Dạy học dự án "sản xuất nước rửa chén bát từ rác thải thực vật" theo định hướng STEM

Sáng kiến dạy học dự án "sản xuất nước rửa chén bát từ rác thải thực vật" theo định hướng STEM được công nhận sáng kiến cấp tỉnh. Sáng kiến đã nêu rõ các khai niệm cơ bản về STEM, các bước trong quy trình kĩ thuật dạy học STEM, đồng thời chỉ rõ quy trình dạy học dự án theo định hướng STEM. Từ đó, giúp GV và HS dễ dàng thực hiện được dự án và áp dụng vào dạy học các dự án khác theo định hướng giáo dục STEM

THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN

1 Tên sáng kiến: Dạy học dự án: “Sản xuất nước rửa chén bát từ rác thải thực vật” theo hướng tiếp cận phương pháp STEM

2 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Sinh học.

3 Tác giả:

Họ và tên: BÙI THỊ LAN; Giới tính: Nữ

Ngày/ tháng/ năm sinh: 10/08/1980

Trình độ chuyên môn: Thạc sĩ sinh học

Chức vụ: Giáo viên

Đơn vị công tác: Trường THPT Nam Sách II

Điện thoại: 0934569684

4 Chủ đầu tư tạo ra sáng kiến:

- Trường THPT Nam Sách II.

- Địa chỉ: Thôn Bạch Đa, xã An Lâm, huyện Nam Sách - Hải Dương

- Điện thoại: 03203.755.317

5 Đơn vị áp dụng sáng kiến lần đầu:

- Trường THPT Nam Sách II

- Địa chỉ: Thôn Bạch Đa, xã An Lâm, huyện Nam Sách - Hải Dương

- Điện thoại: 03203.755.317

6 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến:

- Sĩ số HS: tối đa 30 HS/lớp

- Máy tính, máy in màu, máy chiếu và các phương tiện khác

7 Thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu: tháng 9/2016.

HỌ TÊN TÁC GIẢ

BÙI THỊ LAN

XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN

TÓM TẮT SÁNG KIẾN

1 Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến

- Xuất phát từ thực tiễn dạy học: Việc tách rời giữa các môn học trong chươngtrình đào tạo THPT là một rào cản lớn tạo ra khoảng cách không nhỏ giữa học

và làm Chính sự tách rời này đã làm cho HS thiếu đi tính ứng dụng lý thuyếtvào thực tiễn Vì thế mà đa số HS nhớ rất rõ nguyên lí hoạt động, định luật, líthuyết nhưng không giải quyết được một vấn đề thực tiễn rất đơn giản Hay nóimột cách đơn giản là HS của chúng ta còn thiếu nhiều kỹ năng trong việc giảiquyết các tình huống thực tiễn Có thể nói, đây là một nguyên nhân giúp HS ViệtNam có thể vinh danh lớn trên trường Quốc tế về các lĩnh vực đơn lẻ nhưngtrong công việc cần có sự phối hợp nhiều kiến thức và kĩ năng thì lại không đạtđược kết quả cao

- Yêu cầu của việc dạy - học hiện nay: Khoa học phát triển mạnh mẽ đòi hỏinguồn nhân lực phải “vừa hồng, vừa chuyên” Vì vậy, cần phải đổi mới phươngpháp, hình thức tổ chức dạy - học nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sángtạo của HS Tăng cường giáo dục toàn diện, đặc biệt chú trọng rèn luyện tư duy,

kĩ năng sống cho HS Tích hợp liên môn trong dạy - học nhằm vận dụng kiếnthức để giải quyết các tình huống thực tiễn

- Tháng 8/2017, Bộ GD - ĐT phối hợp với Hội đồng Anh, tập huấn phương phápdạy học theo định hướng STEM cho GV các trường THPT Khi nghiên cứu cáctài liệu tập huấn, tôi đã nảy sinh sáng kiến nhằm giải quyết 2 vấn đề thực tiễntrên

2 Điều kiện, thời gian, đối tượng áp dụng sáng kiến

2.3 Đối tượng áp dụng sáng kiến: HS THPT, GV giảng dạy các môn Sinh học,

Toán học, Vật lí, Hóa học, Công nghệ

3 Nội dung sáng kiến

3.1 Tính mới, tính sáng tạo của sáng kiến

- Sáng kiến đã xây dựng thành công quy trình sản xuất nước rửa chén bát từ rácthải thực vật nhằm làm tài liệu giảng dạy dự án Đồng thời, có thể làm tư liệugiúp người dân vận dụng để tự sản xuất nước rửa chén bát tại nhà, góp phầnphân loại rác, hạn chế ô nhiễm môi trường, hạn chế tác hại của chất hóa họctrong đời sống

- Sáng kiến cũng đã xây dựng thành công phương pháp dạy học dự án theophương pháp STEM - một phương pháp giảng dạy điển hình ở các nước pháttriển như Anh, Mỹ, Phần Lan … Phương pháp dạy học giúp người học chủđộng tạo ra sản phẩm, từ đó thu lượm những kiến thức khoa học cho bản thân

- Sáng kiến góp phần đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới kiểm tra - đánhgiá; từng bước hoàn thành chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 - 2020

3.2 Khả năng áp dụng của sáng kiến

Sáng kiến có thể được áp dụng rộng rãi với mọi đối tượng HS THPT, nhữngngười dân có mong muốn học tập quy trình sản xuất nước rửa chén bát từ rácthải thực vật

Sáng kiến còn là tài liệu tham khảo cho GV (dạy học các môn Sinh học, Hóahọc, Toán học, Công nghệ và Vật lí) trong công tác dạy học tích hợp theo dự án

và theo định hướng STEM

3.3 Lợi ích thiết thực của sáng kiến

Sáng kiến có tính khoa học và thực tiễn cao

* Ý nghĩa khoa học:

Sáng kiến được thực hiện nhằm nâng cao nghệ thuật dạy học, cũng nhưphát huy tính sáng tạo trong việc dạy và học

* Ý nghĩa thực tiễn:

Góp phần nâng cao chất lượng dạy học trong Nhà trường THPT nói chung

và môn Sinh học nói riêng Sáng kiến cũng góp phần phát huy tính chủ động,tích cực, sáng tạo trong học tập của người học, giúp HS vận dụng được kiếnthức liên môn trong việc giải quyết các tình huống thực tiễn Trên cơ sở đó, địnhhướng phát triển các năng lực cho HS

Sáng kiến cũng đã cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa các môn học vàgiữa các môn học với ứng dụng cuộc sống

Sáng kiến còn khắc phục hiện tượng học tập thụ động nhàm chán ở cácmôn học, đưa ra một phương pháp dạy học tích cực mới - “học qua hành” (họcqua thực hành)

Hơn nữa, sáng kiến chỉ rõ từng bước trong quy trình sản xuất nước rửachén bát từ rác thải thực vật giúp bất kì ai cũng có thể áp dụng để sản xuất chomình một loại nước rửa chén bát an toàn theo ý muốn Chứng tỏ, sáng kiến đãgắn liền với thực tiễn cuộc sống

4 Kết quả đạt được của sáng kiến

Đa số HS hào hứng trong học tập, tích cực, chủ động và sáng tạo trong việcgiải quyết các tình huống của dự án Sản phẩm thu được từ HS trong quá trìnhhoạt động học tập là minh chứng thuyết phục cho kết quả đánh giá khả quan.Trên cơ sở học tập dự án, HS đã tham gia các cuộc thi do Nhà trường và Sở

GD - ĐT phát động và được đánh giá khá cao: một giải khuyến khích cấp Tỉnh trong cuộc thi sáng tạo KHKT, một giải ba cấp Quốc Gia trong cuộc thi vận

dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn

Dự án đã được nhiều thầy cô từ các trường THPT trong Tỉnh, các thầy côtrong Sở GD - ĐT, Bộ GD - ĐT và Hội đồng Anh biết đến qua tiết dạy mẫu ngày08/02/2017 và được các thầy cô đánh giá cao về sự thành công trong hoạt độnghọc tập của học trò Thầy Hồ Vĩnh Thắng - chuyên viên cao cấp của Bộ GD -

ĐT đánh giá: “Dù khó khăn nhưng chúng ta cũng đã làm được, hy vọng chúng ta

sẽ có một thế hệ học trò sáng tạo, tự chủ trong công việc để không phải làm thuêcho những ông chủ Đài Loan, Trung Quốc …”

5 Những đề xuất để mở rộng sáng kiến

- Tích cực nghiên cứu các dự án dạy học tích hợp các môn khoa học Toán học,Vật lý, Sinh học, Hóa học, Công nghệ bằng các phương pháp dạy học theo địnhhướng STEM nhằm đem lại hiệu quả cao trong dạy học và đáp ứng mục tiêugiáo dục THPT giai đoạn 2011 - 2020

- Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học; bồi dưỡng đội ngũcán bộ GV … đảm bảo nguồn lực để dễ dàng thực hiện dạy học theo phươngpháp STEM

- Các trường THPT cần tăng cường liên kết với các trường ĐH – CĐ hoặc cáctrung tâm nghiên cứu giúp quá trình thực hiện các dự án được dễ dàng

tư duy liên kết các sự vật, hiện tượng với các ứng dụng và kỹ thuật cũng rất hạnchế Đây cũng chính là lí do mà HS Việt Nam, sau khi tốt nghiệp THPT, khó cóthể tìm kiếm được công việc phù hợp.

Mặt khác, yêu cầu của việc dạy - học đang được đặt ra khá cấp bách Đólà: Đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy - học nhằm phát huy tính tíchcực, chủ động, sáng tạo của HS Tăng cường giáo dục toàn diện, đặc biệt chútrọng rèn luyện tư duy, kĩ năng sống cho HS Tích hợp liên môn trong dạy - họcnhằm vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống thực tiễn

Tháng 8/2016, Bộ GD - ĐT phối hợp với Hội đồng Anh, tổ chức tập huấnphương pháp dạy học STEM (dự án giáo dục STEM) Sau đợt tập huấn này, Nhàtrường đã triển khai nhiệm vụ tới các tổ, nhóm chuyên môn về kế hoạch dạy họctheo tiếp cận STEM Trước nhiệm vụ được giao, tôi đã chủ động tìm hiểu quacác trang mạng xã hội, nguồn tài liệu về STEM

Từ đó, tôi nảy sinh ý tưởng: Dạy học dự án: “Sản xuất nước rửa chén bát từ rác thải thực vật” theo hướng tiếp cận phương pháp STEM.

1.2 Phạm vi và đối tượng áp dụng

- Đối tượng áp dụng chủ yếu: HS THPT

- Phạm vi áp dụng: Liên môn sinh học, hóa học, công nghệ

1.3 T ính mới, tính sáng tạo của sáng kiến

- Sáng kiến đã xây dựng thành công quy trình sản xuất nước rửa chén bát từ rác

thải thực vật và vận dụng các kỹ thuật dạy học theo định hướng STEM nhằmphát triển năng lực tư duy, sáng tạo của HS.

- Sáng kiến góp phần đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới kiểm tra - đánhgiá; từng bước hoàn thành chiến lược phát triển giáo dục giai đoạn 2011 - 2020

1.4 Khả năng áp dụng của sáng kiến

- Sáng kiến có thể được áp dụng rộng rãi với mọi đối tượng HS THPT

- Sáng kiến có thể được dùng làm tài liệu để sản xuất nước rửa chén bát từ rácthải thực vật tại các gia đình

- Sáng kiến có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho GV và HS tham giacác dự án dạy học liên môn và dạy học theo định hướng STEM

- Sáng kiến là cơ sở giúp HS yêu thích các môn khoa học và định hướng họcsinh cách nghiên cứu khoa học

1.5 Lợi ích thiết thực của sáng kiến

- Tính khoa học:

+ Sáng kiến vận dụng kĩ thuật dạy học theo định hướng STEM nhằm giúp HS tựhọc, tự nghiên cứu để thực hiện được quy trình sản xuất nước rửa chén bát từ rácthải thực vật

+ Quy trình sản xuất nước rửa chén bát từ rác thải thực vật được HS thực hiệndựa trên cơ sở lí thuyết của sự lên men rượu êtylic, axit axêtic (giấm ăn) và đặctính sinh học của một số thực vật sẵn có ở địa phương Qua thực nghiệm, HS đãnắm được nội dung kiến thức trong các bài học của môn Sinh học, Hóa học vàCông nghệ

+ Sáng kiến là cơ sở đổi mới phương pháp và hình thức dạy học, chủ động trongnội dung dạy và học, đáp ứng được mục tiêu dạy học trong giai đoạn hiện nay

- Tính thực tiễn:

+ Qua tìm hiểu thực tiễn, HS thấy được tác hại của rác thải thực vật gây mùi hôithối và lãng phí nguồn tài nguyên tái chế; thấy được tác hại của nước rửa chénbát hóa học Từ đó, khơi gợi HS có ý thức trách nhiệm trong việc bảo vệ môitrường sống và tìm ra các biện pháp bảo vệ môi trường Trên cơ sở đó, HS lĩnhhội được kiến thức sinh thái học – sinh học 12

+ Qua thực hiện quy trình sản xuất nước rửa chén bát từ rác thải thực vật, rènluyện cho HS khả năng tự học, tự nghiên cứu để nắm vững kiến thức về vi sinhvật (bài 23, 24, 25 - sinh học 10), axit Cacboxylic (bài 45 - hóa học 11), ứngdụng lên men (bài 45, 47, 48 - Công nghệ 10) Đồng thời, rèn luyện kỹ năngtrình bày một vấn đề khoa học, thao tác nghiên cứu của một nhà khoa học, cáchsản xuất theo quy trình của một nhà sản xuất chuyên nghiệp ….

+ Qua học tập dự án, HS không chỉ biết được kiến thức lí thuyết mà còn đượctrực tiếp tham gia hoạt động sản xuất nước rửa chén bát từ rác thải thực vật dưới

sự hướng dẫn của GV Vì vậy, mỗi HS trở thành một chuyên ra sản xuất nướcrửa chén bát hữu cơ tại các gia đình nhằm hạn chế việc sử dụng hóa chất và thảirác thải ra ngoài môi trường

+ Sáng kiến không chỉ được áp dụng trong trường học mà còn được áp dụngtrong thực tiễn cuộc sống

2 Cơ sở lí luận của đề tài

2.1 STEM là gì và phương pháp dạy học STEM như thế nào?

- STEM được viết tắt của các từ Science (khoa học), Technology (Công nghệ),Engineering (Kỹ thuật) và Math (Toán học)

- Phương pháp dạy và học STEM:

Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành vàcác hoạt động trải nghiệm sáng tạo Các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạtnhất như Học qua dự án - chủ đề, Học qua trò chơi và đặc biệt phương pháp Họcqua hành luôn được áp dụng triệt để cho các môn học tích hợp STEM Vớiphương pháp “Học qua hành”, HS được thu nhận kiến thức từ kinh nghiệm thựchành chứ không phải từ lý thuyết Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề

và dựa trên thực hành, HS sẽ hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạtđộng thực tế Chính các hoạt động thực tế này sẽ giúp HS nhớ lâu hơn HS sẽđược làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức, tự vận dụng kiến thứcvào các hoạt động thực hành rồi sau đó có thể truyền đạt lại kiến thức cho ngườikhác Với cách học này, GV không còn là người truyền đạt kiến thức mà sẽ làngười hướng dẫn để HS tự xây dựng kiến thức cho mình

và sử dụng trí óc có tính chất công việc ít lặp lại trong thế kỷ 21.

Giáo dục STEM không phải là để học sinh trở thành những nhà toán học,nhà khoa học, kỹ sư hay những kỹ thuật viên mà là phát triển cho học sinh các

kỹ năng có thể được sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệhiện đại ngày nay Vâng, đó chính là kỹ năng STEM Kỹ năng STEM được hiểu

là sự tích hợp, lồng ghép hài hòa từ bốn nhóm kỹ năng sau:

+ Kỹ năng khoa học: là khả năng liên kết các khái niệm, nguyên lý, định luật vàcác cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học để thực hành và sử dụng kiến thức, đểgiải quyết các vấn đề trong thực tế

+ Kỹ năng công nghệ: Là khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết và truy cập đượccông nghệ Công nghệ là từ những vật dụng hằng ngày đơn giản nhất như quạt

mo, bút chì đến những hệ thống sử dụng phức tạp như mạng internet, mạng lướiđiện quốc gia, vệ tinh… Tất cả những thay đổi của thế giới tự nhiên mà phục vụnhu cầu của con người thì được coi là công nghệ

+ Kỹ năng kỹ thuật: Là khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn diễn ra trong cuộcsống bằng cách thiết kế các hệ thống và xây dựng các quy trình sản xuất để tạo

ra đối tượng Học sinh cần có khả năng phân tích, tổng hợp và kết hợp để biếtcách làm thế nào cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, côngnghệ, kỹ thuật) Khi đó, các em sẽ có giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xâydựng quy trình Ngoài ra, học sinh còn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu vàphản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật

+ Kỹ năng toán học: Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán

học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới Học sinh có kỹ năng toán học sẽ cókhả năng thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, áp dụng các khái niệm và kĩnăng toán học vào cuộc sống hằng ngày.

Song song với việc rèn luyện các kỹ năng về khoa học, công nghệ, kỹthuật và toán học, giáo dục STEM còn cung cấp cho học sinh những kỹ năng cầnthiết giúp học sinh phát triển tốt trong thế kỷ 21 như:

+ Kỹ năng giải quyết vấn đề là kỹ năng rất cần cho học sinh trong thế kỷ 21, thế

kỷ mà số lượng các công việc có tính chất sáng tạo và không lặp đi lặp lại tăngmạnh, đòi hỏi người lao động phải chủ động trang bị năng lực giải quyết vấn đề.+ Tư duy phản biện là một quá trình tư duy và phân tích thông tin theo mộthướng khác của một vấn đề để từ đó làm sáng tỏ và khẳng định lại vấn đề Đâythực sự là một cách tiếp cận tốt trong giáo dục mà vốn từ xưa tới nay, học sinhtiếp nhận thông tin, kiến thức từ giáo viên một cách thụ động Tư duy phản biện

sẽ giúp học sinh hiểu vấn đề sâu hơn, hình thành lối suy nghĩ logic và kỹ năng

xử lý thông tin tốt hơn

+ Kỹ năng cộng tác và giao tiếp cũng là các kỹ năng vô cùng quan trọng để pháttriển trong thế kỷ 21 bởi các công việc ngày càng đòi hỏi sự chia sẻ, giao tiếp vàcác kỹ năng này sẽ khiến vấn đề được giải quyết một cách nhanh chóng, trôichảy và mang lại hiệu quả cao

Để có được những con người năng động sáng tạo trong công việc, chúng

ta rất cần hình thành và phát triển cho HS những kỹ năng tư duy phản biện, giảiquyết vấn đề, làm việc theo nhóm và cộng tác Các kỹ năng về kĩ thuật cho phéphọc sinh có thể tiếp cận những phương pháp, nền tảng để thiết kế và xây dựngcác thiết bị từ đơn giản đến phức tạp mà xã hội cần hoặc đã và đang sử dụng.Học sinh được cung cấp các kiến thức về công nghệ sẽ có khả năng sử dụngcông nghệ thành thạo, đem lại tính hiệu quả cao hơn, nhanh hơn, chính xác trongcông việc Vì vậy, việc kết hợp các kỹ năng STEM ngày càng trở nên quan trọngtrong thế kỷ 21

- Môn học STEM là gì?

STEM là môn học mà học sinh được học các kiến thức về khoa học, côngnghệ, kỹ thuật và toán học một cách tích hợp Thông thường, các môn họcSTEM được thiết kế ở dạng chủ đề và học sinh được học kiến thức tích hợp dựatrên các chủ đề này Ví dụ, khi học một chủ đề về ô nhiễm môi trường, HSkhông chỉ được nghiên cứu thế nào là ô nhiễm môi trường và có những biệnpháp nào làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn được tìm hiểu về thựctrạng ô nhiễm môi trường nơi mình đang sinh sống (Sinh học), học cách đánhgiá mức độ ô nhiễm môi trường qua việc phân tích thành phần các chất có trongmôi trường (Hóa học), so sánh các số liệu trong môi trường để đánh giá mức độ

ô nhiễm (Toán học), tìm ra giải pháp khắc phục ô nhiễm môi trường ở địaphương (Sinh học + Hóa học + Công nghệ)

Với sự phát triển của khoa học kỹ thuật thì nhu cầu việc làm liên quan đếnSTEM ngày càng lớn, đòi hỏi ngành giáo dục cũng phải có những thay đổi đểđáp ứng nhu cầu của xã hội Giáo dục STEM có thể tạo ra những con người đápứng được nhu cầu công việc của thế kỷ mới, có tác động lớn đến sự thay đổi nềnkinh tế đang đổi mới

2.2 Quy trình xây dựng dự án theo STEM

2.2.1 Lựa chọn dự án

Dự án STEM cần khơi gợi được những đam mê, giúp HS tiếp thu tốt hơnnhững kiến thức các môn học STEM (Toán, khoa học, công nghệ, kỹ thuật) vàđịnh hướng HS theo đuổi các ngành nghề có liên quan đến lĩnh vực STEM Dự

án STEM có thể do GV khơi gợi hoặc HS (nhóm HS) có mong muốn giải quyết.Tuy nhiên, khi lựa chọn dự án, cần lưu ý:

+ Dự án phải là một vấn đề, chủ đề có tính bao quát; mang tính thực tiễn cao.Trong đó, bao gồm cả việc phân tích các bằng chứng

+ Nội dung dự án có liên kết với nghiên cứu khoa học, các ngành công nghiệp

và các ngành nghề hiện đại

+ Dự án có liên hệ với thực tiễn để đưa ra các ứng dụng thực tế trong cuộc sống.+ Vấn đề của dự án có liên quan đến những nội dung kiến thức trong chươngtrình SGK các môn khoa học được Bộ giáo dục Đào tạo quy định

3 Thực trạng của vấn đề nghiên cứu

3.1 Thực trạng về việc sử dụng nước rửa chén bát hóa học và vấn đề rác thải trong sinh hoạt

Hầu hết các loại nước rửa chén bát đều sản xuất theo phương pháp côngnghiệp và từ các chất hóa học Khi sử dụng dư thừa, ngoài tự nhiên không có visinh vật phân giải gây ô nhiễm môi trường Bên cạnh đó, nhiều trường hợp sửdụng nước rửa chén bát còn gây dị ứng da tay hoặc bong da tay, Hơn nữa, tồn

dư của chúng trên các loại chén bát khi rửa sẽ là một trong những nguyên nhângây ung thư cho người sử dụng Qua các tài liệu được biết, nước rửa chén bát

hóa học, dù xịn đến đâu đi nữa, vẫn tồn tại nguy cơ gây hại cho sức khỏe khi sử

dụng không đúng cách Trong khi đó, đa số các loại nước rửa chén bát hóa họckhông có nhãn mác yêu cầu về cách sử dụng

Mặt khác, các loại nước rửa chén bát hữu cơ trên thị trường đều có giáthành khá cao (50000đ đến 200000đ/ lít) nên những người dân nghèo ít có cơhội lựa chọn.

Trong cuộc sống hàng ngày những loại rác thải sinh hoạt có nguồn gốc từthực vật như vỏ hoa quả, gốc rau, củ quả, khi thải ra ngoài môi trường gây hôithối và lãng phí nguồn nguyên liệu có thể tái sử dụng

- Phương pháp học tập hiện nay chủ yếu mang tính chất lí thuyết, ít đề cậpđến thực hành, khiến nhiều HS có quan niệm học Toán học, Vật lí, Hóa học,hay Sinh học không còn ý nghĩa

Vì vậy, dạy học theo định hướng STEM là giải pháp cần thiết nhằmtích hợp các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học giúp học sinhkhông chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo rađược những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày Phương pháp dạy - họcSTEM giúp HS tiếp thu được kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toánhọc chắc chắn; Rèn khả năng sáng tạo, tư duy logic; Đặc biệt là giảm gánh nặng

về tâm lí học tập khô khan và quá tải đối với học sinh

4 Các giải pháp, biện pháp thực hiện

Dạy học dự án là một phương pháp dạy học khá mới mẻ với nhiều thầy cô,Dạy học theo định hướng STEM lại càng lạ lẫm với nhiều người Dạy học theođịnh hướng STEM là gì? Cần phải chuẩn bị những gì khi dạy học theo định

hướng STEM? Trước những câu hỏi đó, năm học 2016 - 2017, tôi đã tích cực ápdụng và tiến hành dạy học một số dự án Một trong các dự án được đồng nghiệpđánh giá cao và HS hào hứng nhất là dự án: “Sản xuất nước rửa chén bát từ rácthải thực vật” được xây dựng và dạy học theo định hướng STEM

Sau đây, tôi xin giới thiệu một số vấn đề về lựa chọn và dạy học một dự ánSTEM qua dự án “Sản xuất nước rửa chén bát từ rác thải thực vật”

4.1 Quy trình sản xuất nước rửa chén bát từ rác thải thực vật.

Quy trình sản xuất nước rửa chén bát từ rác thải thực vật gồm 4 bước:

4.1.1 Chọn và xử lí nguyên liệu

Quá trình lên men giấm có thể sử dụng các loại hoa quả giàu đường và giàuxenlulôzơ Bởi vậy, chúng ta có thể lựa chọn các loại rác có nguồn gốc thực vậtnhư các loại vỏ hoa quả tươi, cuống rau tươi, bã mía, … làm nguyên liệu lênmen tạo nước rửa chén bát

Để sản xuất được 10 lít nước rửa chén bát chúng ta cần chuẩn bị các nguyênliệu sau:

- 3 kg rác thải có nguồn gốc thực vật

- 0,7 kg đường mía có màu nâu (hoặc 500 ml dung dịch nước rửa chén bátthô của quá trình ủ men trước)

- 12 lít nước sạch

- 0,5 kg quả bồ kết khô để tạo bọt và một số loại tinh dầu để tạo hương thơm

4.1.2 Ủ lên men rác thải

Bước 3:

Lọc sảnphẩm lênmen

Bước 4:Pha chếthànhphẩm

loại vỏ rau, củ, quả Tuy nhiên, để giảm thời gian lên men, chúng ta có thể sửdụng bánh men rượu theo tỉ lệ 3 kg rác: 100g bánh men rượu vào giai đoạn ủ lênmen rác thải.

4.1.2.2 Ủ lên men rác thải.

Đây là bước quan trọng, quyết định đến chất lượng của nước rửa chén bát.Chúng ta tiến hành như sau:

+ Rửa sạch rác vừa lựa chọn dưới vòi nước sạch (nếu rác có nhiều bùn đấtbẩn)

+ Cắt nhỏ rác để quá trình lên men được thuận tiện Trộn đều rác vớilượng bánh men đã nghiền nhỏ và cho vào thùng lên men, ủ kín trong khoảng 2 -

3 ngày cho rác thải lên men đều, mềm

+ Sau thời gian ủ khô, tiến hành pha 0,7 kg đường vào 12 lít nước sạch đểtạo dung dịch đường và đổ vào thùng chứa rác đã lên men Đậy nắp kín và để ởnơi râm mát khoảng 40 - 45 ngày

+ Dán nhãn, ghi ngày sản xuất lên thùng chứa để dễ dàng kiểm tra và theodõi thời gian lên men

Dùng vải loại bỏ phần bã thực vật và chiết ra các chai nhỏ ta được dungdịch nước rửa bát thô Để dung dịch sau 1 - 2 ngày để phần cặn lắng xuống rồitách chiết lấy phần dung dịch trong suốt phía trên và dùng để sản xuất nước rửachén bát, nước lau kính, nước lau nhà … Phần dung dịch có chứa cặn bã phíadưới được dùng để rửa bồn cầu, thông cống rãnh … Còn phần bã thực vật được

sử dụng làm phân bón cũng có tác dụng cải tạo đất tốt

Yêu cầu của dung dịch thô (sau lên men): có mùi thơm (hơi chua) đặctrưng của từng nhóm thực vật; có màu nâu sẫm hoặc vàng trong suốt (tùy từngnhóm thực vật được lên men) Khi để lâu trong điều kiện kị khí, mở nắp lọ đựngdung dịch có hiện tượng xì hơi và sủi bọt Sau khoảng 7 - 8 tháng, hiện tượng xìhơi sẽ giảm.

4.1.4 Pha chế thành phẩm.

* Tạo bọt cho sản phẩm nước rửa chén bát

Thực tế, dung dịch tạo thành sau quá trình ủ men đã có khả năng tẩy rửatốt Tuy nhiên, để có được nước rửa chén bát hoàn chỉnh và tiết kiệm hơn, phùhợp với yêu cầu của người tiêu dùng hơn, chúng ta có thể sử dụng nước bồ kết

để tạo bọt cho sản phẩm nước rửa chén bát của mình như sau:

Quả bồ kết có chứa chất xà phòng tự nhiên mà không gây độc hại cho sứckhỏe con người Để có được dung dịch nước bồ kết pha chế cho 9 lít dung dịchlên men, chúng em đã làm như sau:

+ Dùng 0,5 kg quả bồ kết, rửa sạch và để khô, bẻ gãy nhỏ

+ Bẻ gãy quả bồ kết thành những đốt nhỏ và cho lên chảo rang sao cho bồkết chín đều, có mùi thơm (Không để cho bồ kết bị cháy khét sẽ không còn tácdụng tạo bọt)

+ Giã nát bồ kết và cho vào nồi; đổ thêm 2 lít nước và đun sôi kĩ đến khicòn khoảng 0,75 lít nước

+ Để nguội, trà bồ kết để tạo bọt và vắt, lọc lấy nước

+ Trộn 0,75 lít nước bồ kết nguyên chất với dung dịch lên men ta đượcnước rửa chén bát hoàn chỉnh

+ Cho vào bình tạo bọt, nhấn nhiều lần để tạo bọt cho nước rửa chén bát

* Tạo hương thơm cho sản phẩm nước rửa chén bát

Mỗi người đều yêu thích một mùi hương khác nhau Bởi vậy, chúng ta cóthể tạo hương thơm cho sản phẩm nước rửa chén bát của mình nhờ vào các loạitinh dầu có trên thị trường Hoặc chúng ta có thể tự làm các loại tinh dầu để bổsung vào sản phẩm nước rửa chén bát thành phẩm như tinh dầu sả, tinh dầu láchanh, tinh dầu hoa hồng, tinh dầu bưởi … Chỉ cần 3 - 5 ml tinh dầu tự làm/1 lít

hoặc 5 - 7 giọt tinh dầu (mua trên thị trường) sẽ làm cho nước rửa chén bát cómùi thơm theo ý thích từng người sử dụng

4.2 Các bước xây dựng và thực hiện dự án

4.2.1 Một số vấn đề cần chú ý khi thành lập dự án

4.2.1.1 Bối cảnh thực tế để hình thành dự án

Dự án được xuất phát từ thực tiễn sau:

- Nước rửa bát hàng ngày hầu hết sản xuất theo phương pháp công nghiệp vàhóa chất Mặc dù rất sạch, thơm và tiện dụng, tuy nhiên thường tiềm ẩn nhiềunguy cơ gây hại cho sức khỏe con người và môi trường như gây tắc đường ốngdẫn nước và hố nước thải sinh hoạt gia đình có mùi hôi thối… Khi sử dụng gây

dị ứng da tay hoặc bong da tay Tồn dư của chúng trong môi trường không được

vi sinh vật phân giải gây ô nhiễm nguồn nước Tồn dư của chúng trong bát đĩa

sẽ gây ung thư đường tiêu hóa, hô hấp …

- Trong cuộc sống hàng ngày những loại rác thải sinh hoạt có nguồn gốc từ thựcvật như vỏ hoa quả, gốc rau, củ quả, khi thải ra ngoài môi trường gây hôi thối

và lãng phí nguồn nguyên liệu có thể tái sử dụng

Từ những lí do trên, HS và GV đã hình thành ý tưởng sử dụng những rácthải hữu cơ bỏ đi của gia đình để tạo ra loại nước rửa chén vừa rẻ, không gây ônhiễm môi trường

4.2.1.2 Các bài học có liên quan đến dự án

Từ vấn đề thực tiễn mà HS quan sát được, các em biết tìm hiểu đến kiếnthức trong các bài học của trương trình giáo dục THPT để giải quyết, cụ thể:

- Dinh dưỡng, chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật (Bài 22 - Sinhhọc 10)

- Quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật (Bài 23 - Sinh học 10)

- Thực hành : Lên men lactic và êtilic (Bài 24 - Sinh học 10); Chế biến siro quả (Bài 45) và Làm sữa chua (Bài 47 - Công nghệ 10)

- Axit cacboxilic (Bài 45 - Hóa học 11)

4.2.1.3 Thời gian học tập và hoàn thành dự án