Sáng kiến kinh nghiệm Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học theo định hướng STEM chương cacbon - Hóa học lớp 11 – Ban cơ bản

 MỤC LỤC 
 Nội dung Trang 
 PHẦN I – ĐẶT VẤN ĐỀ 
 1. Lý do chọn đề tài 4 
 2. Mục tiêu đề tài 5 
 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 6 
 4. Phương pháp nghiên cứu 6 
 5. Những đóng góp mới của đề tài 6 
 PHẦN II – NỘI DUNG 
 Chương 1 – Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của đề tài 
 1.1. Cơ sở lý luận 7 
 1.1.1. Giáo dục STEM là gì? 7 
 1.1.2. Tại sao phải dạy học theo định hướng STEM? 7 
 1.1.3. Quy trình xây dựng bài học STEM 7 
 1.2. Cơ sở thực tiễn 8 
 1.2.1. Thực trạng dạy học môn Hóa học ở trường THPT hiện 8 
 nay 
 1.2.2. Thực trạng dạy học theo định hướng STEM ở trường 8 
 THPT hiện nay 
 13 
 Chương 2: Xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng STEM 
 trong chương Cacbon, Hóa học lớp 11 – Ban cơ bản 
 2.1. Đề xuất xây dựng một số chủ đề dạy học theo định hướng 13 
 STEM trong chương Cacbon, Hóa học lớp 11 – Ban cơ bản 
 2.2. Xây dựng chủ đề STEM “Thiết bị lọc nước mini” trong chương 13 
Cacbon, Hóa học lớp 11 – Ban cơ bản 
 2.2.1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM “Thiết bị lọc nước 15 
mini” 
 2.2.2. Quy trình xây dựng bài học STEM “Thiết bị lọc nước 17 
 1 
 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN 
 Nội dung Viết tắt 
Trung học phổ thông THPT 
Học sinh HS 
Giáo viên GV 
Phương pháp PP 
Phương pháp dạy học PPDH 
Kế hoạch dạy học KHDH 
Giáo dục đào tạo GDĐT 
Sách giáo khoa SGK 
Công nghiệp hóa- hiện đại hóa CNH- HĐH 
Chủ đề dạy học CĐDH 
Giáo dục phổ thông GDPT 
 3 
 học sinh vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống 
hằng ngày. 
 Với tâm nguyện như vậy, và sau một thời gian lồng ghép dạy học theo 
định hướng STEM và dạy học truyền thống qua chương Cacbon – Hóa học lớp 
11, chúng tôi mạnh dạn đề xuất đề tài: “Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho 
học sinh thông qua dạy học theo định hướng STEM chương cacbon - Hóa 
học lớp 11 – Ban cơ bản.” 
2. Mục tiêu đề tài: 
 Trên cơ sở giáo dục STEM, xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng STEM 
trong chương cacbon – Hóa học lớp 11 nhằm phát triển năng lực cho HS THPT 
đáp ứng chương trình giáo dục phổ thông mới. 
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 
 - Đề tài thực hiện cụ thể trên các lớp khối 11 tại trường THPT Hoàng Mai 
 - Khơi nguồn cảm hứng sáng taọ thông qua dạy học theo định hướng STEM 
chương cacbon – hóa học 11. 
4. Phương pháp nghiên cứu 
 - Phương pháp nghiên cứu tài liệu. 
 - Phương pháp chuyên gia. 
 - Phương pháp quan sát. 
 - Phương pháp thực nghiệm sư phạm. 
 - Phương pháp nghiên cứu các sản phẩm hoạt động (thông qua các bài tập, bài 
kiểm tra của học sinh). 
 - Phương pháp phân tích, tổng hợp. 
 - Phương pháp thống kê. 
5. Những đóng góp mới của đề tài 
 - Dạy học theo định hướng giáo dục STEM góp phần đến việc hình thành và 
phát triển năng lực của người học, giúp phát huy tính tích cực, chủ động, sáng 
tạo trong học tập của người học. Đặt học sinh trước một tình huống thực tiễn, 
đòi hỏi phải tìm tòi, nghiên cứu các kiến thức liên môn để giải quyết vấn đề đặt 
ra. 
 - Mang lại cách nhìn đúng đắn về giáo dục STEM: giáo dục STEM không 
nhất thiết yêu cầu HS phải sáng tạo ra sản phẩm mới lạ, độc đáo, nó có thể là 
những sản phẩm đơn giản; nhưng trong đó học sinh đã tự vận dụng những kiến 
thức đã học, tự khám phá, chỉnh sửa để hoàn thiện sản phẩm. 
 5 
 PHẦN 2 – NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 
 Chương 1: Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn 
1.1. Cơ sở lý luận 
1.1.1. Giáo dục STEM là gì? 
 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). 
 Hiện nay, thuật ngữ STEM được dùng trong nhiều ngữ cảnh khác nhau, ví 
dụ như: "STEM education" (giáo dục STEM), hay "STEM Integration" (tích hợp 
STEM) hoặc "STEM- focused curriculum" (chương trình học tập chung về 
STEM)... Các thuật ngữ đi kèm với STEM giúp làm sáng tỏ ý nghĩa của từ 
STEM hơn. Như vậy, khi đề cập đến STEM, chúng ta cần lựa chọn các từ đi 
kèm với nó để diễn đạt cho chuẩn xác vấn đề liên quan đến STEM. 
 Giáo dục STEM (STEM education) như một cách tiếp cận liên ngành 
trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được 
lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó học sinh được áp dụng kiến 
thức và kỹ năng trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học 
vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm 
việc và các tổ chức toàn cầu, được truyền đạt đan xen và kết dính lẫn nhau cho 
học sinh trên cơ sở học thông qua thực hành và hướng đến giải quyết các vấn đề 
thực tiễn. Ngoài ra, giáo dục STEM còn chú trọng trang bị cho học sinh những 
kỹ năng mềm cần thiết cho sự thành công trong công việc sau này như kỹ năng 
cộng tác, làm việc nhóm, giải quyết vấn đề, tư duy sáng tạo, tư duy phản biện 
 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. 
 STEM được hiểu trong giáo dục như sau: 
 Hệ thống tri thức về Vật lý, 
 Quy trình sản xuất, chế tạo 
 Hoá học, Sinh học 
 để vận dụng Science Techno
 logy 
 (khoa 
 học) (Công 
 nghệ)
 Engine Maths 
 ering (toán 
 Thiết kế, chế tạo, (kỹ học) Con số, phép tính, hình dạng, 
 đẽo gọt, gắn kết,... thuật) biện luận, giải thích... 
 7 
 Công nghệ, Kĩ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện: 
đội ngũ GV, chương trình, cơ sở vật chất. 
 - Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Những 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, HS được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của 
tri thức với cuộc sống, tạo động lực cho HS nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học 
tập,. 
 - Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS: Khi triển khai các 
dự án học tập STEM, HS hợp tác với nhau, chủ động và tự thực hiện các nhiệm 
vụ học; được làm quen với những hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. 
Các hoạt động trên góp phần tích cực vào việc hình thành và phát triển phẩm 
chất, năng lực cho HS. 
 - Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo 
dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục 
nghề nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ 
sở vật chất để triển khai hoạt động giáo dục STEM một cách hiệu quả. 
 - Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ 
thông, HS 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. 
Đây cũng là cách thức thu hút HS 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, phần luồng sớm, hiệu quả cho tương lai. 
 Dạy học theo xu hướng STEM là xu thế tất yếu trong thời đại hiện nay. 
Trong xu hướng của cách mạng công nghiệp 4.0, nguồn lao động chất lượng cao 
không chỉ cần có kiến thức chuyên ngành mà đòi hỏi có sự hiểu biết của liên 
ngành. Ngoài ra các kỹ năng sử dụng kiến thức để giải quyết vấn đề, tạo sản 
phẩm sáng tạo và làm việc nhóm ngày càng được đề cao. Trong khi đó, ảnh 
hưởng của khoa học công nghệ, đặc biệt công nghệ thông tin dần chiếm ưu thế 
trên mọi mặt của đời sống. 
1.1.3. Quy trình xây dựng bài học STEM 
Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học 
 Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình các môn học và các 
hiện tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc 
thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn... để lựa chọn chủ 
đề của bài học phù hợp. 
 Chủ đề STEM được lựa chọn dựa vào các yếu tố sau: 
 9 
 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. 
1.2. Cơ sở thực tiễn 
1.2.1. Thực trạng dạy học môn Hóa học ở trường THPT hiện nay 
 Hóa học là bộ môn khoa học thực nghiệm, có nhiều ứng dụng trong cuộc 
sống. Tuy nhiên, trong quá trình dạy học chúng tôi nhận thấy nhiều HS cảm thấy 
“sợ” môn Hóa học. Để tìm hiểu rõ thực trạng, nguyên nhân và nguyện vọng của 
các em, đầu năm học 2020-2021 chúng tôi đã tiến hành khảo sát HS và GV trên 
địa bàn Quỳnh Lưu – TX Hoàng Mai. 
 - Về phía học sinh: tiến hành khảo sát 175 em học sinh khối 11 (gồm 4 
lớp 11A1, 11A4, 11A7, 11A11) về sự hứng thú, cách thức học và nội dung 
phương pháp học môn hóa học; 
 Kết quả khảo sát cho thấy số lượng học sinh yêu và thích môn hóa rất 
thấp chỉ chiếm 69%; và hầu hết những HS này hứng thú với môn hóa vì để kiểm 
tra, để thi tốt nghiệp THPT. 
 17% HS cảm thấy kiến thức môn Hóa khó hiểu, khô khan, không hiểu tại 
sao phải học những công thức, phương trình hóa học của phản ứng hay các công 
thức tính toán. 
 Qua phân tích khảo sát, chúng tôi nhận thấy các em HS vẫn chủ yếu học 
theo lối truyền thống, nhồi nhét kiến thức, nặng về thi cử đối phó, tiếp thu kiến 
thức khoa học một cách nặng nề. Ít HS có yếu tố đam mê nghiên cứu và thực sự 
yêu thích, kĩ năng thực hành rất hạn chế. 
 - Về phía giáo viên: Tiến hành khảo sát 35 giáo viên các trường THPT 
trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu và thị xã Hoàng Mai. Kết quả khảo sát cho thấy, 
đa số giáo viên (20/35) đang áp dụng phương pháp dạy học truyền thống. Một số 
giáo viên rất muốn đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực nhưng 
đang loay hoay không biết bắt đầu như thế nào. 
 Đây là nguyên nhận dẫn đến năng lực làm việc hạn chế sau của HS khi ra 
trường, đặc biệt là trong thời đại 4.0 với kỉ nguyên của thế giới phẳng thì khả 
năng đáp ứng đầu ra sau khi ra trường lại càng rất khó khăn. Đây là một thực 
trạng rất đáng báo động hiện nay, bởi vậy chúng tôi viết đề tài này với mong 
muốn đưa phương pháp dạy học STEM vào để giảng dạy kết hợp phương pháp 
truyền thống. 
 11