CHƢƠNG 2 : DẠY HỌC STEM
2.5. Thiết kế một số chủ đề STEM áp dụng dạy học phần Hóa học lớp 11
2.5.2. Chủ đề 2: Chế tạo viên sủi tắm bồn “BATH BOMB”
A. KẾ HOẠCH DẠY HỌC MÔ TẢ CHỦ ĐỀ
Vấn đề thực tiễn Bối cảnh: Cuộc sống hiện đại, nhu cầu chăm sóc bản thân và làm đẹp
của con ngƣời ngày càng cao và đa dạng. Nếu trƣớc đây tắm chỉ là sự tất yếu của con ngƣời để vệ sinh cơ thể sau một ngày làm việc thì hiện nay tắm còn là thời gian để con ngƣời thƣ giãn để giảm bớt căng thẳng mệt mỏi của cuộc sống hiện đại. Những quả bomb tròn nhỏ xinh màu hồng pastel hay xanh da trời không chỉ xinh xắn, bom tắm là một liệu pháp làm đẹp rất đáng yêu. Với thành phần chính từ bột ngơ, baking soda, dầu hạnh nhân và tinh dầu tạo mùi thơm, bomb tắm giúp da sạch thoáng và đƣợc giữ ẩm một cách tự nhiên nhất.
Tình huống cụ thể: Thuốc dạng sủi và sản phẩm viên sủi sử dụng
nhiều trong đời sống vì sự tiện lợi và tác dụng nhanh của nó. Một hƣớng nghiên cứu mới là sử dụng viên sủi trong làm đẹp, thƣ giãn đó là chế tạo viên sủi tắm bồn. HS có thể chế tạo viên sủi tắm vì ngun liệu sản xuất rất dễ kiếm.
Nhiệm vụ chung/Sản phẩm
của chủ đề
Nhiệm vụ:
+ Phát hiện và giải thích đƣợc các ứng dụng của các hợp chất của cacbon (chú ý ứng dụng muối cacbonat trong y học)
+ Đề xuất qui trình sản xuất viên sủi tắm, tự chế tạo viên sủi tắm. + Biết cách sử dụng bảo quản viên sủi tắm, và viên thuốc sủi + Đề ra đƣợc biện pháp bảo vệ sức khỏe.
Sản phẩm:
+ Viên sủi tắm bồn “bath bomb”
VỊ TRÍ CHỦ ĐỀ TRONG CHƢƠNG TRÌNH Bài Hợp chất của Cacbon – Hóa học 11 Mơn học chủ
đạo
Hóa học
Nội dung chủ yếu và u cầu
cần đạt
Nội dung u cầu cần đạt
Muối cacbonat
- Trình bày đƣợc tính chất các hợp chất của Cacbon - Nêu đƣợc ứng dụng của các hợp chất của Cacbon, đặc
biệt ứng dụng của muối cacbonat trong chế tạo viên sủi. - Giải thích đƣợc thành phần tạo sủi của một viên sủi.
Các kiến thức đƣợc tích hợp
Science: Tính chất hóa học của muối cacbonat. Technology: Qui trình sản xuất viên sủi.
Engineering: Cân đong phối trộn nguyên liệu. Bảo quản sản phẩm. Mathematics: Tính tốn tỉ lệ trộn nguyên liệu.
Thời gian thực hiện
02 tiết trên lớp
MỤC TIÊU BÀI HỌC CHỦ ĐỀ STEM
(1) Phát hiện và giải thích đƣợc các ứng dụng của các hợp chất của cacbon (chú ý ứng dụng muối cacbonat trong y học)
(2) Nêu đƣợc ứng dụng của các hợp chất của Cacbon, đặc biệt ứng dụng của muối cacbonat trong chế tạo viên sủi.
(3) Giải thích đƣợc thành phần tạo sủi của một viên sủi.
(4) Đề xuất quy trình sản xuất viên sủi tắm, tự chế tạo viên sủi tắm. (5) Biết cách sử dụng bảo quản viên sủi tắm, và viên thuốc sủi (6) Đề ra đƣợc biện pháp bảo vệ sức khỏe
MA TRẬN CÁC PHA HOẠT ĐỘNG
Theo định hƣớng 5 hoạt động của Vụ trung học, bảng này chia thành 6 pha hoạt động để chi tiết hóa hơn hoạt động của học sinh
Pha hoạt động Thời gian Mục tiêu Phƣơng pháp – kĩ thuật dạy học Học liệu 1. Xác định nhiệm vụ của chủ đề Tiết 1 HS xác định đƣợc nhiệm vụ cần thực hiện Tự học, Thảo luận nhóm Hình ảnh một số loại viên sủi,
Bảng KWL 2. Nghiên cứu kiến thức nền 1, 2 Tự học, tự tìm hiểu tài liệu, Thảo luận nhóm. Phiếu học tập số 1, Sách giáo khoa. 3. Đề xuất phƣơng án thiết kế 3, 4 Thảo luận nhóm Sử dụng CNTT, tra tài liệu qua Internet
Phiếu học tập số 1, Sách giáo khoa. 4. Báo cáo phƣơng án thiết kế 3, 4, 5 Thuyết trình, Vấn đáp, Phản biện, Thảo luận cả lớp. Bản thiết kế trình bày trên giấy A3. 5. Thi cơng sản phẩm
Tiết 2 3, 4 Thảo luận nhóm. Nguyên vật
liệu GV giao cho các nhóm tự chuẩn bị. 6. Báo cáo sản phẩm 5 Thảo luận cả lớp. Sản phẩm đã hoàn thành. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
Hoạt động 1 – XÁC ĐỊNH NHIỆM VỤ CỦA CHỦ ĐỀ (05 phút tại lớp) Mục đích: - HS phát hiện ra vấn đề cần giải quyết trong thực tiễn.
- HS có hứng thú tìm cách giải quyết vấn đề trên.
Hoạt động Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Giao nhiệm vụ Chiếu một số hình ảnh một số loại viên sủi
sủi. Yêu cầu HS viết những điều đã biết
những điều muốn biết về viên thuốc sủi vào bảng KWL.
Dẫn dắt: để giải đáp các mong muốn của
các em về viên thuốc sủi các em cần trang bị kiến thức về Muối cacbonat.
Thảo luận và hoàn
thành bảng KWL
Tổng kết Thơng báo các bƣớc và tiến trình thực hiện
chủ đề
Ghi lại yêu cầu của chủ đề.
Đánh giá: Thông qua biểu hiện của HS trong hoạt động thảo luận, nhận và phân công
nhiệm vụ.
Hoạt động 2 – NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN, ĐỀ XUẤT VÀ THẢO LUẬN ĐƢA RA CÁC GIẢI PHÁP KHẢ DĨ (25 phút)
Mục đích:
- HS tìm hiểu các kiến thức STEM liên quan đến chủ đề
- Học sinh nêu đƣợc nguyên lí chế tạo viên sủi, thành phần của viên sủi - HS đề xuất đƣợc ít nhất một giải pháp để chế tạo viên sủi tắm bồn từ nguyên
liệu rẻ tiền dễ kiếm.
Hoạt động
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hƣớng dẫn học sinh thực hiện nhiệm vụ. Tổ chức trò chơi ghép tranh về tính chất và ứng dụng các hợp chất của cacbon. Chia lớp thành 4 nhóm. Phát cho mỗi nhóm 21 mảnh
ghép hình tam giác đều, có thể ghép thành hình mèo theo mẫu.
Nội dung 1: Tìm hiểu các tính chất của hợp chất của cacbon Tiếp nhận hoạt động GV giao. Thảo luận nêu phƣơng pháp
xếp hình sao cho khoa học nhất.
Thực hiện ghép hình theo
hƣớng dẫn của GV.
Yêu cầu đại diện nhóm làm
nhanh nhất báo cáo kết quả, các nhóm cịn lại cử đại diện báo cáo kết quả khác với nhóm làm nhanh nhất.
Nhận xét kết quả làm việc của
HS; động viên, khen ngợi tinh thần làm việc của HS.
Tổng kết kiến thức về hợp chất
của cabon qua bảng tổng kết.
-Yêu cầu HS thảo luận theo nhóm
hồn thành phiếu học tập số 1. -Quan sát, theo dõi, hƣớng dẫn các
hoạt động của các nhóm HS và hỗ trợ nếu HS yêu cầu
-Yêu cầu HS treo bảng nhóm lên
bảng, gọi đại diện một nhóm lên trình bày kết quả hoạt động của nhóm, các nhóm khác nhận xét. - Nêu đáp án các bài tập, các nhóm
tự đối chiếu với kết quả hoạt động của nhóm.
HS tiếp thu ý kiến nhận xét của
GV.
Dự kiến sản phẩm của HS:
Nội dung 2: Tìm hiểu ngun lí của viên sủi, thành phần viên sủi.
-Thảo luận, hoàn thành bài tập
-Treo bảng nhóm, báo cáo kết
quả, đối chiếu, nhận xét, bổ sung
-Tự đánh giá kết quả
Dự kiến sản phẩm của HS:
Nguyên lí của viên sủi:
Viên sủi chứa NaHCO3 và axit xitric. Trong nƣớc axit phản ứng với NaHCO3 tạo ra CO2 sủi tăm bay lên
3NaHCO3+C6H8O7→ C6H5O7Na3 + 3CO2 + 3H2O
- Yêu cầu các nhóm tự đánh giá kết quả của nhóm
Tỉ lệ các chất trong viên sủi tùy thuộc vào sản phẩm, nhƣng với viên sủi tắm bồn tỉ lệ khối lƣợng theo phƣơng trình hóa học.
Đề xuất giải pháp
u cầu HS đề xuất qui trình chế
tạo viên sủi bồn tắm để tắm muối.
Hƣớng dẫn HS từ thành phần
viên sủi đã biết đề xuất các nguyên liệu cho viên sủi bồn tắm.
Hƣớng dẫn HS đƣa ra các giải
pháp tạo màu cho viên sủi.
GV hƣớng dẫn HS nêu các giải
pháp thực hiện trộn nguyên liệu
Theo dõi thảo luận nhóm đề
xuất các bƣớc:
* Chuẩn bị nguyên liệu, dụng cụ
Căn cứ vào thành phần viên C
sủi và thành phần viên sủi hạ sốt để HS đề xuất nguyên liệu cho viên sủi tắm bồn
Nêu các giải pháp tạo màu cho
viên sủi:
Giải pháp 1: Dùng màu thực phẩm pha trong nƣớc.
Giải pháp 2: Dùng cồn tuyệt đối chiết màu tự nhiên.
Ví dụ: Màu cam: Ngâm gấc trong cồn.
Màu vàng: Ngâm hạt dành dành trong cồn.
Nêu các giải pháp trộn nguyên
liệu:
Giải pháp 1: Trộn tất cả các nguyên liệu cùng nhau
Giải pháp 2: Trộn đều nguyên liệu dạng rắn trong cốc to và dạng lỏng trong chén nhỏ, sau
trộn đều nguyên liệu thể lỏng vào bát chứa nguyên liệu thể rắn. * Cách tiến hành Bƣớc 1: Trộn nguyên liệu Bƣớc 2: Đóng khn Bƣớc 3: Hồn thiện sản phẩm Báo cáo thiết kế
Phỏng vấn khi HS trình bày quy trình thực hiện tại nhóm.
Ngun liệu chế tạo viên sủi tắm bồn “bath bomb”
Nhóm Nguyên liệu
Hoạt Muối thơ
chất Dầu dừa
chính
Chất NaHCO3
tạo sủi Axit citric
Chất Bột bắp
tạo Tinh dầu
màu, Cánh hoa mùi, khơ vị... Chất tạo màu Cách xử lí chất tạo màu III. Các bƣớc thực hiện Bƣớc 1: Trộn các nguyên liệu Bƣớc 2: Đóng khn. Bƣớc 3: Hồn thiện sản phẩm.
Đánh giá: Dựa vào biểu hiện của HS trong quá trình hoạt động cá nhân, thảo
luận nhóm, bản quy trình thực hiện của nhóm, phiếu học tập số 1 và chất lƣợng trả lời câu hỏi của HS.
Hoạt động 3 – LỰA CHỌN GIẢI PHÁP TỐT NHẤT (15 phút)
Mục đích: - HS phân tích đƣợc ƣu điểm nhƣợc điểm của mỗi giải pháp đƣa ra
từ đó lựa chọn giải pháp tốt nhất.
- Rèn luyện khả năng đánh giá vấn đề cho HS.
Qui trình chế tạo viên sủi Hoạt động của GV
Hoạt động của HS
Chuẩn bị
Ngun liệu:
Ngun liệu Khối lƣợng (thể tích)
Muối thơ 40 gam
Dầu dừa (dầu 2ml hạnh nhân...)
Baking Soda 100 gam
(NaHCO3)
Axit citric 50 gam
Bột bắp 10 gam Tinh dầu 2ml Cánh hoa khô Chất tạo màu (cồn pha màu 3ml tự nhiên) Etanol Dụng cụ: Khn trịn làm viên sủi bọt, 1 bát cỡ to, 1 bát cỡ nhỏ, phới gỗ, ly đong ml, cân tiểu ly điện tử, ly giấy để đựng nguyên liệu, găng tay
Chất tạo màu: Dùng cồn chiết màu có sẵn trong tự nhiên
Hƣớng dẫn HS
phân tích các ƣu điểm nhƣợc điểm của mỗi giải pháp.
Hƣớng dẫn HS phân tích các giải pháp của phần chuẩn bị nguyên liệu Hƣớng dẫn HS thống nhất quy trình. Các nhóm thảo luận về ƣu nhƣợc điểm của các giải pháp đã đƣợc đề xuất từ đó lựa chọn đƣợc giải pháp tốt nhất để chế tạo viên sủi tắm bồn Chất tạo màu. Giải pháp 1: Dùng phẩm màu thực phẩm pha trong nƣớc
Ƣu điểm: Nhanh, màu sắc bắt mắt. Nhƣợc điểm: Màu thực phẩm khơng có mùi hƣơng. Giải pháp 2: Dùng cồn chiết màu có sẵn trong tự nhiên Ƣu điểm: Hạn chế nƣớc làm môi trƣờng cho axit
Cách tiến hành
Bước 1: Trộn nguyên liệu.
- Dùng tay trộn đều bột bắp, acit citric, baking soda và muối thành một hỗn hợp nhuyễn mịn vào bát to.
- Cho hỗn hợp dầu dừa (dầu hạnh nhân), tinh dầu, màu vào chiếc bát/lọ nhỏ khuấy đều.
- Lấy hỗn hợp từ chiếc bát/lọ nhỏ đổ/ xịt từ từ vào trong chiếc bát lớn, vừa đổ/xịt vừa trộn đều đến khi hỗn hợp nhuyễn và đủ độ kết dính.
Bước 2: Đóng khn
Cho vài bông hoa khô sau đó cho hỗn hợp nguyên liệu vào hai nửa khn hình cầu sao cho lƣợng bột
phản ứng với NaHCO3, các chất màu tự nhiên an toàn cho da.
Nhƣợc điểm: Thời gian chuẩn bị nguyên liệu lâu hơn.
Giai đoạn 2: Trộn các nguyên liệu Giải pháp 1: Trộn
tất cả các nguyên liệu với nhau: Trộn không đồng đều nguyên liệu. Giải pháp 2: Trộn đều phần rắn và phần lỏng ở các dụng cụ khác nhau sau đó trộn lẫn.
hơi ụ lên một chút.
Chập hai nửa khuôn vào nhau rồi ấn nhẹ cho vừa khít. Giữ khn 5 phút cho các nguyên liệu đóng chặt thành khối rồi từ từ nhấc nửa khuôn thứ nhất ra, nhẹ nhàng lật ngƣợc rồi nhấc nửa khuôn thứ 2 ra.
Sau khi lấy bath bomb ra khỏi khuôn, xịt phủ bề mặt bằng dung dịch etanol để tạo độ kết dính và tăng độ mịn bề mặt.
Bước 3: Hoàn thiện sản phẩm
- Để sản phẩm qua đêm cho khơ. - Đóng gói sản phẩm.
- Bảo quản sản phẩm nơi khơ mát.
Đánh giá: Dựa vào q trình hoạt động nhóm của HS: tích cực, chủ động, đƣa
Hoạt động 4 – THỰC HIỆN QUY TRÌNH (20 phút)
Mục đích: HS chế tạo thành công viên sủi bồn tắm theo quy trình. HS có thái độ nghiêm túc trong thực hiện nghiên cứu.
HS hiểu đƣợc ý nghĩa của quy trình: Chế tạo viên sủi bồn tắm từ những nguyên liệu rẻ tiền, dễ kiếm.
HS u thích nghiên cứu tìm hiểu về hóa dƣợc.
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Dự kiến sản phẩm của HS Yêu cầu HS thực hiện
chế tạo viên sủi tắm bồn.
Theo dõi HS làm
việc, giúp đỡ HS nếu HS gặp khó khăn.
Thực hiện chế tạo
viên sủi tắm bồn theo các bƣớc đã đƣợc thống nhất.
Trƣng bày sản phẩm
của nhóm.
Sản phẩm viên sủi tắm bồn
Đánh giá: Dựa vào quá trình hoạt động nhóm của HS chế tạo sản phẩm, chất
lƣợng của sản phẩm.
Hoạt động 5 – THỬ NGHIỆM ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM, CHIA SẺ VÀ THẢO LUẬN (25 phút)
Mục tiêu: HS làm thí nghiệm thử khả năng phản ứng trong nƣớc của viên sủi. HS đánh giá sản phẩm theo phiếu đánh giá sản phẩm.
HS trình bày báo cáo hoạt động nhóm qua đó có những đóng góp cho việc hồn thiện sản phẩm
Hoạt động Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Thử nghiệm và đánh giá
- GV hƣớng dẫn HS tiến hành đánh
giá sản phẩm theo các bƣớc
Bƣớc 1: Quan sát hình dạng, màu sắc, cách bảo quản trang trí sản phẩm. Bƣớc 2: Làm thí nghiệm cho viên sủi
HS thực hiện các bƣớc
theo yêu cầu của GV để đánh giá sản phẩm
vào chậu nƣớc để đánh giá khả năng tan, khả năng sủi.
- GV yêu cầu đại diện nhóm 4 báo cáo đánh giá của nhóm mình
-GV đánh giá sản phẩm của HS dựa
vào tiêu chí đánh giá.
GV khen ngợi các nhóm làm việc tốt,
động viên các nhóm sản phẩm cịn chƣa đạt yêu cầu.
HS tự đánh giá sản
phẩm của nhóm
HS báo cáo
HS tiếp thu đánh giá
của GV. Báo cáo sản
phẩm
Nhóm 1: Ngun liệu
Ngun liệu Khối lƣợng (thể tích)
Muối thơ 40 gam
Dầu dừa (dầu hạnh 2ml nhân)
Baking Soda (NaHCO3) 100 gam
Axit citric 50 gam
Bột bắp 10 gam
Tinh dầu 2ml
Cánh hoa khô Chất tạo màu
(cồn pha màu tự nhiên) 3ml
Etanol
Các chất tạo màu, chất tạo hƣơng có thể thay đổi theo sở thích, nên sử dụng các sản phẩm từ thiên nhiên.
Câu hỏi thảo luận: Có thể thay thế thành phần sủi bằng chất khác đƣợc không?
Tại sao hạn phải hạn chế nƣớc trong nguyên liệu sản xuất.
Nhóm 2: Video qui trình
Câu hỏi thảo luận: Nếu khơng có khn ép viên sủi bồn tắm phải làm nhƣ thế nào?
Làm thế nào để chế tạo viên sủi có màu khác nhau trong cùng 1 viên.
Nhóm 3: Bảo quản sản phẩm, hƣớng dẫn sử dụng.
Bảo quản: Bảo quản trong hộp kín, để nơi khơ ráo
Sử dụng: Dùng thả vào nƣớc (hiệu quả hơn với nƣớc ấm phù hợp với nhiệt độ cơ thể); sử dụng sản phẩm 1 lần/ tuần?
Câu hỏi: Tại sao phải bảo quản sản phẩm nơi khô ráo. Tại sao chỉ nên sử dụng sản phẩm 1 lần/ tuần.
Nhóm 4: Giới thiệu sản phẩm, giá thành sản phẩm
Sản phẩm giúp thƣ giãn, làm sạch gia, nâng cao sức khỏe. Sản phẩm an toàn do sử dụng nguyên liệu dùng chế biến thực phẩm, đồ uống: Muối ăn, axit citric, bột bắp, dầu dừa; NaHCO3 từ thuốc đau dạ dày, màu sắc, hƣơng từ thiên nhiên.
Đánh giá: Dựa vào biểu hiện của HS trong quá trình thuyết trình, phản biện, hỏi
và đặt câu hỏi, góp ý với nhóm bạn, chất lƣợng sản phẩm.
B. PHIẾU HỌC TẬP PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1
Viên sủi và thuốc uống dạng sủi đƣợc ƣa chuộng hơn thuốc có cùng hoạt chất dạng viên nén do tác dụng nhanh và có các chất tạo hƣơng vị nên dễ uống. Thành phần của C sủi Hungary nhƣ sau:
Viên C sủi Hungary Viên thuốc hạ sốt Efferalgan 500mg
Vitamin (C, Niacin, E, B2, B1, B6, B12) Citric acid