XÂY DỰNG CÁC CHỦ ĐỀ DẠY HỌC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN HỌC

CHỦ ĐỀ DẠY HỌC ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

vectorstock.com/20554239

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

XÂY DỰNG CÁC CHỦ ĐỀ DẠY HỌC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN HỌC PHẦN PHI KIM – HÓA HỌC 10 (VNU - UED) WORD VERSION | 2019 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

CHƯƠNG II XÂY DỰNG CÁC CHỦ ĐỀ STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀO THỰC TIỄN 2.1. Mỗi quan hệ giữa Hóa học với các môn học khác 2.1.1 Mối liên hệ giữa Hóa học với các môn học Mối liên hệ liên môn của Hoá học với các môn học khác là sự phản ánh mối liên hệ tác động qua lại của Hoá học với các khoa học tự nhiên vào trong nội dung và phương pháp dạy học của Hoá học nhằm đảm bảo hình thành những hiểu biết nhất quán và toàn diện về tự nhiên, đồng thời cũng hình thành cả thế giới quan duy vật biện chứng nhất quán cho học sinh. Con đường thực hiện mối liên hệ môn trong quá trình dạy học nói chung, trong dạy học Hoá học, Vật lí, và Sinh học nói riêng có hiệu quả sư phạm thiết thực, to lớn. Nó không chỉ giúp tiết kiệm thời gian, sức lực của giáo viên và học sinh mà còn có tác dụng kích thích hứng thú học tập, tăng cường khả năng tư duy, hoạt động độc lập sáng tạo của học sinh, giúp cho việc giáo dục chủ nghĩa duy vật biện chứng, kết quả là nâng cao chất lượng học tập, nâng cao hiệu quả của quá trình dạy học.

2.1.2. Mối quan hệ giữa mục tiêu, chương trình, nội dung môn Hóa học 10 với mục tiêu, nội dung giáo dục STEM Về bản chất, giáo dục STEM là giáo dục tích hợp kiến thức của Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trong một nội dung học tập cụ thể. Về mục tiêu, giáo dục STEM nhằm bảo đảm cho HS có những kĩ năng về STEM. Mục tiêu này nhằm trang bị cho mỗi người học những kiến thức, sự hiểu biết về các khái niệm và quan trọng là kĩ năng tư duy đến từ việc trải nghiệm các nội dung thuộc giáo dục STEM. Giáo dục STEM nhằm xây dựng một lực lượng lao động có năng lực nhằm đáp ứng nguồn cung các nghề nghiệp liên quan đến lĩnh vực STEM được dự kiến sẽ tăng mạnh trong tương lai gần. Tăng cường tính cạnh tranh nguồn nhân lực trong bối cảnh toàn cầu hóa. Giáo dục STEM nhằm mục đích đào tạo tốt nhất cho các chuyên gia/nhân tài về lĩnh vực STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM còn nhằm mục đích tăng cường sự quan tâm, tham gia của phụ nữ và dân tộc thiểu số

đến các lĩnh vực STEM nhằm khai tác tối đa tiềm năng con người của đất nước. Đối chiếu mục tiêu môn Hóa học 10 với mục tiêu của giáo dục STEM cho thấy có nhiều điểm tương đồng, cả hai đều hướng tới định hướng HS vận dụng những kiến thức đã học vào thực tế.

Từ những dữ liệu trên cho thấy mục tiêu của môn Hóa học và mục tiêu của giáo dục STEM có nhiều điểm chung. Về mạch nội dung có nhiều điểm tương đồng bởi môn Hóa học bản chất cũng đã mang tính tích hợp. Đây là cơ sở để triển khai dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM. 2.1.3. Các mức độ dạy học môn Hóa học 10 theo định hướng giáo dục STEM - Lồng ghép bộ phận Ở mức độ này, GV sẽ dạy một phần kiến thức của bài học theo định hướng giáo dục STEM. Các hoạt động STEM ở mức độ này thường được thiết kế đơn giản, không quá phức tạp về nội dung, cách thức triển khai và điều kiện cơ sở vật chất. Chủ đề STEM mức độ này quan tâm nhiều đến trải nghiệm của HS trong quá trình giải quyết vấn đề.

- Lồng ghép toàn phần Ở mức độ này, GV sẽ dạy toàn bộ kiến thức của bài học thông qua một chủ đề STEM. Về bản chất là GV sử dụng chủ đề STEM như là xuất phát điểm cho quá trình nhận thức của HS. HS sẽ thông qua trải nghiệm với chủ đề STEM để rút ra kiến thức của bài học.

- Dạy học STEM trên cơ sở phối hợp nhiều bài Theo cách này chủ đề STEM sẽ được xây dựng trên cơ sở kiến thức của nhiều bài học và được dạy xuyên suốt qua nhiều tiết học. Chủ đề STEM sẽ được thiết kế dưới dạng một dự án STEM. Với cách này thì việc dạy học thường được diễn ra hai giai đoạn là giai đoạn học tập “trực tiếp” và giai đoạn học tập “gián

tiếp”. Giai đoạn học tập “trực tiếp” là người học được cung cấp về những kiến thức có liên quan và phục vụ cho thực hiện dự án sau này. Điều này đảm bảo rằng các khái niệm cơ bản, các ý tưởng mà HS sẽ phải thực hiện đã được GV cung cấp đầy đủ ở các lĩnh vực khác nhau. Sang giai đoạn học “gián tiếp” HS sẽ được làm việc theo nhóm cùng nhau khám phá, thiết kế, xây dựng, triển khai dự án học tập của mình trên cơ sở những khái niệm, kiến thức thu nhận được từ giai đoạn học “trực tiếp” và hiểu biết của bản thân từ cuộc sống thực tiễn. HS được khuyến khích sự chia sẻ những hiểu biết của mình, khả năng của mình ở những lĩnh vực riêng biệt để cùng nhau tổng hợp lại thành kiến thức chung.

2.2. Phân tích nội dung, cấu trúc chương trình nội dung phần phi kim (Hoá học 10) 2.2.1. Phân tích nội dung phần phi kim hóa học 10 Kĩ năng - Dự đoán tính chất, kiểm tra, kết luận về tính chất hoá học.

- Quan sát thí nghiệm, phân tích, tổng hợp và dự đoán tính chất của các chất.

- Lập phương trình hoá học, đặc biệt phương trình hoá học của phản ứng oxi hoá – khử.

- Giải các bài tập định tính và định lượng liên quan đến kiến thức trong chương.

Thái độ - Có ý thức vận dụng kiến thức trong chương để lí giải những biện pháp, quy trình kĩ thuật trong sản xuất và hiện tượng thực tiễn trong đời sống.

- Học sinh ý thức bảo vệ môi trường, có thái độ đúng đắn đối với các nguyên nhân gây ô nhiễm không khí và nguồn nước.

- Giáo dục lòng say mê học tập, ý thức vươn lên chiếm lĩnh khoa học, kỹ thuật và phương pháp tư duy nghiên cứu khoa học.

Phát triển năng lực

Phát triển năng lực chung và các năng lực đặc thù môn Hoá học. Cụ thể: Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hoá học. Năng lực sử dụng ngôn ngữ. Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào đời sống. Năng lực tự học Trong đó năng lực giải quyết vấn đề được biểu hiện như sau: + Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc sống; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống. + Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề; đề xuất và phân tích được một số giải pháp giải quyết vấn đề; lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất. + Thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề; suy ngẫm về cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới. + Xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới và phức tạp từ các nguồn thông tin khác nhau; phân tích các nguồn thông tin độc lập để thấy được khuynh hướng và độ tin cậy của ý tưởng mới. + Nêu được nhiều ý tưởng mới trong học tập và cuộc sống; suy nghĩ không theo lối mòn; tạo ra yếu tố mới dựa trên những ý tưởng khác nhau; hình thành và kết nối các ý tưởng; nghiên cứu để thay đổi giải pháp trước sự thay đổi của bối cảnh; đánh giá rủi ro và có dự phòng.

Bảng 2.1 Cấu trúc chương trình phần phi kim hóa học 10.

Chương 5: NHÓM HALOGEN (12 TIẾT) Tiết 37

Khái quát về nhóm halogen

Tiết 38

Clo

Tiết 39, 40 Hiđro clorua, axit clohiđric và muối clorua. Luyện tập Tiết 41

Bài thực hành số 2: Tính chất hóa học của khí clo và hợp chất của clo

Tiết 42

Sơ lược về hợp chất có oxi của clo (Không dạy các PTHH: NaClO + CO2 + H2O và CaOCl2 + CO2 + H2O)

Tiết 43, 44 Flo, brom, iot (Không dạy, HS tự đọc thêm mục I.3; I.4; II.3; II.4; III.3; III.4 về ứng dụng sản xuất) Tiết 45, 46 Luyện tập nhóm halogen Tiết 47

Bài thực hành số 3: Tính chất của brom và iot

Tiết 48

Kiểm tra 1 tiết

Chương 6: OXI – LƯU HUỲNH (12 TIẾT) Tiết 49, 50 Oxi, Ozon. Luyện tập Tiết 51

Lưu huỳnh (Không dạy mục II.2)

Tiết 52

Bài thực hành số 4: Tính chất của oxi, lưu huỳnh (Thí nghiệm I.2 không bắt buộc)

Tiết 53, 54 Hiđro sunfua. Lưu huỳnh đioxit. Lưu huỳnh trioxit Tiết 55, 56 Axit sufuric. Muối sunfat.

Tiết 57, 58 Luyện tập: Oxi và lưu huỳnh Tiết 59

Bài thực hành số 5: Tính chất các hợp chất của lưu huỳnh (Không bắt buộc làm TN 1 và 3)

Tiết 60

Kiểm tra 1 tiết

2.3. Xây dựng chủ đề STEM 2.3.1. Mục đích, yêu cầu Học sinh được hoạt động học theo hướng "trải nghiệm" việc phát hiện và giải quyết vấn đề (sáng tạo khoa học, kĩ thuật) trong quá trình học tập kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn.

2.3.2. Nguyên tắc xây dựng chủ đề STEM Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn Trong các bài học STEM, học sinh được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường và yêu cầu tìm các giải pháp.

Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật Quy trình thiết kế kĩ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa học sinh từ việc xác định một

vấn đề - hoặc một yêu cầu thiết kế - đến sáng tạo và phát triển một giải pháp. Theo quy trình này, học sinh thực hiện:  xác định vấn đề  nghiên cứu kiến thức nền  đề xuất nhiều ý tưởng cho các giải pháp  lựa chọn giải pháp tối ưu  phát triển và chế tạo một mô hình (nguyên mẫu)  thử nghiệm và đánh giá  hoàn thiện thiết kế.

Trong quy trình thiết kế kĩ thuật, các nhóm học sinh thử nghiệm các ý tưởng dựa nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận và học từ sai lầm, và thử lại. Sự tập trung của học sinh là phát triển các giải pháp.

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 Trong các bài học STEM, hoạt động học của học sinh được thực hiện theo hướng mở có "khuôn khổ" về các điều kiện mà học sinh được sử dụng (chẳng hạn các vật liệu khả dụng).

Hoạt động học của học sinh là hoạt động được chuyển giao và hợp tác; các quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính học sinh. Học sinh thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết kế nguyên mẫu của mình nếu cần. Học sinh tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế hoạt động khám phá của bản thân.

Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo Giúp học sinh làm việc cùng nhau như một nhóm kiến tạo không bao giờ là một việc dễ. Tuy nhiên, việc này sẽ trở nên dễ dàng hơn nếu tất cả giáo viên STEM ở trường làm việc cùng nhau để áp dụng làm việc nhóm, sử dụng cùng một ngôn ngữ, tiến trình và mong đợi cho học sinh. Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác.

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 Trong các bài học STEM, giáo viên cần kết nối và tích hợp một cách có mục đích nội dung từ các chương trình khoa học, công nghệ và toán. Lập kế hoạch để hợp tác với các giáo viên toán, công nghệ và khoa học khác để hiểu rõ nội hàm của việc làm thế nào để các mục tiêu khoa học có thể tích hợp trong một bài học đã cho. Từ đó, học sinh dần thấy rằng khoa học, công nghệ và toán không phải là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các vần đề. Điều đó có liên quan đến việc học toán, công nghệ và khoa học của học sinh.

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 10 Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; một vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều phương án, và lựa chọn phương án tối ưu. Trong các giả thuyết khoa học, chỉ có một giả thuyết đúng. Ngược lại, các phương án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết vấn đề. Tiêu chí này cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học STEM. 2.3.3. Qui trình xây dựng chủ đề STEM Để từng bước đưa Giáo dục STEM vào trường phổ thông làm tiền đề, cơ sở để thực hiện chương trình giáo dục phổ thông mới, cần phải xây dựng theo các chủ đề từng môn hoặc tích hợp liên môn ở các môn học STEM. Các chủ đề STEM cần theo hướng rất linh hoạt và có thể triển khai dưới nhiều hình thức. Để xây dựng một chủ đề STEM theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh, nên thực hiện theo các bước sau: 1. Bối cảnh thực tế 2. Xác định vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn 3. Nghiên cứu lý thuyết nền 4. Đề xuất các giải pháp 5. Chọn giải pháp tốt 6. Chế tạo mô hình ( hoặc mẫu thử nghiệm) 7.Thử nghiệm và đánh giá

8. Thảo luận 9. Điểu chỉnh và thiết kế Quá trình làm cần được thực hiện nghiêm túc, bài bản và thảo luận với các giáo viên chuyên môn để hoàn thành dự án một cách tốt nhất.

2.4. Tổ chức thực hiện dạy học chủ đề STEM Dạy học chủ đề STEM gồm 8 bước theo trình tự sau.

Bước 1: Xác định chủ đề dạy học Khi lựa chọn nội dung cần lưu ý đến ngữ cảnh để tìm những điểm tương đồng về nội dung môn Hóa học 10 với các vấn đề của thực tiễn cuộc sống nhằm đảm bảo các nội dung được lựa chọn mang tính thực tiễn cao, chứa đựng kiến thức mang tính tổng hợp, có tính ứng dụng rộng rãi. Theo phân tích chương trình môn Hóa học 10 ở phần chương 5 – nhóm halogen và chương 6 – nhóm oxi rất phù hợp để lựa chọn xây dựng các chủ đề.

Bước 2: Đặt tên cho hoạt động dạy học Lựa chọn tên cho hoạt động. Tên hoạt động phải rõ ràng, nêu rõ mục đích hướng tới chủ đề. Ngoài ra, cái tên nên mới mẻ để thu hút HS. Bước 3: Xác định mục tiêu của hoạt động Mục tiêu: Cần xác định rõ mục tiêu của hoạt động này là tìm hiểu, thu thập thông tin, "giải mã " để từ đó học sinh có hiểu biết rõ ràng về một tình huống thực tiễn; xác định được vấn đề cần giải quyết hoặc đòi hỏi của thực tiễn theo nhiệm vụ được giao; xác định rõ tiêu chí của sản phẩm phải hoàn thành.

Bước 4: Xác định nôi dung và phương pháp, phương tiện, hình thức dạy học 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. Ví dụ, HS được hướng dẫn TN, hoàn thành các phiếu học tập để có những kiến thức về cơ khí, về kĩ thuật điện (những kiến thức hỗ trợ trực tiếp cho hoạt động thiết kế ô tô).

- 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: Kế hoạch dạy học Xây dựng kế hoạch dạy học chi tiết gồm 3 hoạt động cụ thể như sau: Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề.

Hoạt động 2: Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền.

Hoạt động 3: Giải quyết vấn đề.

Bước 7: 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 8: 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. Đánh giá kết quả học tập khách quan chính xác còn đem đến những tác động tích cực ở người học, giúp người học điều chỉnh thái độ, hành vi, nâng cao tinh thần trách nhiệm và tự chịu trách nhiệm với kết quả học tập của mình, từ đó kích thích hứng thú học tập, nâng cao hiệu quả học tập của người học.

Trong dạy học định hướng giáo dục STEM, đánh giá càng có vai trò quan trọng và là vấn đề cốt lõi đảm bảo sự thành công cho một chương trình giáo dục STEM.

2.5 Một số chủ đề STEM CHỦ ĐỀ 1: “ OXI QUANH TA ” A. Nội dung phát triển một số kỹ năng giáo dục STEM BƯỚC 1: ĐẶT TÊN CHỦ ĐỀ: “OXI QUANH TA” BƯỚC 2: XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU - Nhận thức kiến thức: + cấu tạo nguyên tử oxi + trạng thái tồn tại trong tự nhiên + Phương pháp điều chế ở phòng thí nghiệm và công nghiệp + Vận dụng kiến thức để phân tích tác dụng của oxi trong đời sống - Năng lực khám phá, tìm tòi, vận dụng kiến thức vào thực tiễn + Làm việc nhóm + Cách tìm kiếm nguồn thông tin + Năng lực toán học và năng lực thực nghiệm BƯỚC 3: HÌNH THỨC TỔ CHỨC - Phương pháp dạy học dự án - Các phương tiện hỗ trợ dạy học BƯỚC 4: TỔ CHỨC TRIỂN KHAI Lớp học được chia làm 4 nhóm, giáo viên tổ chức cho học sinh lựa chọn tên nhóm.

Nhóm 1: “Nhà nghiên cứu” - Nghiên cứu cấu tạo phân tử Oxi, giải thích một số hiện tượng trong tự nhiên từ kiến thức đã học và kiến thức thực tiễn.

- Cần bao nhiêu cây xanh mới đủ lượng oxy loài người hít thở trong 1 năm?

Nhóm 2: “Người dùng”?

- Oxi có ở đâu trong tự nhiên?

- Bổ sung thông tin nếu Trái Đất thiếu oxi trong 5 giây thì điều gì sẽ xảy ra ?

Nhóm 3: “Nhà kĩ thuật”: - Quy trình Điều chế Oxi trong công nghiệp như thế nào

Nhóm 4: “Nhà báo” : Thông qua mạng internet, thực tế tình hình địa phương hãy tìm hiểu: ứng dụng cụ thể của oxi trong đời sống?

BƯỚC 5 : TIẾN TRÌNH KẾ HOẠCH DẠY HỌC Sau khi các nhóm nghiên cứu, tổ chức cho các nhóm báo cáo sản phẩn của từng nhóm Hoạt động 1: Khởi động ( 10 phút) Giáo viên yêu cầu và nhắc lại nhiệm vụ từng nhóm giới thiệu theo sơ đồ tư duy trên giấy A0. Trả lời các câu hỏi dùng cho đối tượng nào?

Hoạt động 2: Thảo luận và báo cáo (30 phút) Nhóm 1: Tính chất vật lí oxi - Oxi là chất khí không màu, không mùi, không vị - Nặng hơn không khí, ít tan trong nước Câu 1:Vì sao ban đêm không nên để nhiều cây xanh trong nhà?

HS: Vào ban đêm cây xanh ngừng quang hợp nhưng vẫn duy trì quá trình hô hấp.

Quá trình hô hấp của cây lất nhiều lượng khí oxi trong phòng đồng thời thải ra nhiều khí cacbonic. Vì vậy nếu vào ban đêm, trong phòng kín để nhiều cây xanh thì rất dễ bị ngạt thở.

Câu 2: Tại sao vào những ngày hè oi bức ta thường thấy cá thường ngoi lên mặt nước?

HS: Nguyên nhân là do độ tan của oxi thay đổi theo nhiệt độ. Nhiệt độ càng cao độ tan của oxi trong nước càng giảm.

Trước hết hãy nhìn vào phương trình tổng quát của quang hợp: 6CO2 + 12H2O ---> C6H12O6 + 6O2 + 6H2O Chúng ta có thể thấy, cứ 6 phân tử carbon dioxide sẽ tạo ra 6 phân tử oxy, tỷ lể phân tử là 1:1. Nếu tính theo khối lượng thì chúng ta có cứ 44 kg phân tử CO2 thì sẽ tạo ra 32 kg phân tử O2 (khối lưọng phân tử của CO2 là 44 đơn vị carbon còn của O2 là 32).

Nếu xét trên một cây sung dâu trưởng thành có mặt nhiều tại Bắc Mỹ thì trung bình 1 năm nó tiêu thụ khoảng 21,7 kg khí CO2 để thực hiện quá trình quang hợp.

Váş­y theo tᝡ lᝇ kháť‘i lưᝣng CO2 ra O2 thĂŹ ta sáş˝ tĂ­nh đưᝣc lưᝣng khĂ­ oxy mĂ 1 cây sung dâu trĆ°áť&#x;ng thĂ nh tấo ra trong 1 năm: 21,77 x 32 / 44 = 15,83 kg.

Trung bĂŹnh máť™t ngĆ°áť?i sáş˝ cần 9,5 tẼn khĂ´ng khĂ­ Ä‘áťƒ tháť&#x; trong vòng 1 năm, váť›i khĂ­ oxy chiáşżm 23% sáť‘ lưᝣng nĂ y, Tᝊc lĂ máť™t năm máť—i ngĆ°áť?i chĂşng ta cần 2,185 tẼn O2 Ä‘áťƒ táť“n tấi, giả sáť­ TrĂĄi Ä?Ẽt đưᝣc bao phᝧ báť&#x;i chᝉ nguyĂŞn loấi cây sung dâu káťƒ trĂŞn thĂŹ sáť‘ lưᝣng cây cần thiáşżt Ä‘áťƒ sản xuẼt đᝧ khĂ­ oxy đᝧ cho máť™t ngĆ°áť?i trong 1 năm lĂ :

2,185 x 1000 / 15,83 = 138 cây.

Náşżu tĂ­nh trĂŞn quy mĂ´ dân sáť‘ toĂ n tháşż giáť›i thĂŹ sáť‘ lưᝣng cây cần thiáşżt Ä‘áťƒ đᝧ cho toĂ n báť™ loĂ i ngĆ°áť?i (dân sáť‘ tháşż giáť›i hiᝇn nay lĂ 7,3 tᝡ ngĆ°áť?i): 138 x 7,3 = 1007,4 tᝡ cây xanh.

Máť™t con sáť‘ kháť•ng láť“ vĂ tháş­m chĂ­ nĂł chiáşżm khoảng 1/3 táť•ng lưᝣng cây xanh trĂŞn TrĂĄi Ä?Ẽt hiᝇn nay.

NhĂłm 2: Trấng thĂĄi táťą nhiĂŞn oxi - Oxi táť“n tấi áť&#x; dấng Ä‘ĆĄn chẼt nhĆ° oxi vĂ ozon - VĂ táť“n tấi áť&#x; dấng hᝣp chẼt ( hᝣp chẼt vĂ´ cĆĄ vĂ hᝯu cĆĄ) - Oxi lĂ sản phẊm cᝧa quĂĄ trĂŹnh quang hᝣp. đ?‘Žđ?‘

6CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2 Oxy Ä‘Ăłng máť™t vai trò rẼt láť›n trong hᝇ sinh thĂĄi cᝧa TrĂĄi đẼt, thiáşżu nĂł dĂš chᝉ 5 giây thĂ´i cĹŠng đᝧ khiáşżn cho nhiáť u thᝊ tráť&#x; nĂŞn bẼt thĆ°áť?ng vĂ cĂł tháťƒ dẍn loĂ i ngĆ°áť?i cĹŠng nhĆ° toĂ n báť™ cĂĄc sinh váş­t khĂĄc Ä‘i Ä‘áşżn káşżt c᝼c diᝇt vong.

- Nhᝯng ngĆ°áť?i Ä‘ang áť&#x; ngoĂ i tráť?i sáş˝ báť‹ chĂĄy nắng háşżt vĂŹ cĂĄc phân táť­ Oxy Ä‘Ăłng vai trò che chắn cĂĄc tia cáťąc tĂ­m (UV) cĂł hấi phĂĄt ra tᝍ Mạt Tráť?i. KhĂ´ng cĂł Oxy, bấn sáş˝ mẼt Ä‘i lĂĄ chắn bảo vᝇ bấn trĆ°áť›c cĂĄc tia Ä‘áť™c hấi Ä‘Ăł.

- KhĂ´ng cĂł Oxy, bầu khĂ­ quyáťƒn khĂ´ng còn đᝧ cĂĄc phần táť­ dĂšng Ä‘áťƒ tĂĄn xấ ĂĄnh sĂĄng tᝍ Mạt Tráť?i.

- Ä?ĆĄn giản vĂŹ Oxy cĹŠng chiáşżm khoảng 45% thĂ nh phần trong láť›p váť? cᝧa TrĂĄi Ä?Ẽt.

Thiếu Oxy, mạt đẼt sẽ nᝊt nẝ, vᝥ v᝼n ra và th᝼t xuᝑng thà nh nhᝯng hᝑ sâu không đåy.

- Tai trong của chúng ta sẽ bị tổn thương nghiêm trọng do áp suất không khí bị thay đổi. Oxy chiếm 21% thành phần trong không khí. Việc mất Oxy đột ngột sẽ tương đương với việc bạn đang đứng từ mặt đất và chuyển lên độ cao 2.000 mét trong nháy mắt, lúc đó tai bạn sẽ bị điếc trầm trọng.

- Tất cả các động cơ đốt trong sẽ không hoạt động được, máy bay chuẩn bị cất cánh sẽ gặp nạn ngay trên đường băng còn máy bay đang bay mà không có Oxy thì sẽ chuyển sang... "chế độ lượn" trong một thời gian ngắn.

- Những miếng kim loại khi tiếp xúc với nhau sẽ tự hàn dính lại, nguyên nhân bình thường chúng không dính vào nhau là bởi vì lớp vỏ ngoài cùng của chúng luôn được bao phủ bởi một lớp oxy hóa, không có oxy thì lớp ngăn cách này không còn tồn tại, những miếng kim loại khi chạm vào nhau là dính lại luôn.

- Nhà nào làm bằng bê tông sẽ bị sụp hết vì Oxy cũng đóng vai trò quan trọng trong việc kết dính chất liệu bê tông. Không có Oxy, bê tông sẽ vỡ vụn ra như cám.

- Toàn bộ đại dương sẽ bốc hơi hết, Oxy chiếm 1/3 cấu tạo của nước, không có Oxy, nước sẽ chuyển thành khí Hydro và bốc hơi lên bầu khí quyển và sau đó là bay ra ngoài vũ trụ luôn.

Nhóm 3: - Trong phòng thí nghiệm, O2 được điều chế bằng cách phân hủy những hợp chất giàu ôxi và ít bền đối với nhiệt như KMnO4(rắn),KClO3 (rắn)...

- Trong công nghiệp Hai phương pháp chính được ứng dụng để sản xuất 100 triệu tấn O2 từ không khí dùng cho công nghiệp hàng năm.

- Phương pháp phổ biến nhất là chưng cất phân đoạn không khí lỏng thành nhiều thành phần khác nhau như N2 ở dạng hơi trong khi O2 thì ở dạng lỏng. Phương pháp thứ hai sản xuất khí O2 liên quan đến dòng khí khô, sạch đi qua một cặp sàng phân tử giống nhau, chúng hấp thụ nitơ và giải phóng một dòng khí có từ

90% đến 93% O2. Đồng thời khí nitơ được giải phóng khỏi lớp zeolit bảo hòa nitơ bằng cách giảm áp suất vận hành của bồng và chuyển một phần khí ôxy từ lớp sản xuất đi qua nó, theo chiều dòng ngược lại. Sau một thời gian thiết lập chu kỳ hoạt động, sự vật hành của hai lớp được thay đổi cho nhau, từ đó cho phép cung cấp liên tục khí ôxy, được bơn qua đường ống. Khí ôxy thu được càng tăng bằng các công nghệ làm lạnh.

- Khí ôxy cũng có thể được tạo ra qua quá trình điện phân nước thành phân tử ôxy và hydro. Phải dùng dòng điện một chiều, vì nếu dùng dòng hai chiều, khi các khí sinh ra ở một cực sẽ giải phóng đồng thời hydro và ôxy, nếu đạt đến tỷ lệ 2:1 sẽ gây nổ. Trái với quan điểm phổ biến, tỉ lệ 2:1 được quan sát trong điện phân dòng điện một chiều của nước axít hóa không chứng minh rằng công thức hóa học thực tế của nước là H2O trừ khi giả định nào đó được thực hiện về công thức phân tử của chính hydro và ôxy. Phương pháp tương tự là nung các ôxit và ôxoaxit có xúc tác của dòng điện để tạo O2. Các chất xúc tác hóa học cũng có thể được dùng như máy tạo ôxy hóa học hay oxygen candle là các chất được dùng một phần trong việc hỗ trợ sự sống được trang bị trong các tàu ngầm, và vẫn là một phần của thiết bị chuẩn trên các chuyến bay thương mại trong trường hợp khẩn khi áp suất trong khoang máy bay giảm. Một công nghệ tách khí khác liên quan đến việc làm cho khí hòa tan vào các màng sứ dự trên zirconi điôxít bằng cách hoặc tạo áp suất cao hoặc dùng dòng điện để tạo ra khí O2 gần như tinh khiết.

Với số lượng lớn, giá của ôxy lỏng năm 2001 vào khoảng 0,21USD/kg Vì chi phí cơ bản trong sản xuất chủ yếu là chi phí năng lượng để hóa lỏng khí, nên chi phí sản xuất sẽ thay đổi theo chi phí năng lượng.

Vì các lý do kinh tế, ôxy thường được vận chuyển trong các bồn ở dạng lỏng đặc biệt các xe bồn cách nhiệt đặc biệt, do một lít ôxy lỏng bằng với 840 lít khí ôxy ở áp suất khí quyển và nhiệt độ 20 °C (68 °F). Các xe bồn như thế này được dùng để nạp lại ôxy lỏng, đặt nằm ngoài các bệnh viện và các việc khác cần sử dụng một lượng lớn ôxy tinh khiết. Ôxy lỏng được đi qua bộ trao đổi nhiệt để chuyển dạng lỏng đông lạnh thành khí trước khi đi vào tòa nhà. Ôxy cũng được chứa trong

các bình hình trụ tròn nhỏ hơn ở dạng khí nén; một dạng chứa hữu ích trong các ứng dụng y khoa gọn nhẹ dễ vận chuyển và trong việc cắt-hàn nguyên liệu/xì hàn Nhóm 4: Sử dụng thường gặp của Oxygen Khí này được sử dụng trong các ứng dụng hóa chất công nghiệp khác nhau. Nó được sử dụng để làm cho acid, acid sulfuric, acid nitric và các hợp chất khác. Biến thể phản ứng mạnh nhất của nó là ozone O3. Nó được áp dụng trong các phản ứng hóa học các loại. Mục đích là để tăng tốc độ phản ứng và quá trình oxy hóa của các hợp chất không mong muốn. Khí oxy là cần thiết để sản xuất thép và sắt trong lò cao. Một số công ty khai thác sử dụng nó để phá hủy những tảng đá.

Sử dụng trong ngành công nghiệp Các ngành công nghiệp sử dụng khí để cắt, hàn và kim loại nóng chảy. Các khí có khả năng tạo ra nhiệt độ 3000 C và 2800 C. Điều này là cần thiết để oxy-hydro và ngọn đuốc thổi oxy-axetylen. Một quá trình hàn điển hình đi như thế này: các bộ phận kim loại được hàn lại với nhau. Một ngọn lửa nhiệt độ cao được sử dụng để làm cho tan chảy bằng cách nung nóng các đường giao nhau. Các đầu được nấu chảy và củng cố. Để cắt kim loại, một đầu được làm nóng cho đến khi nó chuyển sang màu đỏ. Mức oxy được tăng cho đến khi thành phần nóng đỏ đã bị oxy hóa. Điều này làm mềm kim loại để nó có thể được cắt ra.

Oxy trong khí quyển Khí này là cần thiết để sản xuất năng lượng trong quá trình công nghiệp, máy phát điện và tàu.Nó cũng được sử dụng trong máy bay và xe hơi. Như oxy lỏng, nó đốt cháy nhiên liệu tàu vũ trụ. Điều này tạo ra lực đẩy cần thiết trong không gian. Phi hành các phi hành gia có gần oxy tinh khiết.

Sử dụng trong y học và sức khỏe Trong các cơ sở y tế như bệnh viện, cung cấp oxy được lưu giữ trong kho. Này được cung cấp cho những bệnh nhân có khó thở. Bộ máy thở này cũng được sử dụng bởi các phi hành gia đi bộ trong không gian, thợ lặn và leo núi. Khí oxy được

sử dụng để tiêu diệt vi khuẩn. Khí oxy tương tự được sử dụng để điều trị các nạn nhân bị ngộ độc carbon monoxide.

Sự hô hấp Trong tất cả những ứng dụng của oxy, duy trì sự sống là quan trọng nhất. Oxy rất cần thiết bởi tất cả các sinh vật sống. Thông qua một quá trình được gọi là hô hấp hiếu khí, năng lượng từ thức ăn được tạo ra. Điều này cho phép con người và động vật để thực hiện các hoạt động hàng ngày của họ.

Các ứng dụng khác Khí này được sử dụng trong xử lý nước và đốt hóa. Các nhà nghiên cứu khoa học sử dụng oxy-18 và oxy-16 đồng vị trong các hóa thạch để xác định hàng nghìn năm khí hậu Trái đất trước đây. Khí này cũng được sử dụng trong các polyme polyester và sản xuất chất chống đông. Các polyme được sử dụng để tạo ra các loại vải và nhựa. Bạn cũng sẽ tìm thấy bình dưỡng khí trong máy bay và tàu ngầm.

Hóa học Oxygen bao gồm một phần năm lượng khí, hai phần ba của cơ thể con người và 87% nước. Ở dạng tự nhiên của nó là trên tất cả các bầu khí quyển. thương mại liên quan đến việc chưng cất phân đoạn không khí và hóa lỏng và điện phân nước. Trong nhóm 16 của bảng tuần hoàn, nó là thành viên chính. Oxy có thể được sử dụng để làm cho các hợp chất với các nguyên tố trừ các khí trơ.

Khí oxy hỗ trợ quá trình đốt cháy. Tuy nhiên, nó không dẫn điện hoặc nhiệt tốt. Oxy trong không khí được gọi là hai nguyên khí. Ozone O 3 là một allotrope. Nó bao gồm ánh sáng cực tím hoặc phóng điện.

Oxygen là thuận cho dù đó là khí, lỏng hoặc rắn. Oxit được tạo ra khi oxy tham gia với các yếu tố khác. Nó là một phần của các hydroxit và axit khác nhau. Oxygen có thể được làm lạnh dưới điểm sôi. Nó sẽ chuyển sang màu xanh sáng. Màu này được giữ lại ngay cả khi ở trong một trạng thái rắn. Độc tính oxy

Tình trạng này xảy ra khi một người nào đó thở oxy nguyên chất quá mức. Khí là điều cần thiết cho cuộc sống, nhưng chỉ lên đến một điểm. Con người chỉ có thể thở được 21 phần trăm oxy.Các yếu tố khác bao gồm nitơ và các yếu tố khác. Khi có quá nhiều oxy được hít vào, con người sẽ trải nghiệm khó thở. Các triệu chứng khác sẽ không hiển lộ. Những bao gồm viêm đường hô hấp, buồn nôn.

Các triệu chứng bao gồm co giật, chóng mặt và buồn nôn. Trong trường hợp cực đoan, động kinh hoặc tử vong xảy ra. Tuy nhiên, độc tính có thể xảy ra ở áp suất khí quyển bình thường.Điều này có thể xảy ra khi oxy không khí cao hơn 21%. Tại 50%, độc tính sẽ xảy ra.

Việc sử dụng oxy rất đa dạng. Ngoài những đề cập ở đây, nó được sử dụng trong sản xuất giấy và bột giấy, tạo gốm, làm thủy tinh, chế biến dầu khí. Nó cũng là một phần của dược phẩm, luyện kim và các yếu tố khác.

Hoạt động 3: Tổ chức đánh giá ( 10 phút) Đối chiếu kết quả thu được, các nhóm đánh giá lẫn nhau, giáo viên nhận xét, kết luận.

CHỦ ĐỀ 2:“ JAVEL TRONG ĐỜI SỐNG ” A. Nội dung phát triển một số kỹ năng giáo dục STEM 1.Khoa học: Học sinh cần trang bị kiến thức hóa học về khái niệm khử trùng nước? Vì sao nước Gia-ven lại có khả năng khử trùng?

2.Công nghệ: Tìm hiểu, đánh giá xem phương pháp hóa học nào dùng để khử trùng nước?

3.Kĩ thuật: Phân tích tìm hiểu kĩ thuật làm sạch nước bằng dung dịch Gia-ven?

Tìm hiểu cơ chế hoạt động của máy điều chế gia-ven có trên thị trường?

4.Toán học: Hãy tính toán xem cần bao nhiêu muối ăn để khử trùng một lượng nước nhất định?

BƯỚC 1: ĐẶT TÊN CHỦ ĐỀ: “ JAVEL” BƯỚC 2: XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU - Nhận thức kiến thức: + Nêu được phương pháp khử trùng nước. + Nêu được các bước khử trùng nước. + Giải thích hóa chất lựa chọn để khử trùng nước + Vận dụng kiến thức để phân tích quy trình khử trùng nước - Năng lực khám phá, tìm tòi, vận dụng kiến thức vào thực tiễn + Làm việc nhóm + Đề xuất các biện pháp xử lí nước + Tính toán lượng muối ăn phù hợp + Cách tìm kiếm nguồn thông tin + Năng lực toán học và năng lực thực nghiệm BƯỚC 3: HÌNH THỨC TỔ CHỨC - Phương pháp dạy học dự án - Cac phương tiện hỗ trợ dạy học BƯỚC 4: TỔ CHỨC TRIỂN KHAI Lớp học được chia làm 4 nhóm, giáo viên tổ chức cho học sinh lựa chọn tên nhóm

Nhóm 1: “Nhà nghiên cứu” - Cấu tạo, thành phần chính của Javel?

- Chức năng chính của Javel, tại sao ?

- Quy trình sản xuất Javel -

Điều chế Javel tại nhà bằng phương pháp thủy phân NaCl

Nhóm 2: “Người dùng”?

-

Mục đích khi sử dụng Javel?

- Mức độ cần thiết của Javel?

- Giá thành Javel đã hợp lí chưa?

Nhóm 3: “Nhà kĩ thuật”: - Các loại Javel và cách sử dụng phù hợp - Có thể thay thế Javel được không? Liệt kê ?

Nhóm 4: “Nhà báo” : Thông qua mạng internet, thực tế tình hình địa phương hãy tìm hiểu: - Mức độ sử dụng Javel trong đời sống hàng ngày.

- Nghiên cứu ưu điểm và nhược điểm của Javel BƯỚC 5 : TIẾN TRÌNH KẾ HOẠCH DẠY HỌC Sau khi các nhóm nghiên cứu, tổ chức cho các nhóm báo cáo sản phẩn của từng nhóm Hoạt động 1: Khởi động ( 10 phút) Giáo viên yêu cầu và nhắc lại nhiệm vụ từng nhóm giới thiệu theo sơ đồ tư duy trên giấy A0. Trả lời các câu hỏi dùng cho đối tượng nào?

Hoạt động 2: Thảo luận và báo cáo (30 phút) Nhóm 1: Javel hay là nước Javen là hỗn hợp khí sục Cl2 dư vào dung dịch NaOH Cl2 + 2NaOH → NaCl + NaClO + H2O Nước Javel có tính tẩy màu vì nó có chứa NaClO. Tương tự như HClO, NaClO có tính oxi hóa rất mạnh nên phá vỡ các sắc tố màu sắc của các chất, phá vỡ cấu trúc sinh học của vi sinh vật. Vì thế, Nước Javel được dùng làm - thuốc tẩy trắng - Khử trùng nước

- tẩy trùng trong công nghiệp cũng như trong gia đình và y tế.

Nhóm 3: - Dùng tẩy sàn: phải dùng javel nồng độ 12 - 15% hoặc có thể dùng nồng độ cao hơn nếu sàn quá bẩn.

- tẩy vải: tẩy vải, quần áo bảo hộ lao động, tấm vải trải giường, ngăn phòng. Phải dùng dung dịch javel nồng độ 1 - 6%. Nếu nồng độ cao, javel tác động lên vải, làm hỏng vải.

- Dùng làm sạch, tiệt khuẩn môi trường lỏng: làm sạch nước ở hồ bơi, nơi đọng nước bẩn (như chỗ chứa nước ở nhà vệ sinh), phải dùng dung dịch javel có nồng độ 30%; nếu nồng độ thấp hơn sẽ không đảm bảo làm sạch, tiệt khuẩn.

- Dùng xử lý nước: xử lý nước nhiễm bẩn hay nước lấy từ thiên nhiên (trước khi chuyển vào đường ống nước máy): phải dùng dung dịch javel nồng độ 12 - 15 %.

Tùy theo mức độ nhiễm bẩn mà dùng nồng độ thích hợp, song cần đảm bảo sau khi dùng, nước thành phẩm có độ chlor không vượt quá tiêu chuẩn chlor quy định cho nước uống; nếu nước thành phẩm có mùi chlor hơi nặng thì chứng tỏ dùng nống độ nước javel thừa. Uống nước thành phẩm có mùi chlor nặng có thể bị ngộ độc cấp, nếu dùng lâu dài sẽ ngộ độc chlor mạn.

- Dùng khử khuẩn nước uống: yêu cầu là phải sạch khuẩn để có thể uống ngay không qua nấu (như khi bão lụt, lúc hành quân) nhưng cũng không được dùng dung dịch javel nồng độ quá cao vì sẽ gây thừa chlor. Nồng độ thường dùng là 0,025% (1 lít javel trong 4.000 lít nước cần khử). Javel khi dùng tiệt khuẩn làm sạch sẽ có chlor thừa bay ra. Hơn nữa, trong quá trình dùng còn có thể tạo ra dạng chlor hữu cơ như: chloroform, tetrachloruacarbon; các chất này như đã biết là tác nhân gây ung thư.

Một số chú ý khi sử dụng: - Khi lau sàn, ngay từ lúc đầu cần dùng dung dịch javel nồng độ vừa đủ (12 15%), mở cửa phòng, dùng quạt đuổi hết hơi chlor thừa và các dạng chlor hữu cơ.

Nếu dùng nồng độ javel cao (>12 - 15%) sau khi dùng phải dùng nhiều nước hơn để lau sạch javel thừa, và tạp chất trong javel còn đọng lại trên sàn.

- Sau khi dùng javel tẩy vết bẩn trên vải và đồ dùng bằng vải nên dùng acid nhẹ (acid acetic) để loại bỏ natrihydroxyt thừa (tạp chất trong javel); nếu không natrihydroxyd sẽ làm mục vải.

- không được làm dây nước javel sang các vật bằng kim loại (máy móc, giường sắt, các dụng cụ kim loại khác..) vì nước javel sẽ ăn mòn kim loại.

- Ở các phòng kỹ thuật, kiểm nghiệm hóa học, xét nghiệm sinh hóa, xét nghiệm vi sinh… thường có acid, nước oxy già (H2O2), amonihydroxid (NH4OH) dây ra trên sàn, bàn làm việc. Cần làm sạch những chất này bằng nước trước khi dùng nước javel. Nếu không, nước javel sẽ tác động với các chất này sinh ra chất độc và phải tốn nhiều nước javel tẩy sàn bàn làm việc. Để đảm bảo hiệu quả an toàn khi dùng javel Mua javel đảm bảo chất lượng: javel sản xuất bằng cách sục khí chlor vào dung dịch natribicarbonat hay điện phân dung dịch natrichlorid hay cho khí chlor đi qua dung dịch natrihydroxyd khống chế ở nhiệt độ 400C nhằm ngăn tạo ra natriclorat (phương pháp đang dùng hiện nay).

Bảo quản nước javel: không để nước javel trong các kho chứa acid, kho chứa các chất dễ bay hơi vì javel dây ra sẽ phản ứng với các chất này.

An toàn cho người tiếp xúc nhiều với javel: javel và các chất do javel sinh ra gây kích ứng da, hại mắt, độc cho thần kinh, gây ung thư. Cần có các phương tiện bảo vệ da, mắt, đường hô hấp. Thao tác đúng để tránh tác hại.

An toàn cho người ở trong khu vực dùng nươc javel: cho người ra khỏi phòng khi dùng nước javel lau sàn, làm sạch sàn bằng nước sạch sau khi dùng nước javel, mỡ hết cửa đuổi khí chlor, các dạng chlor hữu cơ rồi mới đưa người trở lại phòng. Ở những nơi có người không thể di chuyển ra khỏi phòng (buồng bệnh nặng) nếu cần chỉ rửa sàn bằng nước sạch mà không dùng nước javel.

An toàn cho người dùng nước ăn uống: . Cần dùng nước có độ chlor đạt tiêu chuẩn. Nếu nước máy mà ngửi thấy mùi chlor nặng là nước đã vượt độ chlor.

Không được uống trực tiếp nước này. Phải để cho mùi chlor tự bay hay đun nóng cho hơi chlor bay hết.

Hoạt động 3: Tổ chức đánh giá ( 10 phút) Đối chiếu kết quả thu được, các nhóm đánh giá lẫn nhau, giáo viên nhận xét, kết luận

CHỦ ĐỀ 3: “LƯU HUỲNH VÀ SỰ SỐNG” A. Nội dung phát triển một số kỹ năng giáo dục STEM BƯỚC 1: ĐẶT TÊN CHỦ ĐỀ: “LƯU HUỲNH VÀ SỰ SỐNG” BƯỚC 2: XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU -

Nhận thức kiến thức:

+ Nêu được phương pháp xông hơi lưu huỳnh. + Biết cách sử dụng lưu huỳnh một cách hiệu quả, an toàn. + Vận dụng kiến thức để giải thích một số hiện tượng trong đời sống.

- Năng lực khám phá, tìm tòi, vận dụng kiến thức vào thực tiễn + Làm việc nhóm + Tính toán lượng lưu huỳnh phù hợp + Cách tìm kiếm nguồn thông tin + Năng lực toán học và năng lực thực nghiệm BƯỚC 3: HÌNH THỨC TỔ CHỨC -Phương pháp dạy học, dạy học đóng vai, kĩ thuật dạy học tích cực -Cac phương tiện hỗ trợ dạy học BƯỚC 4: TỔ CHỨC TRIỂN KHAI Lớp học được chia làm 4 nhóm, giáo viên tổ chức cho học sinh lựa chọn tên nhóm Nhóm 1: “Nhà nghiên cứu”: Nghiên cứu phương pháp xông hơi lưu huỳnh, cấu tạo S từ đó giải thích các hiện tượng thường gặp trong đời sống.

- Diệt chuột trong nhà kho - Sấy, xông hơi, chống ẩm mốc thực phẩm - Vỡ bình nhiệt kế tại sao lại dùng S? Nhóm 2: “Người dùng”: Tác hại sau khi xông hơi lưu huỳnh trong đời sống Nhóm 3: “Nhà kĩ thuật”: Cách xông hơi lưu huỳnh an toàn, đưa các giải pháp, những điểm cần lưu ý khi thực hiện thí nghiệm.

Nhóm 4: “Nhà báo”

Thông qua sách báo, mạng internet, kinh nghiệm gia đình bản thân, hãy nhận xét về việc sử dụng S trong thực tế.

BƯỚC 5 : TIẾN TRÌNH KẾ HOẠCH DẠY HỌC Hoạt động 1: Khởi động ( 10 phút) Giáo viên yêu cầu và nhắc lại nhiệm vụ từng nhóm giới thiệu theo sơ đồ tư duy trên giấy A0. Trả lời các câu hỏi dùng cho đối tượng nào?

Hoạt động 2: Thảo luận và báo cáo (30 phút) Nhóm 1: Nêu cấu tạo S, hợp chất SO2 - Giải thích các hiện tượng: khi đốt S và đóng kín nhà kho, sẽ sinh ra khí SO2. Và SO2 là một khí gây hại cho sức khoẻ ( viêm phổi, mắt , da…), nồng độ cao gây tử vong nên dung để diệt chuột.

- Dùng S đã xông hơi để chống ẩm, mốc là một phương pháp rất phổ biến. Điều này giúp giữ thực phẩm, thuốc bắc trong thời gian dài mà vẫn đảm bảo. Tuy nhiên trong quá trình xông hơi S, các thực phẩm đã nhiễm độc SO2.

- Khi vỡ bình nhiệt kế, Hg có chứ trong đó sẽ ra ngoài môi trường. Như chúng ta đã biết Hg là chất rất độc. Tuy nhiên ta có thể sử dụng S để thu hồi Hg qua phản ứng S + Hg → HgS↓ ( tạo kết tủa).

Nhóm 2: Tuy xông hơi S có khá nhiều tác dụng, nhưng đi đôi là các tác hại như sau: + khi nhiễm vào nguồn nước có thể gây nguy hiểm cho các sinh vật vi sinh vật (cá, tôm, cua, ngao, sò…) sống dưới nước, khiến chúng có thể bị ngộ độc và chết.

Bên cạnh đó, nếu người dân vô tình ăn phải các loài sinh vật sống dưới nước bị nhiễm lưu huỳnh cũng có nguy cơ bị nhiễm độc. + Ở mức độ thấp, lưu huỳnh khiến chúng ta khó thở, phổi tắc nghẽn, kích ứng mắt, giảm thị lực, tác động lên da.

+ Khi lưu huỳnh hình thành nitrat, sunfat thì tác hại của lưu huỳnh là biến chuyển cơn hen suyễn nặng nề hơn; tiêu chảy; suy giảm hệ miễn dịch; rối loạn hệ tiêu hóa, tuần hoàn máu, quá trình chuyển hóa hormone trong cơ thể. + Khi ở một mức độ cao thì lưu huỳnh khiến người bệnh khuyết tật thính giác, tác động tiêu cực lên hệ thần kinh khiến hành vi thay đổi, giảm hệ sinh sản; dễ mắc bệnh phổi và tim mạch do giảm sức đề kháng để chống lại các gốc tự do; thiệt hại chức năng của gan thận và nghiêm trọng nhất là gây tử vong.

Nhóm 3: Một số lưu ý để sử dụng S an toàn - Dùng thuốc bắc thì phải theo đúng chỉ dẫn của bác sĩ, có thời gian quy định, để lượng thuốc độc bay hết.

- Các xưởng làm thuốc, hay thực phẩm nên chú ý sử dụng S với lượng vừa đủ, tránh dư thừa gây ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dung.

- Khi thực hiện xông hơi lưu huỳnh trong phòng thí nghiệm cần đậy ngay bình thủy tinh khi đốt cháy hết S và tiến hành trong tủ hốt.

Nhóm 4: Ý kiến về việc sử dụng S trong đời sống.

Việc sử dụng S trong thực tế là cần thiết tuy nhiên chúng ta không nên lạm dụng và việc kì thị các thực phẩm có sử dụng S để bảo quản. Chúng ta cần xem xét, tìm hiểu xem có thể loại bỏ S trong đó hay không.

Hoạt động 3: Tổ chức đánh giá ( 10 phút) Đối chiếu kết quả thu được, các nhóm đánh giá lẫn nhau, giáo viên nhận xét, kết luận.

2.6. Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

2.6.1. Nguyên tắc đánh giá Đặc điểm của giáo dục STEM là định hướng sản phẩm, phương pháp giảng dạy là dạy học dựa trên dự án, học tập theo nhóm… Do vậy, việc đánh giá thường xuyên, đa dạng hóa các hình thức và công cụ đánh giá là rất cần thiết.

Ở đây, GV có thể đánh giá dựa trên các hoạt động trên lớp, đánh giá qua việc trình bày, báo cáo sản phẩm của người học... cần đảm bảo nguyên tắc kết hợp đánh giá của GV với tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của HS. Đánh giá phải hướng tới sự phát triển phẩm chất và năng lực của HS thông qua mức độ đạt chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ và các biểu hiện năng lực, phẩm chất của người học. Đánh giá không chỉ chú ý đến thành tích mà cần chú ý đến tính phát triển, đánh giá gắn liền với thực tiễn nghĩa là thay vì đánh giá tái hiện lại các kiến thức học từ sách vở thì cần phải đánh giá năng lực của người học, việc vận dụng các kiến thức được học vào thực tiễn cuộc sống. Không so sánh HS này với HS khác; coi trọng việc động viên, khuyến khích sự hứng thú, tính tích cực và vượt khó trong học tập, rèn luyện của HS; giúp HS phát huy năng khiếu cá nhân; đảm bảo kịp thời, công bằng, khách quan, không tạo áp lực cho HS. 2.5.2. Các yêu cầu đánh giá kết quả học tập Việc đánh giá kết quả học tập môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM của HS cần thỏa mãn các yêu cầu sau: - Đánh giá quá trình học tập của HS: Việc đánh giá người học phải được thực hiện trong suốt quá trình dạy học thay vì chỉ đánh giá sản phẩm cuối cùng. Việc đánh giá này sẽ giúp GV thu thập được những thông tin phản hồi về nhận thức của người học, kết quả học tập qua từng giai đoạn, kết quả thực hiện từng nhiệm vụ học tập.

Từ đó, GV đưa ra những tác động sư phạm cần thiết điều khiển hoạt động học tập của người học nhằm đạt kết quả tốt nhất.

- Nội dung đánh giá người học chú trọng về đánh giá năng lực và phẩm chất: Đây là mục tiêu chính được đặt ra trong từng bài học theo định hướng đổi mới giáo dục sau 2015.

Trong đó, đánh giá năng lực nhằm xác định là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác của người học. Đánh giá phẩm chất nhằm xem xét người học ở cách ứng xử, tính tích cực, hứng thú học tập. Bên cạnh đó,

xem xét những tính tốt thể hiện ở thái độ, hành vi ứng xử trong đạo đức, lối sống, ý thức pháp luật, niềm tin, tình cảm... của người học.

- Đánh giá kết quả học tập cá nhân: Điều này là bắt buộc vì theo quy chế đào tạo. Tuy nhiên, việc đánh giá kết quả học tập cá nhân giúp GV đối chiếu tới mục tiêu dạy học mà GV đã xây dựng cũng như PPDH mà GV đã sử dụng. Kết quả học tập cá nhân luôn có những tác động tới nhận thức, tư duy, tình cảm của người học.

- Đánh giá kết quả học tập nhóm: Dạy học định hướng giáo dục STEM bên cạnh ý nghĩa giúp người học liên kết được những kiến thức thuộc lĩnh vực STEM được học với thực tiễn cuộc sống. Biết được cách vận dụng kiến thức để đưa ra những giải pháp từ thực tiễn. Đây còn là cơ hội người học có thể phát triển những kĩ năng mềm như kĩ năng giao tiếp, kĩ năng hợp tác, kĩ năng làm việc nhóm…

Việc đánh giá kết quả học tập nhóm thực chất là đánh giá sự phát triển những kĩ năng trên của người học trong quá trình học tập.

2.5.3. Xây dựng Rubric đánh giá sản phẩm của học sinh Rubric là công cụ hữu hiệu trong việc đánh giá kết quả học tập của người học, được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước trên thế giới. Rubric có thể được vận dụng để xây dựng các tiêu chí đánh giá sản phẩm học tập của HS. Tùy mục đích đánh giá khác nhau mà Rubric được thiết kế khác nhau, song đều dựa trên cùng một nguyên tắc chung: so sánh kết quả đạt được với các chuẩn và tiêu chí đã được xây dựng trước.

Hiện nay Rubric được phân làm hai loại là Rubrics định tính và Rubric định lượng. Trong đó, Rubric định tính thường được sử dụng để đánh giá một cách tổng thể toàn bộ quá trình thực hiện nhiệm vụ hoặc sản phẩm cụ thể. Rubric định lượng thường được sử dụng để đánh giá cho điểm từng giai đoạn trong quá trình HS thực hiện nhiệm vụ và điểm cuối cùng là tổng các điểm thành phần từng giai đoạn. Để xây dựng Rubric đánh giá tiến trình và sản phẩm của HS trong giáo dục STEM GV cần dựa trên mục tiêu của bài học, xác định các yêu cầu đánh giá, lựa chọn loại Rubric, xây dựng các tiêu chí và mô tả các mức độ cho các tiêu chí

2.5.4. Bộ công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

Với mục đích xây dựng các bảng kiểm để đánh giá năng lực HS và sử dụng trong quá trình TN, trên cơ sở định hướng đổi mới chương trình của Bộ Giáo dục và Đào tạo nghiên cứu phân chia và mô tả các tiêu chí và mức độ để đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh. Đánh giá các năng lực trên thông qua quan sát HS trong quá trình TN, do vậy trên cơ sở cấu trúc năng lực nghiên cứu lựa chọn tiêu chí cơ bản, đặc thù của từng năng lực và đặc biệt là dễ nhận biết thông qua các biểu hiện của người học để xây dựng bảng kiểm quan sát.

Bên cạnh đó, nghiên cứu mô tả mức độ của từng tiêu chí làm cơ sở để đánh giá.

Bảng 2.2 Các tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

Biểu hiện

Tiêu chí

Phát hiện được vấn đề thực HS nhận diện được vấn đề thực tiễn, nhận ra tiễn

được những mâu thuẫn phát sinh từ vấn đề, có thể đặt được câu hỏi có vấn đề.

Huy động được kiến thức - HS phân tích làm rõ nội dung của vấn đề. liên quan đến vấn đề thực

- Huy động được các kiến thức liên quan và

tiễn và đề xuất được giả thiết lập các mối quan hệ giữa kiến thức đã học thuyết

hoặc kiến thức cần tìm hiểu với vấn đề thực tiễn.

- Đề xuất được giả thuyết khoa học.

Tìm tòi, khám phá kiến thức - HS thu thập, lựa chọn và sắp xếp những nội liên quan đến thực tiễn.

dung kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn.

- HS điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm, quan sát... để nghiên cứu sâu vấn đề.

Thực hiện giải quyết vấn đề - HS giải quyết vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thực tiễn và đề xuất vấn đề thức đã học/ khám phá. mới

- Đề xuất các ý tưởng mới về vấn đề đó hoặc các vấn đề thực tiễn liên quan

Bảng 2.3 Rubic đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

Mức độ

Tiêu chí Mức 1

Mức 2

Mức 3

Phát hiện được Phát hiện được Phát hiện được Phát hiện được vấn đề thực tiễn

vấn đề thực tiễn. vấn đề thực tiễn. vấn đề thực tiễn.

Chỉ ra được mâu Chỉ ra được mâu thuẫn trong vấn thuẫn trong vấn đề. Đặt được các đề. câu hỏi có vấn đề

Huy động được - Phân tích làm rõ - Phân tích làm rõ Phân tích làm rõ kiến

thức

liên được nội dung được nội dung được nội dung

quan đến vấn đề vấn đề. thực tiễn và đề xuất thuyết

được

vấn đề.

vấn đề.

- Nêu được các - Nêu được các

giả kiến

thức

liên kiến

thức

liên

quan và thiết lập quan và thiết lập các mối quan hệ các mối quan hệ giữa kiến thức đã giữa kiến thức đã học

hoặc

kiến học

hoặc

kiến

thức cần tìm hiểu thức cần tìm hiểu với vấn đề thực với vấn đề thực tiễn.

tiễn.

- Đề xuất được giả thuyết khoa học.

Tìm tòi, khám Đề xuất được một Đề xuất được một Đề xuất được một phá kiến thức liên số phương án tìm số phương án tìm phương án tìm quan đến thực tòi, tiễn

khám

phá tòi,

khám

phá tòi,

khám

phá

kiến thức chứng kiến thức chứng kiến thức chứng minh giả thuyết. minh giả thuyết.

minh giả thuyết

Lựa chọn phương án tối ưu và thiết kế kế hoạch thực hiện nghiên cứu, điều tra, khảo sát thực địa, làm thí nghiệm...để chứng minh giả thuyết Thực hiện giải Thực hiện nghiên Thực hiện nghiên Bước đầu thực quyết vấn đề thực cứu,

điều

tra, cứu,

điều

tra, hiện nghiên cứu,

tiễn và có thể đề khảo sát thực địa, khảo sát thực địa, điều tra, khảo sát xuất vấn đề mới

làm

thí làm

nghiệm...để

nghiệm...để

thí thực địa, làm thí nghiệm...

để

chứng minh giả chứng minh giả chứng minh giả thuyết. Đề xuất ý thuyết. tưởng mới về vấn đề thực tiễn đặt ra hoặc các vấn đề thực quan

tiễn

liên

thuyết.

2.4 Bảng kiểm quan sát năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

Tiêu chí

Mức độ Mức 1

Phát hiện được vấn đề thực tiễn Huy động được kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn và đề xuất được giả thuyết Tìm tòi, khám phá kiến thức liên quan đến thực tiễn Thực hiện giải quyết vấn đề thực tiễn và có thể đề xuất vấn đề mới

Mức 2

Mức 3

Tiểu kết chương 2 Trong chương này các nhiệm vụ cơ bản sau đã được giải quyết gồm: - Vận dụng lí luận ở chương 1 để xác định chủ đề và xây dựng các ví dụ minh họa học tập môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM. - Xây dựng các bảng kiểm quan sát các năng lực năng lực vận dụng kiến thức ở HS. Để kiểm nghiệm giá trị khoa học của các kết quả nghiên cứu, chương tiếp theo, nghiên cứu sẽ trình bày phương pháp kiểm nghiệm, đánh giá những kết quả thực tiễn khi sử dụng chủ đề giáo dục STEM để dạy học môn Hóa học ở trường phổ thông.