Sáng kiến kinh nghiệm Thiết kế bài dạy STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng và sáng tạo cho học sinh thông qua các chủ đề về hợp chất hữu cơ có nhóm chức - Hóa học trung học phổ thông
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Sáng kiến kinh nghiệm Thiết kế bài dạy STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng và sáng tạo cho học sinh thông qua các chủ đề về hợp chất hữu cơ có nhóm chức - Hóa học trung học phổ thông", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Sáng kiến kinh nghiệm Thiết kế bài dạy STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng và sáng tạo cho học sinh thông qua các chủ đề về hợp chất hữu cơ có nhóm chức - Hóa học trung học phổ thông
1 BÁO CÁO SÁNG KIẾN I. Điều kiện hoàn cảnh tạo ra sáng kiến Bước sang thế kỉ XXI, tốc độ phát triển của Khoa học và Công nghệ hết sức nhanh chóng, với những biến đổi liên tục và khôn lường; Sự bùng nổ của cách mạng công nghiệp 4.0 tạo ra cho con người nhiều cơ hội cũng như thách thức. Để giúp cho thế hệ trẻ tận dụng được các cơ hội và đứng vững trước những thách thức của đời sống, vai trò của Giáo dục ngày càng được các quốc gia chú trọng và quan tâm đầu tư hơn bao giờ hết. Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển NL”. Từ những yêu cầu trên giáo dục Stem đã ra đời, trở thành trào lưu và đang phát triển mạnh mẽ tại nhiều nước trên thế giới. Tại Việt Nam, chỉ thị số 16/CT- TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 04/05/2017 đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông”, đồng thời đưa ra nhiệm vụ: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017-2018” . Tuy nhiên, hiện nay ở Việt Nam giáo dục STEM nói riêng vẫn chưa được nghiên cứu sâu. Mặc dù đã có một số nghiên cứu, các bài viết, tài liệu về giáo dục STEM ở Việt Nam tuy nhiên các công trình nghiên cứu bàn về cơ sở lí luận của giáo dục STEM và vận dụng nó vào dạy học bộ môn, đặc biệt là thiết kế các chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong môn hóa học (HH) còn nhiều hạn chế. Trong chương trình Trung học phổ thông, HH là môn khoa học có sự kết hợp 3 Câu 1: Em được các thầy (cô) hướng dẫn VDKTKN để giải quyết những tình huống thực tiễn trong quá trình học ở mức độ nào? Mức độ Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Chưa bao giờ Kết quả 90 20 54 18 khảo sát (25,0%) (55,5%) (15,0%) (5,0%) Câu 2: Trong quá trình học môn hóa học, em có được các thầy (cô) tổ chức thảo luận, hợp tác nhóm hay khuyến khích tự sáng tạo làm ra các sản phẩm trên cơ sở vận dụng kiến thức đã học ở mức độ nào? Mức độ Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Chưa bao giờ 0 Kết quả 168 138 54 (0,0%) khảo sát (46,7%) (38,3%) (15%) Câu 3: Em VDKTKN đã học để giải thích các hiện tượng, sự vật, sự việc trong cuộc sống ở mức độ nào? Mức độ Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Chưa bao giờ Kết quả 81 120 149 10 khảo sát (22,5%) (33,3%) (41,4%) (2,8%) Câu 4: Em quan tâm đến việc VDKTKN đã học để chế tạo ra các sản phẩm phục vụ cuộc sống như thế nào? Ý kiến Không Có nghĩ đến Quan tâm Quan tâm rất quan nhưng không và muốn nhiều và phải tìm tâm biết làm tìm hiểu hiểu bằng mọi cách Kết quả 47 126 160 27 khảo sát (13%) (35%) (44,5%) (7,5%) Câu 5: Em có bao giờ tự làm ra một sản phẩm từ việc vận dụng KTKN đã được học từ môn Hóa học chưa? 5 Biết vận dụng kiến thức để giải 59 115 144 42 quyết một số VĐ trong thực tiễn (16,39%) (31,94%) (40,0%) (11,67%) liên quan đến môn HH Biết lập kế hoạch để triển khai một 49 98 135 118 ý tưởng, một đề tài (12,3%) (24,5%) (33,8%) (29,5%) Số liệu điều tra cho thấy HS rất quan tâm đến việc VDKTKN vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, tuy nhiên việc tổ chức dạy học chưa chú trọng đến việc rèn luyện cho HS VDKTKN vào giải thích, giải quyết các vấn đề gắn liền với thực tiễn; chưa phát huy được tính sáng tạo cho HS trong việc vận dụng kiến thức đã học vào thực tế đời sống. 1.2. Kết quả điều tra hiểu biết về Stem của học sinh Câu 1: Em đã từng đọc, xem, hay nghe nói về các vấn đề: stem, giáo dục stem, ngày hội stem, câu lạc bộ stem, cuộc thi robotics chưa? Kết quả: Đã từng Chưa bao giờ Stem 313 – 86,94% 47 – 13,06% Giáo dục stem 172 – 44,78% 188 – 55,22% Ngày hội stem 313 – 86,94% 47 – 13,06% Câu lạc bộ stem 198 – 55% 162 – 45% Cuộc thi robotics 135 – 37,5% 225 – 62,5% Nhân lực stem 21 – 5,83% 339 – 94,17% Kết quả điều cho cho thấy, đa số các em có nghe nói về Stem, câu lạc bộ Stem nhưng nghề nghiệp Stem hay nhân lực Stem và một số cuộc thi liên quan đến Stem thì việc nắm bắt thông tin của các em còn hạn chế. Câu 2: Em vui lòng cho biết: Giáo dục Stem là gì? Hầu hết các HS biết và quan tâm đến Stem đều cho rằng: Giáo dục Stem là một hình thức học tập được kết hợp kiến thức của Khoa học, Toán học, Kỹ thuật, Công nghệ, giúp người học vận dụng các kiến thức, kỹ năng vào thực tế. 7 Khi đề cập tới Stem, giáo dục Stem, cần nhận thức và hành động theo cả hai cách hiểu sau đây: Một là, tư tưởng (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, thúc đấy giáo dục 4 lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán với mục tiêu định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế. Hai là, phương pháp tiếp cận liên môn (khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán) trong dạy học với mục tiêu: Nâng cao hứng thú học tập các môn học thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán. Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các VĐ thực tiễn. Kết nối trường học và cộng đồng. Định hướng hành động, trải nghiệm trong học tập. Hình thành và phát triển NL và phẩm chất người học. 2.1.2. Phân loại các loại hình giáo dục Stem Các loại hình giáo dục Stem được phân loại dựa trên nhiều cơ sở. Cụ thể được trình bày trong sơ đồ dưới đây: 9 - Thứ tư là: Hoạt động dạy học Stem hướng tới việc định hướng nghề nghiệp. Hoạt động dạy học Stem tạo cơ hội cho HS giải quyết các nhiệm vụ của nghề nghiệp liên quan đến Stem. HS hiểu yêu cầu cần có của nghề nghiệp Stem, tùy vào khả năng, sở trường của bản thân từ đó HS có thể hình thành thái độ đối với nghề nghiệp trong tương lai. - Thứ năm là: Hoạt động dạy học Stem có nội dung Toán học và Khoa học liên kết chặt chẽ. Kiến thức, kỹ năng Khoa học và Toán học là nền tảng để HS huy động vào giải quyết VĐ thông qua công cụ Kỹ thuật, từ đó rút ra các quy trình Công nghệ. - Thứ sáu là: Hoạt động dạy học Stem không có câu trả lời đúng duy nhất, thiết kế, thử nghiệm, điều chỉnh cũng là nội dung quan trọng trong hoạt động học. Khi tiến hành các giải pháp, việc thất bại và điều chỉnh cũng là một phần của quá trình học. - Thứ bảy là: Hoạt động dạy học Stem hướng tới việc phát triển phẩm chất và NL của HS. Việc VDKTKN của nhiều lĩnh vực khác nhau của Stem giúp HS phát triển phẩm chất và NL. Đặc biệt, việc giải quyết các nhiệm vụ thực tiễn tạo ra cơ hội cho HS thể hiện NL ở mức độ cao trong quá trình phát triển NL và phẩm chất. Các đặc trưng trên định hướng tổ chức dạy học một chủ đề Stem. Để thiết kế một chủ đề dạy học theo định hướng Stem hoặc dạy học Stem, GV cần căn cứ vào các đặc trưng này. 2.1.4. Vai trò của giáo dục Stem Hình 2.3. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục Stem 11 Hình 2.4. Quy trình xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng Stem - Bước thứ nhất: Lựa chọn chủ đề dạy học Stem. GV khi lựa chọn chủ đề cần bám sát vào khung chương trình học, điều kiện thực tại của địa phương, trình độ cũng như lứa tuổi HS - Bước thứ hai: Xác định các VĐ cần giải quyết trong chủ đề. Các VĐ cần giải quyết là những VĐ mà HS có thể giải quyết được khi thực hiện quá trình học tập. - Bước thứ ba: Xác định các kiến thức cần thiết để giải quyết các VĐ. Căn cứ vào VĐ cần giải quyết, mục tiêu chủ đề để GV xác định kiến thức liên quan. Để đảm bảo tính chính xác và tường minh thì mỗi chủ đề cần chỉ rõ nội dung kiến thức, kỹ năng của từng lĩnh vực mà HS cần huy động để giải quyết VĐ. - Bước thứ tư: Xác định mục tiêu dạy học của chủ đề. Xác định mục tiêu chủ đề là xác định các kiến thức, kỹ năng, thái độ HS sẽ đạt được và NL hình thành và phát triển sau khi học xong chủ đề. Về kiến thức thì mục tiêu là kiến thức sẽ học còn kiến thức cũ (kiến thức nền) và kiến thức cơ sở khoa học sẽ là bổ trợ tạo điều kiện cho HS rèn luyện và phát triển NL. Về kỹ năng, mục tiêu 13 HS. Việc giải quyết các VĐ thực tiễn đòi hỏi HS phải huy động KTKN không những của cá nhân mà còn cả một nhóm kiến tạo. Khi được làm việc theo nhóm, HS sẽ được đưa vào tình huống thúc đẩy nhu cầu giao tiếp và chia sẻ ý tưởng, sáng tạo cùng nhau để phát triển. Hình 2.4. Tiêu chí của chủ đề dạy học theo định hướng Stem 2.1.7. Quy trình xây dựng bài học Stem - Căn cứ vào kinh nghiệm bản thân và từ thực tế nội dung chương trình và sách giáo khoa môn Hóa học trong chương trình giáo dục phổ thông tại Việt Nam, tôi xây dựng quy trình chung lựa chọn và thực hiện một số chủ đề theo định hướng giáo dục Stem gồm 5 bước cụ thể như sau : Bước 1 • Xây dựng chủ đề Bước 2 • Xây dựng nội dung học tập theo định hướng Stem Bước 3 • Thiết kế nhiệm vụ học tập Bước 4 • Tổ chức thực hiện Bước 5 • Đánh giá 15 gắng giải thích về nội dung đã được tìm hiểu. Qua đó xác định được những vấn đề cần tiếp tục hoàn thiện theo yêu cầu của nhiệm vụ học tập. c. Báo cáo và thảo luận GV tổ chức cho các nhóm trình bày về kiến thức mới đã tìm hiểu và vận dụng chúng để giải thích những kết quả đã tìm tòi, khám phá được trong hoạt động 1. d. Nhận xét, đánh giá Căn cứ vào kết quả báo cáo và thảo luận của các nhóm HS, GV nhận xét, đánh giá, "chốt" kiến thức, kỹ năng để HS ghi nhận và sử dụng; làm rõ hơn vấn đề cần giải quyết; xác định rõ tiêu chí của sản phẩm ứng dụng mà HS phải hoàn thành trong Hoạt động 3. Hoạt động 3: Giải quyết vấn đề a. Đề xuất giả thuyết khoa học(giải pháp) GQVĐ Căn cứ vào tiêu chí của sản phẩm, HS đề xuất giả thuyết khoa học hoặc giải pháp GQVĐ. Khuyến khích HS thảo luận theo nhóm để đề xuất các ý tưởng khác nhau, sau đó thống nhất lựa chọn giải pháp khả thi nhất. b. Thử nghiệm giải pháp HS lựa chọn dụng cụ thí nghiệm và tiến hành thí nghiệm theo phương án đã thiết kế; phân tích số liệu; phân tích kết quả thử nghiệm và rút ra kết luận. c. Báo cáo và thảo luận GV tổ chức cho các nhóm HS báo cáo kết quả và thảo luận. d. Nhận xét, đánh giá Trên cơ sở sản phẩm học tập của HS, GV nhận xét, đánh giá; HS ghi nhận các kết quả và tiếp tục chỉnh sửa, bổ sung, hoàn thiện sản phẩm. 2.2. Một số vấn đề về năng lực 2.2.1. Khái niệm năng lực Năng lực (competency) có nguồn gốc từ tiếng Latinh “competentia”. Hiện nay, có nhiều cách hiểu về “năng lực”:
File đính kèm:
- sang_kien_kinh_nghiem_thiet_ke_bai_day_stem_nham_phat_trien.pdf