Thiết kế bài giảng e learning trong dạy học hoá học lớp 12 trung học phổ thông theo mô hình giáo dục STEM

MỤC LỤC PHẦN MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu Khách thể đối tượng nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu 3.2 Đối tượng khách thể Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu lý luận thực tiễn 5.2 Thiết kế sử dụng công cụ đánh giá lực cho học sinh dạy học hóa học theo chủ để trường THPT 5.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm kiểm nghiệm tính khả thi hiệu biện pháp đề xuất đề tài Phương pháp nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Dự kiến đóng góp đề tài: Cấu trúc luận văn PHẦN NỘI DUNG CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Lịch sử nghiên cứu giáo dục STEM 1.1.1 Giáo dục STEM Việt Nam 1.1.2 Giáo dục STEM giới 1.2 Lịch sử nghiên cứu dạy học trực tuyến E – learning 1.2.1 Sự đời E – learning 1.2.2 Tình hình nghiên cứu E – learning Việt Nam 1.2.3 Tình hình nghiên cứu E – learning giới 10 1.2.4 Một số khó khăn triển khai E – learning Việt Nam 11 1.3 Cơ sở lí luận STEM .12 1.3.1 Khái niệm STEM 12 1.3.2 Giáo dục STEM 13 1.3.3 Phân loại STEM 15 1.3.4 Mục tiêu giáo dục STEM 16 1.3.5 Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM 16 1.3.6 Ưu nhược điểm giáo dục STEM 17 1.4 Cơ sở lí luận giảng E – learning .19 1.4.1 Thuật ngữ E – learning 19 1.4.2 Đặc điểm chuẩn E – learning 20 1.4.3 Điều kiện cần thiết để học theo giảng điện tử E – learning 22 1.4.4 Vai trò người dạy người học 23 1.4.5 Các dạng hình thức E – learning giáo dục đào tạo 25 1.4.6 E-learning hình thức tổ chức dạy học có hiệu cao so với hình thức tổ chức dạy học truyền thống .27 1.4.7 Ưu nhược điểm E – learning 27 1.4.8 Sự khác Powerpoint Presenter .29 1.5 Các phương pháp kỹ thuật dạy học tích cực chủ đạo sử dụng dạy học theo mơ hình giáo dục STEM .29 1.5.1 Dạy học tích hợp 29 1.5.2 Dạy học dự án 31 1.5.3 Dạy học khám phá 32 1.5.4 Dạy học phát giải vấn đề 34 1.5.5 Kỹ thuật KWL 35 1.6 Quy trình thiết kế kỹ thuật số vấn đề quy trình thiết kế kỹ thuật 35 1.6.1 Thiết kế kỹ thuật 35 1.6.2 Quy trình thiết kế kỹ thuật 36 1.6.3 Một số vấn đề quy trình thiết kế kỹ thuật .37 1.7 Dạy học E – learning 42 1.7.1 Thiết kế dạy học E – learning .42 1.7.2 Quy trình xây dựng giảng điện tử 43 1.7.3 Một số ý để đạt hiệu cao học với E – learning 46 1.8 Phần mềm Adobe Presenter .47 1.9 Thực trạng dạy học qua E – learning theo mơ hình giáo dục STEM mơn hóa học số trường trung học phổ thông Thừa Thiên Huế 48 1.9.1 Khái quát điều tra thực trạng 48 1.9.2 Kết điều tra 50 Tiểu kết chương 52 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BÀI GIẢNG E – LEARNING TRONG DẠY HỌC HÓA HỌC LỚP 12 TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THEO MƠ HÌNH GIÁO DỤC STEM 53 2.1 Vị trí, quan điểm, mục tiêu xây dựng chương trình hóa học phổ thơng 53 2.1.1 Vị trí mơn hóa học 53 2.1.2 Quan điểm xây dựng chương trình hóa học phổ thông 53 2.1.3 Mục tiêu chương trình THPT 54 2.2 Phân tích chương trình Hóa học phổ thông 12 54 2.2.1 Phân phối chương trình Hóa học 12 (Chương trình chuẩn) 54 2.2.2 Cấu trúc nội dung mơn Hóa học 12 55 2.2.3 Mục tiêu 56 2.2.4 Đặc điểm mơn Hóa học 12 57 2.3 Quy trình thiết kế chủ đề STEM vận dụng dạy học Hóa học 12 58 2.3.1 Tiêu chí xây dựng học STEM 58 2.3.2 Quy trình sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để thiết kế chủ đề STEM .60 2.3.3 Thiết kế công cụ đánh giá .62 2.4 CHỦ ĐỀ MINH HỌA: MÁY LỌC KHÓI THUỐC MINI – VỊ CỨU TINH CỦA MÔI TRƯỜNG 65 2.4.1 Quy trình lựa chọn thiết kế chủ đề 65 2.4.2 Chuẩn bị 69 2.4.3 Tổ chức hoạt động dạy học 69 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 93 3.1 Mục đích thực nghiệm 93 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 93 3.3 Đối tượng, thời gian địa điểm thực nghiệm 93 3.4 Nội dung phạm vi thực nghiệm 94 3.5 Quy trình thực nghiệm đánh giá .94 3.5.1 Quy trình thực nghiệm 94 3.5.2 Xác định chuẩn thang đánh giá kết thực nghiệm 95 3.5.3 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 95 3.5.4 Phương pháp xử lý, phân tích kết trước sau thực nghiệm 96 3.6 Kết thực nghiệm sư phạm .96 3.6.1 Kết định tính 96 3.6.2 Kết định lượng .100 3.6.3 Hình ảnh thực nghiệm 108 TIỂU KẾT CHƯƠNG 110 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 111 Kết luận 111 Kiến nghị 113 TÀI LIỆU THAM KHẢO .114 PHỤ LỤC PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN THPT P1 PHỤ LỤC PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN HỌC SINH THPT P4 PHỤ LỤC CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN P7 PHỤ LỤC PHIẾU ĐÁNH GIÁ THÁI ĐỘ, HỨNG THÚ CỦA HỌC SINH SAU KHI HỌC BÀI GIẢNG TRỰC TUYẾN E - LEARNING THEO CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM VẬN DỤNG P14 PHỤ LỤC Chủ đề: MẶC ÁO GIÁP CHO KIM LOẠI P16 PHỤ LỤC Chủ đề: NƯỚC SẠCH CHO MỌI NHÀ P26 DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ Danh mục bảng biểu STT Tên bảng biểu Trang Bảng 1.1 Ưu điểm phương pháp giáo dục STEM so với PPDH tích cực khác 17 Bảng 1.2 Ưu nhược điểm Giáo dục STEM 18 Bảng 1.3 Đặc điểm lớp học truyền thống E – learning 21 Bảng 1.4 Mô tả thiết kế dạy học 43 Bảng 2.1 Bảng phân phối chương trình Hóa học 12 55 Bảng 2.2 Các tiêu chí đánh giá Rubric 63 Bảng 2.3 Phiếu đánh giá sản phẩm thái độ hợp tác cá nhân hoạt động nhóm 63 Bảng 2.4 Bảng loại lực 66 Bảng 3.1 Số HS nhóm TN nhóm ĐC 93 10 Bảng 3.2 Kết xếp loại mơn Hóa học năm học (2018 – 2019) lớp 11 96 11 Bảng 3.3 Đánh giá thông qua sổ ghi chép HS 97 12 Bảng 3.4 Các vấn đề mà HS gặp phải giải pháp 97 13 Bảng 3.5 Kết bảng kiểm phiếu đánh giá 98 14 Bảng 3.6 Kết điều tra câu – phụ lục 99 15 Bảng 3.7 Kết kiểm tra chủ đề - Trường THPT Nguyễn Trường Tộ 101 16 Bảng 3.8 Kết kiểm tra chủ đề - Trường THPT Thuận Hóa 101 17 Bảng 3.9 Bảng thống kê kết kiểm tra chủ đề TNSP năm học 2019 – 2020 102 18 Bảng 3.10 Bảng tần số kết cụ thể điểm kiểm tra chủ đề 103 19 Bảng 3.11 Bảng phân phối tần số, tần suất, tần suất lũy tích kết TNSP năm học 2019 – 2020 104 20 Bảng 3.12 Bảng phân loại kết TNSP năm học 2019 – 2020 106 21 Bảng 3.13 Mô tả so sánh liệu kết TNSP năm học 2019 – 2020 107 Danh mục hình vẽ STT Tên bảng biểu Trang Hình 1.1 Chu trình STEM 13 Hình 1.2 Mơ hình e – learning 19 Hình 1.3 Sơ đồ sử dụng CNTT học tập 27 Hình 1.4 Quy trình dạy học dự án 31 Hình 1.5 Cấu trúc dạy học khám phá 32 Hình 1.6 Các bước thiết lập quy trình thiết kế kỹ thuật kỹ sư 39 Hình 1.7 Quy trình thiết kế kỹ thuật giáo dục STEM 40 Hình 2.1 Quy trình sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để thiết kế chủ đề STEM 60 Hình 3.1 Biểu đồ phân phối điểm kiểm tra chủ đề - Trường THPT Nguyễn Trường Tộ 101 10 Hình 3.2 Biểu đồ phân phối điểm kiểm tra chủ đề - Trường THPT Thuận Hóa 102 11 Hình 3.3 Biểu đồ phân phối điểm kiểm tra chủ đề TNSP năm học 2019 – 2020 105 12 Hình 3.4 Biểu đồ phân phối tần suất điểm kiểm tra chủ đề TNSP năm học 2019 – 2020 105 13 Hình 3.5 Biểu đồ phân phối tần suất lũy tích điểm kiểm tra chủ đề TNSP năm học 2019 – 2020 106 14 Hình 3.6 Đồ thị phân loại kết TNSP năm học 2019 – 2020 106 15 Hình 3.7 Hình ảnh trang web 108 16 Hình 3.8 HS làm kiểm tra lớp 108 17 Hình 3.9 Sơ đồ chế tạo máy lọc khói thuốc mini 109 18 Hình 3.10 Quy trình chế tạo máy lọc khói thuốc mini 109 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Chú thích GD&ĐT Giáo dục Đào tạo STEM Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) Math (Toán học) THPT Trung học phổ thông NL Năng lực CNTT Công nghệ thông tin THCS Trung học sở HS Học sinh GV Giáo viên CBT 10 SCORM 11 LMS 12 CNTT & TT Công nghệ thông tin truyền thông 13 CD – ROM Compact disc – read only memory Computer Base Training (đào tạo sở máy tính) Sharable Content Object Reference Model (là chuẩn đóng gói nội dung giáo dục) Learing Management System (hệ thống quản lí khóa học) (Đĩa nén – nhớ đọc) 14 ĐHQGHN Đại học quốc gia Hà Nội 15 AICC Aviation Industry CBT Commitee 16 HTML HyperText Markup Language 17 TNSP Thực nghiệm sư phạm 18 TN Thực nghiệm 19 ĐC Đối chứng LỜI CAM ĐOAN Chúng tơi xin cam đoan cơng trình chúng tơi thực Các số liệu kết nghiên cứu trung thực, khách quan, nghiêm túc chưa tác giả khác công bố cơng trình TÁC GIẢ MAI THỊ MỸ HƯƠNG PHẦN MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Nghị Đại hội XII Đảng đưa nhiệm vụ trọng tâm là: “Đổi tồn diện Giáo dục Đào tạo (GD& ĐT); phát triển nguồn nhân lực, nguồn nhân lực chất lượng cao” nhằm hội nhập kinh tế quốc tế tiến tới cách mạng cơng nghiệp 4.0 Chính thế, việc đổi tư giáo dục thời đại tri thức nhằm đáp ứng thay đổi sống không ngừng tất yếu Theo thị số 16/ CT-TTg ngày 4/5/2017 Thủ tướng phủ việc tăng cường tiếp cận cách mạng công nghiệp lần thứ có nội dung: Thay đổi mạnh mẽ sách, nội dung, phương pháp giáo dục dạy nghề nhằm tạo nguồn nhân lực có khả tiếp nhận xu cơng nghệ sản xuất mới, cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo khoa học, công nghệ, kỹ thuật toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học chương trình giáo dục phổ thơng; đẩy mạnh tự chủ đại học, dạy nghề; thí điểm quy định đào tạo nghề, đào tạo đại học số ngành đặc thù Biến thách thức dân số giá trị dân số vàng thành lợi hội nhập phân cơng lao động quốc tế Giáo dục STEM có vai trị trang bị kiến thức cho người học thơng qua thực hành ứng dụng Các lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật Tốn học kết hợp với để giúp người học giải vấn đề thực tiễn Những năm gần đây, phát triển khơng ngừng cơng nghệ thơng tin nói chung internet nói riêng mang lại thay đổi đáng kể cho sống nhân loại Internet thực môi trường thông tin liên kết người toàn giới, để chia sẻ vấn đề mang tính xã hội Tận dụng mơi trường internet, xu hướng phát triển phần mềm xây dựng ứng dụng có khả chia sẻ cao, vận hành khơng phụ thuộc vào vị trí địa lý hệ điều hành, tạo điều kiện cho người trao đổi, tìm kiếm thơng tin, học tập cách dễ dàng, thuận lợi Bài giảng trực tuyến E – learning phương thức đào tạo đại dựa công nghệ thông tin Việc học khơng bó hẹp cho học sinh, sinh viên trường mà dành cho tất người, không kể tuổi tác, hoàn cảnh sống… Để đáp ứng nhu cầu giáo dục, đào tạo, mơ hình đào tạo trực tuyến đời, đáp ứng xu hội nhập giáo dục, đào tạo Việt Nam Mơn Hóa học có nhiều điểm tương đồng với giáo dục STEM môn học ứng dụng kiến thức tảng môn khoa học Tốn học, Vật lý, Sinh học, Cơng nghệ, … Bên cạnh đó, Hóa học mơn khoa học thực nghiệm, xác, địi hỏi người học khơng vốn kiến thức chắn mà cịn phải có kỹ thực hành, lực quan sát phân tích tượng thực nghiệm để hiểu biết cách sâu sắc ứng dụng thực tế sống Do đó, việc nghiên cứu giáo dục STEM để ứng dụng vào dạy mơn Hóa học để xây dựng giảng E – learning hồn tồn có sở phù hợp với định hướng đổi giáo dục Việt Nam sau 2015 theo hướng phát triển lực người học nhằm đáp ứng đòi hỏi xã hội đại Với lí chúng tơi lựa chọn đề tài: “Thiết kế giảng E – learning dạy học Hóa học lớp 12 trung học phổ thơng theo mơ hình Giáo dục STEM” mong muốn đóng góp vào q trình nâng cao chất lượng dạy – học trường trung học phổ thông (THPT) Mục tiêu nghiên cứu Thiết kế giảng E – learning dạy học tích hợp theo mơ hình Giáo dục STEM cho học sinh THPT, góp phần đổi cách dạy, cách học, cách đánh giá kết học tập Hóa học theo chủ đề cụ thể, nâng cao chất lượng dạy học trường THPT Khách thể đối tượng nghiên cứu 3.1 Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học theo chủ đề Hóa học 12 THPT 3.2 Đối tượng khách thể Bài giảng E – learning dạy học Hóa học lớp 12 trung học phổ thơng theo mơ hình Giáo dục STEM Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng tốt giảng E – learning dạy học Hoá học lớp 12 trung học phổ thơng theo mơ hình Giáo dục STEM phát triển kỹ lưc cho học sinh (HS), từ nâng cao chất lượng dạy học Hóa học trường THPT Nhiệm vụ nghiên cứu 5.1 Nghiên cứu lý luận thực tiễn Nghiên cứu lý luận: nghiên cứu sở lý luận lực (NL) nói chung, khả ứng dụng hiệu cao E – learning rèn luyện khả tự học cho học Sử dụng quy trình thiết kế tuần sau học tiết - Phải đảm bảo tất kỹ thuật để tiến hành mạ (thực nhà) thành viên điện để bảo vệ kim loại lớp hiểu rõ quy phương pháp điện trình chế tạo mà nhóm phân đưa tham gia chế tạo sản phẩm Trình bày phương án thiết Tiết (học lớp) - Phương án thiết kế phải kế báo cáo, giới thiệu tiết kiệm chi phí có quy trình tính khả thi - Kim loại sau mạ phải đạt tiêu chí nêu - Chi phí: 50000 VNĐ Hoạt động 3: Đề xuất tiêu chí đánh giá (19 phút) Giao nhiệm vụ đề xuất tiêu chí đánh giá (2 phút) - GV nhấn mạnh việc thiết lập tiêu chí đánh giá quan trọng việc thực tốt nhiệm vụ học tập đánh giá công - GV yêu cầu HS suy nghĩ phút liệt kê tiêu chí đánh giá Sau thảo luận nhóm Hoạt động nhóm (5 phút) - Các nhóm thảo luận liệt kê giấy tiêu chí đánh giá về: + Kiến thức + Kỹ + Thái độ Trình bày kết (3 phút) - GV mời nhóm nêu tiêu chí đánh giá Tổng kết, thống tiêu chí (9 phút) - GV lắng nghe, ghi chép đề xuất ý kiến thân - GV HS thống tiêu chí, tỉ lệ điểm mức độ cần đạt Hoạt động 4: Tổng kết dặn dò (5 phút) - GV lưu ý với HS nhiệm vụ cần hoàn thành giải đáp thắc mắc HS P21 TIẾT 2: Báo cáo hoạt động “Thế giới điện hóa điều em chưa biết” – Giới thiệu quy trình thiết kế kỹ thuật A Thời gian: 45 phút B Mục tiêu: - Nắm khái niệm ăn mòn kim loại, dạng ăn mòn kim loại phản ứng hóa học xảy điện cực - Biết số cách chống ăn mịn kim loại có ý thức vận dụng biện pháp bảo vệ kim loại đời sống lao động cá nhân cộng đồng xã hội - Giải thích tượng ăn mòn kim loại diễn tự nhiên - Nâng cao NL thuyết trình, NL phản biện, kỹ công nghệ cho HS C Chuẩn bị: Máy vi tính, máy chiếu D Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Mở đầu – Tổ chức báo cáo (3 phút) - Thời gian báo cáo nhóm: phút - Thời gian đặt câu hỏi thảo luận: phút - Trong nhóm bạn báo cáo, HS lắng nghe, ghi chép khuyến khích đặt câu hỏi Câu hỏi hay cộng điểm Hoạt động 2: Tiến hành báo cáo hoạt động: “Thế giới điện hóa điều em chưa biết” (22 phút) Phiếu học tập số Câu 1: Ăn mịn kim loại nêu dạng ăn mòn kim loại? Câu 2: Nêu biện pháp bảo vệ kim loại đời sống Câu 3: Em tìm hiểu kỹ thuật mạ điện cơng nghiệp Tài liệu tham khảo: Trần Minh Hồng, Cơng nghệ mạ điện, NXB khoa học kỹ thuât https://vi.wikipedia.org/wiki/M%E1%BA%A1_%C4%91i%E1%BB%87n Hoạt động 3: Tổng kết phần báo cáo (5 phút) - GV mời nhóm nhận xét, đánh giá Sau đó, GV tiến hành đánh giá phần báo cáo nhóm dựa tiêu chí: + Nội dung + Hình thức báo cáo P22 + Kỹ thuyết trình (trình bày trả lời câu hỏi) Hoạt động 4: Giới thiệu Quy trình thiết kế kỹ thuật (11 phút) - GV giới thiệu giải thích bước quy trình thiết kế kỹ thuật (đã nêu mục 3) - GV hướng dẫn HS sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để chế tạo sản phẩm Hoạt động 5: Dặn dò (4 phút) - GV nhắc nhở HS thực nhiệm vụ học tập giải đáp thắc mắc HS P23 TIẾT 3: TRÌNH BÀY PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ - BÁO CÁO SẢN PHẨM A Thời gian: 45 phút B Mục tiêu Sau học xong, giúp HS: - Nắm khái niệm ăn mòn kim loại, dạng ăn mịn kim loại phản ứng hóa học xảy điện cực.Lựa chọn giải pháp tối ưu để thiết kế sản phẩm - Biết số cách chống ăn mịn kim loại có ý thức vận dụng biện pháp bảo vệ kim loại đời sống lao động cá nhân cộng đồng xã hội - Giải thích tượng ăn mòn kim loại diễn tự nhiên - Hình thành NL sáng tạo (tư phản biện, tư logic, biện chứng), NL sử dụng CNTT ngoại ngữ, NL thực hành C Chuẩn bị: Máy vi tính, máy chiếu D Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Mở đầu – Tổ chức báo cáo (3 phút) - Thời gian báo cáo nhóm: phút - Thời gian đặt câu hỏi thảo luận: phút - Trong nhóm bạn báo cáo, HS lắng nghe, ghi chép khuyến khích đặt câu hỏi Câu hỏi hay cộng điểm - Nội dung báo cáo: Các nội dung phiếu học tập số Phiếu học tập số Câu 1: Sau tìm hiểu kỹ thuật mạ điện công nghiệp, em chọn kim loại làm đồ vật sống (ví dụ: chìa khóa) tiến hành mạ lớp chất liệu xung quanh để bảo vệ kim loại Yêu cầu: nêu rõ trình phản ứng xảy trình mạ Câu 2: Em nêu cách tính tốn cường độ dịng điện thời gian cần thiết để tạo nên lớp mạ mà em cho tối ưu Tài liệu tham khảo: Lưu Văn Minh (2005), Thiết kế nguồn mạ điện chiều http://www.hoachatxuongminh.com.vn/nhung-yeu-to-anh-huong-den-qua-trinh- P24 ma-dien-tt-72.aspx https://www.youtube.com/watch?v=pFnDOT0d7Yk Hoạt động 2: Tiến hành báo cáo phiếu học tập số – hoạt động “Mặc áo giáo cho kim loại” (24 phút) - Các nhóm tiến hành báo cáo theo vai trị giao - GV sử dụng phiếu đánh giá để đánh giá sản phẩm phần trình bày HS - Các nhóm thảo luận, rút kinh nghiệm q trình làm dự án, đề nghị khen thưởng cá nhân có đóng góp tích cực - HS chia sẻ điều học từ hoạt động học tập dự án Hoạt động 3: Tổng kết chủ đề, chia sẻ đánh giá (18 phút) - GV đánh giá tổng kết dự án: chốt lại điểm nội dung học - Đánh giá trình làm việc thực dự án nhóm, đánh giá kết học tập theo sản phẩm P25 PHỤ LỤC Chủ đề: NƯỚC SẠCH CHO MỌI NHÀ I Quy trình lựa chọn thiết kế chủ đề Lí chọn chủ đề Trong trình sinh hoạt sản xuất, nguồn tài ngun nước đóng vai trị quan trọng tồn phát triển xã hội loài người, đặc biệt đất nước nơng nghiệp nước ta Có thể nói nước tài ngun q khơng loại tài nguyên thay Có nhiều người có em HS cho nước nguồn tài nguyên vô tận, không hết nhờ vào vịng tuần hồn nước Trái đất Tuy nhiên, thực tế nước bề mặt lục địa tập trung chủ yếu biển, đại dương (nước mặn, nước lợ cửa sông) Nước chiếm tỉ lệ nhỏ, nguồn nước cịn có nguy bị nhiễm khiến tình trạng thiếu nước sinh hoạt ngày trở nên trầm trọng Ở nhiều địa phương, người dân phải sử dụng nước ao hồ, sông suối nước nhiễm bẩn để tắm giặt, chí để nấu ăn Việc thiết kế máy lọc nước nhà giúp HS nhận thức tầm quan trọng nước từ sử dụng tiết kiệm hợp lý nguồn tài nguyên quý giá Bên cạnh giúp nâng cao kỹ cần thiết cho em giúp tiết kiệm chi phí cho hộ gia đình Xác định vấn đề chủ đề  Mục tiêu  Kiến thức: - HS biết: Cấu trúc lỗ xốp than hoạt tính - HS hiểu: Nguyên tắc hoạt động máy lọc nước  Kỹ năng: Chế tạo máy lọc nước có hiệu suất tốt  Thái độ: - Nhận thức nguồn nước dùng khan có nguy bị thu hẹp dần nhiềm Từ có ý thức bảo vệ nguồn nước sử dụng nước tiết kiệm - Thơng qua q trình tự nghiên cứu học sinh hình thành cho thân kinh nghiệm cách xử lý tình sống - Thấy vai trò quan trọng kiến thức kỹ STEM việc giải vấn đề thực tiễn, thiết kế chế tạo sản phẩm - Nhận thức cần có hiểu biết liên mơn, tích hợp sống P26 sức mạnh lĩnh vực STEM kinh tế xã hội - Giúp học sinh có hứng thú học tập với mơn Hóa học  Định hướng NL Bảng Bảng loại lực Năng lực chung Năng lực đặc thù Năng lực riêng + NL tự học tự chủ + NL ngôn ngữ + NL nhận thức hóa học + NL giao tiếp hợp tác + NL tính tốn + NL tìm hiểu giới tự + NL giải vấn đề + NL khoa học nhiên góc độ hóa học sáng tạo + NL cơng nghệ + NL vận dụng kiến thức, + NL tin học kỹ học + NL thẩm mỹ + NL thể chất  Mức độ thiết kế kỹ thuật: Thiết kế thích ứng  Các kiến thức liên quan đến môn học thuộc lĩnh vực STEM Chủ đề STEM: Nước cho nhà Khoa học (S): Nguyên tắc hoạt động máy lọc nước Công nghệ (T): Sử dụng CNTT, Internet để khai thác thông tin cần thiết Kỹ thuật (E): Kỹ thuật chế tạo máy lọc nước Tốn học (M): Tính tốn sử dụng lượng ngun vật liệu mà đạt hiệu lọc nước tốt Các nội dung kiến thức chủ đề Mơn học Tên học Bài 15: Cacbon – Hóa 11 CB Nội dung - Tính chất vật lý cacbon Bài 26: Kim loại kiềm thổ hợp - Khái niệm, tác hại cách chất quan trọng kim loại kiềm làm mềm nước cứng Hóa học thổ – Hóa 12 CB Bài 45: Hóa học vấn đề mơi - Ơ nhiễm mơi trường nước trường – Hóa 12 CB - Nhận biết mơi trường bị ô nhiễm phương pháp xử lý chất gây ô nhiễm Bài 54, 55: Vai trò nước đối - Tầm quan trọng nước P27 Sinh học với thể - Sinh học - Ơ nhiễm mơi trường nước – Bài 43: Thực hành: Quản lí sử Trách nhiệm bảo vệ nguồn dụng bền vững tài nguyên thiên nước nhiên – Sinh 12 CB Kỹ thuật chế tạo máy lọc nước Công nghệ Thách thức Đề xuất quy trình thiết kế máy lọc nước đơn giản với tiêu chí sau: - Tiêu chí 1: Hiệu suất lọc nước tốt Có thể lọc nhiều loại nước - Tiêu chí 2: Nguyên liệu rẻ, dễ tìm Chi phí thực phạm vị cho phép - Tiêu chí 3: Nước sau lọc phải khơng có mùi, khơng màu, độ pH trung tính Xác định phương pháp dạy học, hình thức tổ chức  Phương pháp dạy học: Dự án  Hình thức tổ chức: Chính khóa  Thời gian: tiết  Kỹ thuật dạy học: Kỹ thuật KWL K (know) W (want) - Cấu trúc lỗ xốp - Sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để chế tạo máy than hoạt tính L (learn) - Cách chế tạo máy lọc nước - Khái niệm, tác hại lọc nước - Nguyên tắc hoạt động cách làm mềm nước - Các giải pháp nâng cao máy lọc nước cứng hiệu suất lọc chất - Ý thức sử dụng tiết lượng nước lọc kiệm nguồn tài nguyên nước Thiết kế câu khung câu hỏi định hướng Bộ câu hỏi định hướng Câu hỏi khái quát - Nước có ảnh hưởng đến sống chúng ta? Câu hỏi học - Cần làm để giải tình trạng thiếu nước vùng đồng sông Cửu Long? Câu hỏi nội dung - Nước cứng có tác hại nào? Các cách để làm mềm nước cứng? P28 - Cách để chế tạo thiết bị lọc nước nhà? - Nguyên tắc hoạt động máy lọc nước? Giải thích cơng dụng ngun liệu đưa vào? II Chuẩn bị GV: - Giáo án, phiếu học tập HS: - Dụng cụ: Bình nước - Hóa chất: nước bẩn, cát sạch, than hoạt tính, sỏi III Tổ chức hoạt động dạy học Tiết 1: GIỚI THIỆU CHỦ ĐỀ A Thời gian: 45 phút B Mục tiêu: Sau tiết này, HS có thể: - Hồi tưởng lại kiến thức biết: + Cấu trúc mao quản ứng dụng hấp phụ than hoạt tính + Khái niệm, phân loại, tác hại cách làm mềm nước cứng - Nhận thức nguồn nước dùng hoi có nguy thu hẹp nhiễm Từ có ý thức bảo vệ nguồn nước sử dụng nước tiết kiệm - Hiểu rõ nhiệm vụ giao lập kế hoạch để thực nhiệm vụ - Đề xuất tiêu chí đánh giá nhiệm vụ học tập C Chuẩn bị: Máy vi tính, máy chiếu D Tiến trình dạy học Hoạt động Giới thiệu dự án – nêu thách thức HS (15 phút) Mở đầu (7 phút) - GV chiếu đoạn video tình trạng thiếu nước Việt Nam Link video: http://vnews.gov.vn/thuc-trang-thieu-nuoc-sach-tai-viet-nam - GV đặt câu hỏi: Nước có ảnh hưởng đến sống chúng ta? HS hoạt động cá nhân trả lời - GV nêu thách thức cho HS: Con người nhịn ăn ba tuần mà sống xót khơng uống nước 3-4 ngày Tuy nhiên, nay, tình trạng thiếu nước ô nhiễm nguồn nước ngày nghiêm trọng Vậy P29 làm để giải tình trạng thiếu nước vùng đồng sơng Cửu Long? Thảo luận nhóm, trao đổi, tổng kết (5 phút) - GV dùng kỹ thuật KWL để yêu cầu HS ghi điều biết, muốn biết muốn học nội dung phiếu học tập số phút - GV yêu cầu HS nêu ý kiến, thống kê sơ lên bảng, từ rõ mối liên hệ nội dung chương trình học chủ đề học tập Giao nhiệm vụ học tập ( phút) - GV: Nước nguồn tài nguyên quý không loại tài nguyên thay Tuy nhiên, nay, tình trạng thiếu nước nhiễm nguồn nước ngày nghiêm trọng Với vai trò giao, em giúp bạn khác lớp tìm hiểu tầm quan trọng nước sống Bên cạnh đó, em thiết kế máy lọc nước giúp khắc phục tình trạng với nguyên liệu dễ tìm chi phí thấp Nhóm 1: Chun gia Viện nghiên cứu Hóa học Nhóm 2: Bộ trưởng Tài nguyên & Môi trường - GV tổ chức chia lớp thành nhóm thơng báo thời gian dự án: tuần từ ngày … đến ngày … - GV yêu cầu HS nộp danh sách thông tin nhóm (tên thành viên, tên nhóm trưởng, tên thư kí) - GV nhắc lại nhiệm vụ học tập lần lưu ý HS nộp bảng kế hoạch phân công thực nhiệm vụ ngày Hoạt động 2: GV nêu tiến trình chủ đề (6 phút) GV chiếu slide thông báo cho HS tiến trình chủ đề học Nội dung Thời gian Yêu cầu Giới thiệu dự án – bàn giao Tiết (học lớp) - Thực phiếu học tập số nhiệm vụ Tìm hiểu kiến thức tuần sau tiết - Lập kế hoạch phân cơng giao phiếu học tập số (các nhóm chuẩn bị nhiệm vụ chi tiết nhà) P30 Báo cáo kiến thức Tiết (học lớp) - Các nhóm báo cáo với vai giao trị giao, sử dụng powerpoint, đóng vai,… Sử dụng quy trình thiết kế tuần sau học Phải đảm bảo tất kỹ thuật để thiết kế máy lọc tiết (thực thành viên lớp nước Sau tiến hành chế nhà) hiểu rõ quy trình chế tạo mà tạo máy lọc nước nhà nhóm đưa tham gia theo yêu cầu, tiêu chí mà chế tạo sản phẩm GV đề Trình bày phương án thiết kế Tiết (học lớp) - Phương án thiết kế phải tiết báo cáo, giới thiệu sản kiệm chi phí có tính khả phẩm thi - Máy lọc nước phải đạt tiêu chí nêu Chi phí: 50000 VNĐ Hoạt động 3: Đề xuất tiêu chí đánh giá (19 phút) Giao nhiệm vụ đề xuất tiêu chí đánh giá (2 phút) - GV nhấn mạnh việc thiết lập tiêu chí đánh giá quan trọng việc thực tốt nhiệm vụ học tập đánh giá công - GV yêu cầu HS suy nghĩ phút liệt kê tiêu chí đánh giá Sau thảo luận nhóm Hoạt động nhóm ( phút) - Các nhóm thảo luận liệt kê giấy tiêu chí đánh giá về: + Kiến thức + Kỹ + Thái độ Trình bày kết (3 phút) - GV mời nhóm nêu tiêu chí đánh giá Tổng kết, thống tiêu chí (9 phút) - GV lắng nghe, ghi chép đề xuất ý kiến thân - GV HS thống tiêu chí, tỉ lệ điểm mức độ cần đạt P31 Hoạt động 3: Tổng kết dặn dò (5 phút) - GV lưu ý với HS nhiệm vụ cần hoàn thành giải đáp thắc mắc HS TIẾT 2: Báo cáo hoạt động “Nước – nguồn tài nguyên vơ giá” – Giới thiệu quy trình thiết kế kỹ thuật A Thời gian: 45 phút B Mục tiêu - Giúp HS hồi tưởng khái niệm, phân loại, tác hại cách làm mềm nước cứng - Nhận thức nguồn nước dùng hoi có nguy thu hẹp nhiễm Từ có ý thức bảo vệ nguồn nước sử dụng nước tiết kiệm - Nâng cao NL thuyết trình, NL phản biện, kỹ cơng nghệ cho HS C Chuẩn bị: Máy vi tính, máy chiếu D Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Mở đầu – Tổ chức báo cáo (3 phút) - Thời gian báo cáo nhóm : phút - Thời gian đặt câu hỏi thảo luận : phút - Trong nhóm bạn báo cáo, HS lắng nghe, ghi chép khuyến khích đặt câu hỏi Câu hỏi hay cộng điểm Hoạt động 2: Tiến hành báo cáo hoạt động: “Nước – nguồn tài nguyên vô giá” (22 phút) Phiếu học tập số Câu 1: Nước thường dùng nước tự nhiên lấy từ sông, suối, hồ nước ngầm Nước tự nhiên thường chứa nhiều muối kim loại canxi, magie, sắt… Nước chứa nhiều ion Ca2+ Mg2+ gọi nước cứng Em cho biết nước cứng có loại nào, tác hại cách để làm mềm nước cứng? Câu 2: Nêu nguyên nhân gây nhiễm nguồn nước Câu 3: Tìm hiểu mối nguy hại việc sử dụng nước ô nhiễm sinh hoạt, từ đề xuất biện pháp mà em làm để khắc phục Tài liệu tham khảo: SGK Hóa học 12 (2010), Nhà Xuất Giáo Dục Việt Nam Nguyễn Thị Linh Châu, Nguy Thị Thanh Nhanh(2015), Vấn đề ô nhiễm nguồn nước Việt Nam nay, Đại học Quốc gia Hồ Chí Minh P32 Hoạt động 3: Tổng kết phần báo cáo (5 phút) - GV mời nhóm nhận xét, đánh giá Sau đó, GV tiến hành đánh giá phần báo cáo nhóm dựa tiêu chí: + Nội dung + Hình thức báo cáo + Kỹ thuyết trình (trình bày trả lời câu hỏi) Hoạt động 4: Giới thiệu Quy trình thiết kế kỹ thuật (11 phút) - GV giới thiệu giải thích bước quy trình thiết kế kỹ thuật (đã nêu mục 1.2.3) - GV hướng dẫn HS sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để chế tạo sản phẩm Hoạt động 5: Dặn dò (4 phút) - GV nhắc nhở HS thực nhiệm vụ học tập giải đáp thắc mắc HS P33 TIẾT 3: TRÌNH BÀY PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ - BÁO CÁO SẢN PHẨM A Thời gian: 45 phút B Mục tiêu Giúp HS: - Mô tả thiết kế máy lọc nước nhà giới thiệu sản phẩm cách sáng tạo - Nắm cấu tạo, tính chất hấp phụ than hoạt tính sử dụng tính chất để thiết kế máy lọc nước nhà - Lựa chọn giải pháp tối ưu để thiết kế sản phẩm - Hình thành NL sáng tạo (tư phản biện, tư logic, biện chứng), NL sử dụng CNTT ngoại ngữ, NL thực hành C Chuẩn bị: Máy vi tính, máy chiếu D Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Mở đầu – Tổ chức báo cáo (3 phút) - Thời gian báo cáo nhóm: phút - Thời gian đặt câu hỏi thảo luận: phút - Trong nhóm bạn báo cáo, HS lắng nghe, ghi chép khuyến khích đặt câu hỏi Câu hỏi hay cộng điểm - Nội dung báo cáo : + Bản thiết kế máy lọc nước nhà + Giới thiệu sản phẩm nhóm + Nêu khó khăn mà nhóm trải qua cách nhóm giải khó khăn + Ưu điểm máy lọc nước mà nhóm chế tạo + Các hạn chế mà nhóm mong muốn khắc phục Hoạt động 2: Tiến hành báo cáo phiếu học tập số (24 phút) Phiếu học tập số Câu 1: Tìm hiểu cấu trúc mao quản ứng dụng hấp phụ than hoạt tính Câu 2: Em tiến hành thiết kế chế tạo máy lọc nước đơn giản nhà Tài liệu tham khảo: Đồ án quản lý sản xuất công nghiệp (2013), Lập kế hoạch sản xuất máy lọc P34 nước gia đình, Đại học kỹ thuật cơng nghiệp Thái Ngun https://blog.adayroi.com/7-cach-lam-may-loc-nuoc-mini-tu-che-tai-nha-de- uong- d4782 - Các nhóm tiến hành báo cáo theo vai trò giao - GV sử dụng phiếu đánh giá để đánh giá sản phẩm phần trình bày HS - Các nhóm thảo luận, rút kinh nghiệm trình làm dự án, đề nghị khen thưởng cá nhân có đóng góp tích cực - HS chia sẻ điều học từ hoạt động học tập dự án Hoạt động 3: Tổng kết chủ đề, chia sẻ đánh giá (18 phút) - GV đánh giá tổng kết dự án: chốt lại điểm nội dung học Đánh giá trình làm việc thực dự án nhóm, đánh giá kết học tập theo sản phẩm P35 ... học lớp 12 trung học phổ thơng theo mơ hình Giáo dục STEM Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng tốt giảng E – learning dạy học Hoá học lớp 12 trung học phổ thơng theo mơ hình Giáo dục STEM phát triển... tài: ? ?Thiết kế giảng E – learning dạy học Hóa học lớp 12 trung học phổ thơng theo mơ hình Giáo dục STEM? ?? mong muốn đóng góp vào q trình nâng cao chất lượng dạy – học trường trung học phổ thông. .. Dạy học môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM Đây hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu nhà trường Theo cách này, học, hoạt động giáo dục STEM triển khai q trình dạy học mơn học STEM tiếp