Sáng kiến kinh nghiệm Tích hợp giáo dục STEM trong dạy học chủ đề Hóa học hữu cơ lớp 12

 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN 
 TRƯỜNG THPT NAM ĐÀN I 
 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 
 TÍCH HỢP GIÁO DỤC STEM 
TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ HÓA HỌC HỮU CƠ 
 LỚP 12 
 MÔN: HÓA HỌC 
 GIÁO VIÊN THỰC HIỆN: 1. TRỊNH THỊ DIỆU THÚY 
 2. TRẦN THỊ LAN PHƯƠNG 
 ĐIỆN THOẠI: 0948 374 418 - 0918 013 090 
 NĂM HỌC 2020 - 2021 
 0 
 MỤC LỤC 
 TT Nội dung Trang 
 PHẦN I MỞ ĐẦU 4 
 I Lý do chọn đề tài 4 
 II Mục đích, nhiệm vụ của đề tài 4 
 III Khách thể nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu 5 
 IV Phương pháp nghiên cứu 5 
 V Những đóng góp của đề tài 5 
PHẦN II NỘI DUNG 5 
Chương I Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài 6 
 1.1 Xây dựng chủ đề DH 6 
 1.1.1 Tại sao nên quan tâm đến DH theo chủ đề trong tiến trình 6 
 đổi mới giáo dục hiện nay? 
 1.1.2 Các bước để xây dựng một chủ đề DH 6 
 1.2 Giáo dục STEM 6 
 1.2.1 Khái niệm STEM và giáo dục STEM 7 
 1.2.2 Mục tiêu giáo dục STEM 7 
 1.3 Các phương pháp và kỹ thuật DH tích cực 8 
 1.3.1 DH giải quyết vấn đề 8 
 1.3.2 DH dự án 8 
 1.3.3 DH thực hành trong hóa học 8 
 1.3.4 DH khám phá 9 
 1.3.5 Kĩ thuật khăn trải bàn 9 
 1.3.6 Kĩ thuật mảnh ghép 9 
 1.3.7 Sơ đồ tư duy 9 
 1.4 Thực trạng việc DH chủ đề và STEM ở các trường phổ 9 
 thông tại Nam Đàn 
 Tiểu kết chương 1 10 
Chương 2 TÍCH HỢP GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC 11 
 CHỦ ĐỀ HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 12 
 2.1 Phân phối chương trình “Chương 1: Este-Lipit”, “Chương 11 
 2 Cacbohidrat”- Hóa học 12 - năm học 2020-2021 tại 
 trường THPT Nam Đàn I 
 2.2 Thiết kế chủ đề Este-Lipit 13 
 2 
 PHẦN I: MỞ ĐẦU 
 I. Lý do chọn đề tài 
 Hiện nay, chúng ta đang thực hiện đổi mới chương trình giáo dục phổ thông, 
đổi mới đồng bộ hình thức DH, phương pháp DH và kiểm tra, đánh giá kết quả giáo 
dục, tăng cường việc gắn liền DH trong nhà trường với thực tiễn cuộc sống và góp 
phần hình thành NL giải quyết vấn đề và định hướng nghề nghiệp cho học sinh trung 
học. Do đó, nhiều hình thức DH tích cực, hiện đại, hiệu quả đã được các nhà nghiên 
cứu về giáo dục đề xuất triển khai, các giáo viên luôn muốn tìm được những phương 
pháp DH phù hợp áp dụng cho các khâu của quá trình DH. 
 Hoá học là ngành khoa học thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, nghiên cứu về 
thành phần cấu trúc, tính chất và sự biến đổi của các chất. Hoá học có sự kết hợp chặt 
chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, là cầu nối các ngành khoa học tự nhiên khác với 
nhau. Trong chương trình giáo dục phổ thông 2018, môn Hóa học là môn học thuộc 
giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp ở cấp trung học phổ thông, được học sinh 
lựa chọn theo định hướng nghề nghiệp, sở thích và NL của bản thân. Nên DH Hóa 
học ở trường phổ thông phải tăng cường việc gắn liền DH trong nhà trường với thực 
tiễn cuộc sống và góp phần hình thành NL giải quyết vấn đề và định hướng nghề 
nghiệp cho học sinh trung học, cần sử dụng các hình thức giáo dục và phương pháp 
DH hướng học sinh phát triển được NL nghiên cứu, vận dụng kiến thức lý thuyết vào 
thực tiễn, nhằm đáp ứng được yêu cầu đổi mới là rất quan trọng và cần thiết. 
 Do đó chúng tôi chọn đề tài: TÍCH HỢP GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY 
HỌC CHỦ ĐỀ HÓA HỌC HỮU CƠ LỚP 12. 
 II. Mục đích, nhiệm vụ của đề tài 
 1. Mục đích 
 Để rèn luyện khả năng làm việc nhóm, nâng cao NL nhận thức và tư duy, giúp 
học sinh biết nắm bắt các kiến thức cốt lõi, bản chất, tìm ra mối liên hệ giữa các kiến 
thức và vận dụng sáng tạo trong việc giải quyết các vấn đề học tập và thực tiễn, 
chúng tôi đã nghiên cứu sử dụng giáo dục STEM trong DH chủ đề hữu cơ Este-Lipit 
và Cacbohidrat của chương trình Hóa học 12 – THPT. 
 2. Nhiệm vụ 
 - Nghiên cứu các nội dung lí luận liên quan đến đề tài như: DH chủ đề, giáo 
dục STEM, các phương pháp và kỹ thuật DH tích cực: dự án, lược đồ tư duy, thực 
hành  
 - Nghiên cứu vận dụng các hình thức và phương pháp DH để thiết kế hoạt 
động học tập hai chủ đề Este-Lipit và Cacbohidrat. 
 - Thực nghiệm sư phạm đánh giá tính phù hợp và hiệu quả các đề xuất. 
 4 
 PHẦN II: NỘI DUNG 
 CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 
 1.1. Xây dựng chủ đề DH 
 1.1.1. Tại sao nên quan tâm đến DH theo chủ đề trong tiến trình đổi mới 
giáo dục hiện nay? 
 DH theo chủ đề là một mô hình mới cho hoạt động lớp học thay thế cho lớp học 
truyền thống bằng việc chú trọng những nội dung học tập có tính tổng quát, liên quan 
đến nhiều lĩnh vực, với trung tâm tập trung vào học sinh và nội dung tích hợp với 
những vấn đề, những thực hành gắn liền với thực tiễn. 
 Với phương pháp học theo chủ đề, học sinh được học tập theo từng chủ đề và 
nghiên cứu sâu các chủ đề dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Các em được giao bài tập 
hoặc bài thực nghiệm làm việc theo từng nhóm với từng đề án riêng của môn học. Với 
phương pháp học này, việc thảo luận và hợp tác tìm ra giải pháp cho vấn đề giúp các 
em phát triển khả năng học độc lập rất nhiều. Chính quá trình tự khám phá và thực 
hành, các em hiểu biết vấn đề sâu hơn là chỉ nghe giảng và chép bài. 
 Với cách tiếp cận DH theo chủ đề, học sinh không những được tăng cường tích 
hợp các vấn đề cuộc sống, thời sự vào bài giảng mà còn tăng cường sự vận dụng kiến 
thức của học sinh sau quá trình học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, rèn luyện các 
kỹ năng sống vốn rất cần cho trẻ hiện nay. 
 Việc học của học sinh thực sự có giá trị vì nó kết nối với thực tế và rèn luyện 
được nhiều kĩ năng hoạt động và kĩ năng sống. Học sinh cũng được tạo điều kiện 
minh họa kiến thức mình vừa nhận được và đánh giá mình học được bao nhiêu và 
giao tiếp tốt như thế nào.Với cách tiếp cận này, vai trò của giáo viên chỉ là người 
hướng dẫn, chỉ bảo thay vì quản lý trực tiếp học sinh làm việc. 
 DH theo chủ đề ở bậc THPT là sự cố gắng tăng cường tích hợp kiến thức, làm 
cho kiến thức có mối liên hệ mạng lưới nhiều chiều; là sự tích hợp vào nội dung 
những ứng dụng kĩ thuật và đời sống thông dụng làm cho nội dung học có ý nghĩa 
hơn, hấp dẫn hơn. Một cách hoa mỹ; đó là việc “thổi hơi thở” của cuộc sống vào 
những kiến thức cổ điển, nâng cao chất lượng “cuộc sống thật” trong các bài học. 
 1.1.2. Các bước để xây dựng một chủ đề DH 
 Bước 1. Xác định chủ đề. 
 Bước 2. Xác định mục tiêu cần đạt của chủ đề. 
 Bước 3. Xây dựng bảng mô tả. 
 Bước 4. Biên soạn câu hỏi/bài tập. 
 Bước 5. Xây dựng kế hoạch thực hiện chủ đề. 
 6 
 cho nghề nghiệp trong tương lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao 
động có NL, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng 
mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước. 
 1.3. Một số phương pháp và kỹ thuật DH tích cực 
 1.3.1. DH giải quyết vấn đề 
 Trong môn Hoá học, có thể vận dụng DH giải quyết vấn đề trong hoạt động 
khám phá kiến thức mới, hoạt động ôn tập, luyện tập, vận dụng mở rộng. Đồng thời 
cũng có thể được sử dụng như là một tư tưởng xuyên suốt của cả bài học, khi vấn đề 
được đặt ra trong hoạt động khởi động nhằm tạo hứng thú và gắn kết HS vào bài học, 
thông qua các hoạt động khám phá kiến thức mới theo dẫn dắt của GV, HS giải quyết 
được vấn đề được đặt ra ban đầu, từ đó HS vận dụng để giải quyết những vấn đề 
tương tự trong tình huống mới. 
 1.3.2. DH dự án. 
 DH dự án là phương pháp DH tích cực rất phù hợp để tổ chức DH các chủ đề/ 
bài học STEM đòi hỏi chế tạo sản phẩm. Không gian thực hiện các nhiệm vụ dự án 
thường mở và kéo dài vượt thời gian trong khuôn khổ tiết học. Để thực hiện dược cần 
có sự bố trí hợp lí thời gian trên lớp và thời gian ở nhà. 
 Trong phương pháp học tập theo dự án, học sinh giải quyết một vấn đề, nhưng 
trọng tâm là sản phẩm mà học sinh cần phải tạo ra. 
 Phương pháp DH theo dự án là một hình thức DH mà học sinh được học dưới 
sự điều khiển và giúp đỡ của các giáo viên, nhưng phải tự giải quyết nhiệm vụ học 
của mình, nó đòi hỏi sự kết hợp cả về mặt lý thuyết và thực hành. Thông qua quá trình 
nó sẽ tạo ra những sản phẩm học tập. 
 Có thể nói, DH theo dự án là một mô hình học tập hiện đại mà học sinh được 
làm trung tâm của buổi học. Các giáo viên sẽ hướng dẫn thực hiện nhằm giúp phát 
triển kiến thức cùng các kỹ năng của các em thông qua các nhiệm vụ học tập. Các học 
sinh được khuyến khích tìm tòi và thực hành kiến thức được học để tạo ra các sản 
phẩm của chính mình. Đây là một chương trình học xây dựng dựa trên những câu hỏi 
quan trọng và được lồng ghép các nội dung chuẩn. 
 1.3.3. DH thực hành trong hóa học. 
 Trong giờ thực hành hoá học của chương trình hiện hành, GV thường tổ chức 
cho HS thực hành thí nghiệm theo hướng dẫn. Tuy nhiên, để phát triển NL cho HS, 
nên xây dựng bài thực hành dưới dạng bài tập thực nghiệm, các tình huống có vấn 
đề,.., trong đó HS không chỉ rèn luyện các kĩ năng thực hành mà còn có nhiều cơ hội 
để phát triển kĩ năng tư duy bậc cao như đặt câu hỏi, nêu giả thuyết, kĩ năng siêu nhận 
thức. Đồng thời, GV có thể xây dựng và sử dụng các bài tập thực nghiệm để HS vận 
dụng kiến thức kĩ năng đã học để giải quyết các vấn đề cụ thể về mặt thực nghiệm 
trong môn Hoá học. 
 8 
 Bảng 1.1. Thông số về số người sử dụng chủ đề DH và STEM khi tổ chức DH 
Hóa học tại một số trường THPT trên địa bàn Nam Đàn năm học 2019-2020. 
 KHÔNG 
 1-2 chủ 3-4 chủ >4 chủ 
 TT NỘI DUNG SỬ 
 đề/bài học đề/bài học đề/bài học 
 DỤNG 
 1. Số chủ đề DH hóa học 10(52,63%) 5(26,32%) 4(20,05%) 0 
 thầy/cô đã dạy trong 
 năm học này ? 
 2. Số bài học có STEM 4(20,05%) 0 0 15(78,95
 thầy/cô đã sử dụng %) 
 trong DH hóa học? 
 Nhận xét: 
 Các GV chưa thực sự chú trọng đưa chủ đề DH thay thế các tiết học truyền 
thống. Và gần như các GV đều chưa làm quen với mô hình giáo dục STEM, trong đó 
có đến 11 GV chưa nghiên cứu về giáo dục STEM (chiếm 57,89% số GV được khảo 
sát). 
 Tiểu kết chương 1 
 Trong chương 1 chúng tôi đã trình bày những vấn đề sau: 
 1. Tầm quan trọng của DH theo chủ đề trong tiến trình đổi mới giáo dục hiện 
nay ở nhà trường THPT. 
 2. Định hướng giáo dục STEM trong tiến trình đổi mới giáo dục. 
 3. Các phương pháp và kỹ thuật DH theo định hướng phát triển năng lực. 
 Tất cả những vấn đề trên là nền tảng cơ sở để chúng tôi nghiên cứu việc sử dụng 
DH chủ đề có tích hợp STEM nhằm nâng cao hiệu quả dạy - học trong phần Hóa học 
hữu cơ lớp 12. 
 10