Issuu

DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

vectorstock.com/38310230

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

XÂY DỰNG VÀ THIẾT KẾ KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM TRONG MÔN HÓA HỌC Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG MỚI 2018 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

ĐẠI H Ọ C HUÉ T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C SƯ P H Ạ M KHOA HOA HỌC Bộ m ôn: P h ư ơ n g p h áp dạy học H oá học

TÀI LIỆU TÀI LIỆU HỖ TRỢ Sinh viên sư phạm ............ ¿ 0 ' . DẠY HỌC STEM TRONG MÔN HÓA HỌC Ả ~

ghiên cứu sinh: Nguyễn Thị Thùy Trang Ng

Huế, 2018 <

Ễ

MỞ ĐẦU Để tạo nguồn nhân lực yêu khoa học cơ bản và có năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, M ỹ đã quyết định đẩy m ạnh công cuộc cải cách giáo dục và STEM. Ở Việt Nam, những năm gần đây giáo dục STEM đã được quan tâm thể các văn bản, Chỉ thị của Đảng, N hà nước, Bộ giáo dục và Đào tạo. Tài liệu

ẹn qua

............ .. xây dựng nhằm

hỗ trợ sinh v iẽ ifc y b h a m Hóa học nâng cao nhận

dục STEM; Hiểu

được bản c n l ^ ^ h ì n h thức tổ chức dạy học S T n M tro n g các m ôn học ở trường phểyW|ftg, qặc biệt trong m ôn Hoá học; (mng aịp quy trình, cách thức thiết kế về STEM; cung cấp m ột số chủ đề L dạy học STEM minh họa trong m ôn Hoá ^h ọ c. Chúng tôi hi vọng đây sẽ là tài liệu hỗ trợ sinh viên sư phạm hóa dưới sự hướng dẫn của gi Chương trình giáo dục Trong quá trình b mong nhận được và các bạn si

uyện và phát triển được năng lực dạy học STEM giúp các em có thể đáp ứng yêu cầu khi thực hiện 2018 sau khi tốt nghiệp. tài liệu không thể tránh khỏi thiếu sót, chúng tôi rất

ý từ các chuyên gia, các Thầy Cô giáo, các bạn đồng nghiệp để tài liệu được hoàn thiện hơn. Tác giả N guyễn Thị Thùy Trang

M Ụ C LỤ C Mô đun 1. M Ộ T SỐ VẤN Đ Ề CH U N G VỀ G IÁ O DỤC STEM I. M ục t i ê u ......................................................................................................... II. T ài liệu th am k h ả o .................................................................................... I I I . Giới thiệu chung về mô đun IV. Nội d ung mô đ u n ......................................................... 1.1. Vài nét về lịch sử p h á t triển giáo dục STEM 1.2. K hái niệm và chu trìn h S T E M ......................... 1.2.1. K h ái niệm S T E M ....................................... 1.2.2. C hu trìn h S T E M ........................................ 1.3. K hái niệm , m ục tiêu giáo dục STEM 1.3.1. K hái niệm giáo dục STEM 1.3.2. M ục tiêu giáo dục STEM 1.3.3. P h ân loại S T E M ................ 1.4. M ột số p h ư ơ n g p h áp và k ĩ th u ậ t dạy học tích cực tro n g dạy học S T E M .... 8 1.4.1. D ạy học khám p h á (inquiry-based le a rn in g ) .............................................. 8 1.4.2. D ạy học d ự án (P ro ject - based le a rn in g )..................................................10 1.4.3. D ạy học giải quyết vấn đề (Problem - based le a rn in g ).......................... 11 1.4.4. K ĩ th u ậ t dạy h ệ c .....S t ..................................................................................... 12 1.5. Đ án h giá tro n g d ạy học S T E M .................................................................................15 1.5.1. N guyên tắc đ án h g iá ..........................................................................................15 1.5.2. C ác yêu cầu đ án h g iá ........................................................................................ 15 1.5.3. C ác công cụ đ ánh g iá ........................................................................................ 16 Mô đun 2. XAY D ự N G VÀ T H IẾ T K Ế K Ế H O Ạ C H DẠY H Ọ C CH Ủ ĐỀ STEM TR O N G M Ô N H Ó A H Ọ C Ở TR Ư Ờ N G PH Ổ T H Ô N G ....................................17 I. M ục t i ê u .....................................................................................................................................17 II. Tài liẹữt

am k h ả o ................................................................................................................ 17

I I I . Giới thiệu chung về mô đ u n .............................................................................................17 ội d ung mô đun 2 .............................................................................................................. 18 C ác đặc trư n g của chủ đề S T E M ............................................................................. 18 2.2.

C ác nguyên tắc xây dựng chủ đề S T E M ...........................................................18

2.3. Q uy trìn h th iế t kế và tổ chức th ự c hiện chủ đề S T E M tro n g m ôn H oá học tại trư ờ n g phổ th ô n g .......................................................................................................... 19 2.4. G ợi ý các chủ đề S T E M tro n g dạy học m ôn H oá học T H P T ......... 2.5. M inh họa chủ đề S T E M ..............................................................................................10 2.5.1. C h ủ đề S T E M “ C hế tạo tên lử a p h ản lực” ............................................... 10 2.5.2. C h ủ đề S T E M “ T hiết kế th iế t bị lọc nư ớc sinh h o ạ t” ............................22 2.5.3. C hủ đề STE M “ C hế tạo nư ớc rử a chén từ nguyên liệu thiên nhiên”33 V. VẬN D Ụ N G ........................................................................................................................... 46 5.1. Bài tập n hận th ứ c về dạy học S T E M .................................................................... 46 5.2. Bài tập tình huống rèn kĩ n ăng đơn lẻ.........Ị L

.1.............................................46

5cảnh Ỉ 1' cụ th ể có liên r hệ nă Ivới2icác ! ácộđ tĩ n gcần 't nội dung kiến th ứ c tro C T git m ônq uyí H oá ’ học và các m ôn học th u ộ c lĩnh vực S T E M để xây dự ng chủ đề S T E M ..............46 5.2.2. B T T H rèn k ĩ n ăng 3: Đề x u ất tên và xác định các th ô n g tin chung của chủ đề (m ục tiêu, nhiệm vụ, sản phẩm và tiêu chí đ án h giá sản phẩm của chủ đề S T E M ).......................................................................................................47 5.2.3. B T T H rèn k ĩ n ăng 4: X ây dự ng tiến trìn h tổ chứ c dạy học chủ đề, lự a chọn P P , K T D H tích cực, IC T sử d ụ n g tro n g tổ chức dạy học chủ đề tích hợp S T E M ............................................................................................................. 49 5.2.4. B T T H rèn k ĩ n ăn g 5: T h iết kế các h o ạt động học tậ p cụ th ể cho chủ đề S T E M .........................................................................................................................49 5.2.5. B T T H rèn k ĩ n ăng 6: T h ự c hiện các h o ạt động dạy học chủ đề S T E M theo K H D H đã th iết k ế ................................................................................55 V I. P H Ụ L Ụ C ............................................................................................................................. 56 1. C ác m ục tiêu p h á t triể n bền vữ ng (m ục tiêu toàn cầu) .............................................56 2. Tiêu C h u ẩ n K hoa H ọc T hế H ệ Tiếp Theo (N G S S )................................................... 58 3. M ô h mh ^ ạy học 5 E ............................................................................................................. 60 T ài liệu th am khảo .................................................................................................................... 61

D AN H M Ụ C C H Ữ V IẾ T T Ắ T VÀ IC O N HS HS GV THPT

GV Trung học phổ thông

CTGDPT

Chương trình giáo dục phổ thông

KHTN

Khoa học tư nhiên

PPDH

Phương pháp dạy học

KTDH

K ĩ thuật dạy học

ICT

Công nghệ thông tin và truyền thông

Mô đu n 1

M Ộ T SỐ VẤN Đ Ề C H U N G V Ề G IÁ O DỤC STE M

I. Mục tiêu Sau khi nghiên cứu xong mô đun này sinh viên có thể: Trình bày, giải thích, minh 1

A .

họa được m ột số van đê vê: + Khái niệm giáo dục STEM + Mục tiêu của GD STEM + Các cách phân loại STEM + Chu trình STEM và chỉ rõ vai trò của các lĩnh vực trong giáo dục STEM, m inh họa được bằng các ví dụ cụ thể. + M ột số PPDH, KTDH tích cực trong dạy học STEM + M ột số phương pháp và công cụ đánh giá năng lực HS trong giáo dục STEM Phát triển được năng lực làm việc nhóm, năng lực giao tiếp và hợp tác, giải

II. Tài liệu tham khảo [1]. Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường (2018), Lí luận dạy học hiện đại: Cơ sở đổi mới mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học, NXB Đại học Sư phạm. [2]. Bộ GD&ĐT (2010), Dạy và học tích cực: Một số phương pháp và kĩ thuật dạy học, NXB Đại học Sư phạm. [3]. Công văn 5555/BGDĐT - GDTrH ngày 08/10/2014 [4]. http://lophochoaonline.com/ III. Giới thiệ

mô đun

Mô đun này giú trang bị cho SV những hiểu biết vê dạy học tích hợp, dạy học STEM, DH tí tích cực. các PPDH hời gian dành cho mô đun 1-5 tiết i dung mô đun các thông tin dưới đây . Vài nét về lịch sử phát triển giáo dục STEM Trong những năm 1990, Quỹ khoa học quốc gia Mỹ (NSF) bắt đầu sử dụng từ “SMET” là từ viết tắt thay cho Khoa học hoặc Toán học hoặc Kĩ thuật hoặc Công nghệ. Tuy nhiên, phát âm của SMET rất giống với từ “smut” (từ nói tục), từ đó thuật ngữ STEM ra đời. NSF đã sử dụng 1

từ “tích hợp” (integration) để mô tả sự kết hợp giữa các lĩnh vực đó lại với nhau [19]. Từ đó, STEM ra đời nhằm giải quyết mối lo ngại HS không thể theo kịp và thậm chí có thể bị bỏ lại phía sau trong cuộc đua kinh tế toàn cầu. Tuy nhiên khái niệm này không phải là một cách tiếp cận mới đối với giáo dục, trên thực tế, phong trào giáo dục STEM bắt nguồn từ một phong trào giáo dục trong thời kì đỉnh cao của cuộc đua vũ trụ năm 1958. Lịch sử, quá trình phát triển, tầm quan trọng của giáo dục STEM cũng đã được nghiên cứu tìm hiểu bởi các tác giả Morrison, Amanda Roberts, David W. White, William E. Dugger, Ryan Brown, ... [13], [17], [18]. Trong CT Trung học phổ thông (THPT) của Pháp, giáo dục STEM được dành thời lượng đáng kể. Trong năm đầu tiên, HS được tham gia vào chủ đề khám phá có liên quan đến STEM như: Công nghệ sinh học; Y tế và xã hội; Phát minh và đổi mới công nghệ, kĩ thuật, ... [14]. Ở Anh, CT hành động nhằm thúc đẩy giáo dục STEM diễn ra năm 2016 bao gồm 4 nội dung chính [8] gồm: (1) tuyển dụng GV dạy STEM, GV các môn học khác nhau cùng hợp tác để xây dựng một vấn đề; (2) nâng cao trình độ của GV; (3) cải tiến và làm phong phú hơn CT học; (4) phát triển cơ sở vật chất hỗ trợ cho việc dạy và học. Giáo dục STEM ở Anh là một định hướng chứ không phải một môn học. Trong những năm gần đây, giáo dục STEM đã xuất hiện ở Việt Nam bắt đầu từ các cuộc thi Robot dành cho học sinh phổ thông do các công ty công nghệ tại Việt Nam triển khai. Có thể kể đến là cuộc thi Robotics của công ty DTT Eduspec được tổ chức từ năm 2012, cuộc thi Robotics make X 2019 của công ty cổ phần Robot công nghệ cao STEAM Việt Nam, % một số cuộc thi robocon của các hãng như Lego, ... Tiếp đó là những hội thảo chính thức tập trung vào các môn học mới như robot, khoa học dữ liệu theo định hướng giáo dục STEM do công ty DTT Eduspec tổ chức. Từ đó đến nay giáo dục STEM đã bắt đầu có sự lan toả với nhiều hình thức, nhiều cách thức thực hiện, nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau nhưng hầu hết là cuộc chơi của các công ty tư nhân tại các thành phố lớn và một số hoạt động phong trào tại nhiều địa phương. Nhận thấy vai trò của giáo dục STEM như là một giải pháp quan trọng và hiệu quả trong đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục Việt Nam sau năm 2015. Năm 2016 Bộ Giáo dục và Đào tạo đã phối hợp với Hội Đồng Anh triển khai chương trình thí điểm về giáo dục STEM cho 14 trường THCS và THPT tại các tỉnh thành như Hà Nội, Hải Dương, ' g, Quảng Ninh và Nam Định [7], [9]. Giáo dục STEM đã được Đảng, Nhà nước, ________ Việt Nam quan tâm thể hiện qua các văn bản chỉ đạo, hướng dẫn thực hiện và ^ ổp mới giáo dục. Các văn bản cụ thể gồm Nghị quyết số 29/NQ-TW Hội nghị lần thứ 8 của BCHTW Đảng về đổi mới căn bản, toàn diện GD&ĐT [1], Chỉ thị số 16/ CT-TTg ngày 4/5/2017 của Thủ tướng chính phủ về việc tăng cường tiếp cận cuộc CMCN lần thứ

4 [12], Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/8/2020 của BGD&ĐT về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học [4]. 1.2.

Khái niệm và chu trình STEM

1.2.1. Khái niệm STEM STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technoloị

Lg nghệ),

Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Science (viết số ít và đứng một mình) được hiểu là các môn khoa học tự nhiên Science

(Vật lý, Hoá học, Sinh học, Tin học, Khoa học trái đất và không gian) để phân biệt với social sciences (viết số nhiều) là các môn khoa học xã hội. Nó là hệ thống tri thức chủ yếu thông qua quan sát và giải thích các hiện tượng trên thế giới mang tính chất quy luật. Science cũng hiểu là tư duy khoa học, quy trình nghiên cứu khoa học.

Technology

Technology: được hiểu là kiến thức, kĩ năng môn Công nghệ hoặc theo nghĩa chung là tổng thể các công cụ, thiết bị, hay quá trình đã được thiết lập/ sử dụng trong suốt quá trình triển khai tạo thành sản phẩm.

Engineering

Engineering: là quá trình tạo ra các đồ vật/ sản phẩm mà không có trong tự nhiên. Có thể hiểu là nội dung/ kiến thức về kĩ thuật thực hiện có thể nằm trong bộ môn Công nghệ, có thể là vẽ kĩ thuật, thiết kế kĩ thuật, quy trình thiết kế kĩ thuật.

Mathematics Mathematics: trình, mô

iểu là kiến thức, kĩ năng toán học(công thức, phương ọc), tư duy toán học, GQVĐ toán học.

Toán học là lĩnh vực đan xen vào tất cả các bước thực hành khoa học và công nghệ, ngay cả trong quá trình chế tạo và sản xuất thiết bị vì luôn cần đến sự tính toán từ các phương trình và mô hình toán học. Như vậy trong các yếu tố của STEM, toán học hướng đến mục tiêu giải quyết các vấn đề gắn liền với khoa học, kĩ thuật và công nghệ. Nền tảng của giáo dục STEM chính là giáo dục khoa học. Ở Mỹ, giáo dục khoa học được xem là ngành khoa học nghiên cứu cơ bản và nền tảng giúp đẩy mạnh nền khoa học phát triển. Thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh đó là ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp [10]. Ngữ cảnh

%iáo dục được diễn giải

ở nhiều cấp độ như: chính sách, CT, nhà trường, môn học, bài học

hoạt động STEM. Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc hc áacy lhĩnohạ ác lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, ví dụ: Nhóm ngành nghề về CNTT,

Điện tử và Truyền thông, ... [11]. Như vậy, để tránh gây nhầm lẫn trong diễn đạt, cần lựa chọn các từ đi kèm với STEM sao cho chuẩn xác ý nghĩa các vấn đề liên quan đến STEĨ 1.2.2. Chu trình STEM Để giải quyết một vấn đề tương đối trọn vẹn trong chủ đề/ bài học STEM, HS hải thực hiện QTNCKH để chiếm lĩnh kiến thức mới và sử dụng QTTKKT để tạo ra công ghệ mới phỏng theo chu trình STEM. Trong hình 1.7, chu trình STEM [15] được mô tả cụ thểnhư sau:

Hình 1.1. Chu trình STEM và QTNCKH, QTTKKT - “Science” trên mũi tên màu xanh lá cây từ “Technology” sang “Knowledge” thể hiện QTNCKH. Các nhà khoa học sử dụng các công nghệ hiện có để tìm hiểu thế giới tự nhiên và đưa ra các giải thích dựa trên những bằng chứng thu được từ các nghiên cứu khoa học, từ đó phát minh ra các "Kiến thức" khoa học mới thông qua các bước trong QTNCKH (sơ đồ bên Phải). - “Engineering” trên mũi tên màu xanh lam từ “Knowledge” sang “Technology” thể hiện QTTKKT. Các kĩ sư sử dụng "Kiến thức" khoa học để thiết kế, sáng tạo ra công nghệ mới thông qua các bước trong QTTKKT (sơ đồ bên trái). - Toán học là công cụ được sử dụng để thực hiện hai quy trình trên. - Hai^ y^ n^ trên tiếp nối nhau, khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học - kĩ thuật theo mô hình "xoáy ốc" và sau mỗi chu trình thì lượng kiến thức khoa học tăng lên, cùng với nó là công nghệ phát triển ở trình độ cao hơn. Chu trình STEM là một dấu hiệu để phân biệt giáo dục STEM với các loại hình giáo dục khác. Đây cũng là sự tiếp cận liên môn trong giáo M, mặc dù kiến thức mới mà HS cần phải học để giải quyết vấn đề trong chủ đề STEM ể có thể chỉ thuộc một môn học.

1.3. Khái niệm, mục tiêu giáo dục STEM 1.3.1. Khái niệm giáo dục STEM Vê khái niệm giáo dục STEM có nhiêu cách phát biểu khác nhau. Hiện nay, có ba cách hiểu chính vê GD STEM là: - Giáo dục STEM là một CT nhằm cung cấp, hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau ĐH [16]. Đây là nghĩa rộng khi nói vê giáo dục STEM. - Giáo dục STEM là một PP học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc HS được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nên kinh tế mới [20] . - Giáo dục STEM là PP tiếp cận, khám phá trong dạy và học giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đê STEM và một hoặc nhiêu môn học khác trong nhà trường [19]. Theo quan niệm này Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp từ 2 lĩnh vực vê Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Trong CTGDPTTT 2018 khái niệm: Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đê thực tiễn trong bối cảnh cụ thể [3]. Như vậy, các định nghĩa mặc dù có khác nhau, nhưng đêu có chung các từ khóa là liên ngành, thực tiễn và bối cảnh cụ thể. Trong luận án này, chúng tôi đã định nghĩa giáo dục STEM vẫn đảm bảo ba từ khóa trên và bổ sung thêm cách thức HS giải quyết vấn đê STEM như sau: Giáo dục STEM là một PP học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc HS áp dụng các kiến thức khoa học và toán học để tao ra công nghệ bằng con đường kĩ thuật trong những bối cảnh cụ thể, tao nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp, cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khả năng canh tranh trong nền kinh tế mới. Dựa vào khái niệm này, người dạy có thể phân biệt được giáo dục STEM với các mô hình, loại hình giáo dục khác từ đó xác định được nội dung tích hợp của các lĩnh vực STEM trong bài học/ chủ đê STEM; phân biệt được sự đóng góp của công nghệ và kĩ thuật - 2 lĩnh vực thường gây nhầm lẫn, dựa vào khái niệm có thể nhận ra công nghệ là sản phẩm của quá trình kĩ thuật; thiết kế các nhiệm vụ, hoạt động dạy học, đánh giá phù hợp với giáo dục STEM nhằm đáp ứng yêu cầu cần đạt của CTGDPT được quy định. ^

............................................

1.3.2. Mục tiêu giáo dục STEM

Phát ừiển năng lực đặc thù STEM: Thông qua chương trình

Hí^hình thành và

phát triển năng lực STEM - là khả năng hiểu biết và vận dụng các kiến thức trong bốn lĩnh vực STEM. Mục tiêu này không phải là để HS trở thành những nhà toán học, nhà khoa học, kĩ sư hay những kĩ thuật viên mà là phát triển cho HS các kĩ năng có thể được sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay. HS biết liên kết kiến thức các lĩnh vực STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn, biết sử dụng, quản lí và truy cập công nghệ, biết quy trình khoa học tìm ra kiến thức, biết quy trình kĩ thuật để làm ra sản phẩm. Phát triển năng lực cốt lõi: Thông qua các hoạt động học tập gắn liền với các chủ đề giáo dục STEM, góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học Định hướng nghề nghiệp: Giáo

sẽ tạo cho HS có những kiến thức, kĩ năng

mang tính nền tảng cho việc học tập ở cic

học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong

tương lai của HS. 1.3.3. Phân loại STEM Có nhiều loại hình giáo số cách phân loại được đề cập

sTEM

khác nhau tùy theo cơ sở phân loại khác nhau. Một

hổ biến như sau:

Dựa trên&bcác1Emhvrrr

Dụra TÍũ Qiụrđí.L'háạy hạc

SUM

STEMdâv đũ ■vin cự1?fciánthii; cmcả bôn lìnhvục STEMaầGQVĐ

SUM ọrbãn

SUM khnjA ■chi cán vạn kiên [hứi 2'4 ttfih vựcSTEMtrỗt=n

SUM m ẻ rộ Ij E ■eóíứiửiiĩki=n thứ; namÍIĨCii íhươn? trinhvàÊGK.

■ đuạrc. xày dụns tr=n ỉõki=n thúc troiiE C T G D F T

SĨIM kiỉutạũ ■HS 'ró&QVĐ vrè lìnhhỂi áuợ; tri [hức mới. STEM vận dụDg ■ H ỉ GQVE iiổarjcoaĩ

nhữnĩ ki4n thú1.?£i bọc.

Ngoài ra còn có các cách phân loại khác nữa như: SltM phât trnín f)4ng luc ____________ Phán loai theo mục tléu

IIM

Phán (oại rtieo nội dung

Ị

J — SnttM aaẾl------

/---------------------------------------\

STEMđiydu

Tư ché tao sin phám đan gấAn

______

------— —

, . . __ .

____ . . __ ,

â___

Phá n loại theo phương pháp dạy học

giáo dutSĨEM ^ y ______ *

STFMphạt t nl n t hoi auen t u duv kl thuil

.............. .................

I1 Thực h inh ST IM ___________ ịr * _

— K.

y—

-----

-------

Oc ọa me ì ht Mr véSTtM______

STEM trooo lớp ho<___________ Phán loai theo đia điém

!>*>_ỊỊV----------------

‘

V Trung ĩámISTEM_________ l Trềi nghiệm thục 9ế STtM______

\ \

STEM tái chề P h in lo a i t h e o p h ư ơ n g t ié n

ị

5 T E M ro b o tK .

' VĨTMtrong nhông thi nqtu^m

Tương ứng với các cách phân loại này, công văn số 3089 đã hướng dẫn một số hình thức tổ chức giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông [4] như sau: ❖ Dạy học các môn khoa học theo bài học STEM: Nội dung bài học STEM bám sát nội dung CT của các môn học nhằm thực hiện CTGDPT theo thời lượng quy định của các môn học trong CT theo hướng tiếp cận tích hợp nội môn hoặc tích hợp liên môn. HS được chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu học tập để tiếp nhận và vận dụng kiến thức thông qua các hoạt động như lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu thiết kế; chia sẻ, thảo luận, hoàn thiện hoặc điều chỉnh mẫu thiết kế dưới sự hướng dẫn của GV nhằm thực hiện bài học STEM. ❖ Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM: Hoạt động trải nghiệm STEM được tổ chức thông qua hình thức câu lạc bộ hoặc các HĐTN thực tế; được tổ chức thực hiện theo sở thích, năng khiếu và lựa chọn của HS một cách tự nguyện. Nhà trường có thể tổ chức các không gian trải nghiệm STEM trong nhà trường; giới thiệu thư viện học liệu số, thí nghiệm ảo, mô phỏng, phần mềm học tập để HS tìm hiểu, khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Tăng cường sự hợp tác giữa trường trung học với các cơ sở giáo dục ĐH, cơ sở nghiên cứu, cơ sở giáodục nghề nghiệp, doanh nghiệp, hộ kinhdoanh, các thành phần kinh tế -xã hội khác và gia đình để tổ chức có hiệu quả các HĐTN STEM phù hợp với các quy định hiện hành. ❖ Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật: Hoạt động này dành cho những HS \ có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kĩ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn; thông qua quá trình tổ chức dạy học các bài học và HĐTN STEM phát hiện các HS có năng khiếu để bồi dưỡng, tạo điều kiện thuận lợi HS tham gia NCKH, kĩ thuật.

Đối với cách phân loại dựa vào phạm vi, trong luận án này chỉ tập trung vào STEM cơ bản và đối với hình thức tổ chức, luận án cũng chỉ nghiên cứu thực hiện đối với hình thức dạy học STEM trong môn học. Nghĩa là STEM thực hiện trong phạm vi CT học nhằm hướng đến tất cả HS đều được tham gia, các chủ đề STEM có thể thực hiện thay thế hoặc lồng ghép trong các bài học trên lớp. Như vậy, giáo dục STEM sẽ trở thành hoạt động dạy và học thường xuyên hơn là thực hiện theo phong trào trong từng thời điểm nhất định. 1.4. Một số phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực trong dạy học STEM Trong giáo dục STEM có thể dùng nhiều PPDH và hình thức tổ chức dạy học tích cực khác nhau. Một số PPDH tích cực, phù hợp, thường được sử dụng trong dạy giáo dục STEM như sau: 1.4.1. Dạy học khám phá (inquiry-based learning)

a. Khái niệm Dạy học khám phá là cách thức tổ chức dạy học, trong đó HS tự tìm tòi, khám phá phát hiện ra tri thức mới thông qua các hoạt động dưới định hướng của GV. b. Cách tiến hành ' _____ P ________ , ọc “ ■' '■ đ ........ây j s S Dạy học khám phá được xây dựng dựa trên thuyêt kiên tạo của Jean Piaget, thuyêt xây dựng của Jerome Bruner, mô hình học trải nghiệm của David Kolb. Hình 1.12 và hình 1.13 mô tả sự phát triển của dạy học khám phá. Trong hai hình này, bắt đầu là GV đặt câu hỏi định hướng, HS là người chủ động tự tìm câu trả lời cho câu hỏi đó (hay còn gọi là người khám phá) thông qua các bước giống như QTNCKH để tự tìm kiêm và tự xây dựng kiên thức mới.

ình 1.2. Mô hình đơn giản về chu

Hình 1.3. Mô hình học tập hiện đại dựa

trình học dựa vào khám phá [6]

vào khám phá [21]

Cụ thể, tiên trình dạy học khám phá gồm hai giai đoạn cơ bản. 8

Giai đoạn 1. Chuẩn bị: GV cần thực hiện các nội dung sau: r X ác định m ục đỉch về phẩm chất, N L cẩn hình thành cho HS

- X ảc định vẩn đề cẩn khám phả - X ác định cách thức th u thập d ừ liệu cho việc đánh giá HS - X ác định nội d u n s học tập HS cẩn đạt X ác định cách thửc báo cảo, đảnh sĩá kểt quả của h oạt độne

C huẩn bị học liệu: P h iêu học tạ p = phĩểu cung cấp thông tin, m ô hirứụ hình ảnh, thí nghiệm , ...

ở

Giai đoạn 2. Tổ chức học tập khám phá: Cách thức tổ chức thôns ciua ba bước như slli:

Đàm bảo H S xác định rỗ ván đè, mục đích, cách thửc khám phá G iao nhiộm vụ hpc rập

c. Sự phù hợp giữa dạy học khám phá với dạy học STEM Dạy học khám phá phù hợp để thực hiện trong giáo dục STEM bởi HS chủ động trong quá trình học như: chủ động đề ra kế hoạch, cách thức thu thập dữ liệu, cách thức xử lí các vấn đề phát sinh một cách sáng tạo nhằm đạt kết quả tốt nhất. HS có thể học sâu về các kiến thức khoa học, nâng mức nhận thức thành phân tích, đánh giá thay vì chỉ nhớ và hiểu. HS được rèn luyện các kỹ năng thích ứng với thế kỉ 21 như kĩ năng giải quyết vấn đề, giao tiếp, ra quyết định và sáng tạo, kĩ năng làm việc nhóm, tư duy phản biện. HS hiểu ợc bản chất của khoa học thông qua cách làm giống như nhà khoa học. HS được kích thích sự đam mê khoa học và công nghệ thông qua các trải nghiệm thực tế và thực hành QTTKKT thay vì chỉ tập trung học các lí thuyết và ghi nhớ các thông tin [6].

1.4.2. Dạy học dự án (Project - based learning)

a. Khái niệm Dạy học dự án là cách thức tổ chức dạy học, trong đó HS thực hiện một nhiệr tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lí thuyết và thực hành, tạo ra các sản phẩm có trình bày. b. Cách tiến hành GV cần xác định các mục tiêu hoặc yêu cầu cần đạt về phẩ

, NL của HS cần

đáp ứng sau khi hoàn thành dự án. Trong các hoạt động của d án như được trình bày trong sơ đồ dưới đây, HS chủ động, đóng vai trò trung tâm do ( sát, hỗ trợ tạo mọi điều kiện thuận lợi cho HS thực hiện. Các giai đoạn thực hiện gồm:

A 10

GV cần theo dõi, quan

c. Sự phù hợp của dạy học dự án với dạy học STEM Dạy học dự án là PPDH đáp ứng các quan điểm dạy học hiện đại như: định hướng J vào người học, định hướng hành động, quan điểm dạy học tích hợp, dạy học giải

"■■■■

đề. Dạy học dự án góp phần gắn lí thuyết với thực hành, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội, doanh nghiệp. Dạy học dự án có nhiều lợi thế trong việc thực hiện giáo dục STEM, bởi các chủ đề STEM thường diễn ra trong thời gian dài (nhiều tiết, nhiều tuần), không chỉ diễn ra trên lớp (lí thuyết, luyện tập, thực hành) mà còn diễn ra ở môi trường tự nhiên và xã hội xung quanh (như điều tra, khảo sát, thiết kế sản phẩm, ...). Thực hiện các dự án học tập để lồng ghép với các bài học trong thế giới thực là một hình thức hiệu quả trong giáo dục STEM. Bên cạnh đó, PPDH này thể hiện tính thực tiễn và tính ứng dụng kiến thức thống nhất kết hợp với quy trình tìm tòi khám phá, QTTKKT trong việc giải quyết vấn đề thực tiễn. Trong giáo dục STEM, dạy học sự án thể hiện được mục tiêu đặt ra là quá trình tìm tòi nghiên cứu hoặc định hướng một sản phẩm khoa học, công nghệ dựa trên QTTKKT [2]. 1.4.3. Dạy học giải quyết vấn đề (Problem —^ ageoTearning) a. Khái niệm Dạy học giải quyết vấn đề là cách thức tổ chức dạy học, trong đó HS được đặt trong một tình huống có vấn đề mà bản thân chưa biết cách thức, phương tiện cần phải nỗ lực tư duy để giải quyết vấn đề. b. Cách tiến hành Cách thức tiến hành được thực hiện theo các bước như sau:

GV cần tạo ra tình huống có vấn đề dưới dạng mâu thuẫn nhận thức giữa cái đã biêt với cái chưa biêt để HS mong muốn tìm tòi giải quyêt vấn đề mâu thuẫn đó. c. Sự phù hợp giữa dạy học giải quyết vân đề với dạy học STEM Giáo dục STEM đề cao đên việc hình thành và phát triển NL giải quyêt vấn đề và sáng tạo cho người học. Để giải quyêt vấn đề STEM, HS cần được đặt vào một tình huống, một hoàn cảnh (hoàn cảnh của chính HS hoặc hoàn cảnh của cộng đồng cần giải quyêt) phải tự tìm kiêm ra vấn đề để giải quyêt tìm tòi, nghiên cứu những kiên thức thuộc các môn học có liên quan đên vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiêt bị thí nghiệm, thiêt bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyêt vấn đề đặt ra [2]. Các PPD

ều có thể được sử dụng trong giáo dục STEM. Trong luận án này, các

PPDH chủ đ

c chủ đề STEM được sử dụng là dạy học dự án, dạy học giải quyêt

vấn đề, dạy học kh ám phá. Trong từng hoạt động dạy học cụ thể, chúng tôi phối hợp một cách phù hợp, linh hoạt, đa dạng thêm một số PPDH khác như đàm thoại, trực quan, thuyêt trình, ... sao cho phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS. 1.4.4. Kĩ thuật dạy học g dạy học STEM có thể sử dụng các kĩ thuật dạy học như: KWL (K - Know: những tiều

đã biêt, W - Want: những điều muốn biêt, L - Learning: điều đã học được), KLEWS (K -

w * điều đã biêt, L - Learning: điều đã học, E - Evidence: bằng chứng thu thập được, W ondering: các câu hỏi đặt ra tiêp theo, S - Scientific concepts or principals: khái niệm, nguyên

tắc, luận giải khoa học), Động não (Brainstorming), Sơ đồ quan hệ (Affinity diagram), Sơ đồ tư duy 1.4.41. K ĩ thuật KLEWS Bảng KLEWS được phát triển từ bảng KWL. Bảng KWL thường chỉ đề cập đến những gì HS được học một cách chung chung, trong khi bảng KLEWS tập trung nhấn mạnh đến yếu tố bằng chứng thông qua các quan sát thực nghiệm - một đặc trưng quan trọng trong lĩnh vực khoa học. Với kĩ thuật KLEWS, HS học STEM có được cơ hội rèn luyện tư duy logic và tư duy tranh luận dựa trên chứng cứ (evidence) và thông tin khoa học (mặc dù không phải tất cả các quan sát đều là thông tin khoa học), kích thích tính tò mò, tưởng tượng và mong muốn khám phá khoa học sâu hơn nữa của HS nhờ vào bước tự đặt các câu hỏi (wondering) tiếp theo. Kết thúc bảng KLEWS là những khái niệm khoa học (scientific concepts) hoặc những định lý khoa học (scientific principles) và cả những luận giải khoa học (scientific reasoning). Kĩ thuật KLEWS dựa trên học thuyết kiến tạo - học dựa trên những điều đã biết để phát triển thêm những kiến thức mới, và học thuyết thay đổi nhận thức (theory of conceptual change). Các bước sử dụng bảng KLEWS [90]: (1) Viết câu hỏi quan trọng ở đầu biểu đồ. Câu hỏi này hướng dẫn toàn bộ bài học và được xem lại nhiều lần thông qua quan sát và thảo luận. (2) Bắt đầu với cột "K": Xác định những gì HS đã biết bằng cách đặt câu hỏi và yêu cầu HS viết câu trả lời vào một ghi chú sau đó đặt ghi chú dưới cột K. (3) Di chuyển đến cột "E": Yêu cầu HS cung cấp bằng chứng. Ghi nhận xét của HS vào cột E (chuẩn NGSSyêu cầu HS tự quan sát hơn là được cung cấp nội dung). (4) Di chuyển đến cột "L": Cột này hiển thị những gì HS đã học được từ những quan sát (Điều này liên quan đến các khái niệm xuyên suốt trong NGSS). (5) Cột “W” cho HS cơ hội để tự hỏi về một số quan sát. HS viết những thắc mắc của mình vào ghi chú và dán chúng vào cột “W”. Nếu HS phát hiện ra các câu trả lời trong suốt bài học thì các câu trả lời đó sẽ được chuyển sang cột L. (6) Cột “S” là cột cuối cùng được hoàn thành. Nó bao gồm các hiểu biết Khoa học và giúp HS phát triển tri thức về khoa học. Ví dụ: Khi dạy học chủ đề tinh bột, bảng KLEWS có thể thiết kế như sau: Nội dung

X♦ r

K (Know) Những điêu em đã biêt vê

L (Learning) Những điều em hoc đươc về

E (Evidence) Những băng chứng em tìm đươc

W (Wondering) Những điều em còn băn khoăn về

S (scientific concepts) Các khái niệm hoặc nguyên tắc khoa

Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên của tinh bột Cấu trúc phân tử của tinh bột_____ Tính chất hóa học cơ bản của tinh bột 1) Liệt kê các TCHH 2) Tiến hành thí nghiệm 3) Mô tả các hiện tượng thí nghiệm, giải thích được T c h h _________ Vai trò của tinh bột đối với sức khỏe___________ Sự chuyển hóa của tinh bột trong cơ thể Sự tạo thành tinh bột trong cây xanh Simple-carbs Complex-carbs Ứng dụng Khác 1.4.4.2. K ĩ thuậ, Sơ đồ quan hệ là một kĩ thuật để tổ chức thông tin, sắp xếp các thông tin bằng lời nói thành một mô hình trực quan. Sơ đồ quan hệ là một công cụ đơn giản để giải quyết vấn đề sau khi nhóm HS động não đề xuất ý tưởng nhưng khó tổng hợp được kết quả bởi quá nhiều ý tưởng rời rạc. dụng kĩ thuật sơ đồ quan hệ [22]: 1) Xác định vấn đề: Viết vấn đề lên bảng hoặc giấy to. (2) Tạo ra ý tưởng: Sử dụng kĩ thuật tạo ý tưởng (ví dụ: động não). Sử dụng các thẻ mục hoặc các ghi chú để ghi lại ý tưởng. (3) Nhóm các ý tưởng thành từng nhóm liên quan 14

(4) Tạo thẻ ái lực: Với mỗi một nhóm ý tưởng, tạo thẻ ái lực để mô tả toàn bộ nhóm ý tưởng trong một câu ngắn gọn.

(5) Nhóm các thẻ ái lực liên quan: Đặt tất cả các ý tưởng đơn lẻ trong một nhóm dưới thẻ ái lực của chúng, sau đó nhóm các thẻ ái lực liên quan vào một nhóm rộng hơn. (6) Tạo một sơ đồ quan hệ: Đặt tất cả các ý tưởng và thẻ ái lực lên bảng đen hoặc tờ giấy to. Phác thảo các nhóm lớn và đặt thẻ ái lực ở đầu mỗi nhóm. Tiếp tục như vậy cho đến cấp cuối cùng là từng ý tưởng. Kết quả là sẽ thu được một cấu trúc phân cấp có giá trị về vấn đề đang giải quyết. Tóm lại, các PPDH, KTDH tích cực chủ đạo trong các chủ đề STEM được sử dụng trong luận án này là dạy học dự án, dạy học giải quyết vấn đề, dạy học khám phá, dạy học 5E, kĩ thuật KLEWS, kĩ thuật KWL, kĩ thuật động não, sơ đồ tư duy, sơ đồ quan hệ. Tuy nhiên, các PPDH, KTDH đều có thể được sử dụng trong giáo dục STEM, trong từng hoạt động dạy học cụ thể, có thể phối hợp một cách phù hợp, linh hoạt, đa dạng thêm một số PPDH, KTDH khác như đàm thoại, thuyết trình, khăn trải bàn... sao cho phát huy được tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS. 1.5. Đánh giá trong dạy học STEM 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 PP, hình thức tổ chức dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, mang lại 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 nhiệmvới

kết quảhọc tập của mình,

từ

đó kích thíchhứngthú họctập,

nâng cao hiệu quả học tập của người học [5]. 1.5.1. Nguyên tắc đánh giá Đặc điểm của giáo dục STEM là định hướng sản phấm,PPDH là dạy học dự án, dạy học khám phá, ... Do đó, việc đánh giá thường xuyên, đa dạng hóa các hình thức và công cụ đánh giá là rất cần thiết. GV có thể đánh giá HS dựa trên các hoạt động trên lớp, trình bày, báo cáo sản phấm, ... Vì vây, đánh giá cần đảm bảo các nguyên tắc sau:

+ 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 phấm chất và NL của HS thông qua mức độ đạt

chuấn ki ến thức, kĩ năng, thái độ và các biểu hiện NL, phấm chất của HS. Đánh giá vì sự phát triển của người học. l .5.2. +Các ' yêu cầu đánh giá Đánh giá kết quả học tập của HS trong giáo dục STEM cần đáp ứng các yêu cầu sau: 15

+ Đánh giá quá trình học tập của HS: GV sẽ thu thập được các thông tin phản hồi về nhận thức của HS, kết quả học tập qua từng giai đoạn, qua từng nhiệm vụ học tập chứ không chỉ là sản phẩm cuối cùng. Từ đó, GV đưa ra những tác động sư phạm cần thiết điều khiển hoạt động học tập của HS nhằm đạt kết quả tốt nhất. + Nội dung đánh giá HS chú trọng về đánh giá NL và phẩm chất: Đây là mục tiêu chính được đặt ra trong từng bài học theo định hướng đổi mới giáo dục. + Đánh giá kết quả học tập cá nhân: Điều này là bắt buộc vì theo quy chế đào tạo. Bênh cạnh đó, việc đánh giá kết quả học tập cá nhân giúp GV đối chiếu với mục tiêu dạy học đã xây dựng cũng như PPDH đã sử dụng. Kết quả học tập cá nhân luôn có những tác động tới nhận thức, tư duy, tình cảm của HS. + Đánh giá kết quả học tập nhóm: Thông qua giáo dục STEM, HS còn có cơ hội phát triển những kĩ năng mềm như kĩ năng giao tiếp, hợp tác, làm việc nhóm, ... 1.5.3. Các công cụ đánh giá Việc đánh giá cần căn cứ, bám sát vào mục tiêu dạy học. Mục tiêu trong giáo dục STEM là mục tiêu phát triển phẩm chất, NL của HS do đó đánh giá trong giáo dục STEM là đánh giá NL. Mục tiêu dạy học thể hiện ở 3 yếu tố: Nội dung cốt lõi cần đạt, hành vi cần thực hiện và mức độ chất lượng cần có của hành vi. Các công cụ thu nhận thông tin để đánh giá quá trình, đánh giá kết quả trong giáo dục STEM bao gồm: Công cụ thu thập thông tin

Thông tin thu được

Công cụ đánh giá

Câu hỏi, bài kiểm tra

Câu trả lời, bài làm

Rubric: đánh giá bằng

Phiếu điều tra

Kết quả điều tra

cách mô tả các tiêu chí

Yêu cầu về hồ sơ học tập

Hồ sơ học tập của HS

đánh giá bài học, bài

Phiếu học tập

Câu trả lời phiếu học tập

tập, bài làm, công việc,

Câu hỏi phỏng vấn

Câu trả lời phỏng vấn

Nhiệm vụ dự án

Sản phẩm dự án

Nhiệm vụ, hành động

Các video

Nhật kí nhóm/ cá nhân Đánh giá kết quả: bài thi NL

Câu trả lời trong bài thi

Bài thi đánh giá NL

XÂY DỰNG v à t h i ế t k ế k ế h o ạ c h d ạ y STEM TRONG MÔN HÓA HỌC Ở T r ư ờ n g

Mô đun 2

học chủ đề

ph ổ th ô ng

I. Mục tiêu Sau khi nghiên cứu xong mô đun này sinh viên có thể:

a. Nêu được cách xác định

một chủ đề STEM dựa trên nội dung chính từ một

môn học, các yêu cầu với tổ chức dạy học chủ đề STEM.

Xác định được chủ đề STEM phù hợp theo chương trình môn Hoá học ở trường phổ thông. (xác định được: tên chủ đề, vấn đề thực tiễn cần giải quyết thông qua chủ đề, bối cảnh cụ thể của chủ đề, các yếu tố STEM trong chủ đề, sản phẩm HS cần thực hiện, mục tiêu của chủ đề, loại chủ đề STEM)

Cl. Thiết kế được kế hoạch dạy học một chủ đề STEM cụ thể theo quy trình thiết kế kĩ thuật và/hoặc quy trình khoa học (viết được mục tiêu chủ đề; xác định PPDH, hình thức, phương tiện, học liệu dạy học; xây dựng các hoạt động dạy học cụ thể; xác định phương pháp và xây dựng các công cụ đánh giá trong dạy học chủ đề)

ữ.

Thực hiện dạy học được chủ đề STEM vừa xây dựng

Phát triển năng lực làm việc nhóm, năng lực giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn _

II. Tài liệu tham khảo [1]. Đỗ Hương Trà (2015), Dạy học tích hợp: Phát triển năng lực HS. Quyển 1. Khoa học Tự nhiên. NXB Đại học Sư phạm. [2]. Nguyễn Thành Hải (2019), Giáo dục STEM/STEAM. Từ trải nghiệm thực hành đến tư duy sáng tạo, NXB trẻ. ,,

t X /

[3]. Website: http://lophochoaonline.com III. Giới thiệu chung về mô đun đun này giúp trang bị cho sinh viên nắm vững quy trình thiết kế và tổ chức thực hiện iáo dục STEM trong dạy học môn Hoá học. hời gian dành cho mô đun 1: 10 tiết (tự học 4 tiết, thực hành 6 tiết).

IV. Nôi dung mô đun 2 L # l* Ì ““ *Đọc thông tin sau: Có nhiều hình thức tổ chức hoạt động giáo dục STEM khác nhau. Trong mô đu trung vào việc thiết kế các chủ đề STEM thực hiện trên cơ sở chương trình môn hoá học ở trường phổ thông. Chủ đề STEM có thể là STEM đủ hoặc khuyết, kiến tạo hoặc vận dụng và chủ yếu là STEM cơ bản (sử dụng kiến thức thuộc chương trình các môn học ở phổ thông). 2.1. Các đặc trưng của chủ đề STEM

2) HS giải quyểt vấn đề trong chủ đề STEM theo quy trình thiết kể kì thuật (EDP) hoặc quy trình khoa học hoặc cả hai. 3) PPDH trong chủ đê STEM đưa HS vào hoạt động tỉm tòi và khám phá, địnli hướng liàiili động, trải Iieliiệin và tạo ra sản phâni. 4) Hình thức tồ chức dạy học chủ đề STEM lỏi cuốn HS vào hoạt động kiến tạo. 5) Nội duns chủ đề STEM chủ yếu từ nội dung khoa học và toán học mà HS đà và đang học. 6) Tiến trìnli dạy học chủ đề STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại Iilnr là m ột phần call thiết trong học tập. 2.2. Các nguyên tắc xây Khi xây dựng các chủ đề

ề STEM cần đảm bảo 5 nguyên tắc sau:

• Đ ảm bảo mục tiêu dạy học (yêu cẩu cẩn đạt v ể kiến thức, kĩ năng, năng lực v à phẩm chât)

• Đảm bảo kết nối tính thực tiễn, bối cảnh cụ thể

• Đàm bảo có sự tích hợp kiến thức, k ĩ năng của các mòn học thuộc ít nhất 2 lĩnh vực STEM trờ lẻn

Đảm bảo tính khả thi (về cơ sờ vật chất, thời sian)

Đảm bảo phù hợp VỚI đỏi tượne HS (khả năng v à sở thích)

2.3. Quy trình thiết kế và tổ chức thực hiện chủ đề STEM trong môn Hoá học tại trường phổ thông B ư ớ c 1. Xác định các thông tin chung và tên của chủ đê STEM a.X á c định vấn đề th ự c tiễn và n ộ i dung của chủ đề S T E M - Lựa chọn vấn đê thực tiễn gắn với nội dung CT là việc làm đầu tiên, rất quan trọng trong xây dựng chủ đê STEM. Dưới đây là gợ i ý m ột số cách để xác định ý tưởng cho chủ đê STEM trong dạy học m ôn Hoá học: + Rà soát yêu cầu cần đạt trong CT m ôn Hoá học ở phổ thông ^ chỉ ra các vấn đê thực tiễn liên quan đến các kiến thức đó ^ chọn vấn đê thực tiễn cần giải quyết phù hợp với nội dung CT. + X uất phát từ các ý tưởng, chủ đê STEM có sẵn, phân tích sự phù hợp trong m ối liên hệ với kiến thức trong CT để chọn hoặc điêu chỉnh thành ý tưởng mới. - Các vấn đê thực tiễn liên hệ để đưa vào giải quyết trong chủ để có thể là: + Kết nối với các mục tiêu phát triển bên vững (mục tiêu toàn cầu), kết nối với các tiêu chuẩn khoa học thế hệ tiếp theo (Next Generation Science Standard NGSS) (xem thêm trong phụ lục của tài liệu vê các mục tiêu toàn cầu, chuẩn tiêu chuẩn khoa học thế hệ tiếp theo). + Những câu chuyện hoặc những vấn đê xảy ra trong đời sống thực từ các tin tức thời sự hoặc phim tài liệu khoa học có mối liên hệ với kiến thức Hoá học. + Những hoạt động thực tế của các xưởng sản xuất, nhà máy, cơ quan trong các ngành nghê liên quan đến khoa học và công nghệ. Điêu này giúp cho các HS dễ dàng hình dung hơn các công việc, ngành nghê trong tương lai. + Những hiện tượng, sản phẩm, nhu cầu, các trò chơi hoạt động trong thực tiễn,... Tóm lại: cần chỉ rõ chủ đề S T E M nhằm giải quyết vấn đề th ự c tiễn nào và xác định bài học/ nội d u n g nào tro n g các bài học đư ợc sử dụng để giải quyết vấn đề đó. - Mô tả vấn đê thực tiễn: Sau khi lựa chọn vấn đê thực tiễn và nội dung, SV cần trình bày rõ vấn đê cần giải quyết bao gồm: + Lí do chọn chủ đê: Mô tả ngắn gọn cơ sở lựa chọn, vấn đê thực tiễn cần giải quyết, tầm quan trọng, vai trò của nó. Vấn đê thực tiễn nên mang tính hữu ích cho xã hội, gần gũi với đời sống của HS và với kiến thức, kinh nghiệm thực tiễn m à HS 19

có thể hiểu được. Lí do chọn chủ đê cần trả lời được các câu hỏi: V ấn đê thực tiễn có khả thi không? có sử dụng kiến thức trong CT để giải quyết hay không? xác định chủ đê STEM lựa chọn có phù hợp với điêu kiện CSVC, trình độ nhận thức của HS từng vùng miên, địa phương, loại hình trường không? + Tình huống dạy học: Mô tả bối cảnh, tình huống chứa đựng vấn đê thực tiễn cần giải quyết. N ên chọn bối cảnh, tình huống gắn liên với thực tế đời sống, lao động sản xuất hay học tập nhằm tạo động lực, kích thích mong muốn giải quyết vấn đê của HS. Vấn đê thực tiễn đặt ra trong bối cảnh chung có thể được làm đơn giản hoá phù hợp với đối tượng HS (không nhất thiết đưa toàn bộ 1 vấn đê thực tế vào chủ đê, hạn chế tối đa có sự can thiệp và giúp đỡ của người lớn). - Đặt tên chủ đê STEM Tên của chủ đê STEM rất quan trọng. Khi đặt tên cho chủ đê STEM, cần viết ngắn gọn, hấp dẫn, gợi nhớ, sáng tạo thể hiện được vấn đê cần giải quyết, kích thích tính hứng thú mong muốn được giải quyết vấn đê của HS đối với vấn đê đặt ra. b.

X ác địn h sản p h ẩm , các tiêu chí/ yêu cầu cụ th ể của sản phẩm STE M

M ỗi chủ đê STEM cần có sản phẩm. Cần xác định sản phẩm là hữu hình hay vô hình (vật cụ thể/ sơ đồ quy trình thiết kế/ công thức/ dữ liệu/ mô hình công nghệ, ...). Sản phẩm phải được mô tả bằng các tiêu chí rõ ràng để HS tìm cách thực hiện. Yêu cầu của sản phẩm là những tiêu chí, những chỉ tiêu, thông số k ĩ thuật, những kết quả của giải pháp mong m uốn HS sẽ đạt được sau khi giải quyết vấn đê. Chủ đê STEM không giống với các bài tập thí nghiệm thông thường (làm theo hướng dẫn sẵn có của GV), giáo dục STEM nhấn m ạnh nhiêu hơn tới phát huy tính sáng tạo của HS, khả năng vận dụng những kiến thức có tính tích hợp/ kết nối của nhiêu m ôn học. M ỗi nhóm sẽ có các cách xử lí khác nhau (theo sáng tạo của từng nhóm) và cho ra các sản phẩm khác nhau. Kết quả là, sản phẩm thu được sau quá trình dạy và học thường rất đa dạng. Do đó, khi xây dựng yêu cầu của sản phẩm có thể thay đổi bất kì m ột đại lượng, thông số, điêu kiện nào đó khác với hướng dẫn ban đầu để HS tư duy, sáng tạo giải quyết vấn đê. Cần thông báo ngay từ khi giới thiệu vấn đê cần giải quyết để HS tiến hành các bước cần thiết, đúng yêu cầu của GV. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để HS đê xuất giả thuyết khoa học. Cũng cần x ác định rõ quy trình HS thực hiện để tạo ra sản phẩm là QTNCKH hay QTTKKT.

c. T h iet lap b an g mo ta cac yeu to tich h o p S T E M Dac trung trong m oi chu de STEM la co su tich hop giua kien thuc va ki nang cua cac linh vuc chuyen m on rieng. De tuong minh dieu nay, can mo ta ro trong chu de STEM se huy dong nhung kien thuc, ki nang nao cua tung linh vuc Hoa hoc (Khoa hoc), Cong nghe, Ki thuat va Toan hoc m a HS can van dung. Giao duc STEM nhan m anh kha nang tich hop lien m on nham khac phuc viec day cac kien thuc roi rac, dac biet la cac kien thuc xuyen suot. Co the phoi hop voi cac SV/ GV bo m on co lien quan den chu de cung xay dung cac noi dung nham dam bao tinh chinh xac khoa hoc va su phong phu cua chu de. d. X ac djn h loai hinh giao duc S T E M cua chu de Xac dinh noi dung cac m on hoc dong gop trong chu de tu do xac dinh chu de thuoc loai STEM du hay khuyet, noi dung nao la moi, noi dung nao van dung. Tuy theo nhung kien thuc, ki nang truc tiep su dung de giai quyet van de la m ot phan/ da so/ hay toan bo noi dung m oi trong cac bai hoc STEM m a chon loai hinh STEM la kien tao hay van dung. Thuong neu chi 1 phan nho noi dung thi co the chon STEM van dung, neu toan bo/ da so thi chon STEM kien tao (nghien cuu kien thuc moi). Doi voi loai hinh dua vao pham vi, tai lieu chi tap trung vao STEM co ban. e. X ac djn h th o i lu o n g th u c hien chu de Tuy thuoc vao m uc do phuc tap cua chu de de xac dinh thoi luong nhung dam bao tinh kha thi ve thoi gian quy dinh trong CT. B u f c 2. T h iet ke K H D H chu de S T E M a. V iet m uc tieu cua chu de D ua tren su phan tich yeu cau can dat ve pham chat, NL cua CTGDPT 2018 hoac dua tren chuan kien thuc, ki nang cua CT hien hanh de viet cac muc tieu cu the cua chu de STEM. M uc tieu cu the phai the hien duoc NL dac thu STEM, NL chung, pham chat can dat cho HS tu viec giai quyet van de thuc tien. Cau truc mo ta m oi muc tieu gom 2 phan: Dong tu mo ta hoat dong

N oi dung cua hoat dong

Muc tieu NL dac thu STEM can the hien ro NL Khoa hoc, NL Cong nghe, NL Toan hoc, N L Ki thuat va duoc m a hoa bang so hoac ki hieu cho thuan tien trong viec trinh bay cac hoat dong day hoc va danh gia. 21

b. X ác địn h P P D H và K T D H Tùy theo chủ đề m à chọn PPDH nào là chủ đạo, PPDH, KTDH nào sẽ phối hợp ở mỗi hoạt động để điều khiển các hoạt động dạy học phù hợp. PPDH chủ đạo trong toàn bộ tiến trình thực hiện chủ đề có thể là dự án, giải quyết vấn đề, mô hình 5E, tìm tòi khám phá, ... c. X ác địn h p h ư ơ n g tiện và học liệu cần ch u ẩn bị Tùy theo tiến trình hoạt động, PPDH, KTDH cần chuẩn bị các phương tiện và học liệu cần thiết tương ứng. Các học liệu rất quan trọng trong việc xây dựng nền tảng, dẫn dắt HS từng bước đến đích tạo ra sản phẩm. Các học liệu có thể là: Các mẫu phiếu

Nhật kỉ bọc tập:

Tài liệu

Đê xuất, thiêt kề giải pháp

Tài liệu tham khảo

Tải liệu cung câp kién thức

Phiêu hô trợ đẻ xuât. thực hiíii giãi phảp

Để phát huy tính chủ động và sáng tạo của HS, các học liệu không nên thiết kế “đóng kín” m à cần tạo nhiều tình huống m ở giúp HS chủ động lựa chọn/ sử dụng m ột cách sáng tạo trong quá trình tìm phương án giải quyết. GV nên chỉ đưa ra m ột số điều kiện đầu vào về thời gian, thiết bị, chi phí... yêu cầu về nội dung kiến thức và quan trọng là yêu cầu về sản phẩm thu được. Còn phương án giải quyết (ví dụ các bước thực hiện, nguyên vật liệu cụ th ể ,...) phải do HS tự thảo luận trong nhóm và đi đến thực hiện. Các phương tiện có thể sử dụng thường là: m áy chiếu, dụng cụ thí nghiệm, các tình huống, thông tin, video, mô hình, tranh ảnh, bảng b i ể u , . .

d. X ác địn chungo và các h o ạt động • h tiến trìn h dạy • %J học • • • o chi tiết của chủ đề Kết hợp từ mô hình dạy học 5E, tiến trình giải quyết vấn đề trong các chủ đề STEM theo QTTKKT và QTNCKH, tiến trình dạy học chủ đề STEM gồm các hoạt động như sau: (V ới mỗi hoạt động này có thể tách nhỏ hoặc ghép lại tùy từng trường hợp cho p h ù hợp logic nội dung, hoạt động, điều kiện thực hiện,....) X á c đ ịn h v a n đe N ghĩỂQ cử u lý th u y ết (h ọ c t i ể o th ứ c m ơ i) Đ ẽ x u â t c á c e iã i ph áp L ự a c h ọ n g iả i pháp C hể tạo m a u th ử n g h iệ m T h ử n e h ĩệ ín v à đảiih giá. C h ia sẽ v ả th ảo lưậii Đ iề u chmÌL thiát k e

Trong sơ đồ, QTTKKT và QTNCKH luôn nối tiếp, đan xen với nhau không ngừng. Các bước được trình bày trong sơ đồ là các bước của QTTKKT nhưng xen lẫn trong đó là QTNCKH. Điều này có thể giải thích là sau khi đặt vấn đề, HS cần thực hiện QTNCKH để hình thành kiến thức mới, trong quá trình đề xuất giải pháp HS cũng thực hiện các thí nghiệm khảo sát, hoặc trong hoạt động chế tạo sản phẩm nếu có vấn đề HS cũng có thể thực hiện QTNCKH để lựa chọn, xác định các điều kiện tối ưu, qua đó HS cũng hình thành kiến thức mới. Bước này cần làm rõ: Chủ đề có những hoạt động nào? từng hoạt động đó thực hiện vai trò gì trong việc đạt được mục tiêu toàn bài? Căn cứ vào thời lượng, tiến trình giải quyết vấn đề của HS (tiến trình QTTKKT hay QTNCKH, hay cả 2), chủ đề STEM kiến tạo hay vận dụng để chia chủ đề thành các hoạt động cho phù hợp với mục đích, ý tưởng, thời gian và địa điểm thực hiện (trên lớp hay ở nhà). D ưới đây là gợi ý về tiến trìn h dạy học chung và tiến trìn h dạy học chi tiết tro n g chủ đề STEM : 23

TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHUNG CHỦ ĐỀ STEM Pha hoạt động

Hoạt động 1: Xác định nhiệm vụ chủ đề

Thời gian/địa điểm

Mục đích

Trên lớp

- Kích thích sự hứng thú, tò mò, nhu cầu giải quyết vấn đề thực tiễn cho HS. - Giúp HS xác định rõ các nhiệm vụ, sản phẩm cần hình thành và tiêu chí đánh giá sản phẩm.

Ở nhà

Hoạt động 2. Nghiên cứu/ liên hệ kiến thức nền - Đề xuất giải pháp

Hoạt động 3. Báo cáo kiến

Giúp HS lĩnh hội kiến thức mới của môn học trong chủ đề, đạt mục tiêu Trên lớp chủ đề và làm cơ (Kết hợp 1 sở đề xuất giải phần trên pháp, chế tạo sản lớp và ở phẩm. nhà)

Trên lớp

Hoạt động dạy học thường thực hiện

PPDH, KTDH có thể sử dụng

Học liệu thường sử dụng

- Đàm thoại - GV tạo tình huống giới - Trực quan - Thảo luận nhóm thiệu nhiệm vụ chủ đề. - HS xác định nhiệm vụ, (xác định nhiệm sản phẩm và các tiêu chí vụ, đề xuất/ tiêu đánh giá sản phẩm. chí đánh giá sản phẩm)

- Câu chuyện/vấn đề thời sự/hình ảnh/video/bảng biểu, dữ liệu/thí nghiệm/... - Các phiếu đánh giá

HS tự học ở nhà theo hướng dẫn

- Phiếu học tập - Tài liệu - Video - Thí nghiệm đơn giản

- GV tổ chức các hoạt động cho HS tìm tòi kiến thức theo các PP khác nhau. - HS làm việc cá nhân, theo nhóm để đề xuất giải pháp, hoặc tiến hành các thí nghiệm khảo sát, hoặc có thể kết hợp cả 2.

Tự học cá nhân, thảo luận nhóm

- Đàm thoại, trực quan, thảo luận nhóm, dạy học theo góc... - Tự học, thảo luận nhóm, tiến hành thí nghiệm khảo sát...

Ghi chú

Học liệu hướng dẫn tự học có thể: Phiếu hướng dẫn, hợp đồng học tập.

- Phiếu học tập - Tài liệu - Video - Thí nghiệm/ phương tiện trực quan khác - Phiếu yêu cầu/ tiêu chí đánh giá giải pháp - Phiếu hướng dẫn thực hiện làm việc nhóm đề xuất giải pháp - Mẫu nhật kí làm việc

- Giúp HS trình - GV tổ chức cho các - Trình bày, thảo Phiếu đánh giá bài - Có thể không cần bày giải pháp dựa nhóm HS trưng bày bản luận chung cả lớp. trình bày tổ chức báo cáo giải 23

thức, giải pháp thiết kế

trên nghiên cứu và vận dụng kiến thức nền... từ đó có những điều chỉnh phù hợp để tăng tính khả thi, thành công cho việc chế tạo sản phẩm. - HS làm rõ kiến thức nền được vận dụng.

Giúp HS thử Hoạt động 4: nghiệm chế tạo Chế tạo thử Ở nhà/trên theo bản thiết kế nghiệm và và điều chỉnh nếu lớp điều chỉnh sản phẩm chưa đạt tạo sản phẩm tiêu chí đăt ra. - Giúp HS báo cáo sản phẩm, tính khả thi của giải pháp và những điều Hoạt động 5: chỉnh, cách giải Báo cáo sản Trên lớp quyết vấn đề. phẩm, thảo - Tổng kết kết quả, luận, tổng kết thái độ làm việc của HS và kiến thức, kĩ năng quan trọng của chủ đề.

thiết kế, báo cáo, nhận - Có thể sử dụng xét, phản biện, góp ý cho kĩ thuật phòng tranh, kĩ thuật các giải pháp. - Các nhóm HS thảo luận 3 2 1 . thống nhất/ điều chỉnh giải pháp để thử nghiệm.

- HS thử nghiệm chế tạo theo bản thiết kế và điều Thảo luận, chỉnh. việc nhóm. - Tiến hành thí nghiệm, đo đạc đánh giá...

- Nguyên vật liệu cần thiết chế tạo sản phẩm làm (GV hoặc HS chuẩn bị hoặc cùng chuẩn bị) - Phiếu hướng dẫn, chú ý, hỗ trợ (nếu có)

- Báo cáo, thảo luận. - Kĩ thuật phòng tranh, 3 2 1 . - PP trực quan. - Kĩ thuật sơ đồ tư duy.

pháp tùy vào vấn đề và thời gian, có thể kết hợp cho HS thực hiện hoạt động thử nghiệm chế tạo/báo cáo qua hình thức online. - GV cần chuẩn bị các câu hỏi để HS làm rõ các kiến thức nền được vận dụng trong đề xuất giải pháp.

- Máy tính, máy chiếu - Video thí nghiệm

Có thể yêu cầu HS quay video gửi trước nếu lớp nhiều sản phẩm hoặc có sản phẩm không mang được đến lớp.

T IẾ N T R ÌN H DẠY H Ọ C C H I T IẾ T M ô tả rõ hành động của G V và H S. Với hoạt động tổ chức theo Q T N C K H cần làm rõ các bước: Quan sát và đặt câu hỏi, hình thành giả thuyết, thiết k ế th í nghiệm /giải pháp, th ự c hiện th í nghiệm /giải pháp, thu thập và p h â n tích d ữ liệu thu được, k ế t luận và chia sẻ kết quả. H o ạt động 1. X ác định nhiệm vụ chủ đề Mục tiêu: (điền kí hiệu mã hóa của mục tiêu)............................................................... Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành v i:....................................................................... Gợi ý tiến trình hoạt động: H oạt

H o ạt động của H oạt động của GV

động

HS - Đ ặt vân đê, dân dăt H S vào vân đê thực tiễn,

- Làm việc cá

giao nhiệm vụ cho HS.

nhân/ thảo luận

- Có thể tổ chức các hoạt động khác nhau để dân

nhóm đọc/ quan

dăt đến vân đê cần giải quyết như đưa ra 1 tình sát tình huống huống, 1 vân đê trong thực tiễn, 1 câu chuyện

và

mô

tả

lại

hay xem 1 video, hình ảnh,... Lưu ý cách dân dăt những đặc điểm cần logic, tự nhiên để H S được cuốn hút vào vân

quan trọng của

đê, biến vân đê, tình huống cần giải quyết thành

tình huống.

mâu thuân chủ quan của mình, .... 1 . (Thời - Đưa ra các yêu cầu, các thông số k ĩ thuật cho

- Thảo luận để

gian, địa sản phẩm STE M mà bằng kiến thức đã học/ săp xác định những điểm) học, dụng cụ, thiết bị, ...H S có thể thực hiện yêu được.

cầu

thông

và

số

kĩ

thuật cần phải thực hiện. - Cung câp, giới thiệu/ thống nhât các tiêu chí -

Thống

nhât

đánh giá trong chủ đê STEM.

với G V vê các

- Cung câp các học liệu/ tư liệu phục vụ học tập

tiêu

cần thiết trong chủ đê STEM.

giá. Nhận học

chí

đánh

liệu. Q

H oạt động 2. N ghiên cứu (S T E M kiến tạo)/ liên hệ kiến th ứ c (S T E M vận 1

dụng), đề x u ấ t giải pháp Mục tiêu :................................................................................ Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành v i:..................... Gợi ý tiến trình hoạt động: H o ạt

H o ạt động H o ạt động của G V

động

của HS - Có thể tổ chức dạy kiến thức mới tại lớp hoặc tổ

chức cho H S tự học ở nhà hoặc m ột phần ở lớp và

cứu kiến thức

nghiên

ệ h

nêi

i/ớ

phần còn lại tự học ở nhà đối với ST E M kiến tạo

(có các phiếu liên hệ kiến thức cần huy động để

kiến thức dựa

giải quyết vấn đề).

trên cách thức

- Với chủ đề ST E M vận dụng, hoạt động này là tái

tổ chức, hướng

hiện các kiến thức nền cần sử dụng để tạo sản

dẫn của GV.

phẩm, giải quyết vấn đề đặt ra của chủ đề, có thể thực hiện bằng nhiều hình thức như đàm thoại hoặc thảo luận (nhóm/chung cả lớp) khi ở trên lớp hoặc tự trả lời câu hỏi, làm P H T ở n hà,.... Có thể kết hợp với các K TD H như sơ đồ tư duy, 1... (Thời KW L, ... gian, địa - Với chủ đề ST E M kiến tạo, hoạt động này là điểm) nghiên cứu kiến thức nền cần hướng dẫn cho H S tự học thông qua hệ thống câu hỏi hoặc các phiếu hướng dẫn tự học. Trong hoạt động này chú ý với từng đối tượng H S mà đặt hệ thống câu hỏi và các hướng dẫn có độ chi tiết khác nhau để H S thực hiện, lưu ý ghi rõ các lệnh hướng dẫn với HS, các yêu cầu về ghi chép nội dung. Nên tránh chỉ đặt các câu hỏi để H S chép lại nội dung trong sách giáo khoa hay tài liệu. - Tổ chức cho H S đề xuất ý tưởng ở trường hoặc ở - Làm việc cá nhà. Khuyến khích H S tự đưa ra ý tưởng và tự

nhân và nhóm

quyết định chọn ý tưởng tối ưu. Tuy nhiên cần

lên

các

theo dõi, giúp đỡ, cung câp phiếu hướng dân,

tưởng

về

phiếu h ỗ trợ khi H S cần. Có thể gợi ý cho H S một hướng

sản

số mâu sản phẩm qua hình ảnh và dự kiến kết quả phẩm

cần

n à o h

kiến, vẽ mô tả dạng hình học, vận dụng ngôn ngữ

bằng cách viết,

toán học để trình bày ý tưởng.

vẽ trên giây/

inệ ht

H S đạt được, cần có những gợi ý về tính toán dự

- Giám sát H S thực hiện các nghiên cứu để thiết máy tính, thiết kế giải pháp từ các ý tưởng. Yêu cầu H S làm rõ cơ kế, tính toán, sở thiết kế, những khái niệm, nguyên lí khoa học

dựng hình ...

được huy động để giải quyết vân đề tạo ra sản

- H S thực hiện

phẩm, phân tích các thiết bị, nguyên liệu, ...kèm

các nghiên cứu

theo để biến ý tưởng thành hiện thực, tính toán vật để thiết kế giải tư, đo đạc, vẽ thiết kế. Có thể gợi ý cho H S về các pháp từ các ý thiết bị, cách gia công, các k ĩ thuật gắn với một

tưởng.

giải pháp cụ thể để H S có cơ sở lựa chọn và thực hiện được đúng ý tưởng sản phẩm. - Yêu cầu H S ghi chép nhật kí: Lập kế hoạch,

- H S ghi chép

phân công công việc trong nhóm, các khó khăn

nhật kí.

gặp phải, những kinh nghiệm học được, ... H o ạt động 3. Báo cáo kiến th ứ c, giải p h áp th iết kế Mục tiêu :...................................................................................................... Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành v i:........................................... Gợi ý tiến trình hoạt động: H o ạt

H o ạt động của H o ạt động của GV

động

HS - Tổ chức cho H S trình bày ý tưởng, kiên thức

-H S trình bày ý

nền được sử dụng để thiết kế giải pháp.

tưởng, kiến thức

1 (Thời

nền được sử dụng

gian, địa

trong thiết kế giải pháp.

điểm) - Tổ chức cho H S báo cáo phươ ng án thiết kế,

- H S báo cáo các

báo cáo nhật kí làm việc trong hoạt động 2.

nội dung đã thực

hiện trong nhật kí học tập. - Lưu ý: + Khi tổ chức cho H S báo cáo phư ơ ng án thiết kế cần làm rõ phươ ng án, cơ sở kiến thức đề xuất p hư ơ ng án để H S hiểu rõ bản chất hoạt động thực hiện. + Nêu các câu hỏi dự kiến, tập trung vào làm rõ kiến thức được huy động để giải quyết vấn đề nhằm tạo ra sản phẩm, về tính khả thi của bản thiết kế giải pháp. H o ạt động 4. C hế tạo th ử nghiệm và điều chỉnh tạo sản phẩm •

•

Mục tiêu :............................................................................................................... Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành v i:.................................................... Gợi ý tiến trình hoạt động: H o ạt động của H o ạt động

H o ạt động của G V HS - Giám sát H S thử nghiệm, thi công chê tạo

- H S thử nghiệm,

sản phẩm theo hướng dẫn hoặc theo giải

thi công chế tạo

pháp của nhóm (Hoạt động chế tạo và thử sản phẩm. nghiệm là hoạt động thường nảy sinh các vấn đề không giống với lí thuyết hay dự đoán, đòi hỏi H S p hải nhận ra, phân tích và điều chỉnh 1 . (Thời

để giải quyết các vấn đề gặp phải. NL hợp tác

gian, địa

giải quyết vấn đề được p h á t triển mạnh ở giai

điểm)

đoạn này). - G V lưu ý: + Yêu cầu H S trình bày cách vận hành cho sản phẩm hoạt động, đánh giá m ặt tốt/ chưa tốt, ghi lại các vấn đề và cách giải quyết để chia sẻ làm tình huống chung dạy cho các H S khác trong lớp. 4

+ Cung câp các phiếu hướng dân nếu H S cần, trong đó G V đưa ra các bước cụ thể, từng thao tác k ĩ thuật, yêu cầu vê các nội dung cần trình bày và gợi ý H S cách tổ chức chia nhiệm vụ cho từng thành viên trong nhóm để hoàn thành sản phẩm. + Cung câp phiếu hướng dân thử nghiệm, đánh giá và đê xuât các bước cần cải tiến. + Yêu cầu H S ghi chép lại quy trình chế tạo mâu, viết các vân đê nảy sinh trong quá trình chế tạo, cách giải quyết vân đê nảy sinh đó như thế nào? Có gì thay đổi so với những giải pháp ban đ ầ u .... H o ạt động 5. Báo cáo sản ph ẩm , thảo luận, tổng kết Mục tiêu: ....................................................................................................... Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành v i:.............................................. Gợi ý tiến trình hoạt động: H oạt H o ạt H o ạt động của GV

động của

động HS - Thông báo cách thức, nội dung, thời gian, yêu cầu khi trình bày sản phẩm, tiêu chí đánh giá báo cáo sản phẩm. - Tổ chức cho H S giới thiệu sản phẩm, cách làm, nêu

- H S trình

khó khăn, kinh nghiệm, nêu nguyên nhân thât bại, điêu

bày.

1 (Thời chỉnh, định hướng p h á t triển sản phẩm. gian, địa - Tổ chức cho H S các nhóm bạn theo dõi, tranh biện,

- H S thảo

điểm) góp ý, bổ sung, ...

luận, tranh biện.

- Yêu cầu H S điên vào phiếu tự đánh giá sản phẩm

- H S tự

của mình và đánh giá sản phẩm của nhóm khác khi

đánh giá

các nhóm trình bày.

sản phẩm.

- Lưu ý: + Các hoạt động này thường thực hiện trên lớp (hoạt động báo cáo giải pháp có thể không thực hiện hoặc thực hiện trên lớp trong 1 số trường hợp) cùng với hoạt động thảo luận. Đ ây là hoạt động H S trình bày, thể hiện kết quả tự học và vận dụng kiến thức k ĩ năng của mình và việc thảo luận là cơ hội để giúp H S hiểu rõ, sửa sai hay làm chính xác hoá, bổ sung kiến thức, p h á t triển NL giao tiếp, lập luận bảo vệ ý kiến, phản biện, lắng n g h e ,.. Đ ây là hoạt động quan trọng để G V đánh giá, chuẩn hoá và bổ sung kiến thức cho H S vì vậy cần tạo cơ hội cho H S được trình bày, giải thích. G V cần chú ý hướng dẫn H S để đặt câu hỏi, phản biện và nên chủ động chuẩn bị các câu hỏi với những kiến thức, k ĩ năng quan trọng của bài học cũng như việc thực hiện thành công, sáng tạo sản phẩm giải quyết vấn đề. + Có thể sử dụng k ĩ thuật p h ò n g tranh, 321 hay cách phản biện c h é o ,. để điểu khiển hoạt động trình bày và thảo luận sao cho p h ù hợp về thời gian, đảm bảo dành thời gian cho các sản phẩm các nhóm như nhau. Cũng có thể yêu cầu H S xem trước các sản phẩm hay bài trình bày để tiết kiệm thời gian.

Dưới đây là gợi ý cấu trúc chủ đề STEM Cấu trúc chủ đề ST E M trong dạy học môn học (Phần in nghiêng là hướng dẫn gợi ý, xóa đi sau khi hoàn thành) TÊN CHỦ ĐỀ STEM :................................... A. Phần thông tin chung của chủ đề 1. Vấn đề thực tiễn + Lí do chọn chủ đề: (Mô tả ngắn gọn cơ sở lựa chọn, vân đề

n giải quyết,

tầm quan trọng, vai trò của nó. vân đề thực tiễn nên mang tính hữu

hội, gần gũi

với đời sống của HS và với kiến thức, kinh nghiệm thực tiễn mà

hiểu được. Xác

định vân đề thực tiễn có khả thi, có sử dụng kiến thức trong CT i

uyết hay không? xác

định chủ đề STEM lựa chọn có phù hợp với điều kiện CSVC,

ận thức của HS từng

vùng, miền, địa phương, loại hình trường, ...không?) + Tình huống dạy học: (Mô tả 1 bối cảnh, một tìn cần giải quyết. Nên chọn bối cảnh, tình huống gắn li

chứa đựng vân đề thực tiễn ực tế đời sống, lao động, sản

xuât hay học tập nhằm tạo động lực, kích thích mon

iải quyết vân đề của HS. vân đề

thực tiễn đặt ra trong bối cảnh chung có thể đượ

giản hoá phù hợp với đối tượng

HS (không nhât thiết đưa toàn bộ 1 vân đề

ủ đề, hạn chế tối đa có sự can thiệp

và giúp đỡ của người lớn)). 2. Yêu cầu về sản phẩm STEM + Tên sản phẩm (ghi rõ sản phẩm là vật, mô hình, công thức, quy trình, dữ liệu ...) + Yêu cầu sản phẩm: (ghi rõ những tiêu chí/yêu cầu cần đạt được, thông số kĩ thuật, ứng dụng/giá trị của sản phẩm) 3. Vị trí dạy học chủ đề STEM trong CT môn Hóa học phổ thông + Tên chương/bài/phần trong CT môn Hóa học hiện hành hoặc CTGDPT 2018 + Các yếu tố STEM tích hợp trong chủ đề (Ghi tên nội dung kiến thức của các môn học thuộc lĩnh vực STEM có liên quan đến chủ đề. Nếu ở thời điểm thực hiện chủ đề, HS chưa học kiến thức nội dung đó -ỳ ghi vào ô kiến thức mới, có thể cung câp 1 phần nhỏ mà HS cần sử dụng trong chủ Môn học/lĩnh vực

Kiến thức mới

Kiên thức đã học

Hoá học Vật lí Sinh học Công nghệ Kĩ thuật Toán 4. Loại hình giáo dục STEM □ Kiến tạo

□ Vận dụng

□ Cơ bản

□ Mở rộng

5. Thời gian thực hiện 7

□ Khuyết

□ Đầy đủ

Trên lớp:....Tiết

Ở nhà:.......ngày/ giờ

Phòng thí nghiệm:......buổi/giờ

B. Kế hoạch dạy học chủ đề STEM 6. Mục tiêu chủ đề STEM ....... N / (Mô tả mục tiêu về kiến thức, kĩ năng, thái độ (dựa theo chuẩn kiến thức kĩ năng của CT hiện hành/ hoặc yêu cầu cần đạt, các NL cốt lõi, đặc thù thuộc các lĩnh vực STEM, phẩm chất của CTGDPT 2018) trong đó thể hiện được sự tích hợp giữa các lĩnh vực STEM. Mã hóa số cho các mục tiêu (nhằm thuận tiện cho việc trích dẫn vào trong các hoạt động)) 7. PPDH, PTDH, học liệu, tư liệu, công cụ đánh giá (Trình bày chi tiết PPDH chủ đạo, PPDH kết hợp trong các hoi PTDH, học liệu, tư liệu sử dụng có thể gồm: + Các phiếu đánh giá: sản phẩm, bản vẽ kĩ thuật, bài trình bày, NL làm việc nhóm, NL tự học, ... + PH T (phiếu giao nhiệm vụ học tập, hướng dẫn tự học, thảo luận, chế tạo sản phẩm, + Định hướng HS tìm kiếm thông tin qua các SGK, link web, tư liệu cung cấp thông tin cho bài

ài liệu tham khảo tin cậy như ả các máy, dụng cụ/đồ dùng dạy

học không phổ biến, ...) 8. Tiến trình dạy học chung 9. Tiến trình dạy học chi tiết TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHI TIẾT Mô tả rõ hành động của G V và HS. Với hoạt động tổ chức theo QTNCKH cần làm rõ các bước: Quan sát và đặt câu hỏi, hình thành giả thuyết, thiết k ế thí nghiệm/giải pháp, thực hiện thí nghiệm/giải pháp, thu thập và phân tích dữ liệu thu được, kết luận và chia sẻ kết quả. Xác định nhiệm vụ của chủ đề Mục tiêu: (điền kí hiệ

a mục tiêu).....................................

Đánh giá HS thông qua

hành vi:........................................... Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Hoạt động 2. Nghiên cứu/ Liên hệ kiến thức nền, đề xuất giải pháp ánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi:. Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

1 . (Thời gian, địa điểm) Hoạt động 3. Báo cáo kiến thức, giải pháp thiết kế Mục tiêu:................................................................................................... Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: Hoạt động

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

1 . (Thời gian, địa điểm) Hoạt động 4. Chế tạo thử nghiệm và điều chỉnh t

phẩm

Mục tiêu:....................................................................... Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi:................. Hoạt động

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

1 . (Thời gian, địa điểm) Hoạt động 5. Báo cáo sản phẩm, thảo luận, tổng kết Mục tiêu:...................................... Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành Hoạt động

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

1 (Thời gian, địa điểm) 2.4. Gợi ý các chủ đề STEM trong dạy học môn Hoá học THPT Trong các bài học STEM Hoá học, HS được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường, và yêu cầu tìm các giải pháp. + Trong chương trình hoá học lớp 10 mới có thể xây dựng các chủ đề STEM như: Làm mô hình nguyên tử, phân tử, tinh thể; nuôi tinh thể; xác định niên đại cổ vật, các ứng dụng trong lĩnh vực y tế, năng lượng,...liên quan đến phản ứng hạt nhân; bảng tuần hoàn 3D; Bình chữa chữa cháy; mặt nạ chống độc; sử dụng phần mềm hoá học để thiết kế các phương tiện trực quan trong dạy học hoá học; quy trình lên men sữa chua; mô hình cấu trúc vỏ electron;... + Trong chương trình hoá học 11: Tạo li nước giải khát nhiều màu từ các loại rau củ; tạo bộộ kit k để đo pH của thực phẩm từ các loại rau củ; làm đèn ngủ mini từ rau củ; tạo mô hình ộng mưa acid, chu trình nitrogen trong tự nhiên; quy trình xử lí phú dưỡng hoá; quy trình xử đ lí nước thải chứa nhiều nitrogen,. Tinh dầu dân dụng; quy trình tạo dầu gấc; dầu dừa; dầu 9

cọ; tinh dầu sả,...; quy trình tạo mật mía; quy trình nấu rượu; làm các mô hình cấu tạo của các hợp chất hữu cơ; Thiết bị thu khí thải từ phương tiện giao thông; thiết bị đo nồng độ cồn; quy trình điều chế xăng sinh học; làm nến thơm đuổi côn trùng; đèn xông tinh dầu; nước hoa khô; trồng rau thủy canh; tạo phân bón hữu cơ từ bèo tây; xà phòng handmade; Cốc giấy thấm; nuôi giấm ăn hoa quả an toàn; thiết bị dạy học về cân bằng hóa học; ... + Trong chương trình hoá học lớp 12 có thể có các chủ đề như: làm giấy từ bã mía; màng lọc nước cellulose actate từ bã mía/giấy phế thải; chuyên gia tư vấn dinh dưỡng; máy hút khói thuốc lá; làm bình điện phân; mạ kim loại; thiết bị điều chế nước Javel để tẩy trắng; nước hoa quả có gas; lên men nước trái cây; tên lửa mini; xe đua phản lực; sử dụng lá bàng rụng để điều chế nước tẩy rửa hồ nuôi cá, tôm; bình lọc nước sinh hoạt; bánh trôi ngũ sắc; ... 2.5.

Minh họa chủ đề STEM *

Lưu ý: Những nội dung gợi ý tổ chức dạy học ở đây chỉ mang tính chất gợi ý. Vì vậy,

người dạy sau khi nghiên cứu kĩ yêu cầu cần đạt, có thể sáng tạo những phương án khác về ^ PP, KTDH và cách đưa thông tin cho HS. Đặc biệt là có thể chọn các hoạt động khác, trong ^ a đó chú ý tới các hoạt động liên quan đến thực tiễn địa phương. 2.5.1. Chủ đề STEM “Chế tạo tên lửa TÊN CHỦ ĐỀ

Ế TẠO TÊN LỬA PHẢN L ự c

A. Phần thông tin chung 1. Vấn đề thực tiễn + Lí do lựa chọn chủ đề: Từ hơn 2000 năm trước, tên lửa đã được phát triển từ đồ chơi thành các máy móc phức tạp có khả năng bay được. Tên lửa vẫn đang là phương tiện duy nhất để du hành vũ trụ. Tên lửa hoạt động theo nguyên tắc phản lực. Khi tên lửa được phóng, do áp suất trong thân tên lửa cao hơn bên ngoài nên khí sẽ phun ra ngoài theo lỗ hổng ở đuôi tên lửa. Tên lửa sẽ được đẩy về phía trước. Vậy chất lin í tạo^Ệ suất trong thân tên lửa là gì? Để cho tên lửa bay cao và xa cần chú ý đến các yếu tố nào? (ChủỊđề này phù hợp với tất cả địa phương, CSVC nhà trường, năng lực HS) + Tình huống dạy học: Nhóm của An được GVgiao nhiệm vụ thiết kế một tên lửa mini với trên 10m, tầm cao > 2m có sử dụng kiến thức của chủ đề acid carboxylic, ưu tiên vật tái chế/ rác thải nhựa. Nhóm An loay hoay không biết tên lửa hoạt động dựa trên nguyên í nào? Cơ chế hoạt động của nó ra sao? Cấu tạo của tên lửa như thế nào? Góc nghiêng của

nó và lượng hóa chất cần sử dụng là bao nhiêu? Vật liệu, hình dạng của vật liệu như thế nào? Vậy các nhóm hãy giúp nhóm An thực hiện nhiệm vụ đạt yêu cầu của giáo viên. 2. Yêu cầu sản phẩm STEM ✓

Sản phẩm tên lửa phản lực hữu hình.

✓

Sản phẩm đáp ứng các yêu cầu sau:

- Nhiên liệu tạo phản lực tạo thành từ phản ứng acetic acid và muối carbonate - Tầm xa > 10m, tầm cao > 2m, hướng bay thẳng đứng. iỹ, sử dụng - Thiết bị đơn giản, ưu tiên vật liệu tái chế/ rác thải nhựa, chi phí thấp, thẩm mỹ được nhiều lần. 3. Vị trí dạy học chủ đề STEM trong CT môn Hóa học phổ thông Nội dung

Yêu cầu cầ Nêu được khái niệm carboxylic acid.

Các tính chất của carboxylic acid

Viết được CTCT và gọi tên một số carboxylic acid (C 1-C5 ). Nêu được những đặc điểm về tính chất vật lí của carboxylic acid. Trình bày được tính chất hóa học cơ bản của carboxylic acid. Thực hiện đươc thí nghiệm phản ứng của acetic acid.

Các yếu tố STEM tích hợp trong chủ đề Môn học/lình vực

Kiến thức đà học Đinh luật m Newton

V ật lí

Chuyển độne ném xiên

Tin học

Sử dụng internet tìm kiêm thông tin. các thiểt bị ghi hình, các phẩn mểm chinh sửa video

Công nghệ

Đánh giá, lựa chọn các neuyèn, vặt liệu hiệu quả. an toàn, chi phí thấp

K ì thuật

Thiết kể bản v ẽ kĩ thuật tên lửa Một số yếu tô thốne kê. tính toán chi phí tiêt kiệm

Toán

Tính toán chuyển động cùa tên íủa

4. Loại hình giáo dục STEM E Kiến tạo

□ Vận dụng

E Cơ bản

□ Mở rộng

5. Thời gian thực hiệ Trên lớp:2 Tiết

Ở nhà: 1 tuần

6. PPDH, PTDH, học liệu, tư liệu, công cụ đánh giá 6.1. PPDH PPDH chủ đạo: Dạy học dự án ọc liệu, tư liệu ớng dẫn sử dụng học liệu

□ Khuyết

E Đủ

Bước 1:

Bưởc 3:

Nghiên

Định hướug nguồn tìm kiếm thông tin

Bước 5: Sử. dụng PhiỄn íhử nghiệm và đánh giá

cứu

Phiểu hướng dẫn

í} — 0 — 0

Bước 7:

Ôn tập

Bước 2:

Bước 4:

Bước 6:

Hoàn thành PHT sô 1, 2

Tiến hành chê tạo sàn phẩna

Hoàn thành

- 0

PHT sổ 3

a.Định hướng nguồn tìm kiếm thông tin Sách giáo khoa: - Khái niệm acid hữu cơ, acetic acid (Hóa học lớp - Tính chất hóa học của acetic acid (Hóa học; ló lớp 11) - Định luật Newton (Vật lí lóp 10) - Chuyển động ném ngang (Vật lí lóp 10)

- Động lượng, định luật bào toàn động lượng (Vật lí lóp 10) Website: - Chuyển động ném xiên (https://hayhochoi.vn/cac-dang-bai-tap-chuyen-dong-nem-ngangnem-xien-tu-do-cao-h-co-loi-giai-vat-ly- 10-bai-15 .html) - Chuyển động bằng phản lực: (https://vatlypt.com/chuyen-dong-bang-phan-luc-dong-cophan-luc-ten-lua.t45.html - Video hướng dẫn làm tên lửa: https://www.youtube.com/watch?v=eRLCcwuh7TM b.

Các loại phiế

Trường THPT PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1: TÍNH CHẤT CỦA ACID ACETIC Học sinh: ................................................................ Cá nhân HS đọc SGK và trả lời các câu hỏi sau:

id hữu cơ có công thức tổng quát là: b, Tên thay thế của các acid sau là: COOH: ................................................... CH3 COOH: ............................................... 12

Nhóm:

C2 H 5 C O O H :........................ Câu 2. Điền vào chổ trống TINH CHAT VAT LI CUA ACETIC ACID Trang thái .......................................................................................... Độ tan ......................................................................................... Nhiệt độ sôi ......................................................................................... Màu săc, mùi vị .............................................................................. Câu 3. Hoàn thành các phương trình hóa học sau: CH3 COOH + Na ^ CH3 COOH + CaO ^ CH3 COOH + KOH ^ CH3 COOH + NaHCO3 ^ Câu 4. Hòa tan 4,2 g NaHCO3 vào 100 ml dung dịch acetic

. Tính thể tích (lít) khí

CO2 (đktc) tạo thành. Trường PTHPT ................................. PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2: THIẾT KẾ GIẢI PHÁP CHẾ TẠO TÊN LỬA Học sinh:................................................................

N hóm :...................................

lung sau: Thảo luận theo nhóm thực hiện các nội di Câu 1. Trình bày nguyên tắc hoạt động củai tên lửa phả phản lực. Câu 2. Trình bày các yếu tố ảnh hưởng đến tầm xa, tầm cao của tên lửa? Câu 3. Kể tên các bộ phận chínhh của tên lửa và các nguyên, vật liệu có thể sử dụng để thiết kế những bộ phận đó. Câu 4. Bản vẽ kĩ thuật tên ửa của nhóm: Bản vẽ kĩ thuật tên lửa phản lực

y m (Câu hỏi định hương: 1. Lựa chọn góc nghiêng tên lửa là bao nhiêu? 2. Thân tên lửa có thể làm từ những vật liệu thường gặp nào? Vật liệu nào cho kết quả tốt hất? Lượng hóa chất trong tên lửa nên chiếm khoảng bao nhiêu % thể tích thân tên lửa? Vì sao? Tính toán lượng hóa chất cần thiết tương ứng vơi thể tích thân tên lửa được lựa chọn. i. Đầu tên lửa mũi nhọn hay bằng sẽ hoạt động tốt hơn? Vì sao?

5. Nên làm cánh tên lửa từ vật liệu gì? Khi gắn cánh tên lửa cần lưu ý điều gì? 6. Bệ phóng tên lửa có vai trò gì, nếu không có bệ phóng tên lửa có hoạt động được không? Vì sao?)

BẢNG GHI KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM TÊN LỬA PHẢN L ự c N hóm :............................................. Ngày thử nghiêm................................................................. Lượng hóa chât V: thể tích dung dịch Góc nghiêng thân CH3 COOH tên lửa m: khối lượng NaHCO3 1. Xác định hình dáng đầu của tên lửa H i= Vi = A i= Nhon mi = Li = Vi = A i= Bằng mi = 2. Xác định góc nghiêng tên lửa Vi = H3 = A2 = mi = Hình dáng đầu tên lửa theo L 3 = Vi = H4 = A3 = mi = L4 = 3. Tính toán lương hóa chât phù hơp 3

§ *

a lử «Dtn

II II

== > 1

Hình dáng đầu tên lửa theo kết quả tối ưu ở TN i

= = = vo= Ẽ J X J

3 hV1,

= = È J

Góc nghiêng tên lửa theo kết quả tối ưu ở TN 2

. Phiếu nhật kí NHẬT KI LAM VIỆC NHOM Nhóm:................................................... Tuần:..................... Nôi dung công viêc: 2 3. 4. * Thành viên

^ Công việc được giao

Mức đô hoàn t lành Hoàn Chưa Hoàn thành hoàn thành đúng thành tốt han

i. 2. 3. Bản vẽ mô hình tên lửa lần 1: ..................................................

Bản vẽ mô hình tên lửa sau khi thực nghiêm và cải tiến:

Xác nhận của các thành viên

Ghi chú

NHẬT KÍ LÀM VIỆC CÁ NHÂN Học sinh: . Nhóm: Tuần: Nội dung công việc: A. Công việc của nhóm: A1. A2. . A3. B. Công việc cá nhân B1 B2 B3

Công việc

Thời gian dự kiến hoàn thành

Không hoàn thành (X)

Kiến thức học được qua nhiệm vụ

d. Phiếu hướng dẫn Chế tạo tên lửa phản lực Phần thân tên lửa Dụng cụ, vật liệu - 1 bìa bóng cứng A3; 2 vỏ chai nước ngọt có dung tích 1,2 lít hoặc 1,5 lít, trong đó một chai để nguyên làm thân tên lửa nước, một chai cắt lấy phần đầu; 1 tờ giấy A3 cứng; một tấm carton nhỏ. Tiến hành chế tạo - Chụp phần đầu của chai nước bị cắt vào phần đuôi của chai nguyên; quấn tấm bìa bóng cứng quanh thân của chai nước (để tạo mặt trụ thuận lợi trong việc gắn cánh tên lửa sau này), cố định bằng keo dính, cắt tấm carton thành hình cánh của tê

Thân tên lửa Quấn tấm giấy A3 cứng lại thành hình nón để làm đầu của tên lửa. Thêm một ít giấy báo cũ vào phần đầu nhọn của tên lửa (Tăng trọng lượng cho đầu tên lửa). Dùng băng keo cố định đầu và cánh tên lửa vào thân. Thu được một tên lửa hoàn chỉnh.

Bệ phóng tên lửa: Cách 1: Thiết kế 2 tấm ván cố định, đặt song song cách nhau khoảng 3-4cm.

Cách 2: Thiết kế 3 cánh tên lửa dài, có thể làm trụ đỡ cho phần trên của tên lửa.

K t

Thiết kế thí nghiệm Bước 1: Chuẩn bị nhiên liệu - Bột baking soda/ hoặc muối ca

te (đã tính khối lượng cần thiết) được gói trong lớp giấy

mỏng, được cuốn và nút chặt 2

ằng dây chỉ (trong đó có 1 đầu dây chỉ dài hơn (để gắn

vào nắp chai)).

- Dựng đứng chai, cho lượ:

ic acid (đã tính toán thể tích) vào,

đậy nắp chai như

Bước 2 : Tiế

thí nghiệm

- Úp ngược cho baking soda và acetic acid tiếp xúc với nhau; lắc mạnh chai đến khi chai nhựa căng phồng. Nhanh chóng gắn vào bệ phóng tên lửa (mở nắp tên lửa nếu có bệ phóng như cách 1) Lưu ý: - Tiến T hành thử nghiệm nhiều lần để chọn các vật liệu tối ưu và hoàn thành phiếu thử Ệm. Có thể thay đổi, cải tiến và sáng tạo các bước tiến hành để đạt hiệu quả cao.

. Phiếu đánh giá

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ HOẠT ĐỘNG NHÓM NHÓM: S T

Tiêu chí

Điểm tối đa

T Tất cả thành viên trong nhóm 1

tham gia tích cực, được phân công nhiệm vụ rõ ràng và hoàn thành tốt nhiệm vụ Nhóm có sự chuẩn bị bài ở

nhà (Hoàn thành phiếu học tập trước khi đến lớp) Hoàn thành đúng thời gian quy định

Tên lửa

Trên lửa bay với >2m, tầm xa >10m Tên lửa Phần t nhất

Điểm cộng

Kết quả nhóm (thang điểm 10): + điểm từ GV: 40% + điểm tự đánh giá: 15% + điểm từ 3 nhóm còn lại: 15 Đánh giá cá nhân Thông qua phiếu đánh giá các thành viên trong nhóm Tên

Các tiêu chí đánh giá và số điểm tối đa

thành

Tích cực

Có ý

Hợp tác

Có chuẩn bị

Thuyết trình

Tổng điểm

viên

tham gia hoạt

tưởng sáng

với các

bài cũ trước

(1 điểm)

(10 điểm)

động nhóm

tạo

thành

khi đến lớp

(1 điểm)

viên khác

(3 điểm)

(4 điểm)

(1 điểm) A B ........

* Thông qua bài kiểm tra 17

Trường: :.......................................Học sinh:......................................... Lớp: BÀI KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ Thời gian: 5 phút Câu 1: Chọn phát biểu đúng? A. Acetic acid là acid hữu cơ có tính acid mạnh. B. Acetic acid là acid hữu cơ có tính acid yếu. C. Acetic acid là acid vô cơ có tính acid mạnh.

D. Acetic acid là acid vô cơ có tính acid mạnh. Câu 2. Phát biểu nào sau đây không đúng? A. Baking soda là chất bột màu trắng, ít tan trong nước. B. Baking soda có tính hút âm cao. C. Baking soda được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như thực ểphâm, dược dư phâm. D. Baking soda là hóa chất độc hại cho sức khỏe con người. Câu 3 : Theo định luật III Newton thì lực và phản lực A. là cặp lực cân bằng. B. là cặp lực có cùng điểm đặt. C. là cặp lực cùng phương, cùng chiều và cùng độ lớn D. là cặp lực xuất hiện và mất đi đồng thời. Câu 4: Tên lửa bay lên được dựa trên định luật A. Bảo toàn khối lượng. B. Bảo toàn động lượng. C. III Newton. D. Bảo toàn thế năng. Kết quả cá nhân (thang điể + Kết quả : + Phiếu học + Bài kiểm B. Kế hoạch dạy học chủ đề STEM 7. Mục tiêu chủ đề STEM 7.1. Nêu được khái niệm carboxylic acid, viết được CTCT và gọi tên một số carboxylic acid nêu được những đặc điểm về tính chất vật lí của carboxylic acid, trình bày được tính hóa học cơ bản của carboxylic acid, thực hiện đươc thí nghiệm phản ứng của acetic acid. .2. HS thực hiện tiến trình kĩ thuật đề xuất được quy trình chế tạo tên lửa phản lực trên cơ sở sử dụng kiến thức và kĩ năng tin học để tìm kiếm, nghiên cứu tài liệu; sử dụng kiến thức công 18

nghê để đánh giá, lựa chọn công cụ, hóa chât, vật liêu phù hợp; sử dụng thống kê toán học trong nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến chât lượng sản phẩm. 7.3. HS chế tạo được tên lửa phản lực, điều chỉnh và lí giải được những thay đổi so với thiết kế ban đầu. 7.4. Định hướng phát triển các năng lực chung cho HS: NL giải quyết vân đề và sáng sáns tạo, tao, tao. NL tự học và tự chủ, NL giao tiếp và hợp tác. o

8. Tiến trình dạy học chung (3 tiết ở lớp + 1 tuần ở nhà) Pha hoạt đông

Thời

Mục đích

gian

Phương pháp

Học liêu

kĩ thuật dạy

i. Nghiên cứu kiến 45 tiết i

7.i, 7.4

thức nền, xác định

Nhận

nhiêm vụ của chủ đề

vụ chế tạo tên

quyết

lửa phản lực

thảo luận nhóm,

Thực nhiêm

PHT i, PHT 2, phiếu

hà

nghiêm,

đánh giá, nhật kí học vân

đề,

tập. Dụng cụ, hóa chât thực hiên thí nghiêm

đông nghiên cứu kiến thức nền. 2. Đề xuât giải pháp

i tuần ở

7.2, 7.4

học, thảo luận nhóm.

nhà

Nhật

kí

học

tập,

phương tiên tìm kiếm thông tin.

Chế

tạo,

Làm viêc nhóm.

thử

Nhật kí học tập, thiết

nghiêm tên lửa phản

bị quay phim, phần

lực

mềm chỉnh sửa video. Dụng cụ, hóa chât thực hiên thí nghiêm chế tạo sản phẩm.

4. Báo cáo sản phẩi

45 phút-

7.3, 7.4Thực

hành

thí

Nhật kí học tập, bài

nghiêm,

thảo báo cáo, phiếu đánh

luận toàn lớp.

giá, sản phẩm tên lửa phản lực

9. Tiến trình dạy học chi tiết Hoạt đôngT ^ Nghiên cứu kiến thức nền, xác định nhiêm vụ của chủ đề Mục tiêu: Qua hoạt đông này HS sẽ hoàn thành mục tiêu 7.i, 7.4 )ánh giá HS thông qua biểu hiên hành vi: trình bày PHT số 1 và nhận xét, góp ý bổ sung của . Thái đô ghi nhận nhiêm vụ Chuẩn bị của H S trước khi thực hiện chủ đề GV giao phiếu hướng dẫn tự học để HS tự học kiến thức nền theo PHT i.

Hoạt Hoạt động của GV

động

Hoạt động của HS

- Thành lập 4 nhóm HS, bầu nhóm trưởng, thư kí. Nhóm này sẽ thực hiện xuyên suốt các hoạt động học tập của chủ đề. - Yêu cầu nhóm trưởng kiểm tra bài tự học của các thành viên và báo cáo (có hoàn thành phiếu tự học hay không?) - Sử dụng kĩ thuật khăn trải bàn tổ chức cho HS thảo luận theo nhóm trả lời các nội dung trong PHT 1.

Nghiên

- HS nhóm,

di bầu

trưởng Các nhóm trưởng báo cáo bài chuẩn bị của các h viên trong nhóm

- Gọi 1 nhóm HS báo cáo kết quả, các nhóm khác bổ sun: nhận xét.

ảo luận theo nhóm.

cứu kiến thức nền

- 1 nhóm đại diện trình

-Giải đáp thắc mắc và hướng dẫn HS kết luận thôn g

- Đặt vấn đề: GV trình chiếu các tranh ảnh, video về các

bày. Các nhóm khác so

ứng dụng của acetic acid trong đời sống. Yêu

sánh, nhận xét, bổ sung.

iu HS

nhận xét tầm quan trọng của acetic acic

- Nghe, ghi chép.

- Trình bày ứng dụng của acetic acid trong đời sống - Trình chiếu video làm tên1_ lửa nước nước. Yêu cầu HS theo

-Quan sát video hướng

nhóm thảo luận và trình bày, nhận xét các nội dung sau:

dẫn làm tên lửa nước và

+ Tên lửa hoạt động dựa trên nguyên lí nào?

trình bày câu trả lời.

+ Tên lửa có cấu tạo gồm những bộ phận nào? + Các bộ phận của tên lửa có thể được chế tạo từ những vật liệu nào? + Hình dáng các bộ phận tên lửa như thế nào? Xác định nhiệm vụ

+ Nhiên liệu phản lực trong video là gì? thực hiện chế tạo như thế nào?

của chủ đề

- Sử dụng kĩ thuật động não tổ chức cho HS đề xuất ý

- Động não, đề xuất các

tưởng cho vấn đề: Có thể thay thế nhiên liệu phản lực

ý tưởng.

trong video bằng nhiên liệu nào? - Liệt kê các ý tưởng của HS lên bảng, thảo luận ưu điểm và nhược điểm của từng ý tưởng. Sau đó chốt một ý tưởng liên quan đến nội dung bài đang học là nhiên liệu khí CO2 được tạo ra giữa phản ứng của acid acetic và muối carbonate. 20

- Nêu tình huống cho HS: Nhóm của An được GV giao

Nhận tình huống.

nhiệm vụ thiết kế một tên lửa mini với tầm xa trên 10m, tầm cao trên 2m có sử dụng kiến thức của chủ đề acid carboxylic, ưu tiên vật liệu tái chế hoặc rác thải nhựa, thẩm mỹ, chi phí thấp. Nhóm An loay hoay không biết tên lửa hoạt động dựa trên nguyên lí nào? Cơ chế hoạt động của nó ra sao? Cấu tạo của tên lửa như thế nào? Góc nghiêng của nó và lượng hóa chất cần sử dụng là bao nhiêu? Vật liệu, hình dạng của vật liệu như thế nào? Vậ các nhóm hãy giúp nhóm An thực hiện nhiệm vụ đạ cầu của GV. - Phát nhật kí học tập, thông báo kế hoạch chung trình thực hiện chủ đề cho HS.

Nhận nhật kí học tập, phiếu học tập và phiếu

- Phát phiếu học tập số 2: Thiết kế giải

- Phát phiếu đánh giá, giới thiệu các tiêu

đánh giá. ánh giá sản

phẩm tên lửa phản lực cho các nhór

- Lắng nghe mô tả các mức độ đánh giá sản

Hoạt đông 2 : Đề xuất giải pháp Mục tiêu: Qua hoạt động này HS Đánh giá HS thông qua biểu

)àn thành mục tiêu 7.2 và 7.4. lành vi: đánh giá dựa trên điểm phiếu học tập, bản vẽ mô

hình tên lửa, báo cáo tiến độ. Hoạt đông Đề xuất, lựa

Hoạt đông của GV và HS - Nhóm trưởng điều hành, quản lý việc thực hiện các công việc của cả nhóm.

chọn ý

hợp, điền thông tin và kết quả thu được sau khi nhóm thống nhất các ý

tưởng, thiết

ật kí học tập

kế giải pháp

S thực hiện PHT số 2, nhật kí học tập HS thường xuyên báo cáo kết quả với GV thông qua ICT.

tạo, thử nghiệm tên lửa phản lực

Hoạt đ

Mục tiêu: Qua hoạt động này HS sẽ hoàn thành mục tiêu 7.3 và 7.4 iá HS thông qua biểu hiện hành vi: Thử nghiệm chế tạo sản phẩm, điều chỉnh. Hoạt đông Chế tạo, thử nghiệm <

; phẩm

Hoạt đông của GV và HS Sau khi thiết kế giải pháp. Các nhóm HS tiến hành chế tạo, thử nghiệm sản

sản phẩm tại nhà, ghi chép lại thông tin và những điều chỉnh của quá trình thử nghiệm. HS quay video các bước của các quá trình thực hiện tạo sản phẩm.

Hoạt đông 4: Báo cáo giải pháp, sản phẩm Mục tiêu: Qua hoạt động này HS sẽ hoàn thành mục tiêu 7.3 và 7.4

Đánh giá HS thông qua biểu hiện hành vi: trình bày, thi phóng tên lửa, đánh giá

Hoạt đông

Hoạt đông của GV

Báo cáo

Hoạt đông của HS

- Yêu cầu HS trưng bày theo nhóm sản phẩm tên lửa phản lực

sản phẩm

- Trưng bày sả: _ n phẩm tạ i vị trí được phảin công.

- Tổ chức cho các nhóm tham gia cuộc thi phóng tên lửa. Thông báo thể lệ phóng tên lửa: Mỗi

- Tham ham gia cuộc th:i phóng tên lửa.

nhóm được phóng 3 lần, ghi kết quả, thống kê kết quả trung bình của 3 lần phóng của mỗi nhóm và so sánh giữa các nhóm.

NQuôn nơỡc v< B ế rtuđc

- Tổ chức cho các nhóm trình bày các sản phẩm gồm: giải pháp thiết kế, video tiến trình thực hiệ

Lớp c4< MCh 30cm Than hoai linh 30cm

chế tạo sản phẩm tên lửa phản lực, những điều chỉnh

LOpcâl lỡn lOcro

á® 2i

phiếu học tập số 2, phiếu nhật kí, phiếu đánh kinh nghiệm/ kĩ thuật học được trong quá

tớpSômtíô ÌOCỮI

LOp M ' lon 30cm Ổng nuôc. ktKMn tổ0,

hiện.

Trình bày video tiến trình

- Tổ chức bình chọn, đánh giá: sải

thực hiện.

trình bày, nhật kí học tập của các

Trình bày kinh nghiệm, khó khăn trong thực hiện chủ đề. Cùng GV đánh giá sản phẩm. 2.5..2. Chủ đề STEM “Thiết kế thiết bị lọc nước sinh hoạt”

v r v

„ .

TÊN CHỦ ĐỀ STEM: THIẾT KẾ THIẾT BỊ LỌC NƯỚC SINH HOẠT A. Phần thông tin chung của chủ đề 1. Vấn đề thực tiễn + Lí do chọn chủ đề: Nước là thành phần chính trong cơ thể. Nhiều địa phương, người dân vẫn còn sử dụng nước giếng đào hoặc khoan. Nguồn nước này thường bị nhiễm phèn do ẩn chứa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, vi trùng gây bệnh, kim loại nặng, ... Nếu sử dụng nước giếng trong thời gian dài có thể sẽ có nguy cơ mắc các loại bệnh mãn tính nguy hiểm. Do đó, xử lý nguồn nước này trước khi sử dụng là việc làm quan trọng.

(Chủ đề này phù hợp với các địa phương có nước giếng bị nhiễm phèn) + Tình huống dạy học (cụ thể) Mặc dù nước giếng bị nhiễm phèn đang là vấn đề đáng lo ngại nhưng nhiều hộ gia 22

đình vẫn giữ thói quen sử dụng nó vì do điều kiện kinhtế hoặc do điều kiện địa lí xa xôi chưa có nước máy để dùng. Các nhóm HS đóng vailà kĩ sư thiết kế chếtạo một thiết bị lọc nước nhiễm phèn với chi phí thấp nhưng chất lượng không kém so với bộ lọc được bán trên thị trường. (Lưu ý: Chủ đề này chỉ nhằm mục đích giúp HS vận dụng kiến thức Hóa học, sinh học, kĩ thuật, toán học, công nghệ để tạo ra một thiết bị lọc nước, nước sau khi lọc cần trải qua các giai đoạn kiểm định, .... nên lưu ý với HS chưa có thể sử dụng được) 2. Yêu cầu sản phẩm STEM i / Sản phẩm hữu hình í l Sản phẩm đáp ứng các yêu cầu sau: - Thiết bị lọc nước nhiễm phèn đơn giản, sử dụng các nguyên vật liệu có sẵn/ tái chế/ rác thải nhựa, chi phí thấp. - Nước sau khi lọc phải trong suốt (độ đục thấp), không màu, không mùi, có pH từ 6,5 đến 8,5. 3. Vị trí dạy học chủ đề STEM trong CT môn Hóa học phổ thông Nội dung Yêu cầu cần đạt Chuyên đê 12.2: - Trình bày được ca? Vậí liệu và hoá chất thông dụng có thể được sử TRẢI NGHIỆM, dụng như than trong xử lí nước (hoặc than hoạt tính); cát, đá, sỏi; các loại THỰC HÀNH HOÁ phèn, PAC (poly aluminium chloride),... HỌC VÔ CƠ / Xử lí - Thực hiệnềđược thr nghiệm xử lí làm giảm độ đục và màu của mẫu nước sinh hoạt - nước sinh hoạt. HOÁ HỌC 12 - Nêu đượcmộr số hoá chất xử lí sinh học đối với nước sinh hoạt. Các yếu tố STEM tích hợp trong chủ đề Môn học/lĩnh vưc Hóa học Sinh học Vât lí ^ Tin học Công nghệ Kĩ thuât Toán

Kiến thức đã học Phản ứng oxi hóa khử, pH, chuân độ dung dịch, thủy phân muối (Hóa học lớp 11). Công nghê vi sinh vât trong xử lí ô nhiễm môi trường: Xử lí nước thải và làm sach nước (Sinh học 10) Hấp phụ, keo tụ, lăng cặn (Vât lí). Sử dụng internet tìm kiếm thông tin, các thiết bị ghi hình, các phần mêm chỉnh sửa video Đánh giá, lựa chọn các nguyên, vât liêu hiêu quả, an toàn, chi phí thấp Thiết kế bản vẽ kĩ thuât thiết bị lọc nước Một số yếu tố thống kê, tính toán chi phí tiết kiêm

hình giáo dục STEM Kiến tạo

E V ận dụng

E Cơ bản

□ Mở rộng

ời gian thực hiện Trên lớp: 2 Tiết

Ở nhà: 1 tuần

. PPDH, PTDH, học liệu, tư liệu, công cụ đánh giá 6.1. PPDH 23

□ Khuyết

E Đủ

PPDH chủ đạo: Dạy học dự án 6.2.

Học liệu, tư liệu

a. Định hướng tìm kiếm tư liệu Sách giáo khoa: Hóa học lớp 10, 11, 12 Vật lí 10 ớ

Sinh học 10

Website: Cách thiết kế các thiết bị lọc nước giếng nhiễm phèn: https://www.explainthatstuff.com/howwaterfilterswork.html https://www.youtube.com/watch?v=eOxZrCAPhok http://thewaterproject.org/resources/water pollution filtration experiments https://www.youtube.com/watch?v=Wnx9thXySGw https://www.youtube.com/watch?v=zCheAcpFkL8 https://www.youtube.com/watch?v=Lq qqv qvqA0h0 b. Phiếu học tập

\ N / PHIẾU HỌC TẬP

Trường................................................ Lớp.............................. N hóm ................................................... 1. Thực hiện thí nghiệm xử lí làm Cgiảm độ đục và màu của mẫu nước nhiễm phèn CD D Thí nghiệm'. Nén bột than (kích thước hạt khác nhau) cao khoảng 3 cm vào ống nghiệm lớn không đáy đã được nút một đầu có ống vuốt. Sau đó cho từ từ mẫu nước bẩn vào ống nghiệm. Quan sát hiện tượng và điền kết quả vào bảng sau: •

•

■

Khối lượng than (g) Thông số

Trước khi lọc

pH Độ đục Màu Mùi Vị Nhận xét hàm lượng than hoạt tính ảnh hưởng đến mẫu nước sau khi lọc: . Nhận xét ảnh hưởng của kích thước hạt đến tốc độ dòng chảy và chất lượng mẫu nước sau lọc.... 2. Tìm hiểu vai trò của các vật liệu và hoá chất thông dụng có thể được sử dụng trong xử lí nước •

•

a. Vật liệu Vật liệu

Vai trò 24

•

Than hoạt tính Cát thạch anh Cát mangan Hạt cation Các loại phèn PAC Hạt nâng pH b. Hoá chất Hoá chất

Vai trò trong lọc nước

Cl2 , O3 , KMnO 4 , nước Javel, clorua vôi Các loại phèn, PAC, vôi, tro bếp NaOH, Na 2 CO3 , vôi H 2 SO4 H 3 PO 4 c. Nhật kí học tập NHẬT KÍ HỌC

P CHỦ ĐỀ

Trường................................................ Kế hoạch chung thực hiện chủ đề:

Nhóm .

45 p h ú t tiế t 1 X á c đ ịn h n h iệ m v ụ c ù a c h ũ đ ề N e liiê n c ứ u k i ế n tliứ c n ề n

4 5 [ih ú t t i ế t 2 B á o c á o sã ii p h â m

t u â n t h i r c l i i ệ n n h ậ t k í l i o c t ậ |> T h iế t k ẽ g iã i p h á p C h ẽ tạ o tllỉế t b ị. th ừ n g liiệ m x ử l í n ư ớ c

...

1. Phân công vai trò, công việc, kế hoạch trong nhóm. NHẬT KÍ LÀM VIỆC NHÓM Nhóm:................................................... Tuần:.....................

Công việc được giao

Mức độ hoàn thành Hoàn Chưa Hoàn thành hoàn thành đúng thành tốt hạn

Xác nhận của các thành viên

Ghi chú

3. NHẬT KI LAM VIẸC CA NHAN Hoc sinh:................................................................................................................................... Nhóm: ................................................................................................................................... Tuần: ................................................................................................................................... Nội dung công việc: A. Công việc của nhóm: A1. A2. . B. Công việc cá nhân B1 B2 A X Không Thời gian dự Kiến thức học Công việc kiến hoàn hoàn thành @ được qua nhiệm vụ thành (X) A1 A2 A3 B1 B2 B3

/ V c ) *

2. Tìm kiếm thông tin Nhiệm vụ• 1: Khảo sát thực tế các hộ• dân sử dụng giếngo • • • o nước o Xây dựng kịch bản, tiến hành khảo sát và quay video thực trạng về việc các hộ dân sử dụng nước giếng nhiễm phèn. (Gợi ý o

Khảo sát bao nhiêu gia đình? Có bao nhiêu gia đình không có sử dụng hệ thống xử lí trước

khi sử dụng cho sinh hoạt? o

Đối với các gia đình có sử dụng hệ thống xử lí, tìm hiểu thêm về: Cấu tạo hệ thống xử lí

nước? Vai trò của các bể chứa? Bể lọc nước gồm có mấy lớp lọc, vật liệu cho các lớp lọc đó là gì, cách sắp xếp/ bố trí vị trí của các lớp lọc như thế nào, tỉ lệ hàm lượng/chiều cao của các lớp vật liệu lọc? Nước có được khử trùng trong hệ thống xử lí không? Hóa chất sử dụng để khử trùng là gì, sử dụng ở giai đoạn nào? Nước sau khi lọc có đặc điểm như thế nào? Có sử dụng để uống trực tiếp được không?). Nhiệm vụ 2: Tìm kiếm thông tin trên mạng internet, tài liệu về thiết bị xử lí nước giếng nhiễm phèn Thông tin

Nội dung

Câu tạo thiết bị xử lí nước. Các vật liệu được sử dụng. Tỉ lệ vật liệu trong các lớp lọc. Hóa chât được sử dụng. 3. Ý tưởng của nhóm. 26

(Trên cơ sở các thông tin nghiên cứu được, HS đề xuất các ý tưởng và thiết kế các giải J để chế tạo thiết bị xử lí nước giếng. Các câu hỏi định hướng: • Tại sao cần có giàn phun mưa? Giàn phun mưa được thiết kế như thế nào để đạt hiệu quả cao nhất? >Trong bể lọc: có bao nhiêu lớp, vật liệu và độ dày của từng lớp (hoặc là tỉ lệ khối li lượng giữa các lớp lọc), vị trí của các tầng vật liệu như thế nào thì hợp lý. Giải thí

sao lại bố

trí như vậy? Có thể thay đổi trật tự các lớp vật liệu được không? >Tại sao dùng than hạt tốt hơn than bột? >Vì sao không bố trí than hoạt tính nằm ở tầng trên cùng? >Tại sao cần sử dụng chất nângpH và sử dụng chúng như th ế , >Để khử trùng nước, hóa chất sử dụng là gì? Ở giai đoạn nào là hợp lí nhất)

Y tưởng của nhóm có gì khác so với các

ên cứu trước đó:

4. Thiết kế giải pháp. (Trên cơ sở các ý tưởng xây dựng mô hình thiết bị xử lí nước giếng, HS thiết kế sản phẩm) Á Bản vẽ kĩ thuật (Mô tả rõ số lượng tầng lọc, vật liệu Hoá chất:............ tương ứng với từng tầng, độ cao/khối lượng của từng tầng, giải thích lí do vì Dụng cụ:.............. sao lại bố trí và lựa chọn hàm lượng của các tầng lọc như vậy) Nguyên/ vật liệu:.

cách làm:

Tính toán chi phí (lựa chọn phương án thay thế sao cho chi phí thấp nhất) Nguyên vật liệu Đơn giá/đơn vị tính Số lượng

Thành tiền

1. 2.

\ Tổng 5. Thử nghiệm chế tạo và đánh giá sản phẩm. A . V (Trên cơ sở giải pháp xây dựng thiết bị xử lí nước giếng nhiễm phèn đã thống nhất, HS tiến hành chế tạo sản phẩm. Các nhóm thực hiện thử nghiệm sản phẩm để kiểm tra chất lượng nước để có những điều chỉnh thiết bị xử lí nước cho phù hợp và điền thông tin vào bảng dưới * Ghi chú: HS sử dụng nước chè để xác định sự có mặt của sắt trong mẫu nước trước và sau khi lọc. Nếu xuất hiện màu xanh tím, chứng tỏ nước có chứa nhiều ion của sắt). Chỉ tiêu

Nước trước khi lọc

Độ đục Màu Mùi

Nước sau khi lọc

Đạt hay không đạt theo tiêu chí

A Y

pH Màu săc khi cho nước chè vào

6. Trình bày những khó khăn, kinh nghi

được, điều chỉnh bản thiết kế (nếu có):

d. Phiếu đánh giá Phiếu đánh giá sản phẩm Nhóm:...................................................................... ST T

Tiêu chí

Điểm

Bản vẽ mô tả được cấu tạo của hệ thống lọc nước, mô tả rõ số lượng tầng lọc, vật liệu tương ứng với từng tầng, độ cao/khối lượng của từng tầng, giải thích lí do vì sao lại bố trí và lựa chọn hàm lượng của các tầng lọc.

Nước sau khi lọc phải trong suốt (độ đục thấp), không màu, không mùi, có pH từ 6,5 đến 8,5.

Chi phí thấp

gn ÍX© T

Phiếu đánh giá bản thiết kế Nhóm:...................................................................... STT <

Tiêu chí

Điểm

Lập kế hoạch vẽ bản thiết kế

Chú ý mô tả các chi tiêt

Bản vẽ gọn gàng, sạch sẽ, có thể hiện các phép đo, tỉ lệ

3 2

Kêt quả cá nhân (thang điểm 10) + Kêt quả nhóm: 20% + Phiêu học tập: 20% + Bản thiêt kê: 20% + Sản phẩm thiêt bị: 40% B. kế hoạch dạy học chủ đề STEM 7. Mục tiêu chủ đề 7. 1. HS trình bày được vai trò của các vật liệu và hoá chất thc

có thể được sử dụng

trong xử lí nước như: than, cát, đá, sỏi, các loại phèn, PAC, ... 7. 2. HS thực hiện được thí nghiệm xử lí giảm độ đục, màu của mẫu nước sinh hoạt. 7.3. HS nêu được một số hoá chất xử lí sinh học đối với nước sinh hoạt. 7.4. HS thực hiện tiên trình thiêt kê kĩ thuật thiêt kê được bản vẽ kĩ thuật về thiêt bị lọc nước giêng nhiễm phèn đơn giản (Trong đó sử dụng kiên thức và kĩ năng tin học để tìm kiêm và chia sẻ thông tin, sử dụng kiên thức toán học để tính toán chi phí và sử dụng kiên thức công nghệ để đánh giá, lựa chọn được hoá chất, vật liệu hiệu quả, an toàn và tiêt kiệm). 7.5. HS chê tạo được thiêt bị xử lí, thử nghiệm lọc nước; biêt cách điều chỉnh và lí giải được những thay đổi so với thiêt kê ban đầu. 7.6. Định hướng phát triển các NL chung cho HS: NL giải quyêt vấn đề và sáng tạo, NL tự học và tự chủ, NL giao tiêp và hợp tác. 8. Tiến trình dạy học chung (1 tiết trên lớp + 1 tuần ở nhà + 1 tiết trên lớp) Pha hoạt đông

•S

Phương pháp kĩ thuật dạy học

Mục tiêu Nhận nhiệm vụ chủ đề.

Học liệu

Đàm thoại, trực Nhật kí học tập, phiêu quan. đánh giá, video.

a -M «u c £

L S 1. Xác định nhiệm vụ chủ đề

Thời gian

(N~

1 tuần tại nhà.

^ võ

t X / 2. Nghiên cứu kiên 30 phút thức nền tiêt 1 trên (về các vật liệu và lớp. hoá chất thông dụng có thể được sử dụng để xử lí nước sinh

7.4, 7.6.

Giải quyêt vấn PHT. đề, thực hành thí Các dụng cụ, hóa chất nghiệm, thảo thực hiện thí nghiệm luận nhóm, tự khám phá. học, đàm thoại.

Tự học, thảo luận Nhật kí học tập, thiêt nhóm. bị quay video, phần mềm chỉnh sửa video.

“ giải “

7.5, 7.6. 4. Chế tạo, thử nghiệm thiết bị xử lí nước giếng nhiễm phèn._____________ 5. Báo cáo kết quả, 45 phút/ 7.6. trưng bày sản phẩm. tiết 2 trên lớp.

Tự học, thảo luận Nhật kí học tập. nhóm. Hóa chất, dụng ng cụ, nguyên liệu chế tạo sản phẩm. Trưng bày triên Nhật kí học tập lãm, thảo luận báo cáo, sản toàn lớp.________ phiếu

9. Tiến trình dạy học chi tiết Hoạt động 1: Xác định nhiệm vụ của chủ ủ đề ếng nhiễm Mục tiêu: HS nhận nhiệm vụ chế tạo thiết bị đơn giản lọc nước giến Đánh giá thông qua hoạt động nhận nhiệm vụ, thảo luận nhóm. Hoạt

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

động Giao

Tổ chức cho HS quan sát video vê thực tì

nhiệm vụ

nước, sử dụng nước ngầm. Yêu cầu H!

g nguồn

- Quan sát video và trả

it số lời các câu hỏi của GV.

câu hỏi sau: Link video: https://www.youtube.com/watch?v=7iXKK4xHlq0 1) Thực trạng khai thác nước ngầm của người dân như thế nào? 2) Trình bày các đặc điểm của nước ngầm sau khi bơm lên. Nêu các tác hại của việc sử dụng nước ngầm với thời gian dài. 3) Các nguyên nhân gây ô nhiễm nguồn nước ngầm là

4) Các biện pháp đề xuất của nhóm là gì để khắc phục những vân đê trên. ít vấn đê: Mạch nước ngầm đang bị ô nhiễm nghiêm sự xâm hại của các loại hoá chất độc hại từ nhà máy, thuốc bảo vệ thực vật, việc chôn rác dưới lòng đất,... Nước bị nhiễm phèn ẩn chứa các hợp chất hữu cơ khó phân hủy, dư lượng thuốc bảo vệ thực vật, vi trùng gây bệnh, kim loại nặng cũng đang là vấn đê đáng lo ngại khi nhiêu hộ gia đình vẫn giữ thói quen sử dụng trực tiếp nó, gây nên những vấn đê vê sức khỏe nghiêm trọng nếu sử dụng chúng trong thời gian dài, có <

- Lắng nghe vấn đê.

thể dẫn đến nguy cơ mắc các bệnh mãn tính, ung thư,... Do đó, việc xử lý làm sạch nước bị ô nhiễm trước khi đưa vào sử dụng là một việc làm quan trọng. Em hãy đóng vai là các kĩ sư thiết kế chế tạo thiết bị lọc nước giếng đơn giản để làm sạch nguồn nước trước ........-

khi đưa vào sử dụng. Thành lập các nhóm HS, phân công vai trò nhóm

trưởng, thư kí. Nhóm này sẽ thực hiện xuyên suốt các - Thành lập nhóm, bầu hoạt động học tập của chủ đề.

nhóm trưởng, thư kí.

GV phát nhật kí học tập, phiếu mô tả các mức độ đánh - Nhận nhật kí học tập, giá sản phẩm, thông báo kế hoạch chung và giao nhiệm phiếu đánh giá, nắm vụ cho các nhóm HS thực hiện tại nhà, hoàn thành

bắt thông tin về nhiệm

kí học tập của nhóm

vụ của chủ đề

Hoạt động 2: Nghiên cứ Mục đích: Qua hoạt động này HS sẽ hoàn thàn Đánh giá thông qua hoạt động nhóm, ý tưởn: Hoạt động

c nền .1, 7.2, 7.3, 7.6. đóng góp trong nhóm hoàn thành PHT.

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Nghiên

cứu Tổ chức cho HS làm việc nhóm thực hiện thí

kiến

thức nghiệm khám phá nghiên cứu ứng dụng, kích trình bày kết quả vào

nền

- Thực hiện thí nghiệm,

thước than hoạt tính trong xử lí nước (nội dung 1 PHT. trong PHT).

- Trình bày, các nhóm

Yêu cầu 1 nhóm trình bày, các nhóm còn lại trao

còn lại trao đổi, nhận

đổi, nhận xét.

xét.

n về khả năng hâp phụ chât màu, mùi của - Lắng nghe. than và các yếu tố tương đối về kích thước hạt đến khả năng hâp phụ (Than hoạt tính dạng hạt kích thước nhỏ là phù hợp bởi than hoạt tính dạng bột có kích thước quá nhỏ sẽ tạo nên trở lực lớn, nước khó chảy qua).

Như vậy, than hoạt tính là hóa chât phù hợp trong

- Nắm bắt lại thông tin

xử lí nước. Yêu cầu HS tiếp tục nghiên cứu tìm nhiệm vụ thực hiện tại hiểu các vật liệu, hóa chât khác có khả năng xử lí nhà trong vòng 1 tuần. nước. Từ đó đề xuât, lựa chọn ý tưởng, thiết kế 31

giải pháp, chế tạo thiết bị xử lí nước giếng phèn theo giải pháp đã thiết kế, thử nghiệm thiết bị. Thường xuyên theo dõi tiến độ thực hiện của các Thường xuyên báo cáo nhóm đê có những hỗ trợ kịp thời.

kết quả cho

Hoạt động 3: Thiết kế giải pháp Mục đích: Sau hoạt động này, góp phần hoàn thành mục tiêu 7.4, 7.6 cho Đánh giá dựa trên việc đê xuất, lựa chọn ý tưởng và thiết kế giải pháp. Hoạt động

Hoạt động của GV và HS

Đê xuất, lựa Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ, điêu hành, quản lý việc thực hiện các công chọn tưởng,

ý việc của cả nhóm. Thư kí tổng hợp, điên thông tin và kết quả thu được sau khi thiết nhóm thống nhất các ý tưởng vào nhật kí học tập (từ mục 1 đến mục 4).

kế giải pháp

HS có thê tham khảo phiếu hỗ trợ vê một số thiết kế trong bản thiết kế tổng thể. Phiếu này GV chỉ sử dụng trong trường hợp HS gặp khó khăn trong việc thiết kế thiết bị xử lí nước. HS thường xuyên báo cáo kết quả

a ICT đê GV hỗ trợ HS kịp thời.

Hoạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm thiết bị xử lí nước giếng nhiễm phèn đơn giản Mục đích: Sau hoạt động này, HS sẽ hoàn thành mục tiêu 7.5, 7.6. Đánh giá dựa trên nội dung ghi chép nhật kí, thử nghiệm chế tạo sản phẩm. Hoạt động của GV và HS

Hoạt động Chế tạo, thử HS dựa trên bản

thiết kế

chi tiết,tiếp

tục tiếnhànhchếtạo,

thửnghiệmsản

nghiệm thiết phẩm thiết bị xử lí nước giếng nhiễm phèn tại nhà trong vòng 2 buổi, ghi chép bị xử lí nước lại thông tin những lần thử nghiệm và những điêu chỉnh của quá trình thử giếng.

nghiệm (hoàn thành mục 5. Thử nghiệm chế tạo và đánh giá sản phẩm). [S quay video quá trình thực hiện tạo sản phẩm. ờng xuyên báo cáo kết quả thông qua ICT đê GV có những gợi ý, hỗ nếu cần thiết. Hoạt động 5: Báo cáo kết quả, trưng bày sản phẩm

Mục đích: Báo cáo bản thiết kế, quá trình chế tạo thiết bị lọc nước giếng nhiễm phèn, các điêu chỉnh so với thiết kế ban đầu.

Đánh gi á thông qua việc trình bày, trưng bày sản phẩm, đánh giá. Hoạt động Báo phương

Hoạt động của GV

cáo Phân công vị trí và tổ chức cho HS trưng bày theo án nhóm sản phẩm thiết bị xử lí nước giếng phèn. 32

Hoạt động của HS - Trưng bày sản phẩm theo vị trí đã phân công.

thiết

kế, Mỗi nhóm trình bày bằng video các hoạt động tạo

- Trình bày video hoạt

trưng

bày và thử nghiệm thiết bị xử lí nước giếng nhiễm

động tạo và thử nghiệm

sản

phẩm

phèn.

thiết bị.

thiết bị xử lí Yêu cầu các nhóm thảo luận, đặt câu hỏi, nhận xét,

- Thảo luận, ph

nước giếng.

bổ sung cho nhóm trình bày.

thông tin.

Tổ chức cho các nhóm cùng tiến hành lọc nước

- Thử ng

trên thiết bị mà nhóm chế tạo được. Mẫu nước bẩn bằng mẫu

thiết bị ớc GV cung

do GV cung cấp. GV đặt các câu hỏi để làm rõ quy trình thiết kế

ả lời các câu hỏi của

tạo thiết bị lọc nước của nhóm. Gợi ý một số hỏi như sau: - Vì sao không bố trí than hoạt tính nằm ở trên cùng? - Tại sao cần có giàn phun mưa? Tại sao giàn phun mưa càng rộng càng tốt? - Tại sao phải dùng hoá chất nâng pH? Hoá chất đó là gì? - Phương pháp lọc nước được sử dụng là gì? h giá sản phẩm, p Tổ chức đánh bài trình bày, nhật kí hóm. học tập của các nhóm.

- Cùng GV đánh giá sản phẩm.

2.5.3. Chủ đề STEM “Chế tạo nước rửa chén từ nguyên liệu thiên nhiên” ] TÊN CHỦ ĐỀ STEM: CHẾ TẠO NƯỚC RỬA CHÉN TỪ NGUYÊN LIỆU THIÊN NHIÊN A. Phần thông tin chung của chủ đề 1. vấn đề thực tiễn + Lí do chọn chủ đề: Nước rửa chén bát, chất tẩy rửa là một nhu yếu phẩm. Tuy nhiên, theo một nghiên cứu từ cơ quan bảo vệ môi trường Mỹ công bố, những loại chất từ nước rửa bát, chất tẩy rửa hàng ngày, ... chứa nhiều hợp chất ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người cũng như đe dọa đến môi trường tự nhiên bởi việc xả thải các hợp chất này. + Tình huống dạy học: Bằng những kiến thức trong lĩnh vực hóa học, sinh học kết hợp công nghệ kỹ thuật, HS sẽ tự mình chế tạo nước rửa chén thân thiện với môi trường. Đây là một trong những chủ đề có tính khả thi cao bởi HS có thể hiểu những kiến thức, cơ sở khoa học liên quan đến chủ đề một cách dễ dàng; nguyên liệu chế tạo dễ kiếm; quy trình cũng rất

đơn giản và không đòi hỏi các thiết bị công nghệ cao; phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất ở nhiều trường học. 2. Yêu cầu sản phẩm í / Sản phẩm hữu hình í / Sản phẩm nước rửa chén đáp ứng các yêu cầu sau:

- Trạng thái: lỏng sánh, đồng nhất. - Màu: có màu vàng nâu. - Mùi: thơm tự nhiên, nhẹ. - Giá trị pH khoảng từ 4 - 6,5 phù hợp cho da. - Có khả năng tẩy rửa các chất bẩn bám trên bề mặt sứ, thủy - Ưu tiên sử dụng nguyên vật liệu thiện nhiên, tái chế hoặc có í 1, chi phí thấp. 3. Vị trí dạy học chủ đề STEM trong CT môn Hóa học phổ th Nội dung

Yêu cầu cần đạt

Chuyên hoá chất béo thành xà

Thực hiện được thí nghiệm điều chế xà phòng từ chất

phòng

béo (tùy điều kiện địa phương và nhà trường có thê chọn chế hóa từ dầu ăn, dầu dừa, dầu cọ, mỡ động vật...).

Các yêu tố tích hợp STEM Kiến thức Chức năng và cấu tạo da người (KHTN 8) dịch (KHTN 8) hất béo (KHTN 9) H, chất chỉỉ thị th / Cân bằng trong dung dịch nước (Hoá học 11) )inh dưỡng - chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật (Sinh ọc 10) uy trình điều chê xà phòng từ chất béo ìm kiêm tài liệu, thông tin trên internet. Sử dụng phần mềm tạo video, tạo bài thuyêt trình. Thiêt kê quy trình điều chê nước rửa chén từ nguyên liệu thiên nhiên Toán học thống kê, tính toán tiêt kiệm chi phí oại hình giáo dục STEM □ Kiến tạo

E V ận dụng

E Cơ bản

□ Mở rộng

hời gian thực hiện Trên lớp: 2 Tiết

Ở nhà: 1 tuần 34

□ Khuyết

E Đủ

6. PPDH, PTDH, học liệu, tư liệu, công cụ đánh giá 6.1. PPDH PPDH chủ đạo: Dạy học dự án 6.2. Học liệu, tư liệu a. Định hướng tìm kiếm tài liệu Sách giáo khoa Hóa học lớp 11, 12 Sinh học lớp 10 Website Cách làm nước rửa chén sinh học theo công thức: +

http://meovatchamsocgiadinh.com/tu-lam-nuoc-rua-chen-sinh

Ịsn-ban-me-tit-news6-

69.html +

http://meovatchamsocgiadinh.com/nhung-cong-thu.c-1ami

rua-chen-sinh-hoc-don-gian-

danh-cho-b an-news8-242.html Cách làm nước rửa chén sinh học theo video hướng dẫn: https://www.voutube.com/watch?v=WN6cDsz0MU0 b. Phiếu hướng dẫn PHIẾU HƯỚNG DẨN QUY TRÌNH CHẾ TẠO NƯỚC R RỬA CHÉN TỪ NGUYÊN LIỆU T ự NHIÊN (Dành cho c HS có nhu cầu)________________________ Nguyên liệu: Lá bạch đàn, rau mương, lá dâm bụt, lô hội. Quy trình sản xuất C huán

bị:

300e lá bạch đàạ 300g cây rau mươns, 50g lá dắm bụt, 350g lá lô hội.

Rữa sạch cãc loại lá, cãy vừa tim được, sau đó để ráo.

Cắt các nguyên liệu ra từng mièng từ 3 đến ỉcm.

Hòa tan 100 g đường vào 3 lit nước.

Các loại lá cây sau khi đe ráo được bõ vào trong dung dịch trẽn rồi khuấy đểu.

Đậy kin thủng chứa duns dịch, để trone bóng mát từ 4 đến 5 tuần.

4 Lưu ý: Sau khi ngâm các nguyên liệu khoảng 4 đến 5 ngày, cần tiến hành kiểm tra quá trình lên men. Nếu có mùi men giống như mùi men rượu thì có nghĩa dung dịch đang được hình thành. _ * __ :___________________________________________________________________________________________________

. Nhật kí học tập NHẬT KÍ HỌC TẬP _____ •___________•______ •___ 35

Trường:............................................... Lớp:

Tên nhóm:

Kế hoạch chung thực hiện chủ đề: r

1 rúa Ii< r-t\ 15 phú! mõi truớc Xác đinh ohicm vu

45 p h ú t l f i lớp

Báocáo kiên thức ncn, ý tưoiig vá các giai pháp thiét ké.

■15 pbúl 1*1 PTN

Tlnr nghicm điều chẽ vaii pliãui.

45 phúl tại lóp

Báo cáo. đáuh giá sán phaiu

/ luân lợi nhà

Đẻ xuÁt. lựa chọn ỷ nrtnig vả thiết kề gt.il pháp. 1. Phân công vai trò, nhiệm vụ, kế hoạch thực hiện nhiệm vụ.

NHẬT KÍ LÀM VIỆC NHÓM Nhóm:................................................... Tuần:..................... Nội dung công việc: 1. 2. 3. 4.

Thành viên

oàn thành Hoàn Hoàn thành thành đúng tốt hạn

Công việc được giao

Xác nhận của các thành viên

Ghi chú

Í LÀM VIỆC CÁ NHAN Học sinh: Nhóm: Tuần: Nội dung công việc A. Công việc A1. A2. A3. B. Công việc cá nhân B1 B2 B3

Công việc

Thời gian dự kiến hoàn thành

Không hoàn thành (X)

A1 A2 36

Hoàn thành

Kiến thức học được qua nhiệm vụ

A3 B1 B2 B3

2. Tìm kiếm thông tin. a. HS tìm kiếm thông tin, thảo luận nhóm trả lời các câu hỏi sau: Xà phòng là gì? Các thành phần chính tạo ra xà phòng là gì?

ự

Bản chất của phản ứng xà phòng hóa là gì? Nguyên lý hoạt động của t. xà xà phòng phòng như như thế nào? Kể tên các nguyên liệu thiên nhiên có khả năng tẩy rửa. Giải thích cơ sở khoa học về quá trình lên men nhờ các vi sinl ih vật. b. Khảo sát thực địa. (HS quay video khảo sát các loại sản phẩm nước rửa chén được bày bán trên thị trường (siêu thị, quầy tạp hóa, ...) và hoàn thành thông tin theo mẫu bên dưới): Thương hiệu nước rửa chén thương mại Sunlight Mỹ Hảo

Thành phần có nguồn gốc từ nguyên liệu thiên nhiên

Thành phần không có nguồn gốc từ thiên nhiên

Loại hương thơm

Mẫu mã

3. Thống nhất ý tưởng của nhóm và thiết kế giải pháp thực hiện. (Gợi ý: Trên cơ sở từ các thông tin nghiên cứu được, từ thực tế điều tra khảo sát, HS đề xuất các ý tưởng để chế tạo nước rửa chén từ nguyên liệu tự nhiên. Các ý tưởng của nhóm xoay quanh các vấn đề: Xây dựng quy trình chế tạo nước rửa chén. Nguyên liệu là gì? Khố Các dụng cụ cần th

o nhiêu? Ước tính chi phí. y trình chế tạo?

____________________ Quy trình như thê nào? Gồm bao nhiêu bước?____________________________ Những điêm cần lưu ý khi__________ tiên hành.

Xác định các yếu tô ảnh hưởng thông qua trả lời một số câu hỏi sau: - Tại sao phải bổ sung nguyên liệu đê kích thích quá trình lên men?

'rong quá trình sản xuất, có cần quan tâm đến nhiệt độ không? Giải thích. hi thực hiện trộn nguyên liệu với nhau có cần phải lấy chính xác lượng nguyên liệu ? Tại sao?

- Mô tả các phương pháp xác định độ p H và hợp chất có trong nước rửa chén)

Trên cơ sở thống nhất các ý tưởng, HS thiêt kê giải pháp thực hiện để hiện thực hóa ý tưởng. Trong giải pháp thực hiện HS trả lời được các vấn đề sau

Công thức tạo nước rửa chén Nguyên liệu thiên nhiên được chọn là:......... Khối lượng:....... g Khối lượng NaOH cần dùng là.......................................................................................(g) Thể tích của nước cần dùng là:.................................................................................... (ml) Tinh dầu (không bắt buộc) tạo mùi thơm l à .......................... và thể tích dùng........... (ml) Chất tạo màu (không bắt buộc) là.................................................................................... Nồng độ dd NaCl là (nêu sử dụng quy trình nóng).......................................

Bản vẽ kỹ thuật

Nguyên liệu:

Yêu cầu: Thể hiện rõ ti ỉệ, hàm hrợỉìg, điều kiện và quy trình chế tạo sản phẩm và giãi thích các cơ sờ khoa học quy trình. Bàn vẽ kỹ

Dụng cụ:

thuật cần trình bày rõ ràng súc tích.

ình tạo nước nư rửa chén, công thức tạo nước rửa chén, dự + Sơ đồ các bước trong quy trình trù kinh phí.

Sơ đồ các bước trong quy trình tạo xà phòng (Ghi chú rõ: tỉ lệ thành phần các chất, nhiệt độ, thời gian thực hiện, . )

Dụng cụ:

Hóa chất:

y STT 1

Nguyên vật liệu

Đơn giá/đơn vị tính

Số lượng

Thành tiền

Tổng n cơ sở các ý tưởng, giải pháp thực hiện đã thống nhất, HS tiến hành tạo sản phẩm nước ửa chén) 5. Đánh giá, so sánh sản phẩm với xà phòng thương mại. 38

(Hoạt động này được tiến hành 1 buổi tại nhà, sau khi HS tạo được bánh xà phòng. HS tiến hành đánh giá, so sánh sản phẩm với xà phòng của nhóm và một loại xà phòng thương mại bất kì theo gợi ý của bảng bên dưới). Sản phẩm xà phòng của nhóm

Xà phòng thương mại (HS chọn 1 loại bất kì)

Trạng thái Khả năng tạo bọt Mùi hương Màu sắc pH

d. Phiếu đánh giá PHIẾU ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM Trường: .................................. L ớ p :................................ N hóm :.............................................. Đánh giá nhóm: .............................................................................................................................. STT

Tiêu chí

Điểm tối đa

Sản phẩm lỏng sánh và đồng nhất.

Sản phẩm có màu vàng nâu

Sản phẩm có mùi thơm tự nhiên, nhẹ

Độ pH của sản phẩm khoảng từ 4-6,5.

Sản phẩm có khả năng tẩy rửa các chất bẩn bám trên bề mặt.

Quy trình đơn giản

Chi phí chế tạo tiết kiệm

Điểm được

đạt

TỔNG

PHIẾU ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ TRONG HỢP TÁC NHÓM Họ và tên HS:........................................................Lớp:.................. Nhóm: 1. Hãy đánh giá sự đóng góp của em theo thang điểm sau: : Có những đóng góp rất quan trọng (đối với tất cả các phần của đề tài và tạo điều hỗ trợ công việc các bạn khác trong nhóm mà không làm thay) điểm: Có những đóng góp ý nghĩa (đưa ra những gợi ý quan trọng và giúp đỡ các bạn khác một cách có hiệu quả; có vai trò tác động đến tất cả các phần của đề tài). 39

3 điểm: Có một số đóng góp (đưa ra một số đóng góp hữu ích, giúp những người khác nghiên cứu, giải quyết vấn đề và đóng góp cho việc phát triển các phần khác nhau của ủa đề tài'; Ẵ 2 điểm: Có đóng góp nhỏ (đưa ra ít nhất một gợi ý hữu ích, đôi khi giúp người khác nghié nghiên cứu, lãng phí ít thời gian, có vai trò nhỏ trong việc phát triển một hoặc hai phần khác nhau của đề tài). 1 điểm: không có đóng góp thực sự nào (không đưa ra gợi ý gì, không giúp đỡ ai, không hoàn thành việc nhóm giao, lãng phí thời gian). Em tự cho bản thân:......... điểm. Lý giải ngắn gọn tại sao em lạ

điểm bản thân như

vậy:

2. Dựa vào thang đánh giá trên, em hãy cho

bạn trong nhóm và giải

thích lý do tại sao em đánh giá bạn như vậy. Tên bạn làm việc với em

Số điểm em đánh giá cho bạn

Lý do

. . .

------------ . N

----------------

PHIẾU ĐÁNH GIÁ BẢN VẼ KĨ THUẬT ............................................................................................................Nhóm:

Lớp: Thành viên:

STT 1

2 2 3 p*w . 4

Điểm tối đa

Tiêu chí Trình bày đầy đủ các nguyên liệu, dụng cụ

Thể hiện rõ tỷ lệ, hàm lượng, điều kiện, quy trình chế tạo sản phẩm

Giải thích được cơ sở khoa học của quy trình

Trình bày và giải thích chính xác các câu hỏi liên quan đến các yếu tố ảnh hưởng quá trình chế tạo.

Hình thức đẹp, trình bày súc tích rõ ràng

TỔNG

)

Số điểm đạt được

PHIẾU ĐÁNH GIÁ BÁO CÁO SẢN PHẨM Lớp: ........................................................................................................Nhóm: Đánh giá nhóm: .................................................................................................. Điểm tối đa

Tiêu chí Báo cáo (bản giấy)

Số điểm đạt được

Trình bày đầy đủ và chính xác nội dung kiến thức theo yêu cầu trong báo cáo. Có hình ảnh, số liệu. Hình thức đẹp, rõ ràng. Phân chia công việc cụ thể chi tiết

Nhật ký

Ghi chú đầy đủ những vấn đề nảy sinh giải quyết

Cách trình bày báo cáo

Video minh họa quá trình thực hiện Người nói trình bày rõ ràng, th Powerpoint sinh động, bắt

TỔNG

Tổng điểm = 40% x (điểm trung bình 2 cột điểm đánh giá sản phẩm của HS và phiếu đánh giá kết quả quá trình hợp tác của HS) + 60% x (điểm trung bình 3 cột điểm đánh giá sản phẩm của GV, đánh giá bản vẽ kỹ thuật và đánh giá báo cáo sản phẩm) B. Kế hoạch dạy học chủ đề 7. Mục tiêu chủ đề 7.1. Trình bày được khái niệm xà phòng, chất tẩy rửa tổng hợp và nguyên lý tẩy rửa của chúng. Nêu được các hợp chất thiên nhiên có khả năng tẩy rửa. Trình bày được cơ sở khoa học về quá trình lên men nhờ các vi sinh vật. 7.2. Mô tả, giải thích được các bước trong quy trình chế tạo nước rửa chén; tính toán được chi phí nguyên liệu, dụng cụ để chế tạo nước rửa chén; vận dụng được các phương pháp xác định độ pH trong dung dịch nước rửa chén. 7.3. HS thực hiện được quy trình chế tạo, đánh giá sản phẩm và biết cách điều chỉnh phù hợp ến trình thiết kế kĩ thuật (điều tra khảo sát, tìm kiếm thông tin trên mạng internet đề ất ý tưởng, thiết kế giải pháp, chế tạo, thử nghiệm và đánh giá sản phẩm; vận dụng kiến ức nền hóa học, sinh học, toán học để tính toán, nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu

suất tạo nước rửa chén cũng như pH an toàn cho da; sử dụng công nghệ đánh giá lựa chọn nguyên liệu, dụng cụ phù hợp để chế tạo sản phẩm đạt hiệu suất cao). 7.4.

Phát triển các năng lực chung cho HS: NL giải quyết vấn đề và sáng tạo, NL tự học và tự

chủ, NL giao tiếp và hợp tác. 8. Tiến trình dạy học chung m.

(2 tiết trên lớp + 1 tuần ở nhà) Pha hoạt động

Thời gian

Mục tiêu

Phương pháp kĩ thuật dạy học

Học liệu

1. Xác định nhiệm 15 phút vụ tạo nước rửa cuối của chén tiết học trước 2. Thiết kế giải pháp 1 tuần làm tại nhà

Nhận nhiệm Thuyết trình, vụ chế tạo nước rửa chén Ổ 7.1, 7.2, 7.4 Khảo sát thực địa, tìm tòi khám phá, thảo luận nhóm, tự học, giải quyết vấn đề. Thảo luận nhóm. phút 7.1, 7.2, 7.4.

Nhật kí học tập, phiếu đánh giá.

3. Báo cáo kiến thức 45 nền, giải pháp thiết tiết 1 kế 4. Thử nghiệm điều 45 phút 7.3, 7.4. chế sản phẩm tiết 2 ở PTN

Bài báo cáo, phương án thiết kế.

Thực hành thí nghiệm, thảo luận nhóm, tự học, giải quyết vấn đề. Thảo luận. Triển lãm sản phẩm.

Nhật kí học tập. Dụng cụ, hóa chất, nguyên liệu thực hiện điều chế sản phẩm.

A 5. Báo cáo, đánh giá 45 phút sản phẩm tiết 2 trên 74 lớp

Nhật kí học tập, thiết bị quay video, phần mềm chỉnh sửa video.

Sản phẩm nước rửa chén, phiếu đánh giá, nhật kí học tập.

9. Tiến trình dạy học chi tiết )ạt động 1: Xác định nhiệm vụ của chủ đề Mục tiêu: Phát triển các NL chung cho HS thông qua việc xác định rõ nhiệm vụ tìm hiểu các kiến thức nền liên quan đến chế tạo nước rửa chén từ nguyên liệu thiên nhiên và thiết kế các giải pháp chế tạo nước rửa chén đảm bảo các tiêu chí đánh giá mà GV yêu cầu.

Hoạt động

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Nhận nhiệm

Đặt vấn đề: Nước rửa chén bát, chất tẩy rửa là một nhu

vụ của chủ

yếu phẩm. Tuy nhiên, theo một nghiên cứu từ cơ quan

đề

bảo vệ môi trường Mỹ công bố, những loại chất từ nước 42

- Lăng nghe.

rửa bát, chất tẩy rửa hàng ngày, ... chứa nhiều hợp chất ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe con người cũng như đe dọa đến môi trường tự nhiên bởi việc xả thải các hợp chất này. Đặt tình huống cho HS: Bằng những kiến thức trong lĩnh vực hóa học, sinh học kết hợp công nghệ kỹ thuật, HS sẽ iệm vụ.

tự mình chế tạo nước rửa chén thân thiện với môi trường. Em hãy đóng vai là nhà cung cấp nước rửa chén, tiến hành tìm hiểu và điều chế nước rửa chén từ nguyên liệu thiên nhiên với mùi hương ưa thích. Sản phẩm nước rửa chén thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Ghi chép lại các

- Trạng thái: lỏng sánh, đồng nhất.

yêu cầu của sản

- Màu: có màu vàng nâu.

phẩm.

- Mùi: thơm tự nhiên, nhẹ. - Giá trị pH khoảng từ 4 - 6,5 phù - Có khả năng tẩy rửa các chất bẩn bá

da. trên bề mặt sứ,

thủy tinh. - Ưu tiên sử dụng nguyên vật liệu thiện nhiên, tái chế hoặc có sẵn, chi phí thấp.

-Thành lập nhóm,

Thành lập các nhóm HS, phân công vai trò nhóm trưởng,

bầu nhóm trưởng,

thư kí. Nhóm này sẽ thực hiện xuyên suốt các hoạt động thư kí. - Nhận nhật kí học

học tập của c

Phát nhật kí học tập, phiếu đánh giá sản phẩm. Thông tập,

phiếu

đánh

báo kế hoạch chung về quá trình thực hiện chủ đề cho giá sản phẩm. HS.

- Thực hiện các o nhiệm vụ cho các nhóm HS thực hiện tại nhà từ nhiệm

mục 1 đến mục 3 trong nhật kí học tập. >

vụ

trong

phiếu nhật kí.

Tất cả các sản phẩm tìm hiểu tại nhà của các nhóm sẽ - Chuẩn bị bài báo

được báo cáo trong tiết học tiếp theo sau 1 tuần tìm hiểu. Sản

cáo kiến thức nền,

phẩm báo cáo gồm:

video

khảo

+ Báo cáo từ mục 1 đến mục 3 của nhật kí học tập thông thực địa. qua powerpoint hoặc poster. + Video báo cáo việc tìm hiểu thực tế về các sản phẩm xà phòng bánh trên thị trường. Hoạt động 2: Thiết kế giải pháp 43

sát

Mục tiêu: Qua hoạt động này góp phần giúp HS hoàn thành mục tiêu 7.1, 7.2, 7.4. Đánh giá: Thông qua việc nghiên cứu và chia sẻ thông tin, đề xuất, lựa chọn và thiêt kê phương án giải quyêt. Hoạt đông

Hoạt đông của GV và HS

Đề xuất, lựa Hoạt động này, các nhóm HS tiên hành các nhiệm vụ trong nhật kí học tập từ chọn ý tưởng

mục 1 đên mục 3.

và thiêt kê Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ, điều hành, quản lý việc thực hiện các công giải pháp

việc của cả nhóm. Tổ chức cho thành viên nghiên cứu thông tin, đề xuất, lựa chọn ý tưởng, thiêt kê giải pháp. Thư kí tổng hợp, điền thông tin và kêt quả thu được sau khi nhóm thống nhất các ý tưởng vào nhật kí học tập (từ mục 1 đên mục 3). Hoạt đông 3: Báo cáo kiến thức nền, giải pháp thiết kế

Mục tiêu: Qua hoạt hoạt động này giúp HS tiêp tục hoàn thành mục tiêu 7.1, 7.2, 7.4. Đánh giá: Thông qua việc báo cáo sản phẩm kiên thức, phản hồi thông tin. Video phỏng vấn, quy trình tạo xà phòng, ý tưởng thiêt kê bánh xà phòng. Hoạt đông Báo cáo kiên

Hoạt đông của GV Tổ chức cho HS theo nhóm báo cáo các kêt quả thu

Hoạt đông của HS - Lắng nghe phổ biên

thức nền, ý

được sau 1 tuần nghiên cứu. Trình tự báo cáo như sau:

tưởng và các

1. Đại diện 1 nhóm báo cáo kiên thức về Tìm hiểu về phẩm.

việc

báo

cáo

sản

pháp xà phòng, quy trình sản xuất nước rửa chén. Các - Đại diện nhóm trình nhóm khác nhận xét, bổ sung. GV kêt luận. bày kêt quả. thiêt kê giải

2. Các nhóm chiêu video phỏng vấn, tìm hiểu thực

- Trình bày video

trạng về sản phẩm nước rửa chén trên thị trường. Báo

khảo sát thực địa, giải

cáo các ý tưởng tạo sản phẩm nước rửa chén: Quy pháp

thiêt kê

của

trình, nguyên liệu, công thức sản phẩm bánh xà nhóm. Ý tưởng liên quan đên việc đánh giá sản ảng dự trù kinh phí. c nhóm quan sát, theo dõi, thảo luận các vấn đề

- Phản hồi ý kiên.

liên quan đên nội dung báo cáo. - Nhận xét, đánh giá phần báo cáo của các nhóm.

-Lắng nghe GV nhận

Đặc biệt chú trọng chuẩn hóa lại các quy trình, dụng xét. Điều chỉnh thiêt cụ, hóa chất để chê tạo nước rửa chén. ^

Hoạt đông 4: Thử nghiệm điều chế sản phẩm

ục tiêu: Qua hoạt động này, giúp HS hoàn thành mục tiêu 7.3,7.4. Đánh giá: Kĩ năng thực hành thí nghiệm, điều chỉnh so với ban đầu. 44

kê.

Hoạt động

Hoạt động của GV

Hoạt động của HS

Phô biến quy

GV lưu ý lại một số quy tắc an toàn khi tiến hành - Lắng nghe phô biến

tắc an toàn

thí nghiệm. Yêu cầu HS mang găng tay, khẩu trang.

Thực hiện thí

1 trong

TÔ chức cho HS tiến hành làm các thí nghiệm:

- Chuẩn

nghiệm điều + HS tiến hành chế tạo nước rửa chén theo giải pháp chế xà phòng

cụ,

dụng

guyên liệu, tinh

đã thiết kế. Ghi chép lại thông tin thí nghiệm trong

yêu cầu

quá trình thực hiện.

ật kí học tập.

Quan sát, hỗ trợ HS (nếu cần).

Chú ý: Nước rửa chén cần có thời gian lê]

Do đó, hoạt động đánh giá sản phẩm, so sánh với s; phẩm thương mai được thực hiện tại nhà. Nhắc nhở: Khi nước rửa chén đã

hoàn

Tiến hành đánh giá

sản phẩm

sản phẩm, điền kết

sánh

so toàn, HS tiến hành đánh giá sản phẩm với nhóm làm được với một loại nước rửa chén

ơng mại mà

quả thu được vào

nước

rửa

Đánh giá sản phẩm,

chén thương

nhóm chọn và hoàn thành mục 5. phẩm với nước rửa chén thươn

so sánh sản nhật kí học tập

mục 5. Đánh giá, so sánh sản phẩm với nước

mại

rửa

chén

thương mại trong nhật kí học tập. Hoạt động 5: Báo cáo, đánh giá sản phẩm Mục tiêu: HS trình bày sản phẩm, chia sẻ những khó khăn và kinh nghiệm. Đánh giá: Trình bày, trưng bày sản phẩm, đánh giá Hoạt động Báo

Hoạt động của GV

chức cho các nhóm HS tiến hành trưng bày, - Trưng bày sản phẩm ở ic sản phẩm xà phòng. vị trí được chỉ định.

cáo,

đánh giá sản phẩm

Hoạt động của HS

!áo cáo bảng so sánh sản phẩm xà phòng của - Báo cáo kết quả so óm với sản phẩm xà phòng thương mại mà nhóm sánh với sản phẩm chọn. thương mại. - Tiến hành làm thí nghiệm kiểm tra độ tạo bọt và - Thực hiện thí nghiệm độ pH của xà phòng. kiểm tra xà phòng. - TÔ chức thảo luận giữa các nhóm liên quan đến quá trình tạo sản phẩm, hình thức, chất lượng sản - Trả lời các câu hỏi của

phẩm.

nhóm bạn GV cùng HS đánh giá sản phẩm của các nhóm. + Đánh giá sản phẩm bánh xà phòng. 45

+ Đánh giá nhật kí học tập. + Bình chọn sản phẩm đáp ứng theo các tiêu chí đặt ra. - Tổng kết, tuyên dương quá trình học tập của HS.

V. VẬN DỤNG 5.1. Bài tập nhận thức về dạy học STEM L

Bài tập nhận thức về dạy học STEM Nhiệm vu 1. Anh (chị) hãy trả lời các câu hỏi sau: m nhằm phâân biệt giáo dục (1) Giáo dục STEM là gì? Hãy rút ra 3 từ khóa trong khái niệm STEM với các loại hình giáo dục khác. của CTGDPT 2018 không? (2) Mục tiêu của giáo dục STEM có phù hợp với mục tiêu ci (3) Phân biệt các loại hình trong giáo dục STEM hi giải quyết vấn đề thường (4) Giải thích tại sao dạy học dự án, dạy học khám phá, dạy học

được sử dụng trong dạy học STEM? (5) Những lưu ý khi thiết kế và sử dụng công cụ đánh

trong dạy học STEM là gì? M được minh họa trong mô đun 2

Nhiệm vu 2. Anh (chị) hãy chọn 1 trong để trả lời các câu hỏi sau:

(1) Xác định loại hình STEM và chỉ rõ các yếu tố STEM trong chủ đề. (2) Nêu cấu trúc chung của chủ đề STEM thông qua chủ đề STEM đã lựa chọn. (3) Quy trình nào (QTTKKT, QTNCKH) được sử dụng trong KHDH của chủ đề? Giải thích? (4) Những PPDH, KTDH nào được sử dụng trong chủ đề? (5) Những công cụ đánh giá nào được sử dụng trong chủ đề? Lưu ý: SV lưu file trả lời theo cấu trúc: Tên SV - Bài tập nhận thức| và nộp vào khóa trên trang web: http://lophochoaonline.com/. 5.2. Bài tập 5.2.1. BT hệ với

rèn kĩ năng đơn lẻ ' năng 2: Xác định vấn đề thực tiễn cần giải quyết, bối cảnh cụ thể có liên ang kiến thức trong CT môn Hoá học và các môn học thuộc lĩnh vực STEM

để xây dựng hủ đề STEM BTTH rèn kĩ năng 2 ình huống dạy học: Khi dạy học nội dung Cân bằng trong dung dịch nước —Hoá học 11/ CTG GDPT 2018 (hoặc bài 3. Sự điện li của nước. pH. Chỉ thị axit - bazơ thuộc Hoá học 11/ C

Ẹ T hiện hành). Một SV đã xác định vấn đề thực tiễn cần giải quyết, bối cảnh cụ thể của chủ 46

đề STEM như sau: 4-

Vấn đề thực tiễn:

Việc xác định xem loại đất mình đang dùng là đất chua, đất trung tính hay đất kiềm rất quan trọng vì điều đó sẽ giúp chúng ta chọn giống cây trồng phù hợp. Tuy nhiên một số vấn đề thường xảy ra như: cửa hàng hết giấy quỳ tím, gia đình không đủ điều kiện mua máy đo pH...Trong chủ đề này, HS sẽ tìm hiểu và thực hành làm chỉ thị axit - bazơ

■’■■■■

xác định loại đất của nhà mình từ đó chọn loại cây phù hợp cũng như có tăng năng suất cây trồng. 4-

Bối cảnh cụ thể

Nguyên liệu sẵn có, dễ tìm mua và giá thành thì lại rẻ, việc làm ra thuốc thử này khá dễ, dụng cụ làm cũng rất đơn giản, phù hợp với cơ sở vật chất của mọi vùng miền. 4-

Tình huống dạy học thoái hoá thành đất chua, đất

Do sự canh tác bất hợp lí làm đất của các bác nô

trình làm giấy chỉ thị axit- bazơ

kiềm gây ảnh hưởng đến năng suất. Em hãy thiết kế được làm bằng bắp cải tím giúp bác nông dân tốt ra các biện pháp cải tạo đất cũng như các giống

t được loại đất của mình, từ đó tìm g phù hợp nhé.

Nội dung câu hỏi: 1. Vấn đề thực tiễn trên có khả thi không? Có sử dụng kiến thức trong CT để giải quyết vấn đề không? 2. Bối cảnh cụ thể: vấn đề này có phù hợp với điều kiện CSVC nhà trường, với nhận thức HS, với các địa phương/ vùng/ miền không? 3. Tình huống dạy học có làm nảy sinh hay chứa đựng vấn đề HS cần giải quyết không? 4. Nếu là GV, anh (chị) sẽ điều chỉnh như thế nào? 5. Ngoài ý tưởng làm chy h ^ xit - bazơ từ bắp cải tím, anh(chị) có đề xuất ý tưởng nào khác? Hãy xác định vấn đề thực tiễn, bối cảnh và tình huống dạy học cho ý tưởng đó. 5.2.2. BTTH

ăng 3: Đề xuất tên và xác định các thông tin chung của chủ đề (mục

tiêu, nhiệ

hẩm và tiêu chí đánh giá sản phẩm của chủ đề STEM)

Tình huống dạy h ọc: Khi dạy bài “Cân bằng hóa học ” - Hóa học Lớp 10 (Chương trình hiện hành)/ Lớp 11 (Chương trình 2018), GV nhận thấy đây là một lí thuyết khá trừu tượng HS khó hình dung. Nhằm giúp HS quan sát rõ ràng hơn về sự chuyển dịch cân bằng hóa học, GV chức cho HS đóng vai các kĩ sư Hóa học nhận đơn hàng chế tạo thiết bị trực quan về sự ển dịch cân bằng hóa học. đã xác định các thông tin chung của chủ đề như sau: í / Tên chủ đề: Thiết bị trực quan về sự chuyển dịch cân bằng hóa học il- Yêu cầu sản phẩm: Thiết bị hoạt động được, an toàn, bền, thẩm mỹ và chi phí thấp.

í I Kiến thức được tích hợp: •

Vật lí: Lớp 8 (Chương I. Cơ học. Bài 8: Áp suất chất lỏng- Bình thông nhau)

•

Toán: Lớp 7 (Chương III. Thống kê. Bài 1: Thu thập số liệu thống kê, tần số) tính toán tiế

kiệm chi phí •

Kĩ thuật: bản vẽ thiết kế về thiết bị

•

Công nghệ: đánh giá, lựa chọn vật liệu/ dụng cụ...

í/

Hình thức: STEM kiến tạo

íl

Mục tiêu:

a. Năng lực khoa học tự nhiên: Nêu được nguyên lý bình thông nhau, nêu được sự giống nhau giữa sự chuyển dịch cân bằng và nguyên lý hoạt động của bình thông nhau. b. Năng lực tính toán: Áp dụng kiến thức toán thống kê, ghi chép xác định nhiệt độ, áp suất, nồng độ, thời gian, sự chuyển dịch theo hướng nào, ... trong quá trình làm thiết bị và thử nghiệm thiết bị. c. Năng lực công nghệ: Phác họa được cấu trúc ban đầu của thiết bị, để thuận tiện cho việc chế tạo và lắp ráp các bộ phận thành thiết bị hoàn chỉnh. Sử dụng Internet để thu thập thông tin; sử dụng các phần mềm chỉnh sửa video, phần mềm tạo bài thuyết trình (word, powerpoint, ...) tích cực, hợp tác trong làm việc nhóm;

d. Phát triển phẩm chất: Có thái độ nghiêr Có tinh thần trách nhiệm với công việc; cho việc nghiên cứu về sau; Có ý thức

say mê nghiên cứu khoa học làm nền tảng i trường, tái tạo các vật liệu phế phẩm thành

những sản phẩm có ích. e. Phát triển năng lực chung - Năng lực giải quyết vấn đề^ à^ ángl ạo khi chế tạo thiết bị; - Năng lực giao tiếp và hợp^tác: thống nhất qui trình thực hiện và phân công thực hiện từng phần nhiệm vụ cụ thể. Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình và phản biện ý kiến của người khác; Hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập; - Năng lực tự trình chế tạo thiế

ự học: HS tự ôn tập kiến thức và vận dụng kiến thức để xây dựng qui tra cách thức, nguyên lý hoạt động của thiết bị. Tiêu chí đánh giá

± ^à

Điểm

Tiêu chí

tối đa

Tât cả thành viên trong nhóm tham gia tích cực, được phân công nhiệm vụ rõ ràng và hoàn thành tốt nhiệm vụ Nhóm đã hoàn thành phiếu học tập trước khi đến lớp

Hoàn thành đúng thời gian quy định Thiết bị

1 2 1

Thiết bị hoạt động đúng

Thiết bị có tính thẩm mĩ

Điểm đạt được

Ghi chú

Phần thuyết trình hay nhất

Thiết bị đẹp nhất

Sáng tạo nhất

Điểm cộng

Nội dung câu hỏi: 1. Theo anh (chị), tên đề tài đã phù hợp, đã ngắn gọn và hấp dẫn chưa? 2. Các yêu cầu của sản phẩm có thể lượng hoá được không? Có sử dụn

ức trong

chương trình để giải quyết không? Tiêu chí đánh giá chủ đề có phù hợp với

u chủ đề

không? xác định thời gian có hợp lí không? 3. Mục tiêu học tập của chủ đề STEM có đáp ứng chuẩn kiến thrc, kĩ năng/ hay yêu cầu cần đạt không? Có thể hiện được sự tích hợp STEM không? Có nhằmphát triển NL không? 4. Anh (chị) học được gì thông qua phần thiết kế của GV. Nếu là GV, anh (chị) hãy lí giải lí do không phù hợp và đề xuất cách điều chỉnh phù hợp 5.2.3. BTTH rèn kĩ năng 4: Xây dựng tiến trình tổ chức dạy học chủ đề, lựa chọn PP, KTDH tích cực, • ' ICT sử dụng • o trong o tổ chức dạy •% ! học •

tích hợp STEM

Tình huống dạy học: Khi dạy học bài “Ester - Lipid^ —Chương trình Hóa học lớp 12, GV tổ chức cho HS đóng vai nhà cung cấp nhận đơn hàng sản xuất bánh xà phòng handmade từ chất béo. Tiến trình tổ chức dạy học GV xây dựng như sau: H o ạt động chính

T hời lượng

P PD H , K T D H , IC T

Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ dự án

Tiết 1

Thuyết trình, đàm thoại

Hoạt động 2: N ghiên cứu kiến thức

Tiết 2

Thuyết trình, hỏi đáp, học

nền, thiết kế quy trình tạo sản phẩm.

tập nhóm

Hoạt động 3: Báo cáo phương án

1 tuân (HS tự học ở

thực hiện (qua email).

nhà theo nhóm).

Tự học, theo nhóm

Hoạt động 4: Chế t ạo, thử nghiệm

4 tuân (HS tự làm ở Tự học, theo nhóm

sản phẩm

nhà theo nhóm).

Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu

Tiết 3

sản phẩm.

Thuyết trình, đàm thoại, trưng bày

Nội du 1. Theo anh (chị), tiến trình tổ chức dạy học chủ đề đã đầy đủ và rõ ràng chưa? Các PPDH, KTDH, ICT lựa chọn có đa dạng, linh hoạt và hợp lí trong tiến trình dạy học không? 2. Nếu là GV, anh (chị) sẽ xây dựng tiến trình dạy học cho chủ đề này như thế nào? Vì sao?

\ ♦_____

.2.4. BTTH rèn kĩ năngo 5: Thiết kế các hoạt tâp 5.2.4. B • động • o học • • ■ cụ • thể cho chủ đề STEM <

Tình huống dạy học: Khi dạy học bài “Phương pháp tách biệt và tinh chế hợp chất hữu cơ"

- Hóa học lớp 11, GV tô chức cho HS trải nghiệm làng nghề nấu tinh dầu truyền thống và yêu cầu HS điều chế tinh dầu dân dụng. GV đã thiết kế các hoạt động học tập cụ thể cho chủ đề STEM này như sau: Hoạt động 1: nghiên cứu kiến thức nền và xác định yêu cầu đối với qui trình tách chiết, d , dầ^ : 0 * 12 phú ) / V A. Mục đích: HS trình bày được kiến thức về mùi, nhiệt độsôi, độ tan của một số etse

và

công dụng của các tinh dầu; Nhận ra được khả năng tách, chiết,chưng c

inh dầutừ gừng,

sả, dừa; Tiếp nhận được nhiệm vụ thiết kế qui trình tách chiết chưng c

và nhận biết sản

phẩm tinh dầu. B. Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được các sản phẩm sau: - Bản ghi chép kiến thức mới về mùi, độ tan, nhiệt độ í i^ ng dụng, cách tách chiết chưng cất và nhận biết sản phẩm tinh dầu. - Bảng mô tả nhiệm vụ của dự án và nhiệm vụ

viên; thời gian thực hiện dự án và

các yêu cầu đối với sản phẩm trong dự án. C. Cách thức tổ chức hoạt động: Bước 1. Đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ HS trình bày thông tin về ưu nhược điểm của một số loại tinh dầu (đã được GV giao làm ở nhà trong tiết trước). ,7 , '

______________

_______

GV tông kết bô sung, chỉ ra được: Tinh dầu hiện nay đang được sử dụng rất phô biến nhưng giá thành cao, chất lượng không được kiểm định chính xác. Bước 2. HS khám phá kiến thức. GV đặt vấn đề giới thiệu qui trình: Làm sao để thu được tinh dầu với hiệu suất cao, nhận biết được chất lượng sản phẩm. Công dụng của một số loại tinh dầu. - GV chia H S thànH^ ác nhóm từ 6-8 HS (Dành thời gian cho các nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí, IT, thuyết trình). - GV nèBM ụ c aích và hướng dẫn qui trình tách, chiết, chưng cất tinh dầu: qui trình tách,

ra yêu cầu nguyên liệu để HS chuẩn bị và phiếu hướng dẫn/phiếu học tập qui trình tách, ết cho các nhóm để các nhóm tự tiến hành thí nghiệm (tạiphòng thí nghiệm hoặc tại nhà):

Nguyên vật liệu: Mỗi nhóm HS tự chuẩn bị: + Chất để chiết xuất ra tinh dầu: dừa, sả, gừng, bưởi, ... + Dụng cụ tách, chiết, chưng cất: bếp từ, bình sứ, chén sứ, nhiệt kế, cồn 400, phễu chiết, màng lọc, ống sinh hàn. Phiếu hướng dẫn qui trình: + HS chọn loại tinh dầu phù hợp với mục đích sử dụng. + HS tìm nguồn và xử lí nguyên liệu. + HS lập kế hoạch (thời gian, liều lượng, điều kiện, bản vẽ thiết kế) tinh dầu. + HS tiến hành tách, chiết, chưng cất sản phẩm theo nhóm ở phòng thí nghiệm hoặc ở nhà. GV hỗ trợ HS nếu cần. Bước 3. Giao nhiệm vụ cho HS và xác lập yêu cầu của sản phí GV nêu nhiệm vụ: Căn cứ vào qui trình vừa tiến hành, các nhóm sẽ thực hiện dự án “ĐIÊU CHÉ TINH DẦU”. Sản phẩm tinh dầu dân dụng cần đạt được các yêu cầu về mùi, độ tinh khiết, giá thành, hình thức cụ thể như sau: Bảng yêu cầu đối với sản phẩm tinh dầu dân Tiêu chí Tinh dầu từ các nguyên vật liệu tự nhiê

sạch.

Sản phẩm tinh dầu đáp ứng được độ tinh khiết cao, giá thành hợp lí, mùi hương dễ chịu. Tinh dầu không tách lớp, k tìn g đổi màu (đồng nhất). Kiểm chứng trong một tuần. Bình đựng hình thức

Bước 4. GV thống nhất kế hoạch triển khai Thời lượng Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ dự án

Tiết 1

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và xác định yêu cầu đối

1 tuần (ở nhà)

với qui trình tách, chiết và chất lượng tinh dầu. ạt động 3: Báo cáo các giai đoạn điều chế tinh dầu. oạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm

Tiết 2 2 tuần (ở nhà)

Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu sản phẩm.

Tiết 3

Trong đó, GV nêu rõ nhiệm vụ ở nhà của hoạt động 4: - Nghiên cứu kiến thức liên quan: tách, chiết, chưng cất hợp chất hữu cơ, thiết kế và 1 thuật, thống kê, sự chuyển thể các chất, soạn thảo văn bản. - Đưa ra các bản vẽ kĩ thuật (thiết kế những công cụ tách, chiết, chưng cất) - Chọn được dung môi, nồng độ, tỉ lệ trong quá trình tách, chiết, chưng cất. - Đưa ra được nhiệt độ sôi, độ tan thích hợp để tách, chiết, chưng cất sản phẩm của nhóm. - Tách, chiết, chưng cất tinh dầu nhiều lần để đạt được sản phẩm tối ưu. - Phân công báo cáo viên, thuyết trình viên (trình bày báo cáo bằng powerpoint). - Quay phim mô tả cụ thể các giai đoạn thực hiện của hoạt động Yêu cầu đối với bài báo cáo và bản thiết k ế sản phẩm Tiêu chí Bản vẽ kĩ thuật rõ ràng, đúng nguyên lí; Giải thích rõ qui trình tạo thành tinh dầu Trình bày rõ ràng, logic, sinh động. G V cần nhấn mạnh: Khi báo cáo phương án thiết kế sản phẩm H Sphải vận dụng kiến thức nền để giải thích, trình bày nguyên lí hoạt động của sản phẩm. Vì vậy, tiêu chí này có trọng số điểm lớn nhất. Hoạt động 2: Nghiên cứu về qui trình tách chiết, chưng cất tinh dầu từ dừa, sả, gừng (HS làm việc ở nhà - 1 tuan A. Mục đích: Học sinh tự học được kiến thức liên quan thông qua việc nghiên cứu tài liệu về các kiến thức este, lipid, các phương pháp tách, chiết, chưng cất tinh dầu và làm các thí nghiệm để tách chiết tin inh dầu thành phẩm. B. Dự kiến kiếi sản phẩm hoạt động của HS: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được các sản phẩm sau: i của cá nhân về các kiến thức liên quan; n vẽ qui trình tách chiết (trình bày trên giấy A0 hoặc bài trình chiếu powerpoint); Bài thuyết trình về bản vẽ và bản thiết kế. C. Cách thức tổ chức hoạt động:___________________________________________ 52

- HS làm việc nhóm: • Chia sẻ với các thành viên khác trong nhóm về kiến thức đã tìm hiểu được. Ghi tóĩ. tắt lại các kiến thức vào vở cá nhân. •

Tiến hành thí nghiệm tách, chiết, chưng cất tinh dầu.

Tiến hành lại qui trình tách, chiết, chưng cất tinh dầu nhiều lần để tìm ra cách tối ưu nhất, đảm bảo các tiêu chí của sản phẩm với các bảng số liệu cho các trường hợp như sau: 1.

Bảng số liệu khảo sát sự phụ thuộc của lượng tinh dầu th

Thể tích dung môi/khối lượng nguyên liệu

ýi dung môi. Cồn

Nước Lần 1 Lần 2

Lần 3

Lần 1

Lần 2

Lần 3

Lượng tinh dầu 2.

p r Bảng số liệu khảo sát sự phụ thuộc của lượng tinh dầu thu được với nhiệt độ.

Nhiệt độ

Cồn

Nước Nhiệt độ ....

Nhiệt độ

Nhiệt

độ ....

Lượng tinh dầu 3.

Bảng số liệu khảo sát sự phụ thuộc của lượng tinh dầu thu được với dụng cụ

nhóm thiết kế để tách, chiết, Cồn

Nước độ Nhiệt độ

độ ....

Nhiệt

. •

Nhiệt

t «U-

độ

hiiệ

Nhiệt độ ....

Dụng cụ

. . Lượng tinh dầu

-Từng nhóm tiến hành tmV ghiẸm, điều chỉnh các yếu tố thí nghiệm theo yêu cầu kiểm tra dự đoán. Các HS luân phiên tiến hành thí nghiệm, ghi số liệu. Dựa vào số liệu, xác định phương pháp tối ưu nhất. Hoạt động 3: Trình bày và bảo vệ bản thiết kế qui trình tách chiết,chưng cất tinh dầu. (Tiết 2 - 45 phút) A. Mục đích: HS trình bày được phương án thiết kế qui trình tách chiết, chưng cất tinh dầu. B. Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: úc hoạt động, HS cần đạt được sản phẩm là bản thiết kế hoàn chỉnh cho qui trình tách ết, chưng cất tinh dầu. . Cách thức tổ chức hoạt động: Bước 1: Lần lượt từng nhóm trình bày phương án thiết kế trong 5 phút. Các nhómcòn lại chú 53

ý nghe. Bước 2: GV tổ chức cho các nhóm còn lại nêu câu hỏi, nhận xét về phương án thiết nhóm bạn; nhóm trình bày trả lời, bảo vệ, thu nhận góp ý, đưa ra sửa chữa phù hợp. Một số câu hỏi GV có thể hỏi và định hướng HS thảo luận: Câu hỏi kiến thức nền Cách tách, chiết, chưng cất như thế nào là hiệu quả? Vì sao? Câu hỏi định hướng thiết kế TK1. Sử dụng những nguyên liệu gì để tạo được nhiều tinh dầu? TK2. Có cách nào để tăng hiệu suất điều chế tinh dầu từ nhiên liệu đã chọn(dung môi, nhiệt độ, ...)? TK3. Chọn cách thiết kế qui trình điều chế nào phù hợp để thu được hiệu suất cao(cách lắp ráp thiết bị, dụng cụ tách, chiết, chưng cất)? TK4. Khi thu được tinh dầu có những yếu tố nào quyết định giá trị sản phẩm?ứng dụng của sản phẩm? Bước 3: GV nhận xét, tổng kết và chuẩn hoá các kiến thức liên quan, chốt lại các vấn đề cần chú ý, chỉnh sửa của các nhóm. Bước 4: GV giao nhiệm vụ cho các nhóm về nh nhà chế tạo sản phẩm theo bản thiết kế. Hoạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm (HS làm việc ở nhà hoặc trên phòng thr kghiệm - 3 tuần) A. Mục đích: Các nhóm HS thực hành, chế tạo được sản phẩm tinh dầu dân dụng căn cứ trên bản thiết kế đã chỉnh sửa. '7 7 T_ V J k B. Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: „

Kết thúc hoạt động, mỗi nhóm HS cần đạt được sản phẩm là một lọ tinh dầu dân dụng. C. Cách thức tổ chức hoạt động: Bước 1. HS tìm kiếm, chuẩn bị các vật liệu dự kiến; Bước 2. HS chế tạo một bộ dụng cụ các khả năng tách, chiết, chưng cất tinh dầu. Bước 3. HS thực hiện tách, chiết, chưng cất và lắng cặn tinh dầu và so sánh sản phẩm với các tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1). HS điều chỉnh lại thiết kế, ghi lại nội dung chỉnh và giải thích lý do (nếu cần phải điều chỉnh); ớc 4. HS hoàn thiện bảng ghi danh mục các vật liệu và tính giá thành chế tạo sản phẩm; ỉước 5. HS hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị bài giới thiệu sản phẩm. GV đôn đốc, hỗ trợ các nhóm trong quá trình hoàn thiện các sản phẩm. 54

Hoạt động S: Trình bày sản phẩm điều chế tinh dầu dân dụng từ dừa, sả, gừng (Tiết 3 45 phút) A. Mục đích: HS biết giới thiệu về sản phẩm tinh dầu dân dụng đáp ứng được các yêu cầu sản phẩm đã đặt ra; biết thuyết trình, giới thiệu được sản phẩm, đưa ra ý kiến nhận biện, giải thích được bằng các kiến thức liên quan; Có ý thức về cải tiến, phát triển sản ph ẩm. B. Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Kết thúc hoạt động, nhóm HS cần đạt được sản phẩm là một lọ tinh dầu dân dụng và bài thuyết trình giới thiệu sản phẩm. C. Cách thức tổ chức hoạt động: - Tổ chức cho HS chuẩn bị và trưng bày sản phẩm từng nhóm một. - Yêu cầu HS của từng nhóm trình bày, phân tích về hoạt độpg, giáthành và kiểu dáng của sản phẩm. - GV và hội đồng GV tham gia sẽ bình chọn lọ tinh dầu đượcyêu thích nhất. - GV nhận xét và công bố kết quả chấm sản phẩm thậo^ |ũ ^ sy của Phiếu đánh giá số 1. - Giáo viên đặt câu hỏi cho bài báo cáo để làm r à ^ ề cáihũ ch, chiết và chưng cất, giải thích các hiện tượng xảy ra khi chế tạo sản phẩm, khắc sâu kiến thức mới của chủ đề và các kiến thức liên quan. - Khuyến khích các nhóm nêu câu hỏi cho nhóm khác. - GV tổng kết chung về hoạt động của cácS n ím Hướng dẫn các nhóm cập nhật điểm học tập của nhóm. GV có thể nêu câu hỏi lấy thông tin phản hồi: + Các em đã học được những kiến thức và kỹ năng nào trong quá trình triển khai dự án này? + Điều gì làm em ấn tượng nhất/nhớ nhất khi triển khai dự án này? Nội dung câu hỏi: 1. Anh (chị) hãy trình bày một số vấn đề lí luận về giáo dục STEM được thể hiện trong bài tập 2. Theo anh (chị) các hoạt động học tập cụ thể được thiết kế được đầy đủ, rõ ràng, hợp lí, khả thi cho chủ đề này không? Lí giải điểm không phù hợp. S. Anh (chị) học được gì thông qua phần thiết kế của GV. Nếu là GV, anh (chị) sẽ thiết kế/ hoặc điều chỉnh các hoạt động học tập cụ thể cho chủ đề này như thế nào? 5.2.5. BTTH rèn kĩ năngo 6: Thực hiện các hoạt chủ đề STEM theo KHDH • • • động • o dạy • %! học • đã thiết kế o

_____________

BTTH rèn kĩ năng 6 hiệm vụ 1. Anh (chị) hãy xem cách GV tổ chức cho HS các hoạt động: “xác định nhiệm vụ chủ đề”, “nghiên cứu/ liên hệ kiến thức nền”, “đề xuất giải pháp” trong dạy học chủ đề 55

STEM: Làm giấm ăn từ trái cây (Nội dung axit cacboxylic - Hóa học lớp 11) trong đoạn phim dưới đây, thảo luận và hoàn thành các nhiệm vụ sau: 1) Dựa vào phiếu kiểm đánh giá KNDH chủ đề STEM, đánh giá kĩ năng tổ chức HS xác định nhiệm vụ chủ đề, tổ chức HS nghiên cứu/ liên hệ kiến thức nền, đề xuất giải pháp của GV. 2) Anh (chị) hãy đưa ra 3 ưu điểm, 3 hạn chế và 3 đề xuất điều chỉnh cho hoạt động dạy học trong video này. (link video hoạt động 1 và hoạt động 2: http://bit.ly/ Nhiệm vụ 2. Anh (chị) hãy xem cách GV tổ chức cho HS các hc

"báo cáo kiến

thức, báo cáo giải pháp thiết kế” và “tổ chức hoạt động

lử nghiệm, điều

chỉnh tạo sản phẩm ” trong dạy học chủ đề STEM: Làm gi!

trái cây (Nội dung

axit cacboxylic - Hóa học lớp 11) trong đoạn phim dưới^ ây, thảo luận và hoàn thành các nhiệm vụ sau: 1) Dựa vào phiếu kiểm đánh giá KNDH chủ đề STEM, đánh giá kĩ năng tổ chức HS báo cáo kiến thức, báo cáo giải pháp thiết kế và k ĩ năng tổ chức HS chế tạo thử nghiệm, điều chỉnh tạo sản phẩm của GV. 2) Anh (chị) hãy đưa ra 3 ưu điểm, 3 hạn chế và 3 đề xuất điều chỉnh cho hoạt động dạy học trong video này. (link video hoạt động 1 và hoạt động 2: https://bit.ly/HD3-4) Nhiệm vụ 3. Anh (chị) hãy xem cách GV tổ chức cho SV hoạt động “báo cáo sản phẩm, thảo luận, tổng kết” trong dạy học%hủ đề STEM: Làm giấm ăn từ trái cây (Nội dung axit cacboxylic - Hóa học lójp^% | J rBng đoạn phim dưới đây, thảo luận và hoàn thành các nhiệm vụ sau: 1) Dựa vào phiếu kiểm đánh giá KNDH chủ đề STEM, đánh giá kĩ năng tổ chức HS báo cáo sản phẩm, thảo luận, tổng kết của GV. 2) Anh (chị) hãy đưa ra 3 ưu điểm, 3 hạn chế và 3 đề xuất điều chỉnh cho hoạt động dạy học trong (link video hoạt động 5: https://bit.ly/HD5)

Ụ LỤC mục tiêu phát triển bền vững (mục tiêu toàn cầu) * Mục tiêu phát triển bền vững (Sustainable Development Goals - SDG), còn được gọi là Mục tiêu toàn cầu, là mục tiêu phổ quát được thiết kế nhằm chấm dứt đói nghèo, bảo vệ hành tinh và đảm bảo rằng tất cả mọi người được hưởng hòa bình và thịnh vượng vào năm 56

2030 ở mỗi quốc gia thành viên Liên hiệp quốc (LHQ). SDG bao gồm 17 mục tiêu như hình dưới, được chia làm sáu chủ đề bao gồm: nhân phẩm, con người, hành tinh, quan hệ đối tác, công lý và thịnh vượng.

ZERO MME

W tfttf

ỉ )

GOODHEALTH ANDWELLBEING

A QUALITY 4 EDUCATION

c 9

OECENTWORKANDQ NMJSTRYINNOVATION i n REDUCED ECONOMICGROWTH TH oü AANNDDNNFR FRAA ST STR RUU CC TTU UtEK II uU IN INEEQ QU UA ALLIT ITIE IESS -

..I m

BELOWWATER

& 1R KUNO 13 L ON

GENDER EQUALITY

c 0

■ V

CLEANWATER ANDSANITATION

Ợ

SUSTAINABLECITES 11 ANDCONNUMTES

in I

c ARESPONSIBLE CONSUMPTION NDPRODUCTION

(E nL CO - I P PEACE.JUSTICE I D ANOSTRONG INSTITUTIONS

1 7 PARTNERSHIPS I / FORTHEGOALS

m ^ Đến tháng 9/2015, Việt Nam mới chỉ đáp ứng được ba trong số đó (giảm nghèo, giáo dục và bình đẳng giới), và một số mục tiêu cụ thể khác liên quan đến tỷ lệ tử vong ở bà mẹ và trẻ sơ sinh, kiểm soát bệnh truyền nhiễm. Phần lớn nhiệm vụ cần thiết để đáp ứng các MDG vẫn chưa hoàn thành vào thời điểm này. ,

Liên Hiệp Quốc đã công bố 2005 —i H ^ r a ^ hập kỷ của nền giáo dục vì sự Phát triển bền vững (Education for Sustainable evelopment), velopment) gọi tắt là Giáo dục bền vững (GDBV) (Sustainability Education). GDB'' định nghĩa là quá trình học dẫn đến kết quả là hình quyết vấn đề, trình độ hiểu biết về khoa học và xã hội và thành nơi người học khả năng đảm bảo cho một xã hội công bằng, thịnh vượng và môi những hành động hợp tác cần trường trong lành (PCSD, muốn phá bỏ lối giáo dục truyền thống như: học theo môn học và ủng hộ lối liên ngành trong GDBV; học theo giá trị; học có tư duy đa phương pháp, đa hình thức: thơ, kịch, vẽ, tranh luận...; chứ không học thuộc lòng; tham gia vào việc ra quyết định (Unesco, 2003). Trong nhiều năm qua, giáo dục Môi trường (GDMT) đã được ngành giáo dục nước ta quan tâm và mong muốn lồng ghép vào các môn học ở bậc phổ thông. Tuy nhiên việc thực hiện lồng ghép GDMT qua các môn học ở bậc phổ thông nói trên chưa trở thành phổ biến; ngoài ra, GDMT ở nước ta hiện nay cũng còn nặng về “GD về MT”, trong khi nguyên tắc “GD vì MT và trong MT” chưa được quan tâm đầy đủ. Hơn nữa, bên cạnh GDMT, thì Giáo dục bền vững (GDBV) cũng đang trở thành một yêu cầu cấp thiết, đặc biệt trong tình hình r a đang tiến hành quá trình công nghiệp hoá và hiện đại hóa; Cũng như quá trình đô thị h ng diễn ra mạnh mẽ và sự phân hoá giàu nghèo ngày càng trở nên sâu sắc. ậy GDMT và GDBV cùng có những tính chất giống nhau như bảo vệ Môi trường, nâng chất lượng cuộc sống và ổn định xã hội; đồng thời lại có những điểm khác biệt như: DBV chú trọng đến việc sử dụng tài nguyên một cách khôn ngoan để không gây tai hại cho các thế hệ tương lai chứ không chỉ chú ý đến những tác động tiêu cực trên MT. Ngoài ra GDBV còn nhấn mạnh đến thể chế chính trị và kinh tế, ví dụ: chất lượng cuộc sống, dân chủ, 57

an sinh toàn cầu (NCSE,2003). Một trường học bền vững chính là trường đặt trọng tâm trên việc học hỏi từ cộng đồng (Henderson, K. & Tilbury, 2004), trong đó, trẻ con, người lớn và cộng đồng giao lưu và học hỏi cùng nhau. Vì vậy Giáo dục vì sự bền vững khác với GDMT truyền thống ở chỗ nhấn mạnh đến những vấn đề xã hội phức tạp và đòi hỏi công dân phải có các kỹ năng tư duy phê phán, kỹ năng hợp tác, tham gia và hành động (Hen Tilbury, 2004). Các nước tiên tiến như Anh, Hà Lan, Mỹ, Úc, ... đã đưa nội dung G trình học ở mọi cấp học từ lâu, phổ biến nhất là từ năm 2000. Việc đưa trình học không chỉ bó hẹp trong phạm vi bài giảng của một tiết học dưới nhiều hình thức như:

hương chương ợc thực hiện

- Các Dự án tiến hành song song với phân môn đang học: Ví dụ dự án khảo sát hiện trạng sử dụng năng lượng hiệu quả tại các phòng, ban, lớp học, kí túc x á . của trường. (Green campus - Đại học Santa Barbara, ĐHSan Bernardino-California,... . ) Bên cạnh đó, tận dụng ánh sáng tự nhiên để giảm sử dụng điện cũng là một vấn đề cần quan tâm, như dự án chiếu sáng nhà ăn (Dining in the Daylight -ĐH Stanford). Không những chỉ tập trung vào các vấn đề trong trường học, mà các Dự án còn mở rộng ra cộng đồng (Dự án Thức ăn trợ giúp đói nghèo) (Stanford Program on Hunger). - Các chiến dịch/ Cuộc thi: diễn ra trong một thời gian nhất định, thường là một học kì. Ví dụ Chiến dịch thu gom phế liệu để tái chế (Mania Recycle Campaign) với sự tham gia của trên 200 trường ĐH thuộc nhiều bang ở Mỹ, tiến hành trong suốt năm học và có đánh giá sản phẩm thu được để chọn người, chọn trường chiến thắng. Chiến dịch này đã thực hiện liên tục từ năm 2000 đến nay. Không những ở các trường Đại học, mà ngay ở phổ thông, HS cũng được giáo dục qua chiến dịch trường học xanh (Green school Program) quy tụ gần 2000 trường phổ thông ở nhiều bang ở Mỹ, chủ yếu mỗi trường cố gắng thực hiện tiết kiệm năng lượng, nước, g iấ y ,. Công tác tuyên truyền, vận động giữ vai trò quan trọng không kém trong việc nâng cao nhận thức và hiểu biết của HS, SV, như các cuộc thi thiết kế tranh cổ động, áp phích (posters) như: “Tôi yêu xe đạp”, “Nói không với nước đóng chai” , “Yêu thức ăn, ghét rác thải” .... - Các sự kiện: được ới thời gian ngắn hạn, thường kết hợp vào một ngày có ý nghĩa (ngày Nước ngày Năng lượng TG .. .), ở một thời điểm đặc biệt. Ví dụ “Tuần lễ động đi xe đạp, đi bộ, sử dụng phương tiện công cộng), hoặc “Ngày giao thông bền vữn vớt rác trên kê - Tham tế: Đây là một loại hình rất đa dạng, người học được tham quan các mẫu hình như vật liệu xây dựng thân thiện môi trường, thiết bị sử dụng năng lượng hiệu quả, phương tiện vận chuyển chủ yếu bằng xe đạp hoặc xe b u ý t,. Ví dụ Chương trình giáo.dục tại^ àng sinh thái (Education on Eco-Village - ĐH Cornell-Ithaca); Chương trình tham quan Môi trường và Cộng đồng bền vững (Tổ chức Thanh niên và Môi trường châu Âu - ĐH plymouth, TP Bristol, Vườn quốc gia DartMoor- Anh ...). . Tiêu Chuẩn Khoa Học Thế Hệ Tiếp Theo (NGSS) NGSS là viết tắt của từ Next Generation Science Standard, NGSS là một tiêu chuẩn bắt buộc về chất lượng cho mọi chương trình giáo dục STEM. Dưa trên 3 khái niệm chính: Tư duy liên môn - Kiến thức chuyên sâu - Phương pháp thực hành. Mọi tiêu chuẩn trong hệ 58

NGSS sẽ đáp ứng đầy đủ cả ba khái niệm này, với mục tiêu tạo nên niềm cảm hứng và kiến thức đầy đủ giúp HS phát triển toàn diện trong thời đại 4.0. Practices Asking Questions Defining Problems

üsirlg Models

Conducting Investigations

Analyzing Data

Using Mathematics

cConstructing Explanations Designing Solutions

Arguing from Evidence

Communicating Information

Core Ideas W hit do you teach?

Life Sciences

ị Patterns

' Causation

Scale

«'

Systems

Energy

cv~structure & Function

stability & Change

Crosscutting Concepts

Mục tiêu của khái niệm Tư duy Liên môn trong NGSS nhằm đảm bảo học sinh phát triển tối đa sức sáng tạo của mình, nắm được cách quan sát đa chiều về mọi vấn đề và củng cố tư duy phản biện, phân tích. Đây cũng chính là phương pháp tư duy được các nhà khoa học ứng dụng trong quá trình nghiên cứu thực thụ. í I Kiến thức chuyên sâu

Theo NGSS, tiêu chuẩn về Kiến thức chuyên sâu tập trung vào 4 lĩnh vực trong khoa học STEM: Khoa học đời sống, Vật lý, Trái đất & Vũ trụ, Kỹ thuật & Công nghệ. í / Phương pháp thực hành

Bên cạnh việc nắm chắc kiến thức chuyên môn và lối tư duy liên môn, các nhà khoa học còn cần nắm được phương pháp thực hành - vận dụng nhằm đưa những ý tưởng nghiên cứu thành những phát minh thực tiễn và ý nghĩa trong cuộc sống. Ví dụ: theo tiêu chuẩn NGSS, một trong những mục tiêu học tập dành cho trình độ mẫu giáo đến lớp 2 đó là học sinh thực hiện khảo sát có tính khoa học để tìm ra những bằng chứng chứng minh sự dao động của các vật liệu giúp tạo ra âm thanh và ngược lại âm thanh cũng làm cho các vật liệu khác dao động. Dựa vào tiêu chuẩn này, giáo viên có thể đặt ra những mục tiêu học tập đa đạng khác nhau phù hợp với bối cảnh cụ thể của lớp học. Giáo viên có thể đặt mục tiêu học sinh thiết kế thiết bị truyền âm, hoặc quan sát sự dao động của nước dưới tác động của âm thanh (Trích TS. Nguyễn Thành Hải). Để có một chương trình giáo dục tích hợp STEM chất lượng cao, đầu tiên phải xây dựng một nền móng vững chắc về giáo dục khoa học, dựa vào bộ tiêu chuẩn khoa học NGSS, tránh trường hợp cắt ghép một cách cơ học ở các môn, tổ chức rời rạc, thiếu tính hệ thống, không giúp học sinh phát triển nhận thức và kỹ năng liên ngành. Ngoài ra, cần tạo cơ hội cho học sinh trải nghiệm và khám phá các kiến thức khoa học từ những điều gần gũi, thấy được sức mạnh của khoa học đối với đời sống và yêu quý thế giới tự nhiên. Giáo dục STEM thật sự không phải để biến học sinh thành nhà khoa học, kỹ sư mà là chuẩn bị cho công dân toàn cầu thế hệ mới. Như vậy, giáo dục STEM ở Mỹ chính là một cách thể hiện ở cấp độ chương trình học giúp 59

đáp ứng bộ tiêu chuẩn NGSS. Ví dụ: Để giải quyết bài tập làm một chiếc cầu bằng gỗ thay cho chiếc cầu đã hỏng tại địa phương, giáo viên lồng ghép kiến thức về vật lý (như trọng lực, trọng tâm), toán (kiến thức hình học), sử dụng các công cụ (như kéo, búa, máy tính) để thiết kế và lắp ráp thành một sản phẩm hoàn chỉnh. Học sinh phải vận dụng các kỹ năng thực hành và tư duy liên ngành. Có thể tham khảo chi tiết tại: https://www.nextgenscience.org/ 3. Mô hình dạy học 5E 7

5E là từ viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Engage (Gắn kết), Explore (Khảo sát), Explain (Giải thích), Elaborate (Áp dụng cụ thể), và Evaluate (Đánh giá), ơ Mỹ, mô hình 5E được sử dụng nhiều ừ ong giáo dục STEM. Với việc áp dụng mô hình 5E cũng như các Explain cải tiến của nó trong những điều (Giải thích) kiện cụ thể, việc triển khai bộ tiêu chuẩn NGSS được thuận lợi nhờ vào tạo ra khoảng thời gian cho người học được tự nguy ngẫm (reflection) và kết nối (connection) với các kiến thức được học. Lịch sử ra đời của mô hình 5E Vào khoảng năm 1987, TS. Rodger W. Bybee cùng với các cộng sự đã đề xuất một mô hình dạy học cải tiến cho chương trình học các môn sinh học ở bậc tiểu học, Mỹ. Bởi vì các GV dạy sinh học thường than phiền rằng các bài học thường thiếu sự liền mạch và gắn kết với nhau và không có một PP chuẩn để họ dễ dàng triển khai các bài học. Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã đề xuất các mô hình dạy học trong đó thể hiện được đặc điểm của quá trình học khoa học cũng như tạo được sự gắn kết giữa các phần hoạt động với nhau, và đặc biệt là dễ nhớ đối mới mọi người. Mô hình 5E dựa trên lí thuyết kiến tạo (constructivism) về học tập, theo đó người học xây dựng kiến thức từ quá trình trải nghiệm. Thông qua cách hiểu và phản ánh về các hoạt động đã trải qua, vừa mang tính cá nhân và tính xã hội, người học có thể hòa hợp kiến thức mới với những khái niệm đã biết trước đó. Mô hình 5E này tiếp tục ảnh hưởng sâu rộng đến với nhiều bộ môn khoa học khác, kể cả các môn toán và công nghệ, kỹ thuật. Các báo cáo đều cho thấy mô hình 5E đem lại hiệu quả đối với HS trong quá trình học các môn STEM. Mô hình này còn lan truyền đến nhiều quốc gia và châu lục khác, đến nhiều trình độ dạy học khác nhau. Đặc điểm của mô hình dạy học 5E: Mô hình dạy học 5E gồm 5 giai đoạn và có những đặc điểm chính như sau: Engagement (Gắn kết) GV có thể làm cho HS đặt câu hỏi mở hoặc ghi lại những gì họ đã biết về chủ đề. Thông qua các hoạt động đa dạng, GV thu hút sự chú ý và quan tâm của HS, tạo không khí trong lớp học, HS cảm thấy có sự liên hệ và kết nối với những kiến thức hoặc trải nghiệm trước đó. Giai 60

đoạn này cho phép HS gắn kết, liên hệ lại với các trải nghiệm và quan sát thực tế mà các em đã có trước đó. Trong bước này, các khái niệm mới cũng sẽ được giới thiệu cho các em. Khảo sát (Exploration) Trong giai đoạn này, HS được chủ động khám phá các khái niệm mới thông qua các trải nghiệm học tập cụ thể. GV cung cấp những kiến thức hoặc những trải nghiệm mang tính cơ bản, nền tảng, dựa vào đó các kiến thức mới có thể được bắt đầu. Giai đoạn này, HS sẽ trực tiếp khám phá và thao tác trên các vật liệu hoặc học cụ đã được chuẩn bị sẵn. GV có thể yêu cầu HS thực hiện các hoạt động như quan sát, làm thí nghiệm, thiết kế, thu số liệu. Giải thích (Explanation) Ở giai đoạn này, GV sẽ hướng dẫn HS tổng hợp kiến thức mới và đặt câu hỏi nếu họ cần làm rõ thêm. GV tạo điều kiện cho HS được trình bày, miêu tả, phân tích các trải nghiệm hoặc quan sát thu nhận được ở bước Khám phá. Ở bước này, GV có thể giới thiệu các thuật ngữ mới, khái niệm mới, công thức mới, giúp HS kết nối và thấy được sự liên hệ với trải nghiệm trước đó. Để giai đoạn này có hiệu quả, GV nên yêu cầu HS chia sẻ những gì mà các em đã học được trong giai đoạn Khám phá trước khi giới thiệu thông tin chi tiết một cách trực tiếp hơn. Áp dụng cụ thể (Elaborate) Giai đoạn này tập trung vào việc tạo cho HS có được không gian áp dụng những gì đã học được. GV giúp HS thực hành và vận dụng các kiến thức đã học được ở bước Giải thích, giúp HS làm sâu sắc hơn các hiểu biết, khéo léo hơn các kỹ năng, và có thể áp dụng được trong những tình huống và hoàn cảnh đa dạng khác nhau. Điều này giúp các kiến thức trở nên sâu sắc hơn. GV có thể yêu cầu HS trình bày chi tiết hoặc tiến hành khảo sát bổ sung để củng cố các kỹ năng mới. Giai đoạn này cũng nhằm giúp HS củng cố kiến thức trước khi được đánh giá thông qua các bài kiểm tra. Đánh giá (Evaluation) Mô hình 5E cho phép đánh giá chính thức (dưới dạng các bài kiểm tra) và phi chính thức (dưới dạng những câu hỏi nhanh). Trong giai đoạn này, GV có thể quan sát HS thông qua các hoạt động nhóm nhỏ hoặc nhóm lớn để xem sự tương tác trong quá trình học. Cũng cần lưu ý là HS tiếp cận các vấn đề theo một cách khác dựa trên những gì họ học được. Các yếu tố hữu ích khác của Giai đoạn đánh giá bao gồm tự đánh giá, bài tập viết và bài tập trắc nghiệm, hoặc các sản phẩm. Ở đây, GV sẽ linh hoạt sử dụng các kỹ thuật đánh giá đa dạng để nhận biết quá trình nhận thức và khả năng của từng HS, từ đó đưa ra các phương hướng điều chỉnh và hỗ trợ HS phù hợp, giúp HS đạt được các mục tiêu học tập như đã đề ra. Những năm gần đây phương pháp 5E được đổi mới liên tục nhưng tinh thần các bước 5E vẫn được giữ nguyên. Chẳng hạn như nhiều nhóm nghiên cứu đã đề xuất phương pháp 7E trong đó mở rộng ra hai thêm hai bước đó là Mở rộng (extend) và Khơi gợi (elicit). Đối với một số môn Công nghệ đòi hỏi nhiều thực hành thì phương pháp 5E được cải tiến thành mô hình EPD-5E. Trong mô hình này này yếu tố công nghệ (EPD - engineering process design) được đặc biệt quan tâm. 1 tham khảo Ban chấp hành trung ương Đảng cộng sản việt nam (2013), Nghị quyết hội nghị trung ương 8 khóa XI về đoi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, Hà Nội, ed, Số: 29-NQ/TW

2. 3. 4. 5. 6. 7.

9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.

Nguyễn Văn Biên và các cộng sự. (2019), Giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông, NXB Giáo dục Việt Nam. Bộ Giáo Dục & Đào Tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, Hà Nội. Bộ Giáo dục & Đào Tạo (2020), Công văn số 3089 về việc Triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học. Bộ Giáo Dục & Đào Tạo và Vụ Giáo dục Trung học (2019), Tập huấn cán bộ quản viên về xây dựng chủ đề giáo dục STEM trong giáo dục trung học, Hà Nội. Nguyễn Thành Hải (2019), Giáo dục STEM/ STEAM từ trải nghiệm thực ư duy sáng tạo, NXB Trẻ. Mark Hardman và Alan West (2016), Phương pháp Giáo dục theo định 'EM (tiếp theo), Hà Nội -Hội đồng Anh. Mark Windale (2016), Giáo dục STEM: Bồi dưỡng những nhà đổi sáng tạo trong tương lai, Hội thảo Vai trò của Nhà nước và các tổ chức cá nhân có liên trong việc xây dựng chiến lược phát triển giáo dục STEM, Bộ GD & ĐT - Hội đồng . Mark Hardman và Alan West (2016), Phương pháp giáo dục th hướng STEM, Hà Nội - Hội đồng Anh,. Lê Xuân Quang (2017), Dạy học môn công nghệ phổ thông theo nh hướng giáo dục STEM, Luận án Tiến sĩ khoa học giáo dụcĐại học Sư phạm Hà Nội. Chu Cẩm Thơ (2016), "Bài học về thay đổi đào tạo/ bồi dưỡng giáo viên từ ngày hội STEM và ngày toán học mở ở Việt Nam", Journal o f science o f HNUE. 61(8A), tr. 195-201. Thủ tướng Chính phủ (2017), Chỉ thị về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, Hà Nội, ed, Vol. số: 16/C R. Brown, Brown, J., Reardon, K., & Me ), "Understanding STEM: Current perceptions", Technology and Engineering Teacher. 6), tr. 5. Nationale M. D. L. É. (2012), "Mon Nouve Francis Vigeant (2017), What Is The STEM Cycle? cập ngày, tại trang web https://www.knowatom.com/blog/what-is-the-stem-cycle. Kelley and Knowles (2016), "A conceptual framework for integrated STEM education" International Journal o f STEM Education. 3(11), tr. 2-11. Morrison.J (2006), TIES STEM education monograph series, attributes o f STEM education 2013. ication for STEM Education", Technology And Engineering Amanda Roberts (2012), "A Teacher, tr. 1-5. M Education, STEMmania", The Technology Teacher. Mark Sanders (2009), "S' 68(4), tr. 20-26. __en, J. (2009), STEM Education in Southwestern Pennsylvania N. Tsupros, Kohler. the missing components. Report o f a project edagogy for the twenty-first century is as crucial as identifying uNeSCO (2015), L today’s learners need to develop, The Futures of Learning 2015, the new competencii 7/9/2020, tại trang web https://www.siemenstruy cập ngày ation/education/stem-and-inquiry-basedith%20inquirv%2Dbased%20leaming%2C%20children.to%20them%20a %20(cf.

1 c