skkn thiết kế một số chủ đề giáo dục STEAM trong dạy học chương sự điện li hóa học 11CB

Tích hợp các môn học là điều thiết yếu trong giáo dục STEM để chuẩn bị cho học sinh có kiến thức và kĩ năng liên ngành để có thể sống và đốimặt với những vấn đề phức tạp của thế giới ngà

Trong kỉ nguyên phát triển mạnh mẽ của của cuộc cách mạng công nghiệpmới 4.0, nguồn lao động chất lượng cao không chỉ cần có kiến thức chuyên ngành

mà đòi hỏi có sự hiểu biết của đa ngành Ngoài ra các kỹ năng sử dụng kiến thức

để giải quyết vấn đề, tạo sản phẩm sáng tạo và làm việc nhóm ngày càng được đềcao Trong khi đó, ảnh hưởng của khoa học, công nghệ, đặc biệt công nghệ thôngtin dần chiếm ưu thế trên mọi mặt của đời sống Từ những việc đơn giản trong giađình, đến những công việc trong các nhà máy, hãng, xưởng đều ít nhiều liên quan

và ứng dụng các thành tựu công nghệ kỹ thuật số và đòi hỏi sự vận dụng kiến thứctổng hợp của của khoa học và công nghệ Trong kỉ nguyên mới này, con người nếukhông muốn bị tụt hậu và đào thải thì cần phải trang bị những kĩ năng mới Do vậy,cách giáo dục và tiếp cận vấn đề thực tế cuộc sống trong tương lai sắp tới cần đượcthay đổi phù hợp theo tư duy mới

Giáo dục STEM được xem là một bước đi quyết liệt của đổi mới giáo dụcphổ thông hiện nay Tích hợp các môn học là điều thiết yếu trong giáo dục STEM

để chuẩn bị cho học sinh có kiến thức và kĩ năng liên ngành để có thể sống và đốimặt với những vấn đề phức tạp của thế giới ngày này cũng như đủ điều kiện, nănglực để có thể cạnh tranh trong thị trường lao động toàn cầu

Tuy nhiên, giáo dục STEM mới chỉ dừng lại ở lĩnh vực khoa học tự nhiên.Trong những năm gần đây, các nhà giáo dục đề xuất rằng để cho ra một sản phẩmcông nghệ có thể thương mại được, chúng ta không chỉ có tích hợp các kiến thứcSTEM mà phải cần có tư duy thiết kế, yếu tố nghệ thuật hay thẩm mỹ cần đượctính đến trong quá trình sáng tạo sản phẩm và giải quyết vấn đề, nghĩa là STEM sẽtrở thành STEM + Art = STEAM Khái niệm STEAM được chào đón và ngày càngnhiều chương trình STEM được thiết kế với Arts để học sinh không chỉ hợp tácsáng tạo khoa học, mà cả sáng tạo khai phóng, sáng tạo nhân văn

Từ những lý do trên, là một giáo viên bộ môn hóa học, tôi chọn đề tài “Thiết

kế một số chủ đề giáo dục STEAM trong dạy học chương sự điện li hóa học 11CB”

với mong muốn nghiên cứu khả năng vận dụng giáo dục STEAM góp phần nângcao chất lượng dạy học trong thời đại công nghệ 4.0

II TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Giáo dục STEAM quan trọng vì những lý do sau đây:

- Thực lực kinh tế là nhân tố đảm bảo vị trí của một quốc gia trên trườngquốc tế Ngày nay, khi mà trí tuệ đã trở thành yếu tố hàng đầu thể hiện quyền lực

và sức mạnh của một quốc gia, thì các nước trên thế giới đều ý thức được rằng giáodục không chỉ là phúc lợi xã hội, mà thực sự là đòn bẩy quan trọng để phát triểnkinh tế, phát triển xã hội Cách mạng công nghiệp lần thứ tư đang diễn ra thôngqua hàng loạt các phát minh và sự phát triển nhảy vọt đã tác động mạnh mẽ trênnhiều lĩnh vực và nhiều quốc gia Trong tương lai có nhiều việc làm chân tay sẽkhông còn nữa, được thay thế bằng robot, nhưng cũng sẽ có những ngành nghềmới ra đời với ứng dụng mới mẻ của kỹ thuật số mà chúng ta vẫn chưa hình dunghết được, chẳng hạn như nghề bác sĩ cho robot Trong đó, ngành công nghiệp chếtạo vẫn tiếp tục đóng vai trò chủ đạo cho sự phát triển kinh tế của toàn cầu Dựkiến trong 15 năm tới, mức tiêu thụ hàng hoá toàn cầu sẽ tăng gấp đôi, đạt 64nghìn tỉ USD, dẫn đến nhu cầu về các hàng hoá và dịch vụ ngày càng cao Xuấtphát từ những thay đổi trong nền kinh tế, các kỹ năng của người lao động cũng đòihỏi phải thay đổi để đáp ứng cho phù hợp.Trong xu hướng của cách mạng côngnghiệp 4.0, nguồn lao động chất lượng cao không chỉ cần có kiến thức chuyênngành mà đòi hỏi có sự hiểu biết của liên ngành Ngoài ra các kỹ năng sử dụngkiến thức để giải quyết vấn đề, tạo sản phẩm sáng tạo và làm việc nhóm ngày càngđược đề cao Trong khi đó, ảnh hưởng của khoa học, công nghệ, đặc biệt côngnghệ thông tin dần chiếm ưu thế trên mọi mặt của đời sống Quá trình dạy và họcliên ngành sẽ trở thành đặc trưng cúa xu hướng giáo dục tương lai, trong đó sẽ cónhững ngành nghề cũ mất đi, và sẽ có những ngành nghề mới ra đời Giáo dụcSTEM là một hướng tiếp cận nổi bật giúp trang bị cho học sinh những kiến thức

cần thiết liên quan đến 4 lĩnh vực quan trọng là: khoa học (Science), công nghệ (Technology), kỹ thuật (Engineering) và toán (Mathematics) Điểm nổi bật của

STEM là kết nối, liên hệ thông tin giữa các lĩnh vực vào trong thực tế cuộcsống.Trong các diễn đàn kinh tế thế giới (WEF) hàng năm, các nhà chính trị, lãnhđạo doanh nghiệp lại bàn với nhau về xu hướng của những ngành nghề và các kỹnăng cần thiết trong tương lại Theo đó, trong thế kỷ 21 này, các nhóm ngành liênquan đến khoa học và công nghệ đóng góp một giá trị kinh tế lớn hơn so với bất kỳngành nghề nào, nhu cầu việc làm trong các lĩnh vực STEM ngày một tăng Bêncạnh đó, thu nhập của người lao động trong khối ngành này cũng cao hơn khốingành không liên quan đến STEM

Hình 1 Sự chênh lệch về tăng trưởng việc làm giữa nhóm ngành STEM và không STEM tại Mỹ

Do đó, muốn phát triển kinh tế, nâng cao vị thế đất nước trên trường quốc tế,dạy học STEM đang là xu hướng tất yếu trong thời đại hiện nay

- Bên cạnh đó, sự ảnh hưởng của khoa học và công nghệ đối với đời sống của conngười nói chung cũng trở thành một xu hướng tất yếu không thể đảo ngược được.Ngay từ khi một đứa bé mới sinh ra, cho đến khi đi học và trưởng thành, tìm kiếmviệc làm, từ nhà văn, nhân viên bán hàng cho đến các nhà ngoại giao, chính trị, tất

cả đều phải sử dụng các tiện ích từ sự phát triển của khoa học – công nghệ, vàchúng ta đều có ít nhiều tham gia vào những quyết định liên quan đến các vấn đề

mà khoa học và công nghệ có ảnh hưởng Chẳng hạn như: chúng ta phản ứng nhưthế nào đối với ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu, có nên ủng hộ cây trồng biếnđổi gene, có sử dụng biện pháp thụ tinh trong ống nghiệm (IVF), hay phòng chốngcác bệnh lây nhiễm như SARS, virus Zika, virus Corona (Covid – 19) Đó lànhững vấn đề của xã hội nhưng liên quan chặt chẽ và mật thiết đến sự phát triểnbùng nổ của các thành tựu khoa học – công nghệ Do vậy, ngoài những kiến thức

và kỹ năng cơ bản trong đời sống xã hội, chúng ta còn phải giúp cho học sinh cóđược những năng lực mang tính chất nền tảng liên ngành về STEM để có thể trởthành những công dân toàn cầu thích ứng trong thế giới tương lai

- Một xã hội cần những người công dân phải có kiến thức và tư duy khoahọc – logic, nhưng cái xã hội ấy đâu chỉ khô khan với những sản phẩm công nghệ vànhững con robot lặng lẽ, vô hồn Vẫn là xã hội của loài người với những mối quan hệngười với người sâu đậm, với những nhu cầu về tinh thần, văn hóa Thậm chí lúc đóthì các nhu cầu về văn hóa, nghệ thuật lại càng cao hơn, từ đó thì giáo dục STEM đãphải phát triển đến việc giảng giải cả nghệ thuật cho học sinh Và ta có thể nghĩ đếnchương trình giáo dục STEAM, với A là nghệ thuật (Arts) Với giáo dục STEAM, mở

ra cho chúng ta những yêu cầu tuyệt vời của việc chuẩn bị cho một thế hệ công dânmới, khoa học, kỹ thuật – công nghệ, logic, nghệ thuật và giao tiếp lẫn nhau, một xãhội loài người với giá trị của thời đại, như triết gia Aristote đã từng nói: “ Giáo dục trítuệ mà không giáo dục con tim thì không phải là giáo dục”

III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU

Áp dụng giáo dục STEAM thiết kế một số chủ đề dạy học trong chương Sựđiện li (Hóa học 11- CB) nhằm nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học, pháttriển năng lực của học sinh để có thể trở thành những công dân toàn cầu thích ứngtrong thế giới tương lai

IV ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI:

- Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được hiểu và triển khaitheo những cách khác nhau Ở Việt Nam, từ năm học 2017-2018 giáo dục STEM đãđược tổ chức thí điểm ở một số trường học và từ đó đến nay, các hình thức triển khairất đa dạng; tôi chưa bao giờ bắt gặp bài soạn STEM nào giống nhau, mỗi giáo viênđều có một cách tiếp cận trình bày bài giảng rất riêng Bản thân tôi, sau một quá trìnhnghiên cứu, tổng hợp các tài liệu và may mắn tham gia các khóa học của các nhà giáodục trong và ngoài nước về giáo dục STEM, tôi đã áp dụng thử nghiệm vào công tácgiảng dạy, đề tài của tôi hi vọng đóng góp một hình thức tổ chức giáo dục STEM đemlại hiệu quả trong nhà trường

- Đề tài của tôi có sự mở rộng STEM lồng ghép thêm yếu tố Arts (STEAM): đểhọc sinh không chỉ hợp tác sáng tạo khoa học, mà cả sáng tạo khai phóng, sáng tạo nhânvăn; học sinh được khuyến khích vận dụng óc sáng tạo về các môn nghệ thuật, các kiếnthức xã hội và nhân văn để tạo ra một sản phẩm mới, có giá trị và ý nghĩa hơn

PHẦN II NỘI DUNG

I CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI

I.1 Khái niệm giáo dục STEM

I.1.1 Thuật ngữ STEM

STEM là thuậtngữ viếttắtcủa các từ Science (Khoa học), Technology (Côngnghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụngkhi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toánhọc của mỗi quốc gia

(Khoa học (Science) trong giáo dục ở Mỹ được hiểu là các môn khoa học tự nhiên)Hiện nay, thuật ngữ STEM được dùng trong nhiều ngữ cảnh khác nhau, ví dụ như:giáo dục STEM, nguồn nhân lực trong lĩnh vực STEM, học trong lĩnh vực STEM,các ngành nghề trong lĩnh vực STEM, khung chương trình dạy học STEM, nhậnthức về các ngành nghề STEM, STEM tích hợp… Các thuật ngữ đi kèm với STEMgiúp làm sáng tỏ ý nghĩa của từ STEM hơn Như vậy, khi đề cập đến STEM, chúng

ta cần lựa chọn các từ đi kèm với nó để diễn đạt cho chuẩn xác vấn đề liên quanđến STEM

I.1.2 Khái niệm giáo dục STEM

Một trong những tổ chức uy tín nhất hiện nay trong lĩnh vực giáo dục khoahọc trên thế giới là Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (NationalScience Teachers Association – NSTA) được thành lập năm 1944, đã đề xuất ra

khái niệm giáo dục STEM (STEM education) với cách định nghĩa như sau: “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 học sinh 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 có thể góp phần vào cạnh tranh trong nền kinh tế mới” (Tsupros, Kohler, & Hallinen, 2009).

Các lĩnh vực trong giáo dục STEM

STEM được hiểu trong giáo dục như sau:

Science (Khoa học): Gồm các kiến thức về Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoahọc trái đất nhằm giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó đểgiải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày

Technology (Công nghệ): Phát triển khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánhgiá công nghệ của HS, tạo cơ hội để HS hiểu về công nghệ được phát triển như thếnào, ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống

Engineering (Kỹ thuật): Phát triển sự hiểu biết ở HS và cách công nghệ đang pháttriển thông qua qúa trình thiết kế kỹ thuật, tạo cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều mônhọc, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu Kỹ thuật cũng cung cấp cho HSnhững kỹ năng để vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kếcác đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất

Maths (Toán): Phát triển ở HS khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ýtưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giảiquyết các vấn đề về toán học trong các tình huống đặt ra

Từ cách định nghĩa trên, có 3 đặc điểm quan trọng khi nói về giáo dục STEM:

- CÁCH TIẾP CẬN LIÊN NGÀNH

- LỒNG GHÉP VỚI CÁC BÀI HỌC TRONG THẾ GIỚI THỰC

- KẾT NỐI VỚI CỘNG ĐỒNG TẠI ĐỊA PHƯƠNG VÀ TOÀN CẦU

Ở Việt Nam, giáo dục STEM được sử dụng theo mô tả trong Chương trình giáodục phổ thông năm 2018 như sau: Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cáchtiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thứckhoa học, công nghệ, kĩ thuật

và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụthể

Khi nói về yêu cầu đưa ý thức khoa học đến với học sinh một cách tự nhiên,Jean Jacques Rousseau đã phát biểu : “Ta không nên dạy trẻ nhỏ khoa học, mà hãy

để trẻ nếm trải nó ” Câu nói đơn giản mà bộc lộ cả triết lý và phương pháp giảngdạy của STEM

I.2 Từ giáo dục STEM đến giáo dục STEAM

Giáo dục STEM không chỉ gói gọn trong sự liên môn giữa các nhóm kiếnthức khoa học tự nhiên mà giờ đây các giáo viên đã chủ động lồng ghép thêm cácyếu tố về văn hóa, xã hội, nhân văn, nghệ thuật Do vậy STEM được phát triểnlên thành STEAM với chữ A thỉnh thoảng được viết trong ngoặc đơn như một cáchnhấn mạnh Ở đó, học sinh được khuyến khích vận dụng óc sáng tạo về các mônnghệ thuật, các kiến thức về lịch sử và nhân văn để tạo ra một sản phẩm mới, cógiá trị và ý nghĩa cho xã hội

Khái niệm STEAM được chào đón và ngày càng nhiều chương trình STEMđược thiết kế với Arts để học sinh không chỉ hợp tác sáng tạo khoa học, mà cả sángtạo khai phóng, sáng tạo nhân văn STEM + Arts là xu thế tất yếu khách quan củachương trình giáo dục vì nó đảm bảo phát triển toàn diện cho học sinh

Tuy nhiên, cho đến nay, STEAM chưa được định nghĩa trên khía cạnh luật.STEM vẫn là định nghĩa duy nhất và trên các văn bản chính sách vẫn sử dụng thuậtngữ STEM Và cho đến tận 2019, Hạ viện Mỹ mới giới thiệu 2 đạo luật mới quantrọng liên quan đến STEAM Do đó, trong đề tài này, các cơ sở lý luận tôi vẫndùng chủ yếu trên nền tảng STEM

I.3 Tính pháp lý c ủa giáo dục STEMềa giáo dục STEM

Mỹ là nước đầu tiên khởi xướng giáo dục STEM Trong một bài diễn văn tạinhà trắng năm 2009 về chủ đề “Giáo dục để đổi mới”, Tổng thống Barack Obama

đã tuyên bố: “Hãy tái khẳng định và làm mạnh mẽ hơn nữa vai trò của nước Mỹ

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 nhiệm

vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 – 2018…” Với

việc ban hành Chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy giáodục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông Điều này sẽ tác động lớn tớiviệc định hình chương trình giáo dục phổ thông mới

I.4 Mục tiêu của giáo dục STEMM.c tiêu cên giáo du cên,

Mục tiêu giáo dục STEM

Mục tiêu giáo dục STEM không nhằm đào tạo ngay ra những nhà khoahọc hay để tạo ra các sản phẩm có tính thương mại, cạnh tranh, mà nhằm tạo ranhững con người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, năng lực, bản lĩnh để thíchnghi với cuộc sống hiện đại Giáo dục STEM cũng giúp các em phát triển cácnăng lực chuyên môn ở dạng tích hợp; khơi gợi niềm say mê học tập cho họcsinh và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân, định hướng nghề nghiệptương lai phù hợp

- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh: Đó

là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹthuật và Toán học Học sinh biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giảiquyết các vấn đề thực tiễn Học sinh biết sử dụng, quản lý và truy cập Công nghệ.Học sinh biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm

- Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh:Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho

học sinh những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầucủa thế kỷ 21 Ngoài các năng lực đặc thù của các môn học, khi triển khai các dự

án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện cácnhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học; cáchoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, nănglực chung cho học sinh

- Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: Hướng nghiệp là giúp học sinh tìm hiểuđược các ngành nghề trong tương lai và thấy được đam mê cũng như năng lực củamình phù hợp với ngành nghề đó Do đó, hướng nghiệp là một quá trình lâu dài,phải gắn liền và xuyên suốt với chương trình học phổ thông, để học sinh có điềukiện tìm hiểu toàn diện và đa dạng các lĩnh vực, cũng như có được nhiều cơ hộihình thành được sở thích và thể hiện được năng lực của bản thân Giáo dục STEMchính là khơi gợi và truyền ngọn lửa đam mê nghề nghiệp cho trẻ thông qua cáchoạt động thực hành, trải nghiệm Thông qua các hoạt động STEM, kiến thức sẽđược vận dụng, học sinh mới dễ dàng nhận thức và hình dung được công việc cụthể của một nghề nào đó, thấy được đóng góp của ngành nghề đó cho xã hội, thấyđược các năng khiếu của bản thân và đam mê của mình trong đó Ví dụ thông quamột chủ đề STEM, học sinh có thể tìm hiểu được mức lương hiện nay của ngànhnghề liên quan là bao nhiêu, công việc đó đòi hỏi phải có những kỹ năng và kiếnthức gì, từ đó hình dung ra được nếu theo nghề nghiệp đó trong tương lai thì cầnchuẩn bị gì Ngoài ra, có những ngành nghề thực tế chưa xuất hiện trong thời điểmhiện tại, nhưng thông qua các hoạt động học thực hành STEM sáng tạo, học sinh

có thể thấy bản thân có thể phát triển nên một hoạt động công việc gì đó mới trongtương lai

Trên thế giới có 7 trong top 10 ngành nghề có tốc độ tăng trưởng nhất trong

lĩnh vực kĩ thuật và cả 7 ngành nghề đều có liên quan đến giáo dục STEM

Các công việc có độ tăng trưởng cao nhất

Việc khuyến khích, thúc đẩy giáo dục STEM tại mỗi quốc gia đều hướng tới

mục đích cuối cùng là phát triển nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng cao

của các ngành nghề liên quan đến khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học, qua

đó nâng cao được sức cạnh tranh của nền kinh tế quốc gia trong bối cảnh toàn cầu

hóa và sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ

Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông, học sinh sẽ được trải nghiệm

trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản

thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM Thực hiện tốt giáo dục STEM ở

trường phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành

nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực

trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư

I.5.Các bước triển khai dạy và học theo định hướng giáo dục STEAMưc ttri

bưc tà học theo định hường phổ thông, học sinh s

I.5.1 Lựa chọn chủ đề STEM

Kiến thức thuộc lKiếnĩnh vực STEM

và tư duy của học sinh.

Những ứng dụng đó có thể là: Sữa chua/dưa muối – Vi sinh vật – Quy trìnhlàm sữa chua/muối dưa; Thuốc trừ sâu – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí dưlượng thuốc trừ sâu; Hóa chất – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí chất thải;SRau an toàn – Hóa sinh – Quy trình trồng rau an toàn; …

I.5.1.2 Chủ đề STEM cần đảm bảo các tiêu chí:

êu

- Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn: Vận dụngkiến thức STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn chính là mục tiêu của dạy họctheo quan điểm STEM Do vậy, chủ đề STEM không phải là để giải quyết các vấn

đề mang tính tưởng tượng và xa rời thực tế mà nó luôn hướng đến giải quyết cácvấn đề, các tình huống trong xã hội, kinh tế, môi trường trong cộng đồng địaphương của họ cũng như toàn cầu

- Chủ đề STEM phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vựcSTEM để giải quyết vấn đề: Tiêu chí này nhằm đảm bảo theo đúng tinh thần giáodục STEM, qua đó mới phát triển được những năng lực chuyên môn liên quanKhoa học, Kỹ thuật, Công nghệ, Toán học

Kiến thức thuộc lĩnh vực STEM Giải quyết

Kiến thức thuộc lĩnh vực STEM

Lĩnh vực nhóm Tiêu

c h í chủ đề

Lĩnh vực nhóm Tieu

Lĩnh vực

nhóm

Kiến thức thuộc lĩnh vực STEM

Tiêu chí Lĩnh vực nhóm

chủ đề ST Lĩnh vực

Kiến thức thuộc lĩnh vực STEM Hoạt động – Thực hành

- Chủ đề STEM định hướng hoạt động - thực hành: Định hướng hành động –thực hành là một tiêu chí của quan điểm giáo dục STEM nhằm hình thành và pháttriển năng lực kết hợp lý thuyết và thực hành cho HS Điều này sẽ giúp HS cóđược kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lý thuyết Bằngcách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, HS sẽ được hiểusâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt động thực tế Chính các hoạt độngthực tế này sẽ giúp HS nhớ kiến thức lâu hơn và sâu hơn HS sẽ được làm việc theonhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào các hoạt động thựchành 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

- Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các HS: Trên thực tế cónhững chủ đề STEM vẫn có thể triển khai cá nhân Tuy nhiên, làm việc theo nhóm

là hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức hợp gắn vớithực tiễn Làm việc theo nhóm là một kĩ năng quan trọng trong thế kỉ 21 bên cạnh

đó khi làm việc theo nhóm HS sẽ được đặt vào môi trường thúc đẩy các nhu cầugiao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát triển giải pháp

I.5.1.3 Phân loại chủ đề STEM:

I.5.1.3.1 Dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề:

- Chủ đề STEM đầy đủ: Trong một chủ đề học sinh có cơ hội vận dụng kiến

thức của cả bốn lĩnh vực S, T, E, M để giải quyết vấn đề

- Chủ đề STEM khuyết: Trong một chủ đề học sinh vận dụng kiến thức ít nhất

hai trong bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề

I.5.1.3.2 Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM:

- Chủ đề STEM cơ bản: được xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm vi các

môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học trong chương trình giáo dụcphổ thông Các sản phẩm của chủ đề STEM này thường đơn giản, bám sát nộidung sách giáo khoa và thường được xây dựng trên trên cơ sở các nội dung thựchành, thí nghiệm trong chương trình giáo dục phổ thông

- Chủ đề STEM mở rộng: có những kiến thức nằm ngoài chương trình giáo dục

phổ thông và sách giáo khoa Những kiến thức đó học sinh phải tự tìm hiểu vàfanghiên cứu từ tài liệu chuyên ngành Sản phẩm STEM của loại hình này có độphức tạp cao hơn

I.5.1.3.3 Dựa vào mục đích dạy học:

- Chủ đề STEM dạy học kiến thức mới: được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến

thức của nhiều môn học khác nhau mà học sinh chưa được học (hoặc được học mộtphần) Học sinh sẽ vừa giải quyết được vấn đề và vừa lĩnh hội được tri thức mới

- Chủ đề STEM dạy học vận dụng: được xây dựng trên cơ sở những kiến thức

học sinh đã được học Chủ đề STEM dạng này sẽ bồi dưỡng cho học sinh năng lựcvận dụng lý thuyết vào thực tiễn Kiến thức lý thuyết được củng cố và khắc sâu.I.5.2 Xác đị.5.2 Xác đng trên cơ sở những kiến thức học ng trên cơ svg trên cơ sởnhững kiến thức học

Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giaocho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học đượcnhững kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn(đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết (đối vớiSTEM vận dung) để xây dựng bài học

Theo những ví dụ nêu trên, nhiệm vụ giao cho học sinh thực hiện trong các bàihọc có thể là: Xây dựng quy trình làm sữa chua/muối dưa; Xây dựng quy trình xử

lí dư lượng thuốc trừ sâu trong rau/quả; Xây dựng quy trình xử lí hóa chất ô nhiễmtrong nước thải; Quy trình trồng rau an toàn…

Trong quá trình này, việc thử nghiệm chế tạo trước các nguyên mẫu có thể hỗtrợ rất tốt quá trình xây dựng chủ đề Qua quá trình xây dựng, giáo viên có thể hìnhdung các khó khăn học sinh có thể gặp phải, các cơ hội vận dụng kiến thức để giảiquyết vấn đề cũng như xác định được đúng đắn các tiêu chí của sản phẩm trongmục I.5.bước 5

I.5.3 Xác đị.5.3 Xác đản phẩm trong thử nghinh m Xác đản phẩm trong thử ngh

Mục tiêu học tập ở đây là những kiến thức, kỹ năng, thái độ và quan trọnghơn cả là năng lực được hình thành sau hoạt động STEAM của học sinh

I.5.4 Phân tích các nội dung STEAM liên quan chủ đề

Là những kiến thức trong chủ đề đã đưa ra liên quan đến tính sử dụng kiếnthức kKhoa học nào để giải quyết, sử dụng công cụ gì để tạo ra cCông nghệ, kỹnăng gì để thực hiện quy trình kỹ thuật và tính toán những thông số hay phân tích

số liệu như thế nào trong toán học, đặc biệt là mang tính nghệ thuật và nhân văntrong cách giải quyết vấn đề đó

I.5.5 Dự kiến sản phẩm, xây dựng tiêu chí của sản phẩm/giải pháp giải quyết vấn đề Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định

rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đềxuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm Đốivới các ví dụ nêu trên, tiêu chí có thể là: Quy trình sản xuất sữa chua/muối dưa vớitiêu chí cụ thể của sản phẩm (độ ngọt, độ chua, dinh dưỡng ); Quy trình xử lí dưlượng thuốc trừ sâu với tiêu chí cụ thể (loại thuốc trừ sâu, độ "sạch" sau xử lí); Quy

I.5.6 Xây dựng bộ câu hỏi định hướng chủ đề STEAM

Là các câu hỏi đi từ khái quát đến cụ thể của vấn đề cần giải quyết, được đặt

ra cho học sinh để gợi ý học sinh hình thành KIẾN THỨC NỀN, đề xuất giải pháp,

nhiệm vụ nhằm đạt được mục tiêu đã đặt ra Bộ câu hỏi này rất quan trọng với chủ

đề STEAM phát triển năng lực sáng tạo, định hướng tương lai, trong quá trình dạy

và học, giáo viên cần thường xuyên đặt câu hỏi định hướng hoặc có thể thiết kế bộcâu hỏi thông qua phiếu học tập

I.5.7.Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học STEAM

Bước này thể hiện rõ dự kiến việc tổ chức dạy học chủ đề Để thực hiện việcnày cần làm rõ: Chủ đề có những hoạt động nào, từng hoạt động đó thực hiện vaitrò gì trong việc đạt được mục tiêu toàn bài?

Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và

kĩ thuật dạy học tích cực Mỗi hoạt động được thiết kế rõ ràng về mục đích, nộidung và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành Các hoạt động đó có thểđược tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng) Ứng vớimỗi hoạt động, giáo viên cần thực hiện các công việc sau:

- Xác định mục tiêu hoạt động

- Xây dựng các nội dung học dưới dạng các tư liệu học tập: phiếu học tập,thông tin

- Chuẩn bị phương tiện, thiết bị dạy học cho hoạt động

- Dự kiến nguồn nhân, vật lực để tổ chức hoạt động

- Lập kế hoạch tổ chức hoạt động dạy học: Có thể áp dụng nhiều cách thức tổchức hoạt động học tập: hoạt động cá nhân, hoạt động nhóm, hoạt động theo trạm,thực hiện dự án…

- Xây dựng công cụ đánh giá mục tiêu hoạt động: Mỗi hoạt động giáo viênđều cần có công cụ đánh giá tương ứng Công cụ đánh giá có thể là một câu hỏi,một bài tập hoặc một nhiệm vụ cần thực hiện và phiếu tiêu chí đánh giá hoạt động

đó (rubric)

- Dự kiến thời gian cho mỗi hoạt động

Việc thiết kế các hoạt động có thể tham khảo các quy trình tổ chức hoạt độngSTEAM ở mục I.6

I.5.8 Tổng kết và đánh giá hoạt động STEAM, mở rộng chủ đề

Một bước không thể thiếu trong một bài học STEAM là tổng kết lại vấn đề,rút ra những ưu nhược điểm của quy trình và sản phẩm, từ đó tìm ra hướng khắcphục và cải tiến Cuối cùng, sau mỗi một hoạt động hay một bài học STEAM, giáoviên sẽ là người đánh giá lại hoạt động dạy và học sao cho phù hợp và dựa vào tiêuchí là mục tiêu đã đặt ra để đánh giá theo thang điểm được quy ước trong lớp học

Ở đây có thể mở rộng chủ đề, đặt ra vấn đề từ chủ đề đã thực hiện để giải quyếtmột vấn đề vĩ mô hơn

I.6.Quy trình tổ chức thực hiện giáo dục STEAMông th thực hiện giáo dục STEAM

I.6.1 Quy trình thi.1 Quy trình thihi kQuy trình

Cấu trúc bài học STEAM thường được phỏng theo quy trình thiết kế kĩ thuật:

Shulman (2006) lập luận rằng quy trình thiết kế kĩ thuật có thể trở thành mộtchiến lược sư phạm, hỗ trợ hình thành các thói quen tư duy kĩ thuật Quy trình thiết

kế kĩ thuật mô tả cách mà các kĩ sư dùng để giải quyết vấn đề, bắt đầu bằng đặt câuhỏi, hình dung các giải pháp, thiết kế kế hoạch, tạo và kiểm tra mô hình và sau đóthực hiện cải tiến

Với những bài học cần tích hợp các kỹ năng vận dụng kiến thức khoa học vàogiải quyết các vấn đề mang tính kỹ thuật và công nghệ, thông thường giáo viênsoạn bài học dựa trên quy trình thiết kế kỹ thuật Quy trình này bắt đầu từ việc họcsinh nêu ra các vấn đề, sau đó đề xuất các giải pháp dựa trên trí tưởng tượng vàkiến thức đã học Tiếp theo học sinh phải xây dựng một kế hoạch để có thể triểnkhai ý tưởng Sau khi đã có kế hoạch chi tiết, học sinh bắt tay vào việc thực hiện ýtưởng với việc vận dụng và rèn luyện các kỹ năng thực hành, thiết kế Sản phẩmtạo ra sẽ được kiểm tra và đánh giá Nếu phát hiện sự cố hoặc chưa hoàn thiện, họcsinh có thể điều chỉnh hoặc gia cố lại Cuối cùng, học sinh sẽ có cơ hội chia sẻthành quả của mình với bạn bè hoặc cộng đồng Dựa trên phản hồi của cộng đồng,các vấn đề mới lại nảy sinh và quy trình lại tiếp tục lặp lại Việc dạy học theo quytrình thiết kế kỹ thuật không chỉ giúp học sinh thực hành những kỹ năng giống nhưnhững kỹ sư thực thụ trong các bộ phận làm nghiên cứu và phát triển sản phẩm, màquan trọng hơn đó là giúp cho học sinh cảm thấy tự tin hơn vào bản thân khi tựmình có thể giải quyết được những vấn đề thay vì trông chờ vào một giải pháp cósẵn từ các giáo viên17

Cụ thể: học sinh được yêu cầu thiết kế, chế tạo, vận hành thử nghiệm và tối

ưu hóa một sản phẩm phục vụ cho yêu cầu của đời sống Để thực hiện được cácnhiệm vụ đó, học sinh có thể được hướng dẫn thông qua văn bản, video,… hoặc

Quy trình kĩ thuật mầm non

“thiết kế - thử nghiệm – điều chỉnh” được vận hành liên tục

Theo quy trình này, học sinh thực hiện theo các bước sau:

I.6.1.1 Đối với khối mầm non

Quy trình gồm 3 bước: Giáo viên đưa ra bối cảnh vấn đề cùng các bé khámphá, sau đó tạo dựng và tiến hành cải thiện

I.6.1.2 Đối với khối tiểu học

Quy trình gồm 7 bước như sau:

I.6.1.32 Đối với khối trung học

Quy trình tương tự khối tiểu học, nhưng có thêm bước Khảo sát:

8 Chia sẻ

Bước 1: Đặt một vấn đề - hoặc một yêu cầu thiết kế và chuyển giao nhiệm vụ:

▪ Trong các bài học STEAM, học sinh được đặt trước các nhiệm vụ thực tiễn:giải quyết một tình huống hoặc tìm hiểu, cải tiến một ứng dụng kĩ thuật nàođó.Vấn đề STEAM được lựa chọn gắn với ứng dụng của kiến thức cần dạy, có liênquan tới các vấn đề xã hội, kinh tế, môi trường; thường gắn với cá nhân học sinh,bối cảnh địa phương hay vấn đề nổi bật, thời sự Các vấn đề này phải thú vị, hấpdẫn để các nhóm tự nảy sinh nhu cầu giải quyết vấn đề, tiếp nhận nhiệm vụ mangtính thiết kế theo cách tự nhiên Thông thường, khi giải quyết các vấn đề STEAM,học sinh ứng dụng được ngay trong cuộc sống, hay hỗ trợ vui chơi, giải trí Ví dụ:Giáo viên cung cấp thông tin về thực phẩm (giò, chả, nem chua, bún, bánh phở,bánh cuốn, bánh su sê, bánh đúc…) có chứa hàn the (có tính kiềm) từ thời sự, làmcác nhóm tự nảy sinh và tiếp nhận nhiệm vụ “cách phát hiện hàn the trong giò, chả,trong đó có nhiệm vụ chế tạo chất chỉ thị đo pH từ nguồn nguyên liệu thiên nhiên”.Thực hiện nhiệm vụ này, học sinh cần phải thu thập được thông tin, phân tích đượctình huống, giải thích được ứng dụng kĩ thuật, từ đó xuất hiện các câu hỏi hoặc xácđịnh được vấn đề cần giải quyết

▪ Sau khi đặt vấn đề, yêu cầu học sinh tìm hiểu kiến thức nền:

Từ vấn đề cần giải quyết kèm theo sản phẩm phải hoàn thành với các tiêu chí

cụ thể, học sinh cần phải nghiên cứu về kiến thức có liên quan cần sử dụng trongviệc giải quyết vấn đề, thiết kế sản phẩm Đó là những kiến thức, kĩ năng đã biếthay cần dạy cho học sinh trong chương trình giáo dục phổ thông Hoạt động nàybao gồm: nghiên cứu tài liệu khoa học (bao gồm sách giáo khoa); quan sát/thực

hiện các thí nghiệm, thực hành; giải các bài tập/tình huống có liên quan để nắmvững kiến thức, kĩ năng

Bước 2: Khảo sát:

Khi đưa ra một vấn đề thì giáo viên hướng học sinh khảo sát, điều tra xem vấn

đề đó có phải là nhu cầu/giải pháp cần thiết? Trước đó người ta đãa giải quyết vấn

đề này như thế nào rồi?

Bước 3:Ý tưởng:

Dựa trên kiến thức đã học và trí tưởng tượng, học sinh đề xuất các ý tưởng.Giáo viên khuyến khích học sinh đề xuất nhiều phương án thiết kế sản phẩm Đầu tiên, các nhóm phác thảo bản vẽ kĩ thuật nhằm cụ thể các ý tưởng,phương án thiết kế Giáo viên khuyến khích các nhóm tự do phác thảo bản vẽ vàkhông nên nhận xét hay đánh giá bản vẽ của các nhóm khác nhằm tránh trườnghợp hạn chế tính sáng tạo của các nhóm Sau đó, các nhóm lần lượt thuyết trình vềbản vẽ thiết kế sản phẩm Phần thuyết trình cần làm rõ cơ cấu sản phẩm, vật liệu

dự kiến sử dụng… Các nhóm còn lại phản biện, chỉ ra ưu điểm và nhược điểm củatừng bản vẽ thiết kế

Trong bước này, học sinh có nhiều cơ hội để rèn luyện và phát triển năng lựcngôn ngữ và giao tiếp Cuối cùng, giáo viên tổ chức các nhóm thảo luận, thốngnhất bản vẽ thiết kế tối ưu, phù hợp với nguồn lực: kinh phí, dụng cụ, vật liệu,năng lực các nhóm

Bước 4: Kế hoạch:

Sau khi các nhóm chọn một ý tưởng tối ưu nhất, bước này lên kế hoạch chi tiếtchế tạo sản phẩm:

- Phác họa sơ đồ cấu tạo chi tiết

- Phân công công việc và thời gian thực hiện

Bước 5: Tạo dựng:

Trong hoạt động này, giáo viên sẽ tổ chức một khoảng thời gian để học sinh cóthể tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kết nối ưu đã chọn ở bước 3 và theo kếhoạch chi tiết ở bước 4

Trong bước này, học sinh có nhiều cơ hội rèn luyện và phát triển tư duy kĩthuật, năng lực thực hành, hình thành và phát triến các kĩ năng gia công vật liệu cơbản như: sử dụng cưa máy hay cưa cầm tay, cắt gọt bằng dao kéo… Giáo viên cầnquản lí, nhắc nhở các nhóm tuân thủ các quy tắc an toàn

Bước 6: Kiểm tra, vận hành thử nghiệm và đánh giá sản phẩm:

Các nhóm cần thử nghiệm mẫu thiết kế của mình và thu thập số liệu Có thể

Bước 7: Cải thiện:

Sau bước 6, nếu sản phẩm chưa ổn định, thì cần cải thiện sản phẩm đến khihoàn chỉnh

Sau đó, giáo viên tổ chức các nhóm phản biện, góp ý về sản phẩm, phầntrình bày của các nhóm

Cuối cùng, giáo viên tổ chức các nhóm đánh giá báo cáo sản phẩm thôngqua các tiêu chí đánh giá Và căn cứ vào sự quan sát hoạt động của các nhóm, kếtquả đánh giá của các nhóm và của giáo viên để kết luận về hoạt động Dựa vào đó,giáo viên khen thưởng đối với nhóm hoạt động tốt

Trong quy trình thiết kế kĩ thuật, các nhóm học sinh thử nghiệm các ý tưởngdựa trên nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sailầm, chấp nhận và học từ sai lầm, và thử lại Sự tập trung của học sinh là phát triển

các giải pháp Tiến trình bài học STE AM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có

thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; một vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuấtnhiều phương án, và lựa chọn phương án tối ưu Trong các giả thuyết khoa học, chỉ

có một giả thuyết đúng Ngược lại, các phương án giải quyết vấn đề đều khả thi,chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết vấn đề, bài học STEAM không cócâu trả lời đúng duy nhất Điều đó định hướng việc đánh giá trong các bài họcSTEAM cần đảm bảo đi sâu vào quá trình chứ không chỉ dựa trên kết quả Tiêu chínày cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trongdạy học STEAM

Điều thú vị là các chương trình giáo dục STEAM giúp học sinh được trảinghiệm qua các cảm xúc của thất bại cũng như thành công trong quá trình học tập,

hệ thống, liền mạch, có cơ hội phát triển theo tâm lý thích được tự khám phá vàkiến tạo kiến thức.

Quy trình dạy học này giúp giáo viên giảm được thời lượng dạy lý thuyết màthay vào đó, tạo ra các hoạt động thực hành và khám phá Ngoài ra, theo mô hìnhdạy học 5E, học sinh từng bước khám phá kiến thức mới dựa trên các kiến thức đãbiết trước đó, có thể cá nhân hóa quá trình học của mình, tạo được sự gắn kết vớiquá trình học hơn

Gần đây, mô hình 5E còn được mở rộng thành 6E (thêm yếu tố công nghệ Engineering) và 7E (thêm yếu tố Khơi gợi - Elicit, và Mở rộng - Extend) tùy theođặc thù của từng buổi học Mặc dù vậy, mô mình cốt lõi 5E vẫn được vận dụng phổbiến nhất

-I.7 Đánh giá năng lực trong giáo dục giá năng lá trong giáo dìn STEAM

Một vấn đề rất lớn trong giáo dục STEAM đó là đánh giá kết quả học tập củahọc sinh Vì cách dạy thay đổi, cách học cũng thay đổi, kể cả môi trường học cũngthay đổi nên cách đánh giá không thể áp dụng theo kiểu truyền thống được Chúng

ta cần có một hệ thống và bộ tiêu chuẩn và cả phương pháp đánh giá mới Đây làmột vấn đề lớn và rất quan trọng, thể hiện được chất lượng chương trình, giúp giáoviên biết được quá trình dạy học của mình, cũng như học sinh biết được sự tiến bộcủa bản thân Đặc điểm của giáo dục STEAM là định hướng sản phẩm, phươngpháp giảng dạy là dạy học dựa trên dự án, học tập theo nhóm… Do vậy, việc đánhgiá thường xuyên, đa dạng hóa các hình thức và công cụ đánh giá là rất cần thiết Mục tiêu trong giáo dục STEAM là mục tiêu phát triển năng lực, phẩm chấthọc sinh do đó nguyên tắc đánh giá trong giáo dục STEAM bám sát nguyên tắcđánh giá năng lực, đó là:

- Đánh giá bám sát mục tiêu phát triển năng lực

- Đánh giá quá trình kết hợp với đánh giá kết quả Đánh giá quá trình thông quaquan sát trực tiếp, thông qua sản phẩm của quá trình Đánh giá kết quả thôngqua sản phẩm cuối cùng, thông qua bài kiểm tra

- Đánh giá của giáo viên sử dụng cả các kết quả tự đánh giá và đánh giá đồngđẳng

II.1 Giáo dục STEAM trên thế giới Giáo d S STEAM trên thế gi

Trên toàn thế giới, các nhà lãnh đạo, các nhà khoa học đều nhấn mạnh vai tròcủa giáo dục STEM Chẳng hạn, ở Mỹ, Quốc hội, Tổng thống, và Bộ Lao độngcùng chung quan điểm thúc đẩy, khuyến khích giáo dục STEM, xuất phát từ bàitoán liên quan đến chất lượng nhân lực trong tương lai Sự kiện Science Fair hằngnăm ở Nhà Trắng cho thấy Chính phủ Mỹ quan tâm truyền hứng thú tìm tòi khoahọc cho học sinh như thế nào Tổng thống Barack Obama phát biểu tại Hội chợKhoa học Nhà Trắng hàng năm lần thứ ba, tháng 4 năm 2013: “Một trong nhữngđiều mà tôi tập trung khi làm Tổng thống là làm thế nào chúng ta tạo ra mộtphương pháp tiếp cận toàn diện cho khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học(STEM) Chúng ta cần phải ưu tiên đào tạo đội ngũ giáo viên mới trong các lĩnhvực chủ đề này và để đảm bảo rằng tất cả chúng ta là một quốc gia ngày càng dànhcho các giáo viên sự tôn trọng cao hơn mà họ xứng đáng.”

Giáo sư Steven Chu, người đoạt giải Nobel Vật lý, phát biểu tại đại họcSUSTech, ngày 16 tháng 10 năm 2016.: "Giáo dục STEM là một loại hình giáo dụchướng dẫn bạn học cách tự học", Giáo sư Chu đã chỉ ra lợi thế của giáo dụcSTEM, Tự học là rất quan trọng trong quá trình phát triển cá nhân Và học STEMcho phép mọi người tự trang bị cho mình khả năng suy nghĩ hợp lý và khả năng ràsoát và tìm kiếm xác nhận như học toán học và có kiến thức sâu rộng Nó mangđến cho bạn sự tự tin để đi đầu trong lĩnh vực mà chúng ta đang làm, thậm chínhảy vào một lĩnh vực mới mà chúng ta chưa bao giờ đặt chân vào trước đây "Bạn

sẽ không bao giờ nói rằng bạn không thể chỉ vì thiếu kiến thức đầy đủ, đó là điểmquan trọng nhất của giáo dục STEM"

Tháng 11/2016, Giáo sư Dan Shechtman, người đoạt giải Nobel về nghiêncứu hóa học và khoa học vật liệu, cho biết Israel phải làm nhiều hơn nữa đểthúc đẩy nghiên cứu khoa học để đảm bảo giữ được công nghệ của mình

"Chính phủ phải khuyến khích các nghiên cứu khoa học và kỹ thuật ở độ tuổitrẻ", Shechtman nói trong một cuộc phỏng vấn qua điện thoại vào tuần trước

"Tất cả trẻ em đều phải học chương trình cốt lõi và chính phủ phải nâng caotrình độ của một số giáo viên"

Tháng 9/2013, Thủ tướng Malaysia ông Datuk Seri Najib Razak phát biểu:Malaysia dự kiến 60% trẻ em và thanh thiếu niên tham gia chương trình giáo dục

về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) và sự nghiệp cho một tươnglai tốt đẹp hơn của đất nước Najib cho biết trẻ em và thanh thiếu niên có thể bịcuốn hút bởi khoa học thông qua một phương pháp giảng dạy và học tập thú vịhơn Đó là hãy cho họ tham gia vào các dự án thực tế và cung cấp cho họ một số

dự án đầy thách thức để tìm giải pháp so với cách tiếp cận từ trên xuống mà ôngcảm thấy khá là nhàm chán Bên cạnh đó các nước đều đã và đang phát triển mạnh

mẽ Giáo dục STEM

Sau 2014, thực tiễn triển khai STEM tại Mỹ tiếp tục đưa ra thách thức tiếptheo cho các nhà lập pháp: đó là sự mở rộng của các chương trình STEM để baogồm yếu tố Arts: các lĩnh vực nghệ thuật trong nội hàm của Giáo dục khai phóng.Khái niệm STEAM được chào đón và ngày càng nhiều chương trình STEMđược thiết kế với Arts để học sinh không chỉ hợp tác sáng tạo khoa học, mà cả sángtạo khai phóng, sáng tạo nhân văn

II 21 Giáo dục STEAM tại Việt Nam

II.12.1 Thực trạng giáo dục STEAM tại Việt Nam

Nếu như các nước phát triển trên thế giới, STEM/STEAM xuất phát từtrường học trước khi bước ra thị trường, thì ở Việt Nam STEM/STEAM bước ra thịtrường trước khi đi vào trường học và hiện đang phát triển ở khía cạnh thương mạimạnh hơn so với khía cạnh giáo dục cộng đồng Hay nói cách khác, giáo dụcSTEM/STEAM ở Việt Nam mới chỉ bùng nổ trên thị trường, chưa thực sự pháttriển mạnh mẽ ở học đường

Giáo dục STEM/STEAM được giới thiệu ở Việt Nam lần đầu cách đâykhoảng 7 năm, ở thời điểm đó nó hướng đến thị trường cao cấp ở những thành phốlớn và cũng chỉ tập trung vào mảng Robot và lập trình Từ đó đến nay giáo dụcSTEM/STEAM đã bắt đầu có sự lan toả với nhiều hình thức, nhiều cách thức thựchiện, nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau Hệ thống các công ty giáo dục tư nhân ViệtNam đã rất nhanh nhạy đưa giáo dục STEM/STEAM, mà chủ yếu là các hoạt độngRobot vào giảng dạy tại các trường tiểu học, trung học phổ thông tại một số thànhphố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng bằng hình thức xã hội hoá Giáo dụcSTEM/STEAM hiện nay tại Việt Nam hầu hết là cuộc chơi của các công ty tư nhântại các thành phố lớn và một số hoạt động phong trào tại nhiều địa phương Vànhững phát triển ào ạt đó khiến người ta đôi lúc quên mất rằng, giáo dụcSTEM/STEAM theo nghĩa rộng là một định hướng dạy học mang tính thực hành

và gắn liền với thực tiễn cuộc sống chứ không đơn thuần là hướng dẫn cách làmnhững thí nghiệm vật lý, hóa học hay lắp ráp, lập trình cho một con Robot cụ thể.Tiến hành một thí nghiệm thì dễ nhưng giúp học sinh hiểu bản chất của thí nghiệm

và liên kết được thí nghiệm với các ứng dụng trong cuộc sống lại không hề đơngiản; việc xây dựng một định hướng dạy và học mới trong nhà trường cũng nhưvậy, vô cùng thách thức

Với Chỉ thị số 16/CT-TTg vào ngày 4 tháng 5 năm 2017 của Thủ tướng Chínhphủ 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/STEAM tạiViệt Nam, giáo dục STEM/STEAM đã bắt đầu sôi nổi tại học đường Nhiều trườnghọc triển khai thúc đẩy các hoạt động STEM/STEAM thông qua các câu lạc bộ haychương trình ngoại khóa Các hoạt động STEM/STEAM đã tạo được hiệu ứng tíchcực nhưng cũng có nhiều vấn đề đáng nói Các CLB STEM/STEAM hiện giờ chủ

yếu do giáo viên định hướng và tổ chức hoạt động, học sinh về cơ bản chỉ thựchành theo hướng dẫn Trong khi đó, một CLB STEM/STEAM có nội lực đúngnghĩa phải là nơi học sinh tự vận hành được CLB, giáo viên chỉ đóng vai trò hỗ trợkhi cần thiết Có những CLB STEM/STEAM nổi tiếng với những học sinh có thểlắp ráp, lập trình những robot tương đối phức tạp, nhưng nếu tìm hiểu kỹ thì đó là

do nỗ lực của cá nhân học sinh và gia đình học sinh bởi vậy sự xuất sắc đó khôngphản ánh đúng nội lực của câu lạc bộ Còn các ngày hội STEM/STEAM lẽ ra phải

là nơi trưng bày và trình diễn các sản phẩm thể hiện hoạt động trong suốt một nămcủa CLB STEM/STEAM ở các trường nhưng thực tế nhiều đơn vị đến gần ngàyhội mới lên chương trình, xây dựng sản phẩm và các thầy cô vẫn là những đạo diễnchính Bên cạnh đó, một số trung tâm ngoại ngữ sẵn sàng huy động giáo viên tiếngAnh sang dạy STEM/STEAM với quan điểm chỉ cần lên mạng, tải tài liệu hướngdẫn về là có thể đứng lớp STEM/STEAM

Tuy nhiên, bất kì sự thay đổi lớn nào cũng có những khó khăn khi mới bắtđầu, bằng sự quan tâm của các cấp lãnh đạo đặc biệt những năm gần đây, tôi tinrằng giáo dục STEM/STEAM sẽ ngày càng được chuẩn hóa nội dung, cùng độingũ giáo viên và công tác đánh giá Và chúng ta chờ đợi sự bùng nổ củaSTEM/STEAM trên học đường vào một ngày không xa

II.1.2 Những thuận lợi và khó khăn khi triển khai giáo dục STEM ở Việt NamII.2.2.Những thuận lợi và khó khăn khi triển khai giáo dục STEAM tại Việt Nam

II.12.2.1 Thuận lợi

- Về phía giáo viên: Nhiều người lo ngại rằng giáo dục STEAM sẽ làm mất đi cácthành tựu đạt được của ngành giáo dục hiện nay và buộc giáo viên phải thay đổihoàn toàn về nội dung và phương pháp giảng dạy Trên thực tế, giáo viên dạy cácmôn khoa học và kỹ thuật ở Việt Nam đã có một nền tảng lý thuyết tốt, nay cácgiáo viên chỉ cần được trang bị thêm kỹ năng, phương pháp xây dựng bài giảngtheo hướng tích hợp và gắn với thực tế nhiều hơn Để làm được như vậy, khungchương trình đào tạo có thêm các khoảng thời gian sáng tạo, học sinh được họcthực hành và trải nghiệm thực tế nhiều hơn Giáo viên có thể kế thừa và chủ độngtrong việc xây dựng bài giảng trên cơ sở một chương trình khung, có thể thamkhảo nhiều nguồn sách giáo khoa và chọn tài liệu giảng dạy tùy vào đặc điểm củalớp học và sự hứng thú của học sinh Do đó giáo dục STEAM giúp giáo viên chủđộng hơn trong việc dạy học sáng tạo và truyền cảm hứng, một cơ hội giúp giáodục Việt Nnam theo kịp các nền giáo dục tiên tiến trên thế giới

- Về phía học sinh: Kinh nghiệm giáo dục STEAM tại Mỹ được xây dựng từ nềntảng của giáo dục các môn khoa học tự nhiên, do vậy, rất cần chuẩn hóa lại cácchương trình giáo dục khoa học tự nhiên ở các bậc học theo hướng tiếp cận giáodục STEAM Ví dụ: giáo viên dạy Vật lý sẽ hướng các bài tập thực hành vật lý tíchhợp với công nghệ, kỹ thuật và toán nữa Hay giáo viên sinh học cũng cần được hỗtrợ để tích hợp thêm cả công nghệ, kỹ thuật và toán vào các hoạt động dạy học vàthực hành Với thành tích gần đây của học sinh Việt Nam tại các kỳ thì khoa học

tự nhiên quốc tế, chúng ta có được một động lực mạnh mẽ để tiếp tục kế thừa vàphát triển giáo dục các môn này lên tầm cao mới, hướng đến thực hành và tích hợpliên ngành nhiều hơn, đưa các bài học lý thuyết gần hơn với thực tiễn Ngoài ra,bên cạnh các giờ học chính khóa, cần có thêm đa dạng các hoạt động ngoại khóa,giúp tăng sự trải nghiệm và vận dụng kiến thức của học sinh

- Giáo dục STEAM không nhất thiết đầu tư nhiều vào cơ sở vật chất: hầu hết cáchoạt động giáo dục đều cần mức đầu tư nhất định, giáo dục STEAM có rất nhiềumức độ, trong đó hầu hết các hoạt động giáo dục đều cần mức đầu tư chi phí giốngnhư các hoạt động giáo dục khác, chỉ có một số hoạt động giáo dục có tính đặc thùmới đòi hỏi mua sắm thiết bị hiện đại, còn phần lớn đều tận dụng các cơ sở vậtchất có sẵn giống như ở các trường học khi dạy các môn thí nghiệm thực hành chohọc sinh Ví dụ khi dạy chủ đề STEAM liên quan đến môi trường, học sinh chỉ cầnthực hiện trồng một chậu cây nhỏ ở nhà và quan sát sự phát triển của cây, hay chỉ

là tận dụng các vật liệu có sẵn trong gia đình như bình nước nhựa, hộp giấy, vỏchai… Thậm chí có những bài học STEAM tốn rất ít chi phí, chẳng hạn như khilớp học được tổ chức ở những nơi công cộng, sở thú, bảo tàng, công viên, vườncây… giúp học sinh rèn luyện kỹ năng quan sát, phân tích và đánh giá

II.21.2.2 Khó khăn

- Giáo dục Việt Nam còn quá chú trọng kiến thức hàn lâm, thi cử: Một điều thú vị,mặc dù nước Mỹ là cái nôi khai sinh ra khái niệm STEAM, nó đã lan tỏa đi khắpthế giới, nhưng thành tích của giáo dục phổ thông thường kém xa với các nướcchâu Á, trong đó có Việt Nam Có nhiều nguyên nhân để lý giải cho hiện tượng bấtthường trên Và một trong những nguyên nhân đó chính là hệ thống giáo dục bậcphổ thông của Mỹ không quá chú trọng vào thi cử đối phó và luyện thi, thay vào

đó họ tập trung cho các kỹ năng và phát triển những năng lực mang tính nền tảngcho học sinh để có thể đi một con đường xa hơn, hướng đến sự sáng tạo và lãnhđạo thế giới

- Mặc dù bài toán nhân lực cũng đặt ra cho Việt Nam như ở bất kỳ quốc gia nàokhác nhưng chúng ta chưa thấy những nỗ lực tổng thể nhằm giải quyết bài toánnày Những năm gần đây việc tuyển sinh vào các trường đại học khoa học – kỹthuật đều khó khăn, khó tuyển đủ số lượng với chất lượng như kỳ vọng, và đó làcảnh báo cho chất lượng nghiên cứu khoa học – kỹ thuật trong thời gian tới

- Đường đi của giáo dục STEAM ở Việt Nam đang chủ yếu theo một chiều, từ phíacác tổ chức xã hội, nói cách khác, đang được phát triển từ dưới lên, nên chúng tôihết sức trông đợi vào những động thái mạnh mẽ từ trên xuống Việc xây dựngchính sách không nhất thiết phải to tát, đôi khi chỉ đơn giản là đặt ra tiêu chuẩn cóphương pháp giảng dạy định hướng STEAM trong các cuộc thi giáo viên giỏi, hay

đề ra quy định mỗi trường học phải có ít nhất một CLB STEAM

- Trong quá trình đi thực tế, chúng tôi nhận thấy một vấn đề đáng lo ngại là các giáoviên đang hết sức thiếu động lực làm giáo dục STEAM Ở trường, những ngườigiỏi và năng động có xu hướng lãnh mọi việc về mình nhưng lợi ích mà họ nhận lại

không hơn gì so với những người chọn làm những việc dễ dàng hơn, mất ít thờigian hơn Để duy trì được lòng nhiệt tình vô tư ở những giáo viên đó và mang lạiđộng lực cho nhiều giáo viên khác, đòi hỏi phải có những thay đổi về chính sách,chế độ đãi ngộ, tiêu chuẩn chuẩn hóa giáo viên, và đó cũng lại là những bài toánkhông ai giải được ngoài các cơ quan quản lý nhà nước

III CÁC GIẢI PHÁP ĐÃ SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

M ẢI QUY

Một trong những đi trong những ẤN ĐỀ SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI Schương g Sự

giáo dục STEAM mà s thigiáo khoa hđs thigtng giáo do khoa hó

III.1 Nghiên cứu chương trình phát sinh sáng kiến

Đặc điểm của chương Sự điện li: Trong chương trình lớp 8 trung học cơsởĐ ia chương siên cểm của chương Sự điện li: Trong chương trình lớp 8trung học cơ sở lại không hơn gì so với những người chọn làm những việc dễ dànghơn, mất ít thời tan, axit, Chương trình lit, batiương trìphát trirình lit, b thêm cáckhái ni bazơ, munhn(chhêm các khái ni bazơ, munhnh phát sinh sá li mạnh, chấtđiện li yếu), phát trikhái ni niphát trikhái ni bazơ, munhnh phát sinh sá li mạnh,chất phhát trikhái ni bazơ, munhnh phát sinh sá t điát tri Vì vt trikhái ni bazơ,munhnh phát sinh sá li mạnh, chất điện li yếuvề mình nhưng lợi ích mà họ nhậnắttrước đó, không quá nái ni bazơ, munhnh phát sinh sá li mạnh, hơn n quá nái nibazơ, munhnh phát sinh sá li mạnh, chất điện li yếuvề mình nhưng lợi ích mà họnhậnắt trước đó,ơn gì so với những người chọn làm những việc dễ dàngáp d n qgi

d n quá nái nisb điện li theo định hướng giáo dục STEAM nhằm năng cao hứng thú

và hiệu qu d n quá nái nisb điện li theo định hướng giáo dục STEAM nhằm năngcao hứng thú và hiệu mà họ nhậnắt trướ

, học sinh đã được trang bị những khái niệm cơ bản về chất, dung dịch, quá trình

hòa tan, axit, bazo, muối, chất chỉ thị màu Chương trình lớp 11 tiếp nối, pháttriển, mở rộng thêm các khái niệm đó: chất (chất điện li, chất không điện li, chấtđiện li manh, chất điện li yếu), phát triển khái niệm axit, bazo, muối, chất chỉ thịaxit – bazo, điều kiện phản ứng hóa học xảy ra trong dung dịch chất điện li Vìvậy chương Sự điện li có thể được triển khai dạy học trên nền tảng kiến thức cũhọc sinh đã nắm bắt trước đó, không quá nặng nề về lý thuyết như những phầnkhác; hơn nữa chương này cũng có nhiều kiến thức gắn với bối cảnh thực tiễn, nếuhọc theo phương pháp truyền thống học sinh sẽ không có cơ hội tìm hiểu Vì vậytôi chọn áp dụng giảng dạy chương sự điện li theo định hướng giáo dục STEAMnhằm nâng cao hứng thú và hiệu quả học tập cho học sinh, đáp ứng được mục tiêuđổi mới phương pháp dạy học và nâng cao chất lượng giáo dục

III.2 Các chủ đề giáo dục STEAM trong dạy học chương Sự điện li ch Các cy chương svà hi điện ling giáo dục m nâng c

Chủ đề 1 Chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch (Mục IV)

Chủ đề 2 Chế tạo chất chỉ thị màu tự nhiên từ củ nghệ ứng dụng làm chất chỉ

thị axit – bazo và nhận biết hàn the trong thực phẩm bẩn (Phụ lục)

Chủ đề 3 Chế tạo ô tô chạy bằng baking soda (Phụ lục)

Chủ đề 4 Chế tạo tên lửa với baking soda (Phụ lục)

IV THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEAM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNG “ SỰ ĐIỆN LI ” – HÓA HỌC 11CB

Trên cơ s 11CBng v cơ s v v cơ s 11CBuv v cơ s 11ti HỌC CHƯƠNGhẩm bẩniệu quả học tập cho học sinh, đáp ứng được mục tiêu đổi mới phương pần khác;hơn nữa chương này cũng có n – Hóa hg Suv v cơ s 11tiễn đ STEAM TRONG DẠY HỌC CHƯƠNGc phẩm bẩncao hứng thú và hiệu mà họ nhậnắtông nghóa hgSuv vHỦ so nghóa hg Suv vHỦơ s 11tiễn đ STEAM TRONG DẠY HỌTrên cơ sở những vấn đề về cơ sở lí luận và thực tiễn đã tìm hiều, tôi áp dụng vào giảng dạy một số chủ đề trong chương Sự điện li – Hóa học 11CB Những chủ đề tôi chọn đều cần tích hợp các kỹ năng vận dụng kiến thức khoa học vào giải quyết các vấn

đề mang tính kỹ thuật và công nghệ, vì vậy tôi soạn bài học dựa trên quy trình thiết

kế kỹ thuật

IV.1 Chủ đề 1: Chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch

Thời lượng: 2 tuần – HÓA HỌC lớp 11 (cơ bản)

1 Mô tả chủ đề:

Hiện nay, tai nạn về điện luôn là vấn đề có thể xảy ra quanh ta, đặc biệt vàonhững ngày mưa lũ Thông qua chủ đề, HS được tìm hiểu nguyên nhân các dungdịch dẫn được điện, cách sơ cứu khi bị điện giật và từ đó đề ra biện pháp cũng nhưcách phòng tránh tai nạn điện Đồng thời HS cũng nghiên cứu và chế tạo Thiết bị

thử tính dẫn điện của dung dịch đơn giản từ những nguyên vật liệu dễ kiếm

Địa điểm tổ chức: Lớp học và sân trường

Môn học phụ trách chính: môn Hóa học

Bài 1 Sự điện li

2 Mục tiêu

○ Đồng thời, HS phải vận dụng các kiến thức cũ của các bài học: Dòng điện

và nguồn điện (Vật lí 7)

o Vận dụng nguyên nhân tính dẫn điện của các dung dịch để:

▪ Giải thích một số hiện tượng bị điện giật khi chỗ tiếp xúc bị ướt

▪ Đề xuất phương án an toàn khi sử dụng điện

o Nghiêm túc tìm hiểu giải thích các hiện tượng

o Có thái độ tìm tòi học hỏi, có tinh thần trách nhiệm trong công việc

o Nhiệt tình, tích cực trong quá trình thiết kế, lắp ráp, thử nghiệm, đánh giá

o Có ý thức làm việc nhóm, từ đó có ý thức cộng đồng trong vấn đề xã hội

2.4 Về định hướng phát triển năng lực

Thông qua giáo dục STEAM, học sinh có cơ hội phát triển các năng lực chung sau:

- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo khi khảo sát thiết bị thử tính dẫn điện;chế tạo được thiết bị thử tính dẫn điện từ các vật liệuthiết bị dễ kiếm một cách sáng tạo

- Năng lực giao tiếp và hợp tác: thống nhất bản thiết kế và phân công thựchiện từng phần nhiệm vụ cụ thể

- Năng lực tự chủ và tự học: học sinh tự nghiên cứu kiến thức nền và vậndụng kiến thức nền để xây dựng bản thiết kế thiết bị thử tính dẫn điện

- Năng lực tìm hiểu tự nhiên và xã hội, công nghệ, tin học, thẩm mĩ

- Năng lực tư duy phản biện

Năng lực chuyên môn Hóa học:

- Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào thực tiễn cuộc sống

- Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học

- Năng lực thực hành hóa học: quan sát, mô tả, giải thích các hiện tượng TN

và rút ra kết luận; xử lý thông tin liên quan đến TN

- Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học

- Năng lực tính toán thông qua việc giải các bài tập hóa học có bối cảnh thực tiễn

3 Nội dung STEAM liên quan đến chủ đề

Thông qua chủ đề thiết kế thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch, giáo viênlồng ghép các yếu tố

- Engineering: HS thực hiện các giải pháp kĩ thuật thiết kế nên sản phẩm,

sử dụng các dụng cụ, phương tiện kỹ thuật để gia công Thiết kế và lắp rápthành một sản phẩm hoàn chỉnh.Ví dụ: uốn, vẽ hình, kết nối… để thực hiện hóa

ý tưởng thiết kế

- Mathematics: Kiến thức về toán, như tính toán dự trù chi phí cho sản phẩm,

tính toán kích thước vật liệu cần để thiết kế

- Arts:

+ Bản vẽ mô hình thiết bị thử tính dẫn điện chi tiết giúp truyền đạt, sáng tỏcác ý tưởng

+ Thiết kế được sản phẩm vừa vận hành tốt, vừa mang tính thẩm mỹ

+ Sử dụng nguyên vật liệu tái chế, hạn chế ô nhiễm môi trường

+ Có ý thức cẩn thận khi sử dụng điện, cách sơ cứu người khi bị điện giật

4 Chuẩn bị

4.1 Giáo viên

- Phương pháp dạy học: dạy học theo nhóm

- Tài liệu hướng dẫn

- Phiếu học tập, Phiếu đánh giá

ĐIỆN CỦA DUNG DỊCH (45 phút)

A Mục đích:

Sau hoạt động này, HS có khả năng

o Nêu được nguyên lí hoạt động của thiết bị thử tính dẫn điện

o Xác định được nhiệm vụ dự án là chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịchvới các yêu cầu:

(1) Chế tạo từ những vật liệu dễ kiếm.

(2) Mẫu mã đẹp, cân đối.

(3) Có đủ thông tin về các thông số kĩ thuật như: loại vật liệu,lượng chất sử dụng…

(4) Thiết bị có khả năng thử tính dẫn điện.

o Liệt kê được các tiêu chí đánh giá sản phẩm, từ đó định hướng thiết kế sản phẩm

dự án

o Giải thích được nguyên nhân tính dẫn điện của dung dịch, chất điện li, từ đó nắmđược khái niệm sự điện li, chất điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu

○ HS nắm bắt được:

1 Chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện có phải là nhu cầu cần thiết hay không?

2 Vấn đề này đã được giải quyết như thế nào rồi?

B Nội dung:

GV trình bày một số thông tin về nguy cơ tai nạn về điện, từ đó giới thiệu nhiệm vụ dự án là chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện với các yêu cầu:

▪ Chế tạo từ những vật liệu dễ kiếm.

▪ Có đủ thông tin về các thông số kĩ thuật như: loại vật liệu, lượng chất sử dụng

▪ Thiết bị có khả năng thử tính dẫn điện.

HS quan sát đoạn phim ngắn về “Biện pháp phòng tránh tai nạn điện – VTV1”,

từ đó hình thành ý tưởng ban đầu về sản phẩm dự án

▪ Bước 1 Tiếp nhận nhiệm vụ.

▪ Bước 2 Tìm hiểu kiến thức kĩ năng liên quan.

▪ Bước 3 Khảo sát (đ Điều tra).

▪ Bước 4 Lên các ý tưởng (lập bản phương án thiết kế) và báo cáo.

▪ Bước 5 Lên kế hoạch thực hiện sản phẩm.

▪ Bước 6 Tạo dựng (làm sản phẩm).

▪ Bước7 Kiểm tra (thử nghiệm, kiểm tra và đánh giá sản phẩm).

▪ Bước 8 Chia sẻ (b Báo cáo sản phẩm).

GV giao nhiệm vụ cho các nhóm tìm hiểu kiến thức, kĩ năng liên quan vàkhảo sát vấn đề trước khi lập bản thiết kế sản phẩm

C Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:

– Bảng tổng kết nguyên lí hoạt động của thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch.– Bảng tiêu chí đánh giá thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch

– Bản ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch dự án và phân công công việc

D Cách thức tổ chức hoạt động:

Tổ chức nhóm học tập

GV tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm dự án Mỗi nhóm bầu nhóm

trưởng, thư kí

Đặt bối cảnh thực tiễn, và từ đó chuyển giao nhiệm vụ học tập

Trong phần trình bày thông tin về an toàn điện, GV có thể chuẩn bị một số

ví dụ điển hình và các thông số thống kê để HS có thể nhận thấy rõ mối liên hệcủa dự án học tập với thực tiễn cuộc sống

Ví dụ GV chiếu đoạn phim về “Biện pháp phòng tránh tai nạn điện – VTV1”

để học sinh thấy được tai nạn về điện là vấn đề có thể xảy ra quanh ta, đặc

biệt là vào những ngày mưa lũ Sau đó GV dẫn một số video, hình ảnh điện

giật khi lội nước sau mưa gần các cây cột điện… từ đó dẫn đến nhiệm vụ dự

án là Chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch.

Thống nhất tiến trình dự án

GV đặt vấn đề: Để hoàn thành hiệu quả nhiệm vụ học tập này cần thực

hiện theo tiến trình như thế nào? GV thống nhất cùng HS kế hoạch dự án.

– Với HS chưa quen làm dự án, GV thông báo tiến trình và hướng dẫn HS

Đối với HS đã có kinh nghiệm thực hiện dự án, GV yêu cầu HS tự đề xuất các

công việc và phân phối thời gian trong dự án

Ví dụ về tiến trình dự án:

nhóm, bầu nhóm trưởng

2 Tìm hiểu kiến thức, kĩ năng

liên quan; khảo sát vấn đề

5 ngày HS làm việc theo nhóm

3 Báo cáo kiến thức, kĩ năng

liên quan; kết quả khảo sát

vấn đề

45 phút HS báo cáo tại lớp,

poster

4 Lên các ý tưởng thiết kế 5 ngày HS làm việc theo nhóm

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

6 Tạo dựng sản phẩm theo

phương án thiết kế

5 ngày HS làm việc theo nhóm

Thống nhất tiêu chí đánh giá

– GV đặt vấn đề: Làm thế nào để đánh giá sản phẩm học tập? 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

1 Thiết bị được chế tạo từ những vật liệu dễ kiếm

2 Mẫu mã đẹp, hài hòa

3 Có đủ thông tin về các thông số kĩ thuật như: loại vật

liệu, lượng chất sử dụng…

4 Thiết bị có khả năng thử tính dẫn điện

Giao nhiệm vụ tìm kiến thức nền

– GV thông báo các chủ đề kiến thức nền liên quan

Chủ đề 1 Dòng điện và nguồn điện (Vật lí 7)

+ Thời gian báo cáo và trả lời câu hỏi cho mỗi nhóm: 7 phút

+ Sau khi nghe các nhóm báo cáo, có phần kiểm tra đánh giá và GV chốtchuẩn kiến thức

* Lưu ý: GV có thể sử dụng hệ thống câu hỏi định hướng trong mỗi chủ

đề để gợi ý HS nghiên cứu các vấn đề trọng tâm hoặc sử dụng hệ thống câuhỏi này để trao đổi trong buổi báo cáo kiến thức

Hệ thống câu hỏi định hướng cho các chủ đề kiến thức Chủ đề 1 Dòng điện và nguồn điện (Vật lí 7)

1 Dòng điện là gì?

2 (Mở rộng) Những hạt nào mang điện tích?

3 Nguồn điện là gì?

4 Kể tên các nguồn điện thường dùng?

5 Làm cách nào để biết mạch điện có dòng điện chạy qua?

6 Các ứng dụng của thiết bị thử tính dẫn điện trong đời sống và sản xuất?

Chủ đề 2 Sự điện li (Hóa học 11CB)

1 Những chất nào dẫn được điện? Những chất nào không dẫn được điện?

2 Tại sao dung dịch axit, bazo, muối có khả năng dẫn điện?

3 NaCl khan, NaOH khan, sacarozo khan dẫn điện hay không? Vì sao?

4 Tại sao dung dịch đường, nước cất không dẫn điện?

5 Tại sao nước trong ao hồ có khả năng dẫn điện?

6 Vì sao người trong video (đã chiếu cho HS xem ở trước) lại bị điện giật khi đứng dưới cột điện trong ngày mưa ngập?

7 Khái niệm sự điện li, chất điện li? Chất điện li gồm những chất nào?

8 Cùng một nồng độ, nhưng tại sao bóng đèn ở dung dịch axit mạnh HCl sáng hơn ở dung dịch axit yếu CH3COOH?

9 Khái niệm chất điện li mạnh, chất điện li yếu? Chất điện li mạnh gồm những chất nào? Chất điện li yếu gồm những chất nào?

10 Viết phương trình điện li của các dung dịch sau HCl, CH3COOH,

NaOH, Mg(OH)2, NaCl, Mg(NO3)2…

11 Kể tên các ứng dụng sự điện li trong đời sống, sản xuất?

Chủ đề 3 Nguyên nhân tai nạn về điện và cách sơ cứu người khi bị điện giật

1 Liệt kê các nguyên nhân bị tai nạn về điện?

2 Vì sao không nên sử dụng các thiết bị điện gần nước?

3 Trình bày các nguyên tắc sơ cứu người bị điện giật?

4 Một trong những kĩ năng cứu người bị điện giật là:

- Dùng dao, búa có cán gỗ khô để chặt đứt dây điện.

- Dùng vải khô lót tay kéo ngưòi bị nạn ra.

- Dùng sào tre khô, gậy khô gạt dây điện ra.

Vận dụng khái niệm dòng điện để giải thích?

Chủ đề 4.Biện pháp an toàn khi sử dụng điện

1 Nêu một số biện pháp an toàn khi sử dụng điện

2 Vì sao không đóng cầu dao, bật công tắc điện khi tay ướt, chân không mang dép, đứng nơi ẩm ướt

Giao nhiệm vụ khảo sát vấn đề

1 Chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện có phải là nhu cầu cần thiết hay

không?

2 Người ta đã giải quyết vấn đề này như thế nào rồi? (GV lưu ý HS ở câu

hỏi này chỉ mang tính chất khảo sát tổng quát, không nhất thiết đòi hỏi HS phải chế tạo thiết bị có tính mới, sáng tạo)

Hoạt động 2 NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN; KHẢO SÁT VẤN ĐỀ;

ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN CHẾ TẠO THIẾT BỊ THỬ TÍNH DẪN ĐIỆN CỦA DUNG DỊCH

(Báo cáo: 45 phút)

A Mục đích:

Sau hoạt động này, HS có khả năng

1 Trình bày khái niệm dòng điện, nguồn điện, mạch điện;

2 Nắm được khái niệm: Sự điện li, chất điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu;

3 Cách thử nghiệm nhận ra chất điện li, chất điện li mạnh, chất điện li yếu;

4 Nguyên nhân tai nạn về điện và cách sơ cứu người khi bị điện giật;

5 Biện pháp an toàn khi sử dụng điện;

6 Khảo sát được vấn đề đang thực hiện;

7 Lựa chọn được những kiến thức liên quan đến điện có thể lên các ý tưởng vận dụng chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch.;

B Nội dung:

Trong 5 ngày, HS tìm hiểu các chủ đề kiến thức theo phân công

Chủ đề 1 Dòng điện và nguồn điện (Vật lí 7)

Chủ đề 2 Sự điện li (Hóa học 11CB)

Chủ đề 3 Nguyên nhân tai nạn về điện và cách sơ cứu người khi bị điện giật Chủ đề 4 Biện pháp an toàn điện

HS tiến hành khảo sát vấn đề đang thực hiện

Trong tiết học trên lớp, HS báo cáo theo nhóm GV và bạn học phản biện Cuốitiết học, GV giao nhiệm vụ cho nhóm về lên phương án chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch

C Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:

– Hai bài báo cáo

– Bản ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học và các câu hỏi, ý kiến phản biện nhóm bạn

D Cách thức tổ chức hoạt động:

Mở đầu – Tổ chức báo cáo nghiên cứu kiến thức nền

– GV thông báo tiến trình của buổi báo cáo

+ Thời gian báo cáo của mỗi nhóm: 3 phút

+ Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi: 3 phút

+ Trong khi nhóm bạn báo cáo, mỗi HS ghi chú vào nhật kí học tập cá

Báo cáo kiến thức nền

– Các nhóm HS trình bày chủ đề được phân công

– GV sử dụng các câu hỏi định hướng để trao đổi về mặt nội dung

– GV sử dụng phiếu đánh giá để đánh giá phần trình bày của HS

GV chốt lại kiến thức chuẩn, HS ghi lại vào nhật kí học tập

Tiếp theo – Tổ chức báo cáo kết quả khảo sát vấn đề đang thực hiện

– GV thông báo tiến trình của buổi báo cáo

+ Thời gian báo cáo của mỗi nhóm: 1 phút

+ Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi: 1 phút

+ Trong khi nhóm bạn báo cáo, mỗi HS ghi chú vào nhật kí học tập cá

nhân và đặt câu hỏi tương ứng

Báo cáo kết quả khảo sát

– Các nhóm HS lần lượt trình bày kết quả điều tra của nhóm

– GV sử dụng phiếu đánh giá để đánh giá phần trình bày của HS

GV chốt lại kết quả, HS ghi vào nhật kí học tập

Tổng kết và giao nhiệm vụ

– GV đánh giá về phần báo cáo của các nhóm dựa trên các tiêu chí

+ Nội dung

+ Hình thức bài báo cáo

+ Kĩ năng thuyết trình (trình bày và trả lời câu hỏi)

– GV đặt vấn đề: Có thể vận dụng những kiến thức nào từ những chủ đề

này trong việc thực hiện sản phẩm?

– GV giao nhiệm vụ cho hoạt động kế tiếp

▪ Nhiệm vụ học tập: Dựa trên kiến thức và kết quả khảo sát vừa tìm hiểu, lập

bản chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch từ những nguyên vật liệu đơn giản thỏa mãn các tiêu chí đánh giá Mỗi nhóm tối thiểu 2 ý tưởng thiết

kế, chọn (khoanh tròn) ý tưởng mà nhóm mình cho là tốt nhất

▪ Yêu cầu sản phẩm học tập:

Poster bản thiết kế sản phẩm bao gồm các nội dung:

– Cấu tạo (hình vẽ)

– Nguyên vật liệu dự kiến (có định lượng)

– Nguyên lí hoạt động (có lí giải)

* Lưu ý:

GV có thể lựa chọn linh hoạt hình thức bản thiết kế: poster (giấy roki, lịch

cũ…), bài trình chiếu powerpoint, hình vẽ trên bảng

Hoạt động 3 TRÌNH BÀY VÀ BẢO VỆ PHƯƠNG ÁN; LÊN KẾ HOẠCH

CHẾ TẠO THIẾT BỊ THỬ TÍNH DẪN ĐIỆN CỦA DUNG DỊCH

(Báo cáo: 45 phút)

A Mục đích:

Sau hoạt động này, HS có khả năng:

1 Mô tả được các bản thiết kế thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch;

2 Vận dụng các kiến thức liên quan để lí giải và bảo vệ cơ sở khoa học và nguyên tắc hoạt động đã lựa chọn trong phương án thiết kế;

3 Lựa chọn phương án thiết kế tối ưu để thực hiện chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch;

4 Lên kế hoạch chế tạo sản phẩm

B Nội dung:

Trong 5 ngày, HS làm việc nhóm để hoàn thành bản thiết kế

Hướng dẫn lập phương án thiết kế

1 Mỗi thành viên vẽ ít nhất 2 ý tưởng thiết kế sản phẩm Cập nhật vào nhật kí

cá nhân

2 Các thành viên thảo luận tất cả các ý tưởng của các thành viên và lựa chọn 1

ý tưởng tốt nhất Vẽ vào nhật kí học tập của nhóm

3 Vẽ phác hoạ thiết kế của sản phẩm Ghi rõ

– Chú thích từng bộ phận của sản phẩm

– Liệt kê các nguyên vật liệu ứng với từng bộ phận

– Dự kiến về kích thước, hình dáng, khối lượng, thể tích… hoặc các thông số

kĩ thuật khác liên quan đến vật liệu dự định sử dụng để thiết kế cho từng sản phẩm– Vận dụng các kiến thức nền cũng như các kiến thức khác liên quan để giải thích cơ chế hoạt động của thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch cũng như sự lựachọn các nguyên vật liệu và các thông số kĩ thuật

Trong buổi lên lớp, HS báo cáo phương án thiết kế HS vận dụng các kiến

thức và kĩ năng liên quan để bảo vệ phương án thiết kế GV và HS khác phản biện Nhóm HS ghi nhận nhận xét, điều chỉnh và đề xuất phương án tối ưu để tiến hành làm sản phẩm Cuối tiết học, GV giao nhiệm vụ cho nhóm về lên kế hoạch chi tiết phương án chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch

Mở đầu – Tổ chức báo cáo

– GV thông báo tiến trình của buổi báo cáo

+ Thời gian báo cáo của mỗi nhóm: 3 phút

+ Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi: 3 phút

+ Trong khi nhóm bạn báo cáo, mỗi HS ghi chú về ý kiến nhận xét và đặt câu hỏi tương ứng

– GV thông báo về các tiêu chí đánh giá cho bản thiết kế

*** GV có thể hướng dẫn HS sử dụng bảng tiêu chí đánh giá để đánh giá

nhóm khác

Báo cáo

– Nhóm HS báo cáo, ghi nhận và trả lời câu hỏi phản biện

– GV nhận xét

– GV sử dụng phiếu đánh giá để đánh giá phần trình bày của HS

***Một số phương án chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch

- – Thiết bị sử dụng hệ thống: nguồn điện là bình acqui, dây dẫn và bóng đèn mắc nối tiếp với nhau

-–Thiết bị sử dụng hệ thống: nguồn điện là pin tiểu, dây dẫn và bóng đèn mắc nối tiếp với nhau

- T d dẫn và bóng đèn mắc nTừ bút đèn Led của học sinh

…

Tổng kết và dặn dò

– GV đánh giá về phần báo cáo của các nhóm dựa trên các tiêu chí

+ Nội dung

+ Hình thức bài báo cáo

+ Kĩ năng thuyết trình (trình bày và trả lời câu hỏi)

– GV yêu cầu HS tổng hợp các góp ý của GV và các nhóm, điều chỉnh bảnthiết kế và lựa chọn phương án thiết kế tối ưu

– GV thông báo nhiệm vụ hoạt động học tập kế tiếp: thi công và báo cáo sản phẩm

- GV hướng dẫn HS lên kế hoạch chế tạo sản phẩm:

1 Vẽ phác họa mô hình chi tiết và chú thích cho thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch

2 Lập danh sách các nguyên vật liệu, thiết bị cần dùng

3 Phân công công việc cụ thể cho các thành viên trong nhóm

Hoạt động 4 CHẾ TẠO THIẾT BỊ THỬ TÍNH DẪN ĐIỆN CỦA DUNG

DỊCH THEO PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ ĐÃ CHỌN

(Ngoài giờ học: 5 ngày)

A Mục đích:

Sau hoạt động này, HS có khả năng:

1 Chế tạo được thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch dựa trên phương án thiết

kế tối ưu đã lựa chọn;

2 Thử nghiệm sản phẩm và điều chỉnh

B Nội dung:

HS chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch theo nhóm ngoài giờ học GV theo dõi, tư vấn hỗ trợ HS

C Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:

– Thiết bị thử tính dẫn điện của dung dịch

– Bản thiết kế sau điều chỉnh (nếu có)

– Bài báo cáo quá trình và kinh nghiệm chế tạo

D Cách thức tổ chức hoạt động:

GV có thể lập nhóm trên Facebook và yêu cầu HS cập nhật quá trình chế tạosản phẩm Từ đó, GV có thể đôn đốc, hỗ trợ và tư vấn khi cần thiết

Hướng dẫn chế tạo và thử nghiệm sản phẩm

 Chế tạo: Dựa trên bản thiết kế đã điều chỉnh sau buổi bảo vệ việc thiết kế, nhóm

học sinh chế tạo thiết bị thử tính dẫn điện theo đúng phương án đã lựa chọn

 Thử nghiệm lần 1

(1) Quan sát, ghi nhận đầy đủ các tiến trình và kết quả

(2) Đánh giá mức độ hoạt động của sản phẩm so với tiêu chí đã đặt ra ban đầu

1 Thiết bị được chế tạo từ những vật liệu dễ kiếm

2 Mẫu mã đẹp, hài hòa

3 Có đủ thông tin về các thông số kĩ thuật như: loại vật

liệu, lượng chất sử dụng…

4 Thiết bị có khả năng thử tính dẫn điện