(Skkn 2023) ứng dụng chuyển đổi số kết hợp dạy học theo định hướng stem vào dạy học một số chủ đề hóa học thpt

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN =====  ===== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG CHUYỂN ĐỔI SỐ KẾT HỢP DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM VÀO DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ HÓA HỌC THPT LĨNH VỰC: HÓA HỌC NĂM HỌC: 2022 – 2023 Yên Thành – 04/2023 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN =====  ===== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ỨNG DỤNG CHUYỂN ĐỔI SỐ KẾT HỢP DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM VÀO DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ HÓA HỌC THPT LĨNH VỰC : HÓA HỌC Giáo viên thực hiện: Hồ Thị Ngọc Huyền Hồng Thanh Bình Nguyễn Thị Triền Năm học: 2022 – 2023 Yên Thành – 04/2023 MỤC LỤC PHẦN ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc sáng kiến PHẦN NỘI DUNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Quan điểm, chủ trương Đảng, Nhà nước, Bộ Giáo dục Đào tạo … 1.2 Chuyển đổi số giáo dục 1.2.1 Khái niệm chuyển đổi số 1.2.2 Mục đích chuyển đổi số 1.2.3 Điều kiện cần thiết để chuyển đổi số 1.2.4 Khung lực số học sinh 1.3 Giáo dục STEM 1.3.1 Định nghĩa giáo dục STEM 1.3.2 Mục tiêu giáo dục STEM 1.3.3 Các hình thức tổ chức giáo dục STEM 1.3.4 Quy trình xây dựng thực học STEM 1.4 Thực trạng sử dụng chuyển đổi số kết hợp dạy học theo định hướng STEM vào trình dạy học trường THPT 12 II ỨNG DỤNG CHUYỂN ĐỔI SỐ KẾT HỢP DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM THÔNG QUA MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC HỐ HỌC 17 2.1 Tở chức STEM học lớp 17 Chủ đề: Mơ hình xử lý rác thải khí thải 17 2.2 Tổ chức hoạt động STEM trải nghiệm 28 Chủ đề 2: Protein 28 2.3 Tổ chức hoạt động STEM nghiên cứu khoa học 28 Dự án “Điều chế keo dán sơn từ rác thải nhựa polistiren” 28 2.3.1 Xác định vấn đề nghiên cứu kiến thức 28 2.3.2 Đề xuất giải pháp 31 2.3.3 Lựa chọn giải pháp tiến hành thực nghiệm 33 III THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 43 3.1 Mục đích thực nghiệm 43 3.2 Đối tượng thực nghiệm 43 3.3 Nội dung thực nghiệm 43 3.4 Phương pháp thực nghiệm 44 3.5 Kết thực nghiệm 44 3.5.1 Kết khảo sát tính cấp thiết đề tài 44 3.5.2 Kết khảo sát tính khả thi đề tài 47 3.5.3 Kết khảo sát hiệu mà sáng kiến mang lại 49 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 51 Kết luận 51 Kiến nghị 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: CÁC PHIẾU ĐÁNH GIÁ PHỤ LỤC 1.1: PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỒNG ĐẲNG PHỤ LỤC 1.2 : PHIẾU ĐÁNH GIÁ DÀNH CHO GIÁO VIÊN PHỤ LỤC 1.3: PHIẾU ĐÁNH GIÁ DÀNH CHO NHÓM HỌC SINH PHỤ LỤC 2: CHỦ ĐỀ: PROTEIN DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt DHTH Viết đầy đủ Dạy học tích hợp THPT Trung học phổ thông CNTT Công nghệ thông tin PPDH Phương pháp dạy học KTDH Kĩ thuật dạy học GQVĐ Giải vấn đề PTHH Phương trình hóa học GDĐT Giáo dục Đào tạo SGK Sách giáo khoa PP Phương pháp TNSP Thực nghiệm sư phạm TN Thực nghiệm GV Giáo viên HS Học sinh C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an PHẦN ĐẶT VẤN ĐỀ Lí chọn đề tài Cơng văn số 3089/BGDĐT-GDTrH việc triển khai thực giáo dục STEM giáo dục trung học nhằm hỗ trợ trường phổ thơng triển khai thực có hiệu giáo dục STEM; tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM nghiên cức khoa học, kĩ thuật Hiện giáo dục STEM ngày trọng quan tâm nước phát triển thúc đẩy hiểu biết nâng cao khả tư người học Đồng thời, khối ngành STEM ngành nghề có nhu cầu nguồn nhân lực chất lượng cao, có mức lương trung bình cao hẳn so với ngành nghề khác Bởi vậy tiếp cận với giáo dục STEM hướng đắn, khoản đầu tư có lãi giúp cho học sinh trang bị hành trang tốt để thích ứng phát triển kỹ nguyên công nghệ 4.0 Ngày 9/12/2020, Hà Nội, Bộ GDĐT tổ chức hội thảo “Chuyển đổi số giáo dục đào tạo” Với mục đích trọng đào tạo cơng dân Việt Nam có kiến thức, kỹ chuyển đổi số để trở thành cơng dân tồn cầu Chuyển đổi số ngành xác định khâu đột phá, nhiệm vụ quan trọng cần trọng triển khai thực năm tới Thực chuyển đổi số không giúp nâng cao chất lượng giáo dục mà quan trọng góp phần nâng cao suất lao động, tạo hội lớn để hội nhâp quốc tế tình hình mới, gắn kết với vấn đề thực tiễn học đơi với hành Qua góp phần phát triển phẩm chất lực HS bước đầu thực định hướng nghề nghiệp Trong chương trình giáo dục phổ thơng năm 2018 cụ thể hóa mục tiêu giáo dục phổ thơng, có mục tiêu: giúp người học làm chủ kiến thức phổ thông; biết vận dụng hiệu kiến thức vào đời sống tự học suốt đời; có định hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp Riêng chương trình giáo THPT giúp học sinh tiếp tục phát triển phẩm chất, lực cần thiết người lao động, ý thức nhân cách công dân; khả tự học ý thức học tập suốt đời; khả lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với lực sở thích, điều kiện hoàn cảnh thân để tiếp tục học lên, học nghề tham gia vào sống lao động; khả thích ứng với đổi thay bối cảnh tồn cầu hóa cách mạng công nghiệp Là giáo viên, mong muốn học sinh biết cách vận dụng kiến thức học để làm sản phẩm phục vụ cho sống hàng ngày Từ giúp em rút ngắn khoảng cách kiến thức lý thuyết thực hành, em cảm thấy yêu thích môn học Và quan trọng khơi dậy thúc đẩy niềm đam mê, tìm tịi, khám phá, phát triển tư phản biện, xây dựng lập trường cho thân em học sinh Đồng thời, chúng tơi ln tìm cách đưa tới cho em học sinh sân chơi tri thức nghĩa với lứa tuổi học sinh Với tiêu chí “học mà chơi, chơi mà học” để định hướng giảm tải lý thuyết tăng thực Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an hành vận dụng thúc đẩy sáng tạo, khơi nguồn cảm hứng từ em học sinh Qua em tìm cách giải vấn đề tốt nhất, nhanh hiệu Xuất phát từ yêu cầu đổi phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển lực phẩm chất học sinh, tăng cường giáo dục theo định hướng STEM để đáp ứng địi hỏi cần thiết cho sống, thích ứng với trình chuyển đổi số ngành giáo dục, lựa chọn nghiên cứu đề tài: “Ứng dụng chuyển đổi số kết hợp dạy học theo định hướng STEM vào dạy học sớ chủ đề Hóa học THPT” với mong muốn chia sẻ tiếp tục học hỏi kinh nghiệm trình hướng dẫn học sinh làm sản phẩm STEM áp dụng chuyển đổi số cho học sinh THPT Mục đích nghiên cứu - Thực chuyển đổi số trình dạy học Hóa học - Thiết kế tổ chức dạy học thực nghiệm số chủ đề Hóa học THPT theo định hướng giáo dục STEM Khách thể đối tượng nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Q trình dạy học mơn Hóa học trường trung học phổ thông (THPT) - Đối tượng nghiên cứu: + Quá trình thực chuyển đổi số dạy học Hóa học + Tổ chức dạy học số chủ đề theo định hướng STEM Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận vấn đề liên quan đến vấn đề chuyển đổi số trình dạy học; Cơ sở lý luận tổ chức dạy học theo định hướng STEM dạy học mơn Hóa học - Tìm hiểu thực trạng dạy học theo định hướng STEM; vấn đề thực chuyển đổi số dạy học Hóa học trường THPT Yên Thành - Đề xuất thiết kế số chủ đề Hóa học THPT ứng dụng chuyển đổi số kết hợp dạy học theo định hướnggiáo dục STEM - Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi hiệu biện pháp đề xuất Phạm vi nghiên cứu - Về nội dung: Chương trình hóa học THPT - Về địa bàn: Trường THPT Yên Thành 2, huyện Yên Thành, tỉnh Nghệ An Phương pháp nghiên cứu - Nhóm phương pháp nghiên cứu lý luận Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an Nghiên cứu sở lí luận dạy học STEM, vấn đề thực chuyển đổi số dạy học Phân tích hệ thống hóa tài liệu có liên quan đến đề tài sách, tiểu luận khoa học, báo chí, internet nhiều tài liệu khác - Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn + Phương pháp điều tra: Khảo sát thực trạng dạy học theo định hướng STEM; vấn đề thực chuyển đổi số dạy học Hóa học trường THPT Yên Thành + Phương pháp chuyên gia: Trao đổi lấy ý kiến chuyên gia + Phương pháp thực nghiệm sư phạm (TNSP): Nhằm kiểm nghiệm tính khả thi hiệu biện pháp đề xuất đề tài - Phương pháp thống kê toán học: Sử dụng tốn thống kê để xử lí, phân tích kết TNSP nhằm xác định tính hiệu khả thi biện pháp đề xuất Đóng góp đề tài - Đánh giá thực trạng việc sử dụng thực chuyển đổi số dạy học Hóa học theo định hướng STEM trường THPT Yên Thành - Đề xuất biện pháp tổ chức dạy học theo định hướng STEM - Đề xuất thiết kế số chủ đề Hóa học THPT ứng dụng chuyển đổi số kết hợp dạy học theo định hướng STEM Cấu trúc sáng kiến Ngoài phần mở đầu, phần kết luận kiến nghị, tài liệu tham khảo phụ lục nội dung sáng kiến cấu trúc thành ý sau: I Cơ sở lí luận thực tiễn II Ứng dụng chuyển đổi số kết hợp dạy học theo định hướng STEM thơng qua số chủ đề dạy học Hóa học III Thực nghiệm sư phạm Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an PHẦN NỘI DUNG I – CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Quan điểm, chủ trương Đảng, Nhà nước, Bộ Giáo dục Đào tạo Năm 2017, Bộ giáo dục Đào tạo bắt đầu đẩy mạnh hoạt động giáo dục STEM nhà trường Năm 2018, Bộ giáo dục Đào tạo ban hành kế hoạch số 1223/KH-BGDĐT triển khai đề án “giáo dục hướng nghiệp định hướng phân luồng học sinh giáo dục phổ thông 2018-2025”, có nội dung: hỗ trợ kinh phí hồn thiện sở vật chất, trang thiết bị dạy học gắn với giáo dục hướng nghiệp, giáo dục STEM số trường trung học triển khai điểm đại diện cho vùng kinh tế… Từ phong trào học sinh nghiên cứu khoa học, thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học tổ chức hàng năm, góp phần quan trọng vào thực giáo dục STEM nhà trường Với chương trình GDPT xác định mục đích cốt lõi hình thành phẩm chất lực thông qua việc học sinh đổi cách học, cách nghĩ Do đó, giáo dục STEM cần tiếp tục đẩy mạnh nhà trường Đây thực phương pháp giáo dục đại Đến năm 2020 Bộ giáo dục Đào tạo ban hành công văn 3089/BGDĐTGDTrH việc triển khai thực giáo dục STEM ngày 14/8/2020 nhằm tăng vường áp dụng STEM giáo dục trung học nhằm góp phần thực mục tiêu chương trình giáo dục phổ thông 2018 Năm 2020, Bộ GDĐT tổ chức hội thảo “Chuyển đổi số giáo dục đào tạo” Với mục đích trọng đào tạo cơng dân Việt Nam có kiến thức, kỹ chuyển đổi số để trở thành cơng dân tồn cầu Chuyển đổi số ngành xác định khâu đột phá, nhiệm vụ quan trọng cần trọng triển khai thực năm tới Thực chuyển đổi số không giúp nâng cao chất lượng giáo dục mà quan trọng góp phần nâng cao suất lao động, tạo hội lớn để hội nhâp quốc tế Dịch Covid-19 vừa qua mang đến áp lực cho hoạt động giáo dục, đồng thời tạo động lực để chuyển đổi số trở nên mạnh mẽ hơn; tạo hội động lực để giáo viên, học sinh thích ứng, áp dụng phương thức dạy học trực tuyến Như vậy, Đảng, Nhà nước, Bộ Giáo dục Đào tạo thực lộ trình đổi toàn diện, liên tục, đồng hệ thống giáo dục đào tạo nhằm phát huy lực người học đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội đất nước hội nhập quốc tế tình hình mới, gắn kết với vấn đề thực tiễn học đơi với hành Qua góp phần phát triển phẩm chất lực HS bước đầu thực định hướng nghề nghiệp 1.2 Chuyển đổi số giáo dục Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn C.33.44.55.54.78.65.5.43.22.2.4 22.Tai lieu Luan 66.55.77.99 van Luan an.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.C.33.44.55.54.78.655.43.22.2.4.55.22 Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an.Tai lieu Luan van Luan an Do an 1.2.1 Khái niệm chuyển đổi số Chuyển đổi số trình chuyển đổi hoạt động xã hội từ không gian truyền thống sang không gian số thông qua công nghệ mới, thay đổi phương thức điều hành, lãnh đạo, quy trình làm việc 1.2.2 Mục đích chuyển đổi số Thực chuyển đổi số giáo dục nhằm đáp ứng địi hỏi chương trình giáo dục phổ thơng 2018 Đồng thời tình hình dịch bệnh Covid-19 bùng phát toàn cầu mà người chưa thể kiểm soát khiến cho học sinh, sinh viên tạm dừng đến trường, việc chuyển đổi số giáo dục trở nên cấp thiết với việc đa dạng hình thức dạy học sở tận dụng phát triển công nghệ thông tin Việc thực chuyển đổi số giáo dục làm thay đổi diện mạo giáo dục hoàn toàn phương thức, cách thức, phương pháp, kĩ thuật, công cụ phương tiện nhằm đáp ứng mục tiêu đào tạo cơng dân tồn cầu, nâng cao chất lượng giáo dục, tạo hội để hội nhấp quốc tế 1.2.3 Điều kiện cần thiết để chuyển đổi số Để thực chuyển đổi số cần phải chuẩn bị điều kiện cần thiết, đó: - Sự thay đổi nhận thức lãnh đạo tầm quan trọng chuyển đổi số giáo dục - Sự chuẩn bị đầy đủ đồng sở hạ tầng ICT: Internet tốc độ cao, thiết bị kĩ thuật số - Sự phát triển công nghệ công nghệ: Dữ liệu lớn (Big Data), Internet vạn vật (IoT), điện toán đám mây (Cloud), Trí tuệ nhân tạo (AI) - Con người với kĩ chuyển đổi Năng lực số yếu tố cốt lõi để thực thay đổi thực chuyển đổi số giáo dục cách thực chất hiệu 1.2.4 Khung lực số học sinh Chuyển đổi số giáo dục học sinh cần đạt lực sau đây: Sử dụng thiết bị kĩ thuật số Xác định, quản lý sử dụng công cụ phần mền cơng nghệ cách hợp lí mơi trường số Xử lý thông tin kiện - Xác định rõ những, thuộc tính (từ khóa, định dạng, hình ảnh, video…) thơng tin cần thiết, địa nguồn liệu, thông tin nội dung số, sử dụng chúng hiệu - Tìm kiếm đánh giá phù hợp nguồn thông tin nội dung Sử Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhd 77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77.77.99.44.45.67.22.55.77.C.37.99.44.45.67.22.55.77t@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn.Stt.010.Mssv.BKD002ac.email.ninhddtt@edu.gmail.com.vn.bkc19134.hmu.edu.vn