Sáng kiến kinh nghiệm Vận dụng dạy học STEM trong chương trình Hóa học lớp 11 THPT

 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2019 – 2020. 
 MỤC LỤC 
 ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................. 2 
 1. Lí do chọn đề tài .......................................................................................... 2 
 2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................... 3 
 3. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................... 3 
 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu .............................................................. 3 
 5. Phạm vi nghiên cứu ..................................................................................... 3 
 6. Giả thuyết khoa học ..................................................................................... 4 
 7. Những đóng góp của đề tài .......................................................................... 4 
 8. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................. 4 
 GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ ................................................................................. 5 
 Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài ................................................... 5 
 2. Cơ sở thực tiễn .............................................................................................. 7 
 Chương 2. Thiết kế một số hoạt động dạy học theo định hướng STEM............ 8 
 1. Nội dung tiến hành trong dạy học STEM ..................................................... 8 
 2. Các dự án tham khảo có thể thiết kế bài học STEM trong chương trình hóa 
học lớp 11 THPT ............................................................................................... 10 
 3. Giáo án theo định hướng STEM trong chương trình hóa học lớp 11 THPT 10 
 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ...................................................................... 15 
 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................... 18 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................... 20 
 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ............................................................. 21 
 PHỤ LỤC..................................................................................................... 22 
 ĐẶT VẤN ĐỀ 
 “Vận dụng dạy học STEM trong chương trình hóa học lớp 11 THPT” 1 
 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2019 – 2020. 
 Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài “Vận dụng dạy học STEM trong chương trình 
hóa học lớp 11 THPT” với mong muốn nghiên cứu sâu hơn về tính ưu việt, khả năng 
vận dụng phương pháp dạy học nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học theo định 
hướng STEM trong thời đại công nghệ 4.0. 
 2. Mục đích nghiên cứu 
 Mục đích của sáng kiến là đề xuất nội dung và quy trình dạy học môn hóa học theo 
định hướng STEM cho học sinh 11 THPT, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn 
hóa học cũng như phát triển năng lực của học sinh trường THPT. 
 - Rèn luyện cho HS kĩ năng làm việc theo nhóm một cách có hiệu quả từ đó hình 
thành năng lực hợp tác trong học tập và năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. 
 - Định hướng cho HS cách tìm tòi, 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. 
 - Xây dựng chủ đề dạy học theo nội dung tích hợp STEM vào bài giảng hóa học 11 
THPT để dạy tốt và học tốt môn hóa học. 
 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 
 - Tìm hiểu cơ sở lí luận về dạy học định hướng STEM 
 - Nghiên cứu chương trình và sách giáo khoa hóa học 
 - Nghiên cứu các phương pháp và cách thức lồng nội dung tổ chức các hoạt động 
trải nghiệm vào nội dung bài học theo định hướng STEM 
 - Kết luận và đề xuất. 
 4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 
 Đối tượng nghiên cứu: Các bài học theo định hướng stem trong dạy học hóa học lớp 
11 THPT. 
 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường THPT. 
 5. Phạm vi nghiên cứu 
 - Các bài học có thể xây dựng theo định hướng stem trong dạy học hóa học lớp 11 THPT. 
 - Địa bàn nghiên cứu: Trường THPT tỉnh Hà Tĩnh. 
 - Thời gian nghiên cứu: từ tháng 9 năm 2018 đến tháng 9 năm 2019. 
 “Vận dụng dạy học STEM trong chương trình hóa học lớp 11 THPT” 3 
 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2019 – 2020. 
 Chương 1. Cơ sở lý luận và thực tiễn của đề tài 
 1. Cơ sở lí luận 
 1.1 Giáo dục STEM 
 1.1.1. Tìm hiểu chung 
 Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn 
(interdisciplinary) và thông qua thực hành, ứng dụng. 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 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. 
 1.1.2. Một số đặc điểm dạy học tích hợp STEM 
 - Là một quan điểm dạy học, bản chất là dạy học tích hợp ( S, T, E , M) trong đó: 
Science : Khoa học, Technology: Công nghệ, Engineering: Kỹ thuật và Math: Toán học. 
 - Hướng tới giải quyết các vấn đề thực tiễn. 
 - Là hoạt động định hướng thực hành và định hướng sản phẩm 
 - Là hoạt động nhằm hình thành xúc cảm tích cực cho người học 
 - Là hoạt động dạy học nhằm phát triển kết hợp trí óc và chân tay. 
 1.1.3. Điều kiện triển khai giáo dục STEM: 
 - Đảm bảo: có sự quan tâm đầy đủ và toàn diện đến lĩnh vực giáo dục. 
 - Hiểu biết: toàn diện và thống nhất về giáo dục stem. Kết nối hoạt động stem với 
hoạt động dạy học. 
 - Kết nối: 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 hoạt 
động giáo dục stem. 
 1.2. Bài học STEM 
 1.2.1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM: 
 TC 1. Chủ đề bài học stem tập trung vào các vấn đề thực tiễn. 
 TC 2. Cấu trúc bài học stem theo quy trình thiết kế kĩ thuật. 
 “Vận dụng dạy học STEM trong chương trình hóa học lớp 11 THPT” 5 
 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2019 – 2020. 
 2. Cơ sở thực tiễn 
 Về sách giáo khoa và tài liệu tham khảo 
 Thứ nhất, trong sách giáo khoa hiện hành còn nặng nhiều về lý thuyết, tính toán, 
nhiều bài thực hành trùng lặp, không thực tế và xa vời với thực tiễn. Nội dung hóa học 
gắn với các vấn đề thực tiễn còn ít, đặc biệt khả năng vận dụng kiến thức đó vào thực 
tiễn hầu như không có – trong khi đó hóa học là bộ môn gần gũi nhất với các vấn đề thực 
tiễn. 
 Sách giáo khoa xuất hiện các bài tập thực tiễn nhưng số lượng còn rất ít so với 
kiến thức thực tế mà các em được học. Cụ thể như sách giáo khoa Hóa học 11: Chương 
2: 3/37; 9/62. Chương 3: 4/83. Chương 4: 4/91; 2/95; 4/95; 5/116; 4/123. Chương 7: 
4/169, trong đó nội dung câu hỏi còn chung chung, số liệu còn cũ, chưa mang tính thời 
sự. 
 Thứ hai, tính giáo dục của môn hóa thông qua lượng bài tập thực tế trong sách 
giáo khoa cũng chưa thực sự nổi bật. 
 Thứ ba, những thông tin khoa học mới và những vấn đề mang tính thời sự có liên 
quan đến bộ môn không được cập nhật kịp thời vào chương trình. Điều đó làm cho ý 
nghĩa của việc học trở nên kém hứng thú và khó thuyết phục học sinh. 
 Về tài liệu tham khảo 
 Hiện nay do yêu cầu đổi mới thi cử nên những tài liệu về các bài tập hóa học ứng 
dụng thực tế khá nhiều, tuy nhiên những tài liệu đó còn rời rạc chưa được hệ thống và 
phân loại chi tiết. Hầu hết các tài liệu chỉ đưa ra các bài tập (thường được trích dẫn trong 
các đề thi thử) mà chưa có sự phân tích, thiết kế vào các bài giảng cụ thể, gây khó khăn 
cho giáo viên khi tham khảo và vận dụng. 
 Về giáo viên và học sinh 
 a. Ưu điểm 
 Trong những năm gần đây, việc đổi mới phương pháp dạy học môn hóa học ở 
trường THPT đã có một số chuyển biến tích cực. Trong mỗi tiết dạy, giáo viên đã quan 
tâm đến việc chuyển từ học tập một chiều, thụ động sang học tập chủ động. Chú trọng 
năng lực thực hành cho HS. Các hình thức dạy học tích cực đã được vận dụng làm cho 
việc học tập HS trở nên hứng thú hơn. Đồng thời với sự phát triển mạnh mẽ của công 
nghệ thông tin được áp dụng vào quá trình dạy học, việc học của HS thuận lợi rất nhiều, 
 “Vận dụng dạy học STEM trong chương trình hóa học lớp 11 THPT” 7 
 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2019 – 2020. 
 1.2. Kế hoạch thực hiện 
 Giáo viên định hướng các hoạt động và HS là người sẽ thực hiện các ý tưởng đó. 
GV là người giám sát, theo dõi, hỗ trợ khi cần thiết. Các bước tiến hành kế hoạch thực 
hiện gồm: 
 Bước 1: Nhóm trưởng nhận nhiệm vụ, sau đó nhóm trưởng họp các thành viên 
trong nhóm lại, triển khai kế hoạch và phân công cụ thể cho thành viên. Các thành viên 
tương tác với nhóm trưởng còn giáo viên hướng dẫn và nhóm trưởng luôn tương tác lẫn 
nhau. GV và nhóm trưởng tiến hành họp để báo cáo tiến độ thực hiện và khó khăn gặp 
phải. 
 Bước 2: Triển khai, thực hiện nhiệm vụ: 
 Bao gồm thứ tự các bước tiến hành: 
 3 4 
 1 2 
 Thời gian 
 Công Thành viên Đánh giá 
 hoàn thành 
 việc thực hiện Kết quả 
 Để triển khai các bước trên HS cần: 
 - Tìm kiếm thông tin, tài liệu 
 - Chuẩn bị nguyên, vật liệu 
 - Tiến hành nhiệm vụ được giao 
 - Quay video, làm clip về sản phẩm 
 - Rút kinh nghiệm 
 1.3. Công cụ đánh giá 
 - Để đánh giá sản phẩm của HS, GV hướng dẫn xây dựng bộ công cụ đánh giá. 
 - Điểm sản phẩm: là trung bình cộng từ phiếu đánh giá của HS và điểm sản phẩm từ 
GV. 
 1.4. Báo cáo sản phẩm 
 Chủ đề được hoàn thành theo qui định sẽ tổ chức báo cáo sản phẩm. GV hướng 
dẫn điều hành, nhóm trưởng hoặc đại diện từng nhóm báo cáo sản phẩm mình làm. Các 
 “Vận dụng dạy học STEM trong chương trình hóa học lớp 11 THPT” 9 
 Sáng kiến kinh nghiệm năm học 2019 – 2020. 
 Hiện nay, hầu hết các chất chỉ thị, đặc biệt là quỳ tím sử dụng trong trường học 
đều không đảm bảo chất lượng, đa số đều có xuất xứ từ Trung Quốc hoặc không rõ 
nguồn gốc nên ảnh hưởng đến kết quả khi làm thí nghiệm. Việc tìm mua giấy quỳ đảm 
bảo chất lượng để làm thí nghiệm trong trường học tương đối khó khăn. 
 Mặt khác, chất chỉ thị làm tự hoa dâm bụt dễ thành công và rất tiết kiệm. Vì vậy, 
chúng tôi đã chọn dự án chế tạo chất chỉ thị từ hoa dâm bụt. 
 3.1.2. Mục tiêu dự án 
 a. Mục tiêu kiến thức 
 - Chỉ ra sự biến đổi màu sắc của một số chỉ thị trong dung dịch ở những khoảng 
pH khác nhau. 
 - Trình bày cách đánh giá độ axit, độ bazơ của một số dung dịch dựa vào giá trị pH. 
 - Nêu khái niệm pH và ý nghĩa của pH trong thực tiễn. 
 - Trình bày cách xác định môi trường của một số chất khi tan trong nước. 
 - Tìm ra chất chỉ thị có sẵn trong tự nhiên và cho biết khoảng chuyển màu của chỉ 
thị đó. 
 b. Mục tiêu kỹ năng 
 - Xác định gần đúng giá trị pH bằng chỉ thị vạn năng và dựa vào khoảng chuyển 
màu của chỉ thị xác định dung dịch có môi trường axit, bazơ hay trung tính. 
 - Chế tạo chỉ thị tự nhiên từ hoa dâm bụt. 
 - Rèn luyện kỹ năng quan sát, thực hành thí nghiệm, nhận xét. 
 - Rèn luyện kỹ năng hợp tác nhóm, sử dụng công nghệ thông tin. 
 - Phát triển tư duy sáng tạo, giải quyết vấn đề. 
 c. Mục tiêu thái độ 
 - Củng cố niềm tin vào khoa học thực nghiệm. 
 - Hứng thú với việc ứng dụng kiến thức để khám phá thế giới, giải quyết vấn đề 
thực tiễn. 
 - Chủ động, nghiêm túc, trách nhiệm với nhiệm vụ đã nhận. 
 - Tôn trọng kết quả thực nghiệm khi làm thí nghiệm. 
 - Nghiêm túc hoàn thành nhiệm vụ được giao. Có trách nhiệm với sản phẩm mình làm ra. 
 d. Mục tiêu về năng lực định hướng hình thành 
 - Hình thành năng lực giải quyết vấn đề. 
 - Hình thành năng lực hợp tác. 
 “Vận dụng dạy học STEM trong chương trình hóa học lớp 11 THPT” 11