SKKN Một số kế hoạch dạy học chủ đề giáo dục STEM trong phần hóa Học hữu cơ trung học phổ thông

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN =====*===== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: MỘT SỐ KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEAM TRONG PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LĨNH VỰC: HĨA HỌC Năm học: 2020-2021 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT NGHI LỘC =====*===== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: MỘT SỐ KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEAM TRONG PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ TRUNG HỌC PHỔ THƠNG LĨNH VỰC: HĨA HỌC Họ tên giáo viên: Nguyễn Thị Hồi Bộ mơn : Hóa học - Tổ Tự nhiên Đơn vị công tác : Trường THPT Nghi Lộc 2, Nghi Lộc, Tỉnh Nghệ An Số điện thoại : 0978494690 Năm học: 2020-2021 MỤC LỤC PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI II TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU IV ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI PHẦN II NỘI DUNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI Khái niệm giáo dục STEAM Các tiêu chí thể tính ưu việt học STEAM 2.1 Chủ đề học STEAM gắn liền với vấn đề thực tiễn 2.2 Bài học STEAM đưa học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo, tìm tịi, khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm tạo sản phẩm 2.3 Bài học STEAM có nội dung xây dựng chủ yếu từ nội dung khoa học tự nhiên, khoa học xã hội, nhân văn, kĩ thuật, cơng nghệ tốn học mà học sinh học 2.4 Bài học STEAM đánh giá theo nhiều mục tiêu, cần tính đến có nhiều đáp án coi thất bại cần thiết trình học Các hình thức tổ chức dạy học tiếp cận giáo dục STEAM .6 3.1 Tiến trình học STEAM theo quy trình kĩ thuật 3.2 Bài học theo chủ đề môn khoa học (dựa vào mơ hình 5E) II CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI II.1 Thực trạng giáo dục STEM/STEAM giới Việt Nam II.2 Nguyên nhân khó khăn thực trạng dạy học theo định hướng STEAM nhà trường 13 III THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEAM TRONG DẠY HỌC PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ THPT 14 III.1 Phân tích đặc điểm nội dung phần hóa học hữu chương trình THPT góc độ STEAM 14 III.2 Đề xuất số chủ đề dạy học STEAM phần hóa học hữu THPT .15 III.3 Thiết kế số chủ đề giáo dục STEAM dạy học phần hóa học hữu THPT 16 IV THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 42 PHẦN III KẾT LUẬN CHUNG .45 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC PHẦN I ĐẶT VẤN ĐỀ I LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI Chúng ta sống thời đại 4.0 hay Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ Với cách mạng công nghiệp lần dấy lên nhiều câu hỏi cho nhân loại vị trí vai trò người giới Đối với Việt Nam, nhờ Cách mạng công nghiệp 4.0 giúp nước ta tiến đến theo kịp với xu hướng giới Tuy nhiên, yếu tố coi ưu nước ta lực lượng lao động thủ cơng trẻ, chi phí thấp khơng cịn Mà nguồn nhân lực nước ta, nguồn nhân lực chất lượng cao lại thiếu hụt số lượng, hạn chế chất lượng bất cập cấu Để tận dụng tốt thời vượt qua nguy cơ, thách thức từ Cách mạng công nghiệp 4.0, vấn đề khai thác nguồn lực người, xây dựng, phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao vấn đề đặt Việt Nam Đặc biệt nhu cầu lao động có trình độ kỹ cao yêu cầu tất yếu để đáp ứng điều chỉnh có tính chiến lược đất nước giai đoạn Do đó, thị số 16/CTTTg ngày 04 tháng năm 2017 định số 522/QĐ-TTg ngày 14 tháng năm 2018 thủ tướng Chính phủ yêu cầu tăng cường lực tiếp cận cách mạng công nghiệp lần thứ 4, thúc đẩy triển khai giáo dục khoa học, công nghệ, kĩ thuật tốn học chương trình giáo dục phổ thơng, tổ chức hoạt động giáo dục tích hợp khoa học - cơng nghệ - kĩ thuật- tốn học phù hợp với xu hướng phát triển nghành nghề quốc gia, đáp ứng thị trường lao động, chuẩn bị điều kiện đào tạo nhân lực đáp ứng yêu cầu cách mạng công nghiệp lần thứ Giáo dục STEM (Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật), Math (toán học)) +Art(nghệ thuật) = STEAM nhiều nước có khoa học cơng nghệ tiên tiến giới triển khai sâu, rộng Hình thức giáo dục đóng vai trị địn bẩy để thực mục tiêu giáo dục lực cho công dân tương lai đáp ứng nhu cầu khoa học, công nghệ 4.0 kỉ XXI Đặc biệt hóa học mơn khoa học gắn liền với thức tiễn, môn khoa học tự nhiên làm tảng cho ngành khoa học kĩ thuật việc định hướng cho học sinh nghiên cứu để nắm bắt kiến thức kĩ để giải tình thực tiễn bồi dưỡng tình yêu khoa học, yêu sáng tạo, trọng thực hành ngày quan trọng xã hội đại Tuy nhiên, trường phổ thông nay, việc dạy học mơn khoa học thường mang nặng lí thuyết, trọng thực hành Hoặc có thực hành gắn với thực tiễn Dẫn đến học sinh thường chán học học thi đỗ, điểm cao, niềm đam mê học thực bị bào mịn mà lí em khơng biết học để làm gì, học có liên quan cho sống sau Điều khiến tơi trăn trở, ln đặt cho câu hỏi với học để em có nhu cầu thực để tìm hiểu u thích nó, để gắn học với thực tiễn, để học trò dạy sau tìm sản phẩm làm chủ công nghệ …là nguồn nhân lực có tài cho đất nước Từ lý trên, giáo viên mơn hóa học, chọn đề tài “Một số kế hoạch dạy học chủ đề giáo dục STEAM phần hóa học hữu THPT” với mong muốn nghiên cứu khả vận dụng giáo dục STEAM góp phần nâng cao chất lượng dạy học thời đại công nghệ 4.0 II TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Với thời đại cơng nghệ 4.0, ngành giáo dục lại có vai trò quan trọng, cần đào tạo hệ công dân mới, khoa học, kỹ thuật – công nghệ, logic, nghệ thuật giao tiếp lẫn nhau, xã hội loài người với giá trị thời đại Để thực điều việc vận dụng giáo dục STEAM nhà trường điều cấp thiết Ở Việt Nam, nghị số 29- NQ/TW đổi bản, toàn diện GD – ĐT khẳng định mục tiêu tổng quát đổi “phát triển toàn diện phát huy tốt tiềm năng, khả sáng tạo cá nhân”; “chuyển mạnh trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học” Chương trình giáo dục phổ thơng (năm 2018) giải thích lực ”là thuộc tính cá nhân hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có q trình học tập, rèn luyện, cho phép người huy động tổng hợp kiến thức, kĩ thuộc tính cá nhân khác hứng thú, niềm tin, ý chí, thực thành công loại hoạt động định, đạt kết mong muốn điều kiện cụ thể” phẩm chất “những tính tốt thể thái độ, hành vi, ứng xử người, với lực tạo nên nhân cách người” Có phẩm chất tốt làm việc tốt Điều cho thấy mục tiêu dạy học phát triển phẩm chất , lực mục tiêu giáo dục STEAM tương đồng III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Áp dụng giáo dục STEAM thiết kế số chủ đề dạy học phần hóa học hữu THPT nhằm nâng cao hiệu dạy học mơn hóa học, phát triển lực, phẩm chất học sinh nhằm đào tạo công dân tương lai đáp ứng nhu cầu khoa học, công nghệ 4.0 kỉ XXI IV ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI Ở Việt Nam, năm gần tiếp cận phương pháp giáo dục stem, thấy việc giáo viên sử dụng phương pháp dạy học cịn ít, chưa trọng (mặc dù phương pháp quan trọng, phù hợp với giáo dục thời đại) Mà có cách tiếp cận, sử dụng phương pháp giáo viên khác nhau, đa dạng phong phú Khi tìm hiểu, nghiên cứu vận dụng vào giảng dạy vận dụng giáo dục STEAM (Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Tốn học), Arts (nghệ thuật); có nghĩa khơng hướng dẫn học sinh sáng tạo khoa học mà giáo dục nhân văn, học sinh khuyến khích vận dụng óc sáng tạo mơn nghệ thuật, kiến thức xã hội nhân văn để tạo sản phẩm mới, có giá trị ý nghĩa hơn.Tơi hi vọng với đề tài tơi có ích, góp phần hình thức giáo dục STEAM đem lại hiệu nhà trường PHẦN II NỘI DUNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI Khái niệm giáo dục STEAM Giáo dục STEAM khái niệm dạy học liên nghành kết hợp nghệ thuật với môn học STEM truyền thống là: Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học Nó nhấn mạnh việc học tập dựa thực hành thay theo cách giáo dục truyền thống, kiến thức lý thuyết STEAM ý tưởng sáng tạo ban đầu Trường Thiết Kế Rhode Island (Mỹ), sau sử dụng nhiều nhà giáo dục lan rộng Hoa Kỳ Đây phương pháp tiếp cận giáo dục kiểu mới, Khoa Học, Cơng Nghệ, Kỹ Thuật, Nghệ Thuật, Toán Học sử dụng để giảng dạy hướng dẫn cho học sinh Có thể diễn đạt STEAM hình ảnh sau: Trong mơ hình , q trình học mơn khoa học tự nhiên cung cấp kiến thức để người học thực kĩ kĩ thuật thiết kế thành qui trình hoạt động cơng nghệ, muốn cải tiến cơng nghệ có sáng tạo cơng nghệ cần có thêm kiến thức mới, khoa học, kĩ thuật công nghệ tiến không ngừng Tất hoạt động ln cần có vai trị sáng tạo, kết nối toán học, tin học giá trị nhân văn, với yêu cầu sau đây: - Dạy học tích hợp: Cần có kết nối, bổ trợ lẫn môn học, kiến thức thu HS nhằm mục đích giải vấn đề có hiệu Nếu chương trình học có nhiều mơn, nhiều giáo viên dạy mơn khác mà khơng có kết nối bổ trợ lẫn chưa gọi giáo dục STEAM - Ứng dụng kiến thức để giải vấn đề thực tế: giáo dục STEAM thiết phải hướng đến hoạt động thực hành vận dụng kiến thức để tạo sản phẩm giải vấn đề thực tế sống - Kết nối trường học, cộng đồng đến tổ chức toàn cầu: trước yêu cầu giới phẳng cách mạng công nghệ 4.0; giáo dục STEAM không hướng đến vấn đề cụ thể địa phương mà phải đặt mối liên hệ với vấn đề chung giới Ví dụ: giáo dục phát triển bền vững(ESD), biến dổi khí hậu, lượng tái tạo Ông Richard Sherwood, chủ tịch AEG cho biết: "Chương trình giáo dục STEAM thành cơng khả truyền cảm hứng cho học sinh Các em cịn khơng nhận tiếp thu lượng lớn kiến thức lớn nhờ say mê theo hoạt động lớp, trở thành kỹ sư công nghệ, nhà nghiên cứu" Truyền cảm hứng yếu tố quan trọng để trẻ tìm thấy đam mê phát huy tiềm thân Nội dung kiến thức giáo dục STEAM khơng khác nhiều với chương trình giáo dục thơng thường khuyến khích học sinh tìm giải pháp thực tế cho vấn đề mà chúng gặp phải Các em tham gia nhiều vào hoạt động thảo luận, chẳng hạn tìm giải pháp suy giảm nguồn nước, vấn đề y tế theo cách thức gần gũi để rèn luyện tư sáng tạo, biết liên hệ đến thực tế Các tiêu chí thể tính ưu việt học STEAM 2.1 Chủ đề học STEAM gắn liền với vấn đề thực tiễn Xuất phát từ vấn đề thực tiễn, học STEAM đặt học sinh trước vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, mơi trường u cầu tìm giải pháp Để giải vấn đề đó, HS phải tìm tịi, nghiên cứu kiến thức có liên quan với môn học liên quan đến vấn đề cần giải quyết(qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị cơng nghệ) buộc phải vận dụng tổng hợp kiến thức Chính STEAM vừa đặt u cầu, vừa hội cho việc dạy học tích hợp STEAM tạo người có lực thực tiễn mơi trường làm việc, có tính sáng tạo cao với cơng việc địi hỏi kĩ kỉ XXI, kĩ thực hành để mưu sinh điều kiện thường xuên thay đổi (kĩ chuyển đổi, thực hành nghề nghiệp) 2.2 Bài học STEAM đưa học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo, tìm tịi, khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm tạo sản phẩm Trong học STEAM, hoạt động HS thực theo hướng mở có “khn khổ” điều kiện mà HS sử dụng (chẳng hạn điều kiện phương tiện học tập) Hoạt động học hoạt động tự giác hợp tác, tự tin mạnh dạn, mở rộng hiểu biết giới bên HS tự học trao đổi thông tin để chia ý tưởng thiết kế hoạt động tìm tịi, khám phá thân cho phù hợp với tình có vấn đề phải giải Điều quan trọng sản phẩm hay giải pháp đo HS làm phải có tính (sự thay đổi, cải tiển cải cũ hay làm mới), tính (đẹp hơn, hợp lí hơn, tiết kiệm hơn) có Công việc GV đặt câu hỏi dạng mở, khơi gợi trí tưởng tượng cho HS khuyến khích HS đặt câu hỏi kiên nhẫn với câu hỏi “đến cùng” em Kết học tập đạt dựa nổ lực cá nhân phát huy tác dụng cộng hưởng qua tương tác ngồi nhóm 2.3 Bài học STEAM có nội dung xây dựng chủ yếu từ nội dung khoa học tự nhiên, khoa học xã hội, nhân văn, kĩ thuật, công nghệ toán học mà học sinh học Các học STEAM phải bám sát với trình độ kiến thức môn học học sinh, kết nối kiến thức, vốn sống có HS để gợi mở nhiệm vụ mới; đồng thời yêu cầu nhiệm vụ học tập mà học sinh có nhu cầu tìm đến kiến thức mới; GV thơng qua mà dạy kiến thức mới, đồng hành, hỗ trợ, hướng dẫn HS tìm tịi, khám phá Cũng cần tạo môi trường học liệu phong phú điều kiện cho phép, tạo hội sẵn sàng cho HS tham gia vào hoạt động STEAM Tuy vậy, khơng thiết phải có nhiều thiết bị đại dạy học theo STEAM; giáo dục phổ thơng bên cạnh máy tính thiết bị đại khác, nên ý sử dụng tải chế như: chai lọ, vỏ hộp, ống hút, túi giấy vật liệu dễ tìm khác Mặc dù học STEAM cần phải tích hợp cách có mục đích nội dung từ mơn khoa học, cơng nghệ, tốn, nghệ thuật với học chủ đề STEAM cần xác định lĩnh vực kiến thức (tốn/ lí/ hóa/ sinh ) huy động nhiều để lựa chọn GV dạy phù hợp GV đầu mối người lập kế hoạch hợp tác để Gv có liên quan hiểu rõ cần làm gì, làm để mục tiêu dạy học tích hợp học có từ đó, HS dần thấy khoa học, cơng nghệ, tốn nghệ thuật môn học độc lập,mà chúng liên quan với để giải vấn đề 2.4 Bài học STEAM đánh giá theo nhiều mục tiêu, cần tính đến có nhiều đáp án coi thất bại cần thiết trình học Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; vấn đề cần giải quyết, đề xuất nhiều phương án, lựa chọn phương án tối ưu Các học STEAM khơng thiết có kết Tiêu chí cho thấy vai trị quan trọng lực giải vấn đề sáng tạo học STEAM Hãy cho HS quan sát thực thí nghiệm khoa học, làm thử, làm lại làm thêm thao tác, quy trình tập trung vào việc đặt câu hỏi để HS tự nói thay đổi, tượng mà em tự nhận giác quan STEAM chuyển đổi từ cách thức giáo dục truyền thống, dựa vào kết để đánh giá, sang phương pháp giáo dục đại, q trình học kết học xem trọng Ngồi u cầu khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật toán học, học STEAM cần đánh giá sẵn sàng, ý thức tham gia, tinh thần cộng tác kĩ cần thiết cho HS kỉ XXI như: kĩ giải vấn đề, kĩ giao tiếp, tư phản biện, kĩ hợp tác, tư biện chứng, đưa giải pháp hướng nghiệp Các hình thức tổ chức dạy học tiếp cận giáo dục STEAM 3.1 Tiến trình học STEAM theo quy trình kĩ thuật Bài học STEAM theo quy trình kĩ thuật gồm hoạt động: Giới thiệu sản phẩm máy hút lọc khói thuốc Bài tuyên truyền tác hại thuốc Chủ đề 2: Thiết kế chế tạo bè, áo phao Bản thiết kế bè, áo phao HS trình bày thiết kế quy trình chế tạo nước tẩy rửa HS thử nghiệm sản phẩm nước tẩy rửa Tuyên truyền sử dụng nước tẩy rửa thân thiện với môi trường Chủ đề 4: Chế tạo đèn dung nham Chủ đề 5: Chế tạo mô hình núi lửa ...SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT NGHI LỘC =====*===== SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: MỘT SỐ KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEAM TRONG PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ TRUNG HỌC PHỔ THƠNG... sử dụng (hóa học 12) mùa mưa lũ III.3 Thiết kế số chủ đề giáo dục STEAM dạy học phần hóa học hữu THPT Trong 12 chủ đề mà đề xuất để dạy học số học Hóa học thuộc chương trình THPT hành theo phương... III THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEAM TRONG DẠY HỌC PHẦN HĨA HỌC HỮU CƠ THPT III.1 Phân tích đặc điểm nội dung phần hóa học hữu chương trình THPT góc độ STEAM Phần hóa học hữu chương trình