Phần I. ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Lý do chọn đề tài
Cách mạng công nghiệp lần thứ 4 với xu hướng phát triển dựa trên nền tảng tích hợp cao độ của hệ thống kết nối số hóa, vật lí, sinh học và khâu đột phá là sự phát triển của trí tuệ nhân tạo, Internet kết nối vạn vật, robot, công nghệ nano, công nghệ sinh học,… đang làm thay đổi căn bản nền sản xuất của thế giới, tạo ra những cơ hội rất lớn nhưng cũng đặt ra thách thức không nhỏ cho mỗi quốc gia. Phát triển nguồn nhân lực chất lượng cao là một trong những lĩnh vực chịu sự tác động mạnh mẽ và trực tiếp nhất từ cuộc cách mạng này. Hiện nay, Việt Nam đang hòa chung xu thế hội nhập mạnh mẽ của khu vực và thế giới. Để cạnh tranh trong nền kinh tế khu vực và toàn cầu, giáo dục và nghề nghiệp STEM (gồm: Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kĩ thuật (Engineering) và Toán (Maths)) phải là ưu tiên quốc gia, vì người lao động có hiểu biết về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học sẽ đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng bền vững và ổn định của nền kinh tế. Điều này đặt ra cho GD-ĐT sứ mệnh to lớn là chuẩn bị đội ngũ nhân lực chất lượng cao để đáp ứng yêu cầu phát triển của đất nước. Do vậy, cách giáo dục và tiếp cận vấn đề thực tế cuộc sống trong tương lai sắp tới cần được thay đổi phù hợp theo tư duy mới. Giáo dục STEM được xem là một bước đi quyết liệt của đổi mới giáo dục phổ thông hiện nay. Tích hợp các môn học là điều thiết yếu trong giáo dục STEM để chuẩn bị cho học sinh có kiến thức và kĩ năng liên ngành để có thể sống và đối mặt với những vấn đề phức tạp của thế giới ngày này cũng như đủ điều kiện, năng lực để có thể cạnh tranh trong thị trường lao động toàn cầu. Với tầm quan trọng như vậy, giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông cần phải được quan tâm và tạo điều kiện hơn nữa.

Đối với môn Hóa học, việc đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực thông qua thiết kế hoạt động dạy học cho mỗi nội dung, mỗi chủ đề học tập là trọng tâm của chương trình mới. Một trong các phương pháp giáo dục được lựa chọn là kết hợp giáo dục STEM trong dạy học nhằm phát triển cho học sinh khả năng tích hợp các kiến thức kỹ năng của các môn học Toán – Kỹ thuật – Công nghệ và Hoá học vào việc nghiên cứu giải quyết một số tình huống thực tiễn. Như vậy, mục tiêu giáo dục STEM không nhằm đào tạo ngay ra những nhà khoa học hay để tạo ra các sản phẩm có tính thương mại, cạnh tranh, mà nhằm tạo ra những con người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, năng lực, bản lĩnh để thích nghi với cuộc sống hiện đại, như các năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Giáo dục STEM cũng giúp các em phát triển các năng lực chuyên môn ở dạng tích hợp; khơi gợi niềm say mê học tập cho học sinh và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân.

Trong chương trình Hóa học lớp 11 có một hợp chất rất phổ biến trong đời sống hàng ngày, nó có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và cũng là một chất ảnh hưởng đến sức khỏe con người nếu lạm dụng đó là Ancol. Qua khảo sát thực tế việc tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM, mặc dù đã triển khai song giáo viên vẫn còn gặp rất nhiều khó khăn trong việc thiết kế cũng như tổ chức các hoạt động dạy học.Với mong muốn đưa ra một gợi ý tham khảo cho GV trong việc thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol, giúp học sinh được trải nghiệm sáng tạo các vấn đề trong lí thuyết đến thực tiễn của cuộc sống nên tôi đã mạnh dạn viết đề tài “Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol gắn với phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM”.

1.2 Mục tiêu, ý nghĩa, tính mới của đề tài
Đề tài nghiên cứu cách “ Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol theo định hướng giáo dục STEM”  nhằm nâng cao sự liên hệ giữa lý thuyết với thực tiễn, thực hiện hiệu quả đổi mới phương pháp dạy học. Phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo, tạo tính hứng thú trong học tập, giúp học sinh được trải nghiệm, đưa bộ môn Hóa học về với thực tiễn cuộc sống, đưa không gian dạy học ra khỏi phạm vi của lớp học để học sinh được thực hành và trải nghiệm nhiều hơn kiến thức đã được học. Phương pháp thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM mà tôi đưa ra trong đề tài không chỉ dừng lại ở việc áp dụng cho phạm vi kiến thức Ancol mà có thể áp dụng thiết kế cho các kiến thức Hóa học chương trình GDPT hiện hành và cả chương trình PT mới 2018.

Đề tài lần đầu tiên được nghiên cứu và áp dụng dạy thử ngiệm tại trường THPT Diễn Châu 3, bước đầu tạo cho học sinh lòng yêu thích với bộ môn Hóa học, các tiết học không còn nặng nề về kiến thức mà còn hình thành cho học sinh các năng lực sáng tạo, vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn và định hướng nghề nghiệp trong tương lai. Tôi tin chắc rằng nếu học sinh được học Hóa học theo định hướng giáo dục STEM sẽ giúp các em phát huy được tối đa khả năng sáng tạo cũng như hình thành các kỹ năng cần thiết để có thể trở thành những công dân toàn cầu bắt kịp xu thế của cuộc cách mạng 4.0.

1.3 Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý luận dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM.
Nghiên cứu các hình thức tổ chức dạy học Hoá học.
Trên cơ sở hệ thống kiến thức sách giáo khoa, sách giáo viên, sách tham khảo và thông qua kinh nghiệm học tập giảng dạy của bản thân, xây dựng các kế hoạch dạy học phù hợp,
Phương pháp thực nghiệm và thống kê. Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính thực tiễn và hiệu quả của phương án đã đề xuất.
Phương pháp quan sát.
Phương pháp phân tích, tổng hợp.

1.4 Phạm vi nghiên cứu đề tài
Nghiên cứu áp dụng cho học sinh khối 11 tại đơn vị công tác trong năm học 2019 – 2020 và 2020 -2021.
Nghiên cứu quy trình thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề dạy học Ancol gắn với phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM
Phạm vi và khả năng nhân rộng cho tất cả các đối tượng học sinh khối 11, áp dụng cho dạy học đại trà ở tất cả các trường THPT.

PHẦN II. NỘI DUNG

2.1 Lý thuyết và thực tiễn của dạy học theo định hướng giáo dục STEM gắn với phát triển năng lực sáng tạo
Cơ sở lý thuyết
2.1.1 Giáo dục STEM là gì ?

Có nhiều định nghĩa khác nhau về giáo dục STEM:

• Giáo dục STEM là cách tiếp cận các lĩnh vực khoa học và toán học bằng cách tích hợp công nghệ và kĩ thuật từ mẫu giáo đến lớp 12 (Bybee, 2010).
  STEM là một cách học liên ngành theo phương pháp liên hệ các thực tiễn cuộc sống với các ngành khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (Lantz, 2009).
  STEM được hình thành từ 4 lĩnh vực: Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kĩ thuật), Mathematics (toán học), trong đó kĩ thuật và công nghệ được xem là yếu tố thứ yếu so với khoa học và toán học. Giáo dục STEM là tích hợp việc dạy và học các nội dung lí thuyết và thực hành các kiến thức về toán học và khoa học thông qua việc tích hợp các yếu tố kĩ thuật và công nghệ có liên quan (Carlaetal., 2016).
• Từ những cách diễn giải khác nhau ở trên, cũng có thể tiếp cận theo một quan điểm chung nhất rằng giáo dục STEM là phương thức dạy học tích hợp bao gồm các yếu tố khoa học, toán học, công nghệ và kĩ thuật, nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống. STEM là viết tắt của các từ Science, Technology, Engineering và Maths.
• Science (Khoa học): Gồm các kiến thức về Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất nhằm giúp học sinh hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hằng ngày.
• Technology (Công nghệ): Phát triển khả năng sử dụng, quản lý, tìm hiểu và đánh giá công nghệ của học sinh, tạo cơ hội để học sinh tìm hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, ảnh hưởng của công nghệ tới cuộc sống.
• Engineering (Kỹ thuật): Phát triển sự hiểu biết của học sinh về cách công nghệ đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kỹ thuật, tạo cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu. Kỹ thuật cũng cung cấp cho học sinh nhưng kỹ năng để vận dụng sáng tạo cơ sở khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thông hay xây dựng các quy trình sản xuất.
• Maths (Toán học): Là môn học nhằm phát triển ở học sinh khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra.

Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. 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. 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. Với HS phổ thông, việc theo học các môn học STEM còn có ảnh hưởng tích cực tới khả năng lựa chọn nghề nghiệp tương lai. Khi được học nhiều dạng kiến thức trong một thể tích hợp, HS sẽ chủ động học tập, từ đó khuyến khích các em có định hướng rõ ràng khi chọn chuyên ngành cho các bậc học cao hơn.

2.1.1.2 Vai trò và ỹ nghĩa của giáo dục STEM
Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là:
– Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học sinh: Đó là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Học sinh biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Học sinh biết sử dụng, quản lý và truy cập Công nghệ. Học sinh biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm.
Phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho học sinh những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỷ 21. Ngoài các năng lực đặc thù của các môn học, khi triển khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học; các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực chung và năng lực sáng tạo cho học sinh.
– Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: Thông qua các hoạt động STEM, kiến thức sẽ được vận dụng, học sinh mới dễ dàng nhận thức và hình dung được công việc cụ thể của một nghề nào đó, thấy được đóng góp của ngành nghề đó cho xã hội, thấy được các năng khiếu của bản thân và đam mê của mình trong đó. Ví dụ thông qua một chủ đề STEM, học sinh có thể tìm hiểu được mức lương hiện nay của ngành nghề liên quan là bao nhiêu, công việc đó đòi hỏi phải có những kỹ năng và kiến thức gì, từ đó hình dung ra được nếu theo nghề nghiệp đó trong tương lai thì cần chuẩn bị gì. Ngoài ra, có những ngành nghề thực tế chưa xuất hiện trong thời điểm hiện tại, nhưng thông qua các hoạt động học thực hành STEM sáng tạo, học sinh có thể thấy bản thân có thể phát triển nên một hoạt động công việc gì đó mới trong tương lai. Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4.
– Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh.
– Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghềnghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương.
Hình thức tổ chức giáo dục STEM
Có 3 hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong trường phổ thông hiện nay:

2.1.1.3.1. Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM

• Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách này, các bài học, hoạt động giáo
• dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn.
• Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần. Hình thức giáo dục
• STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập. Một số hình thức tổ chức thực hiện như sau:
• Lồng ghép trong một tiết dạy hoặc một bài học chính khoá.
• Tổ chức thành một tiết dạy hoặc một bài học ngoại khoá.
• Xây dựng mới hoặc lồng ghép với một phòng học bộ môn nhằm trang bị các công cụ thực hành thông dụng để  triển khai giáo dục STEM.
• Tổ chức thành một cuộc thi trong phạm vi hẹp của nhóm hoặc lớp.
• Tổ chức thành một cuộc thi trong phạm vi rộng cấp trường, cấp cụm (hoặc quận, huyện), cấp thành phố.

2.1.1.3.2. Hoạt động trải nghiệm STEM
Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM.

Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia, hợp tác của các bên liên quan như trường phổ thông, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các trường đại học, doanh nghiệp. Trải nghiệm STEM còn có thể được thực hiện thông qua sự hợp tác giữa trường phổ thông với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Theo cách này, sẽ kết hợp được thực tiễn phổ thông với ưu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học và giáo dục nghề nghiệp.

Các trường phổ thông có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh được học tập nâng cao trình độ, triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của học sinh, diễn ra định kỳ, trong cả năm học. Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học. Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ STEM còn là cơ hội để học sinh thấy được sự phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực STEM.

2.1.1.3.3. Hoạt động nghiên cứu khoa học
Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật với nhiều chủ đề khác nhau thuộc các lĩnh vực robot, năng lượng tái tạo, môi trường, biến đổi khí hậu, nông nghiệp công nghệ cao… Hoạt động này không mang tính đại trà mà dành cho những học sinh có năng lực, sở tích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn. Tổ chức tốt hoạt động sáng tạo Khoa học kỹ thuật là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi Khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học được tổ chức thường niên.

2.1.1.4. Giáo dục STEM định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh
2.1.1.4.1 Năng lự sáng tạo là gì?
Năng lực sáng tạo có thể xem là năng lực vốn có của mỗi con người, là khả năng tạo ra những ý tưởng, vật chất mới, có tính độc lập, cải tiến, mới lạ, mang lại giá trị vật chất và tinh thần (Vietnamese linguistic Institution, 2010). Năng lực sáng tạo của con người nếu được phát huy sẽ góp phần cho sự phát triển không ngừng của con người và xã hội. Năng lực sáng tạo của học sinh được thể hiện ở khả năng giải quyết vấn đề. Không những thế, năng lực sáng tạo còn thể hiện cái mới trong tư duy chủ động và tích cực. Giáo dục STEM có nhiều đặc điểm để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. Sau đây là bảng cấu trúc các năng lực sáng tạo có thể sử dụng khi dạy học chủ đề STEM:
Bảng 1. Bảng mô tả cấu trúc năng lực sáng tạo

2.1.1.4.2. Một số công cụ đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh thông qua giáo dục STEM
Năng lực học sinh thường chỉ được xác định ở một số thời điểm trong những hoạt động dạy học nhất định. Bên cạnh đó, dạy học theo định hướng giáo dục STEM thường đòi hỏi quỹ thời gian khá dài, giáo viên khó có thể đánh giá một cách chính xác năng lực của học sinh. Do đó, để đánh giá một cách chính xác và cụ thể hơn năng lực sáng tạo của học sinh, giáo viên cần tiến hành thiết kế một số công cụ đánh giá cần thiết như sau:

– Hồ sơ học tập (sổ tay cá nhân, sổ tay hoạt động nhóm, các bài báo cáo): Sổ tay được thiết kế để học sinh trình bày những nội dung đã chuẩn bị và báo cáo. Trong hồ sơ học tập, học sinh cần trình bày các kiến thức, kĩ năng đã lựa chọn và đề xuất phương án giải quyết vấn đề mà cá nhân đề xuất và nhóm lựa chọn, trình bày các quy trình thực nghiệm của nhóm, đồng thời trình bày những vật liệu, kĩ thuật mà nhóm đã thực hiện và đề xuất các phương án cải tiến. Thông qua hồ sơ học tập, giáo viên dễ dàng đánh giá được các biểu hiện 1, 2, 3, 4 của năng lực sáng tạo như đã trình bày ở Bảng 1.

– Bảng trả lời câu hỏi định hướng: bao gồm các câu hỏi định hướng để học sinh nghiên cứu các kiến thức nền và các câu hỏi định hướng thực hiện sản phẩm, thông qua các câu hỏi định hướng, học sinh có thể xác định được các kiến thức và kĩ năng trọng tâm, cần thiết cho chủ đề, từ đó, học sinh đề xuất được phương án tối ưu. Thông qua bảng trả lời câu hỏi định hướng, giáo viên có thể đánh giá được biểu hiện 2 của năng lực sáng tạo như đã trình bày ở Bảng 1.

– Bảng quan sát của giáo viên (sổ tay, hình ảnh, video): Là dụng cụ giúp giáo viên có thể ghi lại những quan sát của mình trong hoạt động dạy học, từ đó có thể đánh giá được các biểu hiện 1, 2, 3, 4 của năng lực sáng tạo như đã trình bày ở Bảng 1.

Thang điểm đánh giá theo thang điểm 10. Nếu học sinh đạt dưới 4/10 thì chưa phát triển được năng lực sáng tạo. Nếu học sinh đạt từ 4 đến dưới 6 điểm thì phát triển được năng lực sáng tao mức độ thấp. Nếu học sinh đạt 6 đến dưới 8 thì phát triển được năng lực sáng tao mức độ trung bình. Nếu học sinh đạt 8 đến10 thì phát triển được năng lực sáng tao mức độ cao.

2.1.2 Cơ sở thực tiễn
2.1.2.1 Thực tiễn dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong các nhà trường THPT
Nếu như các nước phát triển trên thế giới, STEM xuất phát từ trường học trước khi bước ra thị trường, thì ở Việt Nam STEM bước ra thị trường trước khi đi vào trường học và hiện đang phát triển ở khía cạnh thương mại mạnh hơn so với khía cạnh giáo dục cộng đồng. Hay nói cách khác, giáo dục STEM ở Việt Nam mới chỉ bùng nổ trên thị trường, chưa thực sự phát triển mạnh mẽ ở học đường.Thời gian qua, ngành giáo dục đã tích cực thực hiện giáo dục STEM, xây dựng các chủ đề dạy học liên môn. Việc dạy học các chủ đề STEM góp phần đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra, đánh giá. Tuy nhiên, một số địa phương, đơn vị chưa nhận thức đầy đủ mục đích ý nghĩa của hoạt động giáo dục STEM khiến việc triển khai chưa hiệu quả.

a. Kết quả đạt được trong bước đầu triển khai
Thực hiện Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4; Chỉ thị số 666/CT-BGDĐT ngày 24/8/2020 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo (GDĐT) về nhiệm vụ và giải pháp năm học 2020-2021 của ngành Giáo dục; Công văn 3414/BGDĐT-GDTrH ngày 04/9/2020 về việc hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2020-2021;Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/8/2020 về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học, trong đó có những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam, giáo dục STEM đã bắt đầu sôi nổi tại học đường. Bên cạnh đó, giáo dục STEM đã được đưa vào nhiệm vụ năm học của nhiều Sở GD-ĐT trên cả nước.

Bộ GDĐT đã triển khai các phong trào, các cuộc thi trong nhà trường phổ thông theo hướng này, điển hình như: Cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học; Vận dụng kiến thức liên môn vào giải quyết tình huống thực tiễn; Sáng kiến giáo dục STEM – SchoolLAB dành cho HS trung học… Từ những chương trình thí điểm, những phong trào, cuộc thi này bước đầu đã có những lan tỏa, tác động tích cực, làm chuyển biến trong dạy và học tại nhà trường phổ thông trên cả nước. Từ đó, HS được thực hành, trải nghiệm nhiều hơn, học tập gắn với cuộc sống thực hơn. Tuy nhiên, các phong trào vẫn dừng lại ở hình thức các cuộc thi, thao giảng mà chưa trở thành hoạt động thường xuyên, phổ biến và tự nguyện của GV phổ thông. Thực tế triển khai cho thấy, giáo dục STEM được tổ chức trong nhà trường phổ thông Việt Nam thường tập trung qua các hình thức sau đây:

• Dạy học tích hợp theo định hướng giáo dục STEM.
• Sinh hoạt câu lạc bộ STEM.
• Các cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp trường, cấp tỉnh, cấp quốc gia, các hoạt động trải nghiệm sáng tạo.
• Phối hợp tổ chức các hoạt động STEM giữa nhà trường và các tổ chức tư nhân
• Các sự kiện STEM, ngày hội STEM.

b. Một số khó khăn
– Chưa “Chương trình hóa” giáo dục STEM: Mặc dù Chương trình giáo dục phổ thông mới đã tạo điều kiện thuận lợi hơn để có thể triển khai giáo dục STEM; tuy nhiên, với khung chương trình đề ra, GV vẫn gặp khó khăn trong việc tổ chức các nội dung, chủ đề sao cho vừa đảm bảo yêu cầu của khung chương trình, vừa phát huy sức sáng tạo của HS. Như vậy, khi triển khai Chương trình mới giáo dục phổ thông mới, cần phải có hướng dẫn về những chủ đề STEM trong các môn/lĩnh vực học tập để tạo thuận lợi cho GV tổ chức dạy học. Đi kèm với việc “Chương trình hóa” giáo dục STEM cũng cần có các chính sách, chế độ, quy định kèm theo. Vì, khi chưa có các quy định, chính sách cụ thể sẽ khiến quá trình triển khai giáo dục STEM chưa có chỗ đứng vững chắc mà mới chỉ dừng lại ở hình thức, phong trào.

– Trình độ GV chưa đáp ứng được yêu cầu: Theo một số nghiên cứu về thực trạng năng lực dạy học tích hợp của GV trung học có đến 64,4% GV tự đánh giá năng lực dạy học tích hợp và kiến thức liên ngành của mình chỉ ở mức độ trung bình. Phần lớn GV chỉ được đào tạo đơn môn, do đó sẽ gặp khó khăn nếu triển khai dạy học theo hướng liên ngành như giáo dục STEM. Bên cạnh đó, đa số GV còn ngại học hỏi, ngại chia sẻ với đồng nghiệp, nên chưa có sự phối hợp tốt giữa GV các bộ môn trong dạy học STEM.

– Chưa có sự phối hợp tốt giữa trường phổ thông với trường đại học và các viện nghiên cứu, các tổ chức, doanh nghiệp: Giáo dục STEM chỉ đạt hiệu quả khi có sự phối hợp tốt giữa trường phổ thông với các trường đại học trong quá trình đào tạo, bồi dưỡng năng lực chuyên môn cho GV. Ngoài ra, cần có sự hỗ trợ của các viện nghiên cứu, tổ chức giáo dục và khoa học, hội nghề nghiệp, doanh nghiệp để đảm bảo tính thường xuyên, liên tục. Thực tế cho thấy, đã có sự phối hợp giữa một số ít các trường đại học, viện nghiên cứu trong đào tạo, tập huấn GV; bước đầu có sự phối hợp giữa các tổ chức tư nhân, doanh nghiệp hỗ trợ các hoạt động giáo dục STEM trong nhà trường. Nhưng mới chỉ là những điển hình đơn lẻ, chưa trở thành sự liên kết rộng khắp và bền vững.

– Kiểm tra, đánh giá còn là “rào cản”: Môn Công nghệ và Tin học là 2 môn thành tố của giáo dục STEM nhưng vẫn chưa có vị trí đúng. Hơn nữa, việc kiểm tra, đánh giá hiện nay ở trường phổ thông (cụ thể là Kì thi trung học phổ thông quốc gia) được tổ chức theo hình thức làm bài thi trắc nghiệm kiểm tra kiến thức, kĩ năng, trong khi kiểm tra, đánh giá theo mô hình giáo dục STEM là đánh giá thông qua sản phẩm, đánh giá quá trình. Vì vậy, trên thực tế, việc triển khai giáo dục STEM vẫn phải “tránh” các lớp cuối cấp (lớp 9, lớp 12) để dành thời gian cho HS luyện thi. Còn với các khối lớp khác không nặng về thi chuyển cấp thì vẫn phải đảm bảo học để thi hết kì cho nên việc học theo sách giáo khoa, luyện giải bài tập vẫn là hoạt động chính của HS, GV chỉ dành một phần thời gian cho các hoạt động STEM (ngoại khóa, hoạt động sau giờ học) là chủ yếu. Như vậy, kiểm tra, đánh giá chậm đổi mới sẽ là “rào cản” lớn nhất ngăn cản sự triển khai STEM trong nhà trường phổ thông.

– Điều kiện cơ sở vật chất chưa đáp ứng được yêu cầu đề ra: Sĩ số mỗi lớp học quá đông cũng gây khó khăn cho tổ chức hoạt động, cản trở việc đổi mới phương pháp dạy học của GV; việc không có phòng học STEM hoặc phòng thực hành để HS có nơi làm việc nhóm, nghiên cứu, thí nghiệm cũng là một khó khăn. Ngoài ra, với các nội dung học tập chuyên sâu hơn như khoa học máy tính, robotic, lập trình thì cần đầu tư kinh phí lớn hơn, nên đây cũng là rào cản. Tóm lại, thực tế triển khai giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông ở Việt Nam đã đạt được những kết quả bước đầu đáng ghi nhận. Đây là nền tảng để chúng ta tiếp tục có những nghiên cứu, chính sách, đề xuất nhằm đáp ứng việc triển khai Chương trình giáo dục phổ thông mới nhằm hạn chế những khó khăn, rào cản đang gặp phải.Tuy nhiên, bất kì sự thay đổi lớn nào cũng có những khó khăn khi mới bắt đầu, bằng sự quan tâm của các cấp lãnh đạo đặc biệt những năm gần đây, tôi tin rằng giáo dục STEM sẽ ngày càng được chuẩn hóa nội dung, cùng đội ngũ giáo viên và công tác đánh giá.

2.1.2.2. Thực tiễn dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong bộ môn Hóa học
Hiện nay giáo dục STEM là một trong những xu hướng giáo dục đang được coi trọng và được quan tâm trong đổi mới giáo dục phổ thông ở Việt Nam. Để phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh thì các môn học đều cần được chuyển đổi theo phương pháp STEM khi có thể đặc biệt là các môn khoa học tự nhiên trong đó có môn Hóa học. Vậy thực trạng dạy học bộ môn Hóa ở các trường phổ thông theo định hướng giáo dục STEM đang diễn ra như thế nào trong các năm học gần đây. Để tìm hiểu thực trạng dạy học chủ đề STEM ở các trường THPT trên địa bàn huyện Diễn Châu tỉnh Nghệ An, chúng tôi tiến hành khảo sát 25 GV và 240 HS lớp 11 tại 03 trường THPT (Nguyễn Xuân Ôn, Diễn Châu 3, Diễn Châu 5) từ tháng 9 /2019 bằng nhiều phương pháp nghiên cứu như: nghiên cứu lí luận, điều tra bằng bảng hỏi, thống kê toán học để xử lí số liệu.

Bảng 2: Phân bố phiếu điều tra GV và HS tại địa bàn huyện Diễn Châu

• Kế hoạch điều tra: Xây dựng phiếu điều tra (phụ lục 1).
• Số phiếu phát ra: 265 phiếu gồm HS: 240 phiếu, giáo viên: 25 phiếu
• Số phiếu thu về: 265 phiếu
• Kết quả phiếu khảo sát

Nội dung 1: Kết quả điều tra từ của GV
Bảng 3. Kết quả điều tra thực trạng dạy học chủ đề gắn với phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM

Nội dung 2: Kết quả điều tra của học sinh
Bảng 4. Kết quả điều tra năng lực học tập chủ đề của học sinh THPT theo định hướng giáo dục STEM

Qua bảng số liệu trên, chúng tôi có một số đánh giá như sau:

– Việc phát triển năng lực sáng tạo cho HS hiện nay là rất cần thiết. Có 88% GV được khảo sát đều chọn phướng án “rất cần thiết” và 12% chọn phương án “cần thiết”. Qua đây cho thấy GV hiện nay rất quan tâm đến phát triển năng lực người học.

– Về mức độ thường xuyên tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM: Chỉ có 4,0% GV được khảo sát thường xuyên tổ chức dạy chủ đề theo định hướng giáo dục STEM. Có đến 72,0 % GV chưa bao giờ tổ chức các chủ đề theo định hướng giáo dục STEM. Nhìn chung đa số giáo viên còn gặp rất nhiều khó khăn trong khâu thiết kế và tổ chức dạy học các chủ đề STEM. Mục tiêu của GV đơn thuần là xây dựng làm sao chỉ truyền đạt hết kiến thức SGK cho học sinh nắm được mà không cần quan tâm đến bất cứ nội dung nào khác.

– Về thái độ của học sinh khi được hướng dẫn dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM: có 32% hứng thú, 40% rất hứng thú và 28% không hứng thú, điều này cho thấy GV cần phải thường xuyên tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM để tạo hứng thu say mê học tập cho người học.

– Cảm nhận lĩnh hội kiến thức trong quá trình học tập chủ đề có tới 43,8% gặp rất nhiều khó khăn; 37.1% gặp nhiều khó khăn và 14.6% gặp ít khó khăn. Tuy rằng các em đều hứng thú với dạy học theo định hướng giáo dục STEM song việc học tập các chủ gặp nhiều khó khăn. Điều đó cho thấy học sinh chưa được làm quen nhiều với chủ đề dạy học, và còn rất lúng túng trong vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Do vậy, qua nghiên cứu, thể hiện thành công dạy học chủ đề ở đơn vị công tác tôi muốn chia sẻ một số kinh nghiệm trong thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề “ Ancol” trong chương trình Hóa học 11 theo định hướng giáo dục STEM gắn với phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh.

2.2. Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol nhằm phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM
2.2.1 Ancol lý thuyết và ứng dụng
Ancol là một hợp chất hữu cơ có chứa nhóm (-OH) liên kết với nguyên tử cacbon no. Trong đó quan trọng nhất phải kể đến etanol C2H5OH, một hợp chất rất gần gũi trong cuộc sống của chúng ta.
1. Cấu tạo, đồng đẳng, đồng phân, danh pháp
a. Đặc điểm cấu tạo
“Nhóm OH” gắn ở C no và mỗi C no chỉ được gắn 1 nhóm OH. Công thức phân tử chung của một số dãy đồng đẳng ancol:

b. Đồng phân

Ancol no, mạch hở, đơn chức có đồng phân mạch C, vị trí nhóm OH.
Ngoài ra, cùng công thức phân tử còn có đồng phân khác chức: ete.

c. Danh pháp
Tên thông thường: Ancol + tên gốc hiđrocacbon + ic.
Tên theo IUPAC: Tên IUPAC của hiđrocacbon + số chỉ vị trí OH + ol (1)/ điol (2)/ triol (3)…
(ưu tiên đánh số thứ tự cacbon mạch chính sao cho các chỉ số nhóm OH là nhỏ nhất).

2. Tính chất vật lí và liên kết hiđro
Các phân tử có nhóm OH (nước, ancol, axit axetic…) có liên kết hiđro liên phân tử: – O – H…O – H làm tăng nhiệt độ sôi và độ tan trong nước hơn so với chất không có nhóm OH.

Phản ứng thế H của nhóm OH (phản ứng với kim loại kiềm, phản ứng tạo phức với đồng(II) hiđroxit của glixerol).
Ví dụ: Glixerol – một ancol no, đa chức mạch hở: phản ứng được với Na, hoà tan Cu(OH)2.

Phản ứng thế nhóm OH ancol (phản ứng với HX tạo dẫn xuất halogen, phản ứng giữa hai phân tử ancol tạo ete).
Phản ứng este hoá với axit cacboxylic R – COOH.
Phản ứng tách nước tạo thành anken.
Phản ứng oxi hoá không hoàn toàn:
+ Ancol bậc I Anđehit, axit.
+ Ancol bậc II Xeton.
+ Ancol bậc III Không phản ứng.
Phản ứng oxi hoá hoàn toàn (Phản ứng cháy).
Ví dụ: Etanol có phản ứng với các chất: Na, K, HCl, HBr, CH3COOH, CuO, lên men giấm, tách nước ở trên 170oC tạo etilen, dưới 170oC tạo đietyl ete.
Chú ý: Ancol no, mạch hở khi cháy:

4. Điều chế
Phương pháp điều chế etanol: thuỷ phân dẫn xuất halogen, hiđrat hoá etilen, lên men rượu glucozơ.

5. Ứng dụng
Ethanol (etanol) còn được biết đến như là rượu etylic, ancol etylic, rượu ngũ cốc hay cồn. Đây là một hợp chất hữu cơ dễ cháy, không màu. Là một trong các rượu thông thường có trong thành phần của đồ uống chứa cồn. Trong cách nói dân dã nó được nhắc đến một cách đơn giản là rượu. Etanol có rất nhiều ứng dụng trong thực tiễn cuộc sống cụ thể như sau.

Trong công nghiệp:
– Làm dung môi: Phần lớn lượng Ethanol được dùng làm dung môi trong ngành công nghiệp dược phẩm, nước hoa, in ấn, sơn, điện tử, dệt may, để pha chế,… Đồng thời, Ethanol là một dung môi hoàn hảo giúp hòa tan các chất và ngăn ngừa sự kết tinh của thành phần trong mỹ phẩm.

– Làm nhiên liệu: Etanol có thể sử dụng như là nhiên liệu cồn (thông thường được trộn lẫn với xăng) và trong hàng loạt các quy trình công nghiệp khác. Đặc biệt nó cũng được sử dụng trong các sản phẩm chống đông lạnh vì điểm đóng băng thấp của nó. Ngoài ra thì Ethanol còn được dùng làm nhiên liệu dùng cho đèn cồn trong phòng thí nghiệm. Dùng thay xăng làm nhiên liệu cho động cơ đốt trong.

– Làm nguyên liệu: Trong công nghiệp thì Ethanol được dùng làm nguyên liệu để sản xuất các hợp chất hữu cơ khác như đietyl ete, axit axetic,… Etanol là nguồn nguyên liệu hóa học đa dụng. Trong thời gian qua đã được sử dụng với phạm vi thương mại để tổng hợp hàng loạt các mặt hàng hóa chất với sản lượng lớn khác. Hiện nay, nó đã được thay thế trong nhiều ứng dụng bằng các nguyên liệu hóa dầu khác rẻ tiền hơn.

Trong y tế:
Cồn Ethanol được sử dụng rộng rãi trong y tế với tác dụng chống vi khuẩn, vi sinh vật. Bên cạnh đó, Ethanol còn được dùng để sản xuất thuốc ngủ vì nó có thể gây mê, gây buồn ngủ cho người sử dụng.

Đặc biệt, người ta còn dùng Ethanol (70 – 90%) để tiệt trùng các thiết bị, dụng cụ, vết thương,… Bởi nó có tính sát khuẩn cao. Đồng thời,nó còn có hiệu quả khi chống lại phần lớn các loại vi khuẩn và nấm cũng như nhiều loại virus nên hiện nay các dung dịch rửa tay khô dùng trong phòng chống dịch covid 19 được điều chế từ etanol. Khi sát khuẩn vết thương, tùy vào yêu cầu và chỉ dẫn của bác sĩ mà chúng ta sẽ cần dùng dung dịch cồn có nồng độ khác nhau.

Điều chế đồ uống:
Ethanol là cồn, chính vì thế nó là thành phần chính để làm đồ uống có cồn. Khi đó, Ethanol sẽ được chuyển hóa như một năng lượng cung cấp chất dinh dưỡng. Đặc biệt tốt cho hệ tiêu hóa nếu uống với lượng vừa phải. Tuy nhiên, nếu bạn uống quá nhiều rượu thì sẽ gây hại cho sức khỏe của bạn. Đặc biệt là khi nồng độ cồn trong máu vượt quá 0.5% sẽ gây hôn mê sâu. Thậm chí dẫn đến tử vong cho người sử dụng.

Etanol là một chất có rất nhiều ứng dụng trong thực tế nên giáo viên dễ thiết kế và tổ chức được rất nhiều hoạt động trải nghiệm sáng tạo giữa kiến thức lí thuyết và thực tế đời sống nhằm hình thành và phát triển tốt năng lực sáng tạo cho học sinh. Sau đây tôi xin đề xuất cách thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học chủ đề ancol như sau.

2.2.2 Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol nhằm phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM
2.2.2.1 Quy trình xây dựng chủ đề Ancol theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh.
Bước 1: Lựa chọn chủ đề
Căn cứ vào nội dung kiến thức lí thuyết và ứng dụng của Ancol để lựa chọn chủ đề của bài học. Chủ đề STEM cần đảm bảo các tiêu chí:
– Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn;
– Chủ đề STEM phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề;
– Chủ đề STEM định hướng hoạt động – thực hành;
– Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các HS;
Vì vậy GV có thể lựa chọn các chủ đề dạy học sau:
Chủ đề 1: Sản xuất nước rửa tay khô phòng chống dịch Covid 19
Chủ đề 2: Quy trình làm nước trái cây lên men
Chủ đề 3: Quy trình sản xuất hoa khô từ ancol
Chủ đề 4: Chế tạo bộ dụng cụ theo dõi quá trình lên men rượu
Do lịch học của HS khá kín nên trong phạm vi của đề tài tôi hướng dẫn HS quy trình làm hoa khô từ ancol nhằm phát triển năng lực sáng tạo và cho HS được trải nghiệm quy trình làm hoa khô trong thực tế.

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học được những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết để xây dựng bài học. Tôi cho học sinh tìm hiểu về nhu cầu sử dụng hoa khô hiện nay, các phương pháp làm hoa khô và yêu cầu các em xây dựng quy trình làm hoa khô từ ancol.

Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề
Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm. Đối với quy trình sản xuất hoa khô từ ancol với tiêu chí cụ thể của sản phẩm như độ bền theo thời gian, an toàn với sức khỏe, màu sắc, thẩm mĩ, …

Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực với 5 loại hoạt động học chủ yếu. Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành. Các hoạt động học đó có thể được tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng).

Bảng 5: Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học

2.2.2.2 Quy trình tổ chức dạy học chủ đề Ancol theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh

Hoạt động 1: Nêu bối cảnh, đặt vấn đề
Phần đặt vấn đề cần làm rõ các yêu cầu của nhiệm vụ học tập là quy trình sản xuất hoa khô từ ancol, các tiêu chí của sản phẩm hoa khô mà học sinh cần thực hiện và đây là một nhiệm vụ phát triển năng lực sáng tạo cho HS. Định hướng học sinh tìm hiểu kiến thức nền và vận dụng những kiến thức về ancol, các môn học khác để giải quyết vấn đề trọng tâm: Nghiên cứu quy trình sản xuất hoa khô từ hoa tươi, đề xuất và thử nghiệm quy trình làm hoa khô, một phương án khởi nghiệp từ sản phẩm hoa khô.

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền
Thông qua vấn đề đặt ra, học sinh xác định kiến thức khoa học trọng tâm trong chủ đề. Hoạt động giúp học sinh có thể phát triển năng lực tự học và tự chủ, năng lực khoa học và năng lực ngôn ngữ. GV định hướng HS bằng bộ câu hỏi cụ thể:

1. Tìm hiểu kiến thức nền về ancol
2. Tìm hiểu kiến thức về ancol trong sản xuất hoa khô
3. Tìm hiểu kiến thức bài 13 Sinh 11 cơ bản về cơ chế mất nước của tế bào và chiết tách sắc tố.
4. Tìm hiểu kiến thức về các biện pháp kĩ thuật làm hoa khô

Hoạt động 3: Xác định ý tưởng, các giải pháp và báo cáo
Học sinh vận dụng các kiến thức vừa tìm hiểu để đề xuất các ý tưởng làm hoa khô và lập luận để tìm giải pháp tối ưu.

Hoạt động 4: Thực hiện sản phẩm
Thông qua giải pháp đã lựa chọn, học sinh tiến hành thực hiện sản phẩm dựa theo định hướng ban đầu một cách khoa học, chính xác. Học sinh tiến hành thực nghiệm và đánh giá, nếu sản phẩm chưa đạt yêu cầu, học sinh tự điều chỉnh và giải thích sai lầm trong phương án đã lựa chọn (nếu có), so sánh, đối chiếu các ý tưởng để đề xuất ý tưởng khác, có tính khả thi và khoa học hơn, đồng thời đánh giá sản phẩm đã thực hiện, giải thích nguyên nhân làm sản phẩm chưa đạt yêu cầu, nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.

Hoạt động 5: Báo cáo sản phẩm, chia sẻ, đánh giá và đề xuất phương án cải tiến
Học sinh tiến hành báo cáo sản phẩm để cùng chia sẻ; giáo viên và học sinh nhóm khác tiến hành phản biện để học sinh được học hỏi và đề xuất các bước cải tiến cho quy trình và sản phẩm nhằm đạt hiệu quả cao hơn. Từ sản phẩm tạo ra HS đề xuất một số phương án khởi nghiệp từ sản phẩm.
Trong quá trình tổ chức GV cần thiết kế bài học điện tử trên mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học của học sinh bên ngoài lớp học.
2.2.3 Giáo án thực nghiệm
A. Giới thiệu chủ đề
Chủ đề dạy học: Quy trình sản xuất hoa khô từ ancol
Môn học: Hoá học lớp 11
Bài học: Ancol (Bài 40 – Cơ bản).
Địa điểm tổ chức: Lớp học và ngoài nhà trường
Thời lượng : 2 tuần

B. Mục tiêu
1. Kiến thức
– Nêu được định nghĩa, phân loại ancol và công thức chung, đặc điểm cấu tạo phân tử, đồng phân, danh pháp (gốc – chức và thay thế).
– Nêu được tính chất vật lí: Nhiệt độ sôi, độ tan trong nước; Liên kết hiđro.
– Nêu được tính chất hoá học: Phản ứng của nhóm OH (thế H, thế OH), phản ứng tách nước tạo thành anken hoặc ete, phản ứng oxi hoá ancol bậc I, bậc II thành anđehit, xeton; Phản ứng cháy.
– Giải thích được tính chất vật lí, hoá học của ancol;
– Vận dụng tính chất vật lí cơ bản của ancol để giải thích: Liên kết hidro trong phân tử etanol, glixerol;
– Vận dụng một số ứng dụng của etanol và glixerol.

2. Kĩ năng
– Thử nghiệm sử dụng ancol trong sản xuất hoa khô.

3. Thái độ
– Say mê, hứng thú học tập, trung thực, yêu khoa học.
– Có ý thức vận dụng kiến thức đã học về ancol vào thực tiễn cuộc sống, phục vụ đời sống con người có sự vận dụng một cách sáng tạo trong giải quyết vấn đề.

4. Định hướng phát triển các năng lực
– Phát triển năng lực sáng tạo;
– Phát triển năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề;
– Năng lực tự học; năng lực hợp tác;
– Năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học;
– Năng lực thực hành hoá học;
– Năng lực tính toán hóa học;
– Năng lực vận dụng kiến thức hoá học vào cuộc sống.

5. Kiến thức STEM liên quan đến chủ đề
a. Khoa học
– Vận dụng kiến thức liên bài 13 môn Sinh học 11 giải thích cơ chế thay nước trong tế bào của cây và hoa, chiết rút diệp lục và carotenoit bằng cồn.
– Vận dụng kiến thức Hóa học để giải thích lên kết hidro trong phân tử ancol

b. Công nghệ
– Sử dụng Internet để tìm hiểu kiến thức, cách thức làm hoa khô đơn giản.

c. Kĩ thuật
– HS thực hiện các giải pháp kĩ thuật để làm khô hoa như máy sấy, lò vi sóng, …

d. Toán học
– Kiến thức về toán, như tính toán dự trù chi phí cho sản phẩm, tính toán thời gian ngâm hoa trong dung môi cồn, tính toán tỉ lệ trong pha chế các dung dịch cồn cần dùng,…

6. Chuẩn bị của GV và HS khi tiến hành chủ đề
1. Giáo viên
– Phương pháp dạy học: dạy học theo nhóm
– Tài liệu hướng dẫn
– Phiếu học tập, Phiếu đánh giá
– Máy tính, máy chiếu
– Hóa chất: Cồn 960, cồn 900, glixerol
– Video: Hoa khô, hoa giấy tẩm màu có độc hại

2. Học sinh
– Mỗi học sinh: Sổ ghi chép nhật kí dự án cá nhân
– Nhóm trưởng: Sổ ghi chép nhật kí dự án nhóm
– Một số nguyên vật liệu, dụng cụ như: hoa tươi, chai lọ đựng, máy sấy,…

7. Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Ancol nhằm phát triển năng lực sáng tạo theo định hướng giáo dục STEM
Hoạt động 1: Chuyển giao nhiệm vụ học tập (45 phút – tại lớp học)
I. Mục đích
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
– Nêu được cơ chế mất nước để làm hoa khô.
– Xác định được nhiệm vụ dự án là sản xuất hoa khô với các yêu cầu:

1. Bảo quản hoa trong thời gian dài trên 1 tháng đến một vài năm.
2. An toàn với người sử dụng, không độc hại.
3. Mang lại hiệu quả cao về kinh tế.

– Liệt kê được các tiêu chí đánh giá sản phẩm, từ đó định hướng các bước làm sản phẩm dự án.
– Giải thích được nguyên nhân hoa bảo quản trong thời gian dài do làm mất nước trong tế bào hoa bằng ancol từ đó nắm được liên kết hidro trong phân tử ancol.
– HS nắm bắt được: Sản xuất hoa khô có phải là nhu cầu cần thiết hay không?
II. Nội dung
GV trình bày một số thông tin về hoa khô hoa giấy có tẩm màu có độc hại hay không, từ đó giới thiệu nhiệm vụ dự án là sản xuất hoa khô với các yêu cầu:
Bảo quản hoa trong thời gian dài trên 1 tháng.
An toàn với người sử dụng, không độc hại.
Mang lại hiệu quả cao về kinh tế cho người trồng hoa.
HS quan sát đoạn phim ngắn về “hoa khô hoa giấy có tẩm màu có độc hại”, từ đó hình thành ý tưởng ban đầu về sản phẩm dự án.
GV thông báo, phân tích và thống nhất với học sinh các tiêu chí đánh giá sản phẩm.
GV hướng dẫn HS về tiến trình dự án và yêu cầu HS ghi nhận vào nhật kí học tập.

• Bước 1. Tiếp nhận nhiệm vụ.
• Bước 2. Tìm hiểu kiến thức kĩ năng liên quan.
• Bước 3. Lên các ý tưởng, kế hoạch thực hiện sản phẩm (lập bản phương án thiết kế) và báo cáo.
• Bước 4.Tạo dựng (làm sản phẩm, thử nghiệm, kiểm tra và đánh giá sản phẩm).
• Bước 5. Chia sẻ (báo cáo sản phẩm và các ý tưởng cải tiến sản phẩm).

III. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
– Nguyên tắc làm hoa khô.
– Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm từ hoa khô.
– Bản ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch dự án và phân công công việc.

IV. Cách thức tổ chức hoạt động

GV và HS thống nhất kế hoạch dự án.

GV và HS thống nhất tiêu chí đánh giá sản phẩm

GV hướng dẫn HS thực hiện chủ đề bằng hệ thống câu hỏi:
1. Tìm hiểu kiến thức nền về ancol

• Các nhóm thiết kế sơ đồ tư duy về lí thuyết Ancol.
• GV có thể chia các nhóm làm một nội dung báo cáo.

2. Tìm hiểu kiến thức về ancol trong sản xuất hoa khô

• Chúng ta có thể sử dụng những loại ancol nào để làm hoa khô? Dựa vào tính chất nào của ancol để thực hiện?
• Quá trình làm khô hoa bằng etanol có phụ thuộc vào độ rượu hay các yếu tố bên ngoài cánh hoa không?
• Ancol có tính chất vật lí là dễ bay hơi, dẫn đến nồng độ ancol trong dung dịch sẽ giảm nhanh, làm chậm quá trình làm khô hoa. Làm thế nào để hạn chế sự bay hơi của ancol?

3. Tìm hiểu kiến thức bài 13 Sinh 11 cơ bản về cơ chế mất nước của tế bào và chiết tách sắc tố

• Có thể thay thế nước trong tế bào của cây/hoa bằng phương pháp nào?
• Sau khi thẩm thấu vào trong thành phần tế bào hoa, etanol hay glixerol có bay hơi không?

4. Tìm hiểu kiến thức về các biện pháp kĩ thuật làm hoa khô

• Tại sao hoa bị khô?
• Trong quá trình làm khô hoa bằng etanol, có thể cánh hoa bị thay đổi màu sắc. Làm thế nào để màu sắc của hoa trở nên đẹp hơn?
• Trong quát rình sấy khô sản phẩm, làm cách nào để quá trình làm khô hoa trở nên nhanh hơn?
• Em có giải pháp gì để khắc phục các vấn đề vừa nêu?

Hình 1: Một số hình ảnh thảo luận của HS

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền
( 4 ngày – ngoài nhà trường)
I. Mục đích
Sau hoạt động này, HS có khả năng
1. Nắm được khái niệm, phân loại, đồng phân, danh pháp, tính chất vật lí, tính chất hóa học cơ bản, ứng dụng và điều chế ancol.
2. Phát triển năng lực sáng tạo khi tìm hiểu kiến thức nền cũng như đề xuất ý tưởng sản xuất hoa khô:

• Vận dụng sáng tạo kiến thức đã học về ancol để đề xuất ý tưởng sản xuất hoa khô
• Các phương pháp làm hoa khô, các biện pháp kĩ thuật trong quá trình tiến hành làm sản phẩm
• Ý tưởng khởi nghiệp từ hoa khô: làm quà tặng, làm trang trí,…

3. Khảo sát được vấn đề đang thực hiện

II. Nội dung:
Trong 4 ngày, HS tìm hiểu các kiến thức nền và đề xuất quy trình sản xuất hoa khô

1. Tìm hiểu kiến thức nền về ancol
2. Tìm hiểu kiến thức về ancol trong sản xuất hoa khô
3. Tìm hiểu kiến thức bài 13 Sinh 11 cơ bản về cơ chế mất nước của tế bào và chiết tách sắc tố.
4. Tìm hiểu kiến thức về các biện pháp kĩ thuật làm hoa khô

Các nhóm lên ý tưởng làm sản phẩm dựa trên các kiến thức tìm hiểu được.

III Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:

• Sơ đồ tư duy về Ancol
• Báo cáo nội dung trả lời các câu hỏi định hướng .
• Bài báo cáo ý tưởng làm hoa khô từ ancol.
• Ghi chép của các nhóm vào nhật kí hoạt động

IV. Cách thức tổ chức hoạt động:
GV lập nhóm trên Facebook, Zalo và yêu cầu HS cập nhật quá trình hoạt động của các nhóm. Từ đó, GV có thể đôn đốc, hỗ trợ và tư vấn khi cần thiết.
Các hình ảnh về sản phẩm nghiên cứu kiến thức nền của HS (phụ lục)

Hoạt động 3: Báo cáo kiến thức nền và trình bày phương án làm sản phẩm
( 45 phút – tại lớp học)
A. Mục đích
Sau hoạt động này, HS có khả năng

1. Trình bày kiến thức ancol bằng sơ đồ tư duy;
2. Mô tả được các phương án sản xuất hoa khô từ ancol;
3. Vận dụng các kiến thức liên quan để lí giải và bảo vệ cơ sở quy trình đã lựa chọn trong phương án của nhóm;
4. Lựa chọn phương án tối ưu để thực hiện sản xuất hoa khô từ ancol;
5. Lên kế hoạch làm hoa khô.

B. Nội dung:
Sau 4 ngày, HS tìm hiểu các kiến thức nền.
Trong tiết học trên lớp, HS báo cáo theo nhóm. GV và bạn học phản biện.
Cuối tiết học, GV giao nhiệm vụ cho nhóm về tiến hành sản xuất hoa khô từ ancol theo phương án đã trình bày.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:

• Sơ đồ tư duy về Ancol;
• Hai bài báo cáo kiến thức nền và ý tưởng làm hoa khô từ ancol;
• Bản ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học và các câu hỏi, ý kiến phản biện nhóm bạn;

D. Cách thức tổ chức hoạt động:

Hình 2: Một số hình ảnh báo cáo của HS

Hoạt động 4: Tiến hành làm sản phẩm
(5 ngày – ngoài trường học)
A. Mục đích:
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
1. Sản xuất hoa khô dựa trên phương án tối ưu đã lựa chọn;
2. Thử nghiệm sản phẩm và điều chỉnh.

B. Nội dung:
HS tiến hành thực nghiệm làm sản phẩm theo nhóm ngoài giờ học.
GV theo dõi, tư vấn hỗ trợ HS.
C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:

• Sản phẩm hoa khô;
• Quy trình làm hoa khô sau điều chỉnh (nếu có);
• Bài báo cáo quá trình và kinh nghiệm làm sản phẩm hoa khô.

D. Cách thức tổ chức hoạt động:
GV có thể lập nhóm trên Facebook, Zalo và yêu cầu HS cập nhật quá trình làm sản phẩm. Từ đó, GV có thể đôn đốc, hỗ trợ và tư vấn khi cần thiết.
Hướng dẫn quy trình làm hoa khô và phương án khởi nghiệp từ sản phẩm hoa khô
Quy trình: Dựa trên bản kế hoạch đã chỉnh sửa, nhóm học sinh chế tạo sản phẩm theo đúng phương án đã lựa chọn.

Thử nghiệm lần 1

• Quan sát, ghi nhận đầy đủ các tiến trình và kết quả;
• Đánh giá sản phẩm so với tiêu chí đã đặt ra ban đầu;

• Bước nào trong quy trình làm hoa khô đạt hiệu quả cao?
• Bước nào trong quy trình làm hoa khô chưa tốt tốt? Nguyên nhân?
• Các giải pháp khắc phục, cải tiến sản phẩm?

Nếu sau lần thử nghiệm 1 sản phẩm ổn thì dừng lại. Nếu chưa ổn thì tiến hành lại các bước Cải tiến → Lên kế hoạch → Tạo dựng → Kiểm tra, và cứ lặp lại chu trình như thế đến khi sản phẩm đạt kết quả tốt nhất.
Các lần thử nghiệm lần sau

• Các cải tiến đã thực hiện là gì? (lưu lại ảnh sản phẩm cải tiến)
• Đánh giá chất lượng của sản phẩm so với tiêu chí đã đặt ra ban đầu

Các ý tưởng khởi nghiệp từ sản phẩm: làm quà tặng, trang trí,…

Hình 3: Một số hình ảnh thực nghiệm của các nhóm HS

Hoạt động 5: Báo cáo kết quả (45 phút – tại lớp)
A. Mục đích
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
– Trình bày phương pháp làm hoa khô từ ancol;
– Giải thích được sự thành công hoặc thất bại của sản phẩm;
– Đề xuất các ý tưởng cải tiến sản phẩm;
– Đề xuất ý tưởng khởi nghiệp từ hoa khô.

B. Nội dung:
– HS báo cáo các bước làm sản phẩm, ý tưởng khởi nghiệp.
– GV và HS nhận xét và nêu câu hỏi.
HS giải thích sự thành công hoặc thất bại của sản phẩm và đề xuất các phương án cải tiến.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:
Bản đề xuất cải tiến sản phẩm.
Bản đề xuất ý tưởng khởi nghiệp từ hoa khô
Hồ sơ học tập hoàn chỉnh của dự án “Sản xuất hoa khô từ ancol”.

D. Cách thức tổ chức hoạt động:

HS các nhóm báo cáo quy trình làm sảm phẩm:
Bước 1: Làm chết tế bào của hoa
Cách thực hiện: Pha dung dịch cồn 900 đến 960
Sơ chế hoa, cắt bớt thân và lá, chỉ để lại khoảng 5-10cm cành
Cho hoa vào các dụng cụ chứa cồn và đậy kín nắp để tránh quá trình cồn bay hơi làm giảm quá trình
Thời gian: 24h
Sau 24h tiến hành vớt ra và phơi khô trong không khí khoảng 30 phút

Bước 2: Làm mềm cánh hoa và giúp hoa bảo quản trong thời gian dài
Cách thực hiện: Pha dung dịch cồn 450
Pha dung dịch glixerol 2%
Trộn 2 dung dịch theo tỉ lệ 1:1 về thể tích
Cho hoa vào ngâm và đậy nắp lại
Thời gian: 2-3h
Sau 2-3h tiến hành vớt ra và phơi khô trong không khí khoảng 30 phút

Bước 3: Nhuộm màu cho hoa do quá trình ngâm trong cồn nên hoa bị mất màu
Cách thực hiện: Pha màu thực phẩm trong dung dịch cồn
Cho hoa vào ngâm và đậy nắp lại
Thời gian: 5h
Sau 5h tiến hành vớt ra và phơi khô trong không khí

Bước 4: Làm bay hơi cồn trong hoa để hoa khô hoàn toàn
Cách thực hiện: Phơi trong không khí, chỗ thoáng gió hoặc sử dụng các thiết bị làm khô như lò vi sóng, máy sưởi, …

Học sinh đề xuất phương án cải tiến.
Trong quá trình thực nghiệm, nhiều nhóm học sinh tự rút ra phương án cải tiến quy trình và sản phẩm như:
+ Sử dụng các thiết bị như máy sấy để làm khô hoa nhanh hơn;
+ Bước 1 có thể kéo dài thời gian lâu hơn, giúp hoa mất màu hoàn toàn;
+ Bước 2 không nên ngâm quá lâu vì cánh hoa quá nhũn và quá trình làm khô lâu hơn;
+ Thay ancol thường xuyên để tăng tốc độ trong quá trình hút nước của ancol;
+ Pha màu đậm hơn để màu sắc cánh hoa bắt mắt hơn;
+ Lựa chọn cánh hoa có độ dày vừa phải, không quá dày hay quá mỏng;
+ Hoa có thể trang trí trong lọ, trên các bảng tin, hay trang trí trong chậu.

Hình 4: Báo cáo và sản phẩm hoa khô của HS

3.1.4. Đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh thông qua hoạt động trải nghiệm chủ đề Ancol theo hình thức giáo dục STEM
Để đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh, giáo viên xây dựng và sử dụng bộ công cụ đánh giá trong suốt quá trình thực hiện.
Điểm của nhóm: là tổng điểm từ hồ sơ sổ tay hoạt động nhóm, các bài báo cáo, sơ đồ tư duy, bảng trả lời các câu hỏi định hướng, hình ảnh video của nhóm, ý tưởng khởi nghiệp, ý tưởng cải tiến và sản phẩm.
Điểm của mỗi học sinh: là tổng điểm đánh giá hồ sơ học tập của cá nhân, các ý kiến đóng góp, các ý tưởng cải tiến sản phẩm.

PHIẾU ĐÁNH GIÁ DÀNH CHO GIÁO VIÊN
Lớp:
Nhóm:

PHIẾU ĐÁNH GIÁ DÀNH CHO GIÁO VIÊN
Lớp:
Nhóm:
Tên HS đánh giá:

PHIẾU ĐÁNH GIÁ DÀNH CHO HỌC SINH
Họ tên HS đánh giá :
Nhóm:

Có 4 mức độ đánh giá : Tốt, khá, đạt, không đạt
Dựa trên các phiếu đánh giá GV tính điểm của mỗi HS theo công thức sau và quy về thang điểm 10:

Điểm đánh giá NL sáng tạo HS = (điểm nhóm + điểm HS)/20

Nếu học sinh đạt dưới 4/10 thì chưa phát triển được năng lực sáng tao. Nếu học sinh đạt từ 4 đến dưới 6 điểm thì phát triển được năng lực sáng tao mức độ thấp. Nếu học sinh đạt từ 6 đến dưới 8 thì phát triển được năng lực sáng tao mức độ trung bình. Nếu học sinh đạt từ 8 đến10 thì phát triển được năng lực sáng tao mức độ cao.

2.3 Thực nghiệm sư phạm
2.3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
Kiểm tra tính hiệu quả của đề tài.

2.3.2 Tổ chức của thực nghiệm sư phạm
Chủ đề được thực nghiệm tại THPT A.
Đối tượng và phạm vi thực nghiệm: gần 200 học sinh, thuộc 4 lớp 11 tại trường phổ thông THPT A.Tôi lựa chọn các lớp11A2, 11A3, 11A4 và 11A5 vừa có điều kiện học tập đương nhau và đều học theo chương trình SGK Hóa học 11 Cơ bản; vừa có sự đa dạng về môi trường học tập, trình độ của học sinh, kinh nghiệm của giáo viên.

Lớp 11A2, 11A4, 11A5 (3 lớp thực nghiệm): Tiến hành dạy theo giáo án áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.

Lớp11A3 (đối chứng): Tiến hành dạy theo giáo án truyền thống.

Thời gian thực nghiệm: Tôi bắt đầu triển khai thực nghiệm chủ đề từ tháng 3/2020 đến tháng 4/2020. Giáo viên tiến hành đánh giá năng lực của học sinh trong suốt quá trình thực nghiệm thông qua các sản phẩm học tập và biểu hiện của học sinh.

2.3.3 Kết quả của thực nghiệm sư phạm
Ở lớp thực nghiệm:
Ngay từ đầu, nhiệm vụ học tập của các em được đặt trong bối cảnh thực tiễn gần gũi, sinh động; không đơn thuần khô khan, nhàm chán như cách học cũ; vì thế các em khởi động rất hứng thú, sôi nổi.

Trong cả quá trình học, các em phát huy được năng lực sáng tạo trong giải quyết các vấn đề đặt ra. Các em không bị gò bó trong không gian lớp học khép kín và tiếp nhận lượng kiến thức một chiều từ thầy cô như những tiết học truyền thống; mà các em còn tìm hiểu nhiều kiến thức ngoài SGK, được trải nghiệm, thoải mái thỏa sức sáng tạo trong không gian ngoài lớp học, tự do khám phá, tìm hiểu kiến thức mới; thông qua hoạt động nhóm và được cùng thầy cô trao đổi ý tưởng, các em hòa đồng, mạnh dạn hơn, kiến thức lý thuyết từ đó được tiếp nhận rất tự nhiên, sâu sắc. Giờ học luôn sôi nổi, có hiệu quả.

Nhiều em đã chủ động tìm tòi, khám phá, hỏi han thầy cô những vấn đề mới. Đặc biệt nhiều em còn có ý tưởng rất sáng tạo trong cải tiến phương án cũ và kinh doanh sản phẩm của nhóm mình. Chứng tỏ nhiệm vụ học tập thực sự tạo hứng thú và góp phần gợi mở định hướng công việc cho các em.

Ở lớp đối chứng:Đa số các em mang tấm lí nặng nề trong việc tiếp thu kiến thức. Hầu hết các em đều cố gắng hoàn thành nhiệm vụ học tập vì mục tiêu điểm số nhưng không mấy hào hứng, các yêu cầu giáo viên đưa ra các em còn làm mang tính đối phó. Vì vậy khả năng hiểu và khắc sâu kiến thức chưa tốt, HS chưa phát huy tốt năng lực sáng tạo cũng như các năng lực khác của bản thân.

Đối với phân tích định lượng, chúng tôi tiến hành tổng hợp kết quả phiếu đánh giá của nhóm và của cá nhân học sinh ở cả lớp thực nghiệm và đối chứng. Kết quả đánh giá của giáo viên về năng lực sáng tạo của học sinh thu được theo bảng 4 và biểu đồ hình 5 như sau:

Bảng 4. Kết quả đánh giá năng lực sáng tạo của HS

Hình 5. Kết quả đánh giá năng lực sáng tạo của HS

Qua phân tích định lượng, chúng tôi thấy kết quả phát triển năng lực sáng tạo của học sinh ở các lớp thực nghiệm luôn cao hơn lớp đối chứng, cụ thể: Tỉ lệ % học sinh đạt mức độ cao ở các lớp thực nghiệm luôn cao hơn ở các lớp đối chứng và tỉ lệ % học sinh đạt mức độ thấp và không phát triển năng lực sáng tạo ở các lớp thực nghiệm thấp hơn ở các lớp đối chứng. Hầu hết học sinh ở các lớp thực nghiệm đều có sự phát triển năng lực sáng tạo khi được dạy học theo chủ đề STEM. Năng lực sáng tạo của học sinh ở lớp thực nghiệm 11A2 tương đối cao một phần do trình độ học sinh cũng cao hơn so với các lớp thực nghiệmkhác.

Cùng với sự phát triển năng lực sáng tạo của học sinh qua chủ đề dạy học Ancol và trải nghiệm dùng ancol trong sản xuất hoa khô theo định hướng giáo dục STEM còn cho thấy học sinh có thái độ tích cực trong suốt quá trình học tập. Bên cạnh năng lực sáng tạo, học sinh còn được phát triển một số năng lực khác, như: năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ… sự chênh lệch kết quả trên phụ thuộc vào trình độ của học sinh, về quỹ thời gian học tập của mỗi nhóm và điều kiện cơ sở vật chất. Một số nhóm học sinh có kết quả thực nghiệm chưa cao, do chưa tìm được sự thống nhất, hợp tác và phân chia nhiệm vụ trong nhóm.

Sau đây là một số nhận xét của GV và HS sau khi tham gia chủ đề
Thầy giáo Trương Văn Chiến (Tổ trưởng tổ tự nhiên) nhận xét:
“ Giáo viên đã rất sáng tạo trong việc thiết kế và tổ chức các hoạt động dạy học. Các em học sinh tích cực, chủ động, sáng tạo trong quá trình học tập và có trải nghiệm lý thú.”

Thầy giáo Thái Minh Tiến (Tổ phó – Nhóm trưởng nhóm Hóa) nhận xét:
“Học sinh được vận dụng kiến thức tổng hợp vào giải quyết vấn đề thực tiễn, được thỏa sức thể hiện khả năng, năng lực sáng tạo của bản thân. Đối với giáo viên đã nâng cao được vai trò là người tổ chức, định hướng hoạt động học của học sinh.”

Em Nguyễn Thanh Đan (Học sinh lớp 11A2) viết:
”Các thành viên của tổ đã thật sự nhiệt tình và năng nổ, hoàn thành công việc đúng thời hạn trong quá trình hoàn thành dự án của nhóm. Qua hoạt động trải nghiệm giúp các thành viên đoàn kết xích lại gần nhau hơn, giúp hoàn thiện bản thân và khám phá những năng lực của bản thân, giúp chúng em tự tin hơn trong học tập.”

Phần III. KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ
3.1. Kết luận:
Triển khai dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong trường phổ thông nói chung, cũng như trong dạy học Hoá học nói riêng là hoạt động rất cần thiết. Thông qua hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM, học sinh có cơ hội phát triển nhiều năng lực chuyên môn và năng lực cốt lõi, trong đó phải kể đến năng lực sáng tạo, điều đó hoàn toàn phù hợp với các mục tiêu đề ra trong các định hướng đổi mới giáo dục và trong chương trình giáo dục phổ thông mới. Ngoài ra, dạy học theo định hướng giáo dục STEM còn mang lại sự hứng thú và tạo cho học sinh thái độ tích cực hơn trong học tập.

Đề tài của tôi đã nêu được vai trò của giáo dục STEAM trong xu hướng hiện nay, đưa ra được những cách thức, phương án cụ thể để áp dụng hình thức này vào trong dạy học thực tế. Đây là hình thức dạy học tất yếu trong thời đại công nghệ 4.0 để hướng tới phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh.Tôi đã tiến hành thực nghiệm với một số lớp và so sánh các kết quả giữa các lớp đối chứng và thực nghiệm thì kết quả thu được rất tích cực, điều đó cho thấy tính khả quan của đề tài.

Sau khi hoàn thành nội dung của đề tài tôi khẳng định nội dung sản phẩm được đúc rút từ kinh nghiệm giảng dạy hàng ngày của bản thân, từ các ý kiến đóng góp của đồng nghiệp nơi tôi công tác. Kết quả thực nghiệm sư phạm bước đầu chứng tỏ dạy học các chủ đề theo định hướng giáo dục STEM đạt hiệu quả và tính khả thi trong quá trình kích thích tính sáng tạo của học sinh. Khi tham gia học tập, học sinh không chỉ tích cực học tập mà còn chủ động, sáng tạo trong việc chiếm lĩnh tri thức, rèn luyện kĩ năng. Tôi hy vọng đề tài của mình đóng góp một phần nhỏ bé cho sự phát triển của xu hướng giáo dục STEM hiện nay, đáp ứng yêu cầu chương trình giáo dục phổ thông mới.

3.2. Kiến nghị:
Qua kinh nghiệm giảng dạy thực tế của bản thân, tôi cũng mạnh dạn đề xuất thêm một vài ý kiến sau:
a. Với các nhà trường THPT
Nhà trường cần đảm bảo có sự quan tâm đầy đủ và toàn diện tới lĩnh vực
giáo dục khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán, tin học. Sự coi nhẹ một trong các lĩnh vực trên, giáo dục STEM ở phổ thông sẽ không đạt được hiệu quả.
Nhà trường hãy luôn luôn tạo điều kiện thuận lợi nhất cho cả GV và HS trong công tác giảng dạy và học tập nhất là việc tổ chức các chủ đề STEM đòi hỏi có kinh phí hỗ trợ cho cả GV và HS.
Không gian lớp học phải thoáng, rộng, bàn ghế dễ sắp xếp, có lắp đặt mạng đề GV và HS thuận tiện trong quá trình dạy học.
Các phương tiện trình chiếu, ti vi, sơ đồ bảng biểu, dụng cụ, hóa chất được trang bị đầy đủ.
Đủ sách giáo khoa, tài liệu tham khảo ở thư viện để học sinh tự nghiên cứu.
Lớp học không nên quá đông, tốt nhất từ 25 tới 30 học sinh.

b. Về phía học sinh
Với mỗi HS luôn luôn phải tu dưỡng đạo đức, xây dựng động cơ, thái độ học tập đúng đắn để từ đó chủ động, nâng cao tính tự giác trong học tập. Bên cạnh đó mỗi HS chúng ta phải rèn luyện tư duy giáo dục hiện đại: không chỉ học tri thức mà còn học cách tìm tòi, sáng tạo tri thức, học cách học.
Phải xác định được mục tiêu, nỗ lực vận dụng kinh nghiệm và lắng nghe ý kiến của bạn bè.
Phải tự làm quen với cách thức tự học, kỹ năng xã hội và hợp tác làm việc trong nhóm.
Phải nỗ lực tự giải quyết nhiệm vụ học tập, độc lập, tự chủ, dám nghĩ, dám làm, dám chịu trách nhiệm, tránh thói dựa dẫm, chây lười.

c. Về phía giáo viên
Giáo dục STEM thành công phụ thuộc nhiều vào nội dung và phương pháp dạy học tích cực, GV phải có chuyên môn vững chắc và phương pháp giảng dạy đổi mới, sáng tạo. Vì thế chúng ta cần phải thường xuyên bồi dưỡng kiến thức về chuyên môn, nghiệp vụ, tham gia có hiệu quả các chương trình tập huấn của Bộ GD – ĐT, Sở GD – ĐT tổ chức, áp dụng sáng tạo các phương pháp dạy truyền thống và hiện đại vào giảng dạy hàng ngày, chia sẻ kinh nghiệm dạy học để tiếp tục hoàn thiện phương pháp.
Giáo viên phải ghi nhận tất cả các ý kiến phản hồi của học sinh, đồng thời luôn hào hứng lắng nghe những ý kiến đóng góp của đồng nghiệp làm cho bài học hấp dẫn hơn.
Các GV cần xây dựng cho mình một bộ giáo án hợp lí phù hợp với năng lực của giáo viên và học sinh. Trong quá trình dạy học cần chú ý vận dụng linh hoạt các phương pháp dạy học và ứng xử sư phạm khéo léo để khuyến khích, động viên các học sinh trung bình và yếu tham gia vào các nhiệm vụ học tập. Để làm tốt thì ngoài năng lực chuyên môn thì kĩ năng sư phạm, lòng nhiệt thành và thân thiện, kĩ năng sử dụng đồ dùng dạy học, thiết bị dạy học, năng lực thu thập thông tin, mạnh dạn đổi mới cách thiết kế và tổ chức lớp học, thay đổi cách thức và hình thức đánh giá năng lực học sinh là những phẩm chất rất cần thiết của người giáo viên trong nhà trường.
Đề tài còn hạn chế chưa đi sâu tất cả các lớp, các đối tượng học sinh, chủ yếu tiến hành dạy ở các lớp học sinh khá tích cực. Tôi sẽ cố gắng thiết kế và áp dụng các chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM vào dạy học thực tế ở đơn vị phù hợp với năng lực của từng đối tượng học sinh, góp phần định hình năng lực sáng tạo cho nguồn nhân lực trong tương lai. Mong nhận được những ý kiến đóng góp chân thành của đồng nghiệp. Quá trình dạy thể nghiệm có thể không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong các bạn đồng nghiệp góp ý kiến để đề tài hoàn thiện hơn. Tôi cũng mong muốn đề tài này được các giáo viên ở các trường THPT áp dụng rộng rãi trong dạy học phù hợp với điều kiện ở địa phương.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Nguyễn Thanh Nga, Hoàng Phước Muội, Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Nguyễn Anh Dũng, Ngô Trọng Tuệ (2019), Dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông, NXB ĐHSP TP. HCM.
2. Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải, Trần Minh Đức, Nguyễn Văn Hạnh, Chu Cẩm Thơ, Nguyễn Anh Thuấn, Đoàn Văn Thược, Trần Bá Trình (2019), Giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông, NXB Giáo dục Việt Nam.
3. Nguyễn Thành Hải (2019), Giáo dục STEM/STEAM từ trải nghiệm thực hành đến tư duy sáng tạo, NXB Trẻ
4. Vụ giáo dục trung học (2019), Tập huấn cán bộ quản lý, giáo viên về xây dựng chủ đề giáo dục STEM trong giáo dục trung học, BGD&ĐT
5. Vụ giáo dục trung học (2018), Định hướng giáo dục STEM trong trường trung học, BGD&ĐT
6. Nguyễn Xuân Trường, Lê Mậu Quyền, Phạm Văn Hoan và Lê Chí Kiên (2009), Hóa học 11, NXB Giáodục.
7. Trịnh Văn Biều (2003), Các phương pháp dạy học hiệu quả, NXB ĐHSP TP.HCM.
8. Tạp chí giáo dục số đặc biệt tháng 9 năm 2018.
9. Nguồn internet