SKKN Áp dụng mô hình giáo dục STEM trong dạy học phần Cacbon và hợp chất của cacbon – Hóa học 11 nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh trường THPT

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 

1.1. Lí do chọn đề tài 

Thế giới đang trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 (CMCN 4.0) với các yếu  tố cốt lõi là: Trí tuệ nhân tạo (AI), Vạn vật kết nối – Interet of Things và Dữ liệu lớn  (Big Data), đã mở ra những cơ hội và thách thức mới cho nền giáo dục nước ta. Đòi  hỏi giáo dục phải đem lại cho người học cả tư duy những kiến thức kỹ năng mới,  khả năng sáng tạo, thích ứng với thách thức và những yêu cầu mới. 

Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ Giáo dục và Đào tạo  (BGD&ĐT) 12/2018 xem năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng (NL VDKTKN) là một  trong những năng lực cốt lõi mà nền giáo dục cần phải hình thành phát triển cho HS.  

Trong các mô hình giáo dục mới hiện nay, giáo dục STEM (Science – Khoa học,  Technology – Công nghệ, Engineering – Kỹ thuật và Math – Toán học) đang là một  mô hình nhận được nhiều chú ý trên thế giới và trong nước. Nhiều nghiên cứu đã  nhấn mạnh tầm quan trọng của giáo dục STEM như: Giáo dục STEM là giải pháp  để chuẩn bị nguồn nhân lực cho cách mạng công nghiệp 4.0. 

Mô hình giáo dục STEM sử dụng phương pháp “học qua hành”, người học có  được kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lý thuyết. GV không  phải là người truyền dạy kiến thức mà chỉ hướng dẫn người học xây dựng kiến thức.  STEM mang đến các hoạt động trải nghiệm thực tế, thông qua đó người học không  chỉ được trang bị các kỹ năng STEM mà còn được trang bị các kỹ năng phù hợp  trong thế kỉ 21. Người học STEM có khả năng tự giải quyết vấn đề thông qua phối  hợp kiến thức và kỹ năng các môn vận dụng trong công việc, đặc biệt là ngành nghề liên quan đến Kỹ thuật – Công nghệ.  

Trong chương trình Trung học phổ thông Hóa học là môn khoa học có sự kết  hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, do đó dạy và học Hóa học không chỉ dừng lại ở việc truyền đạt và lĩnh hội kiến thức khoa học mà còn phải nâng cao tính  thực tế của môn học. Chính vì vậy, Giáo dục STEM đòi hỏi người giáo viên (GV) dạy học thông qua việc giao các nhiệm vụ cho HS. Khi đó HS được tiến hành thí  nghiệm, được vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải thích các hiện tượng Hóa học có  trong đời sống, nghiên cứu bản chất Hóa học của các quá trình sản xuất…qua đó HS  phát triển NL nhận thức và NL hành động, hình thành, phát triển NL, phẩm chất của  người lao động mới năng động, sáng tạo.  

Từ những lí do trên tôi lựa chọn sáng kiến kinh nghiệm: “Áp dụng mô hình giáo  dục STEM trong dạy học phần Cacbon và hợp chất của cacbon – Hóa học 11 nhằm  phát triển năng lực vận dụng kiến thức kĩ năng cho học sinh trường THPT”. 

1.2. Nhiệm vụ nghiên cứu: 

Nghiên cứu cơ sở lí luận về dạy học STEM, dạy học phát triển NL nói chung  và NL vận dụng kiến thức nói riêng liên quan đến SKKN. 

1 

Điều tra thực trạng dạy học STEM và việc dạy học phát triển NLVDKTKN  trong dạy học Hóa học ở trường THPT Đông Hiếu 

Thiết kế chủ đề dạy học STEM thuộc phần cacbon và hợp chất của cacbon – hóa học 11. 

Thực nghiệm sư phạm và xử lý thống kê số liệu thực nghiệm để bước đầu  kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của các chủ đề dạy học STEM, những biện  pháp đề xuất của SKKN.  

1.3. Phạm vi, đối tượng nghiên cứu: 

– Áp dụng cho phần cacbon và hợp chất của cacbon – Hóa học 11 THPT. – Học sinh lớp 11 trường THPT Đông Hiếu. 

1.4. Mục đích nghiên cứu: 

Xây dựng, sử dụng chủ đề STEM phần Cacbon và hợp chất của cacbon – Hóa  học 11 nhằm phát triển NL VDKTKN cho HS, góp phần nâng cao chất lượng, hiệu  quả dạy học trong giai đoạn nền giáo dục chuyển mình phát triển mạnh mẽ. 

1.5. Phương pháp nghiên cứu: 

1.5.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lý thuyết 

– Nghiên cứu các tài liệu về chủ trương, đường lối phát triển giáo dục của Đảng  và Nhà nước Việt Nam; 

– Nghiên cứu các tài liệu về lý luận dạy học Hóa học, về tổ chức hoạt động  nhận thức của HS trong dạy học Hóa học ở trường THPT; 

– Nghiên cứu sách giáo khoa, giáo trình và các tài liệu về phương pháp dạy học  Hóa học cần cho việc xây dựng tiến trình dạy học; 

– Nghiên cứu các tài liệu giới thiệu về STEM trên thế giới và ở Việt Nam; – Nghiên cứu các tài liệu hỗ trợ cho việc thiết kế các chủ đề STEM; 

– Nghiên cứu các tài liệu có liên quan đến việc sử dụng mô hình STEM trong  dạy học Hóa học; 

– Phân tích tổng quan các nguồn tài liệu đã thu thập. 

1.5.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn 

– Điều tra thực trạng dạy học STEM phát triển NL cho HS ở trường THPT  Đông Hiếu; 

– Thiết kế chủ đề STEM dạy học Hóa học được cụ thể hóa ở phần Cacbon và  hợp chất của cacbon – Hóa học 11 THPT; 

– Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Tiến hành thực nghiệm có đối chứng ở trường phổ thông để đánh giá hiệu quả của tiến trình dạy học và các giải pháp sư phạm  đã đề ra;

2 

– Trao đổi với GV và HS các vấn đề nghiên cứu. 

1.5.3. Phương pháp thống kê 

– Ứng dụng toán học thống kê để xử lý số liệu và trình bày kết quả thực nghiệm  sư phạm, phân tích và rút ra kết luận. 

1.6. Dự kiến đóng góp mới đề tài 

Thiết kế và tổ chức các hoạt động dạy học sử dụng một chủ đề STEM trong  phần Cacbon và hợp chất của cacbon – Hóa học 11 THPT nhằm phát triển NL  VDKTKN, góp phần nâng cao chất lượng dạy học Hóa học ở trường Trung học phổ  thông Đông Hiếu.

3 

PHẦN II: NỘI DUNG 

2.1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 

2.1.1. Cơ sở lí luận 

2.1.1.1. Năng lực 

Năng lực (competency) có nguồn gốc từ tiếng Latinh “competentia. Hiện nay,  có nhiều cách hiểu về “năng lực”: 

– Theo từ điển Tiếng Việt: “Năng lực là phẩm chất tâm lý và sinh lý tạo cho  con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao”. 

– Theo tài liệu [10]: “Năng lực là một thuộc tính tâm lý phức tạp, là điểm hội  tụ của nhiều yếu tố tri thức, kỹ năng, kỹ xảo, kinh nghiệm, sự sẵn sàng hành động  và trách nhiệm đạo đức”.  

– Theo chương trình GDPT tổng thể của BGD&ĐT năm 2018: “Năng lực là  thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học  tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các  thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,… thực hiện thành công một  loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể” [7]. 

Các tác giả quan niệm về NL khác nhau, tuy nhiên đều đã nhấn mạnh đến tính  hiệu quả của việc huy động các KTKN và thái độ (tâm lý sẵn sàng hành động) trong  thực hiện hành động, nhiệm vụ của cá nhân hay “NL là khả năng thực hiện, là biết  làm và làm được”. 

Tóm lại khái niệm NL có thể được phát biểu như sau: NL là khả năng vận  dụng một cách linh hoạt tất cả những yếu tố kiến thức, kỹ năng, tình cảm, thái độ,  động cơ cá nhân,… để giải quyết các VĐ trong học tập, công việc và cuộc sống.