NỘI DUNG
CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀ
1 Khái niệm giáo dục STEAM
Giáo dục STEAM là một phương pháp giảng dạy liên ngành kết hợp nghệ thuật với các môn STEM truyền thống như Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Phương pháp này nhấn mạnh việc học tập thực hành, khác biệt với cách giáo dục truyền thống dựa trên lý thuyết Xuất phát từ ý tưởng sáng tạo của Trường Thiết Kế Rhode Island (Mỹ), STEAM đã nhanh chóng được áp dụng rộng rãi bởi nhiều nhà giáo dục trên toàn Hoa Kỳ Đây là một cách tiếp cận giáo dục mới, trong đó Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Nghệ thuật và Toán học được tích hợp để hướng dẫn học sinh.
Có thểdiễn đạt STEAM một hình ảnh sau:
Quá trình học các môn khoa học tự nhiên cung cấp kiến thức cần thiết để phát triển kỹ năng kỹ thuật và thiết kế quy trình công nghệ Để cải tiến công nghệ hiện tại hoặc sáng tạo công nghệ mới, người học cần tiếp thu thêm kiến thức mới Sự tiến bộ không ngừng của khoa học, kỹ thuật và công nghệ luôn đòi hỏi vai trò sáng tạo và kết nối của toán học, tin học cùng với các giá trị nhân văn, với những yêu cầu cơ bản nhất định.
Dạy học tích hợp đòi hỏi sự kết nối và bổ trợ giữa các môn học để học sinh có thể áp dụng kiến thức vào việc giải quyết vấn đề hiệu quả Một chương trình học với nhiều môn và giáo viên khác nhau nhưng thiếu sự liên kết không thể được coi là giáo dục STEAM.
Giáo dục STEAM cần tập trung vào việc ứng dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn, thông qua các hoạt động thực hành nhằm tạo ra sản phẩm hoặc giải quyết những thách thức trong cuộc sống hàng ngày.
Kết nối trường học, cộng đồng với các tổ chức toàn cầu là cần thiết trong bối cảnh thế giới phẳng và cách mạng công nghệ 4.0 Giáo dục STEAM không chỉ tập trung vào các vấn đề địa phương mà còn liên kết với các thách thức toàn cầu như phát triển bền vững, biến đổi khí hậu và năng lượng tái tạo Ông Richard Sherwood, chủ tịch AEG, nhấn mạnh rằng chương trình giáo dục STEAM thành công trong việc truyền cảm hứng cho học sinh, giúp các em nhận ra tiềm năng của bản thân qua các hoạt động học tập thú vị Nội dung giáo dục STEAM không khác biệt nhiều so với chương trình truyền thống, nhưng khuyến khích học sinh tìm ra giải pháp thực tế cho những vấn đề hiện tại, như suy giảm nguồn nước và vấn đề y tế, từ đó rèn luyện tư duy sáng tạo và khả năng liên hệ với thực tế.
2 Các tiêu chí thểhiện tính ưu việtcủa bài học STEAM
2.1 Chủ đề bài học STEAM gắn liền với các vấn đề thực tiễn
Bài học STEAM khuyến khích học sinh giải quyết các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế và môi trường bằng cách tìm kiếm giải pháp thông qua việc nghiên cứu kiến thức liên môn Học sinh cần sử dụng sách giáo khoa, học liệu và thiết bị công nghệ để tổng hợp và vận dụng kiến thức đã học STEAM không chỉ đặt ra yêu cầu mà còn tạo cơ hội cho việc dạy học tích hợp, giúp hình thành những cá nhân có năng lực thực tiễn và tính sáng tạo cao Điều này đặc biệt quan trọng trong môi trường làm việc hiện đại, nơi mà các kỹ năng của thế kỷ XXI, đặc biệt là kỹ năng thực hành, ngày càng trở nên cần thiết để thích ứng với sự thay đổi liên tục.
2.2 Bài học STEAM đưa học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo, tìm tòi, khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm
Trong bài học STEAM, học sinh thực hiện các hoạt động học tập theo hướng mở, với các điều kiện cụ thể về phương tiện học tập Hoạt động học tập mang tính tự giác, hợp tác, và khuyến khích sự tự tin, mạnh dạn, giúp học sinh mở rộng hiểu biết về thế giới Học sinh tự học và chia sẻ thông tin để phát triển ý tưởng, thiết kế các hoạt động tìm tòi, khám phá phù hợp với các tình huống vấn đề Sản phẩm hay giải pháp do học sinh tạo ra cần có tính mới mẻ, cải tiến những điều cũ và mang lại giá trị tốt hơn so với những gì hiện có.
Giáo viên cần đặt ra các câu hỏi mở để kích thích trí tưởng tượng của học sinh, khuyến khích các em tự đặt câu hỏi và kiên nhẫn với những thắc mắc của mình Kết quả học tập đạt được phụ thuộc vào nỗ lực cá nhân và sự tương tác hiệu quả trong từng nhóm.
2.3 Bài học STEAM có nội dung được xây dựng chủ yếu từ các nội dung khoa học tự nhiên, khoa học xã hội, nhân văn, kĩ thuật, công nghệ và toán học mà học sinh đã và đang học
Các bài học STEAM cần phù hợp với trình độ kiến thức của học sinh và kết nối với vốn sống của các em để gợi mở nhiệm vụ mới Học sinh sẽ tìm kiếm kiến thức mới thông qua yêu cầu của nhiệm vụ học tập, và giáo viên sẽ hỗ trợ, hướng dẫn các em trong quá trình khám phá Cần tạo ra môi trường học liệu phong phú để học sinh tham gia vào các hoạt động STEAM, mà không nhất thiết phải có thiết bị hiện đại Ngoài máy tính và các thiết bị công nghệ, giáo viên nên khuyến khích sử dụng các vật liệu dễ tìm như chai lọ, vỏ hộp, ống hút và túi giấy trong giáo dục phổ thông.
Trong các bài học STEAM, việc tích hợp có mục đích nội dung từ các môn khoa học, công nghệ, toán và nghệ thuật là rất quan trọng Mỗi bài học cần xác định rõ lĩnh vực kiến thức nào (toán, lý, hóa, sinh) được huy động nhiều nhất để lựa chọn giáo viên phù hợp Giáo viên đầu mối sẽ lập kế hoạch hợp tác, giúp các giáo viên liên quan hiểu rõ nhiệm vụ và cách thức tích hợp các mục tiêu dạy học vào bài học Qua đó, học sinh sẽ nhận thức rằng khoa học, công nghệ, toán và nghệ thuật không phải là các môn học độc lập, mà chúng có sự liên kết chặt chẽ để giải quyết các vấn đề thực tiễn.
2.4 Bài học STEAM được đánh giá theo nhiều mục tiêu, cần tính đến có nhiều đáp án đúng và coi thất bại như là một sự cần thiết của quá trình học
Câu hỏi nghiên cứu có thể dẫn đến nhiều giả thuyết khoa học, trong khi một vấn đề cần giải quyết có thể có nhiều phương án, và việc lựa chọn phương án tối ưu là rất quan trọng Các bài học STEAM không chỉ giới hạn ở một kết quả đúng, điều này nhấn mạnh vai trò thiết yếu của năng lực giải quyết vấn đề và sự sáng tạo trong giáo dục STEAM.
Hãy khuyến khích học sinh quan sát và thực hiện các thí nghiệm khoa học, đồng thời đặt câu hỏi để các em tự nhận ra những thay đổi và hiện tượng qua giác quan STEAM đại diện cho sự chuyển đổi từ giáo dục truyền thống sang phương pháp giáo dục hiện đại, trong đó cả quá trình học và kết quả học đều được coi trọng Bên cạnh các yêu cầu về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, bài học STEAM cần được đánh giá dựa trên sự sẵn sàng, ý thức tham gia, tinh thần cộng tác và các kỹ năng thiết yếu cho học sinh thế kỷ XXI như kỹ năng giải quyết vấn đề, giao tiếp, tư duy phản biện, hợp tác và tư duy biện chứng, cũng như khả năng đưa ra giải pháp hướng nghiệp.
3 Các hình thứctổchức dạyhọc tiếpcận giáo dục STEAM
3.1 Tiến trình bài học STEAM theo quy trình kĩ thuật
Bài học STEAM theo quy trình kĩthuật có thểgồm 5 hoạt động:
Trong các bài học STEAM, học sinh được giao nhiệm vụ thực tiễn để giải quyết tình huống hoặc cải tiến ứng dụng kỹ thuật, liên quan đến kiến thức cần dạy và các vấn đề xã hội, kinh tế, môi trường Những vấn đề này thường gắn liền với cá nhân học sinh, bối cảnh địa phương hoặc các vấn đề nổi bật, thời sự, tạo sự thú vị và hấp dẫn để khuyến khích học sinh chủ động tìm kiếm giải pháp Khi giải quyết các vấn đề STEAM, học sinh có thể áp dụng kiến thức vào cuộc sống hàng ngày, hỗ trợ cho các hoạt động vui chơi và giải trí.
CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
II.1 Thựctrạng giáo dục STEM/STEAM trên thếgiới và ởViệt Nam
Giáo dục STEM/STEAM được coi là rất quan trọng trên toàn cầu, với sự nhấn mạnh từ các nhà lãnh đạo và các nhà khoa học Tổng thống Barack Obama đã nhấn mạnh tầm quan trọng của một phương pháp tiếp cận toàn diện cho khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học tại Hội chợ Khoa học Nhà Trắng vào tháng 4 năm 2013, nhấn mạnh rằng việc đào tạo đội ngũ giáo viên mới trong các lĩnh vực này là ưu tiên hàng đầu Ông cũng kêu gọi sự tôn trọng cao hơn đối với các giáo viên, những người đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển giáo dục STEM/STEAM.
Giáo dục STEM/STEAM, theo giáo sư Chu, là một phương pháp học tập giúp phát triển khả năng tự học và tư duy logic Việc học STEM/STEAM không chỉ trang bị cho cá nhân kiến thức sâu rộng mà còn mang lại sự tự tin để khám phá các lĩnh vực mới Quan trọng hơn, giáo dục STEM khuyến khích mọi người không từ bỏ cơ hội chỉ vì thiếu kiến thức, khẳng định rằng tự học là yếu tố then chốt trong quá trình phát triển bản thân.
Vào tháng 11 năm 2016, Giáo sư Dan Shechtman, người đoạt giải Nobel về hóa học và khoa học vật liệu, nhấn mạnh rằng Israel cần nỗ lực hơn nữa trong việc thúc đẩy nghiên cứu khoa học để duy trì công nghệ Ông cho rằng chính phủ nên khuyến khích nghiên cứu khoa học và kỹ thuật từ khi còn trẻ Tương tự, vào tháng 9 năm 2013, Thủ tướng Malaysia Datuk Seri Najib Razak cho biết Malaysia đặt mục tiêu có 60% trẻ em và thanh thiếu niên tham gia chương trình giáo dục về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) nhằm xây dựng một tương lai tươi sáng hơn cho đất nước.
Giáo dục STEM/STEAM đã được triển khai rộng rãi tại nhiều quốc gia, đặc biệt là ở các nước công nghiệp phát triển như Mỹ, Úc, Phần Lan, Canada, Nhật Bản và Hàn Quốc Điều này cho thấy giáo dục STEM/STEAM đang trở thành một xu hướng toàn cầu và phát triển mạnh mẽ Tại Canada, những người lao động nhập cư có kỹ năng STEM được hưởng các phúc lợi xã hội tốt hơn so với lao động bản địa.
Giáo dục STEM/STEAM tại Việt Nam không giống như ở các nước phát triển như Mỹ, mà được khởi nguồn từ các cuộc thi Robot cho học sinh từ cấp tiểu học đến trung học, do các công ty công nghệ trong nước phối hợp với các tổ chức quốc tế tổ chức.
Cuộc thi Robotics make X 2019 của Công ty CP Robot Công Nghệ Cao STEAM Việt Nam, cùng với các cuộc thi robocon từ các hãng như Lego và các tổ chức trong nước, đã thúc đẩy sự phát triển của giáo dục STEM/STEAM Từ đó, giáo dục STEM/STEAM đã lan tỏa với nhiều hình thức và phương pháp thực hiện đa dạng, cùng với sự hỗ trợ từ nhiều tổ chức khác nhau.
Giáo dục STEM/STEAM tại các trường phổ thông Việt Nam đã đạt được những kết quả ban đầu tích cực, tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai rộng rãi và hiệu quả hơn Dưới sự chỉ đạo của Bộ GD-ĐT, nhiều trường đã áp dụng dạy học STEM/STEAM qua các hình thức như tăng cường tích hợp, trải nghiệm và vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn Tuy nhiên, theo khảo sát tại huyện Nghi Lộc, các hoạt động này vẫn còn hạn chế, chưa trở thành thói quen thường xuyên của giáo viên và học sinh Việc triển khai giáo dục STEAM vẫn gặp nhiều khó khăn và bất cập Để hiểu rõ hơn về thực trạng dạy học STEAM trong môn Hóa học ở trường THPT, tôi đã tiến hành khảo sát ý kiến của giáo viên và học sinh nhằm thu thập thông tin và phân tích những thuận lợi cũng như khó khăn trong quá trình dạy học.
Khảo sát nhằm tìm hiểu nhận thức và hiểu biết của giáo viên về quá trình tổ chức dạy học STEAM trong môn Hóa học tại các trường THPT Đối tượng khảo sát bao gồm 30 giáo viên giảng dạy các bộ môn Khoa học Tự nhiên, Toán và Công nghệ.
3 trường THPT trong huyện Nghi Lộc: Trường THPT Nghi Lộc 2, THPT Nghi Lộc 5, THPT Nguyễn Duy Trinh và 120 HS trường THPT Nghi Lộc 2.
Thời gian khảo sát: Từ tháng 9/2019 đến tháng 11/2020.
Phiếukhảo sát GV và HS (có trong Phụlục kèm theo).
Sau khi thu thập, phân tích, tổng hợp qua các phiếu điều tra, kết quả cho thấynhư sau:
1.1 Hiểubiếtcủa GV trong dạyhọc STEAM
Hình 1 Biểu đồthống kê sựhiểubiết,nhận thứccủa GV vềdạyhọc theo định hướng STEAM
1.2 Mứcđộcần thiếtdạy học Hóa học theo địnhhướng giáo dục STEAM
Hình 2 Biểu đồthống kê sựcầnthiết dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEAM
1.3 Mức độ thường xuyên đưa STEAM vào dạy học Hóa Học
Hình 3 Biểu đồthống kê vềmứcđộthường xuyên đưa STEAM vào dạyhọc
1.4 Thống kê sựhứng thú của HS khi tham gia hoạtđộng STEAM
Hình 4 Biểu đồthống kê vềsựhứng thú tham gia hoạtđộng STEAM của HS
1.5 Thống kê số HS được học Hóa học theo định hướng giáo dục STEAM
Hình 5 Biểuđồ thống kê sốlượng HS đã đượchọc các chủ đề môn Hóa học heo địnhhướng giáo dục STEAM
Qua khảo sát với giáo viên (GV) và học sinh (HS), chúng tôi nhận thấy rằng hầu hết các GV đều nhận thức được tầm quan trọng của việc dạy học môn Hóa học theo định hướng STEAM Tuy nhiên, thách thức lớn vẫn là cách triển khai và tổ chức dạy học STEAM một cách hiệu quả trong điều kiện trường phổ thông Mặc dù một số GV đã bắt đầu thực hiện, nhưng họ vẫn còn gặp khó khăn và hạn chế Nhiều GV cho biết rằng trong quá trình dạy Hóa học, họ chủ yếu tập trung vào việc truyền thụ kiến thức mà chưa chú trọng đến việc trang bị cho HS kiến thức liên môn theo định hướng STEAM Đối với HS, việc tích hợp STEAM vào dạy học là rất cần thiết vì nó mang lại nhiều lợi ích lớn cho giáo dục, góp phần thực hiện các mục tiêu phát triển năng lực cốt lõi trong giáo dục phổ thông.
HS và năng lực đặc thù của môn học không chỉ ảnh hưởng tích cực đến thái độ và tâm lý người dạy, mà còn khơi dậy sự hứng thú, niềm đam mê và yêu thích khoa học ở các em học sinh.
II.2 Nguyên nhân và khó khăn của thực trạng dạy học theo định hướng STEAM trong nhà trường
Phương pháp giáo dục STEM/STEAM đang thu hút sự chú ý của các nhà lãnh đạo và được công nhận về vai trò quan trọng trong cải cách giáo dục Học sinh cũng thể hiện sự đón nhận nhiệt tình đối với phương pháp này Bên cạnh đó, chương trình giáo dục phổ thông mới đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai giáo dục STEM/STEAM Tuy nhiên, việc thực hiện dạy học theo định hướng STEAM trong các trường học hiện nay vẫn gặp nhiều khó khăn và rào cản.
Vấn đề lớn nhất hiện nay trong giáo dục là thi cử, chủ yếu tập trung vào lý thuyết và giải bài tập, trong khi STEAM lại chú trọng vào sản phẩm thực tế Học sinh thường e ngại dành thời gian cho STEAM do áp lực thành tích và tâm lý từ phụ huynh, dẫn đến việc chỉ tìm hiểu các phương pháp giải bài tập để đạt kết quả cao nhất Do đó, giáo viên cũng không dành thời gian để xây dựng bài giảng theo hình thức STEAM.
Trong khung chương trình hiện tại, giáo viên gặp khó khăn trong việc tổ chức nội dung và chủ đề sao cho vừa đáp ứng yêu cầu chương trình vừa phát huy tính sáng tạo của học sinh Do đó, khi triển khai chương trình giáo dục phổ thông mới, cần có hướng dẫn rõ ràng về các chủ đề STEM/STEAM trong các môn học để hỗ trợ giáo viên trong việc tổ chức dạy học hiệu quả.
Tâm lý ngại tìm hiểu và sáng tạo, cùng với trình độ giáo viên chưa đáp ứng yêu cầu, là những rào cản lớn trong việc triển khai giáo dục STEM/STEAM Phần lớn giáo viên chưa có nhận thức đầy đủ về giáo dục STEM/STEAM và thường có những suy nghĩ xa vời, khó thực hiện Đặc biệt, giáo viên THPT thường được đào tạo theo chuyên môn đơn lẻ, dẫn đến khó khăn trong việc dạy học liên ngành Hơn nữa, sự ngại ngần trong việc học hỏi và chia sẻ với đồng nghiệp cũng khiến cho sự phối hợp giữa các giáo viên chưa được tối ưu.
GV các bộ môn trong dạyhọc STEM/ STEAM
Nhiều giáo viên vẫn nghĩ rằng dạy học STEAM chỉ có thể thực hiện với cơ sở vật chất và thiết bị hiện đại, điều này khiến cho việc áp dụng trong trường học trở nên khó khăn do chi phí cao Tuy nhiên, cần nhận thức rằng STEAM không chỉ gói gọn trong việc sử dụng robot mà còn là sự kết hợp giữa các môn học để khám phá nguyên lý của sản phẩm và giải quyết vấn đề thực tiễn Trong giáo dục phổ thông, bên cạnh việc sử dụng máy tính và thiết bị hiện đại, giáo viên nên chú trọng đến việc sử dụng các vật liệu tái chế như chai lọ, vỏ hộp, ống hút và túi giấy để tạo ra các sản phẩm thiết thực, từ đó giúp học sinh hiểu rõ hơn về STEAM.
THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEAM TRONG DẠY HỌC PHẦN HÓA HỌC HỮU CƠ THPT
III.1 Phân tích đặc điểm nội dung phần hóa học hữu cơ chương trình THPT dưới góc độ STEAM
Phần hóa học hữu cơ trong chương trình THPT cung cấp kiến thức cơ bản về hợp chất hữu cơ như hiđrocacbon và các dẫn xuất của chúng (dẫn xuất halogen, ancol, phenol, anđêhit, xeton, amin, axit, este, hợp chất tạp chức, polime) Học sinh sẽ tìm hiểu khái niệm, cấu trúc và tính chất của các hợp chất này, từ đó nhận biết ứng dụng của chúng trong đời sống Hợp chất hữu cơ đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực, như nguyên liệu và nhiên liệu cho ngành công nghiệp, y học, cũng như trong những sản phẩm thường gặp hàng ngày.
Ancol, đặc biệt là etanol, có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực như sản xuất đồ uống, nhiên liệu, mỹ phẩm và nguyên liệu công nghiệp Etanol không chỉ được sử dụng để sản xuất các hợp chất như axit axetic mà còn là dung môi trong dược phẩm và nước hoa Đối với các loại rượu uống và đồ uống có chứa etanol, nguyên liệu chính thường là các sản phẩm nông nghiệp như gạo, ngô, sắn và quả nho thông qua quá trình lên men.
Các hợp chất axit cacboxylic đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp Chẳng hạn, axit axetic, thành phần chính của giấm ăn, được sử dụng phổ biến trong đời sống hàng ngày Ngoài ra, axit citric có trong quả chanh và quất, cũng như axit lactic có trong sữa chua, đều mang lại nhiều lợi ích nhờ vào các đặc tính riêng biệt của chúng Việc hiểu rõ các hợp chất này giúp chúng ta nhận biết được tác dụng của chúng trong cuộc sống.
Khi nghiên cứu về hợp chất amin, học sinh sẽ hiểu được nguyên nhân gây ra mùi tanh của cá trong cuộc sống hàng ngày Để khử mùi tanh này, cần áp dụng các phương pháp xử lý hiệu quả Ngoài ra, việc nhận biết nicotin - một chất độc có trong thuốc lá - cũng rất quan trọng để nâng cao ý thức về sức khỏe.
Kiến thức hóa học hữu cơ trong chương trình THPT hiện nay không chỉ gần gũi mà còn có nhiều ứng dụng thiết thực trong đời sống và công nghiệp Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai dạy học theo định hướng STEAM, giúp học sinh phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề.
III.2 Đề xuất một số chủ đề dạy học STEAM phần hóa học hữu cơ THPT
Dựa vào nhu cầu thực tiễn trong cuộc sống, học sinh cần khám phá và kết hợp với nội dung kiến thức chương trình SGK hóa học 11 và 12 về hóa hữu cơ, giáo viên có thể xây dựng nhiều chủ đề dạy học STEAM Từ những vấn đề cơ sở lý luận và thực tiễn đã tìm hiểu, tôi xin đề xuất một số chủ đề STEAM có thể triển khai trong phần hóa học hữu cơ Việc thực hiện dạy học này không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn phát triển kỹ năng tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề.
STEAM, giáo viên có thểlựachọnchủđề STEAM phù hợpvới điềukiệnthực tiễndạy họccủa nhà trường hay trình độ củahọc sinh
TT Chủđề thựctiễn Kiếnthức,kỹ năng môn Hóa học có liên quan
1 Nướcrửa tay đề phòng dịchbệnh Bài 40 Ancol (hóa học 11)
2 Ly rượu mừng tết Bài 5 Glucozơ (hóa học 12)
3 Sản xuất giấm ăn từ một số loại quảtự nhiên nhưchuối, dứa, táo
Bài 45 Axitcacboxylic (hóa học 11).Chương 2 Cacbohiđrat(hóahọc 12)
4 Làm sữa chua Bài 45 Axitcacboxylic (hóa học 11).
5 Tạo ra những quả bóng trứng nhảy Bài 45 Axitcacboxylic (hóa học 11)
6 Ca-no phảnlực Bài 45 Axitcacboxylic (hóa học 11)
7 Mô hình núi lửa Bài 45 Axitcacboxylic (hóa học 11)
8 Đèn dung nham Bài 2 Chất béo (hóa 12)
9 Tự tay làm xà phòng từ các loại dầuthực vật Chương 1.Este - Lipit (hóa học 12)
10 Nước tẩy rửa nhà bếp sạch, an toàn
Chương 1.Este - Lipit (hóa học 12)
11 Phòng chống tác hại khói thuốc lá
12 Làm bè, áo phao từ các phế liệu
(rác thải nhựa) sử dụng trong mùa mưalũ
Chương 4 Polime và vật liệu polime (hóa học 12)
III.3 Thiết kế một số chủ đề giáo dục STEAM trong dạy học phần hóa học hữu cơ THPT
Trong 12 chủ đề mà tôi đã đề xuất để dạy học một số bài học Hóa học thuộc chương trình THPT hiện hành theo phương thức STEAM như đã giới thiệu trên đây, trong quá trình tổ chức dạy học, chúng tôi đã tổ chức cho HS thựchiện thông qua nhiều hình thức như lồng ghép dạy học chủ đề STEAM vào mộtsốtiếthọc trên lớp,dạyhọc dự án, các hoạt độngtrảinghiệm nhưhoạt động ngoại khóa, giao nhiệm vụ về nhà cho HS dưới sự hướng dẫn của GV Trong SKKN này, tôi lựachọngiớithiệu và xin được trình bày cụthể quá trình tổchức dạyhọc 5 chủ đề STEAM sau:
Chủđề 1 Phòng chống tác hạicủa thuốc lá
Chủđề 2 Chếtạo bè, áo phao từ các phếliệu (rác thải nhựa)sửdụng trong mùa mưalũ (phụlục )
Chủđề 3 Nướctẩyrửa nhà bếpsạch, an toàn (phụlục )
Chủđề 4 Đèn dung nham (phụlục )
Chủđề 5 Mô hình núi lửa (phụlục )
Các chủ đề giáo dục STEAM được tổ chức dạy học dựa trên quy trình thiết kếkỹthuật.
Chủđề 1 Phòng chống tác hạicủa thuốc lá
Hút thuốc lá gây ra nhiều nguy cơ độc hại cho sức khỏe con người, với khói thuốc chứa nhiều chất gây nghiện và ung thư, đặc biệt là nicotine Theo Tổ chức Y tế thế giới, hàng năm có khoảng 7 triệu người tử vong do các căn bệnh liên quan đến thuốc lá, cùng với 600.000 người chết do phơi nhiễm thụ động với khói thuốc Điều này cho thấy cả hút thuốc trực tiếp và thụ động đều có thể gây tử vong Mặc dù vậy, tỷ lệ người hút thuốc vẫn cao, đặc biệt ở các nước đang phát triển như Việt Nam.
Việt Nam hiện đang xếp hạng trong top 15 quốc gia có tỷ lệ người hút thuốc lá cao nhất thế giới Theo ước tính, trong số những người từ 15 tuổi trở lên, trung bình cứ 2 nam giới thì có 1 người hút thuốc Đặc biệt, đáng buồn là phần lớn người hút thuốc bắt đầu thói quen này từ khi còn rất trẻ, với khoảng 56% người hút thuốc ở Việt Nam bắt đầu trước 20 tuổi.
Nhiều nguyên nhân dẫn đến tình trạng hiểu biết hạn chế về tác hại của khói thuốc lá, chủ yếu là do thiếu kiến thức đầy đủ và các biện pháp tuyên truyền giáo dục hiệu quả Điều này dẫn đến sự thiếu nhận thức về tác động tiêu cực của thuốc lá đối với sức khỏe con người.
Do đó,tuyên truyền và phòng chống tác hại của khói thuốc lá là một việc làm rất cầnthiết. Địa điểm tổ chức : Lớphọc và phòng thí nghiệm
Thời gian thực hiện: 4 tiết
Môn học phụ trách chính : môn hóa học.
HS tìm hiểu về amin, bao gồm khái niệm, phân loại, danh pháp, tính chất vật lý, cấu tạo và tính chất hóa học Đặc biệt, HS sẽ tập trung vào amin nicotin, một hợp chất quan trọng trong nhiều lĩnh vực.
- HS hiểuđược tính độchạicủa khói thuốc lá đốivới sứckhỏe con người.
- Phân tích được thành phần hóa học, chất độc, chất gây nghiện có trong khói thuốc lá
- Đềxuất ra phương án phòng chống tác hạicủathuốc lá.
- Phân tích đượcđặc tính hấp phụ và lọc khí độccủa than hoạt tính
- Vận dụng kiến thức động lực học chất khí, mạch điện một chiều, tính chấtkhửđộc của than hoạt tính đểchế tạo ra dụngcụ hút và lọc khói thuốc lá
- Tiến hành được thí nghiệmchất độc trong khói thuốc lá
- Thiếtkế,thửnghiệm, cải tiếndụngcụ máy hút, lọc khói thuốc lá
- Làm việc nhóm, thuyết trình, lắng nghe, phản biện,bảo vệ chính kiến
- Có ý thứcbảo vệ,chăm sóc sứckhỏecủa bản thân, gia đình và xã hội
- Chịu trách nhiệm về lời nói, hành vi của bản thân trong quá trình thí nghiệm, báo cáo kếtquả
- Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạtđộnghọc.
- Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp.
- Năng lực giải quyếtvấn đề và sáng tạo khi khảo sát ; chếtạothiết bị hút lọc khói thuốc lá một cách sáng tạo.
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: thốngnhất bản thiết kế và phân công thực hiệntừngphần nhiệmvụ cụthể.
Học sinh phát triển năng lực tự chủ và tự học thông qua việc tự nghiên cứu kiến thức nền và vận dụng kiến thức đó để thiết kế và chế tạo thiết bị hút lọc khói thuốc lá một cách sáng tạo.
- Năng lực tìm hiểutự nhiên và xã hội, công nghệ, tin học,thẩmmĩ.
Nănglực chuyên môn Hóa học:
- Năng lựcvậndụngkiến thức hóa học vào thựctiễn cuộcsống.
- Năng lựcgiảiquyếtvấn 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 kếtluận;xử lý thông tin liên quan đến TN
- Năng lựcsửdụng ngôn ngữ hoá học
Vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn là rất quan trọng, đặc biệt trong việc phân tích thành phần hóa học, chất độc và chất gây nghiện có trong khói thuốc lá Bằng cách áp dụng tính khử độc của than hoạt tính cùng với kiến thức vật lý, chúng ta có thể thiết kế thiết bị hút và lọc khói thuốc lá hiệu quả.
- Mô tảđược cấutạo,chức năng các bộphận thiếtbị hút, lọc khói thuốc lá
- Sử dụng Internet để tìm hiểu kiến thức Sử dụng tốt các công cụ, thiết bị trong quá trình triển khai tạosảnphẩm (dao, keó, thước, các loại keo dán….)
- Lậpđược quy trình thực hiện, chế tạo được thiết bị hút, lọc khói thuốc
- Thực hành nối dây điện trong mạch điệncủa thiếtbị hút, lọc khói thuốc lá
- Đo kích thướcvậtliệu phù hợp vớibản vẽ, hình khối trụ.
- Thiết kếđượcsản phẩmvận hành tốt, vừa có tính thẩm mĩ
- Hiểu biết tác hại của khói thuốc lá, từ đó biết cách phòng chống khói thuốc lá, bảo vệsứckhỏebản thân, gia đình và xã hội
- Các thiết bịdạy học:giấy A0, mẫubản kếhoạch, …
- Nguyên vậtliệu và dụngcụthửnghiệm tính độc hạicủa khói thuốc lá:
1 vỏ chai nhựa; 1,2 lít nước, 1 điếu thuốc, khẩu trang y tế than hoạt tính, máy lửa, súng bắn keo và keo silicon, hàn chì…
Phiếuhọc tập,phiếuđánh giá, phiếuhướngdẫn thí nghiệm.
- Video cho thấy tác hạicủa khói thuốc lá
Hoạt động 1: Xác định vấn đề
Xác định yêu cầu chế tạo thiết bị phòng chống khói thuốc lá (45 phút)
- HS phân tích tình huống,nhậnbiết tính thựctiễn và cấp thiếtcủachủ đề.
- HS làm được thí nghiệm , và thấy được tác hạicủa khói thuốc lá
-Thảo luận thành viên trong nhóm để cùng xác định nhiệm vụ thực hiện chếtạodụngcụ hút, lọc khói thuốc lá với các yêu cầu sau:
(1) Dụng cụ hút, lọc khói thuốc lá được chế tạo từ các nguyên liệu dễ tìm kiếm, chi phí hợp lí
(3) Có đủ thông tin về các thông số kĩ thuật như: loại vật liệu, kích thước
(4) Khảnăngứng dụngthựctế cao, có thể hút đượctốt khói thuốc.
- HS phân tích tình huống,đềxuất các ý tưởngđểgiải quyếtvấn đề.
-Dưới sự hướng dẫn của GV, HS làm thí nghiệm chứng minh tác hại của khói thuốc lá.
- Gv tổng hợp và giới thiệu cụ thể nhiệm vụ dự án là chế tạo thiết bị hút, lọc khói thuốc lá
- GV thông báo, phân tích và thống nhất với HS các tiêu chí đánh giá sản phẩm sau khi hoàn thành
- HS đềxuất và thốngnhất với GV vềtiến trình dự án
- GV giao nhiệmvụ cho các nhóm tìm hiểukiếnthức, kĩ năng liên quan và khảo sát vấn đềtrước khi lậpbảnthiết kếsảnphẩm.
C Dựkiến sảnphẩmđáp ứng yêu cầucầnđạtđược:
- Thựchiện thành công thí nghiệm tác hạicủa khói thuốc lá
-Một bản ghi chép xác định nhiệm vụ phải làm của từng nhóm: Chế tạo thiếtbị hút, lọc khói thuốc lá.
-Mộtbản phân công nhiệmvụcủa các thành viên trong nhóm
-Kế hoạch thực hiện dự án với các mốc thời gian và nhiệm vụ rõ ràng cho từng thành viên và cả nhóm.
Hoạtđộng GV Hoạt động HS Công cụhỗ trợ chứcTổ nhóm
Chia nhóm HS - Di chuyển vào nhóm.
- Bầu chọn nhóm trưởng, thư kí
GV cho HS xem một đoạn video: “Hút thuốc lá – Chưa thấy quan tài chưa đổ lệ VTV24”
Phân tích tình huống, đề xuất ý tưởng quyết giải vấn đề và xác
Gợi ý cho HS phân tích tình huống bằng câu hỏi:
Hậu quả của việc hút thuốc lá được thể hiện rõ qua đoạn video, cho thấy tác động tiêu cực không chỉ đến những người trực tiếp hút thuốc mà còn ảnh hưởng đến cả những người xung quanh.
Nghe và phân tích tình huống GV đưa ra lá thụ động Các em có hiểu thế nào là hút thuốc lá thụ động không?
Hút thuốc lá thụ động là hành động hít phải khói thuốc lá từ người khác hoặc hơi thở của người vừa mới hút thuốc Việc này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe của người hút thuốc thụ động mà còn tiềm ẩn nhiều nguy cơ mắc các bệnh liên quan đến thuốc lá.
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Mục đích chính của thực nghiệm sư phạm là kiểm tra và xác nhận tính đúng đắn của giả thuyết đã được đưa ra, đồng thời đánh giá hiệu quả của việc áp dụng phương pháp dạy học STEAM.
Chúng tôi đã chọn 2 khối 11, 12 để tiến hành thực nghiệm sư phạm với 2 lớpđối chứng 11A6, 12A2, 12A3 với 2 lớp thực nghiệm 11A5, 12A1, 12A4 có trình độ họclựctương đương nhau.
Sau khi hoàn thành các tiết dạy tại các lớp thực nghiệm và lớp đối chứng, chúng tôi tiến hành kiểm tra kết quả thực nghiệm nhằm xác định hiệu quả và tính khả thi của phương án đã áp dụng.
Việc kiểm tra và đánh giá năng lực, thái độ, và hứng thú của học sinh lớp thực nghiệm thông qua tinh thần học tập trên lớp và sản phẩm học tập cho thấy rằng phương pháp dạy học STEAM đã kích thích động cơ học tập của học sinh Các em thể hiện sự hào hứng và sôi nổi trong quá trình học, đồng thời nâng cao khả năng tự học, biến thầy giáo thành người hướng dẫn trong quá trình tự đào tạo Phương pháp này cũng tạo điều kiện cho những học sinh yếu kém có cơ hội học hỏi nhiều hơn và nỗ lực vươn lên trong học tập.
Trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ dạy học STEAM, học sinh cần liên kết chặt chẽ giữa kiến thức lý thuyết và kỹ năng thực hành, giúp các em nhận thức rõ ràng hơn về ý nghĩa của môn học Việc giải quyết các nhiệm vụ này không chỉ phát huy tính tự lực và trách nhiệm mà còn khuyến khích sự sáng tạo, rèn luyện các kỹ năng mềm cần thiết cho cuộc sống và nghề nghiệp tương lai, như khả năng thích nghi, giao tiếp xã hội và lãnh đạo Ngược lại, lớp đối chứng thường gặp khó khăn trong việc tiếp thu kiến thức, dẫn đến tâm lý chán nản và thiếu hứng thú với môn hóa học Kết quả học tập của học sinh được đánh giá qua các bài kiểm tra, trong đó lớp Thực nghiệm cho thấy sự tiến bộ hơn so với lớp Đối chứng.
Giỏi Khá Tb Yếu Kém
Giỏi Khá Tb Yếu Kém Lớp Tổng số SL TL
Giỏi Khá Tb Yếu Kém
Lớp Tổng số SL TL
Qua phân tích số liệu, chúng tôi nhận thấy rằng kết quả học tập của các lớp thực nghiệm vượt trội so với các lớp đối chứng Các lớp thực nghiệm đã tạo điều kiện cho học sinh tiếp thu kiến thức một cách chủ động, từ đó nâng cao khả năng tư duy và nhận thức, giúp các em nắm vững kiến thức bài học và cải thiện kết quả học tập.
PHẦN III KẾT LUẬN CHUNG
Với mong muốn mang lại giá trị tốt đẹp nhất cho học sinh, tôi luôn tìm tòi và nghiên cứu các phương pháp dạy học hiệu quả Tôi lựa chọn áp dụng những phương pháp này vào bài giảng của mình, nhằm tạo ra những ấn tượng tích cực và giá trị thực sự cho người học.
Việc áp dụng phương pháp dạy học STEAM trong giảng dạy hóa học hữu cơ là một quá trình nghiên cứu nghiêm túc, kết hợp lý luận và thực tiễn Qua đó, giáo viên có thể sáng tạo và linh hoạt áp dụng các kế hoạch dạy học STEAM vào từng bài học, nhằm nâng cao hiệu quả giáo dục.
Bài viết này trình bày các cơ sở lý luận cơ bản về giáo dục STEM/STEAM, bao gồm cách xây dựng và tổ chức các chủ đề STEM/STEAM trong dạy học tại trường trung học phổ thông.
Việc áp dụng phương pháp dạy học STEAM trong giảng dạy môn Hóa đã tạo ra sự thay đổi tích cực trong cách học và tư duy của học sinh Các em được đặt vào bối cảnh thực tiễn để giải quyết vấn đề, từ đó cần vận dụng kiến thức khoa học và tìm mối liên hệ giữa lý thuyết và thực hành Phương pháp dạy học dự án và tình huống thực tế giúp học sinh nhận thấy sự gắn kết giữa lý thuyết khoa học với cuộc sống, tạo ra môi trường học tập sinh động và cởi mở STEAM mang đến sự mới mẻ và thú vị trong giảng dạy, kích thích sự sáng tạo và cho phép học sinh ứng dụng những nguyên lý đã học vào sản phẩm thực tế, giúp kiến thức trở nên bền vững và có ý nghĩa hơn Học sinh có cơ hội thể hiện suy nghĩ và sự tưởng tượng phong phú của mình.
Sau khi thực hiện đề tài, nhiều sản phẩm sáng tạo đã được học sinh chế tạo để đáp ứng những nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống Những hoạt động này không chỉ bồi dưỡng ý thức tự học và tìm tòi sáng chế cho các em, mà còn góp phần vào mục tiêu quan trọng của giáo dục hiện nay Qua đề tài, các em cũng nâng cao nhận thức về các vấn đề xã hội như môi trường và sức khỏe.
Học sinh theo phương pháp STEM/STEAM có nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm kiến thức vững chắc về khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học Phương pháp này giúp phát triển khả năng sáng tạo, tư duy logic và nâng cao hiệu suất học tập, làm việc Đồng thời, học sinh cũng có cơ hội phát triển các kỹ năng mềm một cách toàn diện mà không cảm thấy nặng nề hay quá tải.
Việc áp dụng phương pháp dạy học STEAM trong giảng dạy, đặc biệt là môn hóa, là một hướng đi cần thiết và đúng đắn trong bối cảnh giáo dục hiện nay Phương pháp này không chỉ phù hợp với xu thế toàn cầu hóa và hội nhập, mà còn đáp ứng yêu cầu phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao Dạy học STEAM giúp học sinh phát triển các kỹ năng thế kỷ XXI, bao gồm khả năng phát hiện và giải quyết vấn đề một cách sáng tạo và hiệu quả Mục tiêu của giáo dục STEAM tương đồng với chương trình giáo dục phổ thông mới, do đó, đội ngũ giáo viên và nhà trường cần chủ động nghiên cứu và áp dụng sáng tạo trong các phương pháp dạy học khác nhau.
Chủ đề STEAM có thể được khai thác hiệu quả trong phân môn hóa vô cơ, bao gồm các nội dung như oxi, nhóm halogen, sự điện li, cacbon và các hợp chất của cacbon Việc áp dụng STEAM không chỉ giúp dạy học các bài học trong chương trình Hóa học THPT một cách sinh động mà còn có thể tạo ra các tổ hợp STEAM với phạm vi kiến thức rộng, từ đó liên kết các đơn vị kiến thức trong chương trình học.
Ngoài việc tổ chức giáo dục STEAM trong dạy học, hình thức trải nghiệm STEAM qua câu lạc bộ cũng rất hiệu quả Trong hoạt động này, học sinh khám phá các thí nghiệm và ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn, từ đó thu hút sự quan tâm của xã hội đối với giáo dục STEAM Trải nghiệm STEAM có thể được thực hiện thông qua sự hợp tác giữa trường phổ thông và các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, kết hợp thực tiễn phổ thông với cơ sở vật chất của giáo dục đại học Việc tổ chức câu lạc bộ STEAM gắn với các vấn đề xã hội như ô nhiễm môi trường, thiên tai, và sử dụng nguồn năng lượng tái tạo, cũng như phát triển năng lực nghề nghiệp cho học sinh trong các ngành như kỹ thuật môi trường, năng lượng, và kỹ thuật xây dựng, giúp học sinh nâng cao trình độ, triển khai các dự án nghiên cứu và tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM.
2 Mộtsốkiến nghị và đềxuất Để thúc đẩy giáo dục STEAM trong nhà trường phổ thông đáp ứng chương trình giáo dụcphổ thông mới, tôi có mộtsốkiến nghị và đề xuấtnhư sau: Đối vớiBộ GD-ĐT,SởGD-ĐT:
