Sáng kiến kinh nghiệm Vận dụng dạy học STEM trong phần phi kim – Hóa học 10

 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN 
 TRƯỜNG THPT DTNT TỈNH 
 -------- 
 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
 Đề tài: 
VẬN DỤNG DẠY HỌC STEM TRONG PHẦN 
 PHI KIM – HÓA HỌC 10 
 MÔN: HÓA HỌC 
 Họ và tên : Nguyễn Lan Tuyết 
 Đơn vị : Tổ Khoa Học Tự Nhiên 
 Trường THPT DTNT Tỉnh 
 Số điện thoại : 0945429678 
 Năm học: 2020-2021 
 i 
 3.4.4. Chủ đề dạy học “Thực phẩm sấy khô bằng lưu huỳnh và sức khỏe con 
người” theo định hướng giáo dục 
STEM .................................................................................................................. 3
7 
3.4.5. Xây dựng chủ đề STEM: Chế tạo thiết bị sục khí oxi cho bể cá mini .............. 42 
IV. THỰC NGHIỆM SƯ 
PHẠM ................................................................................................................. 5
2 
 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN 
 NGHỊ ................................................................................................................. 5
 7 
1. Kết 
luận ...................................................................................................................... 5
7 
2. Hướng phát triển của đề 
tài ......................................................................................................................... 5
7 
 TÀI LIỆU THAM KHẢO 
 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 
 Từ viết đầy đủ Từ viết tắt 
 Dạy học dự án DHDA 
 Phương pháp dạy học PPDH 
 Giáo viên GV 
 Học sinh HS 
 Sáng kiến kinh nghiệm SKKN 
 Trung học phổ thông THPT 
 Đối chứng ĐC 
 Thực nghiệm TN 
 iii 
 PHẦN I: MỞ ĐẦU 
1. Lí do chọn đề tài 
 Trong chương trình giáo dục phổ thông, Hoá học là môn học thuộc nhóm 
môn khoa học tự nhiên, được học sinh lựa chọn theo định hướng nghề nghiệp, sở 
thích và năng lực của bản thân. Cùng với Toán học, Vật lí, Sinh học, Tin học và 
Công nghệ, môn Hoá học góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, một trong những 
xu hướng giáo dục đang được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới. 
 Giáo dục STEM được hiểu là trang bị cho học sinh những kiến thức, kĩ năng 
cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán. Các 
kiến thức và kĩ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và hỗ trợ nhau giúp học 
sinh không chỉ hiểu về nguyên lý mà còn có thực hành, tạo ra được những sản 
phẩm trong cuộc sống hàng ngày. 
 Thực tế cho thấy việc tổ chức thực hiện các chủ đề dạy học theo định hướng 
giáo dục STEM vẫn chưa chú trọng khâu “thiết kế”, chỉ tập trung nhiều vào “thi 
công”. Qua đó, việc thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM là 
cấp thiết, mang lại những lợi ích thiết thực cả về mặt kiến thức lẫn các kĩ năng 
giải quyết vấn đề cho học sinh. Ngoài ra, trong bối cảnh và yêu cầu về con người 
của thế kỉ XXI, kĩ năng giải quyết vấn đề là kĩ năng cần thiết cho học sinh hơn 
bao giờ hết. Thế kỉ XXI là thế kỉ mà số lượng các công việc có tính chất sáng tạo 
và không lặp đi lặp lại tăng mạnh, đòi hỏi người lao động phải chủ động trang bị 
năng lực giải quyết vấn đề. Như vậy thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng giáo 
dục STEM gắn với nội dung chương trình giáo dục phổ thông giúp học sinh vừa 
tích lũy được kiến thức các môn học vừa vận dụng kiến thức một cách linh hoạt 
để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Ngoài ra, việc học đi đôi với hành này sẽ kích 
thích, gây hứng thú cho học sinh tham gia các hoạt động từ đó giúp các em phát 
triển được các năng lực cần thiết và góp phần nâng cao hiệu quả học tập. 
 Trong quá trình dạy học hiện nay tôi nhận thấy sách giáo khoa Hóa học nói 
chung và Hóa học 10 nói riêng chưa thực sự quan tâm đúng mức đến vấn đề gắn kết 
hóa học với thực tiễn – một vấn đề đang cần được quan tâm đặc biệt hiện nay. 
 Vì những lí do trên tôi chọn đề tài “Vận dụng dạy học STEM trong phần 
phi kim– Hóa học 10”. 
2. Mục đích nghiên cứu 
 - Nghiên cứu, xây dựng một số chủ đề STEM liên quan đến nội dung kiến 
thức hoá học với các kiến thức liên môn và sử dụng trong dạy học phần phi kim 
Hoá học 10 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học 
sinh, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học hoá học ở trường phổ thông. 
 - Rèn luyện cho HS kĩ năng làm việc theo nhóm một cách có hiệu quả từ đó hình 
 1 
 THPT. 
8. Phương pháp nghiên cứu 
 Các phương pháp nghiên cứu lý luận 
 - Đọc và nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài. 
 - Dạy học theo định hướng STEM trong bộ môn Hóa học. 
 - Các năng lực học sinh đạt được thông qua dạy học STEM. 
 Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn 
 - Quan sát, thăm lớp, dự giờ, trao đổi với giáo viên và học sinh. 
 - Khảo sát tình hình sử dụng dạy học theo định hướng STEM hiện nay. 
 - Tổng kết kinh nghiệm thực tiễn. 
 PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 
I. CƠ SỞ LÝ 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: 
 3 
 Nội dung: Với mục tiêu nói trên, nội dung của hoạt động này chủ yếu là tìm 
tòi, khám phá tình huống/hiện tượng/quá trình trong thực tiễn; tìm hiểu quy trình 
công nghệ; nghiên cứu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị công nghệ. 
 Tùy vào điều kiện cụ thể mà hoạt động này được tổ chức theo các hình thức 
khác nhau: nghiên cứu qua tài liệu khoa học (kênh chữ, hình, tiếng); khảo sát thực 
địa (tham quan, dã ngoại); tiến hành thí nghiệm nghiên cứu. 
 Bước 5: Triển khai tổ chức trải nghiệm 
 Triển khai tổ chức trên 1 lớp học cụ thể, đối tượng là học sinh THPT, cần 
bàn luận với các các tổ trưởng chuyên môn và xin ý kiến góp ý. 
 Ở giai đoạn này GV, nêu rõ mục tiêu cụ thể hoạt động (cần hoàn thành công 
việc gì? Hình thành được kĩ năng gì? Thời gian và mức độ cần hoàn thành? Điều 
kiện thực hiện? Cách đánh giá? Các quy định về an toàn và vệ sinh lao động...). 
 - Kiểm tra, hồi phục lại những kiến thức - kĩ năng. 
 Đây là cơ sở để đưa ra các giải pháp, giải quyết các nhiệm vụ học tập, cung 
cấp hiểu biết và những hướng dẫn mới cần thiết. 
 - Nêu khái quát trình tự công việc, phương tiện, cách thức tiến hành, các thao 
tác, động tác chính...Trải nghiệm: Đây là giai đoạn GV tổ chức cho HS vận dụng 
các kiến thức được học để thiết kế sản phẩm. Một số công việc triển khai là phân 
nhóm, giao nhiệm vụ, phân chia dụng cụ, vật liệu GV theo dõi, uốn nắn, hướng 
dẫn thường xuyên và kiểm tra từng bước, từng phần công việc của HS. Đặc biệt 
chú ý hướng dẫn HS tự kiểm tra và điều chỉnh hành động. 
 Kết thúc: HS dừng hoạt động trải nghiệm, hoàn thiện các nội dung để báo cáo, 
giới thiệu sản phẩm. Dọn dẹp dụng cụ, vệ sinh phòng học. Về bản chất, giai đoạn này 
sử dụng các PPDH khác nhau trong việc tổ chức hoạt động học tập cho HS. 
 Bước 6: Phân tích, chia sẻ 
 Phân tích trên cơ sở các sản phẩm của cá nhân và nhóm học sinh, giáo viên đánh 
giá, nhận xét, giúp học sinh nêu được các câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục giải quyết, xác 
định được các tiêu chí cho giải pháp (chỉnh sửa, hoàn thiện sản phẩm để học sinh ghi 
nhận, sử dụng.Từ đó định hướng cho hoạt động tiếp theo của học sinh. 
 Bước 7: Đánh giá kết quả hoạt động 
 Đánh giá kết quả học tập là một thành tố không thể thiếu trong quá trình dạy 
học. Việc đánh giá chính xác, khách quan sẽ giúp GV có được những thông tin để 
đưa ra những điều chỉnh phù hợp về phương pháp, về hình thức tổ chức dạy học 
nhằm nâng cao chất lượng dạy và học. 
 5 
 Hình 1.1. Tiến trình dạy học dự án 
 Dạy học dự án có những đặc điểm sau: Định hướng thực tiễn, định 
hướng hứng thú người học, định hướng hành động, định hướng KN mềm, định 
hướng sản phẩm, tính tự lực cao của người học, cộng tác làm việc, mang tính phức 
hợp. Từ các đặc điểm này, ta thấy rằng bản chất của dạy học dự án là người 
học lĩnh hội kiến thức và KN thông qua việc giải quyết một bài tập tình huống 
gắn với thực tiễn, kết thúc dự án người học phải tạo ra sản phẩm cụ thể. Điều 
này rất phù hợp với định hướng giáo dục STEM đề tài đang nghiên cứu. 
 1.3.2. Phương pháp dạy học theo nhóm nhỏ 
 GV tổ chức cho HS hoạt động trong những nhóm nhỏ để HS cùng 
 thực hiện một nhiệm vụ nhất định trong một thời gian nhất định. Trong 
 nhóm, dưới sự chỉ đạo của nhóm trưởng, HS kết hợp giữa làm việc cá 
 nhân, làm việc theo cặp, chia sẻ kinh nghiệm và hợp tác cùng nhau để 
 giải quyết nhiệm vụ được giao. 
 7 
 Hình 1.3. Tiến trình dạy học giải quyết vấn đề 
 II. CƠ SỞ THỰC TIỄN 
 2.1.Thực trạng tổ chức dạy học môn Hóa học theo định hướng STEM ở 
một số trường THPT trên địa bàn tỉnh Nghệ An 
 Từ năm học 2014-2015, giáo dục STEM đã được Bộ GD-ĐT đưa vào một 
số văn bản hướng dẫn khuyến khích triển khai ở các nhà trường, đặc biệt sau 
khi Thủ tướng ban hành Chỉ thị 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 về việc tăng cường 
năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, Bộ GD-ĐT đã triển 
khai thí điểm và đến nay giáo dục STEM đã được triển khai đồng loạt trên 
phạm vi toàn quốc. 
 Riêng ở tỉnh ta, giáo dục STEM đã được Sở GD&ĐT đưa vào hướng dẫn 
nhiệm vụ năm học ở bậc học Tiểu học và Trung học từ năm học 2017 - 2018. 
Chính vì thế 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, tạo điều kiện để HS có thể 
tự mình khám phá tri thức mới theo nhiều cách khác nhau chứ không phụ thuộc 
quá nhiều vào giáo viên. 
 Tuy nhiên năng lực của GV trong việc tiếp cận với chương trình đổi mới 
phương pháp dạy học ở các trường và các địa phương không đồng đều. 
 - Nhiều GV chỉ chú trọng việc rèn luyện các dạng bài tập để luyện thi đại 
học, học sinh học để vượt qua các kì thi. 
 - Nhiều giáo viên chưa thực sự hiểu rõ bản chất và quy trình của phương 
pháp giáo dục STEM 
 Để tiến hành tìm hiểu về thực trạng dạy học STEM trong dạy học Hóa học ở 
trường THPT tôi đã tiến hành khảo sát bằng phiếu điều tra đối với GV và HS với 
mục đích thu thập thông tin, phân tích khó khăn, thuận lợi của thực trạng dạy học 
STEM môn Hóa học ở trường phổ thông. 
 Nội dung khảo sát: Tìm hiểu nhận thức, hiểu biết, quá trình tổ chức dạy học 
STEM các GV ở các trường THPT. 
 2.2. Đối tượng khảo sát 
 Đối tượng khảo sát: 30 GV dạy bộ môn Hóa học ở trường THPT trên địa bàn 
tỉnh Nghệ An và 150 HS trường THPT DTNT Tỉnh 
 Thời gian khảo sát: Từ tháng 9/2019 đến tháng 12/2020. 
 2.3. Phương pháp khảo sát 
 9