Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo dục STEM (STEM education) là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các bạn học sinh được áp dụng kiến thức và kỹ năng trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, được truyền đạt đan xen và kết dính lẫn nhau cho học sinh trên cơ sở học thông qua thực hành và hướng đến giải quyết các vấn đề cuộc sống.
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC NGUYỄN THỊ HIỀN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO CUỘC SỐNG CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THEO MƠ HÌNH GIÁO DỤC STEM PHẦN AXITCABOXYLIC – HÓA HỌC 11 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM HÓA HỌC I Hà Nội – 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC GIÁO DỤC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC HÓA HỌC VÀO CUỘC SỐNG CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THƠNG THEO MƠ HÌNH GIÁO DỤC STEM PHẦN AXITCABOXYLIC– HĨA HỌC 11 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH SƯ PHẠM HÓA HỌC Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: Tiến Sĩ Phạm Thị Kim Giang Sinh viên thực khóa luận: Nguyễn Thị Hiền II Hà Nội – 2020 LỜI CẢM ƠN Luận văn tốt nghiệp với đề tài “Phát triển lực vận dụng kiến thức hóa học vào sống cho học sinh trung học phổ thơng theo mơ hình giáo dục STEM phần axitcaboxylic – hóa học 11” hồn thành nhờ giúp đỡ tận tình nhiều quý thầy cô Em đặc biệt cảm ơn Tiến Sĩ Phạm Thị Kim Giang giảng viên trường Đại học Giáo dục Đại học Quốc gia Hà Nội người trực tiếp hướng dẫn đề tài từ đầu lúc hồn thành khóa luận Em trân trọng cảm ơn ban lãnh đạo trường hình Đại học Giáo dục, khoa Sư phạm tồn q thầy giảng dạy lớp QH2016S Hóa học có nhiều ý kiến quý báu động viên giúp đỡ em để hoàn thành đề tài nghiên cứu Em chân thành cảm ơn ban giám hiệu tổ mơn Hóa học em học sinh sinh trường THPT Nguyễn Thị Minh Khai Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho em trình thực nghiệm sư phạm trường chấm cuối em xin kính chúc chúc tất thầy có thật nhiều sức khỏe, hạnh phúc, may mắn sống nghiệp chọn Hà Nội tháng năm 2020 III DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT BT Bài tập ĐC Đối chứng GV Giáo viên HS Học sinh KT Kiểm tra NL Năng lực NLVDKTHH Năng lực vận dụng kiến thức hóa học VDKT Vận dụng kiến thức TCVL Tính chất hóa học TCHH Tính chất hóa học THPT Trung học phổ thơng TNSP Thực nghệm sư phạm TN Thực nghiệm IV DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Tiến trình học STEM Hình 1.2.Ý kiến GV tầm quan trọng việc phát triển NLVDKTHH cho HS dạy học hóa học trường THPT Hình 1.3 : Ý kiến giáo viên tiếp cận phương pháp dạy học vận dụng kiến thức (VDKT) tiếp cận Hình 1.4 Kết tìm hiểu tần suất sử sụng phương pháp vận dụng kiến thức sống để phát triển lực cho HS qua trình dạy học giáo viên Hình Kết điều tra yêu cầu giáo viên với khả tư HS Hình 1.6.Ý kiến giáo viên tầm quan trọng phát triển NLVDKTHH thơng qua mơ hình giáo dục STEM Hình 1.7 Ý kiến giáo viên lý sử dụng thí nghiệm STEM dạy học hóa học nhằm phát triển NLVDKTHH vào sống cho HS Hình 1.8 Hứng thú HS việc liên hệ thực tế giữ kiến thức lý thuyết với thực tế học hóa học Hình 1.9.Tần suất HS tiếp cận với tượng sống sống Hình 1.10 Ý kiến HS cách học dễ hiểu vận dụng kiến thức hóa học vào sống Hình 1.11 Tần suất thầy đặt câu hỏi liên quan đến sống trình dạy học V Hình 1.12 Thời gian dành cho HS đặt vấn đề, câu hỏi khúc mắc em quan sát đời sống Hình 1.13 Tần suất HS thực hành thí nghiệm STEM tiết học Hình 1.14 Tần suất HS thấy tượng thực tế mâu thuẫn so với lý thuyết thực hành Hình 1.15 Các câu hỏi, tâp có yếu tố sống đưa vào kiểm tra với tần suất Hình 3.1 Đồ thị đường lũy tích kiểm tra số Hình 3.2 Đồ thị đường lũy tích kiểm tra số Hình 3.3 Đồ thị đường lũy tích kiểm tra số Hình 3.4 Biểu đồ phân loại kết học tập học sinh (bài kiểm tra số 1) Hình 3.5 Biểu đồ phân loại kết học tập học sinh (bài kiểm tra số 2) Hình 3.6 Biểu đồ phân loại kết học tập học sinh (bài kiểm tra số 3) VI DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1Đối tượng TN sư phạm Bảng 3.2 Kết đánh giá qua bảng kiểm quan sát lực vận dụng kiến thức hóa học Bảng 3.3 Giá trị tham số đặc trưng tiêu chí đánh giá lực vận dụng kiến thức hóa học Bảng 3.4 Kết kiểm tra (KT) Bảng 3.5 Bảng tổng hợp kết kiểm tra Bảng 3.6 Bảng phân phối tần suất % số học sinh đạt điểm Xi Bảng 3.7 Bảng phân phối tần suất lũy tích số % HS đạt điểm Xi trở xuống Bảng 3.8 Bảng phân loại kết học tập học sinh Bảng 3.9 Giá trị tham số đăc trưng kiểm tra VII MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN III DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT IV DANH MỤC CÁC HÌNH V DANH MỤC CÁC BẢNG VII MỞ ĐẦU 1 .Lý chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu Giả thiết nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Bố cục khóa luận CHƢƠNG 1: CƠ SỞ L LUẬN CỦA DẠ HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VDKTHH VÀO CUỘC SỐNG THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC STEM MƠN HĨA HỌC 1.1 .Lịch sử nghiên cứu giáo dục STEM 1.1.1 Giáo dục STEM giới 1.1.2 Giáo dục STEM Việt Nam 1.2 Một số khái niệm mô hình giáo dục STEM 1.2.1 STEM 1.2.2 Mơ hình giáo dục STEM 1.2.3 Mục tiêu giáo dục STEM 10 VIII 1.2.4 Chủ đề dạy học STEM 11 1.2.5 Phân loại STEM 11 1.2.5.1 Dựa lĩnh vực STEM tham gia giải vấn đề 11 1.2.5.2 Dựa phạm vi kiến thức để giải vấn đề STEM 11 1.2.5.3 Dựa mục đích dạy học 12 1.2.6 Mối liên hệ tương tác lĩnh vực giáo dục STEM 12 1.3 Phát triển lực vận dụng kiến thức hóa học vào sống 13 1.3.1 Khái niệm lực 13 1.3.2 Các loại lực 14 1.3.2.1 Năng lực chung 15 1.3.2.2 Năng lực đặc thù 15 1.3.3 Năng lực vận dụng kiến thức hóa học vào sống 16 1.3.3.1 Các thành tố NLVDKT 16 1.3.3.2 Biểu NLVDKTHHvào sống 17 1.3.4 Phát triển lực vận dụng kiến thức hóa học vào sống 17 1.3.5 Phương pháp đánh giá lực VDKTHH 18 1.4.1.Khái niệm dạy học dự án 19 1.4.2 Đặc điểm dạy học dự án 19 1.4.3 Quy trình dạy học dự án 19 1.4.Khảo sát thực trạng tình hình sử dụng mơ hình dạy học STEM để phát triển NL 1.5.1 Nhiệm vụ điều tra 20 1.5.2 Nội dung điều tra 20 1.5.3 Đối tượng điều tra 20 1.5.4 Phương pháp điều tra 20 1.5.5 Kết điều tra 21 1.5.6 Đánh giá kết điều tra 29 TIỂU KẾT CHƢƠNG 30 IX CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ CÁC CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠ HỌC MƠN HĨA HỌC LỚP 11 PHẦN AXITCABOX LIC NHẰM PHÁT TRIỂN NLVDKTHH VÀO CUỘC SỐNG 31 2.1 Phân tích nội dung kiến thức cấu trúc chƣơng trình phần Axit cacboxylic 31 2.1.1 Vị trí, 31 2.1.2 Mục tiêu 31 2.1.3 Cấu Trúc 32 2.2 Nguyên tắc quy trình thiết kế chủ đề dạy học theo mơ hình giáo dục STEM 32 2.2.1 Nguyên tắc 32 2.2.2 Quy trình 34 2.3 Xây dựng tổ chức hoạt động dạy học chủ đề phần axit cacboxylic 36 2.3.1 Chủ đề: giấm ngon nhà làm 36 2.3.2.Chủ đề: chất thị tự nhiên 55 2.4 Thiết kế bảng kiểm tra, quan sát GV, phiếu tự đánh giá HS 59 2.4.1 Bảng kiếm quan sát dành cho giáo viên 62 2.4.2 Bảng kiếm quan sát dành cho học sinh 63 2.4.3 Xây dựng kiểm tra đánh giá NLVDKTHH 63 TIỂU KẾT CHƢƠNG 64 CHƢƠNG 3: THỰC NGHỆM SƢ PHẠM 65 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 65 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 65 X thuyết Yêu cầu HS vận dụng kiến thức hóa học để giải thích tình xảy sống u cầu HS vận dụng kiến thức, kĩ hóa học để thực hành thiết kế thí nghiệm STEM đơn giản Câu 5: Theo quý thầy/cô phát triển NLVDKTHHthông qua mơ hình giáo dục STEM giúp học sinh : Mức độ Nhiều Vừa phải Nội dung Tăng vốn kiến thức hóa học có nội dung liên quan đến sống Vận dụng kiến thức hóa học để giải đáp tình có vấn đề nảy sinh đời sống, lao động, sản xuất Hiểu rõ mối quan hệ mật thiết giữ hóa học đời sống Có hứng thú tìm tịi tham khảo tài liệu ( sách giáo khoa, báo chí, internet, ) có liên quan đến ứng dụng hóa học Phát triển tư sáng tạo, lực giải vấn đề 86 Ít Khơng u thích mơn hóa học, tìm hiểu thí nghiệm STEM Câu 6: Nếu q thầy/ ( khơng sử dụng ) thí nghiệm STEM dạy học hóa học nhằm phát triển NLVDKTHHvào sống cho học sinh, lý sau đây? □ Khơng có tài liệu □ Mất nhiều thời gian tìm kiếm tài liệu, soạn giáo án □ Trong kì kiểm tra, kì thi không yêu cầu câu hỏi đánh giá lực nói chung NLVDKTHHnói riêng □ Các thí nghiệm STEM khơng có nhiều nhiều thời gian chuẩn bị Lý khác ……………………………………………………………… Xin chân thành cảm ơn quý thầy/cô 87 PHỤ LỤC : Phiếu điều tra lấy ý kiến học sinh (Phiếu dùng vào mục đích khảo sát nghiên cứu Khơng sử dụng để đánh giá học sinh) Mong em vui lòng trả lời câu hỏi sau: Thông tin cá nhân Họ tên: …………………………………………………………………… Lớp ………… Trường ……………………………………………………… Nội dung vấn: Em khoanh tròn vào ý em chọn để trả lời cho câu hỏi Câu : Em có thích liên hệ thực tế giữ kiến thức lý thuyết với thực tế học hóa học khơng? A Rất Thích B Thích C Bình thường D Khơng thích Câu 2: Trong q trình học tập em thầy dạy tượng sống sống nào? A Rất thường xuyên học lớp B Thầy thường giao nhà tìm hiểu C Thỉnh thoảng thầy có dạy qua lớp D Không học Câu 3:Em thấy học theo cách sau dễ hiểu vận dụng kiến thức hóa học vào sống? A Giáo viên trình bày học sinh nghe chép B Tự học, tự làm tập 88 C Vận dụng kiến thức hóa học vào thí nghiệm STEM cụ thể D Hoạt động nhóm, thảo luận trình bày ý kiến E Trao đổi trực tiếp với giáo viên nội dung kiến thức Câu 4: Thầy có thường đặt câu hỏi liên quan đến sống trình dạy học không? A Thường xuyên B Thỉnh thoảng C Không Câu 5: Khi lên lớp thầy có thường dành thời gian cho em đặt vấn đề, câu hỏi khúc mắc em quan sát đời sống không? A Thường xuyên B Thỉnh thoảng C Không Câu 6: Trong học em có thực hành thí nghiệm STEM vận dụng kiến thức học không? A Thường xuyên B Thỉnh thoảng C Không Câu 7: Trong thực hành em có thường xuyên thấy tượng thực tế mâu thuẫn so với lý thuyết không? A Thường xuyên B Thỉnh thoảng C Không 89 Câu 8: Trong kiểm tra, thầy có thường đưa câu hỏi, tâp có yếu tố sống không? A Thường xuyên B Thỉnh thoảng C Không 90 PHỤ LỤC 3: Bảng kiếm quan sát đánh giá lực VDKTHH HS ( dành cho giáo viên) Ngày ……tháng ……năm ……… Lớp quan sát: ………………………………………………………………………… Nhóm :………………Trường:………………………………………………………… Tên học :…………………………………………………………………………… Tên GV quan sát :……………………………………………………………………… STT Các mức độ đạt Tiêu chí Chưa Đạt đạt Nhận biết phương pháp học tập phát triển lực vận dụng Định hướng hệ thống kiến thức để vận dụng vào thực tiễn Khi vận dụng kiến thức cần hiểu rõ loại ứng dụng ngành nghề nào, lĩnh vực sống Phát nội dung kiến thức hóa học có ứng dụng thực tiễn Khi gặp vấn đề thực tiễn cần có khả sử dụng kiến thức hóa học lĩnh vực để giải thích 91 Ghi Tốt Thực theo kế hoạch đề rút kinh nghiệm sau hoạt động Có lực hiểu biết tham gia thảo luận vấn đề hóa học liên quan đến sống Tổng số điểm đạt ……… /70 Trong đó: mức chưa đạt 0-4 điểm ; đạt : 5-7 điểm; tốt 8-10 điểm 92 PHỤ LỤC 4: Phiếu tự đánh giá lực VDKTHH học sinh Ngày ……tháng ……năm ……… Họ tên học sinh :……………………………………………………………………… lớp ……Nhóm :………………Trường:……………………………………………… Tên học :…………………………………………………………………………… STT Các mức độ đạt Ghi Tiêu chí Chưa đạt Đạt Nhận biết phương pháp học tập phát triển lực vận dụng Định hướng hệ thống kiến thức để vận dụng vào thực tiễn Khi vận dụng kiến thức cần hiểu rõ loại ứng dụng ngành nghề nào, lĩnh vực sống Phát nội dung kiến thức hóa học có ứng dụng thực tiễn Khi gặp vấn đề thực tiễn cần có khả sử dụng kiến thức hóa học lĩnh vực để giải thích Thực theo kế hoạch đề rút kinh nghiệm sau hoạt động 93 Tốt Có lực hiểu biết tham gia thảo luận vấn đề hóa học liên quan đến sống Tổng số điểm đạt ……… /70 Trong đó: mức chưa đạt 0-4 điểm ; đạt : 5-7 điểm; tốt 8-10 điểm 94 PHỤ LỤC 5: Đề kiểm tra 15 phút số [4] Câu 1: Dung dịch axit axetic không phản ứng với A Mg B NaNO3 C NaHCO3 D NaOH Câu 2: Cho phản ứng sau điều kiện thích hợp: (1) Lên men giấm ancol etylic (2) Oxi hóa khơng hồn tồn anđehit axetic (3) Oxi hóa khơng hồn toàn butan (4) Cho metanol tác dụng với cacbon oxit Trong phản ứng trên, số phản ứng tạo axit axetic A B C D Câu 3: Trung hịa hồn tồn 10,6 gam hỗn hợp X gồm axit axetic axit fomic cần 200 ml dung dịch NaOH 1M Tính khối lượng axit hỗn hợp ban đầu Đáp án: Câu 1: B Câu : D Câu 3: nNaOH = 0.2*1 = 0.2 (mol) Đặt nHCOOH = x; HCOONa = y Tính theo PTPU HCOOH + NaOH + x CH3COOH x + NaOH CH3COONa y Ta có hệ PT:{ H2O + H2O y { 95 { PHỤ LỤC 6: Đề kiểm tra 15 phút số Nếu đồ dùng kim loại có đốm gỉ, ta dùng giấm lau chùi vết gỉ hết Hãy giải thích sao? Vì khơng may bị ong đốt, dùng vôi bôi vào chỗ ong đốt đỡ đau? Đáp án Câu 1: Giải thích: Vết gỉ oxit kim loại Fe3O4, Al2O3 CuO Giấm (axit axetic 5%), chanh (axit citric) phản ứng với oxit nên đồ dùng hết gỉ 6CH3COOH + Al2O3 → 2(CH3COO)3Al + 3H2O Câu 2: Giải thích: Trong nọc ong, kiến hay nhện số trùng khác có axit hữu axit fomic (HCOOH) Vơi (Ca(OH)2) chất bazơ nên trung hịa axit làm đỡ đau 2HCOOH + Ca(OH)2 → (HCOO)2Ca + 2H2O 96 PHỤ LỤC : Đề kiểm tra 45 phút số I PHẦN TRẮC NGHIỆM Hợp chất sau dây có tính axit mạnh nhất? A.CH3–CH2–COOH B.CH3–CCl2–COOH C.CH3–CFCl–COOH D.CH3–CHCl–COOH Số đồng phân anđehit ứng với hợp chất có cơng thức phân tử C5H10O A.1 B.2 C.3 D.4 Một anđehit (Y) chưa no, mạch hở chứa liên kết ba phân tử có cơng thức đơn giản C2HO Vậy (Y) có cơng thức phân tử là: A.C6H3O3 B.C4H2O2 C.C10H5O5 D Cả A, B C sai Cho chất sau: X (anđehit fomic); Y (axit axetic); Z (ancol metylic); T (axit fomic) Dãy nao sau xếp theo chiều tăng dần nhiệt độ sôi? A.(X)