ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài Trong Nghị quyết số 29 Hội nghị lần thứ 8 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng (Khoá XI) xác định nội dung đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo với các định hướng như sau: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc; tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực; chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học; đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học”. Để thực hiện những định hướng nêu trên, các trường THPT đã và đang từng bước đổi mới nội dung, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hướng năng lực người học, nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, đáp ứng nguồn nhân lực phục vụ sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, đáp ứng yêu cầu hội nhập quốc tế. Đồng thời, trước xu hướng phát triển của cuộc cách mạng 4.0, ngày 4/7/2017 thủ tướng chính phủ đã ban hành chỉ thị số 16/CT-TTg về tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4.
Thủ tướng đã đặt ra giải pháp cho ngành giáo dục như sau: 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 cận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông… nhằm tạo ra nguồn lao động đáp ứng yêu cầu của cuộc cách mạng Công nghiệp lần thứ 4 đưa Việt Nam trở thành quốc gia Công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập quốc tế sâu rộng. Với tinh thần học hỏi, mạnh dạn đổi mới phương pháp dạy học, mong muốn giúp học sinh hình thành và phát triển năng lực, biết vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn đồng thời giúp học sinh hứng thú trong vấn đề nghiên cứu khoa học, tôi đã chọn đề tài ‘‘Thiết kế chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng cho học sinh khi dạy học bài ‘‘ Phân bón hóa học’’ – Hóa học 11CB’’ với mục đích chuyển hóa kiến thức, kỹ năng, thái độ thành năng lực và hơn hết là truyền cảm hứng học tập, phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng đã học vào thực tiễn trong cuộc sống. Với đề tài này, tôi mong muốn góp phần nâng cao chất lượng dạy, học cho học sinh THPT và đó cũng là cách thể hiện nhận thức của tôi về vấn đề đổi mới giáo dục. Mục đích nghiên cứu Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học bài ‘‘ Phân bón hóa học’’ – Hóa học 11CB nhằm nâng cao sự liên hệ giữa lý thuyết và thực tiễn của người học góp phần thực hiện có hiệu quả đổi mới phương pháp dạy học.
Phát huy tính tích 4 skkn cực, chủ động, phát triển phẩm chất và năng lực của người học, đồng thời hạn chế sự áp đặt, truyền thụ kiến thức một chiều của người dạy. Nghiên cứu phương pháp tổ chức, hỗ trợ người học tự lực và tích cực lĩnh hội tri thức, khả năng giải quyết vấn đề, khả năng giao tiếp, khả năng làm việc nhóm, phát triển những năng lực chuyên biệt của bộ môn. Nhiệm vụ nghiên cứu Trên cơ sở mục đích nghiên cứu, đề tài xác định nhiệm vụ đi sâu nghiên cứu làm rõ: - Dạy học theo định hướng phát triển năng lực. - Dạy học STEM - Thiết kế chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng cho học sinh khi dạy học bài ‘‘ Phân bón hóa học’’ – Hóa học 11CB - Tiến hành thực nghiệm, thử nghiệm tại đơn vị công tác và các đơn vị khác.
- Khảo nghiệm kết quả thử nghiệm của đề tài thông qua lấy ý kiến của các đồng nghiệp và học sinh. Phạm vi nghiên cứu - Áp dụng đối với học sinh khối 11– ban cơ bản tại đơn vị công tác, trong năm học 2020 - 2021. - Thiết kế chủ đề giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức và kỹ năng cho học sinh khi dạy học bài ‘‘Phân bón hóa học’’ – Hóa học 11CB 5. Phương pháp nghiên cứu Trong đề tài này, tôi tiến hành các phương pháp nghiên cứu sau: Phương pháp nghiên cứu tài liệu; phương pháp chuyên gia; phương pháp quan sát; phương pháp thực nghiệm sư phạm; phương pháp nghiên cứu các sản phẩm hoạt động (thông qua các bài tập, bài kiểm tra của học sinh); phương pháp phân tích, tổng hợp; phương pháp thống kê.
Những đóng góp của đề tài Đề tài góp phần định hướng dạy học một số chủ đề Hóa học Vô cơ THPT theo định hướng phát triển năng lực học sinh tiếp cận với giáo dục STEM. Đề tài áp dụng dạy học theo định hướng thực tiễn, góp phần kích thích hứng thú học tập môn hóa học của học sinh, đưa môn hóa học trở về với thực tiễn đời sống, giúp học sinh có được những trải nghiệm có ý nghĩa. Đề tài đã hình thành và phát triển các năng lực toàn diện, vận dụng linh hoạt kiến thức đã học vào thực tiễn lao động sản xuất tại địa phương, từ đó, hình thành kỹ năng sống, rèn luyện và nâng cao các năng lực (nhất là năng lực giải quyết vấn đề và năng lực nghiên cứu khoa học) và phát triển các phẩm chất cần thiết hiện nay. 5 skkn 6 skkn PHẦN II: NỘI DUNG A.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Khái niệm năng lực - “Năng lực là một thuộc tính tích hợp nhân cách, tổ hợp các đặc tính tâm lý của cá nhân, phù hợp với những yêu cầu của một hoạt động xác định, đảm bảo cho hoạt động đó có kết quả tốt đẹp”. - “Năng lực của HS là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kỹ năng, thái độ. phù hợp với lứa tuổi và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lý vào thực hiện thành công nhiệm vụ học tập, giải quyết hiệu quả những vấn đề đặt ra cho chính các em”.
Như vậy, có thể nhìn nhận một cách tổng quát, năng lực luôn gắn với khả năng thực hiện, nghĩa là phải biết làm chứ không dừng lại ở hiểu. Hành động “làm” ở đây lại gắn với những yêu cầu cụ thể về kiến thức, kĩ năng, thái độ để đạt được kết quả. Cấu trúc của năng lực - Về bản chất: NL là khả năng của chủ thể kết hợp linh hoạt và có tổ chức hợp lí các kiến thức kĩ năng với thái độ, động cơ nhằm đáp ứng yêu cầu phức tạp của một hoạt động đảm bảo cho hoạt động đó đạt kết quả tốt nhất trong tình huống nhất định. - Về mặt biểu hiện: NL biểu hiện bằng sự biết sử dụng các kiến thức, kĩ năng, thái độ và giá trị động cơ trong một tình huống có thực chứ không phải là sự tiếp thu tri thức rời rạc, tách rời tình huống thực, tức là thể hiện trong hành vi, hành động và sản phẩm,… có thể quan sát được, đo đạc được.
- Về thành phần: NL được cấu thành bởi các thành tố kiến thức, kĩ năng, thái độ, giá trị, tình cảm và động cơ cá nhân, tư chất. Các năng lực chuyên biệt cần hình thành và phát triển cho học sinh trong dạy học Hóa học a. Năng lực sử dụng ngôn ngữ hóa học - Năng lực sử dụng biểu tượng hóa học: Học sinh nghe và hiểu được nội dung các thuật ngữ hóa học, danh pháp hóa học và các biểu tượng hóa học (kí hiệu, hình vẽ, mô hình cấu trúc phân tử các chất, liên kết hóa học…) - Năng lực sử dụng thuật ngữ hóa học: Viết và biểu diễn đúng CTHH của các hợp chất vô cơ và hữu cơ, các dạng công thức (CTPT, CTCT…), đồng đẳng, đồng phân…. 7 skkn - Năng lực sử dụng danh pháp hóa học: Hiểu và rút ra được các quy tắc đọc tên và đọc đúng tên theo các danh pháp khác nhau đối với các hợp chất hữu cơ.
Trình bày được các thuật ngữ hóa học, danh pháp hóa học và hiểu được ý nghĩa của chúng. Vận dụng ngôn ngữ hóa học trong các tình huống mới. Năng lực tính toán - Tính toán theo khối lượng chất tham gia và tạo thành sau phản ứng: Vận dụng được thành thạo phương pháp bảo toàn (BTKL, BTĐT, bảo toàn electron. trong việc tính toán giải các bài toán hóa học.
- Tính toán theo mol chất tham gia và tạo thành sau phản ứng: Xác định mối tương quan giữa các chất hóa học tham gia vào phản ứng với các thuật toán để giải được với các dạng bài toán hóa học đơn giản c. Năng lực thực hành hóa học - Năng lực tiến hành thí nghiệm, sử dụng thí nghiệm an toàn - NL quan sát, mô tả , giải thích các hiện tượng thí nghiệm và rút ra kết luận. - NL xử lý thông tin liên quan đến thí nghiệm d. Năng lực giải quyết vấn đề thông qua môn hóa học - Phân tích được tình huống trong học tập môn hóa học; Phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập môn hóa học; - Xác định được và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến vấn đề phát hiện trong các chủ đề hóa học; - Đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề đã phát hiện.
- Lập được kế hoạch để giải quyết một số vấn đề đơn giản - Thực hiện được kế hoạch đã đề ra có sự hỗ trợ của GV - Thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề và nhận ra sự phù hợp hay không phù hợp của giải pháp thực hiện đó. - Đưa ra kết luận chính xác và ngắn gọn nhất. Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống - Có năng lực hệ thống hóa kiến thức. - Năng lực phân tích tổng hợp các kiến thức hóa học vận dụng vào cuộc sống thực tiễn.
- Năng lực phát hiện các nội dung kiến thức hóa học được ứng dụng trong các vấn để các lĩnh vực khác nhau. - Năng lực phát hiện các vấn đề trong thực tiễn và sử dụng kiến thức hóa học để giải thích.