SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐĂK NÔNG Đơn vị: Trường PTDTNT ĐĂK R’LẤP SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TRIỂN KHAI HƯỚNG DẪN MỘT SỐ DỰ ÁN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC –KỸ THUẬT BỘ MÔN HÓA HỌC CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Người thực hiện: VÕ NHƯ SƠN PHÓ HIỆU TRƯỞNG TRƯỜNG PTDTNT ĐĂK R’LẤP Lĩnh vực: HÓA HỌC Năm học: 2016 – 2017 MỤC LỤC 1- PHẦN MỞ ĐẦU trang - Lý chọn đề tài - Mục đích nghiên cứu - Đối tượng ,phạm vi áp dụng - Phương pháp nghiên cứu - Phạm vi giới hạn nghiên cứu 2- PHẦN HAI : NỘI DUNG trang …… -Cơ sở Lý luận vấn đề -Thực trạng -Các biên pháp để giải vấn đề -Kết đạt -Hiệu chung đề tài 3- PHẦN 3; KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ trang……18 - Kết luận - Kiến nghị 3- DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO trang …20 4- PHỤ LỤC: hình ảnh minh họa ….trang 21 I-MỞ ĐẦU : I.1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Bộ môn hóa học môn khoa học tự nhiên gắn liền với đời sống, sản xuất, nên cần nghiên cứu, ứng dụng từ lí thuyết vào thực tiễn Trong nhà trường phổ thông, việc giảng dạy hóa học chủ yếu nặng lí thuyết, việc thực hành sơ sài chưa mang tính ứng dụng Việc tăng cường ứng dụng nghiên cứu khoa học để góp phần giải vấn đề sống, xã hội phát huy giá trị kiến thức lý thuyết, đồng thời giúp học sinh bước đầu làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học; học tập phương pháp giải vấn đề tự nhiên, xã hội Việc triển khai thi sáng tạo khoa học kỹ thuật cho học sinh phổ thông tiến hành năm gần tỉnh thành nước, có nhiều đề tài có giá trị học sinh nghiên cứu Tuy nhiên, việc triển khai rộng rãi đến tất trường, để thực trở thành phong trào thường xuyên gặp nhiều khó khăn như: tìm kiếm đề tài phù hợp, sở vật chất, điều kiện thực nghiệm hạn chế, kinh phí thực Hiện nay, việc đổi phương pháp dạy học nhà trường phổ thông bước tiến hành cách sâu rộng, kết hợp nhiều hình thức, đặc biệt phương pháp gắn lí thuyết với thực tiễn sống Do đó, nhiều thi khoa học, kỹ thuật triển khai nhằm mục đích giúp học sinh phổ thông tìm hiểu phương pháp nghiên cứu khoa học, ứng dụng vấn đề lí thuyết vào thực tiễn, từ làm tăng niềm say mê học hỏi, nghiên cứu học sinh Tuy nhiên, với hạn chế kiến thức, thiếu thốn sở vật chất, việc học sinh tự tìm hiểu, mày mò để thực đề tài khó khăn, đòi hỏi có định hướng, giúp đỡ giáo viên để học sinh tạo đề tài dự án phù hợp với điều kiện sẵn có trình độ học sinh Trên sở lý nêu có sáng kiến việc triên khai hoạt động hướng dẫn học sinh thực dự án KHKT liên quan đến Bộ môn Hóa học để đồng nghiệp tham khảo nhằm tiếp tục đẩy mạnh hoạt động NCKHKT cho học sinh Tỉnh nhà năm tới theo định hướng Bộ GD-ĐT đổi giáo dục toàn diện I.2-Mụcđíchnghiêncứu: Đề tài “ Triển khai hướng dẫn số dự án nghiên cứu Khoa học-Kỹ thuật môn Hóa học cho học sinh Trung học phổ thông” nhằm mục đích: – Định hướng việc hướng dẫn số đề tài nghiên cứu KHKT liên quan môn Hóa học phù hợp cho học sinh ( Lấy minh họa từ dự án triển khai) – Hình thành nhóm học sinh thực đề tài dự án – Ứng dụng phương pháp dạy học theo dự án vào giảng dạy hóa học cụ thể đề tài từ nghiên cứu lý thuyết đến thực nghiệm cho học sinh - Từng bước góp phần giải số vấn đề sống liên quan đến môn Hóa học thông qua hoạt động trải nghiệm sáng tạo mô hình sản xuất công nhận quyền theo quy định hành I.3- Đối tượng nghiên cứu -Phạm vi áp dụng: – Đề tài ứng dụng cho học sinh Trung học phổ thông – Đề tài thực phạm vi nhà trường phổ thông I.4-Phươngphápnghiêncứu: - Phương pháp thống kê để thể kết trình hướng dẫn, thực nghiệm, rút kinh nghiệm qua thí nghiệm đặc thù môn Hóa học -Các phương pháp Hóa lý, phương pháp Hóa học chuyên ngành sữ dụng để hướng dẫn học sinh thực hành nghiên cứu : Phương pháp chưng cất lôi nươc, phương pháp sắc ký chuyên ngành phân tích, phương pháp kiểm định, lấy mẫu theo Tiêu chuẩn Việt Nam Tiêu chuẩn IZO hành Bộ Khoa học Công nghệ I.5 Giới hạn phạm vi nghiên cứu: Áp dụng riêng cho đối tượng học sinh Phổ thông trung học với đề tài dự án mà lĩnh vực Hóa học chiếm vị trí chủ đạo II-NỘIDUNG II.1 CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ : - Phát giải ý tưởng sáng tạo học sinh liên quan đến môn Hóa học để đưa ý tưởng thành đề tài dự án cần phải xác định chất hóa học ý tưởng sáng tạo Từ tìm phương pháp nghiên cứu khoa học , xác định sản phẩm tạo thành, nghiên cứu ứng dung gắn với thực tiển sống.Từ sở khoa học đề tài dự án người giáo viên phải tìm phương pháp tiếp cận, dự báo tình huông hướng dẫn cho học sinh trực tiếp thực quy trình dự án Trong hoàn cảnh khó khăn sở vật chất nhà trường thân người giáo viên phải biết phương pháp vận dụng liên kết giúp đở quan nghiên cứu khoa học, kỹ thuật chuyên ngành giải việc xác định chất khoa học ( cụ thể chất hóa học dự án) để tìm công cụ phương tiện thực đề tài dự án, giúp cho học sinh hoàn thành đề tài để biến ý tưởng thành thực, cụ thể sản phẩm hàng hóa liên quan đến môn Hóa học để phục vụ đời sống - Cơ sở phải gắn với phương pháp dạy học theo dự án phát triển phương Tây có Việt Nam, việc đưa phương pháp dạy học theo dự án vào chương trình dạy học theo chiều sâu cho hay nhiều nhóm học sinh thực đề tài, dự án cụ thể mang tính chất chuyên ngành Trong năm gần việc triển khai dự án thực tế phát triển thức thành chiến lược dạy học nhiều trường với hình thức dự án sáng tạo khoa học, kĩ thuật II.2Thựctrạngcủavấnđề: : - Trong năm học từ năm học 2014-2015 đến năm học 2016-2017 công tác nghiên cứu khoa học học sinh trường trung học phổ thông Tỉnh nhà cho thấy nhiều hiệu tích cực việc dạy học môn hóa học.Sở Giáo dục- Đào tạo Đăk Nông tổ chức liên tiếp Cuộc thi KHKT ngành Dưới đạo Sở , Trường PTDTNT Đăk R’Lấp tích cực tham gia hoạt đọng từ năm 2014 đề tài nghiên cứu xuất phát từ ý tưởng học sinh Trường riêng môn Hóa học triển khai đề tài dự án để thực nghiệm ý tưởng sáng tạo học sinh - Các ý tưởng học sinh : + Năm học 2014-2015: Các học sinh Điểu Túy, Thị Thương, Chí Nhịt Pình, Đào Tiểu Yến ( Trong có em Điểu Túy Thị Thương nhà Quảng Trực- Tuy Đức Đăk Nông khu vực có diện tích rừng Thông lớn ) có ý tưởng dùng Nhựa Thông để diều chế loại sản phẩm có tạc dụng trùng môi trường + Năm học 2015-2016: Học sinh Điểu Linh Vòng Thị Hông Hạnh phát loại Sả Buôn Đăk P’Lao ( Khu vực nhà gia đình em Điểu Linh sinh sông đồng bào dân tộc thường dùng loại cở dại giống Cây Sả để tắm trị cảm cúm có tác dụng đuổi muổi- Hai em có ý tưởng điều chế sản phẩm có tính chất loại cỏ Sả +Năm học 2016-2017: Các học sinh thuộc khối 10 Trường thấy anh chị Linh Hạnh thành công đề tài dự án Cây Sả điều chế Sữa tắm nên có ý tưởng phát triển thêm hai sản phẩm từ Cây Sả chanh Đăk Nông để điều chế hai sản phẩm thân thiên với môi trường mà phái Nữ hay dùng Nước rửa chén Nước Lau sàn nhà Trong việc nghiên cứu thuộc lĩnh vực hóa học, đòi hỏi thiết bị kĩ thuật cao, nhiều hóa chất mà phòng thí nghiệm trường phổ thông sẵn, việc xây dựng đề tài phù hợp, dễ làm, có tính gần gũi với học sinh cần thiết đặc biệt sự giúp đở quan khoa học Hiện sở vật chất trường bước hoàn thiện, đội ngũ giáo viên đầy đủ tạo điều kiện thuận lợi cho việc nghiên cứu khoa học học sinh, đặc biệt môn hóa học Trường PTDTNT Đăk R’Lấp vùng nông thôn, xung quanh khu vực có nhiều loài thực vật, có nhiều thực vật có giá trị mặt dược liệu, số công đoạn nghiên cứu loài thực vật không cần đòi hỏi nhiều thiết bị, hóa chất phức tạp, vậy, việc tập trung khai thác đề tài liên quan thuận lợi Trong phạm vi đề tài, tác giả trình bày ba dự án cho học sinh nghiên cứu, dự kiến thực thời gian tới (tại trường PTDTNT Đăk R’Lấp ) hiệu dự án nghiên cứu thực (tại trường PTDTNT Đăk R’Lấp Đề tài góp phần bổ sung thêm phương pháp dạy học có, phát triển phương pháp dạy học theo dự án, tạo điều kiện cho học sinh tiếp cận nghiên cứu khoa học kĩ thuật môn hóa học II.3 Các biện pháp tiến hành để giải vấn đề : + Lập nhóm nghiên cứu: nhóm gồm – học sinh có trình độ phù hợp với đề tài.Ưu tiên chọn em học sinh có ý tưởng để làm trưởng nhóm nghiên cứu Ví dụ: - Nhóm trưởng Dự án 2014-2015 Đề tài Nhựa Thông Đăk Nông em Điểu Túy -Nhóm trưởng dự án 2015-2016 em Điểu Linh Đề tài Cây Sả Đăk Nông -Nhóm trưởng dự án 2016-2017 em Đường Thị Mai hai sản phẩm thân thiện môi trường từ Cây Sả Đăk Nông + Hợp tác với chuyên viên quan chuyên ngành xác định chất nguyên liệu liên quan đến chất hóa học dự án để đề phương án tiến hành bước nghiên cứu ( Như Sở Khoa học- Công nghệ ,Trung tâm phân tích …) + Xác đinh sở khoa học đề tài dự án để chon sản phẩm đề tài dự án: -Đối với dự án năm học 2014-2015 sở khoa học là: Khi cấu trúc phân tử thành phần hóa học thay đổi tính chất hóa học nguyên liệu biến đổi theo.Vận dụng Cơ sở khoa học để chuyển hóa hợp chất Terpen có Tinh dâu Thông Tuy Đức thành hợp chất Terpineol có mùi Đinh hương có tác dụng khử khuẩn, khử mùi cho công trình vệ sinh nhà trường -Đối với Dự án 2015-2016 đề tài Cây Sả Đăk Nông có sở khoa học là: Trong điều kiện khí hậu, thổ nhưỡng khác tính chất hóa học đặc trưng nguyên liệu dẫn đến hàm lượng chất thành phần khác Những khác chất vận dụng để điều chế sản phẩm dân dụng khác phục vụ cho đời sống người.Vận dụng sở khoa học cho em sữ dụng Tinh dầu Sả Đăk Nông có hàm lượng Xitral cao để nghiên cứu điều chế Sửa tắm có tác dụng khử khuẩn, diệt nấm có mùi thơm đuổi số loại muỗi -Đối với dự án năm học 2016-2017 có sở khoa học là: Từ đặc tính hóa học đặc trưng nguyên liệu vận dụng để điều chế sản phẩm khác để phục vụ mục đích sinh hoạt.Cơ sở khoa học để chọn công thức điều chế Nước rửa chén Nước lau sàn nhà hữu thân thiện với môi trường tìm nguyên liệu hoạt động bề mặt chất khử khuẩn, diệt nấm, tạo mùi thơm dễ phân hủy sinh học, không gây ô nhiễm môi trường.Vận dụng sở khoa học điều chế hai loại sản phẩm hữu thân thiện với môi trường mà phái nữ thường sữ dụng cho công việc nội trợ gia đình , tính sáng tạo đề tài năm + Lập đề cương phương pháp nghiên cứu: Với đề tài, hướng dẫn giáo viên, học sinh tiến hành lập đề cương tìm hiểu tổng quan, phương pháp nghiên cứu cho đối tượng đề tài + Thực nghiệm: Học sinh tiến hành nghiên cứu thực nghiệm sở đề cương phương pháp nghiên cứu có phối hợp Trung tâm Phân tích Sở Khoa họcCông nghệ Lâm Đồng để giúp nhóm học sinh giải vấn đề thực tiển xác định thành phần chất hóa học dự án, đánh giá kiểm định chất lượng sản phẩm điều chế theo Tiêu chuẩn Việt Nam Tiêu chuẩn ISO hành + Ghi nhận kết đánh giá trình thực II.4 Kết đạt được: Để thu kết phải xây dựng kế hoạch thời gian cho việc hướng dẫn học sinh nghiên cứu KHKT kịp với tiến độ đạo Bộ GD-ĐT Sở GD-ĐT Đăk Nông, cụ thể sau: + Xây dựng kế hoạch thời gian cho dự án : Thời gian thực đề tài thường thực thời gian tháng  ĐỀ TÀI 1: NGHIẾN CỨU ĐIỀU CHẾ HƯƠNG LIỆU TỪ NHỰA THÔNG ĐĂK NÔNG ĐỂ PHỤC VỤ CÔNG TÁC VỆ SINH TRƯỜNG HỌC THÁNG TUẦN 9/2014 10/2014 11/2014 CÔNG VIỆC CỦA HỌC SINH - Tìm hiểu sở lí thuyết Nhựa Thông tinh dầu - Tìm hiểu Thông Quảng Trực, Tuy Đức, Đăk Nông (các tài liệu tham khảo thành phần, công dụng, dược tính…), đặc biệt loại tinh dầu Thông chưng cất từ Nhựa Thông - Đi thực địa để tham quan thu thập mẫu Nhựa thông tai Quảng Trực - Tìm hiểu phương pháp chưng cất lôi nước, xây dựng lí thuyết quy trình chưng cất phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm sẵn có - Ký hợp tác với Trung tâm phân tích Sở KHCN chuẩn bị điều kiện thực nghiệm cho Đề tài dự án - Chuẩn bị hệ thống chưng cất lôi nước (hệ thống chưng cất, ống sinh hàn, bình lóng…) - -Hướng dẫn học sinh tham quan rừng Thông thu thập Nhựa Thông (dự kiến tiến hành nghiên cứu cây) địa phương - - Tiến hành định danh, sơ chế mẫu (rửa sạch, bỏ phận hư, sâu) - Hướng dẫn HS chưng cất Tinh dầu Thông thiết bị sẳn có Phòng Thí nghiệm 10 11 - Phối hợp với quan nghiên cứu phân tích 12 thành phần hóa học Tinh dầu Thông, cho nhóm Hs tham gia trải nghiệm NCKH - -Tìm loại sản phẩm điều chế để phục vụ nhu cầu nhà trường - Đánh giá chất lượng sản phẩm Hương liệu Tiêu chuẩn KHKT đưa vào áp dụng nhà trường 13 14 12/2014 Nghiên cứu, thử ứng dụng Hương liệu việc vệ sinh trường học - 15 16 Đánh giá kiểm nghiệm tính ứng dụng đề tài Hướng dẫn HS viết báo cáo kết thu luyện tập kỹ trình bày trước Cuộc thi KHKT Sáng tạo TTN  ĐỀ TÀI 2: NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CỦA TINH DẦU SẢ ĐỂ ĐIỀU CHẾ SẢN PHẨM PHỤC VỤ SINH HOẠT THÁNG TUẦN 9/2015 CÔNG VIỆC CỦA HỌC SINH - Thông qua giảng dạy môn Hóa học phát ý tưởng ứng dụng Sả Đăk Nông HS dân tộc trường để sưu tầm trồng thử giống Sả chanh có nguồn gốc Ấn Độ đất Boxit nhà trường - Hướng dẫn cho nhóm học sinh chúng em nghiên cứu ứng dụng Tinh dầu Sả trồng thử nghiệm vườn trường để thực nghiệm điều chế sản phẩm mà tài liệu công bố tài liệu mạng Internet - Tìm hiểu phương pháp chưng cất tách Tinh dầu, xây dựng lí thuyết quy trình chưng cất phù hợp với điều kiện phòng thí nghiệm sẵn có - Phối hợp với quan NCKH có trang thiết bị hợp tác đánh giá thành phần hóa học nguồn nguyên liệu - Hướng dẫn học sinh thu hoạch Sả Đăk Nông hướng dẫn chưng cất Tinh dâu Phương pháp lôi nước - Định hướng điều chế sản phâm ứng dung điều chế Sữa tắm phục vụ sinh hoạt - Hướng dẫn học sinh nghiên cứu công thức pha chế sản phẩm từ nguyên liệu Sả Đăk Nông - Phối hợp với quan nghiên cứu phân tích chất lượng sản phẩm theo Tiêu chuẩn Việt Nam Bộ KH-CN, dự kiên giá thành sản phẩm - Đánh giá giá thành sản phẩm chủng loại thị trường Đăk Nông, tìm hiểu thông tin liên quan đến sản phẩm để xác định tính mới, tính sang tạo đề tài 10/2015 10 11/2015 11 - 12 - Điều chế lô sản phẩm phục vụ cho 300 HS Trường để thử nghiệm cảm quan sản phẩm 13 14 12/2015 Đánh giá kiểm nghiệm tính ứng dụng đề tài 15 Hướng dân HS làm Poster thiết kế Video dự án 16 Hướng dẫn HS viết báo cáo kết thu luyện tập kỹ trình bày trước Cuộc thi KHKT Sáng tạo TTN Hướng dân học sinh thuyết trình Đề tài Dự án KHKT NCKHKT Sở GD-ĐT KHKT cấp Quốc gia 10 V- PHỤ LỤC: CÁC HÌNH ẢNH MINH HỌA Dự án 1: Ảnh 1: Rừng Thông Quảng Trực- Tuy Đức, Đăk Nông Ảnh 2: Nhóm học sinh thu thập Nhựa Thông làm Dự án NCKHKT Lần thứ I 21 Ảnh 3: Học sinh Nhóm tách sản phẩm Hương liệu điều chế từ Nhựa Thông Ảnh 4: HS Điểu Túy thực phản ứng Đề hyđrat hóa để có Hương liệu 22 Ảnh 5: Thành viên Nhóm Dự án Tham gia phân tích sản phẩm phương pháp Sắc ký khí Trung tâm Phân tích-Sở KH-CN Lâm Đồng Ảnh 6: Đ/ c Nguyễn Văn Toàn, Giám đốc Sở GD-ĐT Đăk Nông trao giải Nhì KHKT cấp Tỉnh Lần thứ I cho nhóm học sinh Dự án Trường PTDT NT Đăk R “Lấp 23 Dựán2: Ảnh 7: Nhóm Dự án gồm Điểu Linh Vòng Thị Hộng Hạnh trồng chăm sóc vườn Sả Trường PTDTNT Đăk R’Lấp để nghiên cứu dự án Ảnh 8: HS Vòng Thị Hồng Hạnh hướng dẫn phân tích thành phần Hóa học Trung tâm Phân tích Lâm Đồng Phòng Thí nghiệm chuyên ngành 24 Ảnh 8: Sản phẩm Sữa tắm điều chế Từ nguyên liệu Sả chanh Đăk Nông tham gia thi KHKT cấp Tỉnh lần thứ KHKT cấp quốc gia 2016 đạt 13/13 tiêu chuẩn Việt Nam 25 Ảnh 9: Nhóm dự án Điêu Linh Vòng Thị Hồng Hạnh trao giải Khuyến khích cấp Quốc gia giải Đăc biệt Cuộc thi KHKT quốc gia 2016-Hai em Linh Hạnh tuyển thẳng vào Đại học Nguyễn Tất Thành, TPHCM tặng học bổng toàn phần 400 triệu đồng sau vượt qua kỳ thi Tốt nghiệp THPT 2017 26 Ảnh 10: HS Điểu Linh nhận giải Sang tạo TTN Vừ A Dính Đ/c Trương Mỹ Hoa nguyên Phó Chủ tịch Nước tặng thưởng tháng 9/2016 27 Dự án 3: Ảnh 11: Nhóm trồng ,chăm sóc vườn Sả vụ để nghiên cứu điều chế Nước Rửa chén Nước Lau sàn nhà hữu thân thiên với môi trường Ảnh 12: Tách Tinh dầu tinh chế Tinh dầu Sả vụ 28 29 Ảnh 13: Chuyên viên Trung tâm Phân tích hướng dẫn cho HS Dự án 30 Ảnh 14: Nhóm Nghiên cứu tìm công thức điều chế sản phẩm 31 Ảnh 15: HS Nhóm chờ kết phân tích sản phẩm thiết bị phân tích Trung tâm Phân tích Lâm Đồng 32 Anhr16: Học sinh Nhóm Điểu Linh nhóm Cuộc thi KHKT cấp Tỉnh năm học 2016-2017 33 Ảnh 17: HS Nhóm điều chế sản phẩm Nước Rửa chén đạt TCVN ISO 34 Ảnh 18: Học sinh dự án đạt giải Nhì Cuộc thi KHKT cấp Tỉnh năm học 2016-2017 đạt giải Đặc biệt Trường Đại học trao tặng Cuộc thi KHKT cấp quốc gia tổ chức tháng 3/2017 Vũng Tàu 35 ... I.2-Mụcđíchnghiêncứu: Đề tài “ Triển khai hướng dẫn số dự án nghiên cứu Khoa học- Kỹ thuật môn Hóa học cho học sinh Trung học phổ thông nhằm mục đích: – Định hướng việc hướng dẫn số đề tài nghiên cứu. .. liên quan môn Hóa học phù hợp cho học sinh ( Lấy minh họa từ dự án triển khai) – Hình thành nhóm học sinh thực đề tài dự án – Ứng dụng phương pháp dạy học theo dự án vào giảng dạy hóa học cụ thể... hình thức dự án sáng tạo khoa học, kĩ thuật II.2Thựctrạngcủavấnđề: : - Trong năm học từ năm học 2014-2015 đến năm học 2016-2017 công tác nghiên cứu khoa học học sinh trường trung học phổ thông Tỉnh