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

 MỤC LỤC 
 PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................... 1 
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .................................................................................. 1 
1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................ 1 
2. Điểm mới của đề tài ....................................................................................... 2 
3. Phạm vi áp dụng ............................................................................................. 2 
PHẦN B. NỘI DUNG ................................................................................ 3 
I. CỞ SỞ KHOA HỌC ...................................................................................... 3 
1. Cơ sở lý luận: ................................................................................................. 3 
2. Cở sở thực tiễn ............................................................................................... 4 
II. TỔNG QUAN CHUNG VỀ GIÁO DỤC STEM ........................................... 5 
1. Giới thiệu chung ............................................................................................. 5 
2. Hình thức tổ chức giáo dục STEM ................................................................. 5 
3. Điều kiện để triển khai giáo dục STEM .......................................................... 6 
4. Bài học STEM ................................................................................................ 6 
5. Thiết kế bài học STEM................................................................................... 7 
6 . Quy trình chung ............................................................................................. 8 
III. CHỦ ĐỀ : PHÂN BÓN ................................................................................ 13 
1. Giáo án STEM theo cách riêng ...................................................................... 13 
2. Giáo án chủ đề “ Phân bón hóa học”: Gồm 3 tiết ............................................ 15 
2.1. Tiết 1: “Tìm hiểu một số loại phân bón hóa học: Khái niệm phân bón hóa học 
và phân loại. Tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế phân 
đạm, lân, kali, NPK, và vi lượng”. ..................................................................... 15 
2.2. Tiết 2: “Liên hệ thực tế và khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh với dự 
án GREEN WASTE” ........................................................................................... 22 
2.3. Tiết 3: “Giáo dục STEM với dự án “ GREEN WASTE” .............................. 28 
PHẦN III: KẾT LUẬN ...................................................................................... 42 
1. Ý nghĩa của đề tài: .......................................................................................... 42 
2. Kiến nghị:...................................................................................................... 42 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 43 
 0 - Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ 
thông, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự 
phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. 
Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút học 
sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có 
nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4. 
 Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút 
học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề 
có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trước sự bùng nổ của cuộc cách mạng 4.0. Vì 
vậy, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh 
thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản”. Tuy 
nhiên, đề tài này không tránh được các thiếu sót, chúng tôi rất mong được sự góp ý 
của các đồng nghiệp cùng các em học sinh. 
2. Điểm mới của đề tài 
 - Trong đề tài này, chúng tôi đã sử dụng kiến thức liên môn, hiểu biết thực 
tiễn gắn bó với đời sống con người, kinh doanh ngành nghề tại địa phương và khơi 
dậy lòng trắc ẩn của học sinh với tình yêu thương con người, yêu quê hương đất 
nước; ý thức bảo vệ sức khỏe bản thân và cộng đồng; cho một bài cụ thể, đó là 
bài “phân bón hóa học- hóa học lớp 11- chương trình chuẩn” để từ đó học sinh có 
thể tự tìm hiểu, sáng tạo ra những loại phân bón hữu cơ từ những phế phẩm của rau 
củ quả,, nhằm giúp học sinh có ý thức tiết kiệm, và tích cực trong bài học, thông 
qua đó phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh, giúp các em yêu thích 
hơn môn hóa học, cũng như các môn toán, khoa học; công nghệ; kỹ thuật, giáo dục 
công dân 
 - Hình thành và phát triển phẩm chất, tư tưởng, ý chí, tình cảm, giá trị, kĩ năng 
sống và những năng lực chung cần có ở con người trong xã hội hiện đại nói chung 
và các em học sinh lớp 11 THPT (trung học phổ thông) nói riêng. 
 - Hình thức tổ chức: Đa dạng, phong phú, mềm dẻo, linh hoạt, mở về không 
gian, thời gian, quy mô, đối tượng và số lượng. Học sinh có nhiều cơ hội trải 
nghiệm với các mức độ khác nhau (giáo viên, phụ huynh, nhà hoạt động xã hội, 
chính quyền, doanh nghiệp,...) 
 - Kiểm tra, đánh giá: Nhấn mạnh đến năng lực tìm tòi học hỏi, khai thác các 
tài liệu liên quan đến vấn đề học tập và định hướng cách khai thác thông tin từ tài 
liệu thu thập được một cách có hiệu quả, năng lực tự nghiên cứu và làm việc nhóm; 
năng lực thực hiện sản phẩm; năng lực thuyết trình giúp học sinh tự tin giao tiếp 
trước đám đông và khả năng thuyết trình các sản phẩm do chính các em tìm tòi. 
3. Phạm vi áp dụng 
 Sáng kiến kinh nghiệm: “ Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh 
thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản”đã được 
tổ chuyên môn trao đổi, thảo luận, thống nhất áp dụng vào thực tế tại trường THPT 
Huỳnh Thúc Kháng, Thành phố Vinh, Nghệ An với chủ đề “Phân bón hóa học – 
SGK lớp 11 chương trình chuẩn” và đã mang lại hiệu quả cao. 
 2 cuộc sống hiện đại, như các năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, 
năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Giáo dục STEM cũng giúp các em phát triển 
các năng lực chuyên môn ở dạng tích hợp; khơi gợi niềm say mê học tập cho học sinh 
và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân. 
2. Cở sở thực tiễn 
2.1. Thuận lợi: 
 - Trong những năm gần đây, trường THPT Huỳnh Thúc Kháng luôn tổ chức 
tuyên truyền, tập huấn hoạt động nghiên cứu khoa học, giáo dục STEM, chia sẽ 
kinh nghiệm, Nhà trường đề xuất các chính sách để thúc đẩy giáo dục STEM, 
quan tâm tới việc chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu của sự phát triển 
khoa học, công nghệ, quán triệt giáo dục STEM theo cách quan tâm tới nâng cao 
vai trò, vị trí, sự phối hợp giữa các môn học có liên quan trong chương trình 
nhằm hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực 
tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với 
cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh. Đồng thời hình 
thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh, chủ động và tự lực thực hiện 
các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học 
mang tính đại đà toàn trường 
 Nhận thấy, để áp dụng tốt giáo dục STEM, cần đảm bảo các yếu tố như liên 
môn, thực hành và làm việc nhóm. Giáo dục STEM có thể thực hiện dưới nhiều 
hình thức, trong chương trình chính khóa, cụ thể là dạy theo chủ đề từng môn và 
những chủ đề tích hợp liên môn; trong các câu lạc bộ và hoạt động nghiên cứu 
khoa học, dưới hình thức làm việc nhóm, làm việc cá nhân. Chương trình các môn 
học có thể gợi ý các chủ đề áp dụng STEM hoặc các phạm vi mà học sinh có thể 
thực hiện nghiên cứu khoa học. 
2.2. Khó khăn: 
 - Bên cạnh đó vẫn còn một số giáo viên chưa dám mạnh dạn thay đổi phương 
pháp dạy học, còn ngại khó khăn, tìm tòi học hỏi vận dụng kiến thức liên môn để 
định hướng giáo dục STEM. Dạy học liên môn là phải xác định các nội dung kiến 
thức liên quan đến hai hay nhiều môn học để dạy học, tránh việc học sinh phải học 
lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học khác nhau. Là một trong 
những quan điểm giáo dục đang được quan tâm. Thực hiện dạy học tích hợp cùng 
với việc kết hợp các câu hỏi, bài tập thực tiễn sẽ mang lại nhiều lợi ích trong việc 
định hướng phát triển năng lực phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh, 
năng lực giải quyết các vấn đề liên quan thực tiễn. Trong thực tế các trường hiện 
nay nhiều giáo viên còn ngần ngại sử dụng kiến thức tích hợp do nó liên quan đến 
nhiều bộ môn, do chưa chịu khó tìm hiểu kiến thức, sâu sát với thực tế. Mặt khác, 
các tài liệu tích hợp, tài liệu liên quan thực tế của môn học chưa nhiều trong khi 
sách giáo khoa chưa cung cấp đủ tài liệu cần thiết. Điều này đòi hỏi giáo viên phải 
tích cực, chủ động tìm hiểu thêm kiến thức, làm phong phú thêm bài học, biết đặt 
những câu hỏi định hướng cho học sinh, giúp học sinh phát triển những năng lực 
cần thiết. 
 4 2.2. Hoạt động trải nghiệm STEM 
 Học sinh được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong 
thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ 
thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn 
học STEM. 
 Các trường phổ thông có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức 
câu lạc bộ. Cần có sự tham gia, hợp tác của các bên liên quan như: cơ sở giáo dục 
nghề nghiệp, các trường đại học, doanh nghiệp. Đây là hoạt động theo sở thích, 
năng khiếu của học sinh, diễn ra định kỳ, trong cả năm học. 
2.3. Hoạt động nghiên cứu khoa học 
 Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu 
khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo KHKT với nhiều chủ đề khác nhau. 
3. Điều kiện để triển khai giáo dục STEM 
 Nhà trường cần đảm bảo có sự quan tâm đầy đủ và toàn diện tới lĩnh vực 
giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, Tin học. Sự coi nhẹ một trong 
các lĩnh vực trên, giáo dục STEM ở phổ thông sẽ không đạt hiệu quả. 
 Cần có sự hiểu biết đầy đủ, toàn diện và thống nhất về nhận thức; về giáo 
dục STEM; quan tâm bỗi dưỡng đội ngũ giáo viên các môn khoa học, công nghệ, 
toán, tin; kết nối với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, các trung 
tâm nghiên cứu, các cơ sở sản xuất để khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật 
chất hỗ trợ các hoạt động giáo dục STEM. 
4. Bài học STEM 
4.1. Chu trình STEMM 
 Mối quan hệ giữa Khoa học, Công nghệ, Toán học, Tin học trong sự phát 
triển của KHKT (Khoa học kỹ thuật) được thể hiện khái quát trtong chu trình 
STEM dưới đây: 
 Science 
 (Khoa học) 
 Technology Mathematic Knowledge 
 (Công nghệ) (Toán học) (Kiến thức) 
 Engineeri ng 
 (Kĩ thuật) 
 6 (3). đề xuất nhiều ý tưởng cho các giải pháp; 
 (4). lựa chọn giải pháp tối ưu; 
 (5). phát triển và làm phân bón hữu cơ; 
 (6). thử nghiệm và đánh giá; 
 (7). hoàn thiện sản phẩm. 
 Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động 
tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm 
 Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động 
nhóm kiến tạo 
 Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học 
và toán mà học sinh đã và đang học 
 Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi 
sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập 
5. 2. Quy trình xây dựng bài học STEM 
 Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học 
 Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết 
 Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề 
 Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học. 
 Bước 5: Tổ chức thực hiện bài học STEM 
6 . Quy trình chung 
 - Xác định vấn đề: Giao nhiệm vụ cho học sinh (hoạt động tìm hiểu thực 
tiễn, công nghệ), giúp học sinh phát hiện vấn đề, làm rõ tiêu chí của sản phẩm. 
 - Nghiên cứu kiến thức nền: Cung cấp tài liệu khoa học và hướng dẫn học 
sinh thực hiện (hoạt động nghiên cứu, tiếp nhận kiến thức), giúp học sinh tiếp thu 
được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình. 
 Giải quyết vấn đề: Học sinh được hướng dẫn để đề xuất các giả thuyết 
khoahọc/giải pháp giải quyết vấn đề; rút ra các hệ quả có thể kiểm chứng/lựa chọn 
giải pháp khả thi; thiết kế thí nghiệm kiểm chứng/thiết kế mô hình hoặc mẫu thử 
nghiệm; tiến hành thí nghiệm kiểm chứng/chế tạo mô hình hoặc mẫu thử nghiệm; 
phân tích số liệu thực nghiệm/thử nghiệm và đánh giá; rút ra kết luận khoa 
học/hoàn thiện mô hình hoặc mẫu thiết kế. 
 Sau khi đã học được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu của chương trình các môn 
học có liên quan, học sinh cần vận dụng để thiết kế, thử nghiệm và hoàn thành sản 
phẩm ứng dụng theo hai quy trình khác nhau: quy trình khoa học (đề xuất giả thuyết - 
rút ra hệ quả - thí nghiệm kiểm chứng - thu thập và xử lý số liệu - kết luận khoa học); 
 8