy các gia đình có tích trữ chất dễ gây cháy trong nhà như xăng, bình gas

các loại, dầu hỏa v.v…. không nhiều nhưng đa số lại không có các biện pháp đảm bảo an toàn, PCCC. Ngay cả các đại lý gas, người bán xăng lẻ…cũng rất chủ quan khi cất những mồi lửa này trong nhà. Khi trong không khí luôn có sẵn các hợp chất dễ cháy, rò rỉ hoặc thoát ra từ những “quả bom” này nếu gần đó có người hút thuốc hoặc đun nấu bằng lửa là có thể gây cháy nổ tức thì. Những đám cháy ban đầu có thể rất nhỏ, tưởng như không có gì đáng ngại nhưng lại lây lan rất nhanh do môi trường xung quanh tác động. Khi đó con người đảnh phải bó tay.

3.6. Nguyên nhân từ thiết bị chiếu sáng Ít ai ngờ rằng việc lắp đặt đèn chiếu sáng quá sát với trần nhà, vách nhà cũng là nguyên nhân gây cháy. Lý do là đèn không chỉ đốt nóng trực tiếp mà nguồn nhiệt có thể là sự bức xạ nhiệt từ các đèn cũng gây cháy. Đa phần loại thiết bị chiếu sáng hiện nay là đèn huỳnh quang, halogen có chấn lưu, biến áp do đó khi lắp đặt sát trần và vách mà làm bằng những vật liệu dễ cháy thì rất nguy hiểm.

3.7. Nguyên nhân từ bình xăng xe máy Thời gian gần đây tình hình cháy, nổ xe máy diễn ra rất phức tạp, nguyên nhân gây cháy xe hiện còn chưa rõ nhưng việc bố trí xe máy ngay trong nhà cũng là ẩn họa về cháy, nổ trong mỗi hộ gia đình.

4. Phân tích được một số biện pháp thoát hiểm an toàn trong đám cháy; – Hướng phát triển của đám cháy là hướng mà lửa lan truyền nhanh nhất. Hướng phát triển của đám cháy phụ thuộc vào hướng gió, hướng trao đổi không khí trong đám cháy và cách sắp xếp các loại chất cháy, tính chất của các chất trong đám cháy.

– Hướng quyết định trong cứu chữa đám cháy là hướng được tập trung nhiều lực lượng, phương tiện và chú ý của người chỉ huy trong cứu chữa đám cháy. Căn cứ để xác định hướng quyết định dựa trên các tình huống sau:

+ Phải chặn đứng đám cháy để cứu người bị nạn. + Phải chặn đứng không cho đám cháy lan đến khu vực có chất cháy, nổ,

độc… có khả năng gây nguy hại lớn.

+ Phải ngăn chặn không cho lửa lan đến khu vực để nhiều tài liệu, hàng hoá

có giá trị cao.

+ Ngăn chặn không cho lửa tiếp tục cháy lan sang các phần nhà bên cạnh

có khả năng dẫn đến cháy lớn.

+ Chặn đứng hướng phát triển của đám cháy. – Để chặn đứng không cho lửa lan tràn và dập tắt đám cháy cần: + Nhanh chóng triển khai phun nước vào gốc lửa và ngăn chặn các hướng

lửa phát triển.

+ Phá dỡ các bộ phận nhà cửa nhằm hạ thấp ngọn lửa, hạn chế cháy lan

hoặc dỡ tạo khoảng cách chặn đứng đám cháy.

+ Di chuyển các chất cháy phía trước ngọn lửa lan truyền để tạo khoảng

cách không còn chất cháy không cho lửa cháy lan đến.

– Các lăng phun nước đầu tiên có tác dụng khống chế không cho lửa lan tràn, bảo vệ, trinh sát khi vào khu vực lửa, khói nguy hiểm để cứu người và nắm tình hình. Vì vậy nó có ảnh hưởng lớn tới hiệu quả, kết quả cứu chữa vụ cháy.

– Khi chữa cháy, các đơn vị tham gia phải luôn luôn chú ý bảo vệ tài sản,

vật liệu, phương tiện… không để nước phun tràn lan làm hư hỏng.

– Khi chữa cháy nếu xét thấy cần thiết, người chỉ huy chữa cháy phải cho mở lỗ thoát khói, mở các cửa thông gió làm giảm nồng độ khói tạo điều kiện thuận lợi cho việc cứu người và chữa cháy. Khi mở thoát khói phải chú ý hạn chế đến mức thấp nhất khả năng cháy lan, cháy phát triển.

5. Lựa chọn những kiến thức liên quan đến carbon và hợp chất có thể vận

dụng được để thực hiện nhiệm vụ làm bình chữa cháy mini.

b) Nội dung: Trong 1 tuần, HS tìm hiểu các chủ đề kiến thức theo phân công. Chủ đề 1. Carbon

Chủ đề 2. Carbon dioxide Chủ đề 3. Muối carbonate Chủ đề 4. Nguyên nhân và biện pháp dập đám cháy. Thoát hiểm an toàn

trong đám cháy

Trong tiết học trên lớp, HS báo cáo theo nhóm. GV và bạn học phản biện. Cuối tiết học, GV giao nhiệm vụ cho nhóm về lên phương án thiết kế bình chữa cháy đơn giản.

c) Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: – Bài báo cáo. – Bản ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học và các câu hỏi, ý kiến phản

biện nhóm bạn.

d. Cách thức tổ chức hoạt động: Bước 1: Mở đầu – Tổ chức báo cáo – GV thông báo tiến trình của buổi báo cáo. + Thời gian báo cáo của mỗi nhóm: 3 phút + Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi: 3 phút + Trong khi nhóm bạn báo cáo, mỗi HS ghi chú vào nhật kí học tập cá nhân

và đặt câu hỏi tương ứng. Bước 2: Báo cáo – Các nhóm HS trình bày chủ đề được phân công. – GV sử dụng các câu hỏi định hướng để trao đổi về mặt nội dung. – GV sử dụng phiếu đánh giá để đánh giá phần trình bày của HS Bước 3: Tổng kết và giao nhiệm vụ – GV đánh giá về phần báo cáo của các nhóm dựa trên các tiêu chí + Nội dung + Hình thức bài báo cáo + Kĩ năng thuyết trình (trình bày và trả lời câu hỏi) – GV đặt vấn đề: Có thể vận dụng những kiến thức nào từ những chủ đề

này trong việc thực hiện sản phẩm? + CO2 không duy trình sự cháy + Có thể điều chế CO2 từ phản ứng acid + muối carbonate hoặc phản ứng

nhiệt phân.

+ Cần giảm các yếu tố kích thích sự cháy:

(cid:0) Khí O2 (không tác động được) → phủ lớp ngăn cách giữa oxi và chất

cháy

(cid:0) Giảm nhiệt độ (cid:0) Phun hóa chất không duy trì sự cháy Bước 4:– GV giao nhiệm vụ cho hoạt động kế tiếp. (cid:0) Nhiệm vụ học tập: Dựa trên kiến thức vừa tìm hiểu, lập bản thiết kế bình chữa cháy mini từ những nguyên vật liệu đơn giản thỏa mãn các tiêu chí đánh giá.

3. Hoạt động 3: TRÌNH BÀY VÀ BẢO VỆ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ BÌNH CHỮA CHÁY MINI (Báo cáo: 45 phút)

a) Mục tiêu: Sau hoạt động này, HS có khả năng: 1. Mô tả được bản thiết kế bình chữa cháy mini; 2. Vận dụng các kiến thức liên quan đến carbon và hợp chất để lí giải và bảo vệ cơ sở khoa học và nguyên tắc hoạt động đã lựa chọn trong phương án thiết kế bình chữa cháy.

3. Lựa chọn phương án thiết kế tối ưu để thực hiện bình chữa cháy mini. b) Nội dung: * Trong 1 tuần, HS làm việc nhóm để hoàn thành bản thiết kế. Hướng dẫn lập phương án thiết kế 1. Mỗi thành viên vẽ ít nhất 2 ý tưởng thiết kế sản phẩm. Cập nhật vào

nhật kí cá nhân.

2. Các thành viên thảo luận tất cả các ý tưởng của các thành viên và lựa

chọn 1 ý tưởng tốt nhất. Vẽ vào nhật kí học tập của nhóm. 3. Vẽ phác hoạ thiết kế của sản phẩm. Ghi rõ – Chú thích từng bộ phận của sản phẩm – Liệt kê các nguyên vật liệu ứng với từng bộ phận, các hoá chất cần sử

dụng

– Dự kiến về kích thước, hình dáng, khối lượng, thể tích, nồng độ… hoặc các thông số kĩ thuật khác liên quan đến vật liệu dự định sử dụng để thiết kế cho từng sản phẩm

– Vận dụng các kiến thức về tính chất của carbon và hợp chất cũng như các kiến thức khác liên quan để giải thích cơ chế hoạt động của bình chữa cháy cũng như sự lựa chọn các nguyên vật liệu và các thông số kĩ thuật.

* Trong buổi lên lớp, HS báo cáo phương án thiết kế. HS vận dụng các kiến thức và kĩ năng liên quan để bảo vệ phương án thiết kế. GV và HS khác phản biện. Nhóm HS ghi nhận nhận xét, điều chỉnh và đề xuất phương án tối ưu để tiến hành làm sản phẩm.

c) Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: – Bản thiết kế. – Bản ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học và các câu hỏi, ý kiến phản

biện nhóm bạn.

d) Tổ chức thực hiện: Bước 1: Mở đầu – Tổ chức báo cáo – GV thông báo tiến trình của buổi báo cáo. + Thời gian báo cáo của mỗi nhóm: 8phút + Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi: 3 phút + Trong khi nhóm bạn báo cáo, mỗi HS ghi chú về ý kiến nhận xét và đặt

câu hỏi tương ứng.

– GV thông báo về các tiêu chí đánh giá cho bản thiết kế. * GV có thể hướng dẫn HS sử dụng bảng tiêu chí đánh giá để đánh giá

nhóm khác

Bước 2: Nhóm HS báo cáo, ghi nhận và trả lời câu hỏi phản biện. * Một số phương án thiết kế bình chữa cháy dự kiến – Bình chữa cháy acid (muối carbonate tác dụng với acid tạo CO2) – Bình chữa cháy dạng bột (phản ứng nhiệt phân muối carbonate tạo CO2) – Bình chữa cháy CO2 dạng nén (dưới sự thay đổi áp suất, CO2 chuyển từ

dạng rắn sang dạng khí)

Bước 3: GV nhận xét. – GV sử dụng phiếu đánh giá để đánh giá phần trình bày của HS. Bước 4: Tổng kết và dặn dò – GV đánh giá về phần báo cáo của các nhóm dựa trên các tiêu chí + Nội dung + Hình thức bài báo cáo + Kĩ năng thuyết trình (trình bày và trả lời câu hỏi) – GV yêu cầu HS tổng hợp các góp ý của GV và các nhóm, điều chỉnh

bản thiết kế và lựa chọn phương án thiết kế tối ưu.

– GV thông báo nhiệm vụ hoạt động học tập kế tiếp: thi công và báo cáo

sản phẩm.

4. Hoạt động 4: CHẾ TẠO BÌNH CHỮA CHÁY MI NI THEO

PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ

a) Mục tiêu: Sau hoạt động này, HS có khả năng: 1. Thi công được bình chữa cháy mini dựa trên phương án thiết kế tối ưu

đã lựa chọn.

2. Thử nghiệm sản phẩm và điều chỉnh. b) Nội dung: HS thi công bình chữa cháy theo nhóm ngoài giờ học. GV

theo dõi, tư vấn hỗ trợ HS.

c) Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: – Bình chữa cháy mini. – Bản thiết kế sau điều chỉnh (nếu có). – Bài báo cáo quá trình và kinh nghiệm thi công bình chữa cháy. d) Tổ chức thực hiện: GV có thể lập nhóm trên Facebook và yêu cầu HS cập nhật quá trình thi

công sản phẩm. Từ đó, GV có thể đôn đốc, hỗ trợ và tư vấn khi cần thiết.

GV có thể lập nhóm PHHS trên zalo và yêu cầu HS cập nhật quá trình thi

công sản phẩm. Từ đó, GV có thể đôn đốc, hỗ trợ và tư vấn khi cần thiết.

Hướng dẫn chế tạo và thử nghiệm sản phẩm

* Chế tạo: Dựa trên bản thiết kế đã điều chỉnh sau buổi bảo việc thiết kế,

nhóm học sinh chế tạo bình chữa cháy theo đúng phương án đã lựa chọn.

* Thử nghiệm lần 1 1. Quan sát, ghi nhận đầy đủ các tiến trình và kết quả. 2. Đánh giá mức độ hoạt động của sản phẩm so với tiêu chí đã đặt ra ban

đầu

Tiêu chí Đạt/ Không đạt TT

1 Hoạt động của bình có vận dụng kiến thức về tính chất của Carbon và hợp chất

Bình được chế tạo từ những vật liệu dễ kiếm. 2

Có đủ thông tin về các thông số kĩ thuật như: loại vật liệu, phản ứng hóa học (nếu có), lượng chất sử dụng và tạo thành.

4 Bình có khả năng dập tắt đám cháy nhỏ (theo mẫu) từ khoảng cách 1,5m.

- Phần nào trong thiết kế hoạt động tốt? - Phần nào trong thiết kế hoạt động không tốt? - Có thể làm gì để cải tiến thiết kế của mình? Phác hoạ và ghi rõ cách cải

tiến. Có thể suy nghĩ về lượng chất, nồng độ, loại hoá chất, vật liệu làm bình, phương án cho các hoá chất tương tác…

* Các lần thử nghiệm lần sau - Các cải tiến đã thực hiện là gì? (lưu lại ảnh sản phẩm cải tiến) - Đánh giá mức độ hoạt động của sản phẩm so với tiêu chí đã đặt ra ban đầu

TT Tiêu chí Đạt/Không đạt

1 Hoạt động của bình có vận dụng kiến thức về tính chất của Carbon và hợp chất.

Bình được chế tạo từ những vật liệu dễ kiếm. 2

Có đủ thông tin về các thông số kĩ thuật như: loại vật liệu, phản ứng hóa học (nếu có), lượng chất sử dụng và tạo thành.

4 Bình có khả năng dập tắt đám cháy nhỏ (theo mẫu) từ khoảng cách 1,5m.

1. Phần nào trong thiết kế hoạt động tốt? 2. Phần nào trong thiết kế hoạt động không tốt? 3. Có thể làm gì để cải tiến thiết kế của mình? Thực hiện điều chỉnh sản phẩm đến phiên bản tốt nhất trong điều kiện

thời gian và nguồn lực.

5. Hoạt động 5: TRÌNH BÀY SẢN PHẨM “BÌNH CHỮA CHÁY

MINI” VÀ THẢO LUẬN a) Mục tiêu: Sau hoạt động này, HS có khả năng: - Trình bày cách vận hành và thao tác được trên bình chữa cháy mi ni. - Giải thích được sự thành công hoặc thất bại của sản phẩm. - Đề xuất các ý tưởng cải tiến bình chữa cháy. b) Nội dung: HS báo cáo và thử nghiệm sản phẩm. GV và HS nhận xét và nêu câu hỏi. HS giải thích sự thành công hoặc thất bại của bình chữa cháy mini và đề xuất các phương án cải tiến.

c) Sản phẩm: Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: - Bản đề xuất cải tiến bình chữa cháy mini. - Hồ sơ học tập hoàn chỉnh của dự án “Bình chữa cháy mini”. d) Tổ chức thực hiện: Bước 1: GV tổ chức buổi báo cáo sản phẩm theo 3 bước: 1. Báo cáo trong lớp 2. Thử nghiệm sản phẩm tại sân trường Tổng kết, đánh giá dự án trong lớp Bước 2: 1. Báo cáo trong lớp Nội dung báo cáo của mỗi nhóm – Tiến trình thi công sản phẩm – Kết quả các lần thử nghiệm – Phương án thiết kế cuối cùng – Cách sử dụng bình chữa cháy

Bước 3: – HS sử dụng bình chữa cháy để dập tắt một đám cháy nhỏ ở sân trường

một cách an toàn.

– GV và HS ghi nhận vào phiếu đánh giá bình chữa cháy mini cho các

nhóm.

Bước 4: 3. Tổng kết, đánh giá dự án trong lớp – HS và GV nhận xét về sản phẩm bình chữa cháy mini. – GV tổng kết và đánh giá chung về dự án. + Kiến thức, kĩ năng liên quan đến carbon và các hợp chất của carbon + Quá trình thiết kế và thi công sản phẩm + Kĩ năng làm việc nhóm + Kĩ năng trình bày, thuyết phục…. – GV yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ cuối dự án: Hoàn thành hồ sơ dự án. Một số câu hỏi gợi ý trong buổi tổng kết 1. Nêu nguyên tắc dập đám cháy. Em đã vận dụng các nguyên tắc này

như thế nào để chế tạo bình chữa cháy mini của nhóm?

2. Hãy nêu một số kĩ năng cần thiết khi thoát hiểm an toàn. Người ta vận dụng các tính chất nào của carbon và hợp chất để sản xuất mặt nạ phòng độc và bình cứu hỏa trong thực tiễn?

3. Em đã vận dụng những kiến thức nào của carbon và các hợp chất của

carbon để chế tạo bình chữa cháy.

4. Nêu những kĩ năng mà em rèn luyện được qua dự án? 5. Em thích sản phẩm của nhóm nào nhất? Tại sao? 6. Nếu có thời gian thêm để làm sản phẩm, em sẽ cải tiến sản phẩm như

thế nào?

PHỤ LỤC

Các bảng tiêu chí đánh giá:

Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động

Tiêu chí Điểm tối đa

TT Bài báo cáo kiến thức (15)

1 10

2 5 Đầy đủ nội dung cơ bản về chủ đề được báo cáo Bài trình chiếu có màu sắc hài hòa, bố cục hợp lí.

Bản phương án thiết kế (15)

3 10

Đầy đủ nội dung theo yêu cầu: bản vẽ, cơ sở khoa học, nguyên lí hoạt động

4 5 Poster có màu sắc hài hòa, bố cục hợp lí.

Bình chữa cháy (30)

5 5

6 5

7 5

8 5

9 5

10 5

Bình chữa cháy có nguyên lí hoạt động dựa trên việc vận dụng tính chất cơ bản của C và hợp chất. Bình chữa cháy được thiết kế từ nguyên vật liệu dễ kiếm. Bình chữa cháy có hiệu quả dập dám cháy nhỏ. Bình chữa cháy có hình thức đẹp. Bản mô tả bình chữa cháy đầy đủ nội dung theo yêu cầu: cấu tạo, cơ sở khoa học và nguyên lí hoạt động, nguyên vật liệu và cách làm, hướng dẫn sử dụng. Bài báo cáo sản phẩm có màu sắc hài hòa, bố cục hợp lí.

Kĩ năng thuyết trình (20)

11 5

12 5

13 5

14 5

Trình bày mạch lạc, rõ ràng. Kết hợp với cử chỉ, phương tiện khác hỗ trợ cho phần trình bày. Trả lời được câu hỏi phản biện. Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm báo cáo.

Kĩ năng làm việc nhóm (20)

15 10

16 Kế hoạch có tiến trình và phân công nhiệm vụ rõ ràng và hợp lí. Mỗi thành viên tham gia 10

đóng góp ý tưởng, hợp tác hiệu quả để hoàn thành dự án.

Tổng số điểm: 100 điểm

Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo kiến thức

Tiêu chí Điểm

TT Bài báo cáo kiến thức 1 2

3 2

Đầy đủ nội dung cơ bản về chủ đề được báo cáo. Kiến thức chính xác, khoa học.

1 Hình thức 3

1 4

Bài trình chiếu có bố cục hợp lí. Bài trình chiếu có màu sắc hài hòa.

1 1 Kĩ năng thuyết trình 5 6

1 7

Trình bày thuyết phục. Trả lời được câu hỏi phản biện. Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm báo cáo.

Tổng điểm 10

Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo phương án thiết kế

Bản phương án thiết kế Có chú thích đầy đủ các 1 1

bộ phận của thiết bị Có liệt kê rõ danh mục 1

các nguyên vật liệu cần 2

sử dụng Có đầy đủ các thông số 1

kĩ thuật (loại vật liệu, độ 3 dài, độ dày…, lượng

chất sử dụng và nồng độ.

Có trình bày phương 1

trình hoá học cơ bản

hoặc hiện tượng vật lý

xảy ra khi hệ thống lọc 4

nước, máy lọc không khí,

túi khử mùi, khẩu trang

kháng khuẩn hoạt động. Mô tả được nguyên lí 1

hoạt động của hệ thống

lọc nước, máy lọc không 5

khí, túi khử mùi, khẩu

trang kháng khuẩn.

Hình thức bản thiết kế

1 6

1 7 Hình vẽ và chú thích rõ ràng, dễ quan sát Powerpoint có màu sắc hài hòa, bố cục hợp lí.

Kĩ năng thuyết trình 8

1 1 9

Trình bày thuyết phục. Trả lời được câu hỏi phản biện. Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện có chất lượng cho nhóm báo cáo.

Tổng điểm Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo sản phẩm

STT Tiêu chí Nội dung Điểm tối đa

Áp dụng được

1 Ý tưởng những kiến thức 2

đã học Có những cải tiến

2 Sáng tạo theo hướng hiện 2

đại, tự động

Tận dụng vật liệu

sẵn có, thân thiện

Vật liệu với môi trường, 2 3

sử dụng nguồn

năng lượng sạch. Khả năng hoạt

động hiệu quả,

Hoạt động đạt hiệu suất cao, 2 4

dễ vận hành, di

chuyển…. Học sinh báo cáo

đầy đủ quy trình Báo cáo sản làm. Học sinh tự 2 5 phẩm tin trong việc báo

cáo.

10 Tổng điểm

PHIẾU ĐÁNH GIÁ

TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG CÁ NHÂN Tên nhóm:…………………………………………………………..………….. Người đánh giá:……………………………………………………………….. Tiêu chí Cần điều chỉnh (0-4 điểm) Trung bình (4-6 điểm) Khá (6-8 điểm) Điểm

Ý thức học tập Tranh luận, trao đổi

Tham gia nhưng thực hiện các công việc không liên quan. Đôi khi đưa ra ý kiến cá nhân nhưng không lắng nghe ý kiến của người khác.

Tham gia đầy hầu hết các buổi hoạt động nhóm. Thường lắng nghe cẩn thận ý kiến người khác, đôi khi đưa ra ý kiến cá nhân.

Tham gia các buổi hoạt động nhóm nhưng để lãng phí. Đôi khi không lắng nghe ý kiến người khác. Thường không có ý kiến riêng trong hoạt Tốt (8-10 điểm) Tham gia đầy đủ các buổi hoạt động nhóm. Chú ý trao đổi, lắng nghe ý kiến người khác và đưa ra ý kiến cá nhân.

động của nhóm.

Hợp tác

Thường tôn trọng ý kiến người khác, đôi khi đưa ra ý kiến cá nhân. Ít tôn trọng ý kiến người khác và ít hợp tác đưa ra ý kiến chung.

Tôn trọng ý kiến người khác và hợp tác đưa ra ý kiến chung. Hoàn thành công việc được giao đúng thời hạn.

Sắp xếp thời gian

Thường hoàn thành công việc được giao đúng thời hạn, không làm chậm trễ công việc chung của nhóm. Thường tôn trọng ý kiến người khác nhưng chưa hợp tác đưa ra ý kiến chung. Không hoàn thành công việc được giao đúng thời hạn, làm đình trệ công việc chung của nhóm.

Không hoàn thành công việc được giao đúng thời hạn và thường xuyên buộc nhóm phải điều chỉnh hoặc thay đổi kế hoạch.

Tổng điểm

PHỤ LỤC

Phụ lục 1. Các bảng tiêu chí đánh giá Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo kiến thức nền

TT Tiêu chí Điểm

Bài báo cáo kiến thức (10)

2 1 Đầy đủ nội dung cơ bản về chủ đề được báo cáo.

3 2 Kiến thức chính xác, khoa học.

Hình thức

1 3 Bài trình chiếu có bố cục hợp lí.

1 4 Bài trình chiếu có màu sắc hài hòa.

Kĩ năng thuyết trình

Trình bày thuyết phục. 1 5

1 6

1 7

Trả lời được câu hỏi phản biện. Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm báo cáo.

Tổng điểm 10

Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo phương án thiết kế

Bản phương án thiết kế (10)

1 1 Có chú thích đầy đủ các bộ phận của thiết bị

1 2

1 3

1 4

1 5 Có liệt kê rõ danh mục các nguyên vật liệu cần sử dụng Có đầy đủ các thông số kĩ thuật (loại vật liệu, độ dài, độ dày…, lượng chất sử dụng và nồng độ) Có trình bày phương trình hoá học cơ bản hoặc hiện tượng vật lý xảy ra khi bình hoạt động Mô tả được nguyên lí hoạt động của bình chữa cháy

Hình thức bản thiết kế

1 1 Hình vẽ và chú thích rõ ràng, dễ quan sát

1 2 Poster có màu sắc hài hòa, bố cục hợp lí.

Kĩ năng thuyết trình

5 Trình bày thuyết phục. 1

6 1

7 1

Trả lời được câu hỏi phản biện. Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện có chất lượng cho nhóm báo cáo.

Tổng điểm 10

Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo sản phẩm

Bình chữa cháy (30)

1 10

2 5

3 5

4 10

5 5 Bình chữa cháy có nguyên lí hoạt động dựa trên việc vận dụng tính chất cơ bản của carbon và hợp chất. Bình chữa cháy được thiết kế từ nguyên vật liệu dễ kiếm. Bình chữa cháy có hiệu quả dập dám cháy nhỏ (theo mẫu) cách xa 1.5 m. Bình chữa cháy có các thông số kĩ thuật cơ bản: loại vật liệu, phản ứng hóa học (nếu có), lượng chất sử dụng và tạo thành, sự chênh lệch áp suất khí (dự kiến) tạo ra khi sản phẩm hoạt động. Bình chữa cháy có hình thức đẹp.

Bài báo cáo

6 1

Nêu được tiến trình thử nghiệm đánh giá để có được

phiên bản hiện tại

7 1 Nêu được nguyên lí hoạt động của sản phẩm

Kĩ năng thuyết trình

9 Trình bày thuyết phục. 1

10 1

11 1

Trả lời được câu hỏi phản biện. Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm báo cáo.

Tổng điểm 10

Bảng tiêu chí đánh giá kĩ năng làm việc nhóm

1 5

2 5

Kế hoạch có tiến trình và phân công nhiệm vụ rõ ràng và hợp lí. Mỗi thành viên tham gia đóng góp ý tưởng, hợp tác hiệu quả để hoàn thành dự án.

Tổng số điểm: 10 điểm

Phụ lục 2. Hệ thống câu hỏi định hướng cho các chủ đề kiến thức Chủ đề 1. Carbon 1. Liệt kê các dạng thù hình của carbon trong tự nhiên. Mô tả cấu tạo và tính chất vật lí của các dạng thù hình. Liệt kê ứng dụng của các dạng thù hình này và giải thích dựa trên tính chất vật lí của chúng.

2. Giải thích tính chất hóa học của carbon dựa trên cấu hình electron. Viết

các phương trình hóa học để minh họa cho các tính chất đó. 3. Trình bày cách điều chế các dạng thù hình của carbon. 4. Vì sao không dùng bếp than để sưởi ấm trong phòng kín? Chủ đề 2. Carbon oxide 1. Liệt kê tính chất vật lí cơ bản của CO.

2. Nêu tính chất hóa học cơ bản của CO. Cho ví dụ minh họa. 3. Nêu ứng dụng của CO và cách điều chế trong phòng thí nghiệm và trong

công nghiệp.

4. Liệt kê tính chất vật lí cơ bản của CO2. 5. Nêu tính chất hóa học của CO2. 6. Nêu ứng dụng của CO2 và cách điều chế trong phòng thí nghiệm và trong

công nghiệp.

7. Một trong những kĩ năng thoát hiểm trong đám cháy là: – Dùng khăn ướt chặn khe hở trong phòng, dùng khăn ướt bịt mũi miệng và

hít thở qua khăn ướt.

– Bò dưới sàn để lần ra ngoài. Vận dụng một số tính chất của CO và CO2 để giải thích. Chủ đề 3. Muối carbonate 1. Nêu tính tan của muối carbonate và muối hidrocabonate. 2. Nêu tính chất hóa học của muối carbonate và viết phương trình phản ứng

minh họa.

3. Nêu một số ứng dụng của muối carbonate. Chủ đề 4. Nguyên nhân và biện pháp dập đám cháy 1. Sự cháy là gì? Trong đám cháy, phản ứng hóa học thường tạo ra những

sản phẩm nào?

2. Nêu điều kiện để tạo thành sự cháy? 3. Nguyên tắc dập tắt đám cháy là gì? 4. Nêu một số nguyên lí hoạt động của bình cứu hỏa. Chủ đề 5. Thoát hiểm an toàn trong đám cháy 1. Liệt kê các nguyên nhân gây tử vong trong đám cháy. 2. Trình bày các nguyên tắc thoát hiểm an toàn trong đám cháy. 3. Một trong những kĩ năng thoát hiểm trong đám cháy là: – Dùng khăn ướt chặn khe hở trong phòng, dùng khăn ướt bịt mũi miệng và

hít thở qua khăn ướt.

– Bò dưới sàn để lần ra ngoài. Vận dụng một số tính chất của CO và CO2 để giải thích. 4. Nêu thành phần hóa học của mặt nạ phòng độc sử dụng trong đám cháy.

Giải thích

PHỤ LỤC 4: Một số hoạt động báo cáo sản phẩm của các nhóm

PHỤ LỤC 5: Một số sản phẩm của các nhóm

1. Nhóm cacbonic

2. Nhóm Axit

3. Nhóm chữa cháy

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Các văn bản liên quan (đã nêu trong cơ sở lí luận).

2. Tìm kiếm thông tin trang Goolge. 4. Lê Huy Hoàng, Lê Xuân Quang, 2018 - Định hướng giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới. Tạp chí khoa học dạy nghề, số 52- 53, trang 28-32.

5. Bộ Giáo dục và Đào tạo 2019. Tài liệu tập huấn xây dựng và thực hiện

các chủ đề giáo dục STEM trong trường trung học năm 2019.

6. Nguyễn Thanh Nga (Chủ biên), 2017. Thiết kế và tổ chức chủ đề giáo dục STEM cho HS trung học cơ sở và trung học phổ thông. Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Tp Hồ Chí Minh.