XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC PHẦN ANCOL CHƯƠNG “DẪN XUẤT HALOGEN. ANCOL – PHENOL” HÓA HỌC 11

CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC

vectorstock.com/20554239

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC PHẦN ANCOL CHƯƠNG “DẪN XUẤT HALOGEN. ANCOL – PHENOL”HÓA HỌC LỚP 11 CƠ BẢN CỦA CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG MỚI (2018) (VNU - UED) WORD VERSION | 2021 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 2 - XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC PHẦN ANCOL CHƯƠNG “DẪN XUẤT HALOGEN. ANCOL – PHENOL” 2.1. Phân tích cấu trúc nội dung, mục tiêu phần Ancol chương “Dẫn xuất halogen. Ancol – Phenol” 2.1.1. Cấu trúc nội dung bài Ancol Trong phân phối chương trình Hóa học lớp 11 cơ bản của chương trình giáo dục phổ thông mới (2018), nội dung phần Ancol chương “Dẫn xuất halogen. Ancol – Phenol” gồm các nội dung sau: - Định nghĩa, phân loại ancol.

- Dồng phân, danh pháp của ancol.

- Tính chất vật lí của ancol.

- Tính chất hóa học của ancol.

- Điều chế ancol.

- Ứng dụng của ancol. Đồng phân, danh pháp

Định nghĩa, phân loại

Tính chất hóa học

ANCOL

Tính chất

Ứng dụng

Điều chế

Hình 2.1. Nội dung phần Ancol chương “Dẫn xuất halogen. Ancol – Phenol” 33

2.1.2. Mục tiêu bài Ancol Dựa vào cấu trúc nội dung phần Ancol chương “Dẫn xuất halogen. Ancol – Phenol” có thể đưa ra được mục tiêu dựa trên chương trình đổi mới như sau: * Về kiến thức: - Nêu được định nghĩa, phân loại các ancol.

- Viết và gọi tên được các đồng phân của ancol.

- Trình bày được đặc điểm về tính chất vật lí của ancol (trạng thái, xu hướng của nhiệt độ sôi, độ tan trong nước), giải thích được ảnh hưởng của liên kết hiđro đến nhiệt độ sôi và khả năng hòa tan trong nước của các ancol.

- Giải thích được tính chất hóa học của ancol: + Phản ứng thế nguyên tử H của nhóm –OH (Phản ứng chung của R-OH, phản ứng riêng của polyancol). + Phản ứng tạo thành anken hoặc ete. + Phản ứng oxi hóa ancol bậc I, bậc II thành anđehit, xeton bằng CuO. + Phản ứng đốt cháy.

- Liệt kê được các ứng dụng của ancol.

- Mô tả được phương pháp điều chế etanol bằng phương pháp: hiđrat hóa etilen; lên men tinh bột; điều chế glixerol từ propilen. * Về kĩ năng: - Nêu được khái niệm và phân loại các ancol.

- Viết và gọi tên được các đồng phân của ancol.

- Viết và cân bằng các phản ứng hóa học của ancol.

34

- Quan sát và giải thích các hiện tượng trong thí nghiệm biểu diễn tính chất hóa học của ancol.

- Giải được các bài tập về ancol. * Về thái độ: - Nhận biết được tác hại của việc lạm dụng rượu bia và đồ uống có cồn.

- Có cách ứng xử của cá nhân với việc bảo vệ sức khỏe bản thân, gia đình và cộng đồng. * Định hướng phát triển năng lực: - Năng lực vận dụng kiến thức Hóa học vào thực tiễn.

- Năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề.

- Năng lực tìm hiểu tự nhiên và xã hội.

- Năng lực tự chủ và tự học.

- Năng lực hợp tác.

2.2. Xây dựng chủ đề STEM 2.2.1. Mục đích, yêu cầu Việc xây dựng chủ đề STEM nhằm huy động, vận dụng kiến thức, kĩ năng, năng lực của học sinh để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn, từ đó bước đầu đưa ra được các giải pháp, biết được nguyên lí, cách chế tạo ra các mô hình/sản phẩm trong đời sống.

Chủ đề STEM đưa ra cần phải giải quyết được các vấn đề thực tiễn dựa vào kiến thức thuộc lĩnh vực STEM phù hợp với học sinh và định hướng cho học sinh hoạt động – thực hành, khuyến khích làm việc nhóm giữa các học sinh.

35

2.2.2. Nguyên tắc xây dựng chủ đề STEM Để xây dựng được chủ đề STEM cần phải dựa trên một số tiêu chí sau: Tiêu chí 1: Chủ đề STEM tập trung giải quyết các vấn đề trong thực tiễn.

Trong chủ đề STEM, học sinh được đặt vào các vấn đề trong thực tiễn về các lĩnh vực kinh tế, môi trường, công nghiệp,... và yêu cầu tìm ra các giải pháp.

Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật Quy trình thiết kế kĩ thuật nhằm cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa học sinh từ việc xác định một vấn đề đến việc tìm ra các giải pháp cho vấn đề đó.

Tiêu chí 3: Nội dung chủ đề STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung Khoa học và Toán học mà học sinh đã và đang được học.

Giáo viên cần phải lựa chọn các chủ đề STEM phù hợp với trình độ của học sinh, và tích hợp được các môn học với nhau để học sinh thấy được các môn học không hề tồn tại độc lập, riêng rẽ mà luôn liên kết với nhau để giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Tiêu chí 4: Chủ đề STEM định hướng hoạt động – thực hành. Đây là một tiêu chí quan trọng trong giáo dục STEM nhằm hình thành và phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh, từ đó học sinh có thể hiểu về lí thuyết, nguyên lí thông qua hoạt động thực tế.

Tiêu chí 5: Học sinh làm việc nhóm để thực hiện chủ đề STEM. Làm việc nhóm giúp học sinh giải quyết được các vấn đề phức hợp trong thực tiễn, đồng thời trong quá trình làm việc nhóm học sinh có thể thúc đẩy nhu cầu giao tiếp và chia sẻ các ý tưởng để cùng giải quyết vấn đề sao cho hợp lí nhất.

36

2.2.3. Quy trình xây dựng chủ đề STEM 2.2.3.1. Bối cảnh thực tế Để xây dựng chủ đề STEM thì cần chọn nội dung cụ thể trong chương trình môn học. Khi lựa chọn nội dung cần lưu ý để tìm những điểm tương đồng về nội dung phần lựa chọn với thực tiễn nhằm đảm bảo các nội dung được lựa chọn mang tính thực tiễn cao, ứng dụng rộng rãi và chứa đựng kiến thức mang tính tổng hợp.

Theo phân tích nội dung phần Ancol chương “Dẫn xuất halogen. Ancol – Phenol”, có thể lựa chọn những nội dung sau đây để xây dựng thành chủ đề STEM: Bảng 2.1. Những nội dung phần Ancol có thể lựa chọn để xây dựng thành chủ đề STEM Tên

Nội dung

Mức độ

Nội dung của phần này giúp HS có Những nội dung này có thể thể: Tính

được lựa chọn để xây dựng bài

- Mô tả được trạng thái tồn tại, khả học theo định hướng STEM

chất vật năng tan trong nước và xu hướng như: Xác định nồng độ rượu lí

nhiệt độ sôi của ancol.

trong các loại đồ uống, pha chế

- Xác định được độ rượu trong các đồ nước hoa. uống có chứa cồn.

Với nội dung này, học sinh sẽ được Kiến thức này có thể được lựa cung cấp kiến thức để giải thích được: chọn để để xây dựng bài học - Phản ứng thế nguyên tử H của nhóm STEM trong việc tổ chức cho Tính

–OH (Phản ứng tạo muối hữu cơ, HS sản xuất cồn khô, sản xuất

chất hóa este). học

dầu chuối, thiết kế quy trình

- Phản ứng tạo thành anken hoặc ete.

sản xuất chất tẩy uế, sản xuất

- Phản ứng oxi hóa ancol bậc I, bậc II các loại sơn móng tay hay thành anđehit, xeton bằng CuO. 37

nước tẩy sơn móng tay.

- Khả năng cháy của ancol.

Nội dung phần này cung cấp cho học Kiến thức này có thể được lựa sinh kiến thức xã hội về các ứng dụng chọn để để xây dựng bài học của ancol trong thực tiễn:

STEM trong việc tổ chức cho

- Etanol: ứng dụng rộng rãi trong việc HS sản xuất cồn khô, sản xuất Ứng

điều chế các loại đồ uống, làm nhiên dầu chuối, thiết kế quy trình

dụng của liệu (đèn cồn trong phòng thí nghiệm, sản xuất chất tẩy uế, sản xuất ancol

xăng E5,...), làm giấm ăn, làm dung các loại sơn móng tay hay môi, chất khử trùng,... Tuy nhiên nước tẩy sơn móng tay. uống nhiều rượu gây hại cho sức Có thể lựa chọn nội dung này khỏe.

để xây dựng bài học hoặc các

- Metanol: ứng dụng chính dùng để dự án STEM để triển khai cho sản xuất anđehit fomic – có trong các học sinh như: sản xuất các loại chất tẩy uế, diệt côn trùng, ngâm xác rượu, đồ uống có chứa cồn; động vật,... Metanol là chất độc, chỉ pha chế các loại mĩ phẩm, thiết lượng nhỏ cũng có thể gây mù, lượng kế quy trình sản xuất kem đánh lớn gây tử vong.

răng; xây dựng quy trình phát

- Glixerol: dùng làm chất giũ ẩm hiện và ngăn ngừa metanol gây trong các loại mĩ phẩm, mực in, kem ngộ độc rượu; sản xuất giấm đánh răng...

ăn.

- Ngoài ra còn một số ứng dụng của các ancol khác.

Nội dung của phần này giúp học sinh biết được cách điều chế ancol trong Điều chế

lĩnh vực công nghiệp:

ancol

- Điều chế rượu để uống - Điều chế ancol nói chung để phục vụ nhu cầu thương mại.

38

2.2.3.2. Xác định vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn Sau khi chọn nội dung bài học, GV cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh sao cho khi giải quyết HS phải học được những kiến thức, kĩ năng trong nội dung bài học đó hoặc vận dụng được nguồn kiến thức, kĩ năng của cá nhân HS để xây dựng bài học. Vấn đề đưa ra phải phù hợp với năng lực của học sinh Theo như nội dung phần Ancol đã phân tích ở trên, có thể triển khai giao các nhiệm vụ sau cho học sinh thực hiện: Điều chế cồn để dùng trong phòng thí nghiệm, cồn y tế; Pha chế các loại mĩ phẩm: nước hoa, son môi, kem dưỡng ẩm....; Xác định nồng độ cồn có trong một số loại đồ uống: bia, rượu, nước giải khát,...; Xây dựng quy trình và sản xuất rượu, nước hoa quả đề uống; Xây dựng quy trình sản xuất giấm gạo, giấm táo,....; Xây dựng quy trình sản xuất kem đánh răng; Xây dựng quy trình giải quyết vấn nạn ngộ độc rượu giả; Sản xuất các loại tinh dầu: tinh dầu chuối, tinh dầu dứa; Sản xuất các loại sơn móng tay hay nước tẩy sơn móng tay,....

2.2.3.3. Nghiên cứu lý thuyết nền GV nghiên cứu lí thuyết trong sách giáo khoa hoặc các nguồn tài liệu khác về các kiến thức liên quan để giải quyết vấn đề của chủ đề đã lựa chọn: Toán học, Hóa học, Công nghệ, Kĩ thuật,... và phải đảm bảo những kiến thức có trong chủ đề STEM phải phù hợp với trình độ kiến thức của HS. Ngoài ra, GV có nhiệm vụ tổ chức, hướng dẫn để HS nghiêm cứu sách giáo khoa và tài liệu bổ trợ để tiếp nhận kiến thức. Hoạt động này sẽ được thực hiện trong một khoảng thời gian nhất định ở trên lớp để HS nắm chắc kiến thức, tuy nhiên GV không nên tự đưa ra các kiến thức học sinh cần nắm mà phải tăng cường hướng dẫn để học sinh tự chủ động nghiên cứu tài liệu.Việc nghiên cứu kiến thức nền này còn dùng để trả lời các câu hỏi và bài tập để đáp ứng yêu cầu HS cần phải đạt về kiến thức, kĩ năng của chương trình giáo dục phổ thông.

Ví dụ, từ ứng dụng ở trên tôi chỉ ra các kiến thức thuộc về STEM liên quan đến sản xuất rượu nếp cẩm như sau: 39

- Kiến thức Hóa học: điều chế rượu etylic bằng phương pháp sinh hóa: lên men tinh bột (gạo nếp).

- Kiến thức Sinh học: quá trình lên men hiếu khí (không có không khí).

- Kiến thức Toán học: tính toán lượng nguyên liệu cần dùng và thời gian để gạo lên men thành rượu.

- Kiến thức Kĩ thuật: quy trình nấu rượu nếp cẩm: vo gạo, nấu gạo chín không nát và lựa chọn nhiệt độ thích hợp để rải men lên gạo chín.

- Kiến thức Công nghệ: lựa chọn loại gạo nếp cẩm ngon, men rượu tốt và an toàn.

2.2.3.4. Đề xuất các giải pháp Phân tích ứng dụng của nội dung đã lựa chọn, xem ứng dụng đó được tạo ra từ một quy trình hay những bước nào và trong quy trình đó có thể lược bớt hoặc có các giải pháp đơn giản hóa, đa dạng để chuyển thành những nhiệm vụ phù hợp với HS được hay không; từ đó GV có thể quyết định sẽ tổ chức hoạt động dạy học dưới hình thức phù hợp. Ngoài ra, cần phải xác định tiêu chí rõ ràng cho giải pháp/sản phẩm – đây là căn cứ quan trọng để đề xuất các giả thuyết khoa học/ giải pháp nhằm giải quyết các vấn đề/nhu cầu thực tiễn.

Ví dụ, một số phương pháp để sản xuất ra nước tẩy sơn móng tay: - Phương pháp 1: Sản xuất thông qua phương pháp Cumen, gồm việc: ankyl hóa benzen với propen, sinh ra cumen, được oxi hóa, sinh ra axeton và phenol.

+ CH2=CH-CH3

0

CH2-CH2-CH3 |

xt, t

Benzen

Cumen 40

CH2-CH2-CH3 |

OH |

1. O2

OH |

+ CH3-CH-CH3

2. H2O, H2SO4 Cumen

axeton

- Phương pháp 2: Sản xuất trực tiếp bằng cách oxi hay hiđro hóa propen, xinh ra propan-2-ol (ancol isopropyl), và oxi hóa bằng CuO sẽ được axeton.

CH2=CH-CH3 + H2O

OH

H+, t0

|

CH3-CH-CH3

Propen

2-propanol

O

OH |

CH3-CH-CH3 + CuO

t0

2-propanol

||

CH3-C-CH3 + H2O + Cu axeton

- Phương pháp 3: Sản xuất bằng cách chưng cất canxi axetat ở phản ứng khử carboxyl.

Ca(CH3COO)2 → CaO + CO2↑ + (CH3)2CO Canxi axetat

axeton

2.2.3.5. Chọn giải pháp tốt Xem xét, tìm hiểu về ưu, nhược điểm của các giải pháp về: nguồn nguyên liệu, giá thành nguyên liệu, mức độ khó khăn khi thực hiện, khả năng tạo sản phẩm tốt,.... từ đó chọn ra một giải pháp tối ưu nhất để thực hiện.

Từ các phương pháp để điều chế nước tẩy móng tay ở trên, từ các nghiên cứu thấy được khi thực hiện bằng phương pháp 3 cho sản lượng axeton kém hơn hai phương pháp còn lại. Phương pháp 1 gắn liền với sản xuất phenol, giai đoạn tổng hợp 41

có điều kiện phức tạp, tạo ra được lượng lớn axeton, thích hợp trong sản xuất công nghiệp hơn. Còn phương pháp 2 cũng tạo ra được lượng lớn axeton, các công đoạn, thao tác đơn giản, kiến thức sát với nội dung phần Ancol hơn vì vậy phù hợp để cho học sinh thực hiện. Như vậy, sau khi đưa ra các ưu, nhược điểm, tính thích hợp của từng phương pháp, thì tôi lựa chọn phương pháp thứ 2 để tiến hành chủ đề STEM cho học sinh trung học phổ thông.

2.2.3.6. Chế tạo mô hình (hoặc mẫu thử nghiệm) Sau khi tiến hành nghiên cứu kiến thức, nghiên cứu ứng dụng thực tiễn của kiến thức và lựa chọn được giải pháp tối ưu nhất để giải quyết vấn đề thì tiếp theo cần tiến hành chế tạo mẫu/mô hình thử nghiệm cho giải pháp đã lựa chọn đó. Việc chế tạo mẫu thử nghiệm giúp GV có cái nhìn rõ nét hơn về sản phẩm sẽ tạo ra như: dụng cụ, nguyên vật liệu, quy trình tạo ra sản phẩm,...

Với ví dụ sản xuất rượu nếp cẩm, sau khi đã xác định được kiến thức cần thiết và phương pháp tối ưu để nấu rượu, có thể vẽ mô phỏng các bước, giai đoạn nấu rượu để hình thành các dụng cụ cần thiết và quy trình thực hiện nấu rượu nếp cẩm.

2.2.3.7. Thử nghiệm và đánh giá Sau khi chế tạo mô hình/mẫu thử nghiệm, GV tiến hành thực nghiệm theo quy trình của chủ đề. Quan sát kĩ các hiện tượng xảy ra trong khi tiến hành thử nghiệm, và khi sản phẩm được tạo ra thì so sánh, đánh giá sản phẩm so với mô hình dự kiến.

2.2.3.8. Thảo luận - Báo cáo, chia sẻ sản phẩm đã thực hiện.

- Thảo luận về các nguồn nguyên liệu phù hợp nhất.

- Những khó khăn và cách khắc phục khi thực hiện.

2.2.3.9. Điều chỉnh và thiết kế - So sánh với tính toán lý thuyết, giải thích các nguyên nhân có sự khác biệt.

42

- Nêu các lưu ý khi thực hành lần sau.

2.3. Phương pháp tổ chức thực hiện dạy học chủ đề STEM 2.3.1. Xác định chủ đề dạy học Căn cứ vào nội dung chương trình của môn học, GV xác định nội dung kiến thức của chủ đề STEM. Sau đó GV lựa chọn một tỉnh uống gắn với ứng dụng của nội dung kiến thức trong thực tiễn để giao cho học sinh tìm hiểu và giải quyết vấn đề đó.

Ví dụ, khi dạy về tính chất Hóa học của ancol, GV có thể đặt ra vấn đề: Chè là một món ăn yêu thích của mọi người trong những ngày nắng nóng. Để cho món chè thơm ngon hơn người ta thường cho vào đó một ít dầu chuối. Tuy nhiên có rất nhiều loại dầu chuối không đảm bảo (độc) do được làm từ axit axetic băng với isoamylic công nghiệp nên còn lẫn anđehit, kim loại nặng khiến gan không đào thải được và có thể dẫn đến ung thư. GV giao cho học sinh về nhà tìm hiểu, thiết kế quy trình sản xuất dầu chuối từ quả chuối và sản xuất ra các lọ dầu chuối. GV sẽ gợi ý cho học sinh những vấn đề mắc phải trong quá trình tìm hiểu. HS sản xuất dầu chuối tại nhà, sau đó GV sẽ yêu cầu HS trình bày, giải thích.

Khi dạy về cách điều chế Ancol, GV nêu ra vấn đề: Rượu, bia, nước giải khát có chứa cồn ở nước ta đang được sử dụng với lượng lớn, đặc biệt là rượu bia không chỉ có đàn ông mà ngay cả phụ nữ cũng ngày một sử dụng nhiều. Chính vì vậy, nhiều người lợi dụng sản xuất ra rượu giả/rượu công nghiệp cho mục đích kinh tế, dẫn đến nhiều người mắc bệnh khi uống phải, thậm chí tử vong. GV yêu cầu HS về nhà tìm hiểu nguyên nhân gây ngộ độc rượu, cách khắc phục vấn nạn đó và sản xuất các loại rượu bia an toàn. Giáo viên hướng dẫn học sinh xác định rõ vấn đề cần giải quyết.

Học sinh thực hiện tại nhà sau đó trình bày sản phẩm và giải thích các quy trình với giáo viên.

Hay, GV có thể đưa ra tình huống: Một trong những xu hướng làm đẹp của phái nữ ngày nay là sơn móng tay, chân. Có thể thấy ngày nay, đa số phụ nữ, kể cả các bạn học sinh, sinh viên cũng theo xu hướng này với những màu, hình dạng rất đa 43

dạng, phong phú. Và cứ khoảng 2 tháng sau, móng dài lên họ cần đến những lọ tẩy móng tay để xóa vết sơn cũ. GV yêu cầu HS thiết kế những loại nước tẩy sơn móng tay và hướng dẫn, gợi ý cho HS nếu có vấn đề khúc mắc. HS sẽ thiết kế những loại tẩy móng tay nước/khô ngay trên lớp rồi trình bày, GV sẽ quan sát quá trình làm nước tẩy móng tay của học sinh rồi yêu cầu giải thích.

2.3.2. Đặt tên cho hoạt động dạy học Sau khi xác định được chủ đề dạy học, GV cần đặt tên cho cho hoạt động dạy học của mình. Tên của hoạt động phải bao quát được chủ đề STEM và nêu lên được nhiệm vụ HS sẽ phải làm trong hoạt động dạy học đó. Ngoài ra, GV cần phải đặt tên cho hoạt động dạy học sao cho kích thích được sự húng thú, sư tò mò và mong muốn tìm hiểu của học sinh đối với hoạt động đó.

Từ những ví dụ ở trên, có thể đặt tên các hoạt động dạy học như sau: Khi yêu cầu HS thiết kế quy trình sản xuất dầu chuối từ quả chuối và sản xuất ra các lọ dầu chuối, GV có thể đặt tên cho hoạt động dạy học này là: Tinh dầu chuối thiên nhiên.

Với nhiệm vụ yêu cầu học sinh đưa ra các biện pháp cách khắc phục vấn nạn ngộ độc rượu và sản xuất các loại rượu bia an toàn, GV có thể đặt cho hoạt động dạy học này với tên: Rượu và vấn đề an toàn.

Hay, GV có thể đặt tên hoạt động: Nước tẩy móng tay đơn giản khi yêu cầu HS thiết kế những lọ tẩy sơn móng tay dạng nước/khô

2.3.3. Xác định mục tiêu của hoạt động Theo Nguyễn Thụy Ái: Mục tiêu là cái điểm, cái ý đính, cái mẫu mà mắt mình trông vào, nhắm vào. Còn theo từ điển Tiếng việt: Mục tiêu là đích đặt ra cần phải đạt tới.

44

S. Bloom đã đưa ra khái niệm: “Mục tiêu dạy học là các phương thức theo đó học sinh thay đổi kiến thức (tư duy), tình cảm, động cơ tâm lí hóa (kĩ năng – kĩ xảo).

Mục tiêu dạy học là sự mô tả trạng thái mong muốn ở người học gồm hành vi và nội dung sau quá trình dạy học”.

Như vậy, có thể hiểu mục tiêu dạy học là kết quả cụ thể mong muốn đạt sau quá trình làm việc.

Trước khi xây dựng một kế hoạch dạy học, bao giờ GV cũng cần phải xác định mục tiêu bài học, của các hoạt động. Bở lẽ, căn cứ vào mục tiêu dạy học để GV lựa chọn, xác định nội dung, phương pháp, phương thức dạy học, từ đó đánh giá được thành tích của HS và điều chỉnh quá trình dạy học hướng đến mục tiêu.

Mục tiêu trong các hoạt động STEM bao gồm: - Nhận thức: Trong mục tiêu nhận thức, yêu cầu HS phải nắm vững các kiến thức đã được học và và xâu chuỗi chúng một cách linh hoạt để giải quyết, nhận xét, phê phán các vấn đề đưa ra.

- Kĩ năng: Mục tiêu về kĩ năng yêu cầu HS phải thực hiện được các thao tác để hình thành các kĩ năng, kinh nghiệm và khả năng liên kết linh hoạt các kĩ năng trong quy trình thực hiện công việc từ đó HS phản ứng linh hoạt trước các vấn đề kĩ thuật.

- Thái độ: Ngoài kiến thức, kĩ năng cần trau dồi cho HS thì phẩm chất của người học cũng là một mục tiêu được giáo dục quan tâm. Cần hình thành cho HS thái độ, phản ứng trước các vấn đề và nêu ra được quan điểm cá nhân, hình thành thế giới quan.

- Năng lực:

45

Năng lực là một mục tiêu quan trọng, giúp học sinh hình thành và phát triển khả năng của bản thân trước các vấn đề. Trong các hoạt động dạy học, GV xác định rõ năng lực HS cần đạt được như: năng lực chung, năng lực chuyên biệt.

2.3.4. Xác định nội dung và phương pháp, phương tiện, hình thức dạy học Bước này được đặt ra bởi trong một giờ học/hoạt động ngoại khóa theo định hướng đổi mới PPDH, GV phải quan tâm tới việc phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động tìm tòi kiến thức, sáng tạo, rèn luyện thói quen và khả năng tự học, tinh thần hợp tác của HS. Ngoài ra còn GV còn phải xác định PPDH sao cho học sinh hình thành và phát triển được kĩ năng, năng lực của bản thân thông qua các vấn đề đòi hỏi HS phải vận dụng kiến thức vào những tình huống khác nhau trong học tập và trong thực tiễn. Bên cạnh đó, GV còn phải tác động được đến tư tưởng và tình cảm để đem lại niềm vui, sư hứng thú trong học tập cho HS. GV có thể xác định một số phương pháp, phương tiện và hình thức dạy học theo định hướng đổi mới PPDH khi dạy bài học STEM như sau: - Phương pháp dạy học: PP hoạt động nhóm, PP đặt và giải quyết vấn đề, PP trực quan, PP đóng vai, PP nghiên cứu, PPDH dựa trên dự án,... Khi sử dụng PPDH, GV có thể lồng ghép các kĩ thuật dạy học như: KT chia nhóm, KT khăn trải bàn, KT các mảnh ghép, KT hợp tác theo nhóm, KT KWL (Hiểu, muốn, học), KT sơ đồ tư duy,...

- Phương tiện dạy học: Một số phương tiện có thể sử dụng trong bài học STEM như: mô hình, vật thật, máy chiếu đa phương tiện, máy vi tính, bảng thông minh, dụng cụ thí nghiệm, tranh ảnh,...

- Hình thức dạy học: HTDH theo nhóm, HTDH cả lớp, HTDH ngoại khóa, HTDH trải nghiệm,...

Ví dụ, với chủ đề “Tinh dầu chuối thiên nhiên“, có thể xây dựng như sau: - Nội dung: bài Ancol chương “Dẫn xuất halogen. Ancol – Phenol“ lớp 11.

46

- PPDH: PP nghiên cứu, PPDH dự án, kĩ thuật chia nhóm.

- Phương tiện dạy học: máy chiếu đa năng, tranh ảnh, dụng cụ, nguyên liệu để sản xuất dầu chuối.

- Hình thức dạy học: HTDH theo nhóm.

2.3.5. Triển khai tổ chức trải nghiệm Ở giai đoạn này, GV tổ chức triển khai hoạt động với HS, GV cần nêu rõ mục tiêu cụ thể của hoạt động ( Cần hoàn thành công việc gì? Thời gian và mức độ để hoàn thành? Điều kiện thực hiện? Cách đánh giá?....) và nêu khái quát trình tự công việc, phương tiện, cách thức tiến hành, các thao tác,... Đây là giai đoạn kiểm tra và vận dụng những kiến thức – kĩ năng của HS, là cơ sở để đưa ra các giải pháp cho các nhiệm vụ học tập, cung cấp những hiểu biết và những hướng dẫn cần thiết. Ví dụ, HS được hướng dẫn TN, hoàn thành các phiếu học tập để có những kiến thức về cách tổng hợp hợp, quá trình lên men rượu (những kiến thức hỗ trợ trực tiếp cho hoạt động sản xuất rượu nếp cẩm).

GV triển khai công việc phân chia nhóm, giao nhiệm vụ, phân chia dụng cụ, vật liệu...cho HS. GV chú ý theo dõi, uốn nắn, hướng dẫn cho HS thường xuyên và kiểm tra từng bước, từng phần công việc của HS.

2.3.6. Kế hoạch dạy học Sau khi tổ chức triển khai trải nghiệm cho HS, GV tổ chức cho các nhóm báo cáo sản phẩm của từng nhóm theo kế hoạch dạy học. Để chuẩn bị cho một giờ học/hoạt động chủ đề STEM, GV cần phải chuẩn bị thật kĩ kế hoạch dạy học. Đây là hoạt động xây dựng kế hoạch cụ thể cho bài học STEM, thể hiện mối quan hệ tương tác giữa GV với HS, giữa HS với HS nhằm đạt được những mục tiêu của bài học.

47

Căn cứ trên kế hoạch dạy học, có thể vừa đánh giá được trình độ chuyên môn và khả năng sư phạm của GV, vừa thấy rõ được quan niệm, nhận thức của GV về các vấn đề giáo dục như: mục tiêu, nội dung, PPDH, phương tiện dạy học, hình thức tổ chức dạy học và cách đánh giá kết quả học tập của HS với các yếu tố có tính chất tương đối ổn định như: kế hoạch, thời gian, cơ sở vật chất, phương tiện dạy học, PPDH, nội dung bài học và đồi tượng HS. GV phải thiết kế các nội dung, nhiệm vụ, cách thức hoạt động, thời gian và yêu cầu cần đạt cho từng hoạt động dạy học của GV và hoạt động học tập của HS, cách thức đánh giá thích hợp nhằm giúp HS học tập tích cực, chủ động, hình thành và phát triển được kiến thức, kĩ năng, thái độ, năng lực của HS trước các vấn đề mang tính thực tiễn. Chính vì vậy, hoạt động chuẩn bị một kế hoạch dạy học cho bài học STEM có vai trò rất quan trọng, quyết định tới chất lượng và hiệu quả của bài học đó.

Ví dụ, GV có thể triển khai KHDH cho chủ đề “Tinh dầu chuối thiên nhiên” như sau: - Hoạt động 1: Khởi động (10 phút) GV yêu cầu các nhóm nhắc lại nhiệm vụ của từng nhóm bằng sơ đồ tư duy trên giấy A0. Trả lời các câu hỏi dùng cho mục đích nào? Phương pháp xử lí?

- Hoạt động 2: Thảo luận và báo cáo (30 phút) Các nhóm lên trình bày quy trình sản xuất dầu chuối, phân tích mặt lợi hại khi sử dụng dầu chuối từ thiên nhiên và dầu chuối từ việc tổng hợp các chất Hóa học. Sau đó các nhóm trình bày sản phẩm của nhóm (sản phẩm trực quan, trình bày A0...)

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

48

2.3.7. Phân tích, chia sẻ - Phân tích những khó khăn, thuận lợi khi thực hiện hoạt động STEM và cách khắc phục khi gặp phải những khó khăn đó.

- Thảo luận về những sai khác so với tính toán lí thuyết, và giải thích các nguyên nhân dẫn đến sự khác biệt đó.

- Chia sẻ sản phẩm đã thực hiện với các nhóm, các lớp trong trường, các trường khác...

2.3.8. Đánh giá kết quả hoạt động Trong dạy học định hướng giáo dục STEM, đánh giá là một thành tố cốt lõi đảm bảo sự thành công cho một chương trình giáo dục STEM. Việc đánh giá chính xác sẽ đem đến những tác động tích cực ở HS, giúp HS biết rõ được khả năng, năng lực của bản thân và kích thích sự vươn lên ở HS. Ngoài ra, nhờ có việc đánh giá, GV sẽ thu thập được thông tin để nắm rõ học lực của HS, đưa ra những điều chỉnh phù hợp về phương pháp, hình thức tổ chức dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy và học.

Việc đánh giá kết quả học tập phần Ancol theo định hướng giáo dục STEM cần thỏa mãn các yêu cầu sau: - Việc đánh giá người học được thực hiện bởi GV và chính HS để đem lại tính công bằng, khách quan.

- Ngoài đánh giá về kiến thức, GV cần đánh giá phẩm chất và năng lực vận dụng kiến thức của HS. Đánh giá NL là việc tổng hợp các kiến thức, kĩ năng của HS trong vấn đề thực tiễn. Đánh giá phẩm chất là việc xem xét cách ứng xử, đạo đức, thái độ tích cực, niềm tin, tình cảm... của HS. - Ngoải ra, cần đánh giá khả năng làm việc nhóm của HS. Đây là cơ hội để HS phát triển kĩ năng giao tiếp, kĩ năng hợp tác, kĩ năng làm việc nhóm...

49

2.4. Một số chủ đề dạy học STEM học phần Ancol Một số ví dụ minh họa dưới đây được xây dựng theo định hướng giáo dục STEM môn Hóa học. Tùy thuộc vào các đối tượng khác nhau, cơ sở vật chất khác nhau mà GV có thể lựa chọn sử dụng các hoạt động, phiếu học tập được thiết kế trong các ví dụ minh họa một cách chi tiết, cụ thể hoặc mang tính gợi mở để tạo cơ hội cho học sinh phát hiện và giải quyết vấn đề.

2.4.1. Chủ đề 1: “Rượu và vấn đề sức khỏe” XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ: “RƯỢU VÀ VẤN ĐỀ SỨC KHỎE” I. Giới hiệu/mô tả 1. Kiến thức: - Học sinh vận dụng được kiến thức về cách điều chế ancol bằng phương pháp sinh hóa để tạo ra sản phẩm.

2. Kĩ năng: - Vận dụng được cách điều chế rượu.

- Rèn luyện các kĩ năng thực hành hóa học.

- Rèn luyện khả quan sát, mô tả, giải thích các hiện tượng TN và rút ra kết luận.

3. Thái độ: - Rèn luyện lòng yêu thích say mê môn Hóa học.

- Ý thức về vấn đề an toàn sức khỏe khi sử dụng rượu.

4. Phát triển năng lực: - Năng lực tiến hành thí nghiệm, sử dụng TN an toàn.

- Năng lực hợp tác.

II. Vấn đề thực tiễn Nghiên cứu các nguyên liệu để điều chế rượu và sử dụng rượu an toàn.

III. Nghiên cứu lí thuyết nền - Kiến thức Hóa học: điều chế rượu etylic bằng phương pháp sinh hóa: lên men tinh bột (gạo nếp); chưng cất rượu.

50

- Kiến thức Sinh học: quá trình lên men hiếu khí (không có không khí).

- Kiến thức Toán học: tính toán lượng nguyên liệu cần dùng và thời gian lên men thành rượu.

- Kiến thức Kĩ thuật: quy trình nấu rượu.

- Kiến thức Công nghệ: lựa chọn nguyên liệu tốt và an toàn.

IV. Đề xuất các giải pháp Đề xuất các nguyên liệu nấu rượu: gạo, mía, khoai, ngô.

V. Chọn giải pháp tốt nhất Lựa chọn gạo làm nguyên liệu tối ưu vì giá thành rẻ, dễ làm.

VI. Chế tạo mô hình hoặc mẫu thử nghiệm - Vẽ sơ đồ quy trình nấu rượu nằng gạo.

- Tiến hành chuẩn bị dụng cụ để nấu rượu.

VII. Thử nghiệm và đánh giá - Tiến hành nấu rượu bằng các nguyên liệu: gạo, men rượu.

- Quy trình tiến hành: + Bước 1: Chọn lựa và chuẩn bị gạo để nấu.

Chọn loại gạo ngon rồi đem ngâm cho gạo trương nở và mềm. Cho gạo cùng với nước vào nấu sao cho cơm không quá nhão cũng không quá khô. + Bước 2: Làm nguội cơm và rắc men rượu.

Rải đều cơm chín lên khuôn mặt nhẵn, chờ nhiệt độ hợp lí thì rắc đều men (men đã được giã mịn) lên cơm. Đậy nắp kín để len men rượu. Khi rượu có mùi thì thêm nước rồi đậy kín ủ thêm khoảng 7 ngày. + Bước 3: Chưng cất rượu. Đun sản phẩm rồi dẫn rượu ra ngoài bằng ống dẫn và chậu nước để làm cho hơi rượu ngưng tụ. Dưới ống dẫn hứng chai đựng rượu.

51

VIII. Chia sẻ và thảo luận - Báo cáo, chia sẻ sản phẩm.

- Những khó khăn và cách khắc phục khi thực hiện.

IX. Điều chỉnh thiết kế Nấu rượu bằng những nguyên liệu khác để sử dụng trong đời sống và sản xuất.

KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHO CHỦ ĐỀ STEM “RƯỢU VÀ VẤN ĐỀ SỨC KHỎE” I. XÁC ĐỊNH CHỦ ĐỀ DẠY HỌC Việt Nam là một trong những nước tiêu thụ rượu nhiều nhất trên thế giới và ngày càng có xu hướng gia tăng. Đặc biệt, trong những ngày lễ tết, mọi người thường vui quá đà, uống quá chén dẫn đến việc gây mâu thuẫn trong gia đình, bạn bè, cộng đồng và lái xe khi sử dụng rượu dẫn đến tai nạn giao thông. Đặc biệt, hiện nay xuất hiện nhiều “rượu giả”, hay còn gọi là “rượu công nghiệp” chứa metanol làm cho người uống phải bị ngộ độc khi uống một lượng nhỏ, nếu uống phải lượng lớn có thể gây tử vong. Học sinh tìm hiểu cách sản xuất rượu từ gạo và cách sử dụng rượu an toàn, hợp lí.

II. ĐẶT TÊN CHO CHỦ ĐỀ: RƯỢU VÀ VẤN ĐỀ SỨC KHỎE III. XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU - Kiến thức: + Nêu được cách sản xuất rượu bằng phương pháp sinh hóa (lên men). + Trình bày được cách chưng cất rượu.

- Năng lực: 52

+ Năng lực thực hành hóa học. + Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. + Năng lực hợp tác.

IV. HÌNH THỨC TỔ CHỨC - Phương pháp dạy học dự án, kĩ thuật dạy học tích cực.

- Các phương tiện hỗ trợ dạy học: máy chiếu, bảng.

V. TỔ CHỨC TRIỂN KHAI - Lớp học được chia thành 4 nhóm, GV tổ chức cho học sinh lựa chọn tên nhóm.

- Các nhóm về nhà cùng tìm hiểu cách làm rượu và sử dụng rượu an toàn, hợp lí.

- Sản phẩm dự kiến: + A0 hoặc powerpoint trình bày qui trình sản xuất rượu và vấn đề an toàn khi sử dụng rượu. + Sản phẩm trực quan: rượu được nấu ở nhà.

VI. TIẾN TRÌNH KẾ HOẠCH DẠY HỌC Sau khi các nhóm nghiên cứu, tổ chức cho các nhóm báo cáo sản phẩm của từng nhóm.

- Hoạt động 1: Khởi động (10 phút) GV yêu cầu các nhóm nhắc lại nhiệm vụ của nhóm và trả lời phiếu học tập sô 1.

53

Phiếu học tập số 1 Họ tên: ................................................

Nhóm: ...........................

Lớp: ..............................................

Trường: ..........................................

Câu hỏi

Trả lời

1. Các nguyên liệu đã sử dụng để nấu rượu?

Khối lượng và giá thành của các nguyên liệu?

2. Các thiết bị, dụng cụ nào đã được sử dụng để nấu rượu?

3. Thời gian ủ men với gạo trong bao lâu?

4. Thời gian chưng cất rượu mất bao lâu?

- Hoạt động 2: - Từng nhóm lên trình bày sản phẩm, các nhóm khác lắng nghe và nhận xét - Các nhóm trả lòi phiếu học tập số 2.

Phiếu học tập số 2 Họ tên: ................................................

Nhóm: ...........................

Lớp: ..............................................

Trường: ..........................................

Câu hỏi

Trả lời

1. Trình bày cách nấu nượu bằng PTHH? 2. Quá trình chưng cất rượu dựa trên cơ sở nào?

3. Tại sao không nên ủ men với cơm khi nhiệt độ còn cao?

4. Lạm dụng rượu etylic có những tác hại như thế nào?

54

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

Phiếu đánh giá sản phẩm Nhóm đánh giá: ............................

Nhóm được đánh giá: ...........................................

Tiêu chí

Mức 1

Mức 2

Mức 3

(Trung bình)

(Khá)

(Tốt)

Sản phẩm đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đề ra.

Tính ứng dụng của sản phẩm.

Vận dụng các kiến thức vào thực tiễn để tạo ra sản phẩm.

Sản phẩm được tạo ra dựa trên quy trình thiết kế kĩ thuật.

Bài kiểm tra 10 phút Câu 1. Điều chế ncol etylic dùng để uống bằng cách: A. tổng hợp etilen.

B. lên men tinh bột, đường

C. thế dẫn xuất halogen.

D. Cả A + B

Câu 2. a. Trình bày cách sản xuất rượu gạo bằng PTHH? b. Có thể sản xuất rượu bằng những nguyên liệu nào khác? c. 1kg gạo điều chế được bao nhiêu lít rượu 450?

55

2.5.2. Chủ đề 2: “Sản xuất giấm gạo” XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ: “SẢN XUẤT GIẤM GẠO” I. Giới thiệu/mô tả 1. Kiến thức: - Học sinh vận dụng được kiến thức về cách điều chế axit axetic từ ancol etylic để tạo ra sản phẩm.

2. Kĩ năng: - Vận dụng được cách điều chế giấm ăn.

- Rèn kĩ năng thực hành hóa học.

- Rèn khả năng quan sát, mô tả, giải thích các hiện tượng TN và rút ra kết luận.

3. Thái độ: - Rèn luyện lòng yêu thích say mê môn Hóa học.

4. Phát triển năng lực: - Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

- Năng lực hợp tác.

II. Vấn đề thực tiễn Nghiên cứu các nguyên liệu đề sản xuất giấm ăn.

III. Nghiên cứu lí thuyết nền - Kiến thức Hóa học: điều chế axit axetic.

- Kiến thức Sinh học: quá trình lên men giấm.

- Kiến thức Toán học: tính toán lượng nguyên liệu cần dùng và thời gian lên men thành giấm.

- Kiến thức Kĩ thuật: quy trình sản xuất giấm ăn.

- Kiến thức Công nghệ: lựa chọn nguyên liệu tốt và an toàn.

IV. Đề xuất các giải pháp Sản xuất giấm ăn bằng: - Cách 1: phương pháp lên men giấm.

- Cách 2: Cho metanol tác dụng với cacbon oxit.

56

V. Chọn giải pháp tốt nhất Chọn cách 1 để thực hiện vì nguyên liệu rẻ, quy trình làm đơn giản với nguyên liệu: gạo, rượu etylic, men bia.

VI. Chế tạo mô hình hoặc mẫu thử nghiệm - Vẽ quy trình tiến hành sản xuất giấm gạo - Chuẩn bị dụng cụ để tiến hành sản xuất giấm gạo.

VII. Thử nghiệm và đánh giá - Tiến hành sản xuất giấm gạo bằng các nguyên liệu đã được học sinh chuẩn bị.

- Quy trình tiến hành: + Bước 1: Vo gạo rồi nấu thành cơm. Ngâm cơm với 1.5 lít nước rồi cho vào tủ lạnh để qua đêm. + Bước 2: Lấy miếng vải bọc kĩ cơm rồi vắt cơm, lọc lấy nước. + Bước 3: Pha đường với nước cơm theo tỉ lệ 4:2,5, khấy đều. + Bước 4: Trộn hỗn hợp với men bia, cho vào lọ thủy tinh, để 1 tuần cho lên men.

VIII. Chia sẻ và thảo luận - Báo cáo, chia sẻ sản phẩm.

- Những khó khăn và cách khắc phục khi thực hiện.

IX. Điều chỉnh thiết kế Sản xuất giấm bằng táo, chuối khác để sử dụng trong đời sống và sản xuất.

57

KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHO CHỦ ĐỀ STEM “SẢN XUẤT GIẤM GẠO” I. XÁC ĐỊNH CHỦ ĐỀ DẠY HỌC Giấm gạo là loại gia vị quen thuộc trong căn bếp của các gia đình, nó thường có mặt trong rất nhiều công thức chế biên món ăn, nước chấm để tạo vị chua, kích thích vị giác. Ngoài ra giấm gạo còn được dùng để muối chua rau quả giúp bảo quản được lâu hơn, dùng để tẩy rửa vì có tính sát trùng và trong y học dùng giấm để làm giảm đau những vết bỏng, rộp. Ngoài ra một, số người còn sử dụng giấm gạo lứt uống để giảm cân. Học sinh tìm hiểu công nghệ sản xuất giấm ăn bằng phương pháp lên men rượu từ gạo lứt.

II. ĐẶT TÊN CHO CHỦ ĐỀ: SẢN XUẤT GIẤM GẠO. III. XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU - Kiến thức: + Nêu được cách sản xuất giấm gạo bằng phương pháp lên men rượu.

- Kĩ năng: + Kĩ năng vận dụng kiến thức để sản xuất giấm gạo.

- Năng lực: + Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. + Năng lực hợp tác. + Năng lực nêu và GQVĐ.

IV. HÌNH THỨC TỔ CHỨC - Phương pháp dạy học dự án - Các phương tiện hỗ trợ dạy học: máy chiếu, bảng.

58

V. TỔ CHỨC TRIỂN KHAI - Giáo viên thông báo với HS chủ đề bài học.

- Chia lớp thành 4 nhóm rồi giao nhiệm vụ: tìm hiểu cách sản xuất giấm ăn và sản xuất giấm ăn tại nhà.

- Hướng dẫn HS thảo luận, xác định nhiệm vụ, phương hướng và thời gian.

- Trong quá trình tìm hiểu, GV sẽ giải đáp những vấn đề của HS. - Sản phẩm dự kiến: tập san hoặc giấy A0 hoặc powerpoint trình bày qui trình làm giấm ăn, và giấm ăn đã làm ở nhà.

VI. TIẾN TRÌNH KẾ HOẠCH DẠY HỌC Sau khi đã được chuẩn bị ở nhà, GV tổ chức cho các nhóm báo cáo sản phẩm.

- Hoạt động 1: Khởi động (3 phút) GV ổn định lớp và yêu cầu lớp nhắc lại nhiệm vụ được giao.

- Hoạt động 2: Báo cáo, phân tích, chia sẻ (37 phút) Từng nhóm lên báo cáo sản phẩm của nhóm và trả lời phiếu học tập cá nhân.

Phiếu học tập Họ tên: ................................................

Nhóm: ...........................

Lớp: ..............................................

Trường: ..........................................

Câu hỏi

Trả lời

1. Các nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị dùng để sản xuất giấm ăn?

2. Trình bày các bước sản xuất giấm ăn. Giải thích?

3. Nêu 1 số cách khác sản xuất axit axeic?

59

- Hoạt động 3: Tổ chức đánh giá (5 phút) Đối chiếu kết quả thu được, các nhóm đánh giá lẫn nhau, GV lên nhận xét và kết luận.

Phiếu đánh giá sản phẩm Nhóm đánh giá: ............................

Nhóm được đánh giá: ...........................................

Tiêu chí

Mức 1

Mức 2

Mức 3

(Trung bình)

(Khá)

(Tốt)

Sản phẩm đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đề ra.

Tính ứng dụng của sản phẩm.

Vận dụng các kiến thức vào thực tiễn để tạo ra sản phẩm.

Sản phẩm được tạo ra dựa trên quy trình thiết kế kĩ thuật.

Bài kiểm tra 10 phút Giấm gạo là sản phẩm rất phổ biến hiện nay với nhiều công dụng trong nhà bếp và đặc biệt là kích thích vị giác, giúp người ăn cảm thấy ngon miệng hơn. Trước kia, giấm gạo được sản xuất bằng phương pháp lên men rượu, tuy nhiên hiện nay giấm được sản xuất với phương pháp hiện đại nhằm đạt sản lượng và kinh tế tốt.

Mới đây, người tiêu dùng hoang mang khi xuất hiện “công thức“ để sản xuất giấm “dởm“ bằng cách pha axit axetic vào nước. Axit axetic được dùng để pha dấm “dởm“ thường được sản xuất nhằm mục đích công nghiệp, không an toàn (gây hại cho sức khỏe) để làm giấm ăn như hai phương pháp ở trên. Để phân biệt giấm ăn và giấm pha axit người ta dựa vào mùi hương ( giấm để ăn có mùi chua thanh, dịu

60

ngọt), màu sắc ( giấm ăn có màu trong suốt, có mảng kết tủa) và những đặc điểm khi chế biến thức ăn. a. Công thức và tên gọi hóa học của giấm ăn? b. Nêu 1 số ứng dụng của giấm gạo trong đời sống? c. Trình bày các phương pháp sản xuất giấm ăn bằng PTHH? d. Trình bày các phương pháp sản xuất axit axetic công nghiệp?

2.5.3. Chủ đề 3: “Son môi handmade”

XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ: “SON MÔI HANDMADE” I. Giới hiệu/mô tả 1. Kiến thức: - Học sinh vận dụng được kiến thức vật lí của glixerol để tạo ra sản phẩm.

2. Kĩ năng: - Vận dụng được tính chất vật lí của glixerol.

- Rèn luyện các kĩ năng thực hành hóa học.

- Rèn luyện khả quan sát, mô tả, giải thích các hiện tượng TN và rút ra kết luận.

3. Thái độ: - Rèn luyện lòng yêu thích say mê môn Hóa học.

- Ý thức về vấn đề sử dụng son an toàn.

4. Phát triển năng lực: - Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

- Năng lực hợp tác.

II. Vấn đề thực tiễn Nghiên cứu các nguyên liệu để tạo son môi dưỡng ẩm, an toàn.

III. Nghiên cứu lí thuyết nền - Kiến thức Hóa học: tính chất vật lí của glixerol (khả năng giữ ẩm).

61

- Kiến thức Toán học: tính toán lượng nguyên liệu cần dùng cho một thỏi son.

- Kiến thức Kĩ thuật: quy trình làm son handmade, thao tác thực hiện.

- Kiến thức Công nghệ: lựa chọn nguyên liệu làm son tốt và an toàn.

IV. Đề xuất các giải pháp Đề xuất các nguyên liệu cần để làm son: - Nguyên liệu cính: sáp ong, sáp đậu nành, glixerol.

- Nguyên liệu phụ: chất tạo màu (màu khoáng hoặc màu từ thực vật thiên nhiên), tinh dầu thơm, kẽm oxit...

V. Chọn giải pháp tốt nhất Lựa chọn làm son từ màu có nguồn gốc thiên nhiên để đảm bảo an toàn.

VI. Chế tạo mô hình hoặc mẫu thử nghiệm - Trình bày quy trình thiết kế son handmade - Tiến hành chuẩn bị dụng cụ để làm son.

VII. Thử nghiệm và đánh giá - Tiến hành làm son bằng các nguyên liệu đã chuẩn bị.

- Quy trình tiến hành: + Bước 1: Cho sáp ong, sáp đậu nành, glixerol, tinh dầu thơm, màu nước từ dủ dền vào trong cốc + Bước 2: Đun cách thủy hỗn hợp, khuấy đều. + Bước 3: Đổ hỗn hợp vào khuôn đựng son và để khoảng 1 tiếng. + Bước 4: Lấy son từ khuôn vào thỏi đựng son.

VIII. Chia sẻ và thảo luận - Báo cáo, chia sẻ sản phẩm.

- Những khó khăn và cách khắc phục khi thực hiện.

IX. Điều chỉnh thiết kế Làm son bằng nhiều màu khác nhau.

62

KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHO CHỦ ĐỀ STEM “SON MÔI HANDMADE” I. XÁC ĐỊNH CHỦ ĐỀ DẠY HỌC Son môi là một sản phẩm được phái đẹp ưa chuộng, đặc biệt ngày nay với nhu cầu làm đẹp tăng cao cùng với giá thành son đa dạng, nên học sinh, sinh viên có xu hướng sử dụng son ngày càng nhiều. Chính nhu cầu sử dụng mà son được sản xuất ngày một nhiều, trong đó có nhiều loại son chứa chì và các nguyên liệu sản xuất son không đảm bảo làm ảnh hưởng đến môi và sức khỏe người sử dụng. Học sinh tìm hiểu quy trình sản xuất son và tự thiết kế son môi.

II. ĐẶT TÊN CHO CHỦ ĐỀ: SON MÔI HANDMADE III. XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU - Kiến thức: + Khả năng giữ ẩm của glixerol.

- Năng lực: + Năng lực thực hành hóa học. + Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. + Năng lực hợp tác.

IV. HÌNH THỨC TỔ CHỨC - Phương pháp dạy học theo nhóm.

- Các phương tiện hỗ trợ dạy học: máy chiếu, bảng.

V. TỔ CHỨC TRIỂN KHAI - Lớp học được chia thành 4 nhóm, GV tổ chức cho học sinh lựa chọn tên nhóm.

63

- Các nhóm về nhà cùng tìm hiểu quy trình sản xuất son môi và chuẩn bị các nguyên liệu, vật dụng cần thiết để làm son.

- Sản phẩm dự kiến: tập san hoặc giấy A0 hoặc powerpoint trình bày qui trình làm son, và son môi đã làm trên lớp ở buổi trước.

VI. TIẾN TRÌNH KẾ HOẠCH DẠY HỌC Sau khi các nhóm nghiên cứu, tổ chức cho các nhóm báo cáo quy trình và tiến hành sản xuất son môi - Hoạt động 1: Khởi động (10 phút) GV yêu cầu các nhóm nhắc lại nhiệm vụ của nhóm và chuẩn bị dụng cụ, nguyên liệu cần thiết để làm son.

- Hoạt động 2: Tiến hành làm son (35 phút) GV tổ chức cho HS tiến hành làm son trên lớp và phát phiếu học tập.

Phiếu học tập Họ tên: ................................................

Nhóm: ...........................

Lớp: ..............................................

Trường: ..........................................

Câu hỏi

Trả lời

1. Các nguyên liệu dùng để làm son môi? Giá thành? Chúng có dễ tìm kiến không?

2. Các dụng cụ, thiết bị cần thiết để làm son môi?

3. Trình bày các bước làm son môi. Giải thích?

- Hoạt động 3: Báo cáo, chia sẻ, phân tích (40 phút). + Từng nhóm lên trình bày quy trình làm son và sản phẩm của nhóm + Các nhóm khác lắng nghe và nhận xét.

- Hoạt động 4: Tổ chức đánh giá (10 phút).

64

Đối chiếu kết quả thu được, các nhóm đánh giá lẫn nhau, GV lên nhận xét và kết luận.

Phiếu đánh giá sản phẩm Nhóm đánh giá: ............................

Nhóm được đánh giá: ...........................................

Tiêu chí

Trung bình

Khá

Tốt

Sản phẩm đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đề ra.

Sản phẩm an toàn.

Vận dụng các kiến thức vào thực tiễn để tạo ra sản phẩm.

Sản phẩm được tạo ra dựa trên quy trình thiết kế kĩ thuật.

Bài kiểm tra 10 phút Son là sản phẩm rất được ưa chuộng bởi phái đẹp, tuy nhiên có rất nhiều loại son chứa chì không đảm bảo. Để làm son vô cùng đơn giản, ví dụ để sản xuất son có màu đỏ vị dâu, ta thực hiện theo các bước sau: - Bước 1: Cho sáp ong, sáp đậu nành, glixerol, tinh dầu thơn vị dâu, dầu gấc trong cốc, đun cách thủy hỗn hợp (tránh để hỗn hợp sôi) và khuấy đều.

- Bước 3: Đổ nhẹ hỗn hợp (tránh có bọt) vào khuôn đựng son và để 2 tiếng.

- Bước 4: Lấy thật nhẹ nhàng son từ khuôn vào trong thỏi đựng son.

Trả lời các câu hỏi sau: a. Vi sao phải tránh để hỗn hợp sôi khi đun? b. Tính chất vật lí của glixerol? Vai trò của glixerol trong thí nghiệm trên? c. Ví sao phải đổ nhẹ hỗn hợp vào khuôn đựng son? d. Có thể thay glixerol bằng những nguyên liệu khác được không? (Nễu có hãy kể tên) 65

2.5. Thiết kế công cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn Rubic là công cụ hữu hiệu dùng để đánh giá sản phẩm của HS. Tùy mục đích đánh giá khác nhau mà Rubic được thiết kế khác nhau, song đều dựa trên một nguyên tắc chung: đánh giá kết quả đạt được dựa trên tiêu chí đã xây dựng trước. Để xây dựng Rubic đánh giá tiến trình, khả năng và sản phẩm của HS, GV cần dựa trên mục tiêu của bài học, xác định yêu cầu đánh giá, xây dựng các tiêu chí và mô tả các mức độ cho các tiêu chí đó.

Bên cạnh đó xây dựng các bảng kiểm quan sát đánh giá năng lực của HS qua sự quan sát của GV; đồng thời để việc đánh giá được khách quan hơn, GV cần thiết kế phiếu đánh giá giữa các nhóm, cá nhân HS với nhau.

Thiết kế bài kiểm tra là yếu tố cần thiết để đánh giá kiến thức, kĩ năng, năng lực của học sinh.

2.5.1. Thiết kế bảng quan sát Việc xây dựng bảng quan sát nhằm mục đích đánh giá mức độ giải quyết vấn đề thực tiễn, năng lực hợp tác làm việc nhóm và đánh giá sản phẩm của học sinh.

2.5.1.1. Thiết kế bảng quan sát năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn Với mục đích xây dựng các bảng kiểm để đánh giá năng lực HS, 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 các năng lực: NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn, NL hợp tác. Đánh giá các năng lực trên thông qua quan sát HS trong quá trình tiến hành hoạt động STEM nên cần nghiên cứu các tiêu chí cơ bản làm cơ sở để đánh giá và các mức độ thể hiện cụ thể để dễ dàng nhận biết, đánh giá thông qua biểu hiện của người học.

66

Bảng 2.2. Tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực vận dụngkiến thức vào thực tiễn.

NL

Tiêu chí

Mức độ

đánh giá

Mức 1

Mức 2

Mức 4

Phát hiện Phát hiện và Chưa biết phát Chưa phát hiện Phát và phân phân

tích hiện

tích được được

tình phân tích được phân tích được dầy

VĐ thực huống

và

và

chưa đầy đủ vấn đề, phân tích được đủ

tình

có tình huống có tình huống còn huống có vấn đề

vấn đề trong vấn đề.

tiễn.

hiện

mơ hồ

một cách logic.

thực tiễn.

Tìm tòi, Biết

xác Không xác định Xác định kiến Xác định được

định

các được kiến thức thức liên quan kiến thức liên

khám

phá kiến kiến

thức liên quan đến còn mơ hồ.

quan trực tiếp

thức liên liên

quan vấn đề.

đến vấn đề một

quan.

đến vấn đề

cách logic.

thực tiễn. Đề xuất, Đề xuất và Không đề xuất Đề xuất được Đưa ra được quy lựa chọn lựa giải

được

pháp.

pháp

chọn được giải pháp giải pháp nhưng trình giải quyết giải GQVĐ nào và chưa nêu được vấn đề rõ ràng và không nêu được ưu, nhược điểm nêu

được

rõ

GQVĐ; nêu ưu nhược điểm của giải pháp.

ràng, hợp lí ưu

ưu,

nhược điểm của

điểm

nhược của giải pháp. của

giải pháp.

giải pháp.

Thực hiện đề vấn

Thực

hiện Chưa thực hiện Thực hiện được Thực hiện tốt

và giải pháp và được, và không giải pháp, không giải pháp, có ý xuất đề xuất được đề xuất được vấn đề xuất được vấn tưởng đề xuất đề vấn đề mới.

đề mới.

đề mới.

vấn đề mới khả thi.

mới.

67

Bảng 2.3. Bảng kiểm quan sát năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn HS: ..................................................

Lớp: ................................................

Trường: .............................................

Các tiêu chí

Mức

Mức

Mức

Mức

độ 1

độ 2

độ 3

độ 4

Phát hiện được tình huống có vấn đề trong thực tiễn.

Phân tích được tình huống có vấn đề trong thực tiễn.

Xác định được các kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn. Đề xuất và lựa chọn được giải pháp GQVĐ. Đưa ra được ưu, nhược điểm của giải pháp thực hiện.

Thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề. Đề xuất được vấn đề mới.

2.5.1.3. Thiết kế Rubic đánh giá sản phẩm của HS Giáo dục STEM định hướng làm ra sản phẩm, GV thiết kế Rubic đánh giá sản phẩm của HS để nhận định, đánh giá được khả năng hiểu biết, vận dụng kiến thức, thao tác kĩ thuật, công nghệ để tạo ra được sản phẩm của HS. Bảng 2.4. Rubic đánh giá sản phẩm của học sinh Tiêu chí

Mức 1

Mức 2

Mức 3

Vận dụng kiến Có ít dấu hiệu cho Có một số dấu hiệu Sản phẩm thể hiện thức

vào thực thấy HS vận dụng cho thấy HS vận rõ việc HS vận 68

tiễn để tạo ra sản kiến thức STEM dụng phẩm

kiến

thức dụng

kiến

thức

vào thực tiễn để tạo STEM vào thực STEM vào thực tiễn để tạo sản tiễn để tạo sản

sản phẩm.

phẩm Sản phẩm được Có

rất

ít

phẩm.

minh Có một số minh Có quy trình thiết

thực hiện trên chứng cho các bước chứng về các bước kế sản phẩm rõ quy trình thiết kế chế tạo sản phẩm.

chế tạo sản phẩm.

ràng.

kĩ thuật Tính tối ưu của Sản phẩm không Sản phẩm thể hiện Sản phẩm thế hiện sản phẩm

thể hiện sự tối ưu về sự tối ưu nhưng sự tối ưu về giải nguyên vật

liệu, vẫn còn tồn tại hạn pháp lựa chọn.

cách thức.

chế.

Sản phẩm đáp Sản phẩm đáp ứng Sản phẩm đáp ứng Sản phẩm đáp ứng ứng đầy đủ các rất ít yêu cầu đề ra.

được một số yêu đầy đủ các yêu cầu

yêu cầu đề ra

cầu đề ra.

đề ra.

2.5.2. Thiết kế câu hỏi và phiếu tự đánh giá 2.5.2.1. Thiết kế câu hỏi Việc thiết kế câu hỏi trong giáo dục STEM là rất cần thiết, nó có thể là các câu hỏi định hướng được đặt ra cho HS nhằm gợi ý để giúp HS đề xuất các giải pháp, nhiệm vụ nhằm đạt được mục tiêu của chủ đề STEM. Hoặc có thể là những câu hỏi được thiết kế trong phiếu học tập, yêu cầu HS trả lời trong khi tiến hành các nhiệm vụ nhằm đánh giá được khả năng tìm hiểu, thực hành, vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn của HS. Tùy thuộc vào nội dung chủ đề để đưa ra bộ câu hỏi thích hợp. (Bộ câu hỏi sẽ được trình bày ở các chủ đề cụ thể trong mục 2.4.)

69

2.5.2.2. Thiết kế phiếu tự đánh giá GV cần thiết kế phiếu tự đánh giá bằng Rubic về quá trình làm việc nhóm, tự đánh giá về sản phẩm của các HS để có mang lại tính thiết thực và khách quan.

Bảng 2.5. Rubic đánh giá sự tham gia hoạt động nhóm

Tên thành viên: ..............................................

Nhóm: ...........................................................

Tiêu chí đánh giá

Điểm

Đầy đủ

2

Tham gia đầy đủ các buổi Nghỉ 30% số buổi họp nhóm Tham gia đóng góp ý tưởng và ý kiến

1.5

Nghỉ 50% số buổi

1

Không đi buổi nào

0

Đầy đủ

2

Thường xuyên

1.5

Một vài lần

1

Không bao giờ

0

Hoàn thành công việc

Tốt

2

được giao đúng thời hạn

Khá

1.5

và chất lượng tốt

Trung bình

1

Không hoàn thành

0

Tốt

2

Hợp tác tốt với các thành Khá viên trong nhóm

1.5

Trung bình

1

Không

0

70

Tự đánh giá

Bảng 2.6. Phiếu đánh giá sản phẩm nhóm

Tên thành viên: ..............................................

Nhóm: ...........................................................

Tiêu chí

Mức 1

Mức 2

Mức 3

(Trung bình)

(Khá)

(Tốt)

Sản phẩm đáp ứng đầy đủ các yêu cầu đề ra.

Tính ứng dụng của sản phẩm.

Vận dụng các kiến thức vào thực tiễn để tạo ra sản phẩm.

Sản phẩm được tạo ra dựa trên quy trình thiết kế kĩ thuật.

2.5.3. Thiết kế bài kiểm tra Sau khi tổ chức hoạt động giáo dục STEM, cũng như các hình thức giáo dục khác, GV phải đánh giá học sinh bằng bài kiểm tra. Bài kiểm tra đánh giá là một công cụ quan trọng, kiểm tra lượng kiến thức sau khi thực hiện bài học STEM. Thứ nhất, bài kiểm tra giúp GV hiểu rõ việc học tập của học sinh, có cơ sở để phát hiện những thiếu xót trong kiến thức, kĩ năng và năng lực để kịp thời sửa chữa, bổ sung cho HS, đồng thời đánh giá khả năng vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn của HS. Thứ hai, bài kiểm tra của HS còn có tác dụng trong việc phát triển toàn diện, giúp HS hình thành thói quen, kĩ năng, năng lực trong học tập cũng như nhận thức nhạy bén, giải quyết các vấn đề trong cuộc sống thực tiễn.

Mỗi bài kiểm tra đều gắn liền với nội dung bài học STEM. (Bài kiểm tra đã được trình bày cụ thể trong các chủ đề ở mục 2.4).

71

Tiểu kết chương 2 Phân tích cấu trúc nội dung, mục tiêu phần Ancol chương “Dẫn xuất halogen.

Ancol – Phenol“ Hóa học 11 cho thấy, mục tiêu và nội dung phần Ancol hoàn toàn phù hợp với bản chất và mục tiêu giáo dục STEM. Bản thân nội dung của môn Hóa học nói chung và phần Ancol nói riêng đã mang tính tích hợp. Vì vậy, đây là cơ sở rất tự nhiên cho đề xuất dạy học phần Ancol – Hóa học 11 theo định hướng giáo dục STEM. Tuy nhiên, để vận dụng thành công tử tưởng này trong dạy học thì cần dựa trên những nguyên tắc nhất định.

Trong chương này các nhiệm vụ cơ bản sau đã được giải quyết gồm: - Tiếp tục hoàn thiện cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học phần Ancol – Hóa học 11 theo định hướng giáo dục STEM. - Vận dụng lí luận ở chương 1 để xây dựng chủ đề và tổ chức thực hiện dạy học STEM, xây dựng các ví dụ minh họa học tập phần Ancol – Hóa học 11 theo định hướng giáo dục STEM. - Xây dựng các bảng kiểm quan sát; câu hỏi và bảng tự đánh giá; thiết kế bài kiểm tra năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn ở HS. Để kiểm nghiệm giá trị khoa học của các kết quả nghiên cứu, chương tiế theo, nghiên cứu sẽ trình bày kiểm nghiệm, đánh giá những kết quả thực tiễn khi sử dụng chủ đề giáo dục STEM để dạy học phần Ancol – Hóa học 11 ở trường phổ thông.

72