SKKN Áp dụng giáo dục stem dạy học chủ đề carbon và chế tạo máy lọc nước mini – Hóa học 11 cho học sinh huyện miền núi Tương Dương, Nghệ An

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Đề tài:
“ÁP DỤNG GIÁO DỤC STEM DẠY HỌC CHỦ ĐỀ CARBON VÀ CHẾ TẠO MÁY LỌC NƯỚC MINI – HÓA HỌC 11 CHO HỌC SINH HUYỆN MIỀN NÚI TƯƠNG DƯƠNG, NGHỆ AN”
Lĩnh vực Hóa học
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT TƯƠNG DƯƠNG I
-------&-------
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
Đề tài:
“ÁP DỤNG GIÁO DỤC STEM DẠY HỌC CHỦ ĐỀ CARBON VÀ CHẾ TẠO MÁY LỌC NƯỚC MINI – HÓA HỌC 11 CHO HỌC SINH HUYỆN MIỀN NÚI TƯƠNG DƯƠNG, NGHỆ AN”
Lĩnh vực Hóa học
Tác giả: 1. Trần Thị Thanh Tú
2. Nguyễn Thị Hồng Sen Tổ chuyên môn: Tự nhiên
Năm thực hiện: 2021- 2022
Điện thoại: 0349102069
Danh mục các từ, cụm từ viết tắt
Cụm từ viết tắt
Giải nghĩa
GV HS CNTT THPT KHXH PPDH NGSS NSTA ĐH SGK GDPT RO TN ĐC TB PPCT UF STEM
Giáo viên Học sinh
Công nghệ thông tin Trung học phổ thông Khoa học xã hội Phương pháp dạy học
Tiêu chuẩn khoa học thế hệ mới
Hiệp hội giảng dạy khoa học quốc gia Mỹ Đại học
Sách giáo khoa
Giáo dục phổ thông Thẩm thấu ngược Thực nghiệm
Đối chiếu Trung bình
Phân phối chương trình UltraFiltration
Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Mathematics (Toán)

Mục lục
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ	1
Lí do chọn đề tài	1
Mục đích nghiên cứu	2
Phạm vi và đối tượng nghiên cứu	2
Phương pháp nghiên cứu	2
Kế hoạch nghiên cứu	2
Đóng góp của đề tài	3
PHẦN II. NỘI DUNG	3
Cơ sở lý luận	3
STEM là gì? Hiểu đúng về giáo dục STEM	3
Cách tiếp cận liên ngành	4
Lồng ghép với các bài học trong thế giới thực	4
Kết nối từ trường học, cộng đồng đến các tổ chức toàn cầu	4
Quan điểm giáo dục STEM ở Việt Nam trong chương trình giáo dục phổ thông mới	6
Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM	6
Quy trình xây dựng bài học STEM	7
Kĩ thuật và tiến trình tổ chức các hoạt động trong bài học STEM	7
Dạy học hóa học phổ thông thông qua STEM	8
Đặc thù của môn hóa học	8
Áp dụng STEM trong dạy học hóa học	9
Nước. Vai trò của nước đối với đời sống và sinh hoạt	10
Khái niệm	10
Vai trò của nước đối với sự sống và sinh hoạt	11
Thực trạng về ô nhiễm nguồn nước hiện nay	12
Ảnh hưởng của nước bị ô nhiễm đến sức khỏe và cuộc sống	12
Các phương pháp xử lý nước và máy lọc nước mini	13
Các phương pháp xử lý nước	13
Máy lọc nước mini	15
Thực trạng vấn đề	17
Thuận lợi	17
Khó khăn	17
Thực trạng dạy học STEM trong trường phổ thông hiện nay	18
Giải quyết vấn đề	19
Xây dựng chủ đề học tập với nội dung “ Carbon và chế tạo máy lọc nước mini - Hóa học 11 cho học sinh Huyện miền núi Tương Dương, Nghệ An.”	19
Các hoạt động và nhiệm vụ học tập của học sinh	20
Thiết kế giáo án dạy học chủ đề STEM “Carbon và chế tạo máy lọc nước mini”.	20
Thực nghiệm sư phạm	32
Mục đích thực nghiệm	32
Kế hoạch thực nghiệm	32
Kết quả thực nghiệm sư phạm	32
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT	34
Kết luận	34
Tính mới của đề tài	35
Hạn chế của đề tài và giải pháp khắc phục	36
Kiến nghị, đề xuất	36
TÀI LIỆU THAM KHẢO	38
PHỤ LỤC	39
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
Lí do chọn đề tài
Hóa học là môn học kết hợp chặt chẽ giữa lý thuyết và thực nghiệm, là cầu nối với các nghành khoa học tự nhiên khác như toán học, vật lý, sinh học. Hóa học đóng vai trò rất quan trọng trong đời sống, sản xuất góp phần vào sự phát triển kinh tế xã hội.
Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghệ 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ như hiện nay đã tác động không nhỏ tới các mặt trong đời sống xã hội trong đó có cả lĩnh vực giáo dục. Trước sự thay đổi lớn của nghề nghiệp, đòi hỏi các kỹ năng của người lao động cũng phải thay đổi. Chính vì vậy, việc đổi mới tư duy giáo dục chuyển mạnh từ quá trình chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học để đáp ứng sự thay đổi của cuộc sống là một tất yếu.
Tuy nhiên đối với các em học sinh ở vùng núi cao phía Tây Nghệ An, nơi chúng tôi đang làm việc hóa học đối với các em là một học khá khô khan và các em chưa hiểu hết được tầm quan trọng của hóa học trong đời sống và sản xuất. Cụ thể khi chọn ban thi tốt nghiệp THPT hầu hết các em đều chọn ban KHXH. Với những khó khăn đó, để tạo hứng thú cho học sinh trong việc lựa chọn môn hóa, để các em hiểu hơn về tầm quan trọng của môn hóa học, việc thay đổi phương pháp dạy học từ dạy học tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực là một xu hướng đem lại hiệu quả cao trong giáo dục nhưng cũng đòi hỏi người dạy và người học đều phải thay đổi cách dạy và cách học.
Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo hướng tiếp cận liên ngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Thông qua cách tiếp cận giáo dục tích hợp trong STEM, học sinh nhận thức được sự giao thoa giữa các ngành khoa học và toán học, thấy được sự cần thiết của các kiến thức khoa học để giải quyết một vấn đề thực tiễn hay tạo nên một sản phẩm. Đồng thời, trong quá trình đó HS được khuyến khích sáng tạo, khơi gợi niềm say mê học tập và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân.
Hóa học là một môn khoa học nằm trong thành tố của Giáo dục STEM, việc tổ chức dạy học kiến thức Hóa học theo định hướng giáo dục STEM chính là một hướng nghiên cứu hiệu quả giúp nội dung học tập  ... ?
..........
Theo Thầy/Cô, giáo dục STEM trong dạy học Trung học phổ thông hiện nay ở nước ta có quan trọng hay không? Tại sao?
Có quan trọng
Không quan trọng
Thầy/Cô vui lòng cho biết lí do:
....
..
..
Phụ lục 3. Đề kiểm tra đánh giá năng lực trước và sau thực nghiệm
ĐỀ KIỂM TRA SỐ 1
Câu 1: Khi đốt cháy than đá thu được hỗn hợp khí trong đó khí X( không màu, không mùi, độc) X là khí nào sau đây?
A. SO2	B. NO2	C. CO	D. CO2
Câu 2: Chất nào sau đây không phải dạng thù hình của cacbon ?
A. Than chì	B. Thạch anh	C. Kim cương	D. Cacbon vô định hình
Câu 3: Cho luồng khí C dư qua hỗn hợp các oxit CuO, Fe2O3, ZnO, MgO nung nóng ở nhiệt độ cao. Sau phản ứng, hỗn hợp chất rắn còn lại là
A. Cu, Fe, ZnO, MgO.	B. Cu, Fe, Zn, Mg.
C. Cu, Fe, Zn, MgO.	D. Cu, FeO, ZnO, MgO.
Câu 4: Cho các chất: O2 (1), CO2 (2), H2 (3), Fe2O3 (4), SiO2 (5), HCl (6), CaO
(7), H2SO4 đặc (8), HNO3 (9), H2O (10), KCl (11). Cacbon phản ứng trực tiếp được với bao nhiêu chất?
A. 8	B. 9	C. 7	D. 10
Câu 5: Trong nhóm IVA, theo chiều tăng của điện tích hạt nhân, nhận định nào sau đây sai ?
Độ âm điện giảm dần
Tính phi kim giảm dần, tính kim loại tăng dần.
Bán kính nguyên tử giảm dần.
Số oxi hoá cao nhất là +4.
Câu 6: Có 3 muối dạng bột NaHCO3, Na2CO3 và CaCO3. Chọn hoá chất thích hợp để nhận biết mỗi chất
A. Quỳ tím.	B. Phenolphtalein.
C. Nước và HCl.	D. Axit HCl và quỳ tím.
Câu 7: Dẫn luồng khí CO dư qua hỗn hợp CuO, Al2O3, CaO, MgO có số mol bằng nhau (nung nóng ở nhiệt độ cao) thu được chất rắn A. Hòa tan A vào nước dư còn lại chất rắn X. X gồm:
A. Cu, Mg.	B. Cu, Mg, Al2O3.
C. Cu, Al2O3, MgO.	D. Cu, MgO.
Câu 8: Tủ lạnh dùng lâu ngày thường có mùi hôi. Để khử mùi người ta thường cho vào tủ lạnh một mẩu than gỗ. Than gỗ lại có khả năng khử mùi hôi là vì
than gỗ có tính khử mạnh.
than gỗ xúc tác cho quá trình chuyển hóa các chất khí có mùi hôi thành chất không mùi.
than gỗ có khả năng phản ứng với các khí có mùi tạo thành chất không mùi.
than gỗ có khả năng hấp phụ các khí có mùi hôi.
Câu 9: Cho 4,48 lít khí CO (ở đktc) từ từ đi qua ống sứ nung nóng đựng 8 gam một oxit sắt đến khi phản ứng xảy ra hoàn toàn. Khí thu được sau phản ứng có tỉ khối so với hiđro bằng 20. Công thức của oxit sắt và phần trăm thể tích của khí CO2 trong hỗn hợp khí sau phản ứng là:
A. FeO; 75%	B. Fe3O4; 75%	C. Fe2O3; 65%	D. Fe2O3; 75%
Câu 10: Cho 5,6 lít CO2 (đktc) hấp thụ hoàn toàn trong dung dịch chứa 0,18 mol Ca(OH)2. Khối lượng kết tủa thu được là:
A. 18 gam	B. 11 gam	C. 16 gam	D. 14 gam
Đáp án:
1.C
2.B
3. C
4. C
5. B
6. C
7. D
8. D
9. D
10. B

ĐỀ KIỂM TRA SỐ 2
Câu 1. Phản ứng nào trong các phản ứng sau đây, cacbon thể hiện tính oxi hóa ?
A. C + O2 → CO2	B. C + 2CuO → 2Cu + CO2
C. 3C + 4Al → Al4C3	D. C + H2O → CO + H2
Câu 2: Nhiệt phân hoàn toàn hỗn hợp BaCO3, MgCO3, Al2O3 được rắn X và khí
Y. Hoà tan rắn X vào nước thu được kết tủa E và dung dịch Z. Sục khí Y dư vào dung dịch Z thấy xuất hiện kết tủa F, hoà tan E vào dung dịch NaOH dư thấy tan một phần được dung dịch G. Các chất trong dung dịch G và kết tủa F là
A. NaOH và Al(OH)3.	B. NaOH, NaAlO2 và Al(OH)3.
C. NaAlO2 và BaCO3.	D. Ba(OH)2, NaOH và BaCO3.
Câu 3: Công thức phân tử CaCO3 tương ứng với thành phần hóa học chính của loại đá nào sau đây ?
A. Đá đỏ.	B. Đá vôi.	C. Đá mài.	D. Đá tổ ong.
Câu 4: Đốt cháy hết m gam than (C) trong V lít oxi thu được 2,24 lít hỗn hợp X gồm 2 khí. Tỉ khối của X so với oxi bằng 1,25. Các thể tích đo được (đktc). Giá trị của m là
A. 1,2 và 1,96. B. 1,5 và 1,792. C. 1,2 và 2,016. D. 1,5 và 2,8.
Câu 5: Cacbon vô định hình được điều chế từ than gỗ hay gáo dừa có tên là than hoạt tính. Tính chất nào của than hoạt tính giúp con người chế tạo các thiết bị phòng độc, lọc nước ?
Than hoạt tính dễ cháy.
Than hoạt tính có cấu trúc lớp.
Than hoạt tính có khả năng hấp phụ cao.
Than hoạt tính có khả năng hòa tan tốt trong nhiều dung môi. Câu 6: Vật liệu dưới đây được dùng để chế tạo ruột bút chì ?
A. Chì.	B. Than đá.	C. Than chì.	D. Than vô định hình.
Câu 7: Cho khí CO qua ống sứ chứa 10 gam hỗn hợp chất rắn X gồm CuO; Fe2O3; FeO; Fe3O4 và MgO nung nóng. Sau một thời gian thu được hỗn hợp khí Y và 8 gam rắn Z. Cho Y qua dung dịch nước vôi trong dư thu được m gam kết tủa. Giá trị m là
A. 50,0.	B. 12,5.	C. 25,0.	D. 20,0.
Câu 8: Dẫn khí CO đi qua 20 gam CuO nung nóng thu được chất rắn X và khí CO2. Hấp thụ hoàn toàn khí CO2 sinh ra bằng 300 ml dung dịch Ba(OH)2 1M thì thu được 39,4 gam kết tủa. Cho chất rắn X vào dung dịch AgNO3 dư thu được m gam kết tủa. Giá trị của m là
A. 43,2.	B. 47,2.	C. 86,4.	D. 64,8.
Câu 9: Ở nhiệt độ cao, cacbon monooxit (CO) có thể khử tất cả các oxit trong dãy nào sau đây ?
A. CaO, CuO, ZnO, Fe3O4.	B. CuO, FeO, PbO, Fe3O4.
C. MgO, Fe3O4, CuO, PbO.	D. CuO, FeO, Al2O3, Fe2O3.
Câu 10: Thổi khí CO2 vào bình nước vôi trong cho tới dư, sau phản ứng
thu được muối duy nhất CaCO3.
thu được muối duy nhất Ca(HCO3)2.
thu được hỗn hợp 2 muối CaCO3 và Ca(HCO3)2.
không thu được muối.
Đáp án
1C
2B
3B
4A
5C
6C
7B
8B
9B
10B