Mục tiêu nghiên của đề tài nhằm nhấn mạnh đến năng lực tìm tòi học hỏi, khai thác các tài liệu liên quan đến vấn đề học tập và định hướng cách khai thác thông tin từ tài liệu thu thập được một cách có hiệu quả, năng lực tự nghiên cứu và làm việc nhóm; năng lực thực hiện sản phẩm; năng lực thuyết trình giúp học sinh tự tin giao tiếp trước đám đông và khả năng thuyết trình các sản phẩm do chính các em tìm tòi.
CỞ SỞ KHOA HỌC
Cở sở thực tiễn
Trong những năm gần đây, trường THPT Huỳnh Thúc Kháng đã tích cực tổ chức tuyên truyền và tập huấn về nghiên cứu khoa học và giáo dục STEM, đồng thời chia sẻ kinh nghiệm nhằm thúc đẩy giáo dục STEM Nhà trường đề xuất các chính sách để chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu phát triển khoa học và công nghệ, chú trọng vào việc nâng cao vai trò và sự phối hợp giữa các môn học liên quan Mục tiêu là giúp học sinh áp dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, từ đó nâng cao hứng thú học tập và phát triển năng lực, phẩm chất cá nhân Học sinh cũng được khuyến khích tham gia vào các hoạt động nghiên cứu khoa học mang tính chất toàn trường.
Để áp dụng hiệu quả giáo dục STEM, cần chú trọng đến các yếu tố liên môn, thực hành và làm việc nhóm Giáo dục STEM có thể được triển khai qua nhiều hình thức, bao gồm chương trình chính khóa với việc dạy theo chủ đề từng môn và các chủ đề tích hợp liên môn, cũng như trong các câu lạc bộ và hoạt động nghiên cứu khoa học Học sinh có thể tham gia làm việc nhóm hoặc cá nhân, và chương trình học có thể gợi ý các chủ đề áp dụng STEM hoặc các lĩnh vực để học sinh thực hiện nghiên cứu khoa học.
Nhiều giáo viên vẫn còn ngần ngại trong việc thay đổi phương pháp dạy học và áp dụng kiến thức liên môn để định hướng giáo dục STEM Dạy học liên môn giúp xác định nội dung kiến thức liên quan giữa các môn học, tránh việc học sinh học lại cùng một nội dung nhiều lần Việc thực hiện dạy học tích hợp kết hợp với các câu hỏi và bài tập thực tiễn mang lại lợi ích lớn trong việc phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên và giải quyết vấn đề thực tiễn của học sinh Tuy nhiên, nhiều giáo viên chưa mạnh dạn sử dụng kiến thức tích hợp do thiếu hiểu biết sâu sắc và tài liệu hỗ trợ còn hạn chế Do đó, giáo viên cần chủ động tìm hiểu thêm để làm phong phú bài học và đặt ra những câu hỏi định hướng, giúp học sinh phát triển các năng lực cần thiết.
Nhiều học sinh hiện nay vẫn coi STEM là một lĩnh vực mới mẻ và cảm thấy ngại khám phá, trong khi vẫn duy trì tư duy giải bài tập nhanh nhằm đạt điểm cao trong kỳ thi THPT Quốc Gia.
- Cơ sở vật chất, trang thiết bị của trường chưa đảm bảo yêu cầu phục vụ cho giáo viên và học sinh dạy - học theo định hướng STEM.
TỔNG QUAN CHUNG VỀ GIÁO DỤC STEM
Giới thiệu chung
STEM là viết tắt của Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, thường được nhắc đến trong các chính sách phát triển liên quan đến các lĩnh vực này ở mỗi quốc gia Thuật ngữ này lần đầu tiên được Quỹ Khoa học Mỹ giới thiệu vào năm 2001.
Khi đề cập tới STEM, giáo dục STEM, cần nhận thức và hành động theo cả hai cách hiểu sau đây:
Tư tưởng giáo dục hiện nay không chỉ tập trung vào giáo dục toàn diện mà còn chú trọng vào bốn lĩnh vực chính: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán Mục tiêu là định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan, từ đó nâng cao sức cạnh tranh cho nền kinh tế.
Phương pháp tiếp cận liên môn (STEAM) trong dạy học nhằm nâng cao hứng thú học tập, giúp học sinh vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề thực tiễn Phương pháp này kết nối trường học với cộng đồng, định hướng hành động và trải nghiệm học tập, đồng thời hình thành và phát triển năng lực cũng như phẩm chất của người học.
1.2 Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM
- Đảm bảo giáo dục toàn diện
- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM
- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh
- Kết nối trường học với cộng đồng
3 Hình thức tổ chức giáo dục STEM
2.1 Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM
Trong bối cảnh giáo dục hiện nay, việc tổ chức các hoạt động STEM chủ yếu diễn ra trong trường học, với các bài học và hoạt động giáo dục STEM được tích hợp vào quá trình giảng dạy các môn học theo phương pháp liên môn.
Giáo dục STEM tích hợp các chủ đề, bài học và hoạt động liên quan đến chương trình giảng dạy của các môn học thành phần, giúp học sinh tiếp cận kiến thức một cách tự nhiên Phương pháp này không làm gia tăng thời gian học tập, mà vẫn đảm bảo hiệu quả trong việc phát triển kỹ năng và tư duy sáng tạo cho học sinh.
2.2 Hoạt động trải nghiệm STEM
Học sinh có cơ hội khám phá các thí nghiệm và ứng dụng của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học trong thực tiễn, từ đó nhận thức rõ vai trò quan trọng của STEM trong đời sống Việc này không chỉ giúp nâng cao hứng thú học tập mà còn khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện ở học sinh.
Các trường phổ thông có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ, cần sự hợp tác từ các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học và doanh nghiệp Hoạt động này dựa trên sở thích và năng khiếu của học sinh, diễn ra định kỳ trong suốt năm học.
2.3 Hoạt động nghiên cứu khoa học
Giáo dục STEM có thể được thực hiện thông qua việc tổ chức các hoạt động nghiên cứu khoa học và các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật với nhiều chủ đề đa dạng.
3 Điều kiện để triển khai giáo dục STEM
Nhà trường cần chú trọng toàn diện đến giáo dục STEM, bao gồm Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học và Tin học Việc xem nhẹ bất kỳ lĩnh vực nào trong số này sẽ dẫn đến hiệu quả giáo dục STEM ở bậc phổ thông không đạt yêu cầu.
Để phát triển giáo dục STEM hiệu quả, cần có sự hiểu biết toàn diện về nhận thức và giáo dục STEM, đồng thời chú trọng bồi dưỡng đội ngũ giáo viên các môn khoa học, công nghệ, toán và tin học Việc kết nối với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, trung tâm nghiên cứu và cơ sở sản xuất là rất quan trọng để khai thác nguồn lực về con người và cơ sở vật chất, hỗ trợ cho các hoạt động giáo dục STEM.
Mối quan hệ giữa Khoa học, Công nghệ, Toán học và Tin học đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của Khoa học Kỹ thuật (KHKT) Sự tương tác giữa các lĩnh vực này được thể hiện rõ ràng trong chu trình STEM, nơi mà Khoa học cung cấp nền tảng lý thuyết, Toán học hỗ trợ trong việc phân tích và giải quyết vấn đề, Công nghệ áp dụng các nguyên lý khoa học vào thực tiễn, và Tin học giúp tối ưu hóa quy trình và dữ liệu Sự kết hợp này không chỉ thúc đẩy đổi mới sáng tạo mà còn nâng cao hiệu quả trong các dự án KHKT.
4.2 Năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ
Học sinh (HS) được khuyến khích phát triển tư duy phản biện và sáng tạo thông qua việc đặt ra các câu hỏi khoa học và xác định vấn đề cần giải quyết Khi "giả thuyết khoa học" được kiểm chứng và xác nhận, nó sẽ trở thành tri thức khoa học mới; tương tự, "giải pháp giải quyết vấn đề" nếu thử nghiệm thành công sẽ dẫn đến công nghệ mới Mục tiêu là phát triển các năng lực cho HS, bao gồm năng lực tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo, cũng như năng lực ngôn ngữ, tính toán, tìm hiểu tự nhiên và xã hội, công nghệ, tin học và thẩm mỹ.
4.3 Các hoạt động trong bài học STEM
Học sinh tham gia vào các hoạt động học tập theo hướng "trải nghiệm", giúp họ phát hiện và giải quyết vấn đề trong sáng tạo khoa học kỹ thuật Quá trình này kết hợp giữa việc học kiến thức khoa học và ứng dụng thực tiễn, bao gồm các hoạt động chính như tìm hiểu thực tiễn và phát hiện vấn đề.
Để giải quyết một tình huống hoặc cải tiến ứng dụng kỹ thuật, học sinh cần thu thập thông tin và phân tích tình huống một cách sâu sắc Việc giải thích ứng dụng kỹ thuật sẽ giúp hình thành các câu hỏi và xác định vấn đề cần giải quyết Hoạt động này không chỉ nâng cao kiến thức mà còn phát triển kỹ năng nghiên cứu và tư duy phản biện của học sinh.
Học sinh được khuyến khích tìm tòi và nghiên cứu để tiếp thu kiến thức và kỹ năng cần thiết nhằm trả lời câu hỏi hoặc giải quyết vấn đề Hoạt động này bao gồm việc nghiên cứu tài liệu khoa học như sách giáo khoa, quan sát và thực hiện các thí nghiệm, cũng như giải quyết các bài tập và tình huống liên quan để nắm vững kiến thức và kỹ năng.
Điều kiện để triển khai giáo dục STEM
Nhà trường cần chú trọng đầy đủ đến giáo dục STEM, bao gồm Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học và Tin học Việc bỏ qua bất kỳ lĩnh vực nào trong số này sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả của giáo dục STEM tại bậc phổ thông.
Để phát triển giáo dục STEM hiệu quả, cần có sự hiểu biết toàn diện và thống nhất về nhận thức cũng như giáo dục STEM Quan tâm đến việc bồi dưỡng đội ngũ giáo viên các môn khoa học, công nghệ, toán và tin học là rất quan trọng Đồng thời, cần kết nối với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, trung tâm nghiên cứu và cơ sở sản xuất để khai thác nguồn lực về con người và cơ sở vật chất, hỗ trợ cho các hoạt động giáo dục STEM.
Bài học STEM
Mối quan hệ giữa Khoa học, Công nghệ, Toán học và Tin học đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của Khoa học Kỹ thuật (KHKT), được thể hiện rõ qua chu trình STEM Sự kết hợp này không chỉ thúc đẩy đổi mới sáng tạo mà còn nâng cao khả năng giải quyết vấn đề trong các lĩnh vực khác nhau Việc áp dụng các nguyên lý STEM giúp phát triển các giải pháp công nghệ tiên tiến, góp phần vào sự tiến bộ của xã hội và nền kinh tế.
4.2 Năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ
Học sinh (HS) được rèn luyện tư duy phản biện và sáng tạo để đặt ra các câu hỏi khoa học và xác định vấn đề cần giải quyết Khi "giả thuyết khoa học" được kiểm chứng đúng, nó sẽ trở thành tri thức khoa học mới; tương tự, "giải pháp giải quyết vấn đề" nếu thử nghiệm thành công sẽ dẫn đến công nghệ mới Mục tiêu là phát triển các năng lực cho HS, bao gồm năng lực tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo, cũng như năng lực ngôn ngữ, tính toán, tìm hiểu tự nhiên và xã hội, công nghệ, tin học và thẩm mỹ.
4.3 Các hoạt động trong bài học STEM
Học sinh tham gia vào các hoạt động học tập theo hướng "trải nghiệm", giúp họ phát hiện và giải quyết vấn đề trong sáng tạo khoa học kỹ thuật Quá trình này gắn liền với việc áp dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn thông qua các hoạt động chính, trong đó có việc tìm hiểu thực tiễn và phát hiện vấn đề.
Để giải quyết một tình huống hoặc cải tiến một ứng dụng kỹ thuật, học sinh cần thu thập thông tin và phân tích tình huống một cách hiệu quả Việc giải thích ứng dụng kỹ thuật sẽ giúp hình thành các câu hỏi và xác định vấn đề cần giải quyết Đồng thời, hoạt động nghiên cứu kiến thức nền cũng đóng vai trò quan trọng trong quá trình này.
Học sinh được khuyến khích tìm tòi và nghiên cứu để tiếp nhận kiến thức và kỹ năng cần thiết nhằm giải quyết các câu hỏi hoặc vấn đề Hoạt động này bao gồm việc nghiên cứu tài liệu khoa học, thực hiện thí nghiệm, và giải các bài tập liên quan để củng cố hiểu biết và kỹ năng của mình.
Hoạt động giải quyết vấn đề là một quá trình sáng tạo trong khoa học và kỹ thuật, giúp học sinh phát triển các phẩm chất và năng lực cần thiết Thông qua việc đề xuất và kiểm chứng giả thuyết khoa học, cũng như thử nghiệm các giải pháp kỹ thuật, học sinh có cơ hội rèn luyện tư duy phản biện và khả năng sáng tạo.
Thiết kế bài học STEM
5.1 Tiêu chí xây dựng bài học STEM Để tổ chức được các hoạt động nói trên, mỗi bài học STEM cần phải được xây dựng theo 6 tiêu chí sau:
Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế
(1) xác định vấn đề nghiên cứu;
(2) nghiên cứu kiến thức nền ;
(3) đề xuất nhiều ý tưởng cho các giải pháp;
(4) lựa chọn giải pháp tối ưu;
(5) phát triển và làm phân bón hữu cơ;
(6) thử nghiệm và đánh giá;
Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm
Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo
Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà học sinh đã và đang học
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
5 2 Quy trình xây dựng bài học STEM
Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
Bước 5: Tổ chức thực hiện bài học STEM
Để xác định vấn đề hiệu quả, giáo viên cần giao nhiệm vụ cho học sinh thông qua các hoạt động tìm hiểu thực tiễn và công nghệ Điều này không chỉ giúp học sinh phát hiện ra các vấn đề thực tế mà còn làm rõ tiêu chí của sản phẩm mà họ đang nghiên cứu.
Nghiên cứu kiến thức nền là việc cung cấp tài liệu khoa học và hướng dẫn học sinh thực hiện các hoạt động nghiên cứu, từ đó giúp học sinh tiếp thu kiến thức và kỹ năng cần thiết theo yêu cầu của chương trình học.
Học sinh được hướng dẫn để đề xuất giả thuyết khoa học và giải pháp giải quyết vấn đề, từ đó rút ra các hệ quả có thể kiểm chứng Các em sẽ lựa chọn giải pháp khả thi và thiết kế thí nghiệm hoặc mô hình thử nghiệm Tiến hành thí nghiệm và phân tích số liệu thực nghiệm, học sinh sẽ đánh giá kết quả và rút ra kết luận khoa học, hoàn thiện mô hình hoặc mẫu thiết kế.
Sau khi nắm vững kiến thức và kỹ năng từ chương trình học, học sinh cần áp dụng để thiết kế, thử nghiệm và hoàn thiện sản phẩm ứng dụng Quá trình này được thực hiện qua hai quy trình chính: quy trình khoa học, bao gồm việc đề xuất giả thuyết, rút ra hệ quả, thực hiện thí nghiệm kiểm chứng, thu thập và xử lý số liệu, và cuối cùng là kết luận khoa học; và quy trình kỹ thuật, bắt đầu với việc đề xuất giải pháp, lựa chọn giải pháp, thiết kế mẫu thử nghiệm, thử nghiệm và đánh giá, và kết thúc bằng việc hoàn thiện sản phẩm.
Thời gian giành cho hoạt động này chủ yếu là ngoài giờ lên lớp (sử dụng thời lượng dành cho hoạt động trải nghiệm của các môn học)
6.1 Kĩ thuật tổ chức các hoạt động dạy học
Khi thiết kế mỗi hoạt động học để tổ chức cho học sinh thực hiện cần đảm bảo các tiêu chí sau:
- Mục tiêu: Mô tả rõ yêu cầu cần đạt và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành khi thực hiện hoạt động
- Nội dung: Mô tả rõ nội dung và cách thức thực hiện hoạt động (học sinh phải làm gì? làm như thế nào? làm ra sản phẩm gì?)
- Sản phẩm: Mô tả dự kiến sản phẩm mà học sinh có thể hoàn thành; những khó khăn, sai lầm học sinh có thể mắc phải
Đánh giá sản phẩm học sinh là quá trình quan trọng nhằm xác định nguyên nhân gây khó khăn, sai sót và những điểm chưa hoàn thiện trong sản phẩm Qua đó, giáo viên có thể hướng dẫn học sinh chỉnh sửa và hoàn thiện sản phẩm, giúp các em nhận thức rõ hơn về quá trình học tập và ứng dụng kiến thức vào thực tiễn.
Với những tiêu chí trên, cần tổ chức hoạt động học của học sinh trong các bài học STEM như sau:
Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề
Mục tiêu của hoạt động này là tìm hiểu và thu thập thông tin về một tình huống thực tiễn, đồng thời xác định rõ tiêu chí cần đạt được cho sản phẩm cuối cùng.
Hoạt động này nhằm mục đích tìm tòi và nghiên cứu thực tiễn thông qua việc khảo sát tài liệu khoa học, bao gồm cả văn bản, hình ảnh và âm thanh Ngoài ra, nó còn bao gồm các hoạt động thực địa như tham quan và dã ngoại, cùng với việc tiến hành thí nghiệm nghiên cứu để thu thập dữ liệu.
Sản phẩm mà học sinh cần hoàn thành bao gồm thông tin thu thập từ thực tiễn, ý kiến cá nhân về tình huống thực tế và quy trình sản xuất sản phẩm Những thông tin và ý kiến này có thể có độ chính xác và hoàn thiện khác nhau Giáo viên cần dự đoán các mức độ hoàn thành của sản phẩm để có phương án xử lý phù hợp.
Giáo viên đánh giá và nhận xét sản phẩm của học sinh, từ đó giúp các em xác định câu hỏi và vấn đề cần giải quyết Học sinh cũng sẽ thiết lập tiêu chí cho giải pháp, bao gồm sản phẩm khoa học hoặc kỹ thuật, nhằm giải quyết vấn đề đã nêu Qua đó, giáo viên định hướng cho các hoạt động tiếp theo của học sinh.
Hoạt động 2: Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền
Mục tiêu của hoạt động này là trang bị cho học sinh những kiến thức và kỹ năng cần thiết, phù hợp với yêu cầu của chương trình giáo dục phổ thông.
Hoạt động này tập trung vào việc học kiến thức mới từ chương trình các môn học, nhằm xây dựng và thực hiện giải pháp cho các vấn đề đặt ra Học sinh được hướng dẫn nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu bổ trợ, thực hành và thí nghiệm để nắm vững kiến thức cũng như rèn luyện kỹ năng theo yêu cầu của chương trình học.
Mỗi học sinh cần hoàn thành sản phẩm nghiên cứu từ sách giáo khoa và tài liệu bổ trợ, bao gồm kiến thức cơ bản như số liệu, dữ liệu, khái niệm và định nghĩa Sản phẩm cũng phải bao gồm lời giải cho các câu hỏi và bài tập do giáo viên yêu cầu, kết quả thí nghiệm và thực hành theo chương trình Ngoài ra, nội dung sản phẩm cần phản ánh sự thống nhất của nhóm và nhận xét, kết luận từ giáo viên về những kiến thức và kỹ năng quan trọng mà học sinh cần nắm vững để áp dụng hiệu quả.
Giáo viên tổ chức cho học sinh báo cáo và thảo luận dựa trên sản phẩm học tập của từng học sinh và các nhóm, nhằm nhận xét, đánh giá và củng cố kiến thức, kỹ năng để học sinh có thể ghi nhận và áp dụng hiệu quả.
Hoạt động 3: Hoạt động giải quyết vấn đề
- Mục tiêu: Đề xuất và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề; hoàn thành sản phẩm theo nhiệm vụ đặt ra
- Nội dung: Học sinh được tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề theo các bước của quy trình nghiên cứu khoa học, kĩ thuật
Trong quá trình hoạt động học tập của học sinh, có nhiều sản phẩm trung gian cần được xác định Giáo viên nên dự kiến các mức độ khả thi của giả thuyết khoa học và các giải pháp giải quyết vấn đề Họ cũng cần chuẩn bị các phương án thí nghiệm và thiết kế mẫu thử nghiệm để hướng dẫn học sinh thực hiện một cách hiệu quả.
Trong quá trình hoạt động, giáo viên nên tổ chức cho học sinh hoặc nhóm học sinh thực hiện trao đổi và thảo luận, nhằm lựa chọn hướng đi phù hợp nhất.
Sản phẩm cuối cùng được học sinh/nhóm học sinh trình bày để giáo viên đánh giá, nhận xét, góp ý hoàn thiện
6.2 Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề
CHỦ ĐỀ : PHÂN BÓN
Giáo án chủ đề “ Phân bón hóa học”: Gồm 3 tiết
Phân bón hóa học là các hợp chất được sử dụng để cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng, bao gồm phân đạm, phân lân, phân kali, phân NPK và vi lượng Các loại phân bón này được phân loại dựa trên thành phần dinh dưỡng và tính chất vật lý, hóa học của chúng Phân đạm cung cấp nitơ, phân lân cung cấp photpho, phân kali cung cấp kali, trong khi phân NPK kết hợp cả ba yếu tố này Vi lượng là các nguyên tố cần thiết với số lượng nhỏ nhưng rất quan trọng cho sự phát triển của cây Việc điều chế phân bón hóa học thường sử dụng các phản ứng hóa học để tạo ra sản phẩm có hiệu quả cao trong việc cung cấp dinh dưỡng cho cây trồng.
Tiết 2: Luyện tập, liên hệ thực tế và khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh với dự án “ GREEN WASTE”
Trong tiết 3 của chương trình giáo dục STEM, dự án "Rác thải xanh" được giới thiệu nhằm nâng cao nhận thức về quản lý chất thải Tiết 1 tập trung vào việc tìm hiểu các loại phân bón hóa học, bao gồm khái niệm, phân loại, tính chất vật lý và hóa học, cũng như ứng dụng và cách điều chế các loại phân bón như đạm, lân, kali, NPK và vi lượng.
1 Kiến thức, kĩ năng, thái độ a) Kiến thức
- Biết cây trồng cần những nguyên tố dinh dưỡng nào?
Bài viết này sẽ cung cấp thông tin về các loại phân bón hóa học, bao gồm phân đạm, phân lân, phân kali, NPK và phân vi lượng Chúng tôi sẽ phân loại và trình bày tính chất vật lý, tính chất hóa học cũng như ứng dụng của từng loại phân bón Bên cạnh đó, bài viết cũng sẽ hướng dẫn cách điều chế các loại phân bón này và thực hiện các phép tính hóa học liên quan.
Kỹ năng quan sát thí nghiệm và các hiện tượng cụ thể trong thực tế rất quan trọng để rút ra nhận xét về tính chất vật lý hay hóa học của chúng Việc này giúp người học hiểu rõ hơn về các quy luật tự nhiên và ứng dụng của chúng trong cuộc sống hàng ngày.
- Kỹ năng lắng nghe và hoạt động nhóm; tự kiểm tra đánh giá
- Rèn kỹ năng khai thác tranh, khai thác vidieo cũng như các thông tin
Kỹ năng áp dụng kiến thức từ các môn Sinh học, Địa lý, Toán, Công nghệ và Giáo dục công dân giúp chúng ta giải thích nhiều hiện tượng vật lý và hóa học trong cuộc sống hàng ngày Việc liên kết các kiến thức này không chỉ nâng cao hiểu biết mà còn tạo ra khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn một cách hiệu quả.
3 Thái độ: Nghiêm túc, cẩn thận và an toàn trong tiến hành thực hành thí nghiệm, tích cực trong học tập, hợp tác nhóm; có ý thức tìm hiểu, nghiên cứu và giả thích các hiện tượng trong đời sống
4 Định hướng hình thành năng lực:Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học; thực hành hóa học; tự học; hợp tác nhóm; vận dụng kiến thức giải quyết vấn đề thông qua môn học; sáng tạo, năng lực định hướng nghề nghiệp
1 GV: Sách giáo khoa, sách tham khảo có liên quan đến chủ đề dạy học; máy tính, máy chiếu; máy ảnh, máy quay; phiếu học tập, giấy Ao, bút dạ Một số mẫu phân bón: Urê, phân lân, phân kali, phân vi lượng, phân NPK
2 HS: Nghiên cứu nội dung các bài học có liên quan; bút màu, giấy Ao hoặc A1; bảng phân công nhiệm vụ các thành viên trong nhóm, sổ theo dõi dự án; tranh ảnh sưu tầm có liên quan đến nội dung của dự án (các tài liệu, áp phích, tranh ảnh tuyên truyền, cổ động…) về phân bón hóa học và ảnh hưởng của nó đến môi trường xung quanh; sách giáo khoa Hóa học 11
III PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC
- Dạy học theo dự án, hợp tác nhóm nhỏ kết hợp với kĩ thuật sơ đồ tư duy
- Đàm thoại gợi mở; sử dụng phương tiện trực quan và thuyết trình
IV CHUỔI CÁC HOẠT ĐỘNG
Hoạt động 1: Khởi động: 5 phút
1) Gv chuyển giao nhiệm vụ:
Chia lớp thành bốn nhóm theo tổ, yêu cầu các nhóm bầu nhóm trưởng và phân công nhiệm vụ cụ thể cho các thành viên trong nhóm
HS đã xem một đoạn video giới thiệu về các hoạt động của người nông dân trong việc bón phân cho cây trồng, cùng với một số loại phân bón hóa học và các nhà máy sản xuất phân bón tại Việt Nam Nội dung video cung cấp cái nhìn tổng quan về quy trình bón phân và tầm quan trọng của phân bón trong nông nghiệp HS nhận xét rằng video đã thể hiện rõ sự cần thiết của phân bón hóa học trong việc nâng cao năng suất cây trồng, đồng thời cũng nhấn mạnh vai trò của các nhà máy sản xuất phân bón trong việc cung cấp nguồn nguyên liệu cho nông dân.
2) Hình thức hoạt động: HS hoạt động cá nhân; nhóm; chung cả lớp
3) HS nhận nhiệm vụ và thực hiện:
Học sinh sẽ quan sát video trên màn hình máy chiếu và kết hợp với sách giáo khoa để tự tạo ra các tình huống và câu hỏi mà mình đang thắc mắc.
Hoạt động nhóm: Tất cả HS trong nhóm chia sẽ ý kiến cá nhân, bổ sung, thống nhất, kết luận nội dung
Hoạt động chung cả lớp: GV mời một đại diện của nhóm trình bày kết quả của nhóm mình, các nhóm khác góp ý bổ sung
4) Dự kiến sản phẩm: Video giới thiệu về một số loại phân bón hóa học, người dân đang sử dụng phân bón hóa học cho rau quá dư thừa, và giới thiệu về một số nhà máy sản xuất phân bón ở Việt Nam
5) GV nhận xét và kết luận dựa trên sản phẩm của HS
Hoạt động 2: Hình thành kiến thức : 30 phút
GV đặt vấn đề về tầm quan trọng của các hợp chất nitơ và photpho trong thực tiễn, đặc biệt là trong lĩnh vực phân bón hóa học Các loại phân bón như phân đạm, phân lân, và phân kali, cùng với một số loại khác, đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển của cây trồng Chúng ta sẽ tiếp tục tìm hiểu về thành phần, tính chất và vai trò của các loại phân bón này đối với cây trồng.
1) GV chuyển giao nhiệm vụ:
Mỗi nhóm cần chuẩn bị nội dung theo sách giáo khoa bằng sơ đồ tư duy trên giấy A0, đồng thời tạo video hoặc hình ảnh minh họa để buổi báo cáo sản phẩm trở nên sinh động và phong phú hơn.
Mỗi nhóm sẽ cử một đại diện để báo cáo sản phẩm, trong khi một đại diện khác ghi chép thông tin vào phiếu học tập Đồng thời, các nhóm cần chuẩn bị kiến thức cần thiết để thảo luận khi các nhóm khác trình bày báo cáo.
Nhóm I: - Phân đạm: Đạm amoni, đạm nitrat, đạm ure
Nhóm II: - Phân lân: Sunpephotphat đơn, sunpephotphat kep, nung chảy Nhóm III: - Phân kali
Nhóm IV: - Phân hỗn hợp và phân phức hợp; - phân vi lượng
2) Hình thức hoạt động: Hoạt động cá nhân; nhóm; chung cả lớp
3) HS nhận nhiệm vụ và thực hiện: