Thiết kế chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng cho học sinh khi dạy học bài phân bón hóa học

MỤC LỤC Nội dung PHẦN I – ĐẶT VẤN ĐỀ Trang Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu 5 Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài PHẦN II: NỘI DUNG A CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Năng lực 1.1 Năng lực 1.2 Năng lực vận dụng kiến thức kĩ học Dạy học theo định hướng phát triển lực 2.1 Khái niệm 2.2 Đặc điểm dạy học định hướng phát triển lực Giáo dục STEM 3.1 Khái niệm 3.2 Mục tiêu giáo dục STEM 3.3 Đặc điểm giáo dục STEM 10 3.4 Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM 10 3.5 Mối liên hệ tương tác lĩnh vực giáo dục STEM 10 3.6 Định hướng giáo dục STEM Chương trình Giáo dục phổ thơng 2018 10 Khảo sát thực trạng giáo dục STEM số trường THPT huyện Anh Sơn 11 Thiết kế chủ đề giáo dục STEM 14 5.1 Nguyên tắc thiết kế 14 5.2 Cơ sở thiết kế 16 5.3 Quy trình thiết kế 17 B THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN 17 NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG CHO HỌC SINH KHI DẠY HỌC BÀI ‘‘ PHÂN BÓN HÓA HỌC ’’ – HĨA HỌC 11 BAN CƠ BẢN Lí chọn chủ đề 17 Mục tiêu chủ đề 18 2.1 Kiến thức, kĩ 18 2.2 Phát triển phẩm chất 18 2.3 Phát triển lực 19 Kiến thức STEM chủ đề 19 Nguyên liệu để thực 19 Thiết kế nhiệm vụ học tập 19 Câu hỏi định hướng hoạt động học tập 20 Kế hoạch thực chủ đề 20 Tổ chức hoạt động dạy học thiết kế sản phẩm 20 C HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI 39 PHẦN III KẾT LUẬN 42 Đóng góp đề tài 42 Hướng dẫn áp dụng đề tài 42 Kiến nghị, đề xuất 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 PHỤ LỤC 46 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG SÁNG KIẾN Nội dung Viết tắt Trung Học Phổ Thơng THPT Học Sinh HS Giáo viên GV Phương trình phản ứng PTPƯ Kế hoạch dạy học KHDH Kỹ KN Giáo dục đào tạo GDĐT Bảo toàn khối lượng BTKL Bảo toàn điện tịch BTĐT Sách giáo khoa SGK Dạy học dự án DHDA Chủ đề dạy học CĐDH Năng lực NL Phương pháp dạy học PPDH Phát triển lực PTNL S: Science (Khoa học), T: Technology (Công nghệ), E: Engineering (Kĩ thuật), M: Mathematics (Toán học) STEM Sách giáo khoa SGK Phương pháp PP Trung bình TB Trung học phổ thông THPT Vận dụng kiến thức VDKT PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Trong Nghị số 29 Hội nghị lần thứ Ban Chấp hành Trung ương Đảng (Khoá XI) xác định nội dung đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo với định hướng sau: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc; tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực; chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học; đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học” Để thực định hướng nêu trên, trường THPT bước đổi nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học kiểm tra đánh giá theo định hướng lực người học, nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, đáp ứng nguồn nhân lực phục vụ nghiệp cơng nghiệp hố, đại hố đất nước, đáp ứng yêu cầu hội nhập quốc tế Đồng thời, trước xu hướng phát triển cách mạng 4.0, ngày 4/7/2017 thủ tướng phủ ban hành thị số 16/CT-TTg tăng cường lực tiếp cận cách mạng công nghiệp lần thứ Thủ tướng đặt giải pháp cho ngành giáo dục sau: thay đổi mạnh mẽ sách, nội dung, phương pháp giáo dục dạy nghề nhằm tạo nguồn nhân lực có khả tiếp cận 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… nhằm tạo nguồn lao động đáp ứng yêu cầu cách mạng Công nghiệp lần thứ đưa Việt Nam trở thành quốc gia Cơng nghiệp hóa, đại hóa hội nhập quốc tế sâu rộng Với tinh thần học hỏi, mạnh dạn đổi phương pháp dạy học, mong muốn giúp học sinh hình thành phát triển lực, biết vận dụng kiến thức học vào giải vấn đề thực tiễn đồng thời giúp học sinh hứng thú vấn đề nghiên cứu khoa học, chọn đề tài ‘‘Thiết kế chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức kỹ cho học sinh dạy học ‘‘ Phân bón hóa học’’ – Hóa học 11CB’’ với mục đích chuyển hóa kiến thức, kỹ năng, thái độ thành lực hết truyền cảm hứng học tập, phát triển lực vận dụng kiến thức kỹ học vào thực tiễn sống Với đề tài này, tơi mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy, học cho học sinh THPT cách thể nhận thức vấn đề đổi giáo dục Mục đích nghiên cứu Thiết kế chủ đề giáo dục STEM dạy học ‘‘ Phân bón hóa học’’ – Hóa học 11CB nhằm nâng cao liên hệ lý thuyết thực tiễn người học góp phần thực có hiệu đổi phương pháp dạy học Phát huy tính tích cực, chủ động, phát triển phẩm chất lực người học, đồng thời hạn chế áp đặt, truyền thụ kiến thức chiều người dạy Nghiên cứu phương pháp tổ chức, hỗ trợ người học tự lực tích cực lĩnh hội tri thức, khả giải vấn đề, khả giao tiếp, khả làm việc nhóm, phát triển lực chuyên biệt môn Nhiệm vụ nghiên cứu Trên sở mục đích nghiên cứu, đề tài xác định nhiệm vụ sâu nghiên cứu làm rõ: - Dạy học theo định hướng phát triển lực - Dạy học STEM - Thiết kế chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức kỹ cho học sinh dạy học ‘‘ Phân bón hóa học’’ – Hóa học 11CB - Tiến hành thực nghiệm, thử nghiệm đơn vị công tác đơn vị khác - Khảo nghiệm kết thử nghiệm đề tài thông qua lấy ý kiến đồng nghiệp học sinh Phạm vi nghiên cứu - Áp dụng học sinh khối 11– ban đơn vị công tác, năm học 2020 - 2021 - Thiết kế chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức kỹ cho học sinh dạy học ‘‘Phân bón hóa học’’ – Hóa học 11CB Phương pháp nghiên cứu Trong đề tài này, tiến hành phương pháp nghiên cứu sau: Phương pháp nghiên cứu tài liệu; phương pháp chuyên gia; phương pháp quan sát; phương pháp thực nghiệm sư phạm; phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động (thông qua tập, kiểm tra học sinh); phương pháp phân tích, tổng hợp; phương pháp thống kê Những đóng góp đề tài Đề tài góp phần định hướng dạy học số chủ đề Hóa học Vơ THPT theo định hướng phát triển lực học sinh tiếp cận với giáo dục STEM Đề tài áp dụng dạy học theo định hướng thực tiễn, góp phần kích thích hứng thú học tập mơn hóa học học sinh, đưa mơn hóa học trở với thực tiễn đời sống, giúp học sinh có trải nghiệm có ý nghĩa Đề tài hình thành phát triển lực toàn diện, vận dụng linh hoạt kiến thức học vào thực tiễn lao động sản xuất địa phương, từ đó, hình thành kỹ sống, rèn luyện nâng cao lực (nhất lực giải vấn đề lực nghiên cứu khoa học) phát triển phẩm chất cần thiết PHẦN II: NỘI DUNG A CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Năng lực 1.1 Năng lực 1.1.1 Khái niệm lực - “Năng lực thuộc tính tích hợp nhân cách, tổ hợp đặc tính tâm lý cá nhân, phù hợp với yêu cầu hoạt động xác định, đảm bảo cho hoạt động có kết tốt đẹp” - “Năng lực HS khả làm chủ hệ thống kiến thức, kỹ năng, thái độ phù hợp với lứa tuổi vận hành (kết nối) chúng cách hợp lý vào thực thành công nhiệm vụ học tập, giải hiệu vấn đề đặt cho em” Như vậy, nhìn nhận cách tổng qt, lực gắn với khả thực hiện, nghĩa phải biết làm không dừng lại hiểu Hành động “làm” lại gắn với yêu cầu cụ thể kiến thức, kĩ năng, thái độ để đạt kết 1.1.2 Cấu trúc lực - Về chất: NL khả chủ thể kết hợp linh hoạt có tổ chức hợp lí kiến thức kĩ với thái độ, động nhằm đáp ứng yêu cầu phức tạp hoạt động đảm bảo cho hoạt động đạt kết tốt tình định - Về mặt biểu hiện: NL biểu biết sử dụng kiến thức, kĩ năng, thái độ giá trị động tình có thực khơng phải tiếp thu tri thức rời rạc, tách rời tình thực, tức thể hành vi, hành động sản phẩm,… quan sát được, đo đạc - Về thành phần: NL cấu thành thành tố kiến thức, kĩ năng, thái độ, giá trị, tình cảm động cá nhân, tư chất 1.1.3 Các lực chuyên biệt cần hình thành phát triển cho học sinh dạy học Hóa học a Năng lực sử dụng ngơn ngữ hóa học - Năng lực sử dụng biểu tượng hóa học: Học sinh nghe hiểu nội dung thuật ngữ hóa học, danh pháp hóa học biểu tượng hóa học (kí hiệu, hình vẽ, mơ hình cấu trúc phân tử chất, liên kết hóa học…) - Năng lực sử dụng thuật ngữ hóa học: Viết biểu diễn CTHH hợp chất vô hữu cơ, dạng công thức (CTPT, CTCT…), đồng đẳng, đồng phân… - Năng lực sử dụng danh pháp hóa học: Hiểu rút quy tắc đọc tên đọc tên theo danh pháp khác hợp chất hữu Trình bày thuật ngữ hóa học, danh pháp hóa học hiểu ý nghĩa chúng Vận dụng ngơn ngữ hóa học tình b Năng lực tính tốn - Tính tốn theo khối lượng chất tham gia tạo thành sau phản ứng: Vận dụng thành thạo phương pháp bảo toàn (BTKL, BTĐT, bảo tồn electron việc tính tốn giải tốn hóa học - Tính tốn theo mol chất tham gia tạo thành sau phản ứng: Xác định mối tương quan chất hóa học tham gia vào phản ứng với thuật toán để giải với dạng tốn hóa học đơn giản c Năng lực thực hành hóa học - Năng lực tiến hành thí nghiệm, sử dụng thí nghiệm an tồn - NL quan sát, mơ tả , giải thích tượng thí nghiệm rút kết luận - NL xử lý thơng tin liên quan đến thí nghiệm d Năng lực giải vấn đề thông qua mơn hóa học - Phân tích tình học tập mơn hóa học; Phát nêu tình có vấn đề học tập mơn hóa học; - Xác định biết tìm hiểu thông tin liên quan đến vấn đề phát chủ đề hóa học; - Đề xuất giải pháp giải vấn đề phát - Lập kế hoạch để giải số vấn đề đơn giản - Thực kế hoạch đề có hỗ trợ GV - Thực giải pháp giải vấn đề nhận phù hợp hay không phù hợp giải pháp thực - Đưa kết luận xác ngắn gọn e Năng lực vận dụng kiến thức hố học vào sống - Có lực hệ thống hóa kiến thức - Năng lực phân tích tổng hợp kiến thức hóa học vận dụng vào sống thực tiễn - Năng lực phát nội dung kiến thức hóa học ứng dụng vấn để lĩnh vực khác - Năng lực phát vấn đề thực tiễn sử dụng kiến thức hóa học để giải thích - Năng lực độc lập sáng tạo việc xử lý vấn đề thực tiễn 1.2 Năng lực vận dụng kiến thức kĩ học 1.2.1 Khái niệm lực vận dụng kiến thức ‘‘Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn khả hệ thống hóa phân loại kiến thức, hiểu rõ đặc điểm, nội dung thuộc tính loại kiến thức để lựa chọn kiến thức phù hợp với tượng, tình cụ thể xảy sống, tự nhiên xã hội’’ 1.2.2 Các thành tố lực vận dụng kiến thức Cũng loại lực khác, NLVDKT cấu thành bởi: - Hệ thống kiến thức mà người học có - Khả quan sát, phân tích tình - Khả tìm giải pháp để giải tình - Xây dựng kế hoạch để giải tình - Thực kế hoạch, rút kinh nghiệm 1.2.3 Các biểu lực vận dụng kiến thức Theo chúng tôi, NLVDKT HS THPT với biểu sau: - Nêu kiến thức tình cần giải - Phân tích tình huống; phát vấn đề đặt tình - Lập kế hoạch để giải tình đặt - Xác định biết tìm hiểu thơng tin liên quan đến tình - Đưa giải pháp giải tình - Đặt tình mới, trao đổi với bạn bè, thầy tiến hành giải tình - Bước đầu nghiên cứu khoa học 1.2.4 Một số biện pháp phát triển lực vận dụng kiến thức cho học sinh - Trước hết, giáo viên cần trang bị cho học sinh tảng kiến thức cách vững Đưa tình để học sinh vận dụng kiến thức theo cấp độ từ dễ đến khó, tăng cường tình gắn liền với bối cảnh cụ thể (thực tiễn đời sống, thí nghiệm thực hành), tăng cường câu hỏi mở, câu hỏi yêu cầu học sinh sử dụng kiến thức nhiều bài, nhiều lĩnh vực, câu hỏi tích hợp - Tạo điều kiện cho HS tự đưa tình cần giải cho bạn nhóm, lớp - Khuyến khích học sinh lập nhóm, tìm hiểu, nghiên cứu số vấn đề mang tính thực tế, cấp thiết: lập kế hoạch, thực nghiệm, báo cáo kết (dù thành công hay thất bại) Dạy học theo định hướng phát triển lực 2.1 Khái niệm Dạy học theo định hướng phát triển lực mơ hình dạy học nhằm phát triển tối đa lực người học, đó, người học tự hồn thành nhiệm vụ nhận thức tổ chức, hướng dẫn người dạy Quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học nguyên lý: - Học đôi với hành; - Lý luận gắn với thực tiễn; - Giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình giáo dục xã hội 2.2 Đặc điểm dạy học định hướng phát triển lực - Lấy người học làm trung tâm - Mục tiêu dạy học tập trung vào vận dụng kiến thức, kỹ quan sát đánh giá - Nội dung học tập thiết thực, bổ ích gắn với tình thực tiễn - Phương pháp dạy học định hướng hoạt động, thực hành, sản phẩm, hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học - Tăng cường dạy học giải vấn đề thực tiễn - Đánh giá tự đánh giá tiến hành dạy học Giáo dục STEM 3.1 Khái niệm STEM viết tắt từ tiếng Anh: Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Math (Toán học) Giáo dục STEM trang bị cho người học kiến thức kĩ liên quan đến lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Toán học Các kiến thức kĩ lồng ghép, tích hợp bổ trợ cho giúp HS phát triển NLGQVĐ, tạo sản phẩm sống ngày STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Tốn học), thường sử dụng bàn đến sách phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật Tốn học quốc gia Thuật ngữ lần giới thiệu Quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001 3.2 Mục tiêu giáo dục STEM - Thứ nhất: Đưa trải nghiệm sáng tạo vào trình học tập Học sinh học sở dự án, giao nhiệm vụ theo dự án, từ phát huy tối đa khả tư sáng tạo ứng dụng kiến thức khoa học vào sống Bên cạnh kiến thức khoa học, học sinh thấm dần thói quen tư duy, nhìn nhận đánh giá tượng, kiện cách logic - Thứ 2: Đem lại hứng thú học tập Nhiệm vụ giao cho học sinh phải đủ hấp dẫn để kích thích trí sáng tạo tị mị Để đạt điều này, ngồi thiết kế giảng người giáo viên STEM đóng vai trị vơ quan trọng, giúp trì hứng thú học tập học sinh trình học tập Vì vậy, cách thức truyền tải kiến thức hướng dẫn học sinh lớp giáo viên phải đào tạo thật - Thứ 3: Ở cách đánh giá lực học sinh Thay thi định kết học tập cá nhân, giáo dục STEM đánh giá tiến nhóm theo q trình Trong đó, học sinh cọ xát, tranh luận, bảo vệ ý kiến thân tạo thói quen hợp tác với thành viên nhóm Có thể hiểu, giáo dục STEM trang bị cho HS kĩ phù hợp để phát triển kỉ 21: Tư phản biện kĩ VDKT, GQVĐ, kỹ trao đổi cộng tác, tính sáng tạo kĩ phát triển, văn hóa cơng nghệ thơng tin truyền thông, kĩ làm việc theo dự án kĩ thuyết trình Những HS học theo cách tiếp cận giáo dục STEM có ưu bật như: kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ toán học chắn, khả sáng tạo, tư logic, hiệu suất học tập làm việc vượt trội có hội phát triển kĩ mềm tồn diện khơng gây cảm giác nặng nề, tải HS 3.3 Đặc điểm giáo dục STEM - Quan tâm đến mơn Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật Tốn học - Tích hợp bốn lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật Tốn học - Tích hợp từ hai lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật Tốn học trở lên - Học thơng qua thực hành: Giáo dục STEM không cung cấp cho HS kiến thức mặt lí thuyết mà cịn tạo hội cho HS trải nghiệm, vận dụng kiến thức học để giải vấn đề sống gắn với bối cảnh thực tiễn thông qua phát triển NL đặc biệt NLVDKT, NLGQVD 3.4 Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM - Đảm bảo giáo dục toàn diện: - Nâng cao hứng thú học tập môn STEM: - Kết nối trường học với cộng đồng: - Hướng nghiệp, phân luồng: 3.5 Mối liên hệ tương tác lĩnh vực giáo dục STEM 10 - Các nhóm đánh giá thực dự án việc thực dự án, nhóm, báo cáo sản phẩm đánh giá sản phẩm nhóm theo nhóm phiếu đánh giá số phụ lục GV: - Tổ chức, hướng dẫn học sinh nhóm báo cáo, trình bày sản phẩm thảo luận - Hướng dẫn HS đánh giá chấm điểm cho trình thực dự án theo phiếu số 1, số số phụ lục Tổ chức cho học sinh báo cáo sản phẩm (1 tiết – 45 phút) Tổ chức hoạt động dạy học Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung cần đạt Hoạt động 1: Báo cáo sản phẩm đánh giá sản phẩm (1) GV dẫn dắt vấn đề cho (2) Đại diện nhóm báo học sinh tiến hành báo cáo cáo sản phẩm nhóm -Trình bày kích thảo luận: (3) HS nhóm khác lắng cỡ, chất liệu tạo nên nghe thuyết trình dụng cụ để tiến hành ghi chép lại thông tin thử nghiệm tạo sản đặt câu hỏi phẩm (5) Nhóm báo cáo trả lời câu hỏi nhóm - Trình bày khác thơng số dung dịch (4) Sau nhóm báo cáo thủy canh pha từ xong, GV yêu cầu học loại phân bón hóa học sinh nhóm khác đưa dùng để thử nghiệm câu hỏi cho nhóm (7) Các nhóm đánh giá lẫn trồng rau báo cáo sản phẩm - Trình trình (6) GV nhận xét nhóm theo phiếu đánh giá theo dõi phát triển thuyết trình sản phẩm (Theo phiếu số phụ lục 4) điều nhóm chỉnh q trình (8) GV đặt câu hỏi liên hệ theo dõi để phát thực tiễn cho nhóm, (có SP Powerpoint triển tốt yêu cầu nhóm trả lời: HS kèm theo) Câu hỏi: - Nghiên cứu điều Tại trời rét đậm chỉnh thiết kế để không nên bón phân đạm? sản phẩm tốt Tại dùng tro bón cho trồng? +Tuyên dương nhóm, cá nhân làm việc hiệu + Gợi mở việc tìm hiểu kiến thức mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho HS Hoạt động 2: Kiểm tra, đánh giá - GV: Phát đề kiểm tra - Làm kiểm tra kiến HS nắm vững kiến yêu cầu HS làm (Thời thức thức học để vận 38 gian 15 phút) (Đề kiểm tra phụ lục 5) dụng làm tốt kiểm tra Hoạt động 3: Luyện tập, mở rộng, nâng cao Câu hỏi liên hệ thực tế qua dạy “Phân bón hóa học” lớp 11 Câu 1: Tại khơng bón phân đạm cho đất chua? Câu 2: Tại khơng bón vôi đạm amoni (NH 4NO3, NH4Cl) lúc? Câu 3: Tại tưới nước giải (nước tiểu) cho trồng, xanh tốt? Câu 4: Hiện phân đạm loại phân bón hố học dùng phổ biến để bón cho rau xanh, cần có lưu ý sử dụng loại phân bón ? Câu 5: Tại số ngư dân dùng phân đạm ure để bảo quản hải sản đánh bắt biển? Hải sản bảo quản có ảnh hưởng đến sức khoẻ người tiêu dùng? Câu 6: Tại phân lân nung chảy phù hợp với đất chua? Câu 7: Giải thích câu ca dao: ‘‘Lúa chiêm lấp ló đầu bờ Hễ nghe tiếng sấm phất cờ mà lên’’ Một số hình ảnh sản phẩm chủ đề STEM HS thực sau tiết HS báo cáo sản phẩm HS báo cáo sản phẩm 39 Hạt giống nảy mầm sau ngày Kiểm tra, theo dõi phát triển Sau ngày, giống mầm Kiểm tra, theo dõi phát triển 40 Kiểm tra, theo dõi phát triển Kiểm tra, theo dõi phát triển Cây phát triển sau ngày Cây phát triển sau ngày Cây rau phát triển tốt sau 18 ngày Cây rau phát triển tốt sau 18 ngày C HIỆU QUẢ CỦA ĐỀ TÀI Sau thời gian áp dụng đề tài trường THPT Anh Sơn năm học 20202021, tiến hành khảo sát học sinh lớp 11A1, 11B (là lớp thực nghiệm) lớp 11A2 (là lớp đối chứng), thu kết quả: - Kết lớp thực nghiệm: Bảng 1: Mức độ hứng thú HS lớp TN sau học xong chủ đề (Lớp 11A1-Số HS 40 em, 11B: 39 em) 41 Rất đồng ý (%) Đồng ý (%) Không đồng ý (%) Rất không đồng ý (%) Em hiểu biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn 45/79 (56,96%) 23/79 (29,11%) 8/79 (10,13%) 3/79 (3,80%) Em thực hành nhiều so với tiết học thông thường 43/79 (54,43%) 28/79 35,44%) 7/79 (8,86%) 4/79 (5,06%) Em trao đổi, giao tiếp hợp tác với bạn bè tốt 50/79 (63,29%) 26/79 (32,91%) 4/79 (5,06%) 3/79 (3,80%) Bài học giúp em phát triển khả phát giải vấn đề Em tham gia có hiệu vào xây dựng sản phẩm chủ đề 42/79 (53,16%) 43/79 (54,43%) 25/79 (31,64%) 26/79 (32,91%) 7/79 (8,86%) 5/79 (6,33%) 5/79 (6,33%) 5/79 (6,33%) Em cảm thấy u thích mơn Hóa học 48/79 (60,76%) 23/79 (29,11%) 8/79 (10,13%) 0/79 (0,00%) Bảng 2: Mức độ nắm kiến thức HS sau kiểm tra thường xuyên >,= điểm Lớp 6,5 – điểm – 6,5 điểm Dưới điểm Số lượng HS đạt Số lượng HS đạt Số lượng HS đạt Sĩ số Số lượng HS đạt Tỉ lệ % Tỉ lệ % Tỉ lệ % Tỉ lệ % 11A1 40 11 227,5% 19 47,5% 20% 5,00% 11B 39 220,51% 18 46,15% 17,95% 15,38% - Kết lớp đối chứng: Bảng 1: Mức độ hứng thú HS sau học xong phân bón hóa học theo phương pháp truyền thống (Lớp 11A2: 40 em) Rất đồng ý (%) Em hiểu biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn 7/40 (17,5%) Em thực hành nhiều so với tiết học thông thường Em trao đổi, giao tiếp hợp tác với bạn bè tốt 10/40 (25%) 6/40 (15%) Bài học giúp em phát triển khả phát giải vấn đề 10/40 (25%) Đồng ý (%) 9/40 (22,50%) Không đồng ý(%) Rất không đồng ý (%) 16/40 (40,0%) 8/40 (20,0%) 6/40 (15%) 9/40 (22,5%) 18/40 (45%) 16/40 (40%) 6/40 (15%) 9/40 (22,5%) 8/40 (20%) 19/40 (47,5%) 3/40 (7,5%) 42 Em cảm thấy u thích mơn Hóa học 9/40 (22,5%) 10/40 (25%) 15/40 (37,5%) 6/40 (15%) Bảng 2: Mức độ nắm kiến thức HS sau kiểm tra thường xuyên >,= điểm Lớp 11A2 Sĩ số 40 Số lượng HS đạt Tỉ lệ % 5% 6,5 – điểm – 6,5 điểm Số lượng HS đạt Số lượng HS đạt Tỉ lệ % 20% 12 Dưới điểm Tỉ lệ % 30% Số lượng HS đạt 18 Tỉ lệ % 45% Kết thống kê cho thấy có chênh lệch rõ rệt tỷ lệ chất lượng lớp thực nghiệm lớp đối chứng: Lớp áp dụng đề tài có chất lượng cao so với lớp áp dụng cách dạy học truyền thống Từ kết khảo sát trên, nhận thấy hiệu việc triển khai đề tài sau: Thứ nhất, giúp hình thành phát triển lực toàn diện hơn: - Phát triển lực tự học, tính sáng tạo: Qua thực dự án học sinh xây dựng ý tưởng hay thể rõ sản phẩm Powerpoint nhóm Ngồi em cịn sáng tạo tìm video phù hợp với dự án nhóm để trình chiếu giúp tiết học trở nên sinh động hấp dẫn Đồng thời qua video em có thêm kiến thức, kỹ để vận dụng vào việc học tập Học sinh tìm kiếm khai thác thông tin từ sách giáo khoa, mạng internet,… chọn lọc xử lý thông tin, biến kiến thức thành kiến thức - Phát triển lực hợp tác: Trong làm việc nhóm, HS phân công nhiệm vụ phù hợp với cá nhân nhóm Các em có giúp đỡ phối hợp với hiệu để dự án tiến hành kế hoạch Đồng thời nhóm cịn học hỏi lẫn trình thực dự án, có thi đua nhóm tạo khơng khí học tập sôi - Phát triển lực ứng dụng cơng nghệ thơng tin: Với HS 12 việc tìm kiếm khai thác mạng internet, sử dụng máy tính, máy quay, máy ảnh, …các em sử dụng thành thạo hồn thành báo cáo powerpoint trình chiếu ấn tượng Rất nhiều HS có điện thoại thơng minh, mạng internet phát triển nên việc ghi lại hình ảnh, quay video, việc tìm kiếm thơng tin dễ dàng với em HS - Phát triển lực sử dụng ngơn ngữ: Nhìn chung học sinh sử dụng ngơn ngữ để trình bày báo cáo Powerpoint cách hợp lý logic Trong nhóm có cách vào thuyết trình ấn tượng để lại dấu ấn lớp - Phát triển lực đánh giá: Qua trình theo dõi báo cáo dự án học sinh hình thành kỹ tự đánh giá dự án nhóm mình, đánh giá dự án nhóm khác cách khách quan xác Thứ hai, nâng cao tinh thần học tập học sinh: Khi giao nhiệm vụ, nhóm học sinh có hội để tự khẳng định thân nên em phấn chấn tâm thực hồn thành tốt nhiệm vụ 43 Thứ ba, nâng cao tinh thần học tập lớp: Khi bạn lớp trình bày giảng, học sinh cảm thấy tiếp thu nhẹ nhàng, lạ thích thú, giúp tiết học trở nên sơi tích cực hơn, lượng kiến thức lĩnh hội nhiều Thứ tư, giúp học sinh bồi đắp tâm hồn, hình thành nhân cách, khơi dậy ý thức trách nhiệm công dân với đất nước… Thứ năm, kết học tập thái độ học tập môn nâng cao, HS rèn luyện, nâng cao kỹ sống vận dụng kiến thức học vào đời sống thực tiễn Qua dạy đề tài, học sinh nhận thức tầm quan chủ đề sống học tập Qua dự án, em trải nghiệm để hiểu biết lẫn nhau, hiểu biết môn học, hiểu biết Tất giúp em trưởng thành trọng học tập sống 44 PHẦN III KẾT LUẬN Đóng góp đề tài 1.1 Tính Đề tài dạy học chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức kỹ học sinh vào thực tiễn hiệu quả, mẻ mà chưa có sách giáo khoa Hóa học 11 hay tài liệu tham khảo dùng cho mơn Hóa học 11 đề cập trình bày Trên sở dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh tiếp cận với giáo dục STEM nhằm hình thành phát triển lực tồn diện, vận dụng linh hoạt kiến thức học vào thực tiễn lao động sản xuất địa phương, thiết kế chủ đề giáo dục STEM: “Trồng dung dịch thủy canh từ phân bón hóa học” thực tổ chức dạy học chủ đề, qua hình thành kỹ sống, rèn luyện nâng cao lực (nhất lực giải vấn đề lực nghiên cứu khoa học) đồng thời phát triển phẩm chất cần thiết cho HS 1.2 Tính khoa học Sáng kiến kinh nghiệm phù hợp với Nghị Hội nghị lần thứ Ban chấp hành trung ương (Khoá XI) đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo tập trung đổi phương pháp dạy học, giúp học sinh phát triển toàn diện thể chất, trí tuệ, tinh thần đạo đức phù hợp với thị 16/CT-TTg ngày 04/05/2017 thủ tướng phủ việc tăng cường lực tiếp cận cách mạng công nghiệp lần thứ Sáng kiến kinh nghiệm triển khai sở lý luận thực tiễn vững chắc, có tính cụ thể, rõ ràng, xác, khách quan cao Sáng kiến trình bày theo cấu trúc quy định giành cho đề tài nghiên cứu khoa học Sáng kiến giải vấn đề cách rõ ràng mạch lạc Mọi vấn đề lập luận chặt chẽ, có sở, có tính thuyết phục cao 1.3 Tính hiệu 1.3.1 Đối với học sinh Thứ nhất, tiến hành dạy học chủ đề giáo dục STEM giúp học sinh hình thành, rèn luyện phát triển lực cần thiết Biết vận dụng kiến thức vào đời sống thực tiễn, biết định hướng lựa chọn nghề nghiệp cho thân phù hợp với tình hình lao động-sản xuất địa phương Học sinh hứng thú u thích mơn Hóa học Thứ hai, qua dạy học chủ đề giáo dục STEM, giáo viên người định hướng, tổ chức, tư vấn, giám sát, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho học sinh thực 45 hoạt động học tập, phát triển lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn Học sinh người tham gia hoạt động cần tiến hành để giải vấn đề, lựa chọn nguồn liệu, thu thập liệu từ nguồn khác đó, tổng hợp, phân tích để thực nhiệm vụ học tập dự án đồng thời rèn luyện phát triển lực cho học sinh Ngồi học sinh vận dụng kiến thức học để giải vấn đề xảy thực tế, tư vấn, giúp đỡ gia đình, tuyên truyền trình lao động, sản xuất Và giúp em định hướng nghề nghiệp phù hợp tương lai 1.3.2 Đối với giáo viên Thứ nhất, tơi góp phần tích cực vào dạy học số chủ đề giáo dục STEM chương trình Hóa học phổ thơng cho học sinh trường THPT Trong trình dạy học sử dụng phương pháp kỹ thuật dạy học tích cực đồng thời kết hợp với giáo dục STEM giúp người học phát triển lực cần thiết Thứ hai, phần gạt bỏ băn khoăn, trăn trở để phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo phát triển lực, vận dụng kiến thức học vào thực tiễn Giúp học sinh "hứng thú-u thích" mơn Hóa học Thứ ba, trình dạy học chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức kỹ cho học sinh thân tìm hứng thú trình dạy, từ kết dạy học khả quan 1.4 Tính ứng dụng thực tiễn - Nội dung đề tài phù hợp với thực tiễn dạy học chương trình Hóa học 11 - THPT Việc triển khai nội dung tích hợp nhẹ nhàng, logic, khơng áp đặt - Đề tài triển khai, kiểm nghiệm hai năm học cho học sinh lớp 11 trường THPT Anh Sơn Đề tài sáng kiến kinh nghiệm có khả áp dụng phạm vi rộng dễ thực thi cho tất nhà trường THPT địa bàn huyện Anh Sơn tỉnh Nghệ An nói riêng phạm vi nước nói chung Hướng dẫn áp dụng đề tài Thứ nhất, việc dạy học số chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức kỹ cho học sinh cần vận dụng PPDH-KTDH tích cực để phát triển lực học sinh đòi hỏi phải tổ chức hoạt động học tập đa dạng, phong phú giúp học sinh tích cực sáng tạo q trình học Ngồi hoạt động phải tổ chức lớp, lớp, trường, trường, nhà cộng đồng, đặc biệt quan tâm đến hoạt động thực hành ứng dụng kiến thức học vào sống sau Thứ hai, phải hình dung tiến trình dạy học chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức kỹ cho học sinh để chuẩn bị trước cách xử lý tình nhằm hướng dẫn, giúp đỡ em q trình hồn 46 thành sản phẩm Giáo viên phải thường xuyên quan tâm, hỏi han, động viên, khuyến khích điều chỉnh q trình hoạt động nhóm em kịp thời Thứ ba, cần linh hoạt vận dụng tuỳ thuộc vào điều kiện cụ thể đối tượng HS để phát huy tối đa khả tự học, tự vận dụng liên hệ thực tiễn với em cách đơn giản hiệu Thứ tư, ln có q trình tự đánh giá đánh giá lẫn em HS nhóm nhóm thực dự án học tập Giáo viên ý lắng nghe để tổng hợp ý kiến, kiến thức cho điểm xác, khách quan Cuối cùng, áp dụng cần rút kinh nghiệm qua việc quan sát, ghi chép hoạt động GV HS để có kế hoạch cho hoạt động cách hiệu Kiến nghị, đề xuất - Giáo viên cần chủ động việc tiếp cận chủ đề giáo dục STEM dạy học - Tích cực cho học sinh tham gia thi liên quan đến chủ đề dạy học, liên môn,… mà phát động - Sở giáo dục đào tạo Nghệ An cần tăng cường đào tạo bồi dưỡng giáo viên (đặc biệt giáo viên dạy mơn Hóa học) đổi phương pháp dạy học, ứng dụng CNTT trình giảng dạy,… cách thường xuyên - Bộ giáo dục cần đầu tư kinh phí cho trường THPT bao gồm đầu tư sở vật chất, phịng thí nghiệm, hóa chất, dụng cụ thí nghiệm tạo điều kiện thuận lợi cho GV HS thực chủ đề STEM Trên số kinh nghiệm thiết kế chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức kỹ cho học sinh dạy học “Phân bón hố học”-Hố học 11 Cơ Mặc dù có nhiều cố gắng nhiên tránh khỏi thiếu sót Tơi mong nhận chia sẻ, góp ý từ đồng nghiệp ban nghiệm thu sáng kiến kinh nghiệm Để sáng kiến ngày hiệu người xem kinh nghiệm hay tham khảo Rất mong góp ý đồng nghiệp, học sinh người quan tâm đến dạy học hóa học để sáng kiến kinh nghiệm tơi hồn thiện Anh Sơn, ngày 03 tháng năm 2021 Người viết Nguyễn Hữu Nam 47 48 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đảng cộng sản Việt Nam (2013), Nghị 29 Hội nghị Trung ương khóa XI đổi bản, tồn diện giáo dục đào tạo Bộ Giáo dục Đào tạo - Vụ giáo dục trung học (2018), Định hướng STEM trường trung học (lưu hành nội bộ) Sách giáo khoa Hóa học 11 Năm 2012 - Nhà xuất GD PGS.TS Cao cự Giác (2011), Bài tập bồi dưỡng học sinh giỏi hóa học Hóa vô cơ-Tập 2, Nxb Đại học Quốc Gia Hà Nội Sở Thông tin truyền thông Bắc Ninh(2017), Đề án triển khai chương trình Giáo dục STEM tỉnh Bắc Ninh tháng 12/2017 Thủ tướng Chính phủ (2017) Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/05/2017 việc tăng cường lực tiếp cận Cách mạng công nghiệp lần thứ 7.Tài liệu tập huấn: ''Kiểm tra đánh giá trình dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh trường THPT - Mơn Hóa học - Năm 2014 Vụ giáo dục trung học Bộ GD & ĐT - Vụ giáo dục trung học:Tài liệu tập huấn kiểm tra, đánh giá trình dạy học theo định hướng phát triển lực học sinh trường trung học phổ thông (tháng năm 2014) Nguyễn Cương (chủ biên) - Nguyễn Xuân Trường, Nguyễn Thị Sửu, Đặng Thị Oanh, Nguyễn Mai Dung, Hoàng Văn Cơi, Trần Trung Ninh, Nguyễn Đức Dũng (2008), Thí nghiệm thực hành PPDH hóa học, NXB ĐHSP Hà Nội 10 Đề thi THPT Quốc gia thức năm 2012 đến 2020 11 Nguyễn Thị Sửu, Vũ Anh Tuấn, Phạm Thị Hồng Bắc, Ngô Uyên Minh (2009), Dạy học theo chuẩn kiến thức kĩ hóa học 12, NXB Đại học Sư phạm 12 Vũ Anh Tuấn, Phạm Bích Đào, Lê Việt Hà, Trần Văn Nhân,(2010): Tự học,tự kiểm tra theo chuẩn kiến thức,kĩ năng, NXB ĐH sư phạm 13 Tài liệu tập huấn chủ đề dạy học 2016 14 Tài liệu tập huấn liên môn 2015 15 Đinh Thị Kim Thoa, Bùi Ngọc Diệp (2014), Tổ chức hoạt động giáo dục trường trung học theo định hướng phát triển lực học sinh Bộ Giáo dục – Tài liệu tập huấn 2014 16 Tập huấn cán quản lý, giáo viên xây dựng chủ đề giáo dục STEM giáo dục trung học-Bộ Giáo dục Đào tạo, Hà nội-2019 49 PHỤ LỤC I Phụ lục 1: Các mẫu phiếu khảo sát Phiếu khảo sát học sinh PHIẾU TÌM HIỂU THỰC TRẠNG HỌC MƠN HĨA HỌC Họ tên học sinh (có thể không ghi): ……………………………………… Lớp: ……………… Trường THPT: ………………………………………… (Lưu ý: Các câu hỏi chọn nhiều đáp án Những thơng tin có tính chất tham khảo, không ảnh hưởng đến đánh giá trình học tập em.) Khoanh trịn vào phương án lựa chọn Câu 1: Em có biết thơng tin giáo dục STEM khơng? A Biết nhiều B Biết đại khái C Không quan tâm Câu 2: Em tham gia tiết học theo chủ đề STEM chưa? A Thường xuyên B Thỉnh thoảng C Chưa Câu 3: Em có hứng thú dạy học chủ đề theo định hướng phát triển lực học sinh tiếp cận với giáo dục STEM mơn Hóa học? A Rất thích B Bình thường C Khơng thích Câu 4: Em có sẵn sàng tham gia dự án học tập mà giáo viên giao dạy học số chủ đề mơn Hóa học(Phần vơ cơ) theo định hướng phát triển lực học sinh tiếp cận với giáo dục STEM hay khơng? A Ln sẵn sàng B Tùy thuộc hồn cảnh C Không Câu 5: Theo em, tầm quan trọng dạy học số chủ đề môn Hóa học(Phần vơ cơ) theo định hướng phát triển lực tiếp cận với giáo dục STEM nào? A Rất quan trọng B Khơng quan trọng C Có thể quan trọng, khơng Câu 6: Em có biết thơng tin giáo dục STEM khơng? A Biết nhiều B Biết đại khái C Không quan tâm Câu 7: Em vận dụng kiến thức học số chủ đề mơn Hóa học(Phần vô cơ) theo định hướng phát triển lực học sinh tiếp cận với giáo dục STEM vào giải vấn đề thực tiễn sống không? A Có thể vận dụng kiến thức học vào thực tiễn B Cịn tùy C Khơng thể vận dụng Phiếu xin ý kiến giáo viên PHIẾU ĐIỀU TRA VỀ THỰC TRẠNG DẠY HỌC MƠN HĨA HỌC VÀ NHU CẦU BỒI DƯỠNG PPDH VÀ ĐÁNH GIÁ THEO ĐỊNH HƯỚNG TIẾP CẬN NĂNG LỰC HỌC SINH 50 Kính gửi: Các thầy giáo trường THPT Nhằm mục đích khảo sát thực trạng dạy học hóa học giáo viên nhu cầu bồi dưỡng phương pháp dạy học đánh giá theo định hướng tiếp cận lực học sinh, chuẩn bị cho dạy học theo chương trình giáo dục phổ thông mới, mong thầy (cô) cho biết ý kiến vấn đề sau Ý kiến thầy (cô) phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học, mà khơng phục vụ cho mục đích khác Thầy/Cơ vui lịng cho biết số thông tin cá nhân sau: Họ tên: Nơi công tác: Xin thầy (cơ) khoanh trịn vào phương án lựa chọn Câu 1: Thầy (cơ) có thường xuyên bám sát nội dung chuẩn kiến thức kĩ để thiết kế giảng không? A Không sử dụng B Ít khí, thường bám sát sách giáo khoa sách giáo viên C Bám sát thường xuyên D Thỉnh thoảng, tham khảo tiết thao giảng Câu 2: Thầy (cơ) có thường xun sử dụng thí nghiệm hóa học tiết lên lớp khơng? A Không sử dụng B Hiếm C Thỉnh thoảng D Sử dụng thường xuyên Câu 3: Trong dạy học, thầy (cơ) có thường xun sử dụng hình thức hoạt động nhóm thảo luận khơng? A Khơng B Thỉnh thoảng C Thường xuyên D Chỉ tiết thao giảng Câu 4: Trong học hóa học thầy (cô), thái độ học sinh nào? A Tích cực, hào hứng B Chán nản C Bình thường D Thay đổi theo tiết dạy Câu 5: Theo thầy (cô) làm để dạy học theo tiếp cận lực học sinh nhanh chóng vào thực tế? A Thay đổi phương pháp B Thay đổi phương pháp dạy học C Nội dung kiểm tra, đánh giá D Thay đổi yếu tố Câu 6: Trong q trình dạy học mơn Hóa học, Thầy/cơ có thường xuyên hướng dẫn HS vận dụng kiến thức học để giải tình thực tiễn? A Rất thường xuyên B Thỉnh thoảng C Hiếm D Chưa Câu 7: Thầy/cô đọc, xem, hay nghe nói vấn đề sau chưa? 51 A STEM B Giáo dục STEM C Ngày hội STEM D Chủ đề dạy học STEM Câu 8: Thầy/Cơ cho biết Giáo dục STEM có phải phương pháp dạy học không? A Không phải B Là PP dạy học hoàn toàn C Vừa kết hợp PP truyền thống phương PP D Ý kiến khác Câu 9: Theo thầy/Cô Giáo dục STEM có phải hình thức dạy học dự án, dạy học chủ đề, dạy học theo bàn tay nặn bột… khơng? A Khơng phải B Hồn tồn C Có thể đúng, khơng D Khơng có ý kiến Câu 10: Thầy /Cô cho biết giáo dục STEM, học sinh có phải tạo sản phẩm vật chất khơng? A Khơng B Có C Có thể có, khơng D Tùy vào nội dung chủ đề STEM II Phụ lục 2: Phiếu hỏi ý kiến HS sau học xong chủ đề Rất đồng Đồng Không ý (%) ý (%) đồng ý (%) Rất không đồng ý (%) Em hiểu biết vận dụng kiến thức vào thực tiễn Em thực hành nhiều so với tiết học thông thường Em trao đổi, giao tiếp hợp tác với bạn bè tốt Bài học giúp em phát triển khả phát giải vấn đề Em tham gia có hiệu vào xây dựng sản phẩm chủ đề Em cảm thấy u thích mơn Hóa học III Phụ lục 3: Phiếu bảng phân công nhiệm vụ cho thành viên nhóm HS Họ tên:…………………………………………Lớp:……………Nhóm:……… Bảng phân công nhiệm vụ chi tiết cho cá nhân cho nhóm để thực 52 ... làm rõ: - Dạy học theo định hướng phát triển lực - Dạy học STEM - Thiết kế chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức kỹ cho học sinh dạy học ‘‘ Phân bón hóa học? ??’ – Hóa học 11CB... tắc thiết kế 14 5.2 Cơ sở thiết kế 16 5.3 Quy trình thiết kế 17 B THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN 17 NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC VÀ KỸ NĂNG CHO HỌC SINH KHI DẠY HỌC BÀI ‘‘ PHÂN BÓN... giúp học sinh hứng thú vấn đề nghiên cứu khoa học, chọn đề tài ‘? ?Thiết kế chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển lực vận dụng kiến thức kỹ cho học sinh dạy học ‘‘ Phân bón hóa học? ??’ – Hóa học 11CB’’