Vận dụng phương pháp dạy học theo dự án trong trưng cất tinh dầu cam, bưởi đối với học sinh lớp 7,8,9 ở trường THCS thành lộc

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẬU LỘCTRƯỜNG THCS THÀNH LỘC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO DỰ ÁN TRONG CHƯNG CẤT TINH DẦU CAM, BƯỞI ĐỐI VỚI HỌC SINH LỚP 7, 8, 9 Ở TRƯ

PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HẬU LỘC

TRƯỜNG THCS THÀNH LỘC

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC THEO DỰ ÁN TRONG CHƯNG CẤT TINH DẦU CAM, BƯỞI ĐỐI VỚI HỌC

SINH LỚP 7, 8, 9 Ở TRƯỜNG THCS THÀNH LỘC.

Người thực hiện: Phạm Thị Quỳnh Hoa Chức vụ : Giáo viên

Đơn vị công tác : Trường THCS Thành Lộc SKKN thuộc môn: Sinh học

HẬU LỘC, NĂM 2021

MỤC LỤC

I MỞ ĐẦU trang 1

I.1 Lí do chọn đề tài… trang 1 I.2 Mục đích nghiên cứu trang 1 I.3 Đối tượng nghiên cứu trang 2 I.4 Phương pháp nghiên cứu trang 2

II NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM trang 2

II.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm trang 2 II.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm trang 3 II.2.1 Những thuận lợi……….………trang 3 II.2.2 Những khó khăn………trang 3 II.2.3 Bảng khảo sát kết quả chiết suất tinh dầu cam, bưởi trước khi thực hiện đề

tài……… trang 3 II.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề……….trang 4

II.3.1 các giải pháp chung……… ………trang 4 II.3.1.1 Phương pháp chưng cất hơi nước……… ………trang 4 II.3.1.2 Quy trình dạy học dự án……… trang 7 II.3.2 Các giải pháp cụ thể ……… trang 7

II.3.2.1 Phương pháp chưng cất tinh dầu cam, bưởi………… …………trang 7 II.3.2.2 Hệ thống câu hỏi trong dự án……… ……….trang 10 II.3.2.3 Thiết kế dự án……… trang 11 II.3.2.4 Các bước tiến hành……… trang 11 II.3.2.5 Các sản phẩm của học sinh…….……… trang 12 II.4 Hiệu quả của sáng kiến kinh nghiệm đối với hoạt động giáo dục, với bản thân, đồng nghiệp và nhà trường………trang 12

III KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ……….trang 13

III.1 Kết luận……… …… trang 13 III.2 Kiến nghị………trang13

I MỞ ĐẦU I.1 Lý do chọn đề tài

Phương pháp dạy học tích cực nhằm phát triển phẩm chất năng lực học sinh được dùng để chỉ những phương pháp giáo dục, dạy học theo hướng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của người học Phương pháp này hướng tới việc hoạt động hóa, tích cực hóa hoạt động nhận thức của người học, nghĩa là tập trung vào phát huy tính tích cực của người học chứ không phải là tập trung vào phát huy tính tích cực của người dạy, tuy nhiên giáo viên phải nỗ lực nhiều

so với dạy theo phương pháp thụ động

Từ dạy và học thụ động sang dạy và học tích cực, giáo viên không còn đóng vai trò đơn thuần là người truyền đạt kiến thức, giáo viên trở thành người thiết kế, tổ chức, hướng dẫn các hoạt động độc lập hoặc theo nhóm nhỏ để học sinh tự lực chiếm lĩnh nội dung học tập, chủ động đạt các mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ theo yêu cầu của chương trình

Hình thức tổ chức dạy và học để tiếp cận kiến thức cũng rất đa dạng Trong số các phương pháp dạy học theo hướng phát triển phẩm chất năng lực học sinh, dạy học dự án là phương pháp được nhiều giáo viên sử dụng Để thực hiện được dự án, học sinh cần phải vừa nghiên cứu một hay một số modul kiến thức, vừa phải tiến hành thí nghiệm để kiểm chứng lại kiến thức mình đã thu nhận được, sau đó báo cáo lại dưới nhiều hình thức khác nhau

Những năm gần đây, tinh dầu thực vật được sử dụng ngày càng phổ biến Người ta có thể dùng tinh dầu để xông phòng diệt khuẩn, giảm stress, an thần Các loại quả nhiều tinh dầu thuộc giống Citrus họ Rustaceae như cam, chanh, bưởi có mùi thơm dễ chịu, hàm lượng limonene cao có rất nhiều ứng dụng trong sản xuất cũng như đời sống

Tận dụng những nguồn nguyên liệu phổ biến sẵn có tại gia đình và địa phương như vỏ quả cam, bưởi sau khi ăn bỏ đi, chưa được khai thác, bản thân tôi đã đi nghiên cứu, tìm tòi cách chiết suất tinh dầu, thực hành nhiều lần và đã chiết suất thành công Từ đó, vận dụng vào công tác giảng dạy thông qua sử dụng các phương pháp dạy học tích cực để giúp các em học sinh có thể phát huy tính tích cực trong học tập, nghiên cứu tạo ra sản phẩm sử dụng rộng rãi trong đời sống hằng ngày

Với những thực tế việc làm ở trên tôi đã đi tìm tòi, nghiên cứu và viết nên

đề tài: “Vận dụng phương pháp dạy học theo dự án trong trưng cất tinh dầu cam, bưởi đối với học sinh lớp 7,8,9 ở Trường THCS Thành Lộc”

I.2 Mục đích nghiên cứu.

- Thấy được hiệu quả của việc dạy học theo hướng đổi mới nhằm phát triển phẩm chất, năng lực học sinh

- Tận dụng các phế phẩm là vỏ cam, vỏ bưởi, vỏ chanh tạo ra tinh dầu phục vụ cho đời sống

- Vận dụng việc chưng cất tinh dầu cam, bưởi vào thực tiễn hằng ngày

I.3 Đối tượng nghiên cứu:

Học sinh lớp 7,8,9 Đây là lứa tuổi các em đã biết làm việc giúp đỡ gia đình, khéo léo hơn trong việc nội trợ lại ham mê khám phá nên được chọn làm đối tượng tham gia dự án

I.4 Phương pháp nghiên cứu.

- Nghiên cứu tài liệu, sách báo

- Tìm tòi thông qua mạng Internet

- Thống kê, tổng hợp số liệu

- Thực hành

II NỘI DUNG II.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm

Định hướng đổi mới phương pháp dạy và học đã được xác định trong Nghị quyết Trung ương 4 khóa VII (1-1993), Nghị quyết Trung ương 2 khóa VIII (12-1996), Nghị quyết số 29-NQ/TW năm 2013, được thể chế hóa trong Luật giáo dục (12-1998), được cụ thể hóa trong các chỉ thị của Bộ Giáo dục và Đào tạo như chỉ thị số 15 (4-1999)

Luật Giáo dục, điều 24.2, đã ghi: "Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh"

Có thể nói cốt lõi của đổi mới dạy và học là hướng tới hoạt động học tập chủ động, chống lại thói quen học tập thụ động

Tính tích cực là một phẩm chất vốn có của con người, bởi vì để tồn tại và phát triển con người luôn phải chủ động, tích cực cải biến môi trường tự nhiên, cải tạo xã hội Vì vậy, hình thành và phát triển tính tích cực xã hội là một trong những nhiệm vụ chủ yếu của giáo dục

Một trong những phương pháp giáo dục phổ thông phát huy được tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh là “Dạy học theo dự án” Đây là một mô hình dạy học lấy học sinh làm trung tâm Nó giúp phát triển kiến thức

và các kỹ năng liên quan thông qua những nhiệm vụ mang tính mở, khuyến khích học sinh tìm tòi, hiện thực hoá những kiến thức đã học trong quá trình thực hiện và tạo ra những sản phẩm của chính mình Chương trình dạy học theo

dự án được xây dựng dựa trên những câu hỏi định hướng quan trọng, lồng ghép các chuẩn nội dung và tư duy bậc cao trong những bối cảnh thực tế

- Dạy học theo dự án là một trong các hình thức tổ chức dạy học theo phương hướng đổi mới, lấy người học làm trung tâm và gắn kiến thức trong nhà trường với thực tiễn cuộc sống Dự án là một bài tập tình huống mà người học cần phải giải quyết bằng các kiến thức theo nội dung bài học Giáo viên đưa ra chủ đề với những gợi ý hấp dẫn kích thích học sinh tham gia Người học tự lựa

chọn nội dung, tiểu chủ đề, tự đặt ra vấn đề cần nghiên cứu, xác định rõ mục tiêu, chủ động lập kế hoạch… để giải quyết vấn đề

Bài học thiết kế theo dự án có thể kết hợp các phương pháp và kỹ thuật dạy học khác nhau để lôi cuốn được mọi đối tượng học sinh Hình thức học chủ yếu là tổ chức làm việc theo nhóm dựa trên những câu hỏi định hướng quan trọng, lồng ghép các chuẩn nội dung và tư duy bậc cao trong những bối cảnh thực tế Kết quả dự án là những sản phẩm có thể giới thiệu được như các bài viết, tập tranh ảnh sưu tầm, chương trình hành động cụ thể

Phương pháp dạy học này giúp phát triển kiến thức và các kỹ năng liên quan thông qua những nhiệm vụ mang tính gợi mở, khuyến khích học sinh tìm tòi, hiện thực hoá những kiến thức đã học trong quá trình thực hiện và tạo ra những sản phẩm của chính mình

II.2 Thực trạng của vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

II.2.1 Những thuận lợi.

- 100% cán bộ giáo viên của nhà trường đều đạt trình độ đào tạo trên chuẩn, hăng say, nhiệt tình, tận tụy với nghề Có chuyên môn, nghiệp vụ vững vàng, đam mê tìm tòi và nghiên cứu khoa học

- Hầu hết các em học sinh đều rất thích thú, say sưa với việc thực hành và nghiên cứu dưới sự hướng dẫn và giao nhiệm vụ của giáo viên

II.2.2 Những khó khăn.

- Mặc dù phương pháp dạy học theo dự án đã được triển khai ở cấp học trung học cơ sở nhiều năm, song việc vận dụng đối với đa số giáo viên nói chung, giáo viên ở trường trung họ cơ sở Thành Lộc nói riêng còn rất hạn chế

- Nhiều giáo viên ngoài dạy kiến thức môn học theo chương trình quy định thì việc chịu khó nghiên cứu, tìm tòi, hướng dẫn học sinh thực hành nghiên cứu khoa học các kiến thức thực tiễn, vận dụng vào đời sồng, sinh hoạt hằng ngày còn hạn chế Đặc biệt, với việc hướng dẫn học sinh làm thực hành bằng cách tổ chức học theo dự án

- Đa số học sinh chưa quen với cách học tập theo dự án, không làm được thực hành chiết suất tinh dầu

II.2.3 Bảng khảo sát kết quả chiết suất tinh dầu cam, bưởi trước khi thực hiện đề tài:

Trước khi thực hiện đề tài này, tôi đã tiến hành khảo sát các em học sinh ở

3 khối lớp 7,8,9 Vì chưa biết cách chiết suất tinh dầu cam, bưởi nên các tiểu dự

án mà tôi giao các em đều không thực hiện được, cụ thể kết quả được tổng hợp qua bảng khảo sát sau:

Khối/Lớp Số học sinh

Kết quả khảo sát học sinh

Học sinh biết chiết suất

tinh dầu

Học sinh chưa biết chiết suất tinh dầu

Số lượng Tỷ lệ % Số lượng Tỷ lệ %

II.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề

II.3.1 Các giải pháp chung

II 3.1.1 Phương pháp chưng cất hơi nước

Phương pháp này dựa trên sự thẩm thấu, hòa tan, khuếch tán và lôi cuốn theo hơi nước của những hợp chất hữu cơ trong tinh dầu chứa trong các mô khi tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao Sự khuếch tán sẽ dễ dàng khi tế bào chứa tinh dầu trương phồng do nguyên liệu tiếp xúc với hơi nước bão hòa trong một thời gian nhất định Trường hợp mô thực vật có chứa sáp, nhựa, acid béo thì khi chưng cất phải được thực hiện trong một thời gian dài vì những hợp chất này làm giảm áp suất hơi chung của hệ thống và làm cho sự khuếch tán trở nên khó khăn

Chưng cất là: “Sự tách rời các cấu phần của một hỗn hợp nhiều chất lỏng dựa trên sự khác biệt về áp suất hơi của chúng” Trong trường hợp đơn giản, khi chưng cất một hỗn hợp gồm 2 chất lỏng không hòa tan vào nhau, áp suất hơi tổng cộng là tổng của hai áp suất hơi riêng phần Do đó, nhiệt độ sôi của hỗn hợp sẽ tương ứng với áp suất hơi tổng cộng xác định, không tùy thuộc vào thành phần bách phân của hỗn hợp, miễn là lúc đó hai pha lỏng vẫn còn tồn tại

Chính vì đặc tính làm giảm nhiệt độ sôi này mà từ lâu phương pháp chưng cất hơi nước là phương pháp đầu tiên dùng để tách tinh dầu ra khỏi nguyên liệu thực vật

Ngay khi nguyên liệu được làm vỡ vụn thì chỉ có một số mô chứa tinh dầu bị vỡ và cho tinh dầu thoát tự do ra ngoài theo hơi nước lôi cuốn đi Phần lớn tinh dầu còn lại trong các mô thực vật sẽ tiến dần ra ngoài bề mặt nguyên liệu bằng sự hòa tan và thẩm thấu Von Rechenberg đã mô tả quá trình chưng cất hơi nước như sau: “Ở nhiệt độ nước sôi, một phần tinh dầu hòa tan vào trong

nước có sẵn trong tế bào thực vật Dung dịch này sẽ thẩm thấu dần ra bề mặt nguyên liệu và bị hơi nước cuốn đi Còn nước đi vào nguyên liệu theo chiều ngược lại và tinh dầu lại tiếp tục bị hòa tan vào lượng nước này Quy trình này lặp đi lặp lại cho đến khi tinh dầu trong các mô thoát ra ngoài hết

Như vậy, sự hiện diện của nước rất cần thiết, cho nên trong trường hợp chưng cất sử dụng hơi nước quá nhiệt, chú ý tránh đừng để nguyên liệu bị khô Nhưng nếu lượng nước sử dụng thừa quá thì cũng không có lợi, nhất là trong trường hợp tinh dầu có chứa những cấu phần tan dễ trong nước

Ngoài ra, vì nguyên liệu được làm vỡ vụn ra càng nhiều càng tốt, cần làm cho lớp nguyên liệu có một độ xốp nhất định để hơi nước có thể đi xuyên ngang lớp này đồng đều và dễ dàng

Vì các cấu phần trong tinh dầu được chưng cất hơi nước theo nguyên tắc nói trên nên thông thường những hợp chất nào dễ hòa tan trong nước sẽ được lôi cuốn trước Thí dụ, khi chưng cất hơi nước hạt caraway nghiền nhỏ và không nghiền, đối với hạt không nghiền thì carvon (nhiệt độ sôi cao nhưng tan nhiều trong nước) sẽ ra trước, còn limonen (nhiệt độ sôi thấp, nhưng ít tan trong nước)

sẽ ra sau Nhưng với hạt caraway nghiền nhỏ thì kết quả chưng cất ngược lại Những cấu phần ester trong tinh dầu thường dễ bị thủy giải cho ra acid và alcol khi đun nóng trong một thời gian dài với nước Do đó, để hạn chế hiện

tượng này, sự chưng cất hơi nước phải được thực hiện trong một thời gian càng ngắn càng tốt.

Nhiệt độ cao làm phân hủy tinh dầu Do đó, khi cần thiết phải dùng hơi nước quá nhiệt (trên 100oC) nên thực hiện việc này trong giai đoạn cuối cùng của sự chưng cất, sau khi các cấu phần dễ bay hơi đã lôi cuốn đi hết Thực ra, hầu hết các tinh dầu đều kém bền dưới tác dụng của nhiệt nên vấn đề là làm sao

cho thời gian chịu nhiệt độ cao của tinh dầu càng ngắn càng tốt.

Tóm lại, dù ba ảnh hưởng trên được xem xét độc lập nhưng thực tế thì chúng có liên quan với nhau và quy về ảnh hưởng của nhiệt độ Khi tăng nhiệt

độ, sự khuếch tán thẩm thấu sẽ tăng, sự hòa tan tinh dầu trong nước sẽ tăng nhưng sự phân hủy cũng tăng theo

Trong công nghiệp, dựa trên thực hành, người ta chia các phương pháp chưng cất hơi nước ra thành các loại khác nhau Trong đề tài này, sử dụng chưng cất bằng hơi nước

Nước phủ kín nguyên liệu, nhưng phải chừa một khoảng không gian tương đối lớn phía bên trên lớp nước, để tránh khi nước sôi mạnh làm nguyên liệu (chất nạp) bịt kín sàn hấp Nhiệt cung cấp có thể đun trực tiếp bằng củi lửa hoặc bằng hơi nước dẫn từ nồi hơi vào (sử dụng bình có hai lớp đáy)

Sự chưng cất này không thích hợp với những tinh dầu dễ bị thủy giải Những nguyên liệu xốp và rời rạc rất thích hợp cho phương pháp này Những cấu phần có nhiệt độ sôi cao, dễ tan trong nước sẽ khó hóa hơi trong khối lượng lớn nước phủ đầy, khiến cho tinh dầu sản phẩm sẽ thiếu những chất này Thí dụ điển hình là mùi tinh dầu hoa hồng thu được từ phương pháp chưng cất hơi nước

kém hơn sản phẩm tẩm trích vì eugenol và ancol phenetil nằm lại trong nước khá nhiều, vì thế người ta chỉ dùng phương pháp này khi không thể sử dụng các phương pháp khác

Trên những cơ sở này, tôi xin đề xuất thiết kế một dự án hướng dẫn cho học sinh chưng cất tinh dầu quy mô nhỏ với các thiết bị đơn giản sẵn có tại gia đình vừa tiết kiệm kinh phí vừa tiết kiệm thời gian chưng cất tinh dầu phục vụ cho việc đổi mới phương pháp dạy – học và việc nghiên cứu khoa học của học sinh, tạo ra những sản phẩm có ý nghĩa cho cuộc sống

Công việc làm của GV Công việc làm của HS

a Công đoạn chuẩn bị

- Xây dựng hệ thống câu hỏi định

hướng

- Thiết kế dự án

- Thiết kế các nhiệm vụ cho học

sinh: làm thế nào học sinh thực hiện

xong thì hệ thống câu hỏi được giải

quyết và các mục tiêu đồng thời

cũng đạt được

- Chuẩn bị các tài liệu hỗ trợ giáo

viên và học sinh cũng như các điều

kiện hỗ trợ dự án

- Cùng với giáo viên xây dựng các tiêu chí đánh giá

- Làm việc nhóm để xây dựng dự án

- Xây dựng kế hoạch dự án: xác định những công việc cần làm, thời gian dự kiến, vật liệu, kinh phí, phương pháp tiến hành và phân công công việc trong nhóm

- Chuẩn bị các nguồn thông tin đáng tin cậy để chuẩn bị thực hiện dự án

b Công đoạn thực hiện

- Theo dõi, hướng dẫn, đánh giá học

sinh trong quá trình thực hiện dự án

- Liên hệ cơ sở, khách mời cần thiết

cho học sinh

Chuẩn bị cơ sở vật chất, tạo điều

kiện thuận lợi cho các em thực hiện

dự án

- Phân công nhiệm vụ các thành viên trong nhóm thục hiện nhiệm vụ đúng

kế hoạch

- Tiến hành thu thập, xử lý thông tin thu được

- Xây dựng sản phẩm hoặc bản báo cáo

- liên hệ , tìm nguồn giúp đỡ khi cần

c Công đoạn tổng hợp

- Theo dõi, hướng dẫn đánh giá học

sinh giai đoạn cuối dự án

- Bước đầu thông qua sản phẩm cuối

của các nhóm HS

- Hoàn tất sản phẩm của nhóm

- Chuẩn bị tiến hành giới thiệu sản phẩm

d Công đoạn đánh giá

- Chuẩn bị cơ sở vật chất cho buổi

báo cáo dự án

- Theo dõi đánh giá sản phẩm dự án

của các nhóm

- Tiến hành giới thiệu sản phẩm

- Tự đánh giá sản phẩm dự án của nhóm

- Đánh giá sản phẩm dự án của các nhóm khác theo tiêu chí đã đưa ra

1.3.1.2 Quy trình dạy học theo dự án

II.3.2 Các giải pháp cụ thể

II.3.2.1 Phương pháp chưng cất tinh dầu cam, bưởi

- Bước 1: Thu gom nguyên liệu (vỏ cam, bưởi): Quả khi mua về có thể gọt vỏ để dồn lại hoặc sau khi ăn bỏ vỏ vào túi nilon bảo quản trong tủ lạnh

- Bước 2: Xay nát làm vỡ vụn nguyên liệu để các mô chứa tinh dầu bị vỡ

và cho tinh dầu thoát ra ngoài

- Bước 3: Bỏ vào nồi hấp, cho nước ngập nguyên liệu Chú ý không cho quá nhiều nước, khi sôi nguyên liệu tràn qua rây (lưới) Phía trên rây để bát tô, loại bát 2 lớp cách nhiệt càng tốt, hạn chế ảnh hưởng của nhiệt tới tinh dầu

- Bước 4: Phía trên nắp vung để ngửa bỏ đá lạnh để ngưng tụ hơi nước và tinh dầu trở lại dưới dạng lỏng

- Bước 5: Đổ dung dich chưng cất được vào lọ có cổ nhỏ

Vì nước và tinh dầu không lẫn vào nhau, tinh dầu sẽ nổi lên bề mặt nước (Nếu là tinh dầu cây đinh hương thì sẽ lắng xuống đáy vì nặng hơn nước)