Hoa thcs tt nq nq vận dụng stem để tạo hứng thú học tập môn hoá học với chủ đề “bình chữa cháy mini

như thế nào”.Phương pháp dạy học STEM đang là sự lựa chọn của nhiều nước có nềngiáo dục hiện đại vì thông qua quá trình học giúp các em tự lĩnh hội được kiếnthức, kĩ năng và có khả năng

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN

Kính gửi: Hội đồng thẩm định sáng kiến Sở Giáo dục và Đào tạo Ninh Bình

Chúng tôi:

TT Họ tên Ngày tháng năm sinh Chức danh

Trình độ chuyên môn

Tỉ lệ % đóng góp vào việc tạo

ra sáng kiến

1 Lương Thị Tuyết 09/10/1989 Giáo viên Đại học 40%

2 Đỗ Thị Việt Hà 03/11/1982 Phó Hiệutrưởng Đại học 20%

3 Nguyễn Tố Uyên 30/08/1980 Giáo viên Đại học 20%

4 Trần Thị Loan 15/12/1990 Giáo viên Đại học 20%

Là tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến: Vận dụng STEM để tạo hứng thú học tập môn Hoá học với chủ đề “Bình chữa cháy mini”.

I LĨNH VỰC ÁP DỤNG SÁNG KIẾN

- Lĩnh vực áp dụng: áp dụng trong lĩnh vực giảng dạy bộ môn Hoá học

- Vấn đề sáng kiến giải quyết được:

+ Cung cấp kiến thức về dạy học Stem

+ Cách vận dụng Stem vào các chủ đề bài học

II CHỦ ĐẦU TƯ SÁNG KIẾN

Lương Thị Tuyết, Đỗ Thị Việt Hà, Nguyễn Tố Uyên, Trần Thị Loan

III THỜI GIAN ÁP DỤNG

Trong năm học: 2021 - 2022

IV MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN

1 Nội dung sáng kiến

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 ảnh hưởng sâu rộng vào mọi mặt đờisống, xã hội, giáo dục cũng không ngoại lệ Vì thế đòi hỏi giáo viên phải thayđổi phương pháp, học sinh phải thay đổi cách học Do vậy, vai trò của giáo viênphải chuyển đổi từ “dạy cái gì”, “điều gì” sang dạy cho học sinh “phải làm gì”

và “làm

như thế nào”.

Phương pháp dạy học STEM đang là sự lựa chọn của nhiều nước có nềngiáo dục hiện đại vì thông qua quá trình học giúp các em tự lĩnh hội được kiếnthức, kĩ năng và có khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyếtcác vấn đề thực tế Nhưng làm thế nào để vận dụng phương pháp dạy học STEMvào trường THCS của ta để mang lại hiệu quả? Qua quá trình giảng dạy chúngtôi đã lồng ghép STEM với dạy học truyền thống và xây dựng một số chủ đề dạyhọc theo điều kiện của trường đã mang lại hiệu quả khả quan Nên chúng tôi

mạnh dạn đơn cử một chủ đề đã thực hiện tương đối có hiệu quả đó là Vận dụng STEM để tạo hứng thú học tập môn Hoá học với chủ đề “Bình chữa cháy mini”.

Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liênmôn và thông qua thực hành, ứng dụng Thay vì dạy bốn môn học như các đốitượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắnkết dựa trên các ứng dụng thực tế Qua đó, học sinh vừa học được kiến thứckhoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn Giáo dụcSTEM sẽ phá đi khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra những con người

có năng lực làm việc “tức thì” trong môi trường làm việc có tính sáng tạo caovới những công việc đòi hỏi trí óc của thế kỷ 21

Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giảiquyết vấn đề cho người học Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinhđược đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đếncác kiến thức khoa học Để giải quyết vấn đề đó, học sinh phải tìm tòi, nghiêncứu những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáokhoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giảiquyết vấn đề đặt ra

Giáo dục STEM đề cao một phong cách học tập mới cho người học, đó làphong cách học tập sáng tạo Đặt người học vào vai trò của một nhà phát minh,người học sẽ phải hiểu thực chất của các kiến thức được trang bị; phải biết cách

mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp vớitình huống có vấn đề mà người học đang phải giải quyết

1.1 Giải pháp cũ thường làm

1.1.1 Nội dung giải pháp

Việc dạy và học môn hoá học ở hầu hết các trường THCS hiện nay thườnggói gọn trong không gian lớp học hoặc trong các phòng bộ môn của nhà trường.Truyền thụ kiến thức một chiều vẫn là phương pháp dạy học chủ yếu của nhiềugiáo viên

Học sinh không được trải nghiệm thực tế, nên việc đưa kiến thức khoa họctrở nên nặng nề

Môn hoá học là một trong những bộ môn khoa học cơ bản nhưng lí do lựachọn môn hoá học của học sinh THCS là chủ yếu học để thi tốt nghiệp hay thivào 10, …

Việc kiểm tra đánh giá và chương trình thi cử chủ yếu về lí thuyết nên đa

số các em học theo kiểu nhồi nhét kiến thức để đáp ứng cho các kì thi, chính vìvậy mà các em ít nhận thấy vai trò ứng dụng của hoá học vào đời sống

Đó là lí do các em học sinh học chủ yếu là để đối phó với các kì thi còn yếu

tố đam mê yêu thích rất ít

Vậy đó là lí do chúng tôi muốn đưa phương pháp dạy học STEM vào đểgiảng dạy kết hợp phương pháp truyền thống

1.1.2 Nhược điểm của giải pháp cũ

Còn nặng về kiến thức lý thuyết, học sinh không được vận dụng kiến thức

đã học để trải nghiệm

Sự liên kết các môn trong dạy học còn hạn chế, rời rạc chưa khoa học.Chưa có sự liên kết và ứng dụng khoa học, công nghệ, kĩ thuật vào mônhọc

Không đánh thức được sự sáng tạo và tiềm năng của học sinh

1.2 Giải pháp mới cải tiến

Giải pháp 1 Kết hợp xây dựng các chủ đề dạy học STEM với phương pháp dạy học truyền thống

Rõ ràng STEM có rất nhiều ưu điểm tuy nhiên hạn chế như sau:

- Thứ nhất là mất nhiều thời gian thực hiện Một chủ đề thực hiện sẽ mấtkhá nhiều thời gian ở trên lớp cũng như ngoài lớp nên ảnh hưởng đến việc họctập trên lớp các em cũng như thời gian học tập các môn học khác vì các em cầnđầu tư thời gian tương đối nhiều khi thực hiện một chủ đề

- Thứ hai trong khi các kì thi hiện tại vẫn chủ yếu rèn luyện trí nhớ kiếnthức hàn lâm và nặng về các bài tập tính toán nên các em vẫn phải học để đápứng các kì thi, do thói quen học tập cũ nặng về nhồi nhét kiến thức vậy nên chưachú tâm học tập và trải nghiệm các công việc được giao ở nhà, một số em cònlàm theo đối phó và suy nghĩ rằng chưa thiết thực với thi cử hiện hành

- Thứ ba đó kinh phí thực hiện một số dụng cụ, nguyên liệu khi làm thực hànhchưa đầy đủ, và khá tốn kém nên đôi khi giáo viên và các em cũng ngại làm

- Thứ tư đó là STEM là phương pháp tích hợp nên chắc chắn giáo viêngiảng dạy đòi hỏi phải nắm rõ phương pháp và cách thức tổ chức giảng dạy cũngnhư trình độ liên môn nhất định vì STEM như là khoa học, công nghệ, kĩ thuật

và toán học Đòi hỏi giáo viên phải có trình độ và đam mê công việc nó mấtnhiều thời gian và công sức của giáo viên

Do vậy chúng tôi đã phối hợp lồng ghép giữa phương pháp học tập truyềnthống và giáo dục STEM để học sinh có thể đạt hiệu quả học tập tốt nhất hiệnnay Khi dạy học Stem phải có sự linh hoạt và nhất quán theo mô hình 5E thìhiệu quả sẽ tốt nhất trong quá trình dạy và lĩnh hội kiến thức, củng cố kiến thức,vận dụng kiến thức… Chúng tôi đã thấy sự khác nhau trong dạy học nếu nhấtquán theo mô hình 5E và không nhất quán như sau:

Sự khác nhau trong các hoạt động của giáo viên nhất quán và không nhất quán theo mô hình dạy học stem - 5E

Gắn kết

(Engagment)

Tạo hứng thú

- Kích thích sự tò mò

- Nêu câu hỏi

- Làm rõ hơn các câu trả lời hoặccác phát hiện mà học sinh đã biếthoặc suy nghĩ về chủ đề bài học

Giải thích khái niệm

- Cung cấp các địnhnghĩa và câu trả lời

- Kết luận

- Đưa ra những câuhỏi đóng

- Quan sát và lắng nghe các học sinhtrong quá trình tương tác

- Yêu cầu kiểm tra các câu hỏi đểchuyển hướng khảo sát thí nghiệmcủa học sinh khi cần thiết

- Cung cấp thời gian cho học sinh đểgiải quyết các vấn đề

- Đóng vai trò như một nhà tư vấncho học sinh

- Tạo ra danh sách những điều “cầnphải biết” tối thiểu

Cung cấp câu trả lời

- Nói hoặc giải thíchcách làm việcthôngqua vấn đề

- Đưa ra những kếtluận

- Trực tiếp nói với họcsinh rằng các em là sai

- Cung cấp thông tinhoặc sự kiện giúp giảiquyết vấn đề

- Hướng dẫn học sinhtừng bước tìm ra lờigiải

Giải thích

(Explanation)

- Khuyến khích học sinh giải thíchcác khái niệm và các định nghĩabằng cách hiểu riêng của mình

- Đưa ra các lời giải thích, chứngminh (bằng chứng) và làm rõ từ họcsinh

- Chính thức làm rõ các định nghĩa,giải thích,và đưa ra các khái niệmmới khi cần thiết

- Sử dụng kinh nghiệm trước đâycủa học sinh làm cơ sở để giải thíchcác khái niệm

- Đánh giá sự hiểu biết ngày càngtăng của học sinh

- Chấp nhận những lờigiải thích mà khôngcần chứng minh gìthêm

Áp dụng cụ thể

(Elaboration)

- Mong đợi học sinh sử dụng cáckhái niệm khoa học, định nghĩa vàlời giải thích được cung cấp trướcđây

- Khuyến khích học sinh áp dụnghoặc mở rộng các khái niệm và kỹnăng trong các tình huống mới

- Cung cấp câu trả lời

- Nhắc nhở học sinh tìm cách giảithích

- Đề cập đến học sinh dữ liệu hiện

có và bằng chứng và hỏi: “các em đãbiết gì rồi? “, ” Tại sao các em lạinghĩ …? “(Chiến lược khám phákhoa học cũng áp dụng ở đây.)

giải ngay

- Giải thích làm thếnào để làm việc thôngqua vấn đề

vi trong quá trình học

- Cho phép học sinh đánh giá bàihọc của mình và kỹ năng nhóm-quátrình

- Đặt những câu hỏi mở như “Các

em nghĩ điều gì sẽ xảy ra nếu…? “,

“Các em có bằng chứng/chứng cứ gì

ở trong tình huống này?”, ” Các em

đã biết gì về …? “, ” Các em thửgiải thích hiện tượng này đượckhông?”

- Kiểm tra từ vựng,thuật ngữ và các sựkiện một cách rời rạc

- Giới thiệu những ýtưởng hay khái niệmmới

- Tạo ra sự mơ hồ

- Đặt toàn bộ nhữngcâu hỏi đóng, chỉ trảlời đúng/sai

- Thúc đẩy thảo luận

mở mà không gắn kếtđến khái niệm hoặc kỹnăng đang được học

Giải pháp 2 Xây dựng chủ đề bài học STEM từ những kiến thức của những bài cơ bản trong sách giáo khoa

Trong chương trình sách giáo khoa hiện hành môn Hoá học, có nhiều bài

có thể liên kết với nhau cùng với các lĩnh vực: Toán học, Kỹ thuật, Khoa học vàCông nghệ, để tạo ra những sản phẩm hứng thú Từ đó giúp học sinh vận dụng

và ghi nhớ kiến thức một cách sinh động, hấp dẫn

Trong chủ đề “Bình chữa cháy Mini” chúng tôi hướng dẫn học sinh vậndụng kiến thức nền trong sách giáo khoa hoá học lớp 9 của những bài: Bài 27:Cacbon; Bài 28: Các oxit của cacbon; Bài 29: Axit Cacbonic và muối Cacbonat.Kết hợp cùng với các kiến thức thực tiễn về kỹ thuật, khoa học, công nghệ đểnghiên cứu, tìm tòi, lựa chọn các dụng cụ chế tạo ra sản phẩm “Bình chữa cháymini”

Giải pháp 3 Tạo môi trường, không gian học tập đa dạng Thay đổi phương pháp dạy học tích cực

Trong chủ đề bài học STEM “Bình chữa cháy mini” học sinh được nghiêncứu kiến thức và giáo viên giao nhiệm vụ học tập trên lớp, trong phòng thínghiệm

Nhiệm vụ học tập của các em tự nghiên cứu kiến thức liên quan đến chủ đề

ở nhà; trong giờ ra chơi; nghiên cứu tìm hiểu trên mạng Internet… Trong chủ

đề có sự liên hệ giữa nội dung học tập với hoàn cảnh thực tiễn và xã hội

Học sinh nghiên cứu, phân công các công đoạn thực hiện làm sản phẩmcho các thành viên trong nhóm

Học sinh thu thập và xử lý thông tin, làm việc theo nhóm hoặc cá nhân theo

Khi thực hiện hoạt động báo cáo sản phẩm:

- Báo cáo kiến thức nền và phương án thiết kế sản phẩm được thực hiệnngay tại lớp học Các nhóm báo cáo bằng nhiều cách khác nhau: Quay video;Thiết kế powerpoint; thuyết trình bằng Poster…

- Báo cáo sản phẩm: Học sinh thực hiện ngoài trời, có thể trong sântrường…

Như vậy kiến thức được tích luỹ qua quá trình làm việc và được thựcnghiệm qua hoạt động thực tiễn Việc đa dạng hoá không gian học tập, đổi mớiphương pháp dạy học tích cực làm tăng hứng thú học tập của học sinh với bộmôn Hoá học Rèn kỹ năng thực hành, kỹ năng quan sát, so sánh nhận biết kiếnthức, hoạt động nhóm; Kĩ năng tìm kiếm và xử lí thông tin; Kĩ năng tự tin khitrình bày ý kiến trước nhóm, tổ, lớp Phát triển phẩm chất: Có ý thức phòngcháy, chữa cháy Nhận thấy sự vận dụng của kiến thức môn học để giải quyếtcác vấn đề trong thực tiễn Phát triển năng lực: Năng lực thực nghiệm, nghiêncứu khoa học; Năng lực giải quyết vấn đề, sáng tạo; Năng lực giao tiếp và hợptác và trình bày vấn đề Thông qua đó kiến thức được tiếp nhận không còngượng ép, ghi nhớ máy móc Học sinh chủ động tìm tòi và lĩnh hội tri thức

Giải pháp 4 Thay đổi cách thức kiểm tra đánh giá

Thông qua bài học STEM, giáo viên và học sinh thiết lập các phiếu đánhgiá, các bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm

Hoạt động tự đánh giá: Học sinh tự đánh giá bản thân; đánh giá các bạntrong cùng nhóm; đánh giá hoạt động của nhóm khác Đưa ra phương án chonhóm khác (nếu có)

Giáo viên tổng hợp hoạt động tự đánh giá của học sinh Hướng dẫn họcsinh nhận xét đánh giá Chốt lại kiến thức chuẩn Trên cơ sở đó chấm điểm chohọc sinh và cho các nhóm

2 Khả năng áp dụng của sáng kiến

Sáng kiến làm về phương pháp giảng dạy nên có thể áp dụng đối với tất cảcác bộ môn

Khi áp dụng sáng kiến vào giảng dạy giáo viên có thể phát hiện ra được cácsáng tạo của học sinh thông qua các sản phẩm, các quy trình mà học sinh vậndụng

Tận dụng được các nguyên liệu tái chế để giảng dạy

Tạo ra một số sản phẩm làm dụng cụ trực quan để giảng dạy các môn họckhác cùng cấp học ở các cấp học dưới.

Để định lượng kết quả học tập của các em trong suốt quá trình học chúngtôi luôn theo sát sự tiến bộ của từng em, cũng như chú trọng đánh giá kết quảmỗi bài kiểm tra để đánh giá một cách đúng nhất

V HIỆU QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC CỦA SÁNG KIẾN

Sản phẩm của quá trình dạy học là các kiến thức, kỹ năng, khả năng,năng lực của người học, là một dạng năng lượng ở dạng dự trữ Vì vậy khôngthể đánh giá cụ thể được hiệu quả kinh tế mà đề tài mang lại, nhưng việc ápdụng đề tài này trong dạy học Hoá học lớp 9 năm học 2021-2022 đã bước đầuthu được kết quả tốt đẹp

Từ đó dưới góc độ cá nhân tôi nhận thấy một số hiệu quả kinh tế có thểđược thể hiện dưới hình thức: Kiến thức hoá học được hiểu sâu giúp các em vậndụng tốt hơn trong cuộc sống, trong đó có cả việc phòng tránh “cháy nổ”

Hiệu quả về mặt xã hội của sáng kiến là rất lớn Nó có tác động quantrọng tới nhận thức của học sinh trong việc hình thành kiến thức, kĩ năng và nhất

là thái độ của học sinh; góp phần hình thành phẩm chất, năng lực tự chủ, nănglực phát hiện và giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo rất cần thiết của nhữngcông dân trong tương lai

Một số kết quả cụ thể:

1 Hiệu quả trong việc nâng cao chất lượng học sinh

Sau khi áp dụng sáng kiến thì chất lượng nhà trường được nâng lên rõ rệt Cụ thể số học sinh đạt giải trong các cuộc thi học sinh giỏi năm sau tăng hơnnăm trước

Thành tích môn hoá học của trường trước và sau khi tiến hành sáng kiến

Tên cuộc thi

Số HS đạt giải các năm học

Ghi chú

Trước khi

áp dụng SK

Sau khi áp dụng SK

2020-2021 2021-2022

Thi học sinh giỏi cấp

huyện môn Hoá học 9

2 Hiệu quả trong việc nâng cao trình độ chuyên môn nghiệp vụ và tình cảm nghề nghiệp cho đội ngũ giáo viên; nâng cao uy tín của giáo viên

trong các tình huống phong phú của cuộc sống hàng ngày Việc dạy Vận dụng STEM để tạo hứng thú học tập môn Hoá học với chủ đề “Bình chữa cháy mini” đã kích thích sự sáng tạo không ngừng của mỗi người giáo viên và qua đó

góp phần nâng cao trình độ chuyên môn của người thầy

Các tiết học hấp dẫn đã góp phần tạo ra uy tín cho giáo viên Thầy sángtạo dạy, trò hứng thú học là một điều kiện quan trọng để nâng cao chất lượnggiáo dục toàn diện Chất lượng giáo dục được nâng lên đã góp phần tạo ra niềmtin của học sinh và phụ huynh đối với môn học và đối với nhà trường

3 Hiệu quả trong việc rèn luyện kĩ năng học tập và nâng cao tình cảm của học sinh đối với môn Hoá học

Môn Hoá học được coi là một môn học khó bởi nó đòi hỏi tư duy khoahọc, đòi hỏi sự tập trung chú ý cao, sự tìm tòi, khám phá và sáng tạo trong họctập Chính vì vậy, nhiều học sinh “sợ” khi phải học Hoá học; những học sinhhọc giỏi môn Hoá học thường được bạn bè và thầy cô đánh giá rất cao

Việc làm sản phẩm STEM theo hướng tích cực là một phương tiện để ôntập, củng cố kiến thức lý thuyết đã học một cách sinh động và có hiệu quả Giúphọc sinh được rèn luyện tư duy liên tưởng sáng tạo; từ đó giúp các em biết vậndụng kiến thức vào giải quyết các tình huống phong phú của thực tiễn Học Hoáhọc theo cách trên cũng giúp các em có thói quen, có phương pháp học tập chủđộng, tích cực; luôn say mê tìm tòi, khám phá khoa học Thông qua hoạt độngSTEM có thể rèn luyện cho học sinh những đức tính tốt như tinh thần tự lập,tính cẩn thận, tính kiên trì, tinh thần vượt khó

Cuối năm học 2021-2022 sau khi thực nghiệm thí điểm phương phápSTEM Chúng tôi đã khảo sát 129 học sinh lớp 9 và kết quả như sau:

Câu Nội dung

Kết quả Số

Bài học sinh động, thầy cô dạy vui vẻ, dễ hiểu 47 36,4

Nội dung dạy học

Không cần thí nghiệm thực hành nhiều 30 31,9

Giảm tải lí thuyết, vận dụng kiến thức đã học để đưa

kiến thức vào thực tiễn, tăng cường phần thực hành

44 46,8

Phân tích kết quả khảo sát

Câu 1 Sự hứng thú học môn hoá ở các em thuộc

Câu 2 Em thích học môn Hoá vì:

Câu 3 Trong giờ học môn hoá em thích

được học như thế nào

Nghe giảng và ghi chép một cách thụ động 40,4 12,4

Được làm thực hành để hiểu sâu sắc vấn đề

Tăng cường học lí thuyết và giải bài tập tính toán

gắn với kì thi đại học cao đẳng

Giảm tải lí thuyết, vận dụng kiến thức đã học để

đưa kiến thức vào thực tiễn, tăng cường thực

VI CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN

Sáng kiến được áp dụng trong tại trường trung học cơ sở Thị trấn NhoQuan trong điều kiện toàn ngành đang tích cực đổi mới phương pháp dạy học;đổi mới hình thức thi vào 10 trung học phổ thông, đổi mới áp dụng dạy họcSTEM, vì vậy đã thu được những kết quả khả quan

Qua thực tế giảng dạy, chúng tôi có thể khẳng định Vận dụng STEM để tạo hứng thú học tập môn Hoá học với chủ đề “Bình chữa cháy mini” có thể

áp dụng hiệu quả được ở các trường THCS trên địa bàn toàn tỉnh Đồng thời cóthể áp dụng tương tự cho các môn học khác như Vật lý, Sinh học dạy học STEMđạt hiệu quả

Chúng tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sựthật và hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật./

Nho Quan, ngày 10 tháng 04 năm 2022

XÁC NHẬN CỦA NHÀ TRƯỜNG

XÁC NHẬN CỦA PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Kết quả khảo sát trước khi áp dụng sáng kiến

Kết quả Số

4 Nội dung dạy học

Không cần thí nghiệm thực hành nhiều 41 37,6

Giảm tải lí thuyết, vận dụng kiến thức đã học để đưa

kiến thức vào thực tiễn, tăng cường phần thực hành 23 21,1Kết quả khảo sát cho thấy số lượng học sinh yêu thích và thích môn Hoáhọc rất thấp chỉ chiếm 8,3% và 20,2% là các em thích học bộ môn là do giáoviên dạy, do là môn các em có dự định thi đại học hay đề phòng môn Hoá học

có khẳ năng thi vào 10 Rõ ràng qua phân tích thì các em vẫn chủ yếu học theolối truyền thống nặng về thi cử đối phó, do vậy mà các em ít có yếu tố đam mênghiên cứu và thực sự yêu thích là rất ít, kĩ năng thực hành và khả năng áp dụngkiến thức vào thực tế còn rất hạn chế

PHỤ LỤC 2: Khái niệm dạy học STEM

- STEM là thuật ngữ xuất phát từ phương pháp giảng dạy và học tập tíchhợp nội dung và các kỹ năng khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học

- Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liênmôn (interdisciplinary) và thông qua thực hành, ứng dụng Thay vì dạy bốn mônhọc như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một môhình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế Qua đó, học sinh vừa họcđược kiến thức khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn

- Thuật ngữ STEM được hiểu như một “tổ hợp đa lĩnh vực” bao gồm: Khoahọc (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering) và Toán học(Mathematics) Bốn lĩnh vực này được mô tả như sau:

+ Khoa học Là việc nghiên cứu thế giới tự nhiên, bao gồm các quy luật tự

nhiên của Vật lý, Hoá học, Sinh học và giải quyết hoặc ứng dụng các hiệntượng, nguyên lý, quan niệm hoặc quy tắc của các môn này Khoa học vừa làmột chỉnh thể kiến thức được tích luỹ qua thời gian, vừa là một tiến trình - mangtính khoa học - tạo ra kiến thức mới Kiến thức từ khoa học sẽ cung cấp thôngtin cho tiến trình thiết kế kỹ thuật

+ Công nghệ Mặc dù không phải là một lĩnh vực, theo nghĩa chặt chẽ

nhất, bao gồm toàn bộ hệ thống con người và tổ thức, kiến thức, tiến trình, vàthiết bị dùng để tạo ra và thao tác các đồ vật (tạo tác) công nghệ, cũng như chínhcác đồ vật đó Suốt chiều dài lịch sử, con người đã tạo ra các công nghệ để thoảmãn mong muốn và nhu cầu của mình Phần lớn các công nghệ hiện đại là sảnphẩm của khoa học và kỹ thuật, và các công cụ công nghệ được sử dụng trong

cả hai lĩnh vực

+ Kỹ thuật Vừa là một chỉnh thể kiến thức, về thiết kế và chế tạo các sản

phẩm nhân tạo, vừa là một quá trình giải quyết vấn đề Quá trình này chịu ảnhhưởng của các ràng buộc Một trong số đó là các quy luật tự nhiên, hoặc khoahọc Những ràng buộc khác có thể kể đến là thời gian, tiền bạc, nguyên vật liệusẵn có, hệ sinh thái, quy định về môi trường, khả năng sản xuất và sửa chữa Kỹthuật sử dụng các khái niệm khoa học và toán học như những công cụ côngnghệ

+ Toán học Là việc nghiên cứu các mô hình và mối quan hệ giữa số

lượng, số và không gian Không giống như trong khoa học, nơi các bằng chứngthực nghiệm được tìm kiếm để đảm bảo hoặc bác bỏ các mệnh đề, các mệnh đềtoán học được đảm bảo bằng các lập luận logic dựa trên các giả định cơ bản.Những lập luận logic, bản thân nó đã là một phần của toán học đi cùng với cácmệnh đề Cũng như khoa học, kiến thức toán ngày một phát triển, nhưng khônggiống khoa học, kiến thức toán không thể bị bác bỏ, trừ phi các giả định cơ bản

bị thay đổi Các loại khái niệm toán đặc thù của 12 năm học phổ thông bao gồm

số và số học, đại số, hàm số, hình học, xác suất, thống kê Toán học được dùngtrong khoa học, kỹ thuật và công nghệ

- Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy vàhọc tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đềSTEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường Đó là cách nhìn nhận

và giải quyết vấn đề một cách toàn diện, xem các thành phần của STEM tươngtác với nhau như thế nào Nói một cách đơn giản, đó là sự giao thoa hội tụ củakhoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học Nó sử dụng hợp nhất các lĩnh vựcnày để giải quyết một vấn đề

- STEM trong trường THCS được hiểu là trang bị cho người học nhữngkiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩthuật và toán học Những kiến thức và kĩ năng này phải được tích hợp, lồngghép và bổ trợ nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn cóthể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sốngthường ngày Những sản phẩm này không nhất thiết phải là sản phẩm mới, đừngsuy nghĩ rằng các em phải tạo ra điều gì đó mới mẻ mới là Stem, như vậy các

em đã là những nhà sáng chế rồi, tất nhiên nếu tạo ra sản phẩm mới thì càng tốt

- Dạy học STEM là mô hình dạy học 5E gồm 5 giai đoạn giúp học sinhkhám phá khoa học

- 5E viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Engage (Gắnkết), Explore (Khảo sát), Explain (Giải thích), Elaborate (Áp dụng cụ thể), vàEvaluate (Đánh giá) Trong các lớp học khoa học (Science) và các chương trìnhtích hợp STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics) (integratedSTEM education) Mô hình 5E dựa trên thuyết kiến tạo nhận thức (cognitiveconstructivism) của quá trình học, theo đó học sinh xây dựng các kiến thức mớidựa trên các kiến thức hoặc trải nghiệm đã biết trước đó

+ Engagement (Gắn kết)

Trong giai đoạn đầu của chu kỳ học tập, giáo viên làm việc để đạt được sựhiểu biết về kiến thức sẵn có của học sinh và xác định bất kỳ khoảng trống kiến thức nào Điều quan trọng là khuyến khích quan tâm đến các khái niệm sắp tới

để học sinh có thể sẵn sàng tìm hiểu Giáo viên có thể làm cho học sinh đặt câuhỏi mở hoặc ghi lại những gì họ đã biết về chủ đề Thông qua các hoạt động đadạng, giáo viên thu hút sự chú ý và quan tâm của học sinh, tạo không khí tronglớp học, học sinh cảm thấy có sự liên hệ và kết nối với những kiến thức hoặc trảinghiệm trước đó Giai đoạn này cho phép học sinh gắn kết, liên hệ lại với cáctrải nghiệm và quan sát thực tế mà các em đã có trước đó Trong bước này, cáckhái niệm mới cũng sẽ được giới thiệu cho các em

+ Khảo sát (Exploration)

Trong giai đoạn này, học sinh được chủ động khám phá các khái niệm mớithông qua các trải nghiệm học tập cụ thể Giáo viên cung cấp những kiến thứchoặc những trải nghiệm mang tính cơ bản, nền tảng, dựa vào đó các kiến thứcmới có thể được bắt đầu Giai đoạn này, học sinh sẽ trực tiếp khám phá và thaotác trên các vật liệu hoặc học cụ đã được chuẩn bị sẵn Giáo viên có thể yêu cầuhọc sinh thực hiện các hoạt động như quan sát, làm thí nghiệm, thiết kế, thu sốliệu

+ Giải thích (Explanation)

Ở giai đoạn này, giáo viên sẽ hướng dẫn học sinh tổng hợp kiến thức mới

và đặt câu hỏi nếu họ cần làm rõ thêm Giáo viên tạo điều kiện cho học sinh

được trình bày, miêu tả, phân tích các trải nghiệm hoặc quan sát thu nhận được ởbước Khám phá Ở bước này, giáo viên có thể giới thiệu các thuật ngữ mới, kháiniệm mới, công thức mới, giúp học sinh kết nối và thấy được sự liên hệ với trảinghiệm trước đó Để giai đoạn này có hiệu quả, giáo viên nên yêu cầu học sinhchia sẻ những gì mà các em đã học được trong giai đoạn Khám phá trước khigiới thiệu thông tin chi tiết một cách trực tiếp hơn.

+ Áp dụng cụ thể (Elaborate)

Giai đoạn này tập trung vào việc tạo cho học sinh có được không gian ápdụng những gì đã học được Giáo viên giúp học sinh thực hành và vận dụng cáckiến thức đã học được ở bước Giải thích, giúp học sinh làm sâu sắc hơn các hiểubiết, khéo léo hơn các kỹ năng, và có thể áp dụng được trong những tình huống

và hoàn cảnh đa dạng khác nhau Điều này giúp các kiến thức trở nên sâu sắchơn Giáo viên có thể yêu cầu học sinh trình bày chi tiết hoặc tiến hành khảo sát

bổ sung để củng cố các kỹ năng mới Giai đoạn này cũng nhằm giúp học sinhcủng cố kiến thức trước khi được đánh giá thông qua các bài kiểm tra

PHỤ LỤC 3: Quy trình xây dựng bài học STEM Bước 1: Thiết kế chủ đề bài học

- Nghiên cứu nội dung chương trình chọn những nội dung và tri thức thuộclĩnh vực STEM tức những nội dung gắn liền với thực tiễn đời sống, giúp HS trảinghiệm và tạo ra những sản phẩm mang tính ứng dụng Khi đã lựa chọn đượcchủ đề STEM có thể thiết kế bằng nhiều hình thức khác nhau có thể bằng mộtnghiên cứu khoa học hoặc một bài tập tình huống, một câu chuyện…

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết

- Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết đểgiao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải họcđược những kiến thức, kĩ năng, năng lực cần dạy trong chương trình môn học đãđược lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng

đã biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng bài học, lĩnh hội kiến thức hayvận dụng và củng cố kiến thức

Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề

- Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết, sản phẩm cần chế tạo, cần xácđịnh rõ tiêu chí của giải pháp, của sản phẩm hay của quy trình chế tạo sản phẩm.Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học, giảipháp giải quyết vấn đề, thiết kế mẫu sản phẩm

Bước 4: Thiết kế các hoạt động/ nhiệm vụ

+ Hoạt động 1: Xác định vấn đề

+ Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

+ Hoạt động 3: Trình bày cách tiến hành

+ Hoạt động 4: Tạo sản phẩm thử nghiệm và đánh giá

+ Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh

Bước 5: Thiết kế tiến trình dạy học Tiến trình tổ chức dạy học thực hiện

theo các hoạt động/ nhiệm vụ đã được thiết kế ở bước 4

- Tiến trình bài học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật nêu trên nhưng các

"bước" trong quy trình không được thực hiện một cách tuyến tính (hết bước nọmới sang bước kia) mà có những bước được thực hiện song hành, tương hỗ lẫnnhau Việc "Nghiên cứu kiến thức nền" được thực hiện đồng thời với "Đề xuấtgiải pháp"; "Chế tạo mô hình" được thực hiện đồng thời với "Thử nghiệm và đánhgiá", trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bước kia

- Tiến trình mỗi bài học STEM được thực hiện phỏng theo quy trình kĩthuật, trong đó việc "Nghiên cứu kiến thức nền" trong tiến trình dạy học mỗi bàihọc STEM chính là việc học để chiếm lĩnh nội dung kiến thức trong chươngtrình giáo dục bậc trung học cơ sở tương ứng với vấn đề cần giải quyết trong bàihọc, trong đó học sinh là người chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổtrợ, tiến hành các thí nghiệm theo chương trình học (nếu có) dưới sự hướng dẫncủa giáo viên Vận dụng kiến thức đã học để đề xuất, lựa chọn giải pháp giảiquyết vấn đề Thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu Chia sẻ, thảo luận,điều chỉnh thiết kế Thông qua quá trình học tập đó, học sinh được rèn luyệnnhiều kĩ năng để phát triển phẩm chất, năng lực trong thời đại công nghệ 4.0

Xây dựng chủ đề minh họa theo hướng giáo dục stem

Tổ chức nhóm học tập

Bước 1: Đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ.

GV tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm dự án từ 10 HS Mỗi nhóm bầunhóm trưởng, thư kí

Đặt vấn đề – giao nhiệm vụ học tập

Trong phần trình bày thông tin về an toàn cháy nổ, GV có thể chuẩn bịmột số ví dụ điển hình của địa phương và các thông số thống kê để HS có thểnhận thấy rõ mối liên hệ của dự án học tập với thực tiễn cuộc sống

Ví dụ Ở TP.HCM, Hà Nội Ninh Bình GV có thể dẫn một số thông tin

nóng về vụ cháy nổ tháng 10/11

Tìm hiểu sơ lược về nguyên lí dập tắt đám cháy và nguyên lí hoạt động của bình chữa cháy

Vấn đề cần tìm hiểu:

(1) Liệt kê các nguyên tắc để dập tắt 1 đám cháy

(2) Trình bày nguyên lí hoạt động của bình chữa cháy thông dụng

– Trong phần nghiên cứu sơ lược về nguyên lí dập tắt đám cháy và nguyên

lí hoạt động của bình chữa cháy, tùy theo điều kiện thực tiễn (thời gian, điềukiện cơ sở vật chất, năng lực HS…), GV có thể lựa chọn một số phươngthức sau đây:

(1) Nghiên cứu các thông số trên bình chữa cháy thật

(2) Nghiên cứu nguyên lí hoạt động trên phim minh họa

Ví dụ.

Làm thêm các thí nghiệm về tính chất không duy trì sự cháy của CO2

(4) Nghiên cứu cấu tạo cơ bản của bình chữa cháy thông qua bản vẽ cỡlớn có chú thích các thông số

(5) Với đối tượng HS khá giỏi và lớp học có điều kiện kết nối internet, GV

có thể nêu yêu cầu HS truy cập internet để tự tìm hiểu về nguyên lí dập tắtđám cháy và nguyên lí hoạt động của bình chữa cháy

Bước 2 :

- Học sinh trả lời các câu hỏi mà giáo viên đưa ra, quan sát các hình ảnh

GV chiếu, tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế và chế tạo bình chữa cháy mi ni từnguồn nguyên liệu dễ kiếm, rẻ tiền

- HS thảo luận trong nhóm xác lập tiêu chí đánh giá sản phẩm

Bước 3: Các nhóm thảo luận để thống nhất tiêu chí đánh giá sản phẩm.

Thống nhất tiêu chí đánh giá

GV đặt vấn đề: Làm thế nào để đánh giá sản phẩm học tập là bình chữa cháy mini? GV nhấn mạnh cần phải có bản tiêu chí đánh giá để định hướng

cũng như đánh giá công bằng

- GV và HS thống nhất các tiêu chí đánh giá và tỉ lệ điểm (phụ lục 1).

- GV đặt vấn đề: Làm thế nào để đánh giá sản phẩm học tập là bình chữa cháy mini? GV nhấn mạnh cần phải có bản tiêu chí đánh giá để định hướng

cũng như đánh giá công bằng

- GV và HS thống nhất các tiêu chí đánh giá và tỉ lệ điểm (phụ lục)

Bước 4: GV chốt tiêu chí đánh giá sản phẩm theo phiếu đánh giá số

1( phần phụ lục trang 22) và thống nhất kế hoạch triển khai

GV tổng kết bổ sung,

- GV giao nhiệm vụ cho học sinh thiết kế và chế tạo bình chữa cháy mi ni

từ nguồn nguyên liệu dễ tìm, rẻ tiền, ít gây ô nhiễm môi trường Giao học sinhxác lập tiêu chí đánh giá sản phẩm

Thống nhất tiến trình dự án

GV thông báo tiến trình và hướng dẫn HS các công việc và phân phối thờigian trong dự án

1 Tiếp nhận nhiệm vụ 45 phút Kế hoạch dự án, phân

nhóm, bầu nhóm trưởng

2 Tìm hiểu kiến thức, kĩ năng

3 Báo cáo kiến thức, kĩ năng

1 tuần HS làm việc theo nhóm

5 Trình bày phương án thiết kế 45 phút HS báo cáo tại lớp

6 Làm sản phẩm theo phương

án thiết kế 1 tuần HS làm việc theo nhóm

7 Báo cáo sản phẩm 45 phút HS báo cáo tại lớp

2 HOẠT ĐỘNG 2: NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN, ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ BÌNH CHỮA CHÁY MI NI

(Hình thức: báo cáo 45 phút)

a) Mục tiêu

Sau hoạt động này, HS có khả năng

1 Trình bày những tính chất vật lí cơ bản của carbon và các hợp chấtquan trọng của carbon (Nguyên tố carbon có một số dạng thù hình là kimcương, than chì, fuleren,…

Cấu trúc của tinh thể kim cương (a), tinh thể than chì (b) và fuleren (c) 1 Kim cương- Là chất tinh thể trong suốt, không màu, không dẫn điện, dẫn nhiệt kém Có cấu trúc tinh thể nguyên tử và cứng nhất trong tất cả các chất 2 Than chì – Là chất tinh thể màu xám đen Tinh thể than chì có cấu trúc lớp nên mềm.

Các loại than điều chế nhân tạo như than gỗ, than xương, than muội,… được gọichung là carbon vô định hình, có cấu tạo xốp nên hấp phụ mạnh các chất khí và chất tan trong dung dịch

2 Giải thích được tính chất hóa học cơ bản của carbon và các hợp chất,cho ví dụ minh họa

Ở nhiệt độ cao, carbon có thể khử được nhiều oxide, phản ứng với nhiềuchất oxygen hóa khác như HNO3, H2SO4 đặc, KClO3,…Thí dụ:

2.1.2 Tính oxygen hóa

a Tác dụng với hydrogen

Ở nhiệt độ cao và có chất xúc tác, C tác dụng với khí H2 tạo thành khíCH4:

b Tác dụng với kim loại

Ở nhiệt độ cao, C tác dụng được với một số kim loại tạo thành cacbua kimloại

2CO + O2 → 2CO2

* Ứng dụng

Khí CO có nhiều ứng dụng trong công nghiệp, CO được dùng làm nhiên liệu, chất khử,… Ngoài ra, CO còn được dùng làm nguyên liệu trong công nghiệp hóa học

Người ta có thể rót khí CO2 từ cốc này sang cốc khác CO2 không duy trì

sự sống và sự cháy CO2 bị nén và làm lạnh thì hóa rắn, được gọi là nước đá khô(tuyết carbonic) Người ta dùng nước đá khô để bảo quản thực phẩm

b Tính chất hóa học

Tác dụng với nước