Với các hìnhthức như: Thông qua quan sát ngay trên lớp học: hoạt động của mỗi cá nhân học sinh; sựhợp tác, ý thức, thái độ của các học sinh khi hoạt động nhóm; Thông qua hỏi đáp quá trìn
Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng
Tên sáng kiến: Dạy học theo mô hình STEM bài "Sự điện li của nước pH.
Chất chỉ thị axit bazơ" - Hóa học 11.
Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Đổi mới phương pháp giảng dạy theo hướng phát triển năng lực học sinh cấp THPT.
Nội dung sáng kiến
Giải pháp cũ thường làm
1.1 Mô tả giải phápcũ a Nội dung kiến thức
Sử dụng kiến thức đơn môn Hóa học.
Chương trình dạy học hiện nay tập trung chủ yếu vào việc truyền thụ hệ thống kiến thức khoa học, trong khi các vấn đề thực tiễn và ứng dụng kiến thức vào giải quyết thực tiễn vẫn chưa được đề cập đầy đủ, chủ yếu do giáo viên cung cấp.
Thời gian, địa điểm tổ chức các hoạt động học tập chỉ trong phạm vi tiết học, hình thức tổ chức chưa đa dạng.
Phương pháp giảng dạy linh hoạt bao gồm đàm thoại, hoạt động nhóm, thí nghiệm, kỹ thuật mảnh ghép và phòng tranh, kết hợp với nhiều dạng bài tập khác nhau Các hoạt động học được thực hiện qua 4 bước: chuyển giao nhiệm vụ học tập, thực hiện nhiệm vụ, báo cáo và thảo luận, kết luận và đánh giá Trong quá trình này, giáo viên đóng vai trò chủ động, lập kế hoạch để hướng dẫn học sinh tiếp thu kiến thức Học sinh không chỉ lĩnh hội kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng và phát triển năng lực thông qua các hoạt động tương tác trong lớp học.
Giáo viên là người chủ động đánh giá quá trình học của học sinh Với các hình thức như:
Quan sát trong lớp học cho thấy hoạt động của từng học sinh, sự hợp tác và ý thức của họ khi tham gia vào các hoạt động nhóm.
Thông qua hỏi đáp quá trình hoạt động trên lớp và phần chuẩn bị bài cũ của học sinh;
Sản phẩm của các nhóm sau mỗi hoạt động nhóm bao gồm nội dung báo cáo, trình bày, trả lời câu hỏi phản biện và nội dung câu hỏi phản biện.
Bài kiểm tra viết, bao gồm cả trắc nghiệm và tự luận, chủ yếu tập trung vào các kiến thức khoa học, nhằm đánh giá hiệu quả học tập của học sinh Sản phẩm học tập từ bài kiểm tra này sẽ phản ánh sự hiểu biết và khả năng áp dụng kiến thức của người học.
Sản phẩm học tập là kết quả từ các hoạt động học tập của học sinh trong lớp và kiến thức mà học sinh tiếp thu sau khi hoàn thành bài học.
1.2 Ưu điểm và nhược điểm a Ưu điểm
Cung cấp cho người học một hệ thống tri thức khoa học chính xác và đầy đủ, nhằm đạt được các mục tiêu giảng dạy như phát triển năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học, thực hành hóa học, tính toán và làm việc nhóm.
Giáo viên dễ dàng kiểm soát các hoạt động học của cá nhân cũng như nhóm học sinh.
Giáo viên tiết kiệm thời gian trong việc xây dựng kế hoạch bài giảng, trong khi học sinh cũng không phải tốn nhiều thời gian cho việc lập kế hoạch học tập và tìm hiểu tài liệu tại nhà cũng như các cơ sở khác Tuy nhiên, vẫn tồn tại một số nhược điểm cần được xem xét.
Kiến thức thu được chỉ giới hạn trong chương trình, nội dung học.
Học sinh còn thụ động, ít hứng thú và chưa thấy được tầm quan trọng của bộ môn Hóa học trong thực tiễn.
Kiểm tra và đánh giá hiện nay chủ yếu tập trung vào việc tái hiện tri thức, trong khi chưa chú trọng đến việc phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh Hơn nữa, học sinh vẫn chưa được tham gia vào quá trình đánh giá lẫn nhau, điều này hạn chế khả năng tự đánh giá và phát triển kỹ năng của các em.
Phát triển năng lực linh hoạt sáng tạo, tự học, tự nghiên cứu, tự điều chỉnh, đánh giá và sử dụng công nghệ thông tin cho học sinh vẫn chưa đạt hiệu quả cao, chưa khai thác hết tiềm năng sẵn có của các em.
Chưa hướng tới các mục tiêu như rèn luyện kỹ năng sống và làm việc cũng như định hướng nghề nghiệp cho học sinh.
Giải pháp mới cải tiến
2.1 Cơ sở lí luận của dạy học theo mô hình STEM.
STEM là viết tắt của Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, thường được nhắc đến trong các chính sách phát triển liên quan đến các lĩnh vực này của mỗi quốc gia.
Giáo dục STEM trang bị cho học sinh kiến thức khoa học ứng dụng thực tiễn, giúp phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế – xã hội.
Giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông mang lại nhiều lợi ích thiết thực, bao gồm việc đảm bảo giáo dục toàn diện, nâng cao hứng thú học tập cho học sinh, phát triển năng lực và phẩm chất cá nhân, kết nối trường học với cộng đồng, cũng như hỗ trợ hướng nghiệp và phân luồng cho học sinh.
Mỗi bài học STEM bao gồm 5 hoạt động chính: xác định vấn đề, nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp, lựa chọn giải pháp, chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá, cùng với việc chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh.
Chủ đề bài học STEM được xây dựng dựa trên 6 tiêu chí và trải qua 4 bước chính: đầu tiên là lựa chọn chủ đề bài học, tiếp theo là xác định vấn đề cần giải quyết, sau đó là xây dựng tiêu chí cho thiết bị hoặc giải pháp nhằm giải quyết vấn đề, và cuối cùng là thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học.
2.2 Mô tả giải pháp mới a Nội dung kiến thức
Học sinh sẽ tự nghiên cứu và tìm hiểu sâu về "Sự điện li của nước, pH và chất chỉ thị axit-bazo" một cách khoa học và hệ thống Áp dụng mô hình dạy học STEM, học sinh kết hợp kiến thức từ các môn khoa học như Hóa học, Sinh học, Vật lý, cùng với công nghệ, kỹ thuật và Toán học để thực hiện ba dự án: chế tạo chỉ thị màu từ hoa đậu biếc, cánh hoa hồng và bắp cải tím.
Kiến thức STEM trong chủ đề
Chất chỉ thị màu từ bắp cải tím
Chỉ số pH, chất chỉ thị màu.
Các thiết bị; dụng cụ , Quy trình chiết xuất chất hữu cơ, chiết và tách anthocyanin từ bắp cải tím.
Quy trình điều chế chất chỉ thị màu từ bắp cải tím.
Tính chỉ số pH, nồng độ mol của dung dịch.
Xác định lượng nguyên liệu cần để chế tạo giấy chỉ thị axit – bazo thành phẩm.
Chất chỉ thị màu từ hoa hồng
Chỉ số pH, chất chỉ thị màu.
Các thiết bị; dụng cụ , Quy trình chiết xuất chất hữu cơ, chiết và tách chất chỉ thị màu thiên nhiên từ hoa hồng.
Quy trình điều chế chất chỉ thị màu từ hoa hồng.
Tính chỉ số pH, nồng độ mol của dung dịch.
Xác định lượng nguyên liệu cần để chế tạo giấy chỉ thị axit – bazo thành phẩm.
Chất chỉ thị màu từ hoa đậu biếc
Chỉ số pH, chất chỉ thị màu.
Các thiết bị; dụng cụ , Quy trình chiết xuất chất hữu cơ, chiết và tách chất chỉ thị màu thiên nhiên từ hoa đậu biếc.
Quy trình điều chế chất chỉ thị màu từ hoa đậu biếc.
Tính chỉ số pH, nồng độ mol của dung dịch.
Xác định lượng nguyên liệu cần để chế tạo giấy chỉ thị axit – bazo thành phẩm.
Học sinh được hướng dẫn giải quyết các vấn đề thực tiễn liên quan đến ảnh hưởng của pH đến sức khỏe con người và sự phát triển của sinh vật Các em sẽ xác định độ pH của các sản phẩm để đánh giá tác động của chúng đến sức khỏe, cũng như xác định môi trường đất và nước để tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của sinh vật.
* Địa điểm, thời gian Địa điểm: Trong và ngoài lớp học.
Thời gian: 02 tiết trên lớp và 02 ngày tại nhà.
*Quy trình xây dựng bài Sự điện li của nước pH Chất chỉ thị axit bazo theo mô hình STEM
Bước 1: Lựa chọn chủ đề
Rà soát nội dung kiến thức về sự điện li của nước, pH và chất chỉ thị axit-bazo, đồng thời lựa chọn các nội dung gắn liền với thực tiễn Định hướng học sinh vào ba chủ đề dự án: làm chỉ thị màu từ hoa đậu biếc, cánh hoa hồng và bắp cải tím.
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Sau khi chọn chủ đề bài học, cần xác định vấn đề cụ thể để giao cho học sinh Việc giải quyết vấn đề này giúp học sinh tiếp thu kiến thức và kỹ năng cần thiết, đồng thời vận dụng những kiến thức đã học để xây dựng bài học hiệu quả.
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của sản phẩm, giải pháp giải quyết vấn đề
Sau khi xác định sản phẩm điều chế, cần hướng dẫn học sinh rõ ràng về các tiêu chí đánh giá Những tiêu chí này không chỉ tập trung vào sản phẩm vật chất mà còn phải định hướng quá trình học tập và ứng dụng kiến thức nền của học sinh.
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học.
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo phương pháp dạy học theo dự án với 5 hoạt động học.
* Tiến trình tổ chức dạy học
Bài dạy về sự điện li của nước, pH và chất chỉ thị axit-bazo được thiết kế theo mô hình STEM, bao gồm 5 hoạt động và áp dụng phương pháp dạy học theo dự án.
Hoạt động 1: Xác định vấn đề: Tiến hành trong 15 phút ở tiết 01
Giáo viên hướng dẫn học sinh khám phá tác động của độ pH đến sức khỏe con người và sự phát triển của sinh vật Học sinh sẽ xác định độ pH của các sản phẩm để bảo vệ sức khỏe và tạo môi trường thuận lợi cho sinh vật Các phương pháp xác định độ pH sẽ được trình bày, từ đó lựa chọn ba chủ đề thực tiễn liên quan Phần kiến thức nền sẽ được chia thành các chủ đề nhỏ, phù hợp với các sản phẩm trong các chủ đề thực tiễn đã chọn.
Các nhóm học sinh phân công công việc, xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm, nhận nhiệm vụ nghiên cứu kiến thức nền.
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền: Tiến hành trong 15 phút của tiết 01 và phần mở rộng ở nhà.
Bộ 2 nhóm làm cùng 1 chủ đề 1 và 2 và báo cáo tại lớp Chủ đề 3,4 cả lớp sẽ tự tìm hiểu, mở rộng ở nhà và mỗi nhóm đều phải có câu hỏi phản biện cho nhóm trình bày.
Hoạt động 3:Lựa chọn giải pháp: Tiến hành trong 15 phút của tiết 01.
Nhóm học sinh trình bày phương án đã chọn và áp dụng kiến thức, kỹ năng để bảo vệ quy trình điều chế Giáo viên cùng các nhóm học sinh khác tham gia phản biện Nhóm học sinh ghi nhận ý kiến, điều chỉnh và đề xuất phương án tối ưu để thực hiện sản phẩm.
Hoạt động 4: Sản xuất, thử nghiệm và đánh giá sản phẩm: Tiến hành trong 02 ngày.
Học sinh làm tại nhà, giáo viên đôn đốc, hỗ trợ khi cần thiết
Các nhóm thực hiện sản phẩm theo quy trình đã chọn, ghi chép và so sánh kết quả với các tiêu chí ban đầu, xác định nguyên nhân của những tiêu chí chưa đạt Tiếp theo, họ điều chỉnh sản phẩm để đạt phiên bản tốt nhất trong giới hạn thời gian và nguồn lực.
Hoạt động 5: Trình bày sản phẩm, chia sẻ và điều chỉnh: Tiến hành trong 1 tiết
Hiệu quả kinh tế, xã hội dự kiến đạt được
Thứ nhất: Tiến hành thực nghiệm sư phạm với các lớp áp dụng và không áp dụng đề tài qua bài kiểm tra trong 15 phút, trong đó:
- Lớp 11A1, A2, A3, A5, A6, A10, A11 áp dụng dạy học theo mô hình STEM.
- Lớp 11A4, A7, A8, A9 dạy học theo phương pháp cũ.
Kết quả cho thấy kiến thức nền giữa lớp thực nghiệm và lớp đối chứng không có sự khác biệt lớn Tuy nhiên, lớp thực nghiệm đạt điểm khá giỏi cao hơn Đặc biệt, trong việc giải quyết các câu hỏi và bài tập liên quan đến kiến thức thực tiễn, học sinh lớp thực nghiệm thể hiện khả năng tốt hơn so với lớp đối chứng.
Vào thứ hai, chúng tôi đã tiến hành khảo sát nhu cầu và hứng thú học tập của học sinh thông qua các phiếu thu hoạch và phiếu khảo sát Kết quả cho thấy đa số học sinh tỏ ra hứng thú hơn với các giải pháp học tập mới, có khả năng nắm bắt kiến thức sâu và toàn diện, cũng như biết cách giải quyết vấn đề và yêu thích môn học Đặc biệt, số học sinh có khả năng định hướng nghề nghiệp tốt và rất tốt đã tăng lên so với trước khi thực hiện dự án.
2 Đánh giá hiệu quả kinh tế
Giúp học sinh nhận thức rõ ràng về mối liên hệ chặt chẽ giữa môn Hoá học và các môn học khác, cũng như sự gắn kết của nó với các hiện tượng tự nhiên, môi trường và xã hội.
Tạo sự hứng thú và niềm say mê học tập cho học sinh trong bộ môn Hoá học là rất quan trọng Điều này không chỉ phát huy tính tự lực, trách nhiệm và sáng tạo của các em mà còn rèn luyện năng lực thực nghiệm và khả năng sử dụng công nghệ thông tin Mục tiêu giáo dục cần hướng tới việc phát triển năng lực, từ đó đào tạo ra thế hệ học sinh có phẩm chất và năng lực cần thiết, sẵn sàng tìm ra giải pháp tối ưu và ứng xử phù hợp trong bối cảnh phức tạp của xã hội.
Tài liệu này không chỉ phong phú và bổ ích cho quá trình giảng dạy của giáo viên, mà còn là động lực cho đội ngũ giáo viên bộ môn Hóa học phát huy tinh thần học tập và đổi mới phương pháp giảng dạy Nhờ đó, nó góp phần nâng cao chất lượng dạy học, đáp ứng yêu cầu đổi mới của nền giáo dục Việt Nam.
Điều kiện và khả năng áp dụng
1.1 Về cơ sở vật chất Để áp dụng sáng kiến có hiệu quả đòi hỏi trong các nhà trường cần có:
- Phòng học bộ môn được trang bị thiết bị, hóa chất đáp ứng nhu cầu giảng dạy chương trình sách giáo khoa hiện hành.
- Có hệ thống mạng internet đảm bảo chất lượng đường truyền, có trang thiết bị hiện đại như máy chiếu, máy tính
- Phòng thư viện đủ sách và không gian phục vụ cho việc tìm kiếm và nghiên cứu tài liệu của giáo viên, học sinh
Đội ngũ giáo viên cần có trình độ chuyên môn vững vàng và tinh thần học hỏi để đáp ứng yêu cầu đổi mới của ngành giáo dục Họ cũng cần chú trọng vào việc cải tiến phương pháp giảng dạy và kiểm tra đánh giá.
Để thu hút học sinh tham gia tích cực, giáo viên cần chuẩn bị và lập kế hoạch một cách chu đáo với các giải pháp mới.
Khi áp dụng, tùy theo đặc điểm từng lớp nên có sự linh hoạt điều chỉnh ở các lớp khác nhau để đạt hiệu quả cao nhất.
Tích cực đổi mới sinh hoạt chuyên môn, qua đó các giáo viên cùng nhau nghiên cứu bài học, đầu tư cho chuyên môn một cách có hiệu quả.
Giáo viên cần theo sát, hỗ trợ học sinh trong suốt quá trình thực hiện các dự án, có những định hướng, góp ý kịp thời. b Học sinh
Cần có sự linh hoạt, sáng tạo, có sự phối hợp hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình thực hiện các dự án.
Do có nhiều hoạt động của học sinh thực hiện ngoài nhà trường nên cần có sự đồng hành, tạo điều kiện của các bậc cha mẹ học sinh.
Trong bối cảnh kinh tế xã hội hiện nay, hầu hết các trường THPT đều đáp ứng các điều kiện cần thiết Việc áp dụng mô hình dạy học STEM sẽ giúp học sinh làm quen với phương pháp học tập kết hợp nghiên cứu, từ đó dễ dàng thích nghi với môi trường học tập cao hơn Giải pháp này có thể được triển khai rộng rãi tại tất cả các trường phổ thông trên toàn quốc, đặc biệt là tại tỉnh Ninh Bình.
Giải pháp này cho phép giáo viên áp dụng vào nhiều bài học và chủ đề khác trong chương trình Hóa học THPT, từ đó kích thích sự hứng thú và niềm đam mê học tập của học sinh đối với môn Hóa học.
Chúng tôi xin cam đoan mọi thông tin nêu trong đơn là trung thực, đúng sự thật và hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật.
Tp Ninh Bình, ngày 15 tháng 5 năm 2022
Nguyễn Thị Quỳnh Hương Đỗ Thị Kim Ngân Trần Thị Phương
XÁC NHẬN CỦA BAN GIÁM HIỆU