Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. MỤC LỤC Danh mục viết tắt 2 1. Đặt vấn đề 3 2. Giải quyết vấn đề 4 2.1. Cơ sở lý luận: 4 2.2. Thực trạng của vấn đề 5 2.2.1. Thuận lợi 5 2.2.2. Khó khăn và nguyên nhân khó khăn 5 2.3. Biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề 6 2.3.1. Tìm hiểu về dạy học STEM 6 2.3.2. Dạy học Hoá học theo định hướng STEM 8 2.3.3. Quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM môn Hoá học 12 2.3.4. Xây dựng các chủ đề STEM Hoá học 8 15 2.3.5. Thiết kế chủ đề dạy học STEM cụ thể 16 Phụ lục phiếu học tập 28 2.4 Hiệu quả của sáng kiến 33 3. Kết luận 35 3.1. Ý nghĩa của sáng kiến 35 3.2. Phạm vi áp dụng sáng kiến 35 3.3. Hướng phát triển của sáng kiến 35 4. Tài liệu tham khảo 36 Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 1 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. DANH MỤC VIẾT TẮT GV Giáo viên GQVĐ Giải quyết vấn đề HS Học sinh NL Năng lực PPDH Phương pháp dạy học THCS Trung học cơ sở Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 2 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong thực tiễn dạy học hóa học ở trường phổ thông hiện nay, hầu hết chúng ta vẫn đang tập trung vào việc giảng dạy kiến thức hóa học độc lập, xây dựng hệ thống các dạng bài tập, các cách giải bài tập hóa học... Tuy nhiên hoá học là môn khoa học thực nghiệm, các nội dung kiến thức có sự liên hệ chặt chẽ với các môn khoa học tự nhiên khác như vật lý, sinh học và ứng dụng rất nhiều trong đời sống. Nếu chúng ta vẫn giảng dạy theo mục tiêu, nội dung và cách làm cũ thì vô hình chung học sinh không thấy được mối liên hệ giữa môn hóa học và các môn khoa học tự nhiên cũng như với đời sống thực tế. Điều này làm giảm đáng kể sự thu hút của các em đối với môn học. Học sinh tiếp thu kiên thức máy móc, dập khuôn, ít sáng tạo, ít được rèn đồng thời 4 kỹ năng: làm việc nhóm, tư duy, phản biện, tìm kiếm thông tin, giải quyết vấn đề thực tiễn, không phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục hiện nay: “hướng chuyển mạnh từ phương thức giáo dục nặng về trang bị kiến thức một chiều sang chú trọng phát triển phẩm chất, năng lực người học”. Giáo dục phổ thông nước ta đang thực hiện bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học, nghĩa là từ chỗ quan tâm đến việc HS «học được cái gì» đến chỗ quan tâm HS «vận dụng được cái gì» qua việc học (năng lực vận dụng kiến thức vào cuộc sống). STEM là một phương thức dạy học tiên tiến, khoa học với những ưu thế đã được khẳng định trên thế giới và ở Việt Nam. STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Math (Toán học). Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Những kiến thức và kỹ năng được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp HS không chỉ hiểu biết về nguyên Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 3 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. Tuy vậy đối với đa số giáo viên, phương thức dạy học STEM vẫn còn khá mới mẻ, HS ít được tiếp cận với dạy học STEM. Chính vì vậy tôi lựa chọn đề tài: “Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh” để nâng cao hứng thú học tập của học sinh đối với môn học. 2. GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ 2.1 Cơ sở lý luận: Giáo dục của nước ta đang đổi mới từ chương trình định hướng nội dung chuyển sang chương trình định hướng năng lực với mục tiêu sau khi học người học phải có khả năng huy động, sử dụng những kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết những vấn đề đặt ra trong những tình huống đa dạng và phức tạp của đời sống một cách hiệu quả. Vận dụng kiến thức vào thực tiễn bao gồm việc vận dụng kiến thức đã có để giải quyết các vấn đề thuộc về nhận thức và việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn sản xuất trong đời sống, sinh hoạt hàng ngày như làm bài tập, bài thực hành, làm thí nghiệm, viết báo cáo, xử lí tình huống, chăn nuôi, trồng trọt, giải thích các hiện tượng tự nhiên, các vấn đề Hoá học trong nông nghiệp, nảy sinh trong thực tiễn, giải quyết các vấn đề đơn giản, gần gũi trong cuộc sống. Kết quả cuối cùng của việc học tập phải được thể hiện ở chính ngay trong thực tiễn cuộc sống, hoặc là HS vận dụng kiến thức đã học để nhận thức, cải tạo thực tiễn, hoặc trên cơ sở kiến thức và phương pháp đã có, nghiên cứu, khám phá, thu thập thêm kiến thức mới. Năng lực vận dụng kiến thức thúc đẩy việc gắn kiến thức lý thuyết và thực hành trong nhà trường với thực tiễn đời sống, đẩy mạnh thực hiện dạy học theo phương châm "học đi đôi với hành". Giáo dục phải luôn đổi mới, tìm ra các quan điểm dạy học hướng tới đổi mới căn bản toàn diện, một trong những quan điểm dạy học tích cực hiện nay đang được bàn tới nhiều nhất chính là giáo dục STEM. Giáo dục STEM tạo ra Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 4 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. những con người có thể đáp ứng được nhu cầu công việc của thế kỉ 21, đáp ứng sự phát triển kinh tế, xã hội của quốc gia và có thể tác động tích cực đến sự thay đổi nền kinh tế tri thức trong bối cảnh toàn cầu hóa. Bên cạnh đó giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực (NL) giải quyết vấn đề (GQVĐ), NL sáng tạo cho người học. Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, HS được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học. 2.2 Thực trạng của vấn đề 2.2.1. Thuận lợi - Trường THCS Tân Mỹ có cơ sở vật chất khá hiện đại phục vụ công tác giảng dạy. Ban giám hiệu nhà trường quan tâm chỉ đạo sát sao, tạo điều kiện thuận lợi cho cán bộ giáo viên nhà trường. - Học sinh nhà trường đa số chăm ngoan, có ý thức học tập, có niềm đam mê khoa học, hào hứng với các giờ học thí nghiệm, thực hành, trải nghiệm sáng tạo. - Đặc điểm bộ môn Hoá học là môn khoa học thực nghiệm, các nội dung kiến thức có sự liên hệ chặt chẽ với đời sống. Kiến thức bộ môn Hoá học 8 học là kiến thức gần gũi thuận lợi cho việc thiết kế các hoạt động trải nghiệm cho học sinh. - Giáo dục STEM đã được nhà trường đưa vào dạy học, bản thân tôi đã nhận thức được STEM có vai trò quan trọng trong việc góp phần nâng cao hứng thú HS, chất lượng các môn học nói chung và với môn Hoá học nói riêng. 2.2.2. Khó khăn và nguyên nhân khó khăn 2.2.2.1 Khó khăn - Xã Tân Mỹ là một địa phương ven thành phố, mặt bằng dân trí chưa cao, nhiều gia đình vất vả mưu sinh bố mẹ chưa có nhiều thời gian quan tâm sát sao đến việc học hành của con em mình. Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 5 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. - Giáo viên dạy Hoá học chưa có điều kiện được tham gia các lớp tập huấn về đổi mới phương pháp, hình thức dạy học theo định hướng STEM. - Giáo dục STEM đã được nhà trường đưa vào dạy học tuy vậy hiểu biết của giáo viên nói chung, của cá nhân tôi nói riêng còn hạn chế, học sinh ít được học các kiến thức tiếp cận theo hướng STEM. 2.2.2.2 Nguyên nhân - Kiến thức Hoá học 8 khá gần gũi với cuộc sống của học sinh, tuy vậy là do quan điểm của hầu hết phụ huynh và học sinh thì đây là môn phụ, không quan trọng như toán , văn, anh nên ít quan tâm. - Về bản thân giáo viên, do áp lực thi cử, giáo viên chú trọng dạy học tập trung bài tập để học sinh làm được bài kiểm tra mà ít chú tâm rèn luyện kỹ năng thực hành cho học sinh, liên hệ, giải quyết các vấn đề thực tế liên quan cho học sinh. Điều này dẫn đến học sinh không hứng thú học hành, học gạo hoặc đối phó, hệ quả là kết quả học không cao. 2.3. Biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề 2.3.1. Tìm hiểu về dạy học STEM “Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các HS áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền kinh kế mới”. Trong đó STEM là từ viết tắt của 4 chữ cái S, T, E, M. Science (Khoa học): gồm các kiến thức về Vật lí, Hóa học, Hoá học và Khoa học trái đất nhằm giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống xung quanh. Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 6 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. Technology (Công nghệ): phát triển khả năng sử dụng, quản lí, hiểu và đánh giá công nghệ của HS, tạo cơ hội để HS hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống. Engineering (Kĩ thuật): phát triển sự hiểu biết ở HS về cách công nghệ đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kĩ thuật, tạo cơ hội để tích hợp kiến thức nhiều môn học, giúp cho khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu. Kĩ thuật cũng cung cấp cho HS những kĩ năng để có thể vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất. Mathematics (Toán học): Là môn học nhằm phát triển ở HS khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra. Một bài học, hoạt động dạy học STEM nên có đủ cả 4 yếu tố S, T, E, M. Như đã biết, STEM là sự tích hợp của 4 yếu tố (S, T, E, M). Trong đó, chia thành 2 nhóm: + Phần kiến thức (S, M): khoa học và toán học. + Phần kỹ năng (T, E): công nghệ và kỹ thuật Một bài dạy STEM có thể không có đủ cả 4 yếu tố trên (nếu có đủ 4 yếu tố trên gọi là STEM đủ, còn thiếu một trong các yếu tố trên gọi là STEM khuyết) nhưng đều phải đảm bảo có 1 trong 2 yếu tố ở mỗi nhóm (đảm bảo kiến thức và kỹ năng) vì: + Nếu chỉ có kiến thức (S hoặc M) mà không có kỹ năng (T, E) thì HS chỉ học lý thuyết suông như cách dạy truyền thống. + Nếu chỉ có kỹ năng (T và/ hoặc E) mà không có kiến thức (S, M) thì HS chỉ biết thực hành mà không đúc kết được kiến thức (không hiểu nguyên lý bên trong). Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 7 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. Tùy từng dự án, S đó có thể là kiến thức trong nội môn nhưng cũng có thể là của các môn KHTN có tích hợp vào nhau. M – kiến thức toán học có thể chỉ là những tính toán đơn giản hoặc phức tạp. 2.3.2. Dạy học Hoá học theo định hướng STEM 2.3.2.1. Các hình thức dạy học STEM môn Hoá học Dạy học Hoá học theo phương thức giáo dục STEM: Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn. Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần. Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM: Trong hoạt động trải nghiệm STEM, HS được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật: Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề phát triển hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật và triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho HS trung học. 2.3.2.2. Các phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM Các phương pháp dạy học tích cực phù hợp để dạy học theo định hướng giáo dục STEM như: Dạy học dự án. Dạy học theo góc. Dạy học thông qua hoạt động trải nghiệm sáng tạo. Dạy học phát hiện và GQVĐ. Dạy học theo nhóm Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 8 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. 2.3.2.3. Quy trình thiết kế chủ đề dạy học STEM trong dạy học môn Hoá học 8 Căn cứ trên quy trình xây dựng bài học STEM của Bộ GD & ĐT kết hợp với quá trình nghiên cứu và thực nghiệm của bản thân, tôi đề xuất quy trình thiết kế chủ đề dạy học STEM môn Hoá học như sau: Quy trình thiết kế chủ đề dạy học STEM môn Hoá học Bước 1: Xác định năng lực cần hình thành cho học sinh Lựa chọn chủ đề bài học với việc xác định các nội dung kiến thức phù hợp với tiêu chí dạy học STEM từ đó xác định năng lực cần hình thành và phát triển cho học sinh. Bước 2: Xác định chủ đề Trên cơ sở mạch nội dung Hoá học 8 xác định vị trí của nội dung kiến thức, đối chiếu với yêu cầu cần đạt, tìm hiểu mối quan hệ giữa nội dung học tập với giáo dục STEM nhất là tác động của đối tượng học tập tới các kĩ năng STEM. Kết nối với những sản phẩm, vật phẩm ứng dụng trong thực tế: với nội dung đã lựa chọn giáo viên nghiên cứu và xem xét những kiến thức đã Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 9 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. được ứng dụng và biểu hiện trong thực tiễn như thế nào. Kiến thức đó đã được ứng dụng vào thiết bị gì? Sản phẩm gì? Hệ thống nào? Quy trình nào? Lĩnh vực nào?... Đây chính là cơ sở hình thành ý tưởng cho chủ đề dạy học STEM. Bước 3: Xây dựng chủ đề Xác định mục tiêu của chủ đề theo kiến thức, kĩ năng, thái độ và phẩm chất. Chỉ ra các kiến thức liên quan trong các môn học thuộc lĩnh vực STEM: Phân tích ứng dụng những sản phẩm có ứng dụng trong thực tế. GV thực hiện bước phân tích ứng dụng để tìm hiểu các quy trình, giai đoạn và các kiến thức được sử dụng để tạo ra ứng dụng, sản phẩm. Đây là cơ sở để GV xây dựng những hoạt động, nhiệm vụ học tập trong chủ đề sao cho đảm bảo tính vừa sức với HS. Định rõ những thách thức mà HS sẽ phải giải quyết. Xác định tiêu chí cho mỗi chủ đề: trong đó có các tiêu chí cho từng sản phẩm hoặc giải pháp giải quyết vấn đề. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm. Ví dụ với chủ đề Axit axetic tiêu chí có thể là làm được 1 chai giấm với yêu cầu cụ thể về màu, mùi, vị, thiết kế nhãn chai... - Thông tin chung của một chủ đề gồm: + Tên chủ đề + Mô tả chủ đề: - Giới thiệu nội dung chính của chủ đề - Phân tích các yếu tố S, T, M, E (A, E, S nếu có) + Mục tiêu: về kiến thức, kĩ năng, phẩm chất, thái độ, định hướng phát triển NL phù hợp với mục tiêu giáo dục STEM và với chương trình GDPT mới + Chuẩn bị của GV và HS cho mỗi chủ đề + Tiến trình dạy học: chia ra các hoạt động Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 10 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. Bước 4. Xây dựng nội dung học tập Cụ thể hóa mục tiêu kiến thức của chủ đề học tập, hướng tới hình thành các năng lực chung và năng lực chuyên biệt. Căn cứ vào thời gian dự kiến, mục tiêu và có thể là đặc điểm tâm sinh lí, yếu tố vùng miền để xây dựng nội dung cho phù hợp. Ở đây, cần trả lời các vấn đề: Chủ đề có các hoạt động gì? Các hoạt động đó nhằm đạt tới mục tiêu gì? Nội dung dạy học có liên quan như thế nào với các mục tiêu và nội dung môn KHTN và giáo dục STEM? Biểu hiện thực tế của mối liên hệ đó? GV cần hoạch định nội dung bài học theo mô hình sau: Rà soát ngang: xem xét các nội dung các môn học khác nhau ở cùng thời điểm Liên hệ thực tế: xác định các ứng dụng của các kiến thức được dạy trong đời sống, kỹ thuật. - Trình bày vấn đề Xác định các hoạt động: nghiên cứu, thực nghiệm, chế tạo có thể đưa vào bài học Bước 5. Thiết kế nhiệm vụ Dựa vào nội dung của chủ đề, xây dựng các nhiệm vụ học tập tương ứng, xác định rõ người thực hiện nhiệm vụ, làm cá nhân hay nhóm, nhiệm vụ được thực hiện trong giai đoạn nào, thời gian bao lâu Một số loại hình nhiệm vụ như: thu thập thông tin, tiến hành thí nghiệm, thiết kế, trình bày Bước 6. Tổ chức thực hiện Đây là giai đoạn triển khai nội dung học tập tới HS. Giai đoạn này cần xây dựng môi trường học tập, gợi nhu cầu khám phá, giao tiếp, hợp tác và Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 11 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. chia sẻ giữa HS trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ. GV đóng vai trò là người tổ chức, hướng dẫn và tư vấn Bước này HS sẽ thực hiện hai nhiệm vụ chính: - Phân tích và diễn giải các dữ liệu. Trao đổi những kiến thức và các giải pháp mang tính khả thi. - HS tinh chỉnh các giải pháp, nguyên mẫu hoặc các quy trình. Sửa đổi quy trình thử nghiệm để tìm hiểu thêm. Xác định và phân tích các kết nối đến nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. - Để tổ chức tốt nội dung dạy học STEM, GV cần xác định rõ PPDH: đàm thoại, phát hiện và GQVĐ, dạy học dự án, dạy học qua hoạt động trải nghiệm sáng tạo Bước 7. Đánh giá Bước đánh giá được hiểu trên hai khía cạnh: đánh giá sự hiểu biết của học sinh thông qua việc thực hiện nhiệm vụ và đánh giá tính khả thi, tính thực tiễn, tính vừa sức, mức độ hấp dẫn của chủ đề trên cơ sở đó có những điều chỉnh phù hợp tương ứng từng bước nhằm hoàn thiện chủ đề và nội dung học tập. 2.3.3. Quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM môn Hoá học Hoạt động 1: Xác định vấn đề GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó HS phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp Giáo viên xây dựng các hoạt động thực hành, học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 12 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. Học sinh được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh. Dưới sự trao đổi, góp ý của các bạn và GV, HS tiếp tục hoàn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm. Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá Học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện sau bước 3; trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình này, học sinh cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi. Đây cũng là hoạt động nhóm học sinh phân tích, rút ra kiến thức bài học. Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Giáo viên tổ chức để học sinh trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện và chia sẻ kết quả học tập. CẤU TRÚC KẾ HOẠCH DẠY HỌC STEM MÔN HOÁ HỌC TÊN CHỦ ĐỀ: . Mạch STEM của chủ đề: - Khoa học - Kỹ thuật - Công nghệ - Toán 1. Tên chủ đề: .. (Số tiết: . tiết – Lớp ) 2. Mô tả chủ đề: 3. Mục tiêu: - Kiến thức - Năng lực - Phẩm chất Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 13 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. 4. Thiết bị dạy học và học liệu 5. Tiến trình dạy học Các hoạt động học tập Hoạt động Nội dung thực hiện Thời lượng chính & địa điểm Hoạt động - Đặt vấn đề. Chuyển giao nhiệm VD: 1 tiết 1: Giao nhiệm vụ. Trên lớp vụ dự án - HS khám phá kiến thức. - Giao nhiệm vụ cho HS và xác lập yêu cầu của sản phẩm. Hoạt động - Các thành viên trong nhóm xem VD: 1 2: Nghiên cứu tài liệu tuần kiến thức nền - Tích hợp với môn lý, Toán để tính Tại nhà và chuẩn bị bản toán tỉ lệ. HS thiết kế sản - Xác định kiến thức trọng tâm. phẩm để báo - Chuẩn bị bài trình bày. cáo. Hoạt động - Lần lượt các nhóm trình bày. VD: 1 tiết 3: Báo cáo - Các nhóm khác đưa câu hỏi phản Trên lớp phương án thiết biện. kế. - GV nhận xét, tổng kết chuẩn hóa các kiến thức. - Giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà triển khai chế tạo sản phẩm. Hoạt động HS nghiên cứu, chuẩn bị các hóa VD: Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 14 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. 4: Chế tạo, thử chất, dụng cụ làm thí nghiệm HS 20 phút nghiệm sản thực hiện các bước đã nghiên cứu HS Trên lớp phẩm thử nghiệm sản phẩm đã thực hiện, so sánh với các tiêu chí đánh giá sản phẩm. HS điều chỉnh lại thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh và giải thích lý do (nếu cần phải điều chỉnh) HS hoàn thiện bảng ghi danh mục các vật liệu và tính giá thành chế tạo sản phẩm HS hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị bài giới thiệu sản phẩm. Hoạt động - HS của từng nhóm trình bày, phân VD: 5: Giới thiệu tích về tác dụng của sản phẩm, giá thành 20 phút sản phẩm. và thẩm mỹ. Trên lớp - Khuyến khích các nhóm nêu câu hỏi cho nhóm khác. - GV nhận xét và công bố kết quả chấm sản phẩm theo yêu cầu của Phiếu đánh giá. - GV tổng kết chung về hoạt động của các nhóm. 2.3.4. Xây dựng các chủ đề STEM Hoá học 8 Để thực hiện đổi mới này, trước tiên tôi nghiên cứu kĩ nội dung chương trình sách giáo khoa Hoá học 8, chuẩn kiến thức, kĩ năng, nhiệm vụ của môn Hoá học trong hệ thống giáo dục phổ thông, các văn bản hướng dẫn giảng dạy nói chung, hướng dẫn giảng dạy bộ môn nói riêng. Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 15 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. Tôi đề xuất một số nội dung có thể dạy học tích hợp STEM khi dạy học Hoá học 8 sau: S Bài dạy Các nội dung có thể tích hợp TT STEM 1.Bài 2- Chất Nghiên cứu về chất từ các đồ vật mà HS mang đi. 2.Bài 4 - Nguyên Tìm hiểu về nguyên tử, mô hình cấu tạo tử nguyên tử, làm mô hình nguyên tử của một số nguyên tố, tính toán để thấy kích thước nguyên tử vô cùng nhỏ bé 3.Bài 5 - Nguyên Tìm hiểu về các nguyên tố hóa học có tố hóa học trong một số chất quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày, vai trò của các nguyên tố đó với đời sống. 4.Bài 6 Đơn - Phân biệt đơn chất, hợp chất, phân tử. chất, hợp chất – - Làm mô hình cấu tạo phân tử 1 số đơn phân tử chất, hợp chất từ những nguyên vật liệu dễ kiếm. 5.Bài 12 - Sự Nến thơm không khói. biến đổi chất 6.Bài 13 - Phản Nghiên cứu các phản ứng hóa học xảy ra ứng hóa học trong đời sống hàng ngày 7.Bài 20 - Tỉ So sánh tỉ khối các chất: bơm bóng bay khối của chất khí các loại khí khác nhau để so sánh độ nặng nhẹ 8.Bài 33- Điều - Điều chế Hiđro. chế Hiđro – Phản - Bơm bong bóng xà phòng chứa ứng thế Hiđro, bóng bay hidro Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 16 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. 9.Bài 42 – Nồng Làm thí nghiệm nghiên cứu về nồng độ độ dd dd 10.Bài 43- Pha Cách pha chế, pha loãng dd. chế dd - Tổ chức trò chơi làm sinh tố, nước giải khát, nước muối sinh lí 2.3.5. Thiết kế chủ đề dạy học STEM cụ thể Dưới đây kế hoạch dạy học STEM mà tôi thiết kế khi dạy phần sự biến đổi chất: 2.3.5.1 Tên chủ đề: Nến thơm không khói. 2.3.5.2. Mô tả chủ đề: Nến hay còn gọi là đèn cầy là một vật dụng quen thuộc được sử dụng để chiếu sáng. Khác với đèn điện, nến cho ánh sáng ấm áp và lung linh hơn. Ngày nay, nến được sử dụng chủ yếu để thờ cúng, trang trí nội thất, trang trí phục vụ tiệc cưới, sinh nhật, lễ hội, hoặc được dự phòng để thắp sáng mỗi khi có sự cố mất điện. Có rất nhiều nguồn nguyên liệu dùng để làm nến như sáp paraffin, sáp đậu nành, sáp ong Tuy nhiên, nhiều nghiên cứu thực tế cho thấy nến làm bằng paraphin hoặc các nguyên liệu tương tự có nguồn gốc từ dầu mỏ khi cháy sẽ cho nhiều khói đen và không tốt cho sức khỏe. Còn các loại nến có nguồn gốc từ thực vật như: nến sáp ong, nến sáp đậu nành khi cháy thì không có hoặc rất ít khói, hơn nữa ánh sáng và năng lượng của nó sẽ kích thích tuyến yên, giúp cho tinh thần đạt được sự tập trung cao độ. Trong chủ đề này HS thực hiện để thiết kế và chế tạo nến có nguồn gốc từ thiên nhiên: từ sáp ong và sáp đậu nành thân thiện với môi trường với những tiêu chí cụ thể. Sau khi hoàn thành, học sinh sẽ đốt thử nghiệm tiến hành đánh giá chất lượng sản phẩm. Theo đó, HS phải tìm hiểu và chiếm lĩnh các kiến thức mới: - Sự biến đổi chất (Bài 12 - Hóa học 8) Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 17 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. - Dấu hiệu của hiện tượng và phản ứng hóa học. (Bài 14: Bài thực hành 3 – Hóa học 8) Đồng thời, HS phải vận dụng các kiến thức hỗ trợ khác như: - Sự nóng chảy (Bài 24 – 25: Sự nóng chảy và sự động đặc - vật lí 6) - Sự bay hơi và sự ngưng tụ (Bài 26 – 27 - vật lí 6) - Đo nhiệt độ (bài 23 – vật lý 6) 2.3.5.3. Mục tiêu: a. Kiến thức: - Nêu được các định nghĩa: hiện tượng vật lý, hiện tượng hóa học, phản ứng hóa học. - Nhận biết được dấu hiệu có phản ứng hóa học xảy ra. - Phân biệt được hiện tượng vật lý và hiện tượng hóa học. - Vận dụng được kiến thức về sự nóng chảy, đông đặc, bay hơi để giải thích các hiện tượng thực nghiệm. b. Năng lực: * Năng lực chung: - Năng lực tự chủ và tự học: đọc sách giáo khoa, quan sát tranh ảnh, tìm hiểu trên mạng internet, chủ động trao đổi ý kiến với bạn để xác định rõ yêu cầu, các nhiệm vụ, cách thức thực hiện các hoạt động học tập, chủ động thực hiện nhiệm vụ của cá nhân và của nhóm. - Năng lực giao tiếp và hợp tác: thảo luận nhóm để hoàn thiện nhiệm vụ học tập; trao đổi kết quả quan sát, rút ra nhận xét và hoàn thiện báo cáo thu hoạch: Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình và phản biện ý kiến của người khác; - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Vận dụng được các kiến thức trong chủ đề và kiến thức đã biết để: Sơ đồ hóa quy trình làm nến. Thiết kế và chế tạo được nến từ các nguyên liệu thân thiện với môi trường. Tiến hành được thí nghiệm nghiên cứu và tìm ra điều kiện phù hợp để thiết kế nến theo tiêu chí đã đặt ra. * Năng lực khoa học tự nhiên: Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 18 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. Nhận thức khoa học tự nhiên: nhận biết và trình bày được định nghĩa hiện tượng vật lý, hiện tượng hóa học, dấu hiệu có phản ứng hóa học xảy ra. Phân biệt được hiện tượng vật lý và hiện tượng hóa học. - Tìm hiểu tự nhiên: thực hiện thí nghiệm đun nóng chảy sáp, trộn tinh dầu, chờ đông đặc, đốt nến... ghi chép lại kết quả, nhiệt độ nóng chảy... trình bày và phân tích được kết quả quan sát. Vận dụng kiến thức: Vận dụng được kiến thức vật lý về sự nóng chảy, đông đặc, bay hơi, kiến thức hóa học về phản ứng hóa học để giải thích các hiện tượng thực nghiệm. c. Phẩm chất: Thông qua thực hiện bài học sẽ tạo điều kiện để học sinh: - Chăm học, chịu khó tìm tòi tài liệu và thực hiện các nhiệm vụ học tập. - Có trách nhiệm trong hoạt động nhóm, tự giác thực hiện các nhiệm vụ học tập của cá nhân và phối hợp tích cực với các thành viên trong nhóm. - Trung thực, cẩn thận trong thực hành, ghi chép kết quả. - Yêu thiên nhiên, bảo vệ môi trường. 2.3.5.4. Thiết bị và học liệu Hóa chất/Nguyên liệu Dụng cụ - Sáp ong hoặc sáp đậu - Cốc thủy tinh chịu nhiệt 250ml: 4 cái nành. - Cốc/lọ thủy tinh đựng nến hoặc khuôn nến: 3 -Tinh dầu: sả chanh cái -Bấc nến: 20 cm - Đèn cồn, kiềng, lưới amiăng, giá sắt, kẹp gỗ: -Nước: 1 lít 1 bộ (hoặc dụng cụ đun cách thủy) -Nhiệt kế: 1 cái Thiết bị dạy học: máy tính, máy chiếu, sản phẩm mẫu. 2.3.5.5. Tiến trình dạy học: Hoạt động chính Thời lượng Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ dự án, xây dựng tiêu chí, Tiết 1 (45p) hướng dẫn HS tìm hiểu kiến thức nền. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức trọng tâm và 1 tuần (HS tự Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 19 Dạy học Hoá học 8 theo định hướng STEM phát triển năng lực học sinh. chuẩn bị bản thiết kế quy trình làm nến. học ở nhà theo nhóm) Hoạt động 3: Báo cáo và bảo vệ phương án thiết kế Tiết 2 ( 45p) quy trình tạo nến từ sáp ong. Hoạt động 4: Thực hiện quy trình làm nến và đốt thử Tiết 3 ( 20p) nghiệm Hoạt động 5: Giới thiệu sản phẩm của nhóm, thảo Tiết 3 (25p) luận. Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ dự án, xây dựng tiêu chí cần đạt của sản phẩm nến. a. Mục tiêu: - HS phân tích và hiểu rõ yêu cầu làm nến từ sáp theo các tiêu chí: 1. Nến được sản suất từ nguyên liệu thân thiện với môi trường 2. Nến cháy được và duy trì được ngọn lửa. 3. Khi thắp nến thấy không có khói đen và tỏa mùi thơm. 4. Nến được trang trí có hình thức đẹp, sáng tạo và có ý nghĩa. 5. Chi phí làm nến tiết kiệm. - HS hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức về sự biến đổi chất để sơ đồ hóa và thuyết minh sơ đồ trước khi sử dụng nguyên vật liệu, dụng cụ để làm. b. Nội dung: - Tìm hiểu về quy trình làm nến để xác định kiến thức về sự biến đổi chất, dấu hiệu của phản ứng hóa học, diễn biến của phản ứng hóa học được ứng dụng để làm nến. (đã được giao tìm hiểu trước ở nhà). - Tìm hiểu về quá trình đốt nến để xác định kiến thức về diễn biến của phản ứng hóa học và những dấu hiệu của phản ứng trong thực nghiệm sản phẩm nến. - Xác định nhiệm vụ làm nến từ sáp với các tiêu chí đã đề ra. c. Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Nguyễn Thị Thu Hương – THCS Tân Mỹ 20
Tài liệu đính kèm: