Đang tải... (xem toàn văn)
Vận dụng dạy học theo định hướng STEM thông qua chuyên đề Hóa học trong việc phòng chống cháy nổ nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kỹ năng Dạy học theo chủ đề STEM về Phòng chống và xử lý cháy nổ Hóa học 10 và các biện pháp phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho HS ở một số trường THPT trên địa bàn Hà Nội. Giáo dục STEM (Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học) đã trở thành một chủ đề quan trọng trong các hệ thống giáo dục trên toàn thế giới. Việc đào tạo các học sinh về các kỹ năng STEM giúp họ phát triển khả năng tư duy logic và vận dụng kiến thức trong cuộc sống hàng ngày, đồng thời tạo ra những nhà khoa học và kỹ sư tài năng cho tương lai.Giáo dục STEM đã trở thành một chủ đề nóng bỏng và được quan tâm rất nhiều trong giáo dục tại Việt Nam trong những năm gần đây. Với những khả năng phát triển kinh tế mạnh mẽ, Việt Nam đang nỗ lực để cải thiện chất lượng giáo dục và phát triển nhân lực cho đất nước. Trong bối cảnh đó, giáo dục STEM đang được đầu tư và phát triển mạnh mẽ. Trong bài viết này, chúng ta sẽ điểm qua lịch sử nghiên cứu vấn đề giáo dục STEM ở Việt Nam và những đóng góp của Bộ Giáo dục và đào tạo trong việc nâng cao chất lượng giáo dục STEM tại Việt Nam.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC DƯƠNG THỊ KHÁNH LY VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM THƠNG QUA CHUN ĐỀ HĨA HỌC TRONG VIỆC PHÒNG CHỐNG CHÁY NỔ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KỸ NĂNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC HÀ NỘI – 2023 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC DƯƠNG THỊ KHÁNH LY VẬN DỤNG DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM THƠNG QUA CHUN ĐỀ HĨA HỌC TRONG VIỆC PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KỸ NĂNG LUẬN VĂN THẠC SĨ SƯ PHẠM HÓA HỌC CHUYÊN NGÀNH LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC BỘ MƠN HĨA HỌC Mã số: 8140212.01 Người hướng dẫn khoa học: TS PHẠM THỊ KIM GIANG HÀ NỘI – 2023 LỜI CẢM ƠN Trong bước hành trình nghiên cứu hoàn thiện luận văn này, em xin dành lời cảm ơn chân thành đến người bên cạnh hỗ trợ em bước đường học tập nghiên cứu Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Thị Kim Giang - người thầy hướng dẫn tận tâm, dành nhiều thời gian tâm huyết để dạy, hướng dẫn em q trình thực luận văn Cơ truyền đạt kiến thức quý báu kinh nghiệm thực tiễn, giúp em hoàn thành luận văn cách tốt Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới tập thể thầy giáo, cô giáo khoa LL & PPDH, đặc biệt thầy giáo, cô giáo tổ môn Hóa học – người cung cấp cho chúng em kiến thức vững vàng suốt quãng thời gian học tập trường Em xin gửi lời cảm ơn đến tất quý Thầy Cô Trường Đại học Giáo Dục - ĐHQGHN tạo điều kiện thuận lợi cho em trình học tập nghiên cứu luận văn Em xin cảm ơn Ban Giám Hiệu trường THPT Nguyễn Văn Cừ - Gia Lâm Hà Nội tạo điều kiện tốt cho em hồn thành khóa học thực nghiệm đề tài Cơ cảm ơn em HS lớp 10A4, 10A5 – người đồng hành q trình thực thí nghiệm nguồn động viên quý báu Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè ủng hộ, tạo điều kiện hỗ trợ nhiều cho em hoàn thành luận văn Hà Nội, tháng năm 2023 Học viên Dương Thị Khánh Ly i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT STT 10 Chữ viết tắt CĐHT DHDA GDPT GDPT GQVĐ GV HS KHBD KHBG PPDH 11 STEM 12 13 THPT VDKTKN Nghĩa tiếng Anh Science,Technology, Engineering,Mathemtics ii Nghĩa tiếng Việt Chuyên đề học tập Dạy học dự án Giáo dục phổ thông Giáo dục phổ thông Giải vấn đề Giáo viên Học sinh Kế hoạch dạy Kế hoạch giảng Phương pháp dạy học Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật, Tốn học Trung học phổ thông Vận dụng kiến thức kĩ MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU vii DANH MỤC HÌNH ix PHẦN I: MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu 3 Khách thể, đối tượng, phạm vi nghiên cứu Câu hỏi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn .6 PHẦN II: NỘI DUNG ĐỀ TÀI .7 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VDKTKN HĨA HỌC THƠNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM .7 1.1 Lịch sử nghiên cứu vấn đề .7 1.1.1 Giáo dục STEM giới 1.1.2 Giáo dục STEM Việt Nam .8 1.2 Năng lực lực vận dụng kiến thức kĩ .9 1.2.1 Năng lực 1.2.1.1 Khái niệm lực 1.2.1.2 Đặc điểm cấu trúc lực 1.2.1.3 Năng lực đặc thù mơn hóa học .12 1.2.1.4 Các phương pháp đánh giá lực .12 1.2.2 Khái niệm lực vận dụng kiến thức kĩ .15 iii 1.2.3 Cấu trúc lực vận dụng kiến thức kĩ 16 1.3 Dạy học STEM để phát triển lực học sinh 16 1.3.1 STEM 16 1.3.2 Dạy học STEM phát triển lực VDKTKN cho học sinh .17 1.3.3 Các bước xây dựng chủ đề STEM nhằm phát triển lực VDKTKN cho học sinh .19 1.3.3.1 Tiêu chí xây dựng kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM .19 1.3.3.2 Quy trình xây dựng kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM 22 1.4 Phương pháp kĩ thuật dạy học theo định hướng giáo dục STEM 23 1.4.1 Một số phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM 23 1.4.1.1 Dạy học dự án 23 1.4.1.2 Phương pháp dạy học hợp tác nhóm nhỏ .25 1.4.1.3 Dạy học GQVĐ .25 1.4.2 Các hình thức tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM .26 1.4.2.1 Dạy học môn học thuộc lĩnh vực STEM .26 1.4.2.2 Hoạt động trải nghiệm STEM .26 1.4.2.3 Hoạt động nghiên cứu khoa học 27 1.5 Thực trạng dạy học chủ đề STEM phát triển lực VDKTKN số trường THPT địa bàn thành phố Hà Nội 28 1.5.1 Giới thiệu chung 28 1.5.2 Mục đích điều tra 28 1.5.3 Phương pháp đối tượng điều tra 28 1.5.4 Kết khảo sát thực trạng .30 1.5.4.1 Kết khảo sát học sinh 30 1.5.4.2 Kết khảo sát giáo viên 37 Tiểu kết chương 43 CHƯƠNG 2: BIỆN PHÁP PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC KỸ NĂNG CHO HỌC SINH THƠNG QUA DẠY HỌC STEM CHUN ĐỀ HĨA HỌC TRONG VIỆC PHỊNG CHỐNG CHÁY NỔ CHUN ĐỀ HỌC TẬP HĨA HỌC 10 44 iv 2.1 Xây dựng công cụ đánh giá phát triển lực VDKTKN cho học sinh THPT .44 2.1.1 Xây dựng tiêu chí mức độ đánh giá lực VDKTKN cho học sinh THPT .44 2.1.2 Xây dựng công cụ để đánh giá lực VDKTKN cho học sinh 50 2.1.2.1 Phiếu đánh giá tiêu chí lực VDKTKN 50 2.1.2.2 Phiếu hỏi học sinh mức độ phát triển lực VDKTKN dạy học STEM .51 2.1.2.3 Bài kiểm tra đánh giá chuẩn kiến thức kĩ lực .53 2.2 Phân tích chun đề Hóa học việc phòng chống cháy nổ 54 2.2.1 Phân tích chương trình cấu trúc chương trình chun đề hóa học việc phịng chống cháy nổ, chun đề học tập hóa học 10 54 2.2.2 Mục tiêu học 54 2.2.2.1 Năng lực chung .54 2.2.2.2 Năng lực đặc thù .55 2.2.3 Một số ý nội dung phương pháp dạy học trải nghiệm STEM chun đề Hóa học việc phịng chống cháy nổ, chuyên đề học tập hóa học 10 57 2.2.3.1 Một số ý nội dung chun đề Hóa học việc phịng chống cháy nổ 57 2.2.3.2 Một số phương pháp dạy học chun đề hóa học việc phịng chống cháy nổ 57 2.3 Nguyên tắc quy trình thiết kế kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM chuyên đề Hóa học việc phịng chống cháy nổ, chun đề học tập Hóa học 10 59 2.3.1 Nguyên tắc xây dựng kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM chun đề Hóa học việc phịng chống cháy nổ 59 2.3.2 Quy trình thiết kế kế hoạch dạy học trải nghiệm STEM chun đề Hóa học việc phịng chống cháy nổ 60 v 2.4 Tóm tắt KH dự án câu hỏi định hướng cho hai chủ đề trải nghiệm STEM chun đề Hóa học việc phịng chống cháy nổ Bài 7: Phòng chống xử lý cháy nổ 61 2.4.1 Thời lượng hai chủ đề STEM 61 2.4.2 Tóm tắt kế hoạch dự án .61 2.4.3 Bộ câu hỏi định hướng dự án 65 2.4.3.1 Chủ đề: “Thiết kế thiết bị báo cháy tự động” .65 2.4.3.2 Chủ đề: “Chế tạo bình chữa cháy mini” .66 2.5 Một số biện pháp phát triển lực VDKTKN cho học sinh thông qua dạy học trải nghiệm STEM chun đề Hóa học việc phịng chống cháy nổ Bài 7: Phòng chống xử lý cháy nổ 66 2.5.1 KHBD 1: Thực nghiệm STEM “Thiết kế thiết bị báo cháy tự động” 66 2.5.2 KHBD 1: Thực nghiệm STEM “Chế tạo bình chữa cháy mini” .82 Tiểu kết chương 95 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 96 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 96 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 96 3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 96 3.3.1 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 96 3.3.2 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm .96 3.4 Kết thực nghiệm 97 3.4.1 Phương pháp xử lí kết thực nghiệm sư phạm 97 3.4.2 Kết phân tích định tính .100 3.4.3 Kết phân tích định lượng 101 Tiểu kết chương 114 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 Phụ lục PL1 vi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Kiến thức kĩ STEM .17 Bảng 1.2 Danh sách trường có giáo viên đóng góp ý kiến thực trạng 29 Bảng 1.3 Danh sách trường có học sinh đóng góp ý kiến thực trạng 29 Bảng 1.4 Thực trạng tổ chức hoạt động dạy học mơn Hóa học 30 Bảng 1.5 Thống kê mô tả mức độ kỹ học sinh được rèn luyện học tập mơn hóa học 34 Bảng 1.6 Mức độ sử dụng kiến thức kỹ năng, lực vận dụng kiến thức cho học sinh 38 Bảng 1.7 Mức độ biểu lực vận dụng kiến thức kỹ được giáo viên phát triển cho học sinh dạy mơn hóa học .40 Bảng 2.1 Bảng tiêu chí đánh giá lực VDKTKN .45 Bảng 2.2 Các tiêu chí mức độ đánh giá lực VDKTKN thông qua dạy học STEM .49 Bảng 2.3 Phiếu đánh giá tiêu chí phát triển lực VDKTKN dạy học STEM 50 Bảng 2.4 Phiếu hỏi HS mức độ đạt được lực VDKTKN học theo chủ đề trải nghiệm STEM .52 Bảng 2.5 Cấu trúc chương trình chun đề Hóa học việc phòng chống cháy nổ, Chuyên đề học tập Hóa học 10 54 Bảng 2.6 Tóm tắt kế hoạch dạy học 62 Bảng 2.7 Tóm tắt kế hoạch dạy học chủ đề “Thiết kế thiết bị báo cháy tự động” 72 Bảng 2.8 Phiếu theo dõi hoạt động thiết kế thiết bị báo cháy nhà .74 Bảng 2.9 Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm thiết bị báo cháy tự động 81 Bảng 2.10 Tóm tắt kế hoạch dạy học chủ đề “Chế tạo bình chữa cháy mini” 86 vii Bảng 2.11 Phiếu theo dõi hoạt động chế tạo bình chữa cháy mini nhà .88 Bảng 2.12 Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm bình chữa cháy mini 96 Bảng 3.1 Bảng tổng hợp kết đánh giá lực VDKTKN học sinh lớp 10A4 101 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp kết đánh giá lực VDKTKN học sinh lớp 10A5 .102 Bảng 3.3 Kết điều tra phiếu hỏi .104 Bảng 3.4 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất tích lũy kiểm tra 15 phút lớp 10A4 106 Bảng 3.5 Bảng phân phối tần số, tần suất tần suất tích lũy kiểm tra 15 phút lớp 10A5 107 Bảng 3.6 Bảng phân loại kết kiểm tra 15 phút trước sau học STEM học sinh lớp 10A4 108 Bảng 3.7 Bảng phân loại kết kiểm tra 15 phút trước sau học STEM học sinh lớp 10A5 109 Bảng 3.8 Tổng hợp tham số đặc trưng kiểm tra lớp 10A4 10A5 trước sau học STEM .110 Bảng 3.9 Bảng tổng hợp tham số đặc trưng kiểm tra 15 phút 110 viii