Tổ chức dạy học chủ đề “sản xuất tinh dầu quế” hóa hữu cơ 11 theo hướng giáo dục stem nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho cho học sinh

HNUE JOURNAL OF SCIENCE Educational Sciences 2021, Volume 66, Issue 4E, pp 258-270 This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn DOI: 10.18173/2354-1075.2021-0206 TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “SẢN XUẤT TINH DẦU QUẾ” HÓA HỮU CƠ 11 THEO HƯỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KĨ NĂNG CHO CHO HỌC SINH Nguyễn Mậu Đức1, Nguyễn Quang Linh Vũ Thị Hồng Linh Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Khoa Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Thái Nguyên Trường Trung học phổ thông số Lào Cai Tóm tắt STEM mơ hình giáo dục đặc biệt quan tâm giới Việt Nam Thơng qua mơ hình này, học sinh (HS) vừa học kiến thức khoa học, vừa học cách vận dụng kiến thức vào thực tiễn cách sáng tạo Trong học theo chủ đề STEM, HS đặt trước tình có vấn đề thực tiễn cần giải liên quan đến kiến thức khoa học, kĩ thuật cần dạy Từ việc nghiên cứu giáo dục STEM, lực vận dụng kiến thức, kĩ (NL VDKTKN), báo đề xuất quy trình tổ chức dạy học mơn Hóa học chủ đề “Sản xuất tinh dầu quế” theo hướng giáo dục STEM nhằm phát triển lực lực vận dụng kiến thức kĩ cho HS lớp 11 Kết thực nghiệm sư phạm bước đầu cho thấy, tính hiệu quy trình tiến trình dạy học đề xuất việc hình thành, phát triển lực lực vận dụng kiến thức kĩ cho HS lớp 11 Từ khóa: giáo dục STEM, lực, kiến thức kĩ năng, Hóa học 11, tinh dầu quế Mở đầu Dạy học trọng vào tích hợp, liên hệ kiến thức học với thực tiễn thông qua học STEM, hướng đến phát triển lực cho người học, đáp ứng yêu cầu nguồn nhân lực thời đại Vấn đề đặt làm để kết nối kiến thức học với thực tiễn, giải vấn đề thực tiễn, kích thích khả sáng tạo, hình thành phát triển lực, phẩm chất cho HS? Đó giáo dục STEM, điểm chương trình giáo dục phổ thơng Giáo dục STEM môi trường giáo dục tạo hứng thú cho HS HS có kiến thức kĩ cao để hoạt động hiệu xã hội ngày phát triển khoa học công nghệ [1] Có nhiều cơng trình nghiên cứu PPDH, hình thức tổ chức giáo dục STEM Ở Anh: giáo dục STEM tổ chức qua hình thức dạy môn học nhiều môn học; chủ đề STEM tiếp cận theo góc độ kiến thức chuyên môn riêng thực song song với CT học [2] Các PPDH tích cực sử dụng chủ yếu giáo dục STEM dạy học dự án, dạy học giải vấn đề, dạy học khám phá theo nghiên cứu Gardner [3], Hays Blaine Lantz [4], Karl A Smith [5], Higgins [6], Knowles [7] Giáo dục STEM Đảng, Nhà nước, BGD&ĐT Việt Nam quan tâm thể qua văn đạo, hướng dẫn thực đổi giáo dục Nghị số 29/NQ-TW Ngày nhận bài: 8/9/2021 Ngày sửa bài: 15/10/2021 Ngày nhận đăng: 22/10/2021 Tác giả liên hệ: Nguyễn Quang Linh Địa e-mail: nguyenquanglinh@dhsptn.edu.vn 258 Tổ chức dạy học chủ đề “Sản xuất tinh dầu quế” Hóa Hữu 11 theo hướng giáo dục STEM nhằm Hội nghị lần thứ Ban chấp hành Trung ương Đảng đổi bản, toàn diện GD&ĐT [8], Chỉ thị số 16/ CT-TTg ngày 4/5/2017 Thủ tướng phủ việc tăng cường tiếp cận CMCN lần thứ [9], gần Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/8/2020 BGD&ĐT việc triển khai thực giáo dục STEM giáo dục trung học [10] Thơng qua mơ hình giáo dục STEM, HS vừa học kiến thức khoa học vừa vận dụng kiến thức vào thực tiễn Trong chủ đề STEM, HS phải tìm tịi kiến thức liên quan đến chủ đề để giải vấn đề học Đây lực cần thiết quan trọng giúp cho HS người chủ tương lai đất nước có hành trang cần thiết hội nhập quốc tế thời 4.0 [11-13] Trong năm gần với yêu cầu đổi giáo dục theo định hướng phát triển lực người học thông qua dạy học hóa học có nhiều cơng trình nghiên cứu biện pháp phát triển NL VDKTKN hóa học vào thực tiễn Các cơng trình đề cập đến vấn đề phát triển NL VDKTKN vào thực tiễn cho HS thông qua hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp [14], việc sử dụng tập thực tiễn [15], giáo dục STEM [16] phương pháp dạy học tích cực [17] dạy học nội dung Chương trình Hóa học phổ thơng Quế tinh dầu quế người sử dụng từ lâu làm gia vị nấu ăn, chăm sóc sức khỏe Hiện thị trường sản phẩm tinh dầu quế có nhiều sở sản xuất Tuy nhiên có nhiều sản phẩm tinh dầu thị trường nhiều sản phẩm chưa kiểm định chặt chẽ, tinh dầu tạo từ hương thơm tổng hợp bị pha thêm chiết dung mơi độc hại ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng [18] Trong thực tế, GV hướng dẫn HS sử dụng đồ dùng có sẵn nồi áp suất cũ, xô chứa nước nguồn nguyên liệu thông dụng dễ kiếm, để xây dựng, thiết kế mơ hình qui trình chưng cất tinh dầu quế Nhờ HS khơng học tính chất, ứng dụng anđehit mà cịn vận dụng kiến thức vào trình thiết kế mơ hình chưng cất tinh dầu quế theo phương pháp lơi nước Mơ hình chưng cất thiết kế đơn giản, dễ sử dụng hoàn tồn đáp ứng tốt cho nhu cầu gia đình Từ làm cho hóa học gần gũi với đời sống Việc nghiên cứu quy thiết kế kĩ thuật dạy học theo hướng STEM xây dựng chủ đề “Sản xuất tinh dầu quế” Chương “Anđehit - Xeton - Axit cacboxylic”, Hóa học 11 nhằm phát triển NL VDKTKN cho HS trình bày nội dung sau Nội dung nghiên cứu 2.1 Năng lực vận dụng kiến thức kĩ Theo từ điển Tiếng Việt [19]: - Kiến thức điều hiểu biết hình thành từ kinh nghiệm sống thực tiễn, từ trình học tập nghiên cứu - Kĩ khả vận dụng kiến thức thu nhận lĩnh vực áp dụng vào thực tế Theo tác giả Nguyễn Công Khanh, Đào Thị Oanh [20]: “NLVDKT khả thân người học tự giải vấn đề đặt cách nhanh chóng hiệu cách áp dụng kiến thức lĩnh hội vào tình huống, hoạt động thực tiễn để tìm hiểu giới xung quanh có khả biến đổi NLVDKT thể phẩm chất, nhân cách người trình hoạt động để thoả mãn nhu cầu chiếm lĩnh tri thức” Theo Chương trình Giáo dục phổ thơng mơn Hóa học năm 2018 nhấn mạnh đến [21]: “Vận dụng kiến thức, kĩ học để giải số vấn đề học tập, nghiên cứu khoa học số tình cụ thể thực tiễn” 259 Nguyễn Mậu Đức, Nguyễn Quang Linh Vũ Thị Hồng Linh Từ khái niệm trên, quan niệm “NL VDKTKN khả thân người học vận dụng tổng hợp kiến thức, kĩ thuộc tính cá nhân khác hứng thú, niềm tin, ý chí, thái độ, để giải vấn đề đặt thực tiễn học tập, đời sống cách có hiệu quả” C c iểu hi n củ lực vận dụng kiến thức kĩ Đối với mơn Hóa học, Việc phát triển NL VDKTKN cần thiết cho HS giúp HS giải số vấn đề học tập, nghiên cứu khoa học số tình cụ thể thực tiễn Theo Chương trình Giáo dục phổ thơng mơn Hóa học, 2018 biểu NL VDKTKN với 05 NL thành phần sau [21]: - Vận dụng kiến thức hoá học để phát hiện, giải thích số tượng tự nhiên, ứng dụng hoá học sống - Vận dụng kiến thức hoá học để phản biện, đánh giá ảnh hưởng vấn đề thực tiễn - Vận dụng kiến thức tổng hợp để đánh giá ảnh hưởng vấn đề thực tiễn đề xuất số phương pháp, biện pháp, mơ hình, kế hoạch giải vấn đề - Định hướng ngành, nghề lựa chọn sau tốt nghiệp trung học phổ thơng - Ứng xử thích hợp tình có liên quan đến thân, gia đình cộng đồng phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững xã hội bảo vệ môi trường 2.3 Cấu trúc củ lực vận dụng kiến thức kĩ thông qu dạy học STEM Trên sở nghiên cứu Chương trình Giáo dục Phổ thơng mơn Hố học [21] khái niệm NL NL VDKTKN góc độ hố học [21, 23], chúng tơi đưa 05 NL thành phần, 07 tiêu chí với 04 mức độ thể Bảng Bảng Biểu n ng c thành phần n ng c v n ng ki n th c k n ng thông qua ạy học STEM NL thành Mức độ Tiêu chí phần ( iểu hi n) (4 điểm) (3 điểm) ( điểm) (1 điểm) Phân tích tình Vận dụng Phát Phát kiến thức HH vấn đề vấn sống từ để phát liên quan đến đề liên 1.Phát Xác định phát VĐ thực tiễn chủ đề quan đến vấn VĐ VĐ thực liên quan đến STEM chủ đề đề thực tiễn tiễn liên quan chủ đề chậm STEM đến chủ đề STEM chưa STEM đầy đủ, xác Tự lực huy Tự lực huy Huy động Chưa huy 2.Huy động động được động động kiến Huy kiến thức liên kiến thức kiến thức kiến thức liên động quan đến chủ liên quan đến liên quan đến thức cần quan đến kiến đề STEM đầy chủ đề chủ đề thiết để giải chủ đề thức liên đủ, đảm bảo STEM STEM vấn Lập quan đến giải vấn chưa đầy đủ chưa đề kế hoạch, chủ đề đề chủ phù hợp chủ đề giải pháp đề giải Đề xuất, Lựa chọn Lựa chọn Lựa chọn Chưa biết vấn đề lựa chọn giải pháp giải giải pháp, lựa chọn 260 Tổ chức dạy học chủ đề “Sản xuất tinh dầu quế” Hóa Hữu 11 theo hướng giáo dục STEM nhằm giải pháp, mơ hình phù hợp, thực nghiên cứu để GQVĐ Thực giải pháp Thực nghiên cứu, điều tra, khảo sát, làm thí nghiệm… GQVĐ chủ đề STEM Đánh giá tính hiệu giải pháp Đánh giá giải pháp Định hướng nghề nghiệp Điều chỉnh, vận dụng vào bối cảnh Xác định hướng phát triển phù hợp với thân, lựa chọn môn học phù hợp với định hướng nghề nghiệp thân tối ưu, mơ hình tốt nội dung lẫn hình thức, phân tích ưu nhược điểm đáp ứng GQVĐ chủ đề STEM Tự lực thực tốt nghiên cứu, điều tra, khảo sát… GQVĐ chủ đề STEM pháp, mơ hình chưa phân tích ưu nhược điểm mơ hình chưa phù hợp với chủ đề STEM giải pháp, mơ hình cho chủ đề STEM Tự lực thực nghiên cứu, điều tra, khảo sát… phải điều chỉnh Thực nghiên cứu, điều tra, khảo sát… chưa phù hợp với chủ đề STEM Chưa thực bước nghiện cứu, điều tra, khảo sát… để GQVĐ chủ đề STEM Tự lực đánh giá đầy đủ ưu, nhược điểm phương pháp Tự lực đánh giá ưu, nhược điểm phương pháp chưa đầy đủ Điều chỉnh phương án thiết kế, vận dụng vào chủ đề STEM khác Trong trình đánh giá chưa phù hợp với chủ đề STEM Chưa đánh giá tính hiệu giải pháp Điều chỉnh phương án thiết kế, không vận dụng vào chủ đề STEM khác Có hiểu biết KT, KN liên quan đến ngành nghề, định hướng nghề nghiệp phù hợp Chưa điều chỉnh phuơng án thiết để phù hợp với chủ đề STEM Điều chỉnh phương án thiết kế, tối ưu hóa sản phảm, vận dụng linh hoạt vào chủ đề STEM khác Phát KT, KN liên quan đến, định hướng ngành nghề phù hợp với thân nhu cầu lao động xã hội Phát KT, KN liên quan đến ngành nghề, định hướng ngành nghề phù hợp với thân Có hiểu biết số ngành nghề chưa định hướng nghề nghiệp cho thân 261 Nguyễn Mậu Đức, Nguyễn Quang Linh Vũ Thị Hồng Linh Xây dựng chủ đề STEM “Sản xuất tinh ầu qu ” Lí chọn chủ đề Quế nguyên liệu dễ kiếm sống Tinh dầu quế chứa hàm lượng cinnamaldehyde có cơng thức C6H5CH=CHCHO (tồn đồng phân trans (E)) thành phần quế [24] Tinh dầu quế có tác dụng tốt với sức khỏe người: cải thiện lượng đường máu; với đặc tính chống viêm, tinh dầu quế phương thuốc tự nhiên hiệu cho vấn đề viêm da phát ban mụn trứng cá; thực phẩm đốt cháy chất béo cơng cụ có giá trị để giảm cân; xông tinh dầu quế trị cảm lạnh; tự làm chất khử mùi cách kết hợp hương liệu quế, cam, chanh đinh hương làm xịt phịng tự chế Ngồi cịn có tác dụng đuổi muỗi, đuổi chuột, trùng,… [18, 24] Tinh dầu quế với thành phần chiếm khoảng 70% - 90% cinnamaldehyde, có màu vàng óng, chiết xuất phương pháp chưng cất nước từ 100% vỏ quế tự nhiên [22] Như thấy tinh dầu quế có đặc tính kháng khuẩn cao hương thơm nồng ấm, sử dụng phổ biến việc trị liệu cải thiện sức khỏe Học sinh tự làm cho gia đình lọ tinh dầu với cách làm không phức tạp mà lại tiết kiệm chi phí thơng qua học sinh rèn kĩ thực hành, vận dụng kiến thức kĩ học vào trình chưng cất điều chế tinh dầu Mục tiêu củ chủ đề  Năng lực  Năng lực đặc thù  Năng lực nhận thức hoá học - Nêu khái niệm tinh dầu, thành phần hố học chính, phương pháp điều chế, ứng dụng tinh dầu quế - Trình bày quy trình sản xuất tinh dầu quế dụng cụ, nguyên vật liệu cần thiết cho trình sản xuất - Trình bày lưu ý bước tiến hành sản xuất tinh dầu  Năng lực tìm hiểu giới tự nhiên góc độ hố học - Phân tích quy trình sản xuất tinh dầu - Đánh giá thành phần hoá học sản xuất  Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ học - Thiết kế dụng cụ chưng cất tinh dầu quế - Chưng cất tinh dầu quế, sản xuất tinh dầu đảm bảo an toàn - Lập quy trình sản xuất tinh dầu đảm bảo tiêu chí đề - Lập kế hoạch cá nhân/ nhóm để sản xuất tinh dầu dựa quy trình đề - Vận dụng kiến thức tinh dầu để điều chế tinh dầu theo yêu cầu, tiêu chí cụ thể đánh giá thành phần hoá học sản xuất  Năng lực chung  Năng lực giao tiếp hợp tác: Lựa chọn hình thức làm việc nhóm với quy mơ phù hợp với yêu cầu nhiệm vụ  Năng lực giải vấn đề sáng tạo: Phân tích tình học tập, phát triển nêu tình có vấn đề học tập, sống  Phẩm chất - Chăm chỉ: Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia hoạt động học, tìm hiểu nhiều tài liệu, sách báo tinh dầu 262 Tổ chức dạy học chủ đề “Sản xuất tinh dầu quế” Hóa Hữu 11 theo hướng giáo dục STEM nhằm - Trung thực: Nghiêm túc nhìn nhận khuyết điểm thân, nhóm thiết kế chế tạo sản phẩm - Trách nhiệm: Tiết kiệm chi tiêu, mua sắm dụng cụ, nguyên vật liệu; sử dụng vật liệu thân thiện với mơi trường an tồn 2.4.3 Nội dung chủ đề * Nguyên iệu ng c - Nguyên liệu: Vỏ quế, muối ăn, Na2SO4, dung môi để chiết - Dụng cụ: Bộ nồi chưng cất tinh dầu, lọ thủy tinh tối màu, phễu chiết * Ti n trình hoạt động  Hoạt động 1: Xác định yêu cầu chủ đề chưng cất tinh dầu quế  Mục tiêu: - HS trình bày tác dụng tinh dầu quế - HS trình bày số phương pháp sản xuất tinh dầu quế, lựa chọn phương pháp phù hợp để chưng cất tinh dầu quế  Sản phẩm HS: - Bản ghi chép kiến thức tinh dầu quế, mơ hình chưng cất tinh dầu quế - Bảng mô tả nhiệm vụ của thành viên, thời gian thực hiện, yêu cầu sản phẩm  Thực hiện: Bước Đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ học tập GV đặt vấn đề: Hiện sản phẩm tinh dầu nguồn gốc thiên nhiên ưa chuộng, có tinh dầu quế có nhiều tác dụng Vậy tự chưng cất tinh dầu quế để sử dụng khơng? Bước 2: HS tìm hiểu phương pháp chưng cất tinh dầu quế Trên sở HS tự tìm hiểu nhà, GV yêu cầu HS nêu số phương pháp sản xuất tinh dầu quế từ lựa chọn phương pháp phù hợp Bước 3: Giao nhiệm vụ cho HS xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm GV giao nhiệm vụ cho nhóm: Thiết kế mơ hình chưng cất tinh dầu từ vật dụng có sẵn gia đình, chưng cất thử nghiệm GV yêu cầu nhóm xây dựng tiêu chí cho sản phẩm Bước GV thống kế hoạch triển khai cho chuỗi hoạt động thời lượng cho hoạt động Hoạt động Thời lượng Hoạt động Xác định yêu cầu chủ đề Chưng cất tinh dầu quế 10 phút cuối tiết học trước Hoạt động Tìm hiểu kiến thức nền, thiết kế mơ hình chưng cất tinh dầu quế tuần (HS tự làm nhà theo nhóm) Hoạt động Báo cáo phương pháp mơ hình chưng cất tinh dầu quế tiết Hoạt động Thử nghiệm sản xuất tinh dầu quế tuần (HS tự làm nhà theo nhóm) Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu sản phẩm 3/4 tiết Hoạt động 6: Hoàn thành nội dung phiếu đánh giá tồn q trình 1/4 tiết 263 Nguyễn Mậu Đức, Nguyễn Quang Linh Vũ Thị Hồng Linh  Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức nền, thiết kế mơ hình chưng cất tinh dầu quế  Mục tiêu: HS trình bày thành phần tinh dầu cinnamaldehyde HS lựa chọn cách làm tinh dầu quế phương pháp chưng cất nước làm chưng cất tinh dầu đơn giản  Sản phẩm HS: - Một bảng ghi chép xác định nhiệm vụ nhóm nhiệm vụ thành viên nhóm; - Nguyên liệu, vật liệu; - Bản thiết kế mơ hình chưng cất tinh dầu; - Quy trình chưng cất tinh dầu quế; - Bản kế hoạch thực với mốc thời gian nhiệm vụ rõ ràng  Thực hiện: Bước 1: HS tìm hiểu kiến thức ứng dụng, tính chất vật lí aldehyde, thành phần tinh dầu quế - GV cung cấp từ khóa để HS dễ tìm kiếm internet, số video… - HS tìm hiểu qua sách, mạng internet ứng dụng, tính chất vật lí aldehyde, thành phần tinh dầu quế - HS theo dõi video chưng cất tinh dầu quế, dụng cụ chưng cất tinh dầu Bước 2: HS thiết kế mơ hình chưng cất tinh dầu từ đồ dùng có sẵn gia đình Bước 3: HS tìm hiểu chưng cất tinh dầu quế - HS đưa sơ đồ chưng cất tinh dầu Hình Quế Mảnh nhỏ Ngâm Chưng cất Chiết Tinh dầu Hình Sơ đồ chưng cất tinh ầu  Hoạt động 3: Báo cáo phương pháp mơ hình chưng cất tinh dầu quế  Mục tiêu: HS trình bày kiến thức nền, sơ đồ chưng cất tinh dầu, ý an tồn chưng cất tinh dầu, sơ đồ mơ hình chưng cất tinh dầu  Dự kiến sản phẩm HS: HS có quy trình chưng cất tinh dầu, thiết kế mơ hình chưng cất tinh dầu  Thực hiện: Bước 1: Các nhóm trình bày phương án, nhóm trình bày thời gian phút Bước 2: GV tổ chức cho HS nhận xét phương án mà nhóm trình bày Các nhóm trả lời, phản biện ý kiến nhóm khác, có điều chỉnh phù hợp với thiết kế sau thảo luận Bước 3: GV thông báo nhiệm vụ thử nghiệm sản xuất tinh dầu quế báo cáo sản phẩm  Hoạt động 4: Thử nghiệm sản xuất tinh dầu quế  Mục tiêu: HS làm mơ hình chưng cất tinh dầu, thực chưng cất tinh dầu nhà Học sinh học nguyên tắc an toàn chế tạo, thực hành chưng cất tinh dầu  Sản phẩm HS: - Bộ dụng cụ chưng cất tinh dầu theo tiêu chí xây dựng 264 Tổ chức dạy học chủ đề “Sản xuất tinh dầu quế” Hóa Hữu 11 theo hướng giáo dục STEM nhằm - Sản phẩm tinh dầu theo tiêu chí xây dựng - Video hướng dẫn chưng cất tinh dầu  Thực hiện: Bước 1: HS tìm kiếm nguyên liệu, vật liệu dự kiến Bước 2: HS lắp dụng cụ chưng cất tinh dầu Bước 3: HS chưng cất thử nghiệm bẳng dụng cụ tự làm Sản phầm tinh dầu quế thu đánh giá so với tiêu chí xây dựng Bước 4: Hoàn thiện bảng danh mục vật liệu, nguyên liệu tính giá thành sản phẩm tinh dầu quế Bước 5: Đóng gói sản phẩm Hồn thiện báo cáo làm tinh dầu quế, poster quảng cáo, giới thiệu sản phẩm 265 Nguyễn Mậu Đức, Nguyễn Quang Linh Vũ Thị Hồng Linh  Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu sản phẩm  Mục tiêu: - HS giới thiệu sản phẩm dụng cụ chưng cất tinh dầu sản phẩm tinh dầu quế - HS thực hành kĩ thuyết trình, phản biện  Sản phẩm HS: - HS nhóm báo cáo quy trình thực giới thiệu sản phẩm tinh dầu tự làm nhóm - Thiết kế mơ hình chưng cất sơ đồ chưng cất tinh dầu quế có điều chỉnh  Thực hiện: Bước 1: Các nhóm trưng bày sản phẩm Bước 2: Các nhóm báo cáo sản phẩm Bước 3: Các nhóm khác (hoặc GV) chia sẻ kinh nghiệm thông qua số câu hỏi - Làm để chưng cất thu nhiều tinh dầu? HS thực hiên: + Chú ý kích thước quế khơng to, khơng nhỏ nghiền bột dễ làm tắc ống dẫn + Có thể lắp thêm đồng hồ đo nhiệt để điều chỉnh lượng nhiệt phù hợp chưng cất tinh dầu + Hệ thống nước làm lạnh liên tục - Nếu có thời gian làm thêm em có cải tiến mơ hình chưng cất tinh dầu nhóm khơng?  Hoạt động 6: Hồn thành nội dung phiếu đánh giá tồn q trình  Mục tiêu: HS hoàn thành phiếu đánh giá sản phẩm  Sản phẩm HS: - Phiếu đánh giá theo tiêu chí đề xuất - Điểm đánh giá thành viên nhóm - Điểm đánh giá sản phẩm nhóm  Thực hiện: + GV thiết kế phiếu tự đánh giá HS, phiếu hỏi hứng thú HS sau thực xong chủ đề + Điểm HS tính trung bình cộng điểm HS tự đánh giá điểm GV đánh giá Kết thực nghi m sư phạm Chúng tiến hành thực nghiệm sư phạm với chủ đề “Sản xuất tinh dầu quế theo định hướng giáo dục STEM” với nhóm HS, nhóm HS gồm 32 em trường THPT số Lào Cai trường THPT số Lào Cai, Tỉnh Lào Cai Sau thực xong chủ đề phát Bảng kiểm quan sát NL VDKTKN cho HS tự đánh giá Các bảng kiểm chấm điểm theo thang điểm nguyên cho tiêu chí Kết điểm trung bình đạt tiêu chí HS trình bày Bảng 266 Tổ chức dạy học chủ đề “Sản xuất tinh dầu quế” Hóa Hữu 11 theo hướng giáo dục STEM nhằm Bảng Bảng tổng hợp k t đánh giá n ng cv n Lớp đối chứng (ĐC) ng ki n th c k n ngcủa HS Lớp thực nghi m (TN) 10 10 2,50 12 16 Điểm TB tiêu chí 3,34 11 2,53 13 15 3,31 10 11 10 11 5 2,41 2,50 2 4 14 12 12 14 3,13 6 10 2,56 13 14 12 10 2,47 12 14 3,22 3,19 11 2,63 11 17 3,38 Tiêu chí 4 Điểm TB tiêu chí Số HS đạt điểm Điểm TB NL VDKTKN lớp ĐC = 2,51 Số HS đạt điểm 3,19 Điểm TB NL VDKTKN lớp TN = 3,25 Độ lệch chuẩn lớp ĐC = 1,04 Độ lệch chuẩn lớp TN = 0,85 Phép kiểm chứng t-test độc lập p = 1,18.10-4 Mức độ ảnh hưởng ES = 0,71 Chúng xây dựng tiêu chí để dành giá NL VDKTKN HS trước sau tác động Các tiêu chí cụ thể sau: 1) Xác định vấn đề thực tiễn; 2) Huy động kiến thức liên quan đến chủ đề; 3) Đề xuất, lựa chọn giải pháp, mơ hình phù hợp, thực nghiên cứu để GQVĐ; 4) Thực nghiên cứu, điều tra, khảo sát, làm thí nghiệm…GQVĐ chủ đề STEM; 5) Đánh giá tính hiệu giải pháp; 6) Điều chỉnh, vận dụng vào bối cảnh mới; 7) Xác định hướng phát triển phù hợp với thân, lựa chọn môn học phù hợp với định hướng nghề nghiệp thân Kết từ Bảng cho thấy: Từ giá trị trung bình cho thấy TN theo mơ hình STEM lớp HS dạy TN có điểm quan sát cao nhiều so với lớp ĐC (Độ chênh lệch điểm TB lớp TN lớp ĐC 0,74) Điều chứng tỏ áp dụng giáo dục STEM có mức ảnh hưởng lớn việc phát triển lực vận dụng kiến thức kĩ hóa học cho HS Xác định mức độ ảnh hưởng (ES): ES = 0,71 Từ giá trị ES, tra bảng Cohen [25] cho thấy việc sử dụng mơ hình STEM tác động lớn đến phát triển NL VDKTKN cho HS Giá trị p lớp TN lớp ĐC < 0,05 cho thấy chênh lệch rõ rệt điểm TB NL VDKTKN cho HS sau tác động nhóm lớp TN lớp ĐC thông qua dạy học chủ đề STEM “Sản xuất tinh dầu quế” (Chương - Hóa học 11) khơng có khả xảy ngẫu nhiên Chứng tỏ tác động nghiên cứu tạo có mức ảnh hưởng lớn lớp TN Theo Hình 2, tiến việc đánh giá NL VDKTKN HS cho thấy tiêu chí NL VDKTKN mà đánh giá trình rèn luyện HS lớp TN tăng dần (thể hình bên trái, đồ thị biểu diễn NL lên; hình bên phải đường biểu diễn điểm TB NL lớp TN nằm phía cao so với lớp ĐC) Kết thực nghiệm sư phạm cho thấy việc dạy học thông qua chủ đề theo hướng giáo dục STEM phát triển NL VDKTKN cho HS, đồng thời góp phần tạo hội cho HS rèn luyện, phát triển lực chyên biệt hóa học phẩm chất, lực khác theo định hướng Chương trình Giáo dục phổ thơng tổng thể 2018 267 Nguyễn Mậu Đức, Nguyễn Quang Linh Vũ Thị Hồng Linh Hình K t đánh giá n ng cv n ng ki n th c k n ng học sinh Kết luận Giáo dục STEM hoạt động giáo dục cần thiết triển khai chương trình học nhân rộng trường học từ cấp tiểu học đến cấp THPT Việt Nam Với chủ đề dạy hoc STEM chưng cất tinh dầu quế tạo hứng thú phát NL VDKTKN cho HS Qua chủ đề STEM mơn Hóa học trở nên gần gũi với sống, HS vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn, giải số vấn đề học tập Kết thực nghiệm bước đầu cho thấy vai trò giáo dục STEM dạy học chủ đề phát triển lực vận dụng kiến thức, kĩ học HS Hiệu giáo dục STEM phát triển lực chung lực hóa học nói riêng đề cập đến nghiên cứu Kết nghiên cứu báo nhằm định hướng cho GV phổ thông quan tâm sử dụng thực Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 Lời cảm ơn Nghiên cứu tài trợ Bộ Giáo dục Đào tạo thông qua đề tài B2020-TNA-07 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] An Dang Thi Thuan, Duc Nguyen Mau, Thien Trinh Le, 2021 Developing Integrated Teaching Capacity Following STEM Educational Orientation for Pedagogical Chemistry Students American Journal of Educational Research, Vol 9, No 4, 146-156 doi: 10.12691/education-9-4-1 [2] Alan West Mark Hardman, 2016 Phương pháp Giáo dục theo định hướng STEM [3] Margery Gardner, 2017 Understanding integrated STEM science instruction through the experiences of teachers and students, Syracuse University [4] Jr Hays Blaine Lantz, Ed.D., 2009 Science, technology, engineering and mathematics (STEM) education What form? What function, CurrTech Integrations, Science Education [5] Tameka Clarke Douglas Karl A Smith, Monica F Cox, 2009 Supportive Teaching and Learning Strategies in STEM Education, How People Learn framework, Wiley InterScience, pp 19-32 [6] Dame Julia Higgins, 2016 Teacher training and development to inspire STEM education The Global Challenge, British Council [7] Kelley and Knowles, 2016 A conceptual framework for integrated STEM education, International Journal of STEM Education 3(11), pp 2-11 268 Tổ chức dạy học chủ đề “Sản xuất tinh dầu quế” Hóa Hữu 11 theo hướng giáo dục STEM nhằm [8] Ban chấp hành trung ương Đảng Cộng sản việt nam, 2013 Nghị Hội nghị Trung ương khóa XI Đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, Hà Nội, Số: 29-NQ/TW [9] Thủ tướng Chính phủ, 2017 Chỉ thị việc Tăng cường lực tiếp cận Cách mạng Công nghiệp lần thứ 4, Hà Nội, số: 16/CT-TTg [10] Bộ Giáo dục Đào Tạo, 2020 Công văn số 3089 việc Triển khai thực giáo dục STEM giáo dục trung học [11] Bộ Giáo dục Đào Tạo, 2019 Tài liệu tập huấn xây dựng thực chủ đề giáo dục STEM trường trung học [12] Nguyen Mau Duc, Nguyễn Quang Linh, Chokchai Yueyong, 2019 Situation of organizing STEM activities in Vietnamese School Journal of Physics: Conference Series 1340, doi: 10.1088/1742-6596/1340/1/012030 [13] Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải (đồng Chủ biên), Trần Minh Đức, Nguyễn Văn Hạnh, Chu Cẩm Thơ, Nguyễn Anh Thuấn, Đoàn Văn Thược, Trần Bá Trình, 2019 Giáo dục STEM nhà trường phổ thông NXB Giáo dục Việt Nam [14] Bùi Ngọc Quỳnh, 2020 Phát triển lực vận dụng kiến thức, kĩ cho học sinh thông qua hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp dạy học Chương - Hóa học 12, Luận văn Thạc sĩ, Sư phạm Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội [15] Lê Thị Huyền Thanh, 2016 Phát triển lực vận dụng kiến thức thông qua dạy học tập thực tiễn chương Nitơ - Photpho Hóa học 11 THPT Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Hóa học, Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội [16] Vũ Thị Hồng Linh, 2020 Phát triển lực vận dụng kiến thức kĩ cho học sinh thông qua dạy học Chương - Hóa học 11 theo định hướng STEM Luận văn Thạc sĩ Sư phạm Hóa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội [17] Nguyễn Thị Ngoan, 2017 Vận dụng số PPDH tích cực dạy học chương Cacbon - Silic - Hóa học 11 nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức cho học sinh Luận văn Thạc sĩ Khoa học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội [18] http://tinhdauyenbai.com/index.php/vi/news/Tin-tuc/Du-an-dau-tu-nha-may-san-xuat-tinhdau-que-10/ truy cập ngày 12/9/2021 [19] Từ điển Tiếng Việt, 1993 NXB Văn hoá, Hà Nội [20] Nguyễn Công Khanh, Đào Thi Oanh, 2014 Kiểm tra đánh giá giáo dục NXB Đại học Sư Phạm [21] Bộ Giáo dục Đào Tạo, 2018 Chương trình Giáo dục Phổ thơng mơn Hóa học (Ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018 - TT - BGD&ĐT ngày 26/12/2018 Bộ trưởng Bộ GD&ĐT) [22] Nguyễn Thị Thanh, Hoàng Thị Phương, Trần Trung Ninh, 2014 Phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh thông qua việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh thơng qua việc vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học Hóa học Tạp chí Giáo dục, số 324, tr 53-54; 59 [23] Raja, P., Abdurrahman, & Setiyadi, A B., 2020 Exploring Teacher’s Pedagogical Content Knowledge Improvement: The Opportunity and Challenging of Integrated STEM Learning Approach for Non-STEM Majors Journal of Physics: Conference Series, 1467(1) https://doi.org/10.1088/1742-6596/1467/1/012070 [24] http://tinhdau100.com/quy-trinh-san-xuat-tinh-dau-que-a-z.html truy cập ngày 12/9/2021 [25] Cohen L, M L and M K., 2017 Research methods in education Taylor and Francis 269 Nguyễn Mậu Đức, Nguyễn Quang Linh Vũ Thị Hồng Linh ABSTRACT Teaching the topic "Cinnamon oil production" in Chemistry Grade 11 in the direction of STEM education for developing ability to apply knowledge and skills for students Nguyen Mau Duc1, Nguyen Quang Linh and Vu Thi Hong Linh Faculty of Chemistry, Hanoi National University of Education Faculty of Chemistry, Thai Nguyen University of Education Lao Cai No High School STEM is an educational model that is currently attracting particular interest from scholars, policymakers and educators all over the world, including in Vietnam Through this model, students not only have a chance to learn scientific knowledge of different fields but also learn how to apply that knowledge into practice creatively In each STEM-based lesson, students are placed in a situation with either scientific or technical problems that need to be solved Based on the researches on STEM education and the capacity to use knowledge and skills, the article proposes the teaching process and the organization of teaching activities with the Chemistry topic of "Cinnamon oil production", following STEM education, aiming at developing the grade-11 students’ capacity of using knowledge and skills The initial pedagogical experimental results show the effectiveness of the proposed teaching process and teaching activities in the formation and development of the grade-11 students’ capacity of using knowledge and skills Keywords: STEM education, capacity, knowledge and skills, Chemistry 11, cinnamon oil 270 ... cất tinh dầu  Sản phẩm HS: - Bộ dụng cụ chưng cất tinh dầu theo tiêu chí xây dựng 264 Tổ chức dạy học chủ đề “Sản xuất tinh dầu quế” Hóa Hữu 11 theo hướng giáo dục STEM nhằm - Sản phẩm tinh dầu. .. STEM dạy học chủ đề phát triển lực vận dụng kiến thức, kĩ học HS Hiệu giáo dục STEM phát triển lực chung lực hóa học nói riêng đề cập đến nghiên cứu Kết nghiên cứu báo nhằm định hướng cho GV phổ... 2014 Phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh thông qua việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh thơng qua việc vận dụng lí thuyết kiến tạo vào dạy học Hóa học Tạp