(Skkn 2023) tổ chức hoạt động trải nghiệm stem phần mở đầu hóa học hữu cơ hóa học 11 thpt

Việt Nam đang chú trọng triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông, giúp học sinh hướng tới các hoạt động trải nghiệm và vận dụng kiến thức để tạo ra sản phẩm hoặc gi

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

4 Giả thuyết khoa học 2

5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu 2

6 Phương pháp nghiên cứu 2

7 Những đóng góp mới của đề tài 3

PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4

I CƠ SỞ LÍ LUẬN 4

1 Khái niệm liên quan dạy học trải nghiệm 4

1.1 Hình thức dạy học thông qua trải nghiệm 4

1.2 Đặc trưng của môn học và hoạt động trải nghiệm 4

2 Khái niệm liên quan đến dạy học STEM 5

2.1 Dạy học STEM 5

2.2 Một số đặc điểm của dạy học STEM 5

2.3 Cách dạy và học theo phương pháp tích hợp STEM 6

2.4 Các kỹ năng trong giáo dục STEM 6

3 Dạy học trải nghiệm STEM trong bộ môn Hóa học THPT 7

II CƠ SỞ THỰC TIỄN 7

1 Về thực trạng dạy và học trải nghiệm STEM môn hóa học hiện nay 7

2 Về sách giáo khoa và tài liệu tham khảo 8

2.1 Về sách giáo khoa 8

2.2 Về tài liệu tham khảo 9

3 Về giáo viên và học sinh 9

3.1 Ưu điểm 9

3.2 Hạn chế 10

III XÂY DỰNG MỘT SỐ CHỦ ĐỀ MINH HỌA 10

HỒNG” 10

1.1.2 Mô tả chủ đề 10

1.1.3 Mục tiêu 11

1.1.4 Chuẩn bị 12

1.1.5 Tiến trình dạy học 13

1.2 Công cụ đánh giá 21

1.3 Nhận xét, đánh giá của GV 21

2 Dạy học trải nghiệm phần mở đầu hóa hữu cơ – Dự án trải nghiệm: dầu dưỡng da nha đam, hoa hồng 22

2.1 Lên ý tưởng dự án 22

2.2 Mục tiêu dự án 22

2.2.1 Mục tiêu 22

2.2.2 Chuẩn bị 23

2.2.3 Phương pháp và kỹ thuật dạy học 24

2.3 Nội dung của hoạt động trải nghiệm 24

2.4 Thiết kế hoạt động trải nghiệm: “dầu dưỡng da nha đam, hoa hồng” 25 2.4.1 Giới thiệu 25

2.4.2 Trải nghiệm 26

2.5 Công cụ đánh giá 29

3 Kiểm tra kiến thức vận dụng 31

IV HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 32

1 Kết quả định tính 32

2 Kết quả định lượng 33

3 Kết luận về thực nghiệm 33

2 Nội dung và phương pháp khảo sát 34

3 Đối tượng khảo sát 35

4 Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất 35

PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 38

TÀI LIỆU THAM KHẢO 40

PHỤ LỤC 1

PHỤ LỤC 1: PHIẾU ĐIỀU TRA 1

PHỤ LỤC 2: ĐỀ KIỂM TRA 2

PHỤ LỤC 3: PHIẾU HỌC TẬP 6

PHỤ LỤC 4: PHIẾU ĐÁNH GIÁ 6

GV

PH

: :

Giáo viên Phụ huynh

Ban giám hiệu Thực nghiệm Đối chứng Hoạt động trải nghiệm sáng tạo

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1 Lí do chọn đề tài

Hiện nay, giáo dục STEM đang trở thành một xu hướng giáo dục mang tính tất yếu trên thế giới Việt Nam đang chú trọng triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông, giúp học sinh hướng tới các hoạt động trải nghiệm và vận dụng kiến thức để tạo ra sản phẩm hoặc giải quyết các vấn đề thực

tế trong cuộc sống Liên quan đến giáo dục STEM, ngày 4/5/2017, thủ tướng chính phủ ban hành chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó có những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam Một trong các giải pháp là: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông ” Chỉ thị cũng giao cho

Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học trong chương trình giáo dục phổ thông ngay từ năm học 2017 –

2018 Nâng cao năng lực nghiên cứu, giảng dạy trong các cơ sở giáo dục đại học; tăng cường giáo dục những kĩ năng, kiến thức cơ bản, tư duy sáng tạo, khả năng thích nghi với những yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4” Với việc ban hành chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông Điều này sẽ tác động lớn tới việc định hình chương trình giáo dục phổ thông mới [8]

Trong quá trình dạy học hiện nay tôi nhận thấy phần lớn giáo viên và học sinh mới chỉ chú trọng các phương pháp giải bài tập nhanh, các dạng toán hóa học, hiệu quả áp dụng trong các đề thi đại học, mà ít chú trọng trong việc đổi mới về dạy học nhằm hướng tới phát triển các năng lực mà học sinh cần có trong cuộc sống như: năng lực tự học, năng lực hợp tác, năng lực tìm kiếm và xử lí thông tin đặc biệt năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn… Nhiều học sinh có thể giải một bài toán Hóa học trong khoảng thời gian ngắn nhưng không biết giải thích các hiện tượng gần gũi trong cuộc sống Trong các đề thi đại học hiện nay có lồng ghép các câu áp dụng thực tiễn nhưng mới chỉ dừng lại ở việc học sinh ghi nhớ nên có thể quên rất nhanh Khi học sinh làm ra những sản phẩm STEM có thể dùng cho chính bản thân mình thì ra gia tăng gấp bội niềm đam mê yêu thích bộ môn Hóa học, tạo

ra nội động lực to lớn giúp việc học trở nên rất hiệu quả

Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài “ Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM phần mở đầu hóa học hữu cơ - Hóa Học 11 - THPT” với mong muốn nghiên cứu

sâu hơn về tính ưu việt, khả năng vận dụng phương pháp dạy học nhằm góp phần

nâng cao chất lượng dạy học theo phương pháp STEM trong thời đại công nghệ 4.0

2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích của sáng kiến là đề xuất nội dung và quy trình dạy học môn Hóa học theo định hướng STEM cho học sinh 11 THPT:

- Rèn luyện cho học sinh kĩ năng làm việc theo nhóm một cách có hiệu quả từ

đó hình thành năng lực hợp tác trong học tập và năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn

- Định hướng cho học sinh cách tìm tòi, khai thác các tài liệu liên quan đến vấn đề học tập và định hướng cách khai thác thông tin từ tài liệu thu thập được một cách có hiệu quả

- Xây dựng chủ đề dạy học theo nội dung tích hợp STEM vào bài giảng Hóa học 11 THPT để dạy tốt và học tốt môn Hóa học

3 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu cơ sở lí luận về dạy học định hướng STEM

- Nghiên cứu chương trình và sách giáo khoa Hóa học

- Nghiên cứu các phương pháp và cách thức lồng nội dung tổ chức các hoạt động trải nghiệm vào nội dung bài học theo định hướng STEM

5 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu

- Dạy học trải nghiệm STEM phần Mở đầu hóa học hữu cơ – Hóa học 11

- Học sinh THPT

- Giáo viên giảng dạy Hóa học ở THPT

6 Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp nghiên cứu lý luận

- Đọc và nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến đề tài

- Dạy học theo định hướng STEM trong bộ môn Hóa học

- Các năng lực học sinh đạt được thông qua dạy học STEM

Các phương pháp nghiên cứu thực tiễn

- Quan sát, thăm lớp, dự giờ, trao đổi với giáo viên và học sinh

- Điều tra, khảo sát tình hình dạy học theo định hướng STEM hiện nay

- Tổng kết kinh nghiệm thực tiễn

7 Những đóng góp mới của đề tài

- Về mặt lý luận: Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận về thiết kế và tổ chức các hoạt động dạy học trải nghiệm STEM trong dạy học Hóa học 11 ở trường THPT

- Về mặt thực tiễn: Cung cấp những giá trị cụ thể về mức độ thành công của việc đưa giáo án dạy học theo định hướng STEM vào thực tiễn giảng dạy Hóa học

11 THPT

PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

I CƠ SỞ LÍ LUẬN

1 Khái niệm liên quan dạy học trải nghiệm

1.1 Hình thức dạy học thông qua trải nghiệm

Học tập dựa vào trải nghiệm là hình thức dạy học, trong đó giáo viên là người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt động để HS bằng vốn kinh nghiệm của cá nhân kết hợp tiếp xúc trực tiếp với môi trường học tập, sử dụng các giác quan, tự lực chiếm lĩnh kiến thức, hình thành kỹ năng và thái độ, hành vi Sự sáng tạo sẽ xuất hiện khi người học phải giải quyết các nhiệm vụ thực tiễn có vấn đề, người học phải vận dụng kiến thức, kĩ năng để đưa ra hướng giải quyết.[9,11]

1.2 Đặc trưng của môn học và hoạt động trải nghiệm

Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, kế hoạch giáo dục bao gồm các môn học, chuyên đề học tập (gọi chung là môn học) và hoạt động trải nghiệm sáng tạo; hoạt động giáo dục (theo nghĩa rộng) bao gồm hoạt động dạy học và hoạt động trải nghiệm sáng tạo So sánh môn học và hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong chương trình mới được thể hiện trong bảng sau:

Mục đích chính

Hình thành và phát triển

hệ thống tri thức khoa học, năng lực nhận thức

và hành động của học sinh

Hình thành và phát triển những phẩm chất, tư tưởng và ý chí, tình cảm, giá trị, kỹ năng sống và những năng lực chung cần có ở con người trong xã hội hiện đại

Nội dung

- Kiến thức khoa học, nội dung gắn với các hoạt động chuyên môn

- Được thiết kế thành phần, chương, bài có mối liên hệ logic chặt chẽ

- Kiến thức thực tiễn gắng bó với đời sống, địa phương, cộng đồng, đất nước mang tính tổng hợp nhiều lĩnh vực giáo dục, nhiều môn học, dễ vận dụng vào thực

tế

- Được thiết kế thành các chủ điểm mang tính mở, không yêu cầu chặt chẽ giữa các chủ điểm

Hình thức tổ chức

- Đa dạng, có quy trình chặt chẽ, hạn chế về không gian, thời gian,

- Đa dạng, phong phú, mềm dẻo, linh hoạt, mở về không gian thời gian, quy mô, đối tượng và số

quy mô và đối tượng tham gia

- Học sinh ít cơ hội trải nghiệm

- Người chỉ đạo, tổ chức hoạt động học tập chủ yếu là giáo viên

Tương tác, phương pháp

- Chủ yếu là thầy – trò

- Thầy chỉ đạo, hướng dẫn trò hoạt động là chính

- Đa chiều

- Học sinh tự hoạt động, trải nghiệm là chính

Kiểm tra, đánh giá

- Nhấn mạnh đến năng lực tư duy

- Theo chuẩn chung

- Thường đánh giá kết quả đạt được bằng điểm

số

- Nhấn mạnh đến kinh nghiệm, năng lực thực hiện, tính trải nghiệm

- Theo những yêu cầu riêng, mang tính cá biệt hóa, phân hóa

- Thường đánh giá kết quả đạt được bằng nhận xét

Như vậy hoạt động trải nghiệm có nhiều ưu điểm vượt trội là hình thức dạy học mới có thể áp dụng ở nhiều môn học đặc biệt là môn Hóa học.[9,11]

2 Khái niệm liên quan đến dạy học STEM

2.1 Dạy học STEM

Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên môn trong học tập, ở đó những khái niệm học thuật chính xác được kết hợp với bài học thực tiễn khi HS vận dụng khoa học, kĩ thuật, công nghệ và toán học trong một bối cảnh cụ thể, tạo nên sự kết nối giữa nhà trường, cộng đồng, việc làm và hoạt động kinh doanh toàn cầu cho phép

sự phát triển những hiểu biết tối thiểu về STEM và cùng với nó là sự cạnh tranh trong nền kinh tế mới.[8,12]

2.2 Một số đặc điểm của dạy học STEM

- Là một quan điểm dạy học, bản chất là dạy học tích hợp ( S, T, E , M) trong đó: Science: Khoa học, Technology: Công nghệ, Engineering: Kỹ thuật và Math:

Toán học

- Hướng tới giải quyết các vấn đề thực tiễn

- Là hoạt động định hướng thực hành và định hướng sản phẩm

- Là hoạt động nhằm hình thành xúc cảm tích cực cho người học

- Là hoạt động dạy học nhằm phát triển kết hợp trí óc và chân tay.[8,12]

2.3 Cách dạy và học theo phương pháp tích hợp STEM

Một trong những phương pháp dạy và học mang lại hiệu quả cao nhất cho giáo dục STEM là phương pháp “Học qua hành” Phương pháp này giúp HS có kiếm thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải từ lý thuyết Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, HS sẽ được hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lí thông qua các hoạt động thực tế Chính các hoạt động thực tế này

sẽ giúp HS nhớ kiến thức lâu hơn, sâu hơn HS sẽ được làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào các hoạt động thực hành rồi sau đó có thể truyền đạt lại kiến thức cho người khác Với cách học này, GV không còn là người truyền đạt kiến thức nữa mà sẽ là người hướng dẫn để HS tự xây dựng kiến thức cho chính mình.[8,12]

2.4 Các kỹ năng trong giáo dục STEM

Kỹ năng STEM được hiểu là sự tích hợp, lồng ghép hài hòa từ bốn nhóm kỹ năng là: Kỹ năng khoa học, kỹ năng công nghệ, kỹ năng kỹ thuật và kỹ năng toán học

Kỹ năng khoa học: Là khả năng liên kết các khái niệm, nguyên lý, định luật và

các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học để thực hành và sử dụng kiến thức này

để giải quyết các vấn đề trong thực tế

Kỹ năng công nghệ: Là khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập được

công nghệ Công nghệ là từ những vật dụng hằng ngày đơn giản nhất như quạt mo, bút chì đến những hệ thống sử dụng phức tạp như mạng internet, mạng lưới điện quốc gia, vệ tinh… Tất cả những thay đổi của thế giới tự nhiên mà phục vụ nhu cầu của con người thì được coi là công nghệ

Kỹ năng kỹ thuật: Là khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn diễn ra trong cuộc

sống bằng cách thiết kế các đối tượng, hệ thống và xây dựng các quy trình sản xuất

để tạo ra đối tượng

Kỹ năng toán học: Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán

học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới HS có kỹ năng toán học sẽ có khả năng thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, áp dụng các khái niệm và kĩ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày.[8,12]

3 Dạy học trải nghiệm STEM trong bộ môn Hóa học THPT Hóa học là một bộ môn khoa học gắn với thực tiễn có nhiều chủ đề khai thác

dạy học trải nghiệm STEM Có nhiều hoạt động triển khai trong môn hóa học hoặc hóa học liên môn với một số bộ môn khác, có thể kể đến các hoạt động như:

- Tổ chức các hoạt động ngoại khóa: Tham quan tìm hiểu các vấn đề liên quan bài học, tiến hành các thí nghiệm vui về hóa học

- Hóa học kết nối với cuộc sống: Làm xà phòng từ dầu thải, làm nến thơm, làm màng bọc thực phẩm phân hủy sinh học, sản xuất rượu truyền thống, rượu vang, làm muối chấm hoa quả, làm thuốc trừ sâu hữu cơ

- Hóa học gắn liền với thực tiễn: Giải thích vấn đề thực tiễn liên quan đến hóa học

- Hóa học với các vấn đề thời sự: Vụ nổ thảm khốc ở thủ đô Beirut 4/2020 liên quan đến NH4NO3, một loại phân bón hóa học, vụ tại nạn học sinh do pháo tự chế [5,6,7,13]

II CƠ SỞ THỰC TIỄN

1 Về thực trạng dạy và học trải nghiệm STEM môn hóa học hiện nay

Để tìm hiểu về thực trạng dạy học môn Hóa học phổ thông dưới góc độ định

hướng giáo dục STEM, tôi đã tiến hành khảo sát 39 giáo viên môn hóa học(Nội dung phiếu khảo sát trình bày trong Phụ lục 1) và 76 HS ở trường THPT X trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu đầu năm học 2022 – 2023 (Nội dung phiếu khảo sát trình bày trong Phụ lục 1) Kết quả thu được như sau:

Mức độ quan tâm

Rất muốn: 66 Muốn: 9 Không muốn: 1 Mới chỉ nghe

nói đến

12 30,7%

Em có sử dụng kiến thức Hóa học trong đời sống hàng này không?

Thường xuyên: 2 Thỉnh thoảng: 30 Không: 44

Rất muốn tìm 17 43,6% Theo em, kỹ năng vận dụng Rất quan trọng: 12

hiểu kiến thức hóa học vào đời

sống hàng ngày có quan trọng không?

Quan trọng: 13

Ít quan trọng: 28 Không quan trọng:

Thường xuyên: 3 Thỉnh thoảng: 34 Không: 39

Đang nghiên

Em có thích tự mình khám phá các kiến thức liên quan đến thực tiễn?

Rất thích: 30 Thích: 29 Bình thường: 15 Không: 2

Đang dạy về

Em có thích trải nghiệm kiến thức hóa học liên quan thực tiễn cùng với bạn bè?

Rất thích: 66 Không thích: 10

Như vậy có thể thấy STEM đang là một vấn đề rất mới cần được triển khai và nhân rộng mô hình đến giáo viên các trường đặc biệt trong bộ môn hóa học vì tính

ưu việt của nó Bên cạnh đó số giáo viên có nguyện vọng tìm hiểu chiếm tỉ lệ lớn đây là những cơ sở quan trọng cho việc đưa dạy học trải nghiệm STEM môn hóa học vào giảng dạy ở các trường học

Học sinh có nhiều em còn hoang mang không biết học hóa học để làm gì, các

em chưa thấy được những ứng dụng thực tiễn của hóa học Điều này cũng một phần do cách dạy của GV còn nặng về lý thuyết chủ yếu thiên về dạy giải bài tập, ít chú trọng đến thực hành, trải nghiệm nên làm cho HS thấy nhàm chán Hầu hết HS đều có mong muốn các GV bổ sung thêm những kiến thức thực tiễn để giờ học trở nên thú vị và ý nghĩa hơn

2 Về sách giáo khoa và tài liệu tham khảo

2.1 Về sách giáo khoa

Thứ nhất, SGK hiện hành còn nặng về lý thuyết, tính toán, nhiều bài thực

hành trùng lặp, xa rời với thực tiễn Nội dung hóa học gắn với các vấn đề thực tiễn còn ít Qua nhiều năm giảng dạy và sử dụng SGK hóa học 11 tôi nhận thấy xuất hiện các bài tập thực tiễn nhưng số lượng còn rất ít so với kiến thức thực tế mà các

em được học Trong khi đó với chương trình hóa học 11, có thể tiến hành các hoạt động trải nghiệm STEM như:

- Nước dưỡng giấm da nha đam hoa hồng

- Dầu dưỡng da nha đam hoa hồng

- Nước rửa bát sinh học

- Nước rửa tay phòng covid

- Máy khử andehyd trong rượu

- Dụng cụ test thực phẩm chứa hàn the

Qua phân tích ta thấy các vấn đề thực tiễn rất phong phú, đa dạng có thể giải thích được nhiều hiện tượng trong cuộc sống và áp dụng đơn giản trong thực tiễn

Thứ hai, tính giáo dục của môn hóa thông qua lượng bài tập thực tế trong

SGK cũng chưa thực sự nổi bật Chủ yếu đưa ra mặt tích cực còn về tác động tiêu cực đến môi trường, sức khỏe con người và giải pháp cho vấn đề này thì rất ít đề cập Riêng phần ứng dụng của các chất cũng thường trình bày ngắn gọn, chung chung, trừu tượng, đôi khi sơ sài nên sự nhận thức về tầm quan trọng của các chất

và ý nghĩa của môn hóa học ở các em còn hạn chế

Thứ ba, những thông tin khoa học mới và những vấn đề mang tính thời sự có

liên quan đến bộ môn không được cập nhật kịp thời vào chương trình Điều đó làm cho ý nghĩa của việc học trở nên kém hứng thú và khó thuyết phục học sinh

2.2 Về tài liệu tham khảo

Hiện nay do yêu cầu đổi mới thi cử nên những tài liệu về các bài tập hóa học ứng dụng thực tế khá nhiều, tuy nhiên những tài liệu đó còn rời rạc chưa được hệ thống và phân loại chi tiết Hầu hết các tài liệu chỉ đưa ra các bài tập mà chưa có sự phân tích, thiết kế vào các bài giảng cụ thể, gây khó khăn cho giáo viên khi tham khảo và vận dụng Vì chưa có những tài liệu hay, phù hợp nên giáo viên còn khá lúng túng trong khâu truyền thụ cho học sinh, cũng chính vì thế mà việc học hóa học của học sinh còn nặng về lí thuyết, ít gắn với thực tiễn, ít được trải nghiệm cuộc sống

3 Về giáo viên và học sinh

3.1 Ưu điểm Trong những năm gần đây, việc đổi mới phương pháp dạy học môn hóa học

ở trường THPT đã có một số chuyển biến tích cực Trong mỗi tiết dạy, giáo viên đã quan tâm đến việc chuyển từ một chiều, học tập thụ động sang học tập chủ động, chú trọng năng lực thực hành cho học sinh Đồng thời với sự phát triển mạnh mẽ

của công nghệ thông tin việc học của học sinh thuận lợi rất nhiều, tạo điều kiện để học sinh có thể tự mình khám phá tri thức mới theo nhiều cách khác nhau chứ không phụ thuộc quá nhiều vào giáo viên

Xu hướng chuyển sang học nghề của học sinh tăng nhanh do nhu cầu của xã hội đòi hỏi giáo viên cần có kiến thức nhất định về giáo dục STEM để cung cấp cho

HS những kiến thức về mặt lí thuyết, tạo cơ hội cho HS được trải nghiệm, vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề của cuộc sống

3.2 Hạn chế

- Khi dạy các kiến thức Hóa học, nhiều giáo viên chỉ trình bày, giới thiệu các kiến thức mà không có phân tích, giải thích để học sinh hiểu rõ bản chất vì vậy việc tiếp nhận kiến thức của học sinh gặp khó khăn Chủ yếu học sinh chỉ ghi nhớ và áp dụng một cách máy móc mà không có liên hệ với các kiến thức tương tự

- Năng lực của giáo viên trong việc tiếp cận với chương trình đổi mới phương pháp dạy học ở các trường và các địa phương không đồng đều, một số giáo viên chưa thực hiện đổi mới phương pháp giáo dục, giảng dạy do chưa quan tâm đến quá trình đổi mới, cải cách của Bộ giáo dục

- Nhiều giáo viên chỉ chú trọng việc rèn luyện các dạng bài tập để luyện thi đại học, học sinh học để vượt qua các kì thi Nhiều kiến thức thực tiễn bị lãng quên

mà không được áp dụng ngoài đời sống

Như vậy Giáo dục STEM hiện nay đang trở thành một xu hướng giáo dục mang tính tất yếu trên thế giới trong bối cảnh cạnh tranh kinh tế, cạnh tranh nguồn nhân lực chất lượng cao giữa các quốc gia

III XÂY DỰNG MỘT SỐ CHỦ ĐỀ MINH HỌA

1 Dạy học STEM bài mở đầu về hóa hữu cơ – Phân tích định tính nguyên tố: nước dưỡng da giấm nha đam, hoa hồng

Sự phổ biến của mỹ phẩm cũng khiến cho sự ra đời của rất nhiều các khóa học làm

mỹ phẩm Các lớp học này giúp người dùng có thể tự tay trải nghiệm tạo ra sản

phẩm cho riêng mình Tạo sự hứng thú của người dùng đối với mỹ phẩm

Thay vì phải bỏ ra số tiền đắt đỏ để mua khóa học làm mỹ phẩm, thì với chủ

đề này, học sinh được trải nghiệm khóa học làm mỹ phẩm hoàn toàn miễn phí, thiết thực, mà sản phẩm làm ra gắn liền với kiến thức phổ thông và nguyên liệu lại có sẵn trong vườn nhà càng thôi thúc gia tăng động cơ học tập Sản phẩm làm ra có thể dùng thay nước tẩy trang, thay kem chống nắng, thay kem dưỡng da và đó là mong muốn của tất cả học sinh trong lớp

Quy trình điều chế nước dưỡng da giấm nha đam, hoa hồng rất đơn giản, dễ thực hiện, tận dụng được những nguyên liệu quý trong vườn nhà để phục vụ nhu cầu làm đẹp cho bản thân, gia đình

- Phạm vi kiến thức:

+ Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng ( Hóa học 10)

+ Tính chất của chất có liên kết cộng hóa trị( Hóa học 10)

+ Thuyết cấu tạo hóa học (Hóa học 11)

+ Tìm hiểu cách để tạo ra một sản phẩm dưỡng da an toàn từ những nguyên liệu thuần tự nhiên với tỉ lệ các nguyên liệu phù hợp vừa an toàn cho da, vừa thân thiện với môi trường

+ HS nhớ lại các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng để tạo ra sản phẩm trong thời gian nhất định tùy thuộc vào điều kiện nhiệt độ môi trường và cách bảo quản sản phẩm đúng cách sao cho thời gian sử dụng đạt tối đa

+ HS biết chuỗi chuyển hóa từ glucozo, fructozo thành ancol etylic, và từ

ancol etylic thành axit axetic

Kiến thức STEM trong chủ đề:

+ Khoa học (S): Cách tạo ra sản phẩm dựa vào các kiến thức đã học về tính tan của chất có liên kết cộng hóa trị, chuỗi chuyển hóa các chất, ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ phản ứng…

+ Công nghệ: Sử dụng các dụng cụ đơn giản như bình thủy tinh, bình tạo áp lực, ống hút…

+ Kĩ thuật: Bản thiết kế xếp lớp nguyên liệu sẵn có

+ Toán học: Định lượng các nguyên liệu với số liệu phù hợp cho việc tạo ra sản phẩm

- Về kĩ năng + Rèn luyện được kĩ năng tư duy sáng tạo, cách xử lý và giải quyết tình huống thực tế

+ Rèn luyện các kĩ năng nghiên cứu khoa học: kỹ năng đặt câu hỏi, xây dựng giả thuyết, xác định phương pháp thực hiện, quan sát hiện tượng trong các thí nghiệm

+ Rèn luyện kĩ năng giải thích và kết luận

- Về thái độ + Rèn luyện tư duy nghiên cứu khoa học thông qua thực hiện các hoạt động, thí nghiệm

+ Biết cách bảo vệ sức khỏe cho cá nhân và những người xung quanh

+ Xây dựng được các thói quen tốt trong học tập và trong đời sống

- Về năng lực + Năng lực vận dụng kiến thức Hóa học vào thực tiễn cuộc sống

+ Năng lực giải quyết vấn đề

+ Năng lực sáng tạo

+ Năng lực tham gia và tổ chức hoạt động trong tập thể

+ Năng lực định hướng nghề nghiệp

1.1.4 Chuẩn bị

- Giáo viên + Giáo án, bài giảng PowerPoint

+ Phiếu học tập

- Học sinh:

+ Ôn lại các kiến thức đã học có liên quan: tính chất của chất có liên kết cộng hóa trị, liên kết hóa học, thuyết cấu tạo hóa học, glucozo, ancol

+ Đọc lại các bài: Bài 20: Mở đầu về hóa học hữu cơ; Bài 22: Cấu trúc phân

tử hợp chất hữu cơ ở chương 4 – Đại cương về hóa học hữu cơ – Hóa học 11

1.1.5 Tiến trình dạy học Hoạt động 1 Xác định yêu cầu quy trình sản xuất nước dưỡng da giấm, nha

đam, hoa hồng

a Mục tiêu

- Thành phần hóa học, công dụng của mật ong, nha đam, hoa hồng

- Các quá trình xảy ra khi lên men mật ong kèm hoa hồng, nha đam

và ứng dụng của quá trình này

- Xây dựng quy trình điều chế nước dưỡng da

b Nội dung

– GV cho HS xem clip làm nước dưỡng da giấm nha đam hoa hồng rồi trả lời các câu hỏi sau:

+ Nước dưỡng da được sản xuất từ những nguyên liệu nào? Cho ví dụ?

+ Tỉ lệ các nguyên liệu là bao nhiêu?

+ Cho hỗn hợp lên men ở nhiệt độ phòng mấy ngày?

+ Bảo quản thành phẩm ở nhiệt độ nào?

+ Các quá trình chính xảy ra trong quá trình lên men?

Viết phương trình phản ứng minh họa

+ Cơ chế dưỡng da của sản phẩm là gì?

– Từ hoạt động khám phá kiến thức, GV cho HS nghiên cứu xây dựng quy trình điều chế nước dưỡng da giấm nha đam hoa hồng

c Sản phẩm

HS có kiến thức ban đầu về:

+ Các nguồn nguyên liệu và tỉ lệ dùng để làm nước dưỡng da

+ Phản ứng và quá trình chính xảy ra trong quá trình lên

men

+ Ảnh hưởng của môi trường đến quá trình lên men

+ Điều kiện bảo quản sản phẩm

+ Cơ chế dưỡng da của sản phẩm

Gv giới thiệu 1 số tác dụng của nước dưỡng da:

Ngoài tác dụng dưỡng da, cấp ẩm, mờ nám sản phẩm này còn có thể chống nắng nhờ thành phần trong nha đam, chống viêm và diệt khuẩn nhờ thành phần tự nhiên trong mật ong và nha đam, và đặc biệt nó có thể chữa bệnh vảy nến Ngoài ra sản phẩm có thành phần axit axetic nên có thể dùng thay thế sữa rửa mặt vì nó có thể rửa sạch lớp lipit ở bề mặt da làm lỗ chân lông khô thoáng, rất thích hợp với làn da mụn, dầu Hơn nữa, sản phẩm này hoàn toàn thuần tự nhiên và có sự cộng hợp từ công dụng của 3 nguyên liệu và không cần sử dụng chất bảo quản vì mật ong chính là chất bảo quản tự nhiên tốt nhất nên sản phẩm rất lành tính và an toàn, có thể để lâu đến 1 năm trong ngăn mát tủ lạnh, chi phí thành phẩm thấp

Từ đó chuyển giao nhiệm vụ: Xây dựng quy trình sản xuất nước dưỡng da giấm nha đam, hoa hồng

- Yêu cầu sản phẩm:

+ Nồng độ axit axetic từ 1,0 – 2,5%

- HS xem video và trả lời câu hỏi trong phiếu học tập

- HS các nhóm

chéo nhau

- HS lắng nghe, tổng hợp lại kiến thức

+ Màu sắc hồng nhạt của cánh hồng, không có váng

+ Mùi thơm của hoa hồng, vị chua nhẹ

+ Chi phí tiết kiệm

+ Sử dụng bình thủy tinh để đựng sản phẩm

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

a Mục tiêu

Trang bị những kiến thức về:

- Phản ứng lên men glucozo

- Tính tan của chất có liên kết cộng hóa trị: chất có liên kết cộng hóa trị không cực tan tốt trong dung môi không cực, chất có liên kết cộng hóa trị phân cực tan tốt trong dung môi phân cực

b Nội dung

- Học sinh nghiên cứu lí thuyết sách giáo khoa và tài liệu tham khảo, video trên mạng về cách thức làm nước dưỡng da, nắm vững các kiến thức trọng tâm sau:

+Phản ứng thủy phân Lipit trong môi trường axit (SGK hoá học lớp 12) + Phản ứng lên men Glucozo (SGK hoá học lớp 12)

+ Điều chế Axit axetic từ ancol etylic(SGK hoá học lớp 11) + Liên kết cộng hóa trị (SGK hoá học lớp 10)

+ Một số trang web về cách làm nước dưỡng da

- Học sinh thảo luận về các kiến thức và đưa ra các phương pháp sản xuất nước dưỡng da có căn cứ, phân chia công việc

Gợi ý:

· Điều kiện nào để xảy ra phản ứng lên men glucozo?

· Sản phẩm có mùi và màu đặc trưng

· Các nguyên liệu, dụng cụ nào cần được sử dụng và sử dụng như thế nào?

- GV đôn đốc, hỗ trợ tài liệu, giải đáp thắc mắc cho các nhóm nếu cần

c Sản phẩm

– Bài ghi của cá nhân về các kiến thức liên quan ( trình bày trên phiếu học tập cá nhân và trên giấy A0 sau khi có sự thống nhất của cả nhóm

– Sơ đồ quy trình sản xuất nước dưỡng da giấm nha đam, hoa hồng (trình bày trên giấy A0 hoặc bài trình chiếu powerpoint)

d Tổ chức hoạt động học

- Yêu cầu đọc thông tin từ SGK

- Yêu cầu đọc thông tin từ các nguồn khác

- GV nhận xét, thống nhất kiến thức, quy trình làm nước dưỡng

da

- HS nghiên cứu lí thuyết sách giáo khoa

và tài liệu tham khảo, video trên mạng về cách thức làm nước dưỡng da và lĩnh hội kiến thức liên quan

- HS đề xuất quy trình thực hiện và phân chia công việc cho các thành viên trong nhóm

Hoạt động 3 Trình bày và bảo vệ phương án làm nước dưỡng da giấm nha đam, hoa hồng

c Sản phẩm

– Quy trình hoàn chỉnh cho việc thực hiện điều chế nước dưỡng da giấm nha đam, hoa hồng

d Tổ chức hoạt động học

- Lần lượt từng nhóm trình bày trong 3 phút

- Các nhóm trình bày quy trình

- GV cho các nhóm còn lại nêu câu hỏi, nhận xét về quy trình điều chế của nhóm bạn, nhóm trình bày phản biện, nhận góp ý

để hoàn thiện quy trình

Một số câu hỏi GV gợi ý định hướng cho

- Tạo ra sản phẩm minh họa cho quy trình đề xuất

- Cải tiến lại quy trình để giảm bớt thời gian giữa các mẻ; chất lượng của sản phẩm

- Chuẩn bị bài báo cáo sản phẩm trước lớp và chia sẻ những vấn đề gặp phải hoặc những cải tiến trong quá trình thử nghiệm, cách giải quyết và kết quả

c Sản phẩm

+ Sơ đồ quy trình sản xuất nước dưỡng da giấm nha đam, hoa hồng

+ Sản phẩm là chai nước dưỡng da giấm nha đam, hoa hồng

+ Video, hình ảnh, sổ ghi chép nhật kí làm thí nghiệm

d Tổ chức hoạt động học HOẠT ĐỘNG CỦA

- Từ sơ đồ quy trình, học sinh tiến hành các bước làm thực nghiệm:

HƯỚNG DẪN CÁC BƯỚC THỰC NGHIỆM

- Bước 1: Chọn nguyên liệu:

+ Nha đam: Có lá nhỏ, bẹ mỏng, ít gai và khoảng cách giữa các gai khá thưa, lá có màu xanh nhạt Sau đó nhặt gọt gai và vỏ xanh, rửa sạch, ngâm qua nước muối loãng, để ráo, cắt hạt lựu

+ Hoa hồng: Chọn hồng nhung ta, bông vừa mới nở và được hái vào buổi sáng sớm, tách riêng từng cánh hoa

+ Mật ong: Chọn mật ong rừng ngập mặn

- Bước 2: Cho tất cả cánh hồng vào lọ thủy tinh, thêm nha đam đè lên hoa hồng, cuối cùng đổ mật ong với thể tích bằng 1/5 lượng nha đam

- Bước 3: Đậy kín lọ và để ngoài bóng râm mát 10 ngày, sau đó bảo quản trong ngăn mát tủ lạnh

Hoạt động 5 Trình bày sản phẩm và thảo luận (45 phút)

a Mục tiêu

- Các nhóm giới thiệu quy trình làm nước dưỡng da giấm nha đam, hoa hồng trước lớp, chia sẻ quá trình trải nghiệm

- Học sinh học hỏi kinh nghiệm của các nhóm khác

- Bảo vệ kết quả thí nghiệm của mình và cách khắc phục những khó khăn

b Nội dung

– Các nhóm trưng bày sản phẩm trước lớp;

– Các nhóm lần lượt báo cáo sản phẩm và trả lời các câu hỏi của GV và các nhóm bạn

– Đề xuất phương án cải tiến sản phẩm

c Sản phẩm

+ Sản phẩm là chai nước dưỡng da giấm nha đam, hoa hồng

+ Bài thuyết trình giới thiệu sản phẩm

– Yêu cầu HS của từng nhóm trình bày, phân tích về quy trình, các bước thực hiện

– HS, GV và hội đồng GV tham gia sẽ bình chọn về

- HS trưng bày sản phần và trình bày, phân tích về quy trình, các bước thực hiện

chất lượng, mùi, vị, màu sắc, nồng độ giấm, cách bảo quản sản phẩm

– Khuyến khích các nhóm nêu câu hỏi cho nhóm khác

– GV tổng kết chung về hoạt động của các nhóm;

Hướng dẫn các nhóm cập nhật điểm học tập của nhóm

GV có thể nêu câu hỏi lấy thông tin phản hồi

- Các nhóm nêu câu hỏi phản biện

HÌNH ẢNH THỰC NGHIỆM VÀ SẢN PHẨM THU ĐƯỢC CỦA CÁC NHÓM NHƯ SAU: