I Lí do hình thành biện pháp Trong chương trình giáo dục phổ thông, Hóa học thuộc nhóm môn khoa học tự nhiên, giúp học sinh (HS) có những tri thức cốt lõi về hóa học và ứng dụng những tri thức đó vào.
I Lí hình thành biện pháp Trong chương trình giáo dục phổ thơng, Hóa học thuộc nhóm mơn khoa học tự nhiên, giúp học sinh (HS) có tri thức cốt lõi hóa học ứng dụng tri thức vào sống, đồng thời có mối quan hệ mật thiết với nhiều lĩnh vực giáo dục khác Cùng với Tốn học, Vật lí, Sinh học, Tin học Cơng nghệ, mơn Hóa học góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, xu hướng giáo dục coi trọng nhiều quốc gia giới Học sinh giáo dục STEM nâng cao kiến thức khoa học, công nghệ, tốn học, tin học,… mà cịn phát triển lực cần thiết đáp ứng yêu cầu thời kì đổi Trong lực giải vấn đề sáng tạo (NLGQVD &ST) lực quan trọng Bộ giáo dục đào tạo trọng Với tinh thần tích hợp giáo dục STEM việc thực chương trình giáo dục phổ thông môn học liên quan thấy rõ lợi ích từ giáo dục STEM tơi xin trình bày quy trình cách thức tổ chức thực số kinh nghiệm thân q trình áp dụng thơng qua chun đề: Phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh khối 11 thông qua dự án: “Xây dựng bảng màu chất thị axit – bazơ từ tự nhiên ứng dụng” theo định hướng giáo dục STEM II Nội dung 2.1 Một số khái niệm 2.1.1 Thuật ngữ STEM giáo dục STEM - STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Tốn học), thường sử dụng bàn đến sách phát triển Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật toán học quốc gia - Giáo dục STEM mơ hình giáo dục dựa cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng kiến thức khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học vào giải số vấn đề thực tiễn bối cảnh cụ thể 2.1.2 Năng lực giải vấn đề Năng lực giải vấn đề khả cá nhân sử dụng hiệu trình nhận thức, hành động thái độ, động cơ, xúc cảm để giải vấn đề mà khơng có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thơng thường 2.1.3 Năng lực sáng tạo Năng lực sáng tạo khả huy động vốn kiến thức, kĩ thái độ, tư để tạo ý tưởng, giải pháp, sản phẩm có giá trị với người 2.2 Dự án 2.2.1 Vấn đề thực tiễn: Hiện nay, nhiều gia đình tìm cách để kiểm tra sản phẩm tiêu dùng có an tồn khơng? Một số sản phẩm tiêu dùng kiểm tra nước rửa chén bát, nước giặt rửa,…Cách kiểm tra mặt hàng thường xem xét nguồn gốc xác định mơi trường (kiềm hay trung tính) Để xác định môi trường thường đơn giản sử dụng quỳ tím Tuy nhiên, chất thị trường học cần phải đặt mua không phổ biến đời sống hàng ngày người dân, chí số gia đình khơng biết mua đâu cần đặt số lượng lớn mua HS xác định dễ dàng môi trường dung dịch loại chất thị từ tự nhiên bắp cải tím, hoa giấy, hoa hồng, hoa chiều tím,… Muốn sử dụng chất thị tự nhiên cần có bảng màu dẫn Vì vậy, làm bảng màu chất thị tự nhiên phổ biến tiện ích với việc xác định mơi trường chất đời sống hàng ngày 2.2.2 Kiến thức STEM chủ đề: Tên sản Khoa học Công nghệ Kĩ thuật Toán học phẩm (S) (T) (E) (M) Bảng màu - Sự điện li nước - Hóa chất: dd Quy trình - Từ cơng thức chất - Chất thị HCl, dd NaOH tạo pH = -log[H+], thị tự - pH - Dụng cụ: ống hút bảng màu [H+] OH = nhiên - Môi trường axit, nhỏ giọt, cốc thủy 1,0.10-14 bazơ, trung tính tinh, thìa múc hóa Tạo dung dịch - Xác định mơi chất, máy đo pH, có pH khác thích trường qua pH điện thoại hợp từ dung dịch ngược lại - Mạng internet ban đầu 2.2.3 Mục tiêu chủ đề * Kiến thức - Giúp HS trình bày nội dung: chất thị axit - bazơ, chất thị từ loại cây, hoa tự nhiên; khái niệm pH; bảng màu - Biết mơi trường axit, bazơ, trung tính * Kỹ - Tạo chất thị từ cây, hoa tự nhiên - Pha dung dịch có pH từ -14, dung dịch axit, bazơ, trung tính - Thiết lập quy trình làm bảng màu - Chụp ảnh lấy màu sắc - Thuyết trình, hoạt động nhóm, phản biện - Úng dụng vào giải vấn đề thực tiễn liên quan * Năng lực chung: Năng lực phát vấn đề giải vấn đề, lực sáng tạo, lực hoạt động nhóm, lực tìm kiếm xử lí thơng tin * Năng lực chuyên biệt: Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, lực thực hành * Thái độ - Có tinh thần trách nhiệm cơng việc chung nhóm - Nhiệt tình, động, đóng góp ý kiến với mục đích xây dựng - u thích hóa học 2.2.4 Thiết kế , tổ chức hoạt động dạy học - Phạm vi: Học sinh lớp 11 (1 lớp) - Thời gian: tuần - Địa điểm: Lớp học, phòng thực hành Hoạt động ĐẶT VẤN ĐỀ, GIAO NHIỆM VỤ, XÁC ĐỊNH YÊU CẦU LÀM SẢN PHẨM A Mục đích: Sau hoạt động này, học sinh có khả năng: - Xác định cây, hoa, củ làm chất thị axit – bazơ - Xác định nhiệm vụ dự án làm bảng màu chất thị chọn mơi trường khác (axit, bazơ, trung tính) bảng màu ứng với giá trị pH từ -14 - Liệt kê tiêu chí đánh giá sản phẩm từ định hướng lựa chọn, lập quy trình tạo bảng màu - Xác định quy trình làm sản phẩm, phân cơng nhiệm vụ cho thành viên nhóm B Cách thức tổ chức thực Bước 1: Tổ chức nhóm hoạt động GV tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm dự án, nhóm gồm HS, nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí Bước 2: Đặt vấn đề - giao nhiệm vụ học tập - GV giới thiệu tình video theo đường dẫn https://www.youtube.com/watch?v=jFz4e5pIQWI - GV đặt vấn đề câu hỏi, yêu cầu HS lắng nghe, suy nghĩ, thảo luận trả lời: + Nếu chất cụ thể cốc thủy tinh em biết mơi trường (axit, bazơ hay trung tính) chúng khơng? Giả sử thí nghiệm trên, ta thay nước bắp cải tím nước hoa hồng quỳ tím em có biết mơi trường dung dịch khơng? Vì sao? + Muốn sử dụng bắp cải tím hay hoa hồng thay cho quỳ tím, cần có thơng tin gì? - HS thảo luận, trả lời giáo viên (GV định hướng, hướng dẫn HS trả lời) - GV kết luận nhiệm vụ dự án Bước 3: GV thống với HS kế hoạch thực dự án - GV với HS thống kế hoạch thực dự án TT Nội dung Thời gian Nhiệm vụ cụ thể Tiếp nhận nhiệm vụ 45 phút Kế hoạch dự án, phân nhóm, bầu nhóm trưởng, thư kí Tìm hiểu kiến thức liên quan, lập quy trình tuần Học sinh tự làm việc theo nhóm Báo cáo kiến thức, quy trình 45 phút HS báo cáo lớp powerpoint giấy A0 Làm sản phẩm, thử nghiệm ngày HS làm theo nhóm phịng thực hành Báo cáo sản phẩm, ứng dụng 45 phút HS báo cáo lớp Bước 4: Thống tiêu chí đánh giá - GV đặt vấn đề: Làm để đánh giá kết nhóm?GV nhấn mạnh cần có tiêu chí đánh giá để định hướng cách làm đánh giá nhóm GV HS thống tiêu chí đánh giá (Phụ lục 1,2) Bước 5: Hướng dẫn HS nhà tìm hiểu kiến thức, quy trình thực - GV giao nhiệm vụ cho HS tìm hiểu kiến thức nền: nhóm nhà tìm hiểu kiến thức Tích số ion nước; mơi trường axit, bazơ, trung tính; chất thị axit – bazơ - GV sử dụng câu hỏi định hướng (Phụ lục 3) để hướng dẫn nhóm đề quy trình làm sản phẩm - Nhiệm vụ tiết tiếp theo: + Các nhóm trình bày sản phẩm HS báo cáo lớp bắng powerpoint giấy A0 trả lời câu hỏi (Thời gian: phút/1 nhóm) + Trị chơi kiểm tra kiến thức: Rung chuông vàng C Sản phẩm học sinh sau kết thúc hoạt động - Ghi chép nhiệm vụ HS - Bản tiêu chí đánh giá báo cáo kiến thức quy trình báo cáo sản phẩm Hoạt động NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC VỀ CHẤT CHỈ THỊ AXIT – BAZƠ, pH, BẢNG MÀU CỦA CHẤT CHỊ THỊ VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN QUY TRÌNH THỰC HIỆN A Mục đích Sau hoạt động này, HS có khả - Trình bày khái niệm chất thị axit – bazơ; biết cơng thức tính pH vận dụng, xác định môi trường dung dịch qua pH ngươc lại - Biết màu chất thị phenolphtalein, quỳ tím mơi trường axit, bazơ, trung tính ngược lại, biết từ màu biến đổi suy môi trường dung dịch - Lựa chọn lập quy trình tiến hành làm bảng màu chất thị axit – bazơ từ tự nhiên B Cách thức tổ chức hoạt động - GV yêu cầu HS nhà HS tự nghiên cứu nhiệm vụ giao - GV yêu cầu nhóm đưa kế hoạch, địa điểm thảo luận hỗ trợ HS cần C Sản phẩm dự kiến học sinh - Bài báo cáo - Ghi chép phần kiến thức thống Hoạt động TRÌNH BÀY BÁO CÁO KIẾN THỨC, PHƯƠNG ÁN, QUY TRÌNH THỰC HIỆN LÀM BẢNG MÀU A Mục đích: Sau hoạt động này, HS có khả năng: - Mơ tả quy trình làm bảng màu - Làm tập kiến thức nền: tính pH, nồng độ H+, xác định mơi trường dung dịch,… B Tiến trình hoạt động Bước 1: Mở đầu – Tổ chức báo cáo - GV thơng báo tiến trình buổi báo cáo: + Thời gian báo cáo nhóm: phút + Thời gian đặt câu hỏi va trao đổi: phút + Trong nhóm bạn báo cáo, HS ghi ý kiến nhận xét đặt câu hỏi tương ứng + GV phát phiếu đánh giá (Phụ lục 1) cho nhóm nhấn mạnh lại tiêu chí đánh giá Bước 2: Các nhóm báo cáo - Đại diện nhóm lên báo cáo, ghi nhận trả lời câu hỏi - GV đánh giá nhóm hướng dẫn nhóm khác đánh giá Bước 3: Thống quy trình Bước 4: GV tổ chức trị chơi “Rung Chng vàng” - GV tổ chức trò chơi rung chương vàng với 10 câu hỏi (Phụ lục 4) Luật chơi: GV cung cấp cho em tờ giấy A4 bảng Sau GV chiếu câu hỏi lên, HS ghi đáp án câu vào giấy giơ kết lên Ai sai câu ghi số câu lên mép giấy Bước 5: Kết luận, giao nhiệm vụ - GV đánh giá mức độ nắm vững kiến thưc HS đánh giá phần báo cáo nội dung, hình thức, kĩ thuyết trình - GV thống với HS thời gian thực làm sản phẩm nhóm - Các nhóm thực vào chiều thứ chiều thứ C Sản phẩm dự kiến học sinh - Quy trình làm bảng màu - Bản góp ý GV nhóm khác Hoạt động LÀM SẢN PHẨM A Mục đích: Sau hoạt động này, HS có khả - Pha chế dung dịch axit, bazơ, trung tính - Tạo chất thị axit – bazơ từ tự nhiên - Có bảng màu chất thị axit – bazơ - Thử nghiệm sản phẩm điều chỉnh, đưa vào ứng dụng B Cách thức tổ chức thực Bước 1: GV quán triệt quy tắc an toàn vào phịng thực hành vị trí hóa chất cần dùng Bước 2: HS nộp phân cơng nhiệm vụ phịng thực hành nhóm cho GV Bước 3: HS tiến hành thực hành làm sản phẩm, GV theo dõi, tư vấn, hỗ trợ em GV lưu ý HS: Cần chọn thời điểm chụp ảnh màu cho chất thị vào để lấy màu Bước 4: Tổng kết, dặn dị Mỗi nhóm sau có sản phẩm, GV yêu cầu em thử nghiệm chuẩn bị mẫu thể ứng dụng sống để chuẩn bị cho tiết báo cáo sản phẩm C Sản phẩm dự kiến: Bảng màu chất thị từ hoa chiều tím, hoa giấy, nghệ,… Hoạt động BÁO CÁO SẢN PHẨM VÀ THẢO LUẬN A Mục đích Sau tiết học, HS trình bày quy trình tạo bảng màu sử dụng bảng màu để xác định môi trường (tốt giá trị pH) dung dịch Từ đó, HS biết cách ứng dụng bảng màu vào đời sống học tập B Tổ chức hoạt động Bước 1: Mở đầu – Tổ chức báo cáo - GV thơng báo tiến trình buổi báo cáo: + Thời gian báo cáo nhóm: phút + Thời gian đặt câu hỏi va trao đổi: phút + Trong nhóm bạn báo cáo, HS ghi ý kiến nhận xét đặt câu hỏi tương ứng + GV phát phiếu đánh giá (Phụ lục 2) cho nhóm hướng dẫn cách cho điểm Bước 2: Các nhóm báo cáo - Các nhóm cử đại diện lên trình bày sản phẩm trả lời câu hỏi phản biện từ GV bạn nhóm khác - HS nhóm khác lắng nghe, đặt câu hỏi (nếu có) - Các nhóm đánh giá cho điểm - GV nhận xét, đánh giá Bước 3: Thử nghiệm sản phẩm qua trò chơi - GV chuẩn bị dung dịch: mẫu nước rửa tay, mẫu nước rửa chén, mẫu nước giặt đánh số - HS nhóm cung cấp ống nghiệm - Nhiệm vụ: nhóm xác định mơi trường dung dịch cho biết dung dịch sử dụng không làm hại da tay C Sản phẩm - Bản ý kiến đề xuất nhóm - Hồ sơ học tập HS III Hiệu biện pháp - Về Thái độ học tập môn Hóa học học sinh: thái độ học tập HS trước sau dự án có thay đổi rõ rệt Qua khảo sát, ban đầu tiếp nhận dự án có 8/36 em có hứng thú muốn tìm hiểu Sau khu thực dự án, tiến hành khảo sát lại, số lượng HS hứng thú với dự án 30/36 Thái độ học tập với mơn hóa học có nhiều thay đổi tiến - Về thay đổi NLGQVD & ST: Các câu hỏi khảo sát (Phụ lục 6) phát cho HS HS trả lời theo giai đoạn hoạt động thêm theo dõi, đánh giá GV nhóm trưởng (Phụ lục 5) Thơng qua khảo sát số liệu thấy tiến NLGQVĐ & ST HS trình học tập làm sản phẩm - Sau dự án số học sinh tiếp tục sâu phát triển thêm hướng nghiên cứu khác ứng dụng để phát hàn the giò chả nước nghệ, hoa chiều tím,…Đặc biệt có học sinh tham gia nghiên cứu khoa học với đề tài “Xây dựng bảng màu hoa chiều tím Ứng dụng nhà trường sống” tham gia thi KHKT cấp trường đạt giải IV Kết luận 4.1 Qua q trình thực tơi nhận thấy, Giáo dục theo định hướng STEM thực hữu dụng việc phát triển lực chung NLGQVD & ST, lực hợp tác,… mà phát triển lực riêng phân STEM lực thực hành, lực tra cứu thông tin, lực sử dụng ngôn ngữ môn,…Kết nghiên cứu cho thấy, dự án góp phần tạo hứng thú học tập mơn hóa học nâng cao chất lượng dạy học môn theo hướng phát triển lực HS 4.2 Một số kinh nghiệm thân sau thực dự án Từ thực tế thực dự án nhận thấy: - Thời gian thực dự án cần nhiều cần tập trung, để xếp thời gian phù hợp tương đối khó, giáo viên cần có kế hoạch cụ thể - Cần xây dựng tiêu chí cho nhóm đánh giá lẫn nhau, tiêu chí giáo viên cần phân tích rõ - HS trải nghiệm tốt, tạo hứng thú môn, nhiên trình thực GV cần có cách kiểm tra, đánh giá phần kiến thức để em việc tạo sản phẩm kiến thức chủ đạo chương trình mơn phải nắm vững - Dạy học STEM phát triển cho HS nhiều kĩ kiến thức hóa học vận dụng sản phẩm thường ít, với việc kéo dài thời gian nên thiết nghĩ với nội dung chương hành không nên lạm dụng giáo dục STEM dạy học mà coi hình thức trải nghiệm cho HS lớp/khối nên thực năm học kì chủ đề Tuy nhiên, q trình giảng dạy, giáo viên lồng ghép vấn đề thực tiễn liên quan, vấn đề có gắn kết nhiều mơn, qua nhiều ý tưởng HS hình thành Từ GV bồi dưỡng hướng em say mê nghiên cứu khoa học - Thành công dự án phụ thuộc nhiều vào HS nên phân nhóm GV phải ý đến thành viên nhóm, phải có em nhóm có khả làm nhóm trưởng V Phụ lục Phụ lục Câu hỏi định hướng Câu 1: Chất thị axit – bazơ từ tự nhiên có đặc điểm gì? Lấy ví dụ? Câu 2: Để tạo bảng màu chất thị tự nhiên cần có dung dịch gì? Làm để tạo dung dịch đó? Câu 3: Màu sắc chất thị tự nhiên dung dịch nào? Làm để lưu lại màu đó? Câu 4: Quy trình tạo bảng màu gồm bước nào? Sau tạo ra, bảng màu ứng dụng nào? Phụ lục Bảng tiêu chí đánh giá NLGQVD & ST dành cho GV đánh giá HS 10 Phụ lục Bảng câu hỏi khảo sát mức độ tiến NLGQVĐ & ST học sinh CÂU HỎI KHẢO SÁT Lưu ý: Các em mang theo tờ hoạt động lựa chọn phương án khoanh tròn vào đáp án Câu Sau xem xong video clip, em chất cụ thể cốc thủy tinh em biết mơi trường (axit, bazơ hay trung tính) chúng khơng? A Khơng có câu trả lời B Biết khơng xác định nguyên nhân C Biết khơng xác định được, biết ngun nhân khơng tìm biện pháp D Phát đúng, biết nguyên nhân biện pháp Câu Trong trình thực nhiệm vụ, ngồi chất thị có video clip, em có đề xuất chất thị khơng? A Khơng B Tìm theo ý tưởng intenet C Tìm chất thị gặp (hoa theo mùa) D Tìm chất thị từ suy luận loại phổ biến Câu 3: Để tạo môi trường dung dịch axit, bazơ, trung tính để thực nhiệm vụ, em có biết cần chọn hóa chất khơng? A Khơng biết B Lựa chọn hóa chất chưa đầy đủ C Lựa chọn hóa chất đầy đủ khơng biết cách tạo dung dịch D Lựa chọn đầy đủ biết cách pha chế thành dung dịch thích hợp Câu 4: Em có lập quy trình thực bảng màu GV HS thống khơng? A Chưa B Lập quy trình chưa hợp lí C Lập quy trình thực chưa đảm bảo thứ tự D Lập quy trình Câu 5: Sau có quy trình em có làm bảng màu khơng? A Cịn lúng túng B Làm đươc không rõ cần lưu lại C Làm bảng màu D Làm bảng màu thử nghiệm lại Câu 6: Sau làm bảng màu, em nêu ứng dụng sống hàng ngày? A không B ứng dụng C ứng dụng D ứng dụng trở lên Cảm ơn em hợp tác! Phụ lục Một số hình ảnh trình thực đề tài 11 Hình 7.1 Hình ảnh số ghi chép phân công nhiệm vụ học sinh Hình 7.2 Chuẩn bị nguyên liệu học sinh 12 Hình 7.3 HS báo cáo kiến thức tham gia trị chơi Hình.7.4 Học sinh làm thí nghiệm 13 Hình 7.5 Học sinh báo cáo sản phẩm Hình 7.6 Sản phẩm HS 14 Hình 7.7 HS báo cáo thi KHKT cấp trường (vòng chung khảo) 15 ... the giò chả nước nghệ, hoa chiều tím,…Đặc biệt có học sinh tham gia nghiên cứu khoa học với đề tài “Xây dựng bảng màu hoa chiều tím Ứng dụng nhà trường sống” tham gia thi KHKT cấp trường đạt... cây, hoa tự nhiên; khái niệm pH; bảng màu - Biết mơi trường axit, bazơ, trung tính * Kỹ - Tạo chất thị từ cây, hoa tự nhiên - Pha dung dịch có pH từ -14, dung dịch axit, bazơ, trung tính - Thi? ??t... lớn mua HS xác định dễ dàng mơi trường dung dịch loại chất thị từ tự nhiên bắp cải tím, hoa giấy, hoa hồng, hoa chiều tím,… Muốn sử dụng chất thị tự nhiên cần có bảng màu dẫn Vì vậy, làm bảng màu