Khoa học (S): Nguyên tắc hoạt động của máy lọc nước. Công nghệ (T): Sử dụng CNTT, Internet để khai thác các thông tin cần thiết. Kỹ thuật (E): Kỹ thuật chế tạo máy lọc nước. Toán học (M): Tính toán sử dụng lượng nguyên vật liệu ít nhất mà vẫn đạt hiệu quả lọc nước tốt.
PHỤ LỤC Chủ đề: NƯỚC SẠCH CHO MỌI NHÀ I Quy trình lựa chọn thiết kế chủ đề Lí chọn chủ đề Trong q trình sinh hoạt sản xuất, nguồn tài nguyên nước đóng vai trò quan trọng tồn phát triển xã hội loài người, đặc biệt đất nước nông nghiệp nước ta Có thể nói nước tài nguyên quý khơng loại tài ngun thay Có nhiều người có em HS cho nước nguồn tài nguyên vô tận, khơng 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 ô 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 ô 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 P1 - 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 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 ngơn 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 sáng tạo + NL cơng nghệ nhiên góc độ hóa học + NL vận dụng kiến thức, kỹ học + NL tin 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 nguyên vật liệu mà đạt hiệu lọc nước tốt Các nội dung kiến thức chủ đề Môn học Tên học Nội dung P2 Bài 15: Cacbon – Hóa 11 CB - Tính chất vật lý cacbon Bài 26: Kim loại kiềm thổ hợp - Khái niệm, tác hại Hóa học chất quan trọng kim loại kiềm cách làm mềm nước cứng thổ – Hóa 12 CB Bài 45: Hóa học vấn đề mơi - Ơ nhiễm mơi trường nước - Nhận biết môi trường bị ô trường – Hóa 12 CB nhiễm phương pháp xử lý chất gây ô nhiễm Sinh học Bài 54, 55: Vai trò nước đối - Tầm quan trọng nước - Ơ nhiễm mơi trường nước – với thể - Sinh học Bài 43: Thực hành: Quản lí sử Trách nhiệm bảo vệ nguồn dụng bền vững tài nguyên thiên nước nhiên – Sinh 12 CB Công nghệ Kỹ thuật chế tạo máy lọc nước 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) L (learn) - Cấu trúc lỗ xốp - Sử dụng quy trình thiết - Cách chế tạo máy lọc than hoạt tính kế kỹ thuật để chế tạo máy nước lọc nước - Nguyên tắc hoạt động P3 máy lọc nước - Khái niệm, tác hại - Các giải pháp nâng cao cách làm mềm nước hiệu suất lọc chất - Ý thức sử dụng tiết kiệm cứng lượng nước lọc 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? - Cách để chế tạo thiết bị lọc nước nhà? - Nguyên tắc hoạt động máy lọc nước? Giải thích cơng dụng nguyên 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 ô 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 P4 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 không uống nước 3-4 ngày Tuy nhiên, nay, tình trạng thiếu nước nhiễm nguồn nước ngày nghiêm trọng Vậy 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 khơng loại tài ngun thay Tuy nhiên, nay, tình trạng thiếu nước ô 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 ngun liệu dễ tìm chi phí thấp Nhóm 1: Chuyên 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 thơng 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 P5 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 Giới thiệu dự án – bàn giao Tiết (học lớp) Yêu cầu - Thực phiếu học tập số nhiệm vụ Tìm hiểu kiến thức 1 tuần sau tiết - Lập kế hoạch phân công giao phiếu học tập số (các nhóm chuẩn bị nhiệm vụ chi tiết nhà) Báo cáo kiến thức Tiết (học lớp) - Các nhóm báo cáo với vai giao trị giao, sử dụng Sử dụng quy trình thiết kế tuần sau học powerpoint, đóng vai,… 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 chế tạo sản phẩm mà 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 P6 + 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 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 ngun 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 ô 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 P7 Em cho biết nước cứng có loại nào, tác hại cách để làm mềm nước cứng? Câu 2: Nêu ngun nhân gây nhiễm nguồn nước Câu 3: Tìm hiểu mối nguy hại việc sử dụng nước 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 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 P8 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 P9 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 nước gia đình, Đại học kỹ thuật cơng nghiệp Thái Nguyên 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 P10 ... 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. .. canxi, magie, sắt… Nước chứa nhiều ion Ca2+ Mg2+ gọi nước cứng P7 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... tạo máy nước lọc nước - Nguyên tắc hoạt động P3 máy lọc nước - Khái niệm, tác hại - Các giải pháp nâng cao cách làm mềm nước hiệu suất lọc chất - Ý thức sử dụng tiết kiệm cứng lượng nước lọc