Nội dung sáng kiến kinh nghiệm
Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm
2.1.1 Một số khái niệm cơ bản về giáo dục STEM a Khái niệm STEM
Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (NSTA), tổ chức uy tín trong giáo dục khoa học, đã giới thiệu khái niệm giáo dục STEM từ năm 1944 Giáo dục STEM là một phương pháp học tập liên ngành, kết hợp các khái niệm học thuật với bài học thực tiễn, cho phép học sinh áp dụng kiến thức về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào các tình huống cụ thể Mục tiêu của giáo dục STEM là phát triển năng lực cho học sinh, giúp họ kết nối giữa trường học, cộng đồng và nơi làm việc, từ đó chuẩn bị cho họ khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới.
- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh.
- Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh.
- Định hướng nghề nghiệp cho học sinh
2.1.2 Thiết kế và tổ chức dạy học theo stem
Dựa trên quy trình xây dựng bài học STEM của Bộ GD & ĐT và kinh nghiệm nghiên cứu thực tế, chúng tôi đề xuất quy trình thiết kế chủ đề dạy học STEM cho môn Hóa học.
Bước 1: Xác định năng lực cần hình thành cho học sinh.
Bước 2: Xác định chủ đề.
Bước 3: Xây dựng chủ đề.
Bước 4 Xây dựng nội dung học tập.
Bước 5 Thiết kế nhiệm vụ.
Bước 6 Tổ chức thực hiện.
Thiết kế và tổ chức dạy học STEM ANCOL
Học sinh nghiên cứu và phát triển một số sản phẩm như giấm chuối, nước rửa tay sát khuẩn và nước trái cây lên men Sau khi hoàn thành, học sinh sẽ giải thích các sản phẩm dựa trên tính chất của rượu và tiến hành thử nghiệm để đánh giá chất lượng sản phẩm.
Thời gian Các nhóm chuẩn bị trước 2 tuần, sau đó báo cáo kết quả và sản phẩm 1 tiết Quy trình dạy
+ Kiến thức về Hóa học: các kiến thức về tính chất vật lí, hóa học, ứng dụng của rượu etylic trong thực tế đời sống.
Rượu bia có tác động sinh học đáng kể lên hệ thần kinh và sức khỏe con người, gây ra những biến đổi trong tâm trạng và hành vi Bên cạnh đó, vi khuẩn đóng vai trò quan trọng trong quá trình lên men rượu, ảnh hưởng đến hương vị và chất lượng sản phẩm Hiểu rõ những tác động này giúp nâng cao nhận thức về việc tiêu thụ rượu bia một cách hợp lý và an toàn.
Trong mùa dịch COVID-19, việc sử dụng nguyên vật liệu để sản xuất giấm và nước rửa tay sát khuẩn đã trở nên cần thiết, phục vụ cho nhu cầu của lớp học và gia đình Đồng thời, việc tận dụng trái cây để làm nước hoa quả không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn mang lại lợi ích sức khỏe cho mọi người.
- Kĩ thuật (E): Các kĩ thuật trong quá trình làm giấm, nước rửa tay và nước hoa quả.
- Toán (M): Cách tính toán các nguyên vật liệu sao cho hợp lí để đạt được thành phẩm ngon nhất, chất lượng nhất.
Sau chủ đề này HS có khả năng:
- HS có thể tự mình làm được giấm, pha chế nước rửa tay sát khuẩn, làm được rượu hoa quả.
Nghiên cứu tính chất vật lý và hóa học của rượu giúp hiểu rõ nguyên liệu và quy trình sản xuất rượu, đồng thời khám phá tính sát khuẩn của ancol thông qua việc làm nước hoa quả.
- Rèn kĩ năng STEM: kĩ năng khoa học, kĩ năng công nghệ, kĩ năng kĩ thuật.
- Rèn kĩ năng: cộng tác, giao tiếp, tư duy phản biện, sáng tạo.
- Kĩ năng lập kế hoạch cá nhân, nhóm
- Kỹ năng nhận xét, đánh giá sản phẩm của nhóm mình và nhóm bạn, trình bày bảo vệ kết quả, sản phẩm của nhóm.
- Rèn luyện kĩ năng làm thí nghiệm.
3 Về phẩm chất, thái độ
- Có thái độ đúng đắn với việc rửa tay sát khuẩn để bảo vệ bản thân, gia đình, cộng đồng dặc biệt trong mùa dịch Covid 19.
- Phát huy tính sáng tạo và lòng yêu thích khoa học
- Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia hoạt động
- Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao
- Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm
- Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật, giữ gìn vệ sinh chung khi thực nghiệm.
4 Định hướng phát triển năng lực
Học sinh phát triển các năng lực quan trọng như khả năng vận dụng kiến thức và kỹ năng đã học, năng lực thực hành, cũng như khả năng giải quyết vấn đề và sáng tạo.
- Phiếu học tập cho mỗi nhóm, tài liệu liên quan đến dự án của mỗi nhóm.
- HS tự chuẩn bị đầy đủ các nguyên vật liệu ở nhà theo thống nhất tại mỗi nhóm
+ Nhóm 2 pha chế nước rửa tay
+ Nhóm 3 làm nước hoa quả (Nho )
+ Nhóm 4 nghiên cứu về tác hại của rượu bia: tài liệu liên quan đến tác hại của rượu bia, bút màu, bút dạ, giấy roki.
Thời gian Hoạt động của GV Hoạt động của HS
1: Xác định vấn đề, yêu cầu thiết kế, chế tạo sản phẩm
1 Mục đích của hoạt động
HS cần hoàn thành các nhiệm vụ theo nhóm để nghiên cứu tính chất, ứng dụng và cách điều chế Etylic Việc này không chỉ giúp nâng cao hiểu biết về Etylic mà còn phát triển kỹ năng làm việc nhóm và giải quyết vấn đề trong quá trình học tập.
2 Nội dung hoạt động Các nhóm tìm hiểu về nhiệm vụ phải hoàn thành:
+ Nhóm 1: Tìm hiểu về các nguyên liệu làm giấm chuối.
+ Nhóm 2: Tìm hiểu về quy trình và cách pha chế nước rửa tay sát khuẩn phục vụ cho việc vệ sinh phòng chống dịch Covid 19
Nhóm 3 tập trung vào quy trình sản xuất nước hoa quả lên men, khám phá các bước và kỹ thuật cần thiết để tạo ra sản phẩm chất lượng Trong khi đó, Nhóm 4 nghiên cứu tác hại của rượu bia đối với sức khỏe con người, nhấn mạnh những nguy cơ tiềm ẩn và ảnh hưởng tiêu cực đến an toàn giao thông.
- Bản ghi nhận nhiệm vụ, bản kế hoạch dự án, phân công công việc giai đoạn 1.
- Bảng tiêu chí đánh giá dự án
4 Cách thức tổ chức hoạt động
- GV tổ chức trò chơi đố vui trong đó lồng các kiến thức về rượu etylic vào
- GV đưa ra vấn đề nghiên cứu tính chất, cách điều chế và ứng dụng của rượu etylic thông qua dự án nhóm.
- GV đề xuất một số dự
- HS tham gia trò chơi
- HS tiếp nhận vấn đề
- Nhóm HS lựa chọn dự án sau khi đã thống nhất
Nhóm học sinh thảo luận để xây dựng bộ câu hỏi cho từng dự án Giáo viên có thể khuyến khích học sinh đề xuất dự án của nhóm nếu nó phù hợp với mục tiêu bài học.
- GV cùng HS thống nhất về bộ câu hỏi, tiêu chí đánh giá dự án
- Bộ câu hỏi định hướng:
+ Rượu etylic có tính chất vật lí và hóa học gì? Ứng dụng của rượu etylic trong thực tế đời sống?
+ Nguyên liệu nào có thể điều chế rượu etylic? Quy trình nấu rượu
+ Tại sao khi nấu rượu, bia thì không thể thiếu bánh men? Vai trò của men rượu, bia trong quá trình sản xuất rượu, bia.
+ Hoa quả có thể làm rượu không? Nước hoa quả có thể coi là rượu không? Có gây hại sức khỏe hay không?
Men bia và rượu là thành phần quan trọng trong quá trình sản xuất các loại đồ uống này Mỗi loại rượu, bia có thể sử dụng các chủng men khác nhau, dẫn đến sự đa dạng về hương vị và đặc tính Sự khác biệt giữa các loại rượu, bia chủ yếu xuất phát từ loại men được sử dụng, cùng với các nguyên liệu khác như ngũ cốc và nước Việc hiểu rõ về men bia và rượu sẽ giúp người tiêu dùng nhận biết và lựa chọn sản phẩm phù hợp hơn.
+ Cách pha chế nước rửa tay sát khuẩn từ cồn.
+ Uống rượu, bia có lợi hay có hại? Nếu sử dụng hợp lí rượu bia thì có lợi gì?
Uống nhiều rượu, bia có thể gây ra nhiều tác hại nghiêm trọng cho sức khỏe, bao gồm các bệnh về gan, tim mạch, và rối loạn tâm thần Ngoài ra, việc tiêu thụ quá mức rượu, bia còn dẫn đến những hệ lụy tiêu cực cho gia đình, như xung đột, bạo lực và sự tan vỡ trong các mối quan hệ Tại cộng đồng xã hội, tình trạng này góp phần gia tăng tội phạm, tai nạn giao thông và gánh nặng cho hệ thống y tế.
+ Những biểu hiện của người bị say rượu bia?
+ Hãy đưa ra khuyến cáo về việc sử dụng rượu bia hợp lý?
Để tiết kiệm thời gian, giáo viên có thể thỏa thuận với học sinh qua nhóm Facebook về việc lựa chọn dự án và tiêu chí đánh giá cho dự án.
1 Mục đích của hoạt động
- HS hình thành được kiến thức nền liên quan đến mỗi dự án: kiến thức nền và đề xuất giải pháp
+ Tính chất sát khuẩn của cồn sử dụng làm nước rửa tay.
+ Phản ứng oxi hóa khi lên men giấm ta thu được giấm ăn lằm tang hương vị và phong phú hơn về ẩm thực
Hoa quả không chỉ được tiêu thụ trực tiếp mà còn có thể được lên men để tạo ra nước hoa quả, làm phong phú thêm trải nghiệm giải khát với đa dạng hương vị từ nhiều loại trái cây khác nhau.
+ Rượu bia nếu dùng không đúng cách sẽ có tác hại vô cùng to lớn đến sức khỏe con người, mất an toàn trong giao thông…
- HS đề xuất được các giải pháp làm sản phẩm dự án.
2 Nội dung của hoạt động
HS nghiên cứu kiến thức nền liên quan đến dự án bằng cách thực hiện thí nghiệm trong phòng thực hành và tìm hiểu tài liệu từ sách giáo khoa, sách báo, cũng như Internet.
- Đề xuất các giải pháp cho sản phẩm của dự án
- Poster hoặc bản ghi chép ý tưởng, giải pháp cho sản phẩm của dự án
4 Cách tổ chức hoạt động
- GV giao nhiệm vụ cho từng nhóm về yêu cầu cần nghiên cứu kiến thức
+ Nghiên cứu quy trình làm giấm chuối + Chuối đem làm giấm phải là chuối xanh hay chín ? + Làm sao để giấm có mùi vị thơm ngon ?
+ Tỉ lệ khối lượng các loại nguyên liệu cần bao nhiêu thì phù hợp? Thời gian bao lâu thì có thể sử dụng?
- Nhóm 2: Cần tìm hiểu : + Quy trình làm nước rửa tay sát khuẩn ? + Tác dụng của mỗi loại nguyên liệu cần để pha chế?
+ Số lượng mỗi loại nguyên vật liệu cần là bao nhiêu?
+ Cồn sử dụng tốt nhất là bao nhiêu độ? Các pha loãng từ cồn 90 0 để đạt như yêu cầu?( vì ngoài thị trường chủ yếu bán cồn 90 0 )
+ Muốn có mùi thơm theo ý thích có thể thêm hương liệu gì? Để giữ độ ẩm cho da cần thêm nguyên liệu gì?
- Nhóm 3: Cần tìm hiểu + Trái cây làm nước hoa quả tốt nhất là khi nào?chín hay xanh làm tốt hơn?
+ Cần những nguyên liệu gì để làm được nước hoa
HS nghiên cứu kiến thức thông qua làm thí nghiệm trong phòng thực hành, nghiên cứu tài liệu trong SGK, sách báo, Internet
+ Nước hoa quả có tốt không? Dùng nhiều có hại cho sức khỏe không?
+ Tìm hiểu về tác hại của rượu đến gan thận, hệ thần kinh, hệ tiêu hóa của con người
+ Tìm hiểu về các bệnh tật do lạm dụng rượu bia + Tìm hiểu về các vụ tai nạn giao thông do sử dụng quá nồng độ cồn cho phép…
+ Tìm hiểu về cách thiết kế poster hoặc Infographic, hoặc đóng kịch, vẽ tranh truyện cổ động về hạn chế lạm dụng rượu bia…
1 Mục đích của hoạt động
- HS lựa chọn được giải pháp trong số những ý tưởng đã đề xuất
2 Nội dung của hoạt động
- HS thống nhất lựa chọn giải pháp tối ưu với nhóm
- Trình bày, bảo vệ bản thiết kế hoặc giải pháp của nhóm.
- Thảo luận, đặt câu hỏi, phản biện các ý kiến về bản thiết kế, giải pháp.
- Ghi chép các ý kiến, tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế, giải pháp
- Phân công công việc cụ thể cho từng người trong nhóm, lên kế hoạch chế tạo và thử nghiệm.
- Bản thiết kế hoặc giải pháp cụ thể của sản phẩm dự án
- Bản phân công công việc, kế hoạch chi tiết dự án.
4 Cách tổ chức hoạt động
- GV tổ chức buổi trình bày báo cáo bản thiết kế của mỗi nhóm
- GV điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ HS
- HS báo cáo, thuyết trình bản thiết kế/ giải pháp của nhóm
- Các nhóm phản biện, đặt câu hỏi, góp ý cho nhau.
4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm, đánh giá
- HS dựa vào bản thiết kế và giải pháp đã chọn để chế tạo, hoàn thiện sản phẩm của nhóm.
- HS thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần
- Chế tạo sản phẩm theo giải pháp đã chọn
- Trong quá trình chế tạo nhóm HS đông thời thử nghiệm và điều chỉnh nếu cần thiết
- Mỗi nhóm có sản phẩm của riêng mình:
Nhóm 1 bao gồm 1 chai giấm, trong khi Nhóm 2 có bình xịt nước rửa tay diệt khuẩn Nhóm 3 giới thiệu chai nước hoa quả làm từ nho, và Nhóm 4 cung cấp poster hoặc infographic, sách ảnh tuyên truyền về tác hại của lạm dụng rượu bia.
4 Cách tổ chức hoạt động
GV giao nhiệm vụ cho mỗi nhóm dựa trên bản thiết kế đã duyệt tiến hành làm thử nghiệm và điều chỉnh nếu có.
GV kiểm tra tình hình chuẩn bị nguyên vật liệu của từng nhóm, yêu cầu bổ sung nếu có thiếu sót hoặc đề xuất giải pháp thay thế khi không đủ nguyên vật liệu.
GV quan sát và hỗ trợ nếu cần, khuyến khích HS làm nhiều mẫu thử, nhiều thể nghiệm khác nhau.
HS chuẩn bị các nguyên vật liệu cần thiết
HS sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ đã chuẩn bị để làm sản phẩm, thử nghiệm và điều chỉnh nếu cần thiểt
Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường
Thống kê qua phiếu khảo sát và điểm kiểm tra đánh giá, kết quả cụ thể như sau:
* Ý kiến của học sinh về hứng thú học tập môn Hoá học.
(Thống kê qua mẫu khảo sát phiếu số 1)
Rất thích Thích Bình thường Ghét
Bảng 1.1: So sánh hứng thú học tập môn Hoá học của học sinh lớp đối chứng
* Kết quả khảo năng lực vận dụng kiến thức Hoá học vào cuộc sống của học sinh
(Thống kê qua kết quả bài kiểm tra phiếu số 2) Điểm 9-10 Điểm 7-8 Điểm 5-6 Điểm 2-4 Điểm 0-1
Bảng 1.3: So sánh điểm kiểm tra khảo sát năng lực của học sinh lớp đối chứng (11B) và lớp thực nghiệm (11A)
Kết quả so sánh giữa hai lớp cho thấy lớp thực nghiệm có hứng thú học môn Hóa học cao hơn lớp đối chứng, với 66,7% học sinh thích môn học này so với 28,9% ở lớp đối chứng Tỉ lệ học sinh không thích môn Hóa học ở lớp đối chứng là 22,2%, trong khi lớp thực nghiệm chỉ có 4,4% Điểm kiểm tra trung bình của lớp thực nghiệm cũng vượt trội hơn lớp đối chứng, với 33,3% học sinh đạt điểm 9,10 so với 8,9% ở lớp đối chứng, và không có học sinh nào ở lớp thực nghiệm đạt điểm dưới trung bình, trong khi lớp đối chứng có 11,1%.
Các phân tích đã chỉ ra rằng giải pháp "Một số kinh nghiệm dạy học chủ đề Ancol – Hóa 11 theo phương pháp giáo dục STEM" không chỉ khả thi mà còn mang lại hiệu quả cao trong quá trình giảng dạy.
