(Skkn 2023) chuyển đổi số trong dạy học stem chủ đề vật liệu polime hóa học 12 thpt

ĐỀ TÀI “CHUYỂN ĐỔI SỐ TRONG DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ: VẬT LIỆU POLIME - HÓA HỌC 12 - THPT” LĨNH VỰC: HÓA HỌC SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU Đề Tài: “CHUYỂN ĐỔI SỐ TRONG DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ: VẬT LIỆU POLIME - HÓA HỌC 12 - THPT” Lĩnh vực: HÓA HỌC Nhóm tác giả: Tác giả 1: Trần Thị Thúy Ngân – SĐT: 0986640223 Tác giả 2: Trần Bình Trọng – SĐT: 0965292716 Đơn vị: Trường THPT Quỳnh Lưu Năm học 2022 – 2023 MỤC LỤC PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lí chọn đề tài 1.2 Mục đích nghiên cứu 1.3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.6 Kế hoạch nghiên cứu 1.7 Giả thiết khoa học 1.8 Tính đề tài PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .5 2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1.1 Chuyển đổi số giáo dục 2.1.2 Thiết bị dạy học số dạy học 2.1.3 Khung lực số 2.1.4 Kho học liệu số 2.1.5 Giáo dục STEM dạy học 2.1.6 Dạy học theo hướng phát triển lực HS 10 2.1.7 Mơ hình lớp học đảo ngược 11 2.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN 13 2.2.1 Thực trạng GV HS ứng dụng CĐS 13 2.2.2 Thực trạng GV HS dạy học STEM 13 2.2.3 Thuận lợi khó khăn việc áp dụng đề tài 14 2.3 GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG CĐS TRONG DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ: VẬT LIỆU POLIME – HÓA HỌC 12 - THPT 15 2.3.1 Phân tích nội dung cấu trúc chương polime 15 2.3.2 Kế hoạch ứng dụng CĐS dạy học STEM chủ đề: Vật liệu polime 16 2.3.3 Thiết kế giảng kiến thức Vật liệu polime có tập tương tác 16 2.3.4 Thiết kế thiết bị dạy học số vận dụng dạy học STEM chủ đề: Vật liệu polime 18 2.3.5 Sử dụng phần mềm padlet để lưu trữ sản phẩm án đánh giá 23 2.3.6 Sử dụng phần mềm Class123 vào dạy học STEM 23 2.3.7 Sử dụng mã Qr thiết kế phiếu học tập, giao tập 26 2.3.8 Tổ chức ứng dụng chuyển đổi số vào dạy học STEM chủ đề: Vật liệu polime với dự án “tái chế rác thải vật liệu polime” 27 2.4 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 43 2.4.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 43 2.4.2 Nhiệm vụ thực nghiệm 44 2.4.3 Phương pháp thực nghiệm 44 2.4.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 45 2.4.5 Kết thực nghiệm 45 2.4.6 Hiệu đề tài 47 2.4.7 Hướng phát triển đề tài 48 PHẦN 3: KẾT LUẬN 49 3.1 Kết luận 49 3.2 Kiến nghị 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO ………………………… ………………TLTK PHỤ LỤC:……………………………………………………… PL – PL 85 Viết tắt SKKN BGDĐT GDĐT THPT GV HS CNTT PPDH NL KHGD NXB SGK CĐS NLGQVĐ TBDHS KHBD BT QL1 QL2 QL3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Đọc Sáng kiến kinh nghiệm Bộ Giáo Dục Đào Tạo Giáo Dục Đào Tạo Trung học Phổ thông Giáo viên Học sinh Công nghệ thông tin Phương pháp dạy học Năng lực Kế hoạch giáo dục Nhà xuất Sách giáo khoa Chuyển đổi số Năng lực giải vấn đề Thiết bị dạy học số Kế hoạch dạy Bài tập Quỳnh Lưu Quỳnh Lưu Quỳnh Lưu PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Lí chọn đề tài Dựa vào thị số 16/CT-TTg ngày 04/05/2017 Thủ tướng Chính phủ việc tăng cường lực tiếp cận cách mạng công nghiệp lần thứ tư; nhằm hỗ trợ trường phổ thông triển khai thực có hiệu giáo dục STEM Giáo dục STEM vừa mang ý nghĩa thúc đẩy môn học, vừa thể phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển lực phẩm chất người học Khi học chủ đề STEM đòi hỏi học sinh vận dụng kiến thức để giải vấn đề thực tiễn thường gặp sống Với việc ban hành thị trên, Việt Nam thức ban hành sách thúc đẩy giáo dục STEM Đây phương pháp học tập để học sinh khám phá kiến thức, thử thách thân phát triển nhóm lực, đặc biệt hướng đến tư duy, định hướng nghề nghiệp thời đại cơng nghệ số “Chương trình Chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030” phê duyệt Quyết định số 749/QĐ-TTg ngày 03/06/2020 Thủ tướng Chính phủ xác định sau: Phát triển tảng hỗ trợ dạy học từ xa, ứng dụng triệt để công nghệ số công tác quản lý, giảng dạy học tập; số hóa tài liệu, giáo trình; xây dựng tảng chia sẻ tài nguyên giảng dạy học tập theo hình thức trực tiếp trực tuyến Phát triển công nghệ phục vụ giáo dục, hướng tới đào tạo cá thể hóa Ứng dụng cơng nghệ số để giao tập nhà kiểm tra chuẩn bị học sinh trước đến lớp học Hóa học môn khoa học nghiên cứu chất, biến đổi ứng dụng chúng Hóa học có vai trị quan trọng đời sống, sản xuất, góp phần vào phát triển kinh tế - xã hội Là mơn học có giá trị thực tiễn cao, hóa học diện ngóc ngách sống Ở đâu có vật thể có chất Hóa học cịn mơn học kết hợp chặt chẽ lí thuyết thực nghiệm, có kết nối với ngành khoa học tự nhiên khác, mơn học khác Vật lí, Sinh học, Cơng nghệ, Toán học, Tin học Trong thực tế, giáo viên giảng dạy mơn Hóa học THPT Quỳnh Lưu nói riêng trường THPT địa bàn Quỳnh Lưu nói chung nhận thấy học sinh học Vật liệu polime – Hóa học 12 cịn trừu tượng, quan tâm đến vấn đề thực tiễn Giáo viên dạy phần lớn trình chiếu mà học sinh không tương tác nên cảm thấy không thích, khơ khan, nhàm chán Đồng thời nội dung Vật liệu polime không cập nhật theo phát triển cơng nghệ nên có nhiều nội dung khơng đồng lí thuyết thực tiễn, khơng đáp ứng đầy đủ nhu cầu hiểu biết thực tiễn Chính học sinh say mê, khám phá giảm niềm tin vào chương trình mơn học Lúc giáo viên giảng dạy suy nghĩ trăn trở việc làm để tiếp cận với xu ứng dụng chuyển đổi số dạy học STEM cần thiết Chuyển đổi số vừa tiết kiệm chi phí đồ dùng dạy học vừa giúp học sinh học tập chủ động nhân rộng mơ hình “ lớp học đảo ngược” cịn không bị giới hạn khả truy cập kiến thức Từ học sinh hứng thú tham gia khám phá, hăng say sử dụng kiến thức môn học để sáng tạo sản phẩm theo yêu cầu chủ đề STEM Đồng thời, em hiểu rõ chất, nhớ lâu làm câu hỏi liên hệ thực tiễn xuất kỳ thi THPT Quốc Gia, kỳ thi đánh giá tư 2023 để phù hợp với chương trình giáo dục THPT Qua ứng dụng công nghệ số kết hợp dạy học STEM, phát triển lực số mà phát triển phẩm chất lực cốt lõi môn học đáp ứng với cơng nghệ 4.0 ngày Từ lí chọn đề tài “Chuyển đổi số dạy học STEM chủ đề: Vật liệu polime - Hóa học 12 - THPT” với mong muốn góp phần vào việc đổi phương pháp dạy học theo định hướng phát triển lực nhằm nâng cao chất lượng hiệu ứng dụng công nghệ số để thiết kế giảng, thiết bị dạy học số nhằm xây dựng kho học liệu số, vào dạy học mơn Hóa Học lớp 12 nói riêng chất lượng dạy học mơn Hóa học trường phổ thơng nói chung 1.2 Mục đích nghiên cứu Đề tài thực chuyển đổi số có ứng dụng cơng nghệ số vào dạy học STEM Hóa học 12 Qua đề tài khơng giúp học sinh hứng thú học tập, tự giác, tự tìm tịi lĩnh hội mà cịn phát triển lực số cho giáo viên học sinh Đồng thời phát triển phẩm chất, lực học sinh 1.3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Đề tài đưa giải pháp ứng dụng công nghệ số soạn giảng, quản lý học sinh, đánh giá dạy học STEM chủ đề Vật liệu polime – Hóa học 12- THPT Đề tài áp dụng cho học sinh lớp 12A1, 12A3, số lớp trường THPT địa bàn Quỳnh Lưu (lớp thực nghiệm) Còn lớp 12A2, 12A4, 12A5 (lớp đối chứng) trường THPT Quỳnh Lưu Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu sở lý luận ứng dụng công nghệ theo hướng chuyển đổi số dạy học, phương pháp phát triển lực số, phát triển phẩm chất, lực học sinh lý luận dạy học theo định hướng giáo dục STEM Nghiên cứu phần mềm đáp ứng số hóa từ tìm tài liệu, soạn đến giảng dạy, quản lý học tập lúc, nơi Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá tính khả thi hiệu việc ứng dụng công nghệ số vào dạy học STEM 1.4 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu lý luận: Áp dụng để tìm hiểu phân tích lý thuyết, khái niệm hệ thống giáo dục liên quan đến đề tài Phương pháp khảo sát: Áp dụng để thu thập thơng tin từ đối tượng liên quan, ví dụ GV HS, tình hình sử dụng phần mềm dạy học Phương pháp điều tra: Áp dụng để tìm hiểu chi tiết CĐS dạy học STEM chủ đề vật liệu polime- Hóa Học 12- THPT Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Áp dụng để xây dựng thực hoạt động giảng dạy có ứng dụng CĐS, đánh giá tác động hoạt động đến hứng thú học tập HS Phương pháp thống kê toán học xử lý thơng tin: Áp dụng để phân tích xử lý liệu thu thập từ phương pháp khảo sát điều tra, để đưa kết nhận định tình hình sử dụng phần mềm tác động đến cảm hứng học tập HS 1.6 Kế hoạch nghiên cứu Đề tài nghiên cứu triển khai từ tháng năm 2022 đến tháng năm 2023 STT Thời gian Nội dung công việc Sản phẩm Tháng 5/2022 Tìm hiểu tài liệu, thực trạng - Bản đề cương chi tiết chọn đề tài, viết đề cương nghiên đề tài cứu Tháng 6,7,8/2022 - Nghiên cứu lí luận dạy học, - Tập hợp lý thuyết PPDH - tích cực mơn đề tài - Khảo sát thực trạng, tổng hợp số - Xử lý số liệu khảo sát liệu năm trước - Trao đổi với đồng nghiệp đề - Tổng hợp ý kiến xuất sáng kiến kinh nghiệm đồng nghiệp Tháng 9,10/2022 - Kiểm tra trước thực nghiệm - Áp dụng thực nghiệm lớp 12A1, 12A3, số lớp trường THPT địa bàn Quỳnh Lưu (lớp thực nghiệm) Còn lớp 12A2, 12A4, 12A5 (lớp đối chứng) trường THPT Quỳnh Lưu Tháng - Viết sơ lược sáng kiến 11,12/2022 - Xin ý kiến đồng nghiệp - Xử lý kết trước thử nghiệm đề tài - Tổng hợp xử lý kết thử - nghiệm đề tài - Bản thảo sáng kiến - Tập hợp đóng góp Tiếp tục thử nghiệm đồng nghiệp lớp 12A1, 12A3, số lớp trường THPT địa bàn Quỳnh Lưu (lớp thực nghiệm) Còn lớp 12A2, 12A4, 12A5 (lớp đối chứng) trường THPT Quỳnh Lưu Tháng 1,2/2023 Tiếp tục viết sáng kiến kinh Bản thảo sáng kiến nghiệm Tháng 3/2023 Hoàn thành sáng kiến kinh nghiệm Sáng kiến kinh nghiệm thức chấm cấp trường Tháng 4/2024 Chỉnh sửa, bổ sung sáng kiến kinh Hoàn thành sáng kiến nghiệm sau chấm cấp trường nộp Sở 1.7 Giả thiết khoa học Giả thiết 1: Đề tài cải thiện hiệu giảng dạy học tập Nếu sử dụng công nghệ số giảng dạy học tập giúp tăng tính tương tác, khám phá, sáng tạo tính ứng dụng HS Việc áp dụng công nghệ vào giảng dạy giúp GV HS tiết kiệm thời gian, tăng cường tính đồng tiết kiệm chi phí cho giáo dục Giả thiết 2: Đề tài giúp HS nắm vững kiến thức vật liệu polime môn học liên môn Nếu sử dụng công nghệ số giúp HS tiếp cận với tài liệu số, video giảng, tập tương tác vật liệu polime môn học liên quan Điều giúp HS nắm vững kiến thức cách dễ dàng nhanh chóng Giả thiết 3: Đề tài tạo môi trường học tập thú vị cho HS Nếu sử dụng công nghệ số giảng dạy giúp tạo môi trường học tập thú vị, giúp HS thực hành rèn luyện kỹ thơng qua tập, trị chơi hoạt động tương tác Điều giúp HS hứng thú học tập giúp HS tự tìm hiểu khám phá thêm kiến thức vật liệu polime 1.8 Tính đề tài Đề tài làm sáng tỏ sở lí luận ứng dụng cơng nghệ số, lực số theo hướng số hóa qua số phần mềm thiết bị công nghệ hỗ trợ áp dụng dạy học STEM chủ đề: Vật liệu polime Đề tài ứng dụng chuyển đổi số dạy học chủ đề STEM: Vật liệu polimeHóa học 12 có sử dụng phần mềm Thinglink, Edpuzzle, Liveworksheets, Wordwall, Capcut, Zalo, Canva, Powerpoint, Studio , , TBDHS nhằm xây dựng học liệu số vận dụng vào dạy học nhằm phát triển lực số, lực tự học, lực hợp tác, lực giải vấn đề, lực sáng tạo cho HS Đề tài ứng dụng phần mềm Class123 để quản lý, công cụ tổ chức học tập đánh giá HS qua chủ đề STEM theo hướng số hóa Đề tài ứng dụng phần mềm Padlet để lưu trữ đánh giá sản phẩm STEM Đề tài ứng dụng mơ hình “lớp học đảo ngược” để khơi nguồn cảm hứng học tập giúp HS có lực tự học lúc, nơi PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 2.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1.1 Chuyển đổi số giáo dục 2.1.1.1 Chuyển đổi số giáo dục gì? CĐS giáo dục q trình áp dụng cơng nghệ số cơng cụ kỹ thuật số vào trình giảng dạy, học tập quản lý ngành giáo dục Đây xu hướng quan trọng giáo dục đại, nhằm cải thiện chất lượng giáo dục nâng cao hiệu trình học tập 2.1.1.2 Vai trò chuyển đổi số giáo dục Vai trò CĐS giáo dục quan trọng, cung cấp hội cho HS GV Các công nghệ số công cụ kỹ thuật số cho phép HS truy cập vào nguồn tài ngun khác nhau, tìm kiếm thơng tin, tương tác với GV bạn lớp, tổ chức quản lý thông tin học tập Đồng thời, cơng nghệ số giúp GV tạo phương pháp giảng dạy sáng tạo, tương tác hấp dẫn hơn, đồng thời tăng cường kiểm sốt quản lý q trình giảng dạy CĐS giáo dục giúp GV tạo phương pháp giảng dạy sáng tạo, tương tác hấp dẫn hơn, đồng thời tăng cường kiểm soát quản lý q trình giảng dạy GV sử dụng công nghệ số công cụ kỹ thuật số để tạo giảng trực tuyến, thực phương pháp giảng dạy tương tác hấp dẫn hơn, đồng thời tăng cường đa dạng việc đánh giá kết học tập HS CĐS giáo dục giúp tăng cường hợp tác tương tác GV HS, đồng thời tạo hội học tập đa dạng bổ sung, giúp GV HS trao đổi thông tin kinh nghiệm với nhau, tạo mơi trường học tập tích cực sáng tạo CĐS giáo dục thay đổi phương pháp giảng dạy cải thiện thiết bị, dụng cụ hỗ trợ để đáp ứng nhu cầu ngày tăng GV HS khuôn viên trường học Điều giúp tạo mơi trường học tập nơi thứ kết nối với Sự kết hợp mẻ công nghệ, dịch vụ bảo mật nhằm thu hẹp khoảng cách địa lý để tạo trải nghiệm học tập tăng tương tác người CĐS để nâng cao trải nghiệm cho HS bao gồm: Cho phép HS nhập học thông qua ứng dụng di động ứng dụng web; Đem lại nhiều lựa chọn cho việc học trực tuyến; Sử dụng công nghệ để theo dõi tiến HS thực thi giao thức can thiệp; Ứng dụng phương pháp dạy học học tập tiên tiến đại CĐS giáo dục trải qua chuyển đổi kỹ thuật số lớn Nó khuyến khích hệ thống giáo dục tất hoạt động học tập, giảng dạy quản trị ngày phát triển đại PHỤ LỤC 19: MINH HỌA HÌNH ẢNH GỬI ĐƯỜNG LINK BẢI GIẢNG, BÀI TẬP CỦA CÁC PHẦN MỀM VÀO ZALO CHO HỌC SINH LÀM GỬI VÀO ZALO LINK TRÊN PHẦN MỀM EDPUZZLE GỬI VÀO ZALO LINK TRÊN PHẦN MỀM PADLET GỬI VÀO ZALO HƯỚNG DẪN CÁCH DÙNG CÁC PHẦN MỀM PL 71 GỬI VÀO ZALO LINK TRÊN PHẦN MỀM LIVEWORKSHEET GỬI VÀO ZALO LINK CÁC DẠNG TRÊN PHẦN MỀM WORDWALL PL 72 PHỤ LỤC 20: HÌNH ẢNH HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG CÁC PHẦN MỀM HỌC TẬP TRUY CẬP PHẦN MỀM LIVEWORKSHEET TRUY CẬP PHẦN MỀM WORDWALL TRUY CẬP PHẦN MỀM EDPUZZLE PL 73 TRUY CẬP PHẦN MỀM THINGLINK TRUY CẬP PHẦN MỀM PADLET PL 74 PHỤ LỤC 21: HÌNH ẢNH KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ 20.1 KẾT QUẢ MINH HỌA TRÊN CÁC PHẦN MỀM PHẦN MỀM LIVEWORKSHEET PL 75 PHẦN MỀM WORDWALL PL 76 PHẦN MỀM EDPUZZLE PL 77 PL 78 21.2 ĐÁNH GIÁ CỦA TỔ PL 79 PL 80 21.3 KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ TRÊN PHẦN MỀM CLASS123 ( LỚP 12A3 LÀM MẪU) PL 81 PHỤ LỤC 22: HÌNH ẢNH, VIDEO SẢN PHẨM STEM LƯU TRỮ TRÊN PHẦN MỀM PADET MINH HỌA QUÉT MÃ Qr hình bên PL 82 PHỤ LỤC 23: HÌNH ẢNH SẢN PHẨM THAM GIA CUỘC THI KHOA HỌC KỶ THUẬT CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2022-2023 PL 83 PL 84 PHỤ LỤC 22: HÌNH ẢNH SẢN PHẨM THAM GIA CUỘC THI NGÀY HỘI STEM CẤP TRƯỜNG NĂM HỌC 2022-2023 PL 85