STT Biểu hiện của NLVDKTVTT Đồng ý
Đồng ý một phần Không đồng ý 1 X c định vấn đề học tập, vấn đề trong thực tiễn cần giải quyết.
31 (96,9%)
1
(3,1%) 0
2
Phân loại, hệ thống ho kiến thức; lựa chọn kiến thức ho học phù hợp để giải quyết vấn đề đặt ra. 27 (84,4%) 5 (15,6%) 0 3 X c định đƣợc và biết tìm hiểu c c thơng tin có li n quan đến tình huống, vấn đề học tập, vấn đề trong thực tiễn. 29 (90,6%) 2 (6,3%) 0 4
Đƣa ra đƣợc giải ph p giải quyết tình huống, vấn đề đặt ra trong học tập, hoạt động thực tiễn. 28 (87,5%) 4 (12,5%) 0 5
Vận dụng đƣợc kiến thức hóa học để giải quyết một số vấn đề trong học tập và một số tình huống cụ thể trong thực tiễn.
29 (90,6%) 2 (6,3%) 0 6 Ph t hiện và vận dụng kiến thức, kĩ n ng để giải thích đƣợc c c vấn đề trong thực tiễn có li n quan đến hóa học.
28 (87,5%)
4
(12,5%) 0
7
Vận dụng đƣợc kiến thức hóa học và kiến thức li n mơn để giải thích, đ nh gi ảnh hƣởng của một vấn đề thực tiễn và đề xuất một số phƣơng ph p biện ph p mới giải quyết vấn đề. 30 (93,8%) 2 (6,3%) 0 8
Biết vận dụng kiến thức kĩ n ng để giải quyết vấn đề trong c c tình huống tƣơng tự và tình huống mới. 30 (93,8%) 2 (6,3%) 0 9
Tự tìm tịi, đặt ra c c tình huống mới, chủ động trao đ i với bạn bè, thầy cô và tiến hành giải quyết tình huống đó.
30 (93,8%)
2
(6,3%) 0
11 Ứng xử thích hợp trong c c tình huống có li n quan đến bản thân, gia đình và xã hội
27 (84,4%) 4 (12,5%) 1 (3,1%) 12 Bƣớc đầu tham gia hoạt động nghi n cứu
khoa học.
31 (96,9%)
1
(3,1%) 0
Đa số c c GV đều đồng ý hoặc đồng ý một phần với các NL thành phần và những biểu hiện của NLVDKTVTT.
STT Biện pháp sử dụng Rất hiệu
quả Hiệu quả
Khơng hiệu quả
1 Dạy học thuyết trình, đàm thoại 26 (81,3%) 5 (15,6%) 1 (3,1%) 2 Dạy học giải quyết vấn đề 30 (93,8%) 2 (6,3%) 0
3 Dạy học dự n 28 (87,5%) 4 (12,5%) 0
4 Dạy học theo nhóm 29 (90,6%) 3 (9,4%) 0
5 Sử dụng bài tập thực tiễn 30 (93,8%) 2 (6,3%) 0
6 Dạy học STEM 28 (87,5%) 4 (12,5%) 0
7 Hoạt động trải nghiệm 31 (96,9%) 1 (3,1%) 0
Trên 80 GV đều đ nh gi cao tính hiệu quả của c c biện ph p để ph t triển NLVDKTVTT mà tôi đƣa ra. Đây sẽ là tiền đề để tôi tiếp tục phát triển và hoàn thiện đề tài nghiên cứu của mình.
b. Nội dung về vận dụng dạy học STEM trong dạy học Hóa học
Hình 1. 9. Biểu đồ mức độ vận dụng kiến thức liên mơn
Có 19 GV (59,4 ) đã từng vận dụng các kiến thức thuộc bộ mơn Tốn, Vật Lí, Hóa học, Cơng nghệ, Sinh học… vào giải quyết các vấn đề thuộc lĩnh vực Hóa học với mức độ thỉnh thoảng và 8 GV (25%) sử dụng ở mức độ thƣờng xuyên. Qua đây ta thấy đƣợc việc dạy học tích hợp li n mơn đƣợc nhiều GV áp dụng. Bởi vậy để GD STEM áp dụng rộng rãi là điều khả thi.
Các GV biết về giáo dục STEM thông qua nhiều kênh thông tin khác nhau. Cụ thể, hầu hết c c thầy cô biết về STEM thơng qua truyền hình, internet (100 ). Rất nhiều thầy cô biết về STEM qua s ch b o (46,29 ). Đặc biệt , tại một số trƣờng, GV đã đƣợc tham gia tập huấn, hội thảo và đƣợc trao đ i cùng với c c chuy n gia về lĩnh vực STEM. Có thể thấy rằng, có nhiều GV đã, đang đƣợc rất quan tâm đến
việc vận dụng quan điểm giáo dục STEM; đã p dụng trong giảng dạy và muốn lan tỏa phát triển dạy học STEM trong dạy học Hóa học. Qua đó, ta thấy rằng STEM đang ngày càng ph t triển và biết đến sâu rộng hơn trong gi o dục ở nƣớc ta.
Bảng 1.5. Những hoạt động học tập theo giáo dục STEM để phát triển NLVDKTVTT của HS THPT STT Các hoạt động Thƣờng xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Chƣa bao giờ 1 Lồng gh p c c yếu tố gắn với thực tiễn, xã hội, …trong nội dung bài học. 31 (96,9%) 1 (3,1%) 0 0 2 T chức c c hoạt động thực tiễn: chế tạo sản phẩm, mơ hình, nghi n cứu quy trình. 10 (31,2%) 28 (87,5%) 4 (12,5%) 0 3
Y u cầu học sinh quan s t, đặt câu hỏi, lập kế hoạch, tiến hành thí nghiệm, phân tích kết quả, giải thích và chia s kết quả trong quá trình thực hiện tạo sản phẩm học tập. 30 (93,8%) 2 (6,3%) 0 0 4
Y u cầu học sinh đề xuất c c giải ph p, lựa chọn giải ph p tối ƣu, thử nghiệm thiết kế, kiểm chứng, đ nh gi sản phẩm, điều chỉnh phƣơng n và chia s kết quả trong qu trình thực hiện tạo sản phẩm học tập. 18 (56,2%) 12 (37,5%) 2 (6,3%) 0 5
Y u cầu học sinh thiết kế bản vẽ kĩ thuật cho sản phẩm trƣớc khi chế tạo. 10 (31,2%) 15 (46,9%) 5 (15,6%) 2 (6,3%)
STT Các hoạt động Thƣờng xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Chƣa bao giờ 6
Y u cầu học sinh dựa vào phân tích to n học, m y móc, cơng nghệ để đƣa ra kết luận và giải thích.
5 (15,6%) 10 (31,2%) 15 (46,9%) 2 (6,3%) Với việc GD STEM đang ngày càng đƣợc quan tâm, trong các tiết học Hóa học GV đã t chức , lồng ghép nhiều hoạt động học tập theo GD STEM hơn nhằm phát triển đầy đủ và toàn diện kiến thức, kĩ n ng và đặc biệt NLVDKTVTT cho HS
Hình 1. 10. Phương pháp và cơng cụ đánh giá trong bài học STEM
Dựa vào hình trên ta thấy c c GV THCS đã dần thay đ i quan điểm đ nh gi truyền thống, theo hƣớng tiếp cận nội dung sang quan điểm đ nh gi hiện đại: đ nh giá là học tập, đ nh gi theo hƣớng tiếp cận n ng lực với c c PP đ nh gi qua hồ sơ học tập (81,3%) và qua sản phẩm học tập (96,9%).
Hình 1.11. Biểu đồ GV hướng dẫn HS học tập STEM/ tham gia hoạt động trải nghiệm/NCKH mơn Hóa học
Có 40,6 GV đã GV hƣớng dẫn HS học tập STEM/ tham gia hoạt động trải nghiệm/nghiên cứu khoa học mơn Hóa học nhƣng chủ yếu là các GV ở c c trƣờng
ngồi cơng lập. Các chủ đề nhƣ: trồng cây thủy canh, pha chế nƣớc ngọt có gas, khoa học với sức khỏe, khoa học trong gian bếp; dự án cần cầu thủy lực, thƣơng vụ xà bơng… Với những GV chƣa có cơ hội hƣớng dẫn hoặc t chức GD STEM có những mong muốn nhƣ: đƣợc đào tạo tập huấn thêm về STEM và đƣa STEM vào tất cả các lớp học, trƣờng học ở cả thành phố và nông thôn để c c em có đƣợc những bài học hay, thiết thực, gắn liền với thực tiễn.
Bảng 1.6. Những khó khăn của thầy/cơ khi áp dụng dạy học STEM
STT Hạn chế Ý kiến
1 Khơng có nhiều thời gian chuẩn bị và thực hiện. 32/32 (100%)
2 Gặp khó kh n khi phải tìm hiểu về kiến thức thuộc c c
môn học kh c. 25/32 (78%)
3 Thiếu tài liệu tham khảo về dạy học STEM. 32 (100%)
4 Gi o vi n chƣa đƣợc tập huấn về STEM 16/32 (50%)
5 Gặp khó kh n khi thiết kế c c nhiệm vụ học tập cho chủ
đề STEM. 28/32(87,5%)
6 Khó quản lí c c hoạt động của học sinh khi trải nghiệm. 4/32 (12,5%)
7 Cơ sở vật chất chƣa đ p ứng việc dạy học STEM. 16/32 (50%)
8 Học sinh chƣa quen với mơi trƣờng học tập tích hợp
STEM. 20/32 (62,5%)
9 Kĩ n ng mềm, trình độ cơng nghệ thông tin và truyền
thông của học sinh chƣa đ p ứng. 6/32 (18,75%)
10 Khó thiết kế, sử dụng và xử lý kết quả công cụ đ nh gi n ng lực học sinh thông qua dạy học STEM.
30/32 (93,75%) Qua số liệu tr n, ta thấy GV cho rằng trình độ HS đ p ứng đƣợc việc học theo định hƣớng STEM và có nhiều phản hồi tích cực về dạy học định hƣớng STEM, xong việc triển khai cịn nhiều khó kh n nhƣ:
Hầu hết GV gặp khó kh n trong việc thiết kế, sử dụng công cụ đ nh giá n ng lực HS và xử lí chƣa hiệu quả các dữ liệu đ nh giá thông qua chủ đề/ bài học theo định hƣớng STEM (93,75%). Rất nhiều GV thiếu kiến thức liên mơn
(78%), khó thiết kế nhiệm vụ học tập cho mỗi chủ đề hay bài học (87,5%) và sự phối hợp liên môn giữa các GV chƣa hiệu quả. Ngoài ra, GV cho rằng tốn nhiều thời gian để dạy học STEM (100%) và cơ sở vật chất trong trƣờng học còn chƣa đ p ứng đƣợc nhu cầu (50%).
1.6.4.2. Phân tích kết quả điều tra học sinh
Tiến hành điều tra 240 HS của một số trƣờng ở Hà Nội với mục đích tìm hiểu xem các em có vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn khơng và tình hình học tập STEM thu đƣợc kết quả nhƣ sau:
Hình 1. 12. Mức độ vận dụng kiến thức Hóa học vào giải quyết vấn đề thực tiễn Hóa học vào giải quyết vấn đề thực tiễn
Hình 1. 23. Mức độ kết nối các kiến thức liên môn vào giải quyết vấn đề trong
thực tiễn
Trong quá trình học tập mơn Hóa học, chỉ có 36 em (15 ) thƣờng xuyên vận dụng những kiến thức, kĩ n ng đã đƣợc học để giải quyết những vấn đề, giải thích các sự việc, hiện tƣợng mà em gặp phải trong cuộc sống. Thậm chí có những em cịn chƣa bao giờ vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề có liên quan chứng tỏ n ng lực c c em chƣa đƣợc rèn luyện nhiều và chƣa có tính s ng tạo. Cùng với đó, c c em HS cũng chƣa biết vận dụng kiến thức của những môn học khác vào giải quyết vấn đề trong khi các vấn đề trong thực tiễn đều cần kiến thức đa ngành mới giải quyết đƣợc triệt để. Khó kh n khi vận dụng kiến thức, kĩ n ng đã đƣợc học để giải quyết những vấn đề mà em gặp phải đƣợc thống kê lại trong bảng dƣới đây:
Bảng 1. 7. Khó khăn của HS khi VDKT đã học để giải quyết những tình huống gắn với thực tiễn
Khó khăn Số HS Tỉ lệ %
Kiến thức, kĩ n ng của bản thân chƣa tốt để giải quyết vấn đề 106 44,2 Chƣa li n kết tốt kiến thức của các môn học để giải quyết trọn
v n vấn đề
104 43,3
VDKTVTT giải quyết đƣợc vấn đề nhƣng chƣa có s ng tạo 58 24,2
Khơng có khó kh n gì 24 10
Ý kiến khác 2 0,8
Ngồi ta cịn một số ý kiến kh c của HS nhƣ: Nếu về vấn đề giải quyết bài tập thì khơng có qu nhiều khó kh n nhƣng nếu là vấn đề kiến thức để giải thích hiện tƣợng thì hiếm khi giải thích n n có chút khó kh n nhất định. Một số vấn đề giải quyết chƣa thực sự tồn diện.
Hình 1. 3. Mức độ HS thích tham gia các dự án học tập,
hoạt động trải nghiệm, nghiên cứu khoa học thuộc
lĩnh vực Hóa học
Hình 1. 4. Mức độ GV tổ chức các dự án học tập, hoạt động trải nghiệm, nghiên cứu
khoa học thuộc lĩnh vực Hóa học
Hình 1. 5. Tỉ lệ HS được tham gia học
tập STEM
HS là lứa tu i thích vui chơi, hoạt động, tìm tịi, kh m ph n n đa số các em đều thích tham gia các dự án học tập, hoạt động trải nghiệm, nghiên cứu khoa học thuộc lĩnh vực Hóa học. Tr i ngƣợc lại, mức độ GV thƣờng xuyên t chức các hoạt
động ấy cho HS là rất ít. Cùng với đó, chỉ có 53 HS (22,1 ) là đã đƣợc tham gia vào các hoạt động STEM chủ yếu là hình thức hoạt động ngoại khóa hoặc tham gia các cuộc thi nghiên cứu khoa học các cấp.
Bảng 1.8. Các hình thức học tập STEM HS tham gia
Hình thức học tập STEM
55 HS đã tham gia học tập STEM
Số HS Tỉ lệ %
Tham gia hoạt động trải nghiệm STEM 25 47,2
Hoạt động nghiên cứu khoa học (NCKH) 37 69,8
Sinh hoạt câu lạc bộ STEM, câu lạc bộ Hóa học,… 20 37,7 Bài học STEM trong tiết học của các môn Khoa học,
K thuật, Cơng nghệ, Tốn
15 28,3
Với những HS chƣa đƣợc học tập STEM, các em có thể hiện những mong muốn của mình về học tập STEM nhƣ bảng 1.11:
Bảng 1.9. Mong muốn của HS về học tập STEM
Mong muốn của HS về học tập STEM
185 HS chƣa tham gia học tập STEM
Số HS Tỉ lệ %
Đƣợc làm nhiều thí nghiệm, mơ hình, sản phẩm STEM 107 57,2 Đƣợc trải nghiệm, vui chơi tại các ngày hội STEM 80 42,8 Học hỏi những ý tƣởng sáng tạo từ sản phẩm STEM 71 38 Rèn luyện bản thân để phát triển c c n ng lực, phẩm chất
thơng qua học tập STEM
Hình 1. 6. Mức độ nhận thức việc việc hình thành NLVDKTVTT
Hình 1. 7. Ý nghĩa của học tập STEM với việc phát triển NLVDKTVTT với HS
Dù ít vận dụng kiến thức c c mơn học để giải quyết c c vấn đề trong học tập và thực tiễn nhƣng hầu em HS đều cho rằng việc việc hình thành NLVDKTVTT trong học tập là quan trọng (100 HS) và rất quan trọng (110 HS). Các em còn nhận thức đƣợc học tập STEM sẽ giúp phát triển NLVDKTVTT – một NL quan trọng mà HS chƣa đƣợc rèn luyện nhiều tại c c nhà trƣờng. Nhƣng phản hồi yêu thích và mong muốn đƣợc học tập STEM chiếm phần lớn, vậy nên việc thiết kế và t chức dạy học các chủ đề STEM nhằm phát triển NLVDKTVTT là đ p ứng nhu cầu thiết yếu tạo địa bàn nghiên cứu.
Tiểu kết chƣơng 1
Chúng tơi đã trình bày về cơ sở lý luận về dạy học theo định hƣớng tiếp cận gi o dục STEM, t ng quan nghi n cứu về dạy học theo gi o dục STEM, về kh i niệm NLVDKTVTT, c c biểu hiện của NLVDKTVTT.
Kết quả nghi n cứu về lí luận đã khẳng định việc xây dựng và t chức dạy học gi o dục STEM trong môn Ho học nhằm ph t triển NLVDKTVTT cho HS trung học ph thơng là vấn đề có nhiều ý nghĩa thời sự cấp thiết, ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, đ p ứng y u cầu đ i mới gi o dục ph thông hiện nay.
Tr n cơ sở kết quả điều tra thực trạng dạy mơn Hóa học theo định hƣớng tiếp cận gi o dục STEM và NLVDKTVTT của GV và HS THPT, chúng tôi thấy rắng việc dạy học theo định hƣớng tiếp cận gi o dục STEM và ph t triển NLVDKTVTT cho HS còn kh mới m , nhiều giáo vi n mới chỉ hiểu STEM một cách mơ hồ, chƣa biết c ch triển khai dạy học một chủ đề STEM và rất ít HS đã học một chủ đề theo định hƣớng này. Việc dạy học còn nặng về lý thuyết để tập trung cho thi cử mà thiếu sự vận dụng kiến thức, k n ng đã học vào thực tiễn cuộc sống. Tr n thực tế hiện nay, học sinh lại có nhu cầu lớn về kh m ph những điều mới, muốn giải quyết đƣợc c c tình huống thực tiễn li n quan đến bộ mơn hóa học nhiều hơn. Trên đây là cơ sở để chúng tôi đề xuất c c giải ph p cho dạy học định hƣớng tiếp cận STEM chƣơng Cacbon - Silic nhằm ph t triển NLVDKTVTT cho HS THPT.
CHƢƠNG 2
THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC STEM TRONG DẠY HỌC CHƢƠNG “CAC ON-SI IC” – HÓA HỌC 11
2.1. Phân tích vị trí, mục tiêu, nội dung và cấu trúc chƣơng “Cacbon-Silic” – Hóa học 11 Hóa học 11
2.1.1. Vị trí, mục tiêu chương “Cacbon-Silic” – Hóa học 11
2.1.1.1. Vị trí chương “Cacbon-Silic” – Hóa học 11
Chƣơng Cacbon – Silic đƣợc sắp xếp vào chƣơng 3 trong chƣơng trình hóa học lớp 11 THPT – Ban cơ bản, sau khi nghi n cứu về Nitơ, Amoniac và muối amoni, axit nitric và muối nitrat, photpho, axit photphoric và muối photphat, phân bón hóa học
2.1.1.2. Mục tiêu chương “Cacbon-Silic” – Hóa học 11
*Về kiến thức
● Học sinh trình bày đƣợc
- Vị trí của cacbon, silic trong bảng tuần hoàn c c nguy n tố hóa học, cấu hình electron nguy n tử, tính chất vật lý (dạng thù hình, cấu trúc tinh thể, màu sắc, độ cứng, độ dẫn điện) và ứng dụng của cacbon và silic,
- Trong hợp chất, cacbon thƣờng có số oxi hóa -4, +2 hoặc +4, silic thƣờng có số oxi hóa là -4 hoặc +4).
- Tính chất vật lý của CO, CO2 và tính tan của muối cacbonat.