Sáng kiến kinh nghiệm Thiết kế một số chủ đề dạy học STEM trong chương Este - Lipit (SGK Hóa học lớp 12 THPT)

 MỤC LỤC 
 Nội dung Trang 
A. ĐẶT VẤN ĐỀ 1 
B. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 
Chương 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 3 
 1. Cơ sở lí luận 3 
 2. Cơ sở thực tiễn 5 
Chương 2. THIẾT KẾ MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC THEO ĐỊNH 
HƯỚNG GIÁO DỤC STEM 5 
 1. Nội dung tiến hành trong dạy học STEM 7 
 2. Một số chủ đề dạy học STEM trong chương 1 hóa học lớp 12 THPT 
 2.1. Giáo án dạy học STEM: Điều chế xà phòng organic từ chất béo 8 
 2.2. Giáo án dạy học STEM: Thiết kế chế độ ăn lành mạnh dành cho học 10 
sinh trường THPT chuyên Phan Bội Châu. 
Chương 3. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 
 14 
 1. Mục đích thực nghiệm. 
 14 
 2. Tổ chức thực nghiệm 
 14 
 3. Nội dung thực nghiệm 
 15 
 4. Địa điểm, thời gian và đối tượng thực nghiệm 
 15 
 5. Kết quả thực nghiệm sư phạm 
 15 
 5.1. Điều chế xà phòng organic từ chất béo 
 5.2. Thiết kế chế độ ăn lành mạnh dành cho học sinh trường THPT 
chuyên Phan Bội Châu. 28 
 6. Đánh giá 36 
 7. Kết luận về thực nghiệm 37 
C. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 37 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 
PHỤ LỤC 40 
 tổng hợp, phân tích và tích lũy kiến thức từ quá trình làm việc của các em. Bằng cách 
đó kiến thức chương Este - Lipit thật sự hấp dẫn đối với HS vì vấn đề mà các em đang 
giải quyết là vấn đề có thật trong đời sống. Cuối cùng, chính HS trình bày kiến thức 
mới mà các em đã tích lũy thông qua dự án và được đánh giá dựa trên những gì đã 
làm được và trình bày được.
 
 Từ những lí do trên, tôi chọn đề tài “Thiết kế một số chủ đề dạy học STEM 
trong chương Este - Lipit (SGK hóa học lớp 12 THPT)” với mong muốn nghiên cứu 
sâu hơn về khả năng vận dụng phương pháp dạy học hiệu quả đối với các đối tượng 
học sinh khác nhau, nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học theo định hướng 
STEM trong thời đại công nghệ 4.0. 
2. Mục đích nghiên cứu 
 - Mục đích của sáng kiến là đề xuất nội dung và xây dựng chủ đề dạy học theo 
nội dung tích hợp STEM vào bài giảng Este - Lipit cho học sinh 12 hai khối KHTN 
và KHXH, góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn hóa học THPT. 
 - Rèn luyện cho HS kĩ năng làm việc theo nhóm một cách có hiệu quả từ đó hình 
thành năng lực hợp tác trong học tập và năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. 
 - Định hướng cho HS cách tìm tòi, 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. 
3. Nhiệm vụ nghiên cứu 
 - Tìm hiểu cơ sở lí luận về dạy học định hướng STEM 
 - Nghiên cứu chương trình và sách giáo khoa hóa học 
 - Nghiên cứu các phương pháp và cách thức gắn nội dung tổ chức các hoạt động 
trải nghiệm với nội dung bài học theo định hướng STEM 
 - Kết luận và đề xuất. 
4. Khách thể và đối tượng nghiên cứu 
 Đối tượng nghiên cứu: Các bài học theo định hướng STEM trong dạy học 
chương 1 sách giáo khoa hóa học lớp 12 THPT. 
 Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học hóa học ở trường THPT. 
5. Phạm vi nghiên cứu 
 - Các chủ đề dạy học STEM trong chương 1 sách giáo khoa hóa học lớp 12 THPT. 
 - Địa bàn nghiên cứu: Trường THPT chuyên Phan Bội Châu - Nghệ An 
 - Thời gian nghiên cứu: từ tháng 8 năm 2019 đến tháng 9 năm 2020. 
 2 các môn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí 
nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra. 
1.1.2. Một số đặc điểm dạy học tích hợp STEM 
 - Là một quan điểm dạy học, bản chất là dạy học tích hợp trong đó gồm Science 
(Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Math (Toán học). 
 - Hướng tới giải quyết các vấn đề thực tiễn. 
 - Là hoạt động định hướng thực hành và định hướng sản phẩm 
 - Là hoạt động nhằm hình thành xúc cảm tích cực cho người học 
 - Là hoạt động dạy học nhằm phát triển kết hợp trí óc và chân tay. 
1.1.3. Điều kiện triển khai giáo dục STEM: 
 - Đảm bảo có sự quan tâm đầy đủ và toàn diện đến lĩnh vực giáo dục. 
 - Hiểu biết toàn diện và thống nhất về giáo dục STEM. Kết nối hoạt động 
STEM với hoạt động dạy học. 
 - Kết nối: các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, các trung tâm 
nghiên cứu, các cơ sở sản xuất để khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất hỗ 
trợ hoạt động giáo dục STEM. 
1.2. Bài học STEM 
1.2.1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM: 
 TC 1. Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề thực tiễn. 
 TC 2. Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật. 
 TC 3. Phương pháp dạy học bài học STEM đưa HS vào hoạt động tìm tòi và 
khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm. 
 TC 4. Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn HS vào hoạt động nhóm kiến tạo. 
 TC 5. Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu vào nội dung khoa học và toán 
mà HS đã và đang học. 
 TC 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. 
1.2.2. 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, giải pháp giải quyết vấn đề. 
 Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học. 
 4 Các bước thực hiện kế hoạch bài dạy gồm: 
 Bước 1: Lên ý tưởng dự án 
 Bước 2: Xác định mục tiêu 
 Bước 3: Thiết lập bộ câu hỏi định hướng 
 Bước 4: Lịch trình đánh giá 
 Bước 5: Dự kiến các hoạt động 
1.2. Kế hoạch thực hiện 
 Giáo viên định hướng các hoạt động và HS là người sẽ thực hiện các ý tưởng đó. 
GV là người giám sát, theo dõi, hỗ trợ khi cần thiết. Các bước tiến hành kế hoạch thực 
hiện gồm: 
 Bước 1: Nhóm trưởng nhận nhiệm vụ, sau đó nhóm trưởng họp các thành viên 
trong nhóm lại, triển khai kế hoạch và phân công cụ thể cho thành viên. Các thành 
viên tương tác với nhóm trưởng còn giáo viên hướng dẫn và nhóm trưởng luôn tương 
tác lẫn nhau. GV và nhóm trưởng tiến hành họp để báo cáo tiến độ thực hiện và khó 
khăn gặp phải. 
 Bước 2: Triển khai, thực hiện nhiệm vụ: 
Bao gồm thứ tự các bước tiến hành: 
 1 3 4 
 2 
 Thời gian Thành viên Đánh giá 
 Công việc hoàn thành thực hiện Kết quả 
Để triển khai các bước trên HS cần: 
- Tìm kiếm thông tin, tài liệu 
- Chuẩn bị nguyên, vật liệu 
- Tiến hành nhiệm vụ được giao 
- Chụp ảnh, quay video, làm clip về sản phẩm 
- Rút kinh nghiệm 
1.3. Công cụ đánh giá 
- Để đánh giá sản phẩm của HS, GV hướng dẫn xây dựng bộ công cụ đánh giá. 
- Điểm sản phẩm: là trung bình cộng từ phiếu đánh giá của HS và điểm sản phẩm từ 
GV. 
1.4. Báo cáo sản phẩm 
 6 2.1. Giáo án dạy học STEM: Điều chế xà phòng organic từ chất béo 
Lớp áp dụng dự án: Lớp chuyên Hoá 12A4 K46 
2.1.1. Ý tưởng dự án: 
 Sản phẩm phản ứng thuỷ phân chất béo là xà phòng và glixerol. Bánh xà phòng 
công nghiệp đang được bày bán rộng rãi trên thị trường hiện nay có giá thành thấp, 
tuy nhiên lại gây khô da khi sử dụng. Đó là do glixerol đã được tách riêng để sản xuất 
mỹ phẩm. Xà phòng hữu cơ được sản xuất từ dầu dừa, dầu oliu ... tự nhiên, không 
tách glixerol, tuy có giá thành cao nhưng khả năng dưỡng ẩm tốt. 
2.1.2. Mục tiêu dự án 
 a. Mục tiêu kiến thức 
- Xác định sản phẩm của phản ứng thuỷ phân este nói chung, chất béo nói riêng. 
- Xác định tính chất vật lý, tính chất hoá học của xà phòng để tìm ra cách tách chiết 
sản phẩm tốt nhất. 
- Trình bày cách đánh giá độ kiềm của dung dịch xà phòng dựa vào giá trị pH. 
- Tìm ra chất hoá học phù hợp để giảm độ pH của xà phòng nhưng không gây hại da 
tay. 
 b. Mục tiêu kỹ năng 
- Rèn luyện kỹ năng quan sát, thực hành thí nghiệm (phản ứng thuỷ phân chất béo), 
nhận xét. 
- Sử dụng máy đo pH xác định giá trị pH của dung dịch xà phòng. 
- Rèn luyện kỹ năng hợp tác nhóm, sử dụng công nghệ thông tin. 
- Phát triển tư duy sáng tạo, giải quyết vấn đề. 
 c. Mục tiêu thái độ 
- Củng cố niềm tin vào khoa học thực nghiệm. 
- Hứng thú với việc ứng dụng kiến thức để khám phá thế giới, giải quyết vấn đề thực 
tiễn. 
- Chủ động, nghiêm túc, trách nhiệm với nhiệm vụ đã nhận. 
- Tôn trọng kết quả thực nghiệm khi làm thí nghiệm. 
- Nghiêm túc hoàn thành nhiệm vụ được giao. Có trách nhiệm với sản phẩm mình làm ra. 
 d. Mục tiêu về năng lực định hướng hình thành 
- Hình thành năng lực giải quyết vấn đề; năng lực hợp tác; năng lực sáng tạo; năng lực 
tự học. 
- Hình thành năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông. 
2.1.3. Dự kiến các hoạt động 
  Gợi ý các câu hỏi định hướng: 
 8 - Bài thực hành Phản ứng xà phòng hoá, Điều chế xà phòng từ dầu thực vật – Trường 
ĐH Dược Hà Nội. 
- Luận văn ”Nghiên cứu sản xuất xà phòng tự nhiên quy mô phòng thí nghiệm” – 
Đoàn Xuân Hoàng 
- Từ khoá :”xà phòng handmade”, ”xà phòng hữu cơ”, ”mỹ phẩm organic”, ”mỹ phẩm 
từ thiên nhiên” cho Google và Youtube. 
  Chuẩn bị nguyên vật liệu và dụng cụ thực hiện dự án 
Gợi ý các nguồn nguyên liệu có thể mua ở địa phương (TP Vinh – Nghệ An) 
- Kiềm NaOH (26 Nguyễn Viết Xuân) - Dầu dừa nguyên chất Vietcoco (Vinmart) 
- Glycerine (Số 26 Nguyễn Viết Xuân) - Màu thực phẩm (Số 36 Kim Đồng) 
- Tinh dầu sả chanh TokyoLife, tinh dầu nhài, tinh dầu hoa mộc lan Air Diffuser 
  Tiến hành sản xuất xà phòng 
- Chuẩn bị: Pha dung dịch NaOH 20%; Pha dung dịch NaCl bão hòa 
- Trộn hỗn hợp dầu dừa và dầu oliu, NaOH, etanol vào bình chứa theo thứ tự thì tỉ lệ 
là 5:5:8, khuấy đều. 
- Đun nóng hỗn hợp bằng phương pháp cách thủy dưới nhiệt độ 80-90 độ C , trong 
khi đun có thêm vài giọt nước để tăng hiệu suất phản ứng xà phòng hóa. 
- Sau khoảng 30 phút đưa hỗn hợp ra để nguội rồi cho dung dịch NaCl bão hòa vào 
khuấy nhẹ. 
- Hút chân không hỗn hợp và ép chúng vào khuôn để tạo hình. 
  Thử pH và khả năng tạo bọt của xà phòng. 
2.2. Giáo án dạy học STEM: Thiết kế chế độ ăn lành mạnh dành cho học sinh 
trường THPT chuyên Phan Bội Châu. 
Lớp áp dụng dự án: Lớp chuyên Sử 12C2 K47 
2.2.1. Ý tưởng dự án: 
 Chất béo là trieste của glixerol với các axit béo. Chất béo ở thể rắn, thường có 
nguồn gốc động vật được gọi là mỡ, chất béo ở thể lỏng, thường có nguồn gốc thực 
vật được gọi là dầu. Trong cơ thể chúng ta luôn có một lượng mỡ nhất định và lượng 
mỡ này cần thiết để dự trữ năng lượng, giữ nhiệt, là mô đệm hấp thụ những chấn 
động, và có vai trò trong một số các chức năng khác. Chất béo là dung môi hòa tan 
các vitamin tan trong chất béo, tham gia cấu trúc cơ thể. Khi không được cung cấp 
đầy đủ chất béo, HS có nguy cơ thiếu hụt năng lượng. Học sinh THPT đang trong quá 
trình tăng trưởng về thể chất, nếu thiếu năng lượng, quá trình này sẽ bị chậm lại. Bên 
 10