Dạy học chủ đề axit - bazơ (Hóa học 11) theo định hướng giáo dục STEM

- DẠY HỌC CHỦ ĐỀ AXIT - BAZƠ (HÓA HỌC 11) THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM.
- Trước sự bùng nổ của cuộc cách mạng 4.0, giáo dục có vai trò ngày càng quan trọng trong sự phát triển của xã hội.
- Theo Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục:.
- “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông”, đồng thời đưa ra nhiệm vụ: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông.
- Hiện nay, ở Việt Nam, giáo dục STEM nói riêng vẫn chưa được nghiên cứu sâu.
- Mặc dù đã có một số nghiên cứu, các bài viết, tài liệu về giáo dục STEM ở Việt Nam tuy nhiên các công trình nghiên cứu bàn về cơ sở lí luận của giáo dục STEM và vận dụng nó vào dạy học bộ môn, đặc biệt là các chủ đề dạy học STEM trong môn Hóa học còn hạn chế..
- Khi sử dụng các chất chỉ thị có thể phát sinh một số vấn đề sau: không có giấy chỉ thị để dùng do trang thiết bị chưa đáp ứng kịp thời.
- có giấy chỉ thị nhưng đã quá hạn sử dụng hoặc bị hỏng do môi trường.
- dấu hiệu nhận biết không rõ ràng do chất lượng giấy chỉ thị kém.
- Việc tạo ra dung dịch chất chỉ thị là giải pháp thiết thực trong trường hợp trên.
- Hiện nay, có một số nguyên liệu rất dễ tìm trong cuộc sống dùng làm chất chỉ thị như: cánh hoa dâm bụt, hoa bách nhật, rau bắp cải tím, hoa cẩm tú cầu, củ nghệ, nước rau muống luộc, rau lang, cánh hoa phong lữ,....
- Với giải pháp tạo dung dịch chỉ thị từ các nguyên liệu có sẵn này tạo được hứng thú và nâng cao hiệu quả học.
- tập cho HS, đáp ứng được mục tiêu đổi mới phương pháp dạy học và nâng cao chất lượng giáo dục.
- Bài viết trình bày khái lược về giáo dục STEM, quy trình dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM.
- từ đó, xây dựng chủ đề về thuốc thử axit - bazơ trong chương trình Hóa học vô cơ lớp 11 theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề (NLGQVĐ) cho HS..
- Giáo dục STEM là gì?.
- Giáo dục STEM trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học [2].
- Trong định hướng giáo dục STEM, HS là trung tâm, giáo viên (GV) là người đóng vai trò tổ chức, kiểm tra, định hướng hoạt động học của HS, HS chủ động, tích cực chiếm lĩnh kiến thức và thực hành vận dụng kiến thức vào giải quyết những vấn đề thực tiễn trong cuộc sống [3].
- Vì vậy, giáo dục STEM chú trọng phát triển kĩ năng, hình thành năng lực và phẩm chất của HS đáp ứng yêu cầu mới trong sự phát triển của cuộc cách mạng 4.0 đang diễn ra..
- Tùy vào từng đối tượng khác nhau mà mục tiêu giáo dục STEM sẽ khác nhau.
- Mô hình giáo dục STEM.
- Mô hình giáo dục STEM qua dạy học các môn Tự nhiên, Toán học, Kĩ thuật, Công nghệ khá phổ biến trên thế giới, đặc biệt là ở các nước châu Âu trong đó nội dung học tập của môn học được thiết kế thành các chủ đề STEM và được giảng dạy theo các cách khác nhau.
- từ đó, xây dựng các chủ đề STEM.
- Mục đích quan trọng nhất khi xây dựng một chủ đề STEM là gắn liền với cuộc sống thực tiễn, nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn của cuộc sống, đáp ứng được nhu cầu của người học và phải phù hợp với bối cảnh của người học..
- Chủ đề STEM được dạy trong nhiều môn học Chủ đề STEM dạng này là sự tích hợp kiến thức từ nhiều môn học nhằm giải quyết một vấn đề thực tiễn trong cuộc sống.
- Ví dụ như về chủ đề STEM “bánh trôi nước”: GV môn Hoá học cho HS nghiên cứu về tính chất của tinh bột, sự chuyển trạng thái của tinh bột với nhiệt độ khác nhau.
- Chủ đề STEM nhiều môn phối hợp.
- Chủ đề STEM dạng này khá phức tạp, nó có sự liên kết kiến thức giữa các môn rất chặt chẽ.
- Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành và các hoạt động trải nghiệm sáng tạo [5].
- Các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt như học qua dự án - chủ đề, học qua hoạt động trải nghiệm và đặc biệt phương pháp học qua thực hành luôn được áp dụng triệt để cho các môn học tích hợp STEM..
- Quy trình dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM.
- Từ kinh nghiệm quốc tế trong tiếp cận giáo dục STEM và từ thực tế nội dung chương trình và sách giáo khoa môn Hóa học trong chương trình giáo dục phổ thông tại Việt Nam, chúng tôi đề xuất quy trình chung dạy học môn Hóa học theo định hướng giáo dục STEM gồm 5 bước cụ thể như sau (hình 1):.
- Xây dựng chủ đề STEM “thuốc thử axit - bazơ từ bắp cải tím”.
- Lí do chọn chủ đề.
- Bắp cải tím là một nguyên liệu rất phổ biến và dễ kiếm trong cuộc sống.
- Sắc tố chính được chiết xuất từ lá cải tím là cyanidin 3,5-diglucoside của hệ màu anthocyanin (màu tím) và có màu sắc thay đổi rõ rệt theo pH của môi trường cần xác định.
- Sử dụng nước bắp cải tím dùng để nhận biết dung dịch axit, dung dịch bazơ của các chất, nhận biết được môi trường đất theo phương pháp đơn giản, giúp lựa chọn cây trồng sao cho phù hợp.
- Kiến thức STEM trong chủ đề.
- Khoa học (S): Cách xác định môi trường của các chất, môi trường của đất trồng, định lượng pH của dung dịch..
- Công nghệ (T): Sử dụng các nguyên vật liệu dễ tìm và an toàn vệ sinh thực phẩm: bắp cải tím, chanh, bột baking soda, giấm ăn, xà phòng, nước tẩy rửa,....
- Kĩ thuật (E): Bản quy trình tạo ra dung dịch chỉ thị bắp cải tím..
- Toán học (M): Định lượng pH của dung dịch cần xác định..
- Mục tiêu chủ đề - Về kiến thức:.
- HS trình bày được khái niệm pH, bản chất và đặc điểm của chất chỉ thị axit - bazơ..
- HS trình bày được nguyên lí tạo ra chất chỉ thị axit - bazơ từ các nguyên liệu dễ tìm trong cuộc sống..
- •Xây dựng chủ đề Bước.
- 216 + HS phân biệt được môi trường của chất quen thuộc xung quanh cuộc sống nhờ chất chỉ thị axit - bazơ điều chế được..
- HS vận dụng được kiến thức để chế tạo giấy quỳ từ nước ép bắp cải tím..
- HS nhận biết được môi trường của chất nhờ chất chỉ thị axit - bazơ đã điều chế..
- Nguyên liệu: bắp cải tím, cồn, chanh, giấm ăn, axit clohidric 0,1M, dung dịch amoniac 0,1M, dung dịch NaOH 0,1M, dung dịch Ca(OH) 2 0,01M, thuốc muối nabica, nước Vim, nước Javen, nước cam, sữa chua....
- Hoạt động 1: Xây dựng quy trình tách chiết dịch màu từ rau bắp cải tím..
- Mục tiêu: HS biết cách tách chiết dịch màu từ bắp cải tím..
- Thực hiện: HS có thể đưa ra các quy trình tách chiết dịch màu từ bắp cải tím như bảng 1..
- Hoạt động 2:Thực hành làm chất chỉ thị axit - bazơ tách chiết dịch màu bắp cải tím..
- Mục tiêu: HS biết cách thực hiện một số công đoạn chiết dịch màu bắp cải tím để làm chất chỉ thị..
- Hoạt động 3: Áp dụng thử nghiệm bộ chỉ thị để nhận biết môi trường các chất..
- Mục tiêu: HS biết cách xác định môi trường nhờ chất chỉ thị là nước bắp cải tím..
- Lấy mẫu thử của các dung dịch vào cốc có ghi tên..
- Nhỏ lần lượt vào các cốc dung dịch bắp cải tím mà từng nhóm đã điều chế được ở hoạt động trước..
- Quan sát và nhận xét sự thay đổi màu sắc của dung dịch chất chỉ thị..
- Hoạt động 4: Tiến hành làm giấy chỉ thị từ dịch màu bắp cải tím.
- Mục tiêu: HS làm được giấy chỉ thị từ dịch màu bắp cải tím..
- Nêu vấn đề: Nước bắp cải tím có thể để được bao nhiêu ngày? Nếu để quá thời gian quy định thì xảy ra hiện tượng gì với nước bắp cải tím.
- làm cách nào để bảo quản nước bắp cải tím? Nếu không bảo quản được lâu hoặc không có bắp cải tím trong một thời gian dài thì làm cách nào để có chỉ thị?.
- Giải quyết vấn đề: Tùy vào điều kiện nhiệt độ để bảo quản nước bắp cải tím, thông thường ở nhiệt độ thường, nước bắp cải tím có thể để được 3 ngày nếu không đậy kín, để lâu hơn sẽ bị hỏng.
- Để bảo quản nước bắp cải tím lâu hơn, có thể cho thêm cồn 90 0 , hoặc làm giấy chỉ thị màu để sử dụng được lâu dài, trong điều kiện không có bắp cải tím..
- Làm giấy chỉ thị từ nước bắp cải tím:.
- Các quy trình tách chiết dịch màu từ bắp cải tím - Quy trình 1:.
- Thái nhỏ bắp cải tím + Cho vào máy xay nhuyễn..
- Thái nhỏ bắp cải tím + Ngâm với nước nóng khoảng 20 phút.
- Tách từng lớp bắp cải tím..
- Sau khi đun ở các khoảng thời gian khác nhau màu sắc của dung dịch được chiết xuất từ lá cải tím đậm dần do sắc tố tím..
- 217 Bước 1: Chuẩn bị nước bắp cải tím (quy trình tương tự như trên, có thể sử dụng thêm cồn 90 0.
- Bước 2: Ngâm giấy lọc vào nước bắp cải tím khoảng 60 phút (hình 2).
- Mục tiêu: HS xác định môi trường các chất từ giấy chỉ thị..
- Nhận thấy giấy có tính chất như giấy quỳ tím, vậy có thể dùng cách này để chế tạo giấy quỳ phục vụ cho các bài nhận biết chất trong phòng thí nghiệm ở nhà trường hoặc thử môi trường đất vào những mùa không có ra bắp cải tím.
- Dựa vào công thức tính pH xác định pH của các dung dịch: axit clohidric 0,1M.
- dung dịch amoniac 0,1M;.
- dung dịch NaOH 0,1M.
- dung dịch Ca(OH) 2 0,01M..
- GV thiết kế các phiếu tự đánh giá sản phẩm của nhóm mình, phiếu đánh giá do GV nhận xét, phiếu hỏi về hứng thú HS sau khi thực hiện xong chủ đề.
- Đây là một hoạt động rất ý nghĩa và cần thiết khi kết thúc chủ đề STEM..
- Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm sư phạm với chủ đề: “Dạy học chủ đề axit - bazơ chương trình Hóa học lớp 11 theo định hướng giáo dục STEM” với 84 HS lớp thực nghiệm (TN) của 2 trường tại Hà Nội là Trường Trung học phổ thông Hai Bà Trưng và Trường Trung học phổ thông Văn Lang năm học 2017-2018.
- Tra tên các tiêu chí theo số thứ tự: 1) Phân tích, xác định được mục tiêu, tình huống, nhiệm vụ học tập của chủ đề STEM.
- 2) Đề xuất câu hỏi định hướng nghiên cứu cho chủ đề STEM đã lựa chọn.
- 3) Xác định và tìm kiếm nguồn thông tin phù hợp với chủ đề STEM.
- 4) Lập kế hoạch thực hiện chủ đề STEM.
- 7) Xây dựng sản phẩm nghiên cứu chủ đề STEM khoa học, sáng tạo.
- 8) Trình bày sản phẩm của chủ đề STEM khoa học, rõ ràng, logic.
- 9) Tự đánh giá qua thực hiện chủ đề STEM và sản phẩm chủ đề STEM;.
- trước tác động và sau tác động.
- Từ kết quả xử lí các tiêu chí NLGQVĐ ở HS sau chủ đề do GV đánh giá cho thấy giá trị p <.
- Giáo dục STEM là định hướng giáo dục rất cần thiết trong bối cảnh Việt Nam hiện nay, thúc đẩy đào tạo về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học kích thích được sự sáng tạo, đam mê, khám phá khoa học.
- Với chủ đề dạy học axit - bazơ, tạo dung dịch chỉ thị từ bắp cải tím đã tạo được niềm tin, hứng thú và phát triển được năng lực giải quyết vấn đề cho HS.
- Lớp TN sau tác động Lớp TN trước tác động.
- Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội..
- Chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4..
- Đề án triển khai chương trình giáo dục STEM tại tỉnh Bắc Ninh..
- Chương trình giáo dục phổ thông - Chương trình tổng thể..
- Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM

Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn
hoặc xem Tóm tắt