sáng kiến kinh nghiệm hay môn Hóa THPT

Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đócác khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trongthế giới thực, ở đó các người

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NAM ĐỊNH TRƯỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG GIAO THỦY

BÁO CÁO SÁNG KIẾN

“Định hướng STEM trong dạy học hóa học và thiết kế 1

số dự án định hướng STEM hóa học lớp 11 tiếp cận

chương trình giáo dục phổ thông mới”

Tác giả: Phan Thị Nhung Trình độ chuyên môn: Thạc sĩ Hóa học Chức vụ: Giáo viên

Nơi công tác: Trường THPT Giao Thủy

Nam Định, ngày 20 tháng 5 năm 2019

MỤC LỤC

II Mô tả giải pháp: 5

THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN

1 Tên sáng kiến: “Định hướng STEM trong dạy học hóa học và thiết kế 1 số dự

án định hướng STEM hóa học lớp 11 tiếp cận chương trình giáo dục phổ thông mới”

2 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Dạy hóa cho học sinh lớp 11

3 Thời gian áp dụng sáng kiến: Từ năm 2017 đến năm 2019

4 Tác giả:

Họ và tên: Phan Thị Nhung

Năm sinh: 19/04/1990

Nơi thường trú: Xóm Quang – Xuân Tân – Xuân Trường – Nam Định

Trình độ chuyên môn: Thạc sĩ Hóa học

Chức vụ công tác: Giáo viên

Nơi làm việc: Trường THPT Giao Thủy

Địa chỉ liên hệ: Xóm Quang – Xuân Tân – Xuân Trường – Nam Định

Điện thoại: 0977457396

Tỷ lệ đóng góp tạo ra sáng kiến: 100%

5 Đơn vị áp dụng sáng kiến:

Tên đơn vị: Trường THPT Giao Thủy

Đia chỉ: TT Ngô Đồng – Giao Thủy – Nam Định

Điện thoại: 0228.3895.126

BÁO CÁO SÁNG KIẾN

I Điều kiện hoàn cảnh tạo ra sáng kiến:

Thế giới đang bước vào cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư Cuộc cáchmạng công nghiệp 4.0 đặt ra thách thức rất lớn cho Việt Nam nói chung và ngành giáodục nói riêng buộc phải có những thay đổi căn bản toàn diện và đột phá để có thể pháttriển cùng thời đại

Nếu như trước đây, trong giáo dục truyền thống, giáo viên chỉ cung cấp, truyềndạy thông tin tri thức của các bộ môn khoa học một cách đơn thuần thì ngày nay,người máy và các thiết bị thông minh sẽ làm tốt hơn các nhà giáo Học sinh, sinh viênđược đào tạo theo mô hình truyền thống mất một khoảng thời gian trả lời câu hỏi làmthế nào để cơ sở lý thuyết, nguyên lý chuyển thành các ứng dụng thực tế trong khikiến thức đã bị mài mòn Hơn nữa, tư duy liên kết các sự vật, hiện tượng với các ứngdụng và kỹ thuật cũng rất hạn chế Vậy nên, rào cản lớn nhất trong giáo dục truyềnthống là sự tách rời giữa bốn lĩnh vực quan trọng: khoa học, công nghệ, kỹ thuật vàtoán học Sự tách rời này sẽ đem đến một khoảng cách lớn giữa học và làm, giữa nhàtrường và doanh nghiệp

Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đócác khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trongthế giới thực, ở đó các người học 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, cộngđồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnhvực STEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền kinh tế mới Giáo dục STEM

có thể tạo ra những con người có thể đáp ứng được nhu cầu công việc của thế kỷ mới

có tác động lớn đến sự thay đổi nền kinh tế

Chúng ta đang sống trong thời đại hòa nhập cao giữa các quốc gia có văn hóakhác nhau Nhu cầu trao đổi công việc và nhân lực cũng ngày một cao Trong bốicảnh như vậy đòi hỏi ngành giáo dục cũng cần chuẩn bị cho học sinh những kỹ năng

và kiến thức theo chuẩn toàn cầu Giáo dục STEM với nhiệm vụ cung cấp các kiến

thức và kỹ năng cần thiết cho thế kỷ 21 sẽ là mô hình giáo dục diện rộng trong tươnglai gần của thế giới Những người hoạch định chính sách cần có phương pháp nhằmnâng cao nhận thức của các tầng lớp về giáo dục STEM từ các bậc cha mẹ, giáo viên,nhà trường, đến các nhà giáo dục các cấp Cải cách giáo dục là điều tất yếu, triển khaigiáo dục STEM để đón đầu được xu hướng phát triển giáo dục của tương lai sẽ làbước đặt nền móng vững chắc cho sự phát triển đất nước trong tương lai.

Tuy vậy, khi nhắc đến giáo dục STEM nhiều giáo viên còn mơ hồ hoặc nhầmlẫn một số vấn đề chủ chốt:

1 Giáo dục liên ngành trong triết lí giáo dục STEM khác gì khái niệm đangành?

2 Giáo dục STEM chỉ dạy về lập trình và robot?

3 Giáo dục STEM phù hợp cho học sinh nam hơn là học sinh nữ?

4 Chương trình giáo dục STEM buộc giáo viên phải thay đổi hoàn toàn về nộidung và phương pháp dạy?

5 Chỉ những môn khoa học, công nghệ, toán học và kĩ thuật mới áp dụng dạyhọc STEM? Những môn học khác có thể định hướng dạy học STEM không và thiết

kế một bài giảng STEM như thế nào?

Từ những lí do trên tôi chọn đề tài: Định hướng STEM trong dạy học hóa học

và thiết kế 1 số dự án định hướng STEM hóa học lớp 11 tiếp cận chương trình giáo dục phổ thông mới để nghiên cứu với mong muốn góp phần vào việc chuẩn bị tốt

nhất hành trang cho giáo viên và học sinh trước những thay đổi căn bản toàn diện của

chương trình giáo dục phổ thông trong thời gian tới đây.

II Mô tả giải pháp:

A Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến

Nhiều năm qua, việc xây dựng nội dung sách giáo khoa cũng như các loại sáchbài tập tham khảo của giáo dục nước ta nhìn chung còn mang tính hàn lâm, kinh việnnặng về thi cử; chưa chú trọng đến tính sáng tạo, năng lực thực hành và hướng nghiệpcho học sinh; chưa gắn bó chặt chẽ với nhu cầu của thực tiễn phát triển kinh tế – xãhội cũng như nhu cầu của người học Học sinh còn hạn chế về năng lực phản biện, tư

duy, sáng tạo, kỹ năng thực hành, khả năng thích ứng với nghề nghiệp; kỷ luật laođộng, tinh thần hợp tác và cạnh tranh lành mạnh chưa cao; khả năng tự lập nghiệp cònhạn chế

Những tồn tại mà bản thân tôi gặp phải trong quá trình giảng dạy bộ môn Hóa THPT :

Tôi đã sử dụng các phương pháp dạy học truyền thống, kết hợp một số phươngpháp, kĩ thuật dạy học tích cực: dạy học theo nhóm nhỏ, sử dụng kĩ thuật mảnh ghép,phương pháp đàm thoại gợi mở, kĩ thuật phòng tranh… khai thác kênh hình và kênhchữ sách giáo khoa với các thí nghiệm minh hoạ, sử dụng các phương tiện công nghệthông tin, chủ yếu là Powerpoint, sử dụng các video minh họa… để tăng tính trựcquan, kích thích tư duy học sinh Tuy nhiên, học sinh mới chỉ dừng lại ở quan sát và

tư duy Trong các giờ học, giáo viên vẫn đóng vai trò là người truyền thụ kiến thức, làtrung tâm của quá trình dạy học; học sinh chủ yếu lắng nghe, tiếp thu các kiến thứcmột cách thụ động được quy định sẵn, ít được thể hiện các năng lực của bản thân Họcsinh chỉ nắm được kiến thức lí thuyết, nội dung mở rộng, vận dụng, mang tính cậpnhật, thời sự… nhiều học sinh chưa nắm được Học sinh chủ yếu được rèn luyện kĩnăng: nghe, quan sát, đọc chọn lọc ý từ sách giáo khoa, vận dụng kiến thức viếtphương trình hoá học, tính toán theo phương trình Học sinh chưa khám phá hếtnăng lực của bản thân, chưa chủ động trong việc học tập, khả năng sáng tạo và vậndụng kiến thức để giải quyết tình huống thực tiễn cuộc sống còn hạn chế

B Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến

CHƯƠNG 1: GIÁO DỤC STEM

1 Giáo dục STEM là gì?

STEM là viết tắt của các từ Science (khoa học), Technology (công

nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Maths (toán học)

Giáo dục STEM là một quan điểm giáo dục trong đó các môn học được tiếpcận liên ngành trong quá trình học, các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắcđược lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các người học áp dụng cáckiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể,giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ

đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và cùng với đó có thể cạnh tranhtrong nền kinh kế mới Cùng với thuật ngữ “Cách mạng công nghiệp lần thứ tư” và

“Giáo dục 4.0”, STEM dường như đã trở thành một thuật ngữ thời thượng

2 Môn học STEM là gì?

STEM là môn học mà học sinh được học các kiến thức về khoa học, công nghệ,

kỹ thuật và toán học một cách tích hợp Thông thường, các môn học STEM được thiết

kế ở dạng chủ đề và học sinh được học kiến thức tích hợp dựa trên các chủ đề này Ví

dụ, khi học một chủ đề về hệ mặt trời, học sinh không chỉ đơn thuần học về khoa học

để nghiên cứu xem hệ mặt trời gồm những thành phần nào hay đặc điểm của chúng rasao mà còn được học những ý tưởng phát hiện ra kính thiên văn (tức là tìm hiểu Côngnghệ), học về giá đỡ cho kính thiên văn (liên quan đến môn Kỹ thuật), hay học cáchtính tỷ lệ khoảng cách giữa các ngôi sao hay bán kính của các ngôi sao (chính là mônToán học) Môn học Robotics chính là môn học điển hình cho giáo dục STEM

3 Những điểm mạnh của giáo dục STEM

Chúng ta cần phải khai thác những điểm mạnh của Giáo dục STEM trong dạyhọc ở nhà trường phổ thông, trong đó có tính đến hoàn cảnh thực tế của đất nước vềtrình độ và năng lực của đội ngũ cán bộ quản lý giáo dục; năng lực, điều kiện sống vàlàm việc của giáo viên; cơ sở vật chất của các nhà trường; điều kiện kinh tế-xã hội củacác địa phương,

Những điểm mạnh của giáo dục STEM có thể kể đến:

Thứ nhất: Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận

liên môn (interdisciplinary) và thông qua thực hành, ứng dụng Thay vì dạy bốn mônhọc như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hìnhhọc tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế Qua đó, học sinh vừa học được kiếnthức khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn

Giáo dục STEM sẽ phá đi khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra nhữngcon người có năng lực làm việc “tức thì” trong môi trường làm việc có tính sáng tạocao với những công việc đòi hỏi trí óc của thế kỷ 21

Điều này phù hợp với cách tiếp cận tích hợp trong Chương trình GDPT mới Vìthế, tư tưởng này của giáo dục STEM cần được khai thác và đưa vào mạnh mẽ trongChương trình GDPT mới

Thứ hai: Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giải

quyết vấn đề cho người học Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinh được đặttrước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thứckhoa học.

Để giải quyết vấn đề đó, học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thứcthuộc các môn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thí nghiệm,công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra

Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhaugiúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể thực hành và tạo rađược những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày Tư tưởng này của giáo dục STEMcũng cần được khai thác và đưa vào mạnh mẽ trong Chương trình GDPT mới

Thứ ba: Giáo dục STEM đề cao một phong cách học tập mới cho người học, đó

là phong cách học tập sáng tạo Đặt người học vào vai trò của một nhà phát minh,người học sẽ phải hiểu thực chất của các kiến thức được trang bị; phải biết cách mởrộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tìnhhuống có vấn đề mà người học đang phải giải quyết

Sự thẩm thấu kiến thức theo cách như vậy chính là một trong những địnhhướng mà giáo dục cần tiếp cận Tuy vậy, có thể thấy phương thức dạy học như trên làkhông hề dễ dàng ngay cả đối với thế giới chứ không chỉ riêng trong điều kiện hiệnnay của chúng ta

4 Tổ chức dạy học STEM như thế nào?

Việc tổ chức dạy học STEM có nhiều cấp độ khác nhau Tùy thuộc vào điềukiện hoàn cảnh của từng trường mà lựa chọn cấp độ để đạt được hiệu quả giáo dục tốtnhất Có 4 cấp độ dạy học STEM như sau:

Cấp độ định hướng STEM: Tập trung dạy liên môn, học sinh được cung cấp

kiến thức các môn STEM chắc chắn, khả năng sáng tạo, tư duy logic, hiệu suất làmviệc vượt trội có cơ hội phát triển các kĩ năng mềm toàn diện hơn, có khả năng địnhhướng nghề nghiệp tương lai Cấp độ này hiện giờ là phù hợp cho trình độ giáo viên

và học sinh ở nhiều trường THPT ở nước ta hiện nay, nhất là các trường ở vùng nông

thôn điều kiện cơ sở vật chất còn nhiều hạn chế.

Cấp độ bổ trợ môn học STEM: Dạy các môn công nghệ, Robotics- các môn

điển hình cho dạy học STEM Thông qua lập trình lắp ráp robot, học sinh hiểu được:nguyên lí cơ bản về lập trình và các công nghệ mới hiện nay, có thể tiếp thu các kĩthuật lắp ráp, đồng thời phát triển tính tư duy kĩ thuật Học công nghệ thông qua thựchành và thông qua hoạt động dưới dạng trò chơi làm tăng hứng thú, tránh cảm giácnặng nề quá tải

Cấp độ bán STEM: Dạy học tích hợp, lồng ghép liên môn của STEM theo một

giáo trình được nghiên cứu và thử nghiệm nghiêm túc, hiệu quả Học sinh được thựchành thông qua xem các video trong không gian ảo Tuy nhiên cách học này mới đảmbảo được một mặt: những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vựckhoa học công nghệ, kĩ thuật và toán học, lồng ghép và bổ trợ cho nhau trong mộtgiáo trình có chủ đích Còn về mặt ứng dụng thực tiễn của STEM chưa được đề cập,học sinh chưa được trực tiếp làm mới được thấy thực tế ở mức độ mô tả, hình dung

Cấp độ tiếp cận quan điểm STEM hoàn toàn: Dạy học cấp độ bán STEm kết

hợp học sinh được thực hành thông qua các dự án STEM Dự án ở đây là một bài tậptình huống, một chủ đề mà người học phải giải quyết bằng kiến thức STEM

5 Làm thế nào để dạy học STEM có hiệu quả?

Giáo dục Stem nói chung và dạy học STEM nói riêng không phải là để học sinhtrở thành những nhà khoa học mà là xây dựng cho học sinh những năng lực cần thiết

để làm việc trong thế giới công nghệ hiện đại, trong tương lai

Để đạt được hiệu quả trong dạy học STEM, trước hết giáo viên phải có nhữngnhận thức đúng, chính xác về STEM

Sau đây là một số câu hỏi thường gặp trong giáo dục STEM

(1) Giáo dục liên ngành trong triết lí giáo dục STEM khác gì khái niệm đa ngành?

“Liên ngành” khác với “đa ngành” Mặc dù cũng là có nhiều ngành, nhiều lĩnhvực nhưng “liên ngành” thể hiện sự kết nối và bổ trợ lẫn nhau trong các ngành Do

vậy, nếu một chương trình học, một trường học chỉ có nhiều môn, nhiều giáo viên dạycác ngành khác nhau mà không có sự kết nối và bổ trợ lẫn nhau thì chưa được gọi làgiáo dục STEM.

(2) Giáo dục STEM chỉ dạy về lập trình và robot?

Giáo dục STEM không chỉ có các hoạt động liên quan lập trình và lắp ráprobot STEM có nền tảng từ giáo dục khoa học nên các chủ đề của nó rất đa dạng, từsinh học, hóa học, vật lý học, đến khoa học môi trường, khoa học vũ trụ, v.v…

Có một số công ty ở Việt Nam đưa hoạt động dạy làm robot (robotics) dưới têngọi giáo dục STEM nên đã gây ra hiểu nhầm trong phần lớn phụ huynh, giáo viên vàhọc sinh Một số bài báo gần đây lại đẩy dư luận đến một nhầm lẫn khác khi liên hệcuộc cách mạng công nghiệp 4.0 với việc cho học sinh tiếp xúc và làm quen với lậptrình robot từ sớm

Nhiều nhà giáo dục còn cổ xúy triển khai giáo dục các môn tin học và lập trình

từ bậc tiểu học cho đến đại học và xem đó như một cách giáo dục STEM để bắt kịpcuộc cách mạng công nghiệp 4.0 Đó là sai lệch nghiêm trọng về khái niệm, đặc điểm

và tính chất của giáo dục STEM so với cách hiểu chung của thế giới

“Giáo dục STEM không chỉ có các hoạt động liên quan lập trình và lắp ráprobot STEM có nền tảng từ giáo dục khoa học nên các chủ đề của nó rất đa dạng,

từ sinh học, hóa học, vật lý học, đến khoa học môi trường, khoa học vũ trụ, v.v…Dạy học về sử dụng năng lượng mặt trời cũng được xem là một hoạt động giáodục STEM trong đó học sinh được học về vật lý, hóa học và cách tính toán cácnguồn năng lượng”

(3) STEM là GAME?

Đối với một bài học STEM, chủ đề dạy học là quan trọng nhưng quy trình thựchiện bài học còn quan trọng hơn gấp nhiều lần Không phải cứ cho học sinh thực hiệnmột hoạt động thiết kế nào đó thì nó là STEM

Các hoạt động như sử dụng mì ý xây tháp hay sử dụng giấy để xây cầu trêninternet có rất nhiều Nhưng nếu không đúng quy trình thì đó chỉ là GAME Học sinhchơi rất hào hứng, nhưng qua đó học sinh học được gì? Nhiều ý kiến cho rằng: học

sinh được rèn luyện kĩ năng giao tiếp, làm việc nhóm, quản lý thời gian…Đúng là họcsinh được thực hành những kĩ năng ấy nhưng đây không phải là mục đích duy nhấtcủa STEM Qua một dự án STEM học sinh học được cách sử dụng kiến thức để giảiquyết vấn đề thực tiễn, rèn luyện nhiều kĩ năng phối hợp, xây dựng cho học sinhnhững năng lực cần thiết để làm việc trong thế giới công nghệ hiện đại

(4) STEM là dạy học dự án?

STEM là một quan điểm dạy học, còn dạy học dự án là một phương pháp dạyhọc Trong dạy học STEM có thể sử dụng nhiều phương pháp và kĩ thuật dạy học.Dạy học dự án có phải là STEM hay không còn phải căn cứ vào những đặc trưng của

dự án đó có phù hợp với quan điểm STEM hay không?

(5) Giáo dục STEM có thể làm mất nền tảng giáo dục và nhân văn?

Thực tế giáo dục STEM hỗ trợ tốt hơn cho học sinh trong các môn xã hội vànhân văn Mỹ là nơi khai sinh ra khái niệm về STEM; họ luôn chú trọng giáo dục hàihòa và toàn diện đối với trẻ Giáo dục STEM là cách tiếp cận thông qua giáo dục tíchhợp và liên ngành, giúp cho học sinh cảm thấy yêu thích và thấy các môn khoa học tựnhiên gần gũi với đời sống xã hội Từ đó, trẻ hình thành các tư duy suy nghĩ bậc cao(high-order thinking) như tư duy phản biện, sáng tạo, giải quyết vấn đề… Đó cũngchính là những tư duy cần thiết để học tốt kể cả các môn về giáo dục xã hội và nhânvăn Giáo viên khuyến khích học sinh đọc sách, tìm hiểu về các vấn đề trong đời sống

xã hội, để đưa ra các ý tưởng và sáng kiến về khoa học và công nghệ giúp cuộc sốngtốt đẹp hơn

Trong giáo dục STEM, học sinh không chỉ học trong lớp học mà còn có nhữngchuyến đi thực tế Sau những chuyến đi như vậy, cảm xúc của nhiều học sinh trở nêntốt hơn, có cách diễn đạt giàu hình ảnh và giàu cảm xúc hơn

(6) Chương trình giáo dục STEM phù hợp với học sinh nam hơn là học sinh nữ?

Giáo dục STEM phù hợp cả hai giới tính và đang giúp cho học sinh nữ ngàycàng yêu thích các môn khoa học tự nhiên và kỹ thuật.Các môn học khoa học giúp nữsinh rèn luyện sự khéo léo của đôi bàn tay trong các hoạt động thí nghiệm và thực

hành Các chủ đề giáo dục đa dạng cũng góp phần cho tiếng nói của giới nữ đượcquan tâm nhiều hơn.

Khi học về chủ đề về năng lượng, học sinh nữ có thể liên hệ đến các ứng dụngtrong nhà bếp hay phòng giặt Còn khi học về vật liệu thiên nhiên, các em dễ dàngliên hệ đến các sản phẩm mỹ nghệ, trang sức

Nhu cầu tuyển dụng nữ kỹ sư tăng lên khi các doanh nghiệp muốn có thêmnhiều góc nhìn sáng tạo trong ngành khoa học và công nghệ truyền thống

(7) Chương trình giáo dục STEM sẽ khiến chương trình giáo dục hiện nay bị xóa sổ và buộc giáo viên phải thay đổi hoàn toàn về nội dung và phương pháp?

Nhiều người lo ngại rằng giáo dục STEM sẽ làm mất đi các thành tựu đạt đượccủa ngành giáo dục hiện nay và buộc giáo viên phải thay đổi hoàn toàn về nội dung vàphương pháp dạy

Trên thực tế, giáo viên dạy các môn khoa học và kỹ thuật ở Việt Nam đã có mộtnền tảng lý thuyết tốt, nay chỉ cần trang bị thêm kỹ năng và xây dựng bài giảng theohướng tích hợp và gắn với thực hành nhiều hơn

Điều này dễ dàng hơn nhiều so với việc xây dựng một bộ sách giáo khoa hoàntoàn mới và bắt giáo viên phải bám theo Người dạy có thể chủ động trong việc xâydựng bài giảng trên cơ sở một chương trình khung, có thể tham khảo nhiều nguồngiáo khoa và chọn lọc tài liệu giảng dạy tùy vào đặc điểm của lớp học và sự quan tâmcủa học sinh

Do đó, STEM giúp giáo viên chủ động hơn trong việc dạy học sáng tạo vàtruyền cảm hứng, một cơ hội giúp giáo dục Việt Nam theo kịp các nền giáo dục tiêntiến trên thế giới

(8) Đường đua với STEM rất tốn kém?

Do giáo dục STEM chú trọng thực hành và liên hệ thực tiễn, lại bắt nguồn từ

Mỹ, nên nhiều người ngộ nhận rằng cần phải mua sắm thiết bị hiện đại và đắt tiền.Trên thực tế, thiết bị, máy móc chỉ là phương tiện để con người tìm đến tri thức nhưng

không thể thay thế cách con người tư duy và phát triển lý lẽ.

Cần thừa nhận rằng hầu hết các hoạt động giáo dục đều cần mức đầu tư nhấtđịnh.Tuy nhiên, nếu không phải là hoạt động có tính đặc thù thì phần lớn đều tận dụng

cơ sở vật chất có sẵn ở các trường học

Các chủ đề của STEM thường rất đa dạng, ít hoặc không tốn chút chi phí nào(ví dụ như đi thăm vườn thú, công viên, bảo tàng, trang trại để rèn luyện kỹ năng quansát, phân tích và đánh giá) Học về môi trường, học sinh chỉ cần trồng một cây nhỏ ởnhà và quan sát sự phát triển của cây, hoặc tận dụng các vật liệu có sẵn trong gia đìnhnhư hộp giấy, vỏ chai, sử dụng phòng thí nghiệm ở trường…

Bên cạnh đó, để giáo dục STEM có hiệu quả cần xây dựng được chương trìnhSTEM và nội dung dạy học STEM Việc đưa STEM vào chương trình giáo dục phổthông sẽ gặp nhiều khó khăn và là câu chuyện lâu dài Cần thay đổi căn bản toàn diện

từ chương trình, nội dung thi cử, đánh giá chất lượng cho phù hợp và đào tạo bồidưỡng giáo viên dạy STEM

6 Các tiêu chí để đánh giá một bài học có phải là STEM hay không

Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề thực tiễn

Trong các bài học STEM, học sinh được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội,kinh tế, môi trường và yêu cầu tìm giải pháp

Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM được thiết kế theo quy trình kĩ thuật hoặc quy trình nghiên cứu khoa học

Quy trình thiết kế kỹ thuật :

Thiết kế kỹ thuật là cụ thể hóa ý tưởng của dự án nhằm thể hiện đầy đủ các giảipháp, thông số kỹ thuật và vật liệu sử dụng phù hợp với tiêu chuẩn, quy chuẩn kỹthuật được áp dụng, là cơ sở để triển khai thiết kế bản vẽ thi công

Quy trình thiết kế kỹ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa học sinh từviệc xác định một vấn đề hoặc một yêu cầu thiết kế đến sáng tạo và phát triển giảipháp Trong quy trình thiết kế kỹ thuật, các nhóm học sinh thử nghiệm các ý tưởng

dựa trên nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau mắc sai lầm,chấp nhận và học từ sai lầm, và thử lại Sự tập trung của học sinh là phát triển các giảipháp Một quy trình thiết kế kĩ thuật gồm những bước sau:

Quy trình nghiên cứu khoa học:

Nghiên cứu khoa học là quá trình tìm hiểu thế giới thông qua các suy luậnlogic, thí nghiệm kiểm chứng để tìm hiểu quy luật vận hành của vạn vật hay tăng sựhiểu biết về thế giới Một quy trình nghiên cứu khoa học gồm những bước sau:

Tiêu chí 3:Phương pháp dạy học STEM đưa học sinh vào những hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm

Trong bài học STEM, hoạt động của học sinh được thực hiện theo hướng mở có

“ khuôn khổ” về các điều kiện ma học sinh được sử dụng ( chẳng hạn các vật liệu khảdụng) Hoạt động học của học sinh là hoạt động được chuyển giao và hợp tác; cácquyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính học sinh Học sinh thực hiệncác hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết kế nguyên mẫu củamình nếu cần Học sinh tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế hoạt độngkhám phá của bản thân

Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo

Giúp học sinh làm việc cùng nhau như một nhóm kiến tạo không bao giờ làmột việc dễ dàng Tuy nhiên, việc này sẽ trở nên dễ dàng hơn nếu tất cả giáo viênSTEM ở trường làm việc cùng nhau để áp dụng làm việc nhóm, sử dụng cùng một

ngôn ngữ, tiến trình và mong đợi cho học sinh Làm việc nhóm trong thực hiện cáchoạt động của bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác.

Tiêu chí 5: Nội dung và bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học

và toán học mà học sinh đã và đang học

Trong các bài học STEM, giáo viên cần kết nối và tích hợp một cách có mụcđích nội dung từ các chương trình khoa học, công nghệ và toán Lập kế hoạch để hợptác với các giáo viên toán, công nghệ và khoa học khác để hiểu rõ nội hàm của việclàm thế nào để các mục tiêu khoa học có thể tích hợp trong một bài học đã cho Từ đó,học sinh dần thấy rằng khoa học, công nghệ và toán không phải là các môn học độclập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các vấn đề điều đó có liên quan đếnviệc học toán, công nghệ và khoa học của học sinh

Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM 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; mộtvấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều 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 ángiải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết vấn đề

Tiêu chí này cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sángtạo trong bài học STEM

7 Các bước thiết kế một hoạt động/dự án dạy học định hướng STEM

STT Câu hỏi Câu trả lời

1 Khi làm sản phẩm, em thích điều gì nhất? vì sao?

2 Ứng dụng toán (hóa học/vật lý/ sinh học…) ở

chỗ nào? Liên quan đến mảng kiến thức nào?

3 Theo em sản phẩm này ứng dụng được vào trong

mơ, ngành nghề trong tương lai

Khi lựa chọn dự án cần chú ý các vấn đề sau:

- Dự án phải là một vấn đề, một chủ đề có tính bao quát, tính thực tiễn và tínhthời sự

- Nội dung dự án phải gắn với yếu tố nghiên cứu khoa học, yếu tố kĩ thuật củacác ngành nghề hiện đại, kiến thức của dự án phải nằm trong chương trình giáo dụctrung học phổ thông do Bộ Giáo Dục quy định

Bước 2: Xác định các vấn đề (câu hỏi) trong chủ đề

Dự án đề cập đến đối tượng nào? Đối tượng đó có mặt trong lĩnh vực nào củađời sống? Đối tượng đó liên quan đến những kiến thức khoa học nào?

Bước 3: Xác định các nội dung STEM cần thực hiện

Xác định các kiến thức có thể trả lời các câu hỏi liên quan đến các lĩnh vựcSTEM có trong chủ đề

Bước 4: Xác định mục tiêu dạy học

Trong bước này cần cụ thể và lượng hóa các năng lực chuyên môn của nhữngmôn học liên quan, các năng lực và kĩ năng mà học sinh cần hình thành qua chủ đề

Đối với mỗi một năng lực cần phân tích và tìm hiểu từng thành tố, biểu hiện vàhành vi cấu thành nên năng lực đó

Ví dụ, xét năng lực giải quyết vấn đề (NLGQVĐ)cần có sự phân tích cụ thểnhư sau:

Tìm hiểu vấn đề (Khám phá tìm hiểu, trình bày và phát biểu vấn đề)NLGQVĐ → Đề xuất giải pháp và thực hiên (Đề xuất và thực hiện)

Đánh giá và điều chỉnh (Đánh giá, thử sai, điều chỉnh lại)

Bước 5: Xây dựng các hoạt động

• Kiến thức liên quan

• Chỉ số hành vi cần đánh giá

• Các bước tiến hành

• Kết quả, giải thích và đánh giá kết quả

Bước 6: Lập kế hoạch dạy học

• Giáo án (Ai? Làm gì? Như thế nào? Bao lâu?)

• Sự kết hợp giữa các giáo viên ( nếu cần)

• Xây dựng công cụ đánh giá

Bước 7: Tổ chức dạy học và đánh giá

• Tiến hành theo giáo án

• Đánh giá và điều chỉnh

CHƯƠNG 2: XÂY DỰNG DỰ ÁN STEM

1 Nghiên cứu lí thuyết để xây dựng dự án

Tìm hiểu các tài liệu và thông tin có liên quan đến đề tài như:

Dự án 1: pH và chế tạo giấy chỉ thị đo pH

Các kiến thức về pH, chất chỉ thị màu như quỳ tím

Các kiến thức về chỉ số sinh hóa của máu, ảnh hưởng của pH máu đến sức khỏecon người…

Dự án 2: Chế tạo tên lửa

Các kiến thức về phản ứng hóa học của khí cacbonic, lực và phản lực…

2 Nghiên cứu thực nghiệm

- Quy trình chế tạo giấy chỉ thị và tên lửa từ những vật dụng đơn giản

- Thử khả năng hoạt động của sản phẩm thông qua một số các thí nghiệmđơn giản

3 Xây dựng dự án STEM trong hóa học

Đối với bộ môn Hóa học – THPT có thể lựa chọn các chủ đề sau để xây dựng

• Nấu ăn, giao thông, thể thao, giải trí

Vật liệu và vật Các sản phẩm vật liệu được sử dụng thường nhật từ các vật liệu

phẩm hàng

ngày

thô hoặc đã qua xử lý bằng nhiều cách:

• Sơn, giấy, kim loại, nhựa, vật liệu xây dựng

• Quần áo, mỹ phẩm, thức ăn, đồ chơi, pin, sản phẩm côngnghệ ( điện thoại, máy tính…)

Mối quan tâm

1 Tên dự án pH và chế tạo giấy chỉ thị axit- bazơ

2 Thời gian 5 buổi, 45 phút/ buổi

3 Đối tượng,

phạm vi áp

dụng

Đối tượng : HS lớp 11Phạm vi áp dụng : Sử dụng khi dạy học chương Sự điện ly – Hóa 11

Các tế bào Ung Thư trưởng thành trong môi trường Acid:

Một chế độ ăn uống là “Thịt Đỏ” có tính Acid Tốt nhất là nên

ăn Cá, và một chút “Thịt Gà” thay vì “Thịt Bò” hay “Thịt Heo”.

Hơn nữa, thịt chứa kháng sinh, Hormon và ký sinh trùng, rất có hại, đặc biệt đối với những người mắc bệnh Ung Thư.

Protein thịt khó tiêu hóa và đòi hỏi nhiều Enzym Nếu bệnh nhân ăn thịt thì khó tiêu hóa được, chất thịt sẽ ở lại trong cơ thể, nên dễ bị dẫn tới và tạo ra các độc tố nhiều hơn.

GÓP PHẦN GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

- Một chế độ ăn uống giàu tính kiềm gồm:

80% rau xanh, trái cây tươi và nước ép, ngũ cốc, hạt, các loại hạt như: Hạnh Nhân (Almond) để đặt cơ thể trong môi trường kiềm.

20% thực phẩm nấu chín, bao gồm cả đậu.

Nước ép rau tươi cung cấp cho cơ thể co-enzyme có thể dễ dàng hấp thụ và ngấm vào các tế bào 15 phút, sau khi đã ăn uống nước ép rau tươi để nuôi dưỡng và giúp định hình các tế bào khỏe mạnh.

Để có được các Enzyme sống, giúp xây dựng các tế bào khỏe mạnh, chúng ta phải cố gắng uống nước ép rau tươi (tất cả, bao gồm cỏ linh thảo) và ăn nhiều rau trái tươi từ 2 đến 3 lần mỗi ngày.

Không nên dùng Cà Phê, Trà và Chocolate có chứa nhiều chất caffeine.

Quan trọng nhất là uống đều đặn nước ion kiềm (alkaline ionized water) có độ pH 8.5 - 9.5 sẽ hỗ trợ rất tốt trong vấn đề kiềm hóa cơ thể, chống lại ung thư.

Bộ câu hỏi

dự án

(1) Độ pH của máu là bao nhiêu ?(2) Tính axit và tính kiềm của các loại thực phẩm được nêu trong bài viết trên có chính xác không ?

(3) Làm thế nào để có thể xác định độ axit hay kiềm của các loại thực phẩm hay dùng hàng ngày ? Giấy chỉ thị axit – bazơ

được chế tạo như thế nào ?(4) Ăn thức ăn có độ pH cao có làm thay đổi độ pH của máu được không ?

(5) Uống nước có độ pH cao ( nước kiềm tính) có thực sự tốt cho cơ thể như bài viết trên đã nêu ?

Các nhiệm

vụ cần thực

hiện

Nhiệm vụ 1 : Tìm hiểu về pH của máu Cơ chế hệ đệm trong cơ

thể người kiểm soát pH của máu người Từ đó trả lời các câu hỏi (1), (4) và (5) và phân tích tính chính xác của bài viết chia

sẻ trên mạng xã hội Từ đó rút ra bài học về chế độ dinh dưỡng cân bằng, và sự chọn lọc tiếp nhận thông tin trên internet

Nhiệm vụ 2 : Do thời tiết ẩm mốc, điều kiện bảo quản trong

phòng thí nghiệm không đảm bảo nên giấy quỳ tím bị hỏng Hãy chế tạo 1 loại giấy chỉ thị axit- bazơ an toàn có thể kiểm tra

độ axit hay kiềm của thực phẩm để trả lời câu hỏi (2) và (3)Các nội

Sản phẩm Giấy chỉ thị màu tự chế

Tiêu chí

đánh giá

- Trả lời được các câu hỏi (1)(2)(3)(4)(5)

- Sản phảm giấy chỉ thị khô, đẹp, đều màu, khả năng thử màu tốt

- Phân công nhiệm vụ từngthành viên trong nhóm

- Các nhóm thảo luận riêng : cử nhóm trưởng, thư kí, lập kế hoạch và lộ trình công việc cho từng

- Điều phối chia nhóm của lớp (5 –

6 HS/ nhóm)

- Giới thiệu dự án : tình huống phát sinh dự án, các câu hỏi cần trảlời, các nhiệm vụ cần thực hiện

- Đưa ra tiêu chí chấm điểm sản phẩm

- Đưa ra kế hoạch chung :Buổi 1 : Xây dựng ý tưởng, lập kế

thành viên

- Nhóm trưởng nộp phiếu

học tập số 1 về báo cáo

phân công nhóm, kế hoạch

làm việc riêng của nhóm

cho giáo viên

hoạchBuổi 2 : Báo cáo thảo luận nhiệm

vụ 1 Định hướng thực hiện nhiệm

vụ 2Buổi 3 : Thiết kế quy trình chế tạo giấy quỳ tím

Buổi 4 : Chế tạo giấy quỳ tímBuổi 5 : Ra mắt sản phẩm, thử tínhnăng của sản phẩm, thảo luận câu hỏi (1)(4)(5)

Giáo viên giới thiệu các tài liệu uytín để nghiên cứu nhiệm vụ 1

- Điều phối quá trình thảo luận chung của cả lớp

- Rút ra bài học để tổng kết nhiệm

vụ 1

Buổi 3 :

- Các nhóm báo cáo đề

xuất quy trình chế tạo giấy

quỳ từ hoa chiều tím

- Thảo luận chung cả lớp,

(1) Dung môi các nhóm sử dụng

để chiết xuất hợp chất màu anthocyanin từ hoa chiều tím là