Sáng kiến kinh nghiệm Chuyển đổi số trong dạy học STEM chủ đề: Vật liệu polime - Hóa học 12 - THPT

 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN 
 TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 3 
 Đề Tài: 
 “CHUYỂN ĐỔI SỐ TRONG DẠY HỌC STEM 
CHỦ ĐỀ: VẬT LIỆU POLIME - HÓA HỌC 12 - THPT” 
 Lĩnh vực: HÓA HỌC 
 Nhóm tác giả: 
 Tác giả 1: Trần Thị Thúy Ngân – SĐT: 0986640223 
 Tác giả 2: Trần Bình Trọng – SĐT: 0965292716 
 Đơn vị: Trường THPT Quỳnh Lưu 3 
 Năm học 2022 – 2023 
 2.3.8. Tổ chức ứng dụng chuyển đổi số vào dạy học STEM chủ đề: Vật liệu 
polime với dự án “tái chế rác thải vật liệu polime” ..................................... 27 
2.4. THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .................................................................. 43 
2.4.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm .......................................................... 43 
2.4.2. Nhiệm vụ thực nghiệm .......................................................................... 44 
2.4.3. Phương pháp thực nghiệm ................................................................... 44 
2.4.4. Tiến hành thực nghiệm sư phạm ......................................................... 45 
2.4.5. Kết quả thực nghiệm ............................................................................. 45 
2.4.6. Hiệu quả của đề tài ................................................................................ 47 
2.4.7. Hướng phát triển của đề tài ................................................................. 48 
PHẦN 3: KẾT LUẬN ................................................................................................ 49 
3.1. Kết luận ..................................................................................................... 49 
3.2. Kiến nghị ................................................................................................... 49 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...TLTK 1 
PHỤ LỤC:..PL 1 – PL 85 
 PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 
1.1. Lí do chọn đề tài 
 Dựa vào chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/05/2017 của Thủ tướng Chính phủ về 
việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư; nhằm hỗ 
trợ các trường phổ thông triển khai thực hiện có hiệu quả giáo dục STEM. Giáo dục 
STEM vừa mang ý nghĩa thúc đẩy các môn học, vừa thể hiện phương pháp tiếp cận 
liên môn, phát triển năng lực và phẩm chất người học. Khi học chủ đề STEM đòi 
hỏi học sinh vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề về thực tiễn thường gặp 
trong cuộc sống. Với việc ban hành chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính 
sách thúc đẩy giáo dục STEM. Đây là một phương pháp học tập để học sinh khám 
phá kiến thức, thử thách bản thân và có thể phát triển những nhóm năng lực, đặc biệt 
là hướng đến tư duy, định hướng nghề nghiệp trong thời đại công nghệ số. 
 “Chương trình Chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 
2030” được phê duyệt tại Quyết định số 749/QĐ-TTg ngày 03/06/2020 của Thủ 
tướng Chính phủ xác định như sau: Phát triển nền tảng hỗ trợ dạy và học từ xa, ứng 
dụng triệt để công nghệ số trong công tác quản lý, giảng dạy và học tập; số hóa tài 
liệu, giáo trình; xây dựng nền tảng chia sẻ tài nguyên giảng dạy và học tập theo cả 
hình thức trực tiếp và trực tuyến. Phát triển công nghệ phục vụ giáo dục, hướng tới 
đào tạo cá thể hóa. Ứng dụng công nghệ số để giao bài tập về nhà và kiểm tra sự 
chuẩn bị của học sinh trước khi đến lớp học. 
 Hóa học là môn khoa học nghiên cứu các chất, sự biến đổi và ứng dụng của 
chúng. Hóa học có vai trò rất quan trọng trong đời sống, sản xuất, góp phần vào sự 
phát triển kinh tế - xã hội. Là một trong những môn học có giá trị thực tiễn cao, hóa 
học hiện diện ở mọi ngóc ngách trong cuộc sống. Ở đâu có vật thể ở đó có chất. Hóa 
học còn là môn học kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, có sự kết nối với 
các ngành khoa học tự nhiên khác, các môn học khác như Vật lí, Sinh học, Công 
nghệ, Toán học, Tin học... 
 Trong thực tế, các giáo viên giảng dạy môn Hóa học tại THPT Quỳnh Lưu 3 
nói riêng và các trường THPT trên địa bàn Quỳnh Lưu nói chung nhận thấy học sinh 
khi học bài Vật liệu polime – Hóa học 12 còn trừu tượng, ít quan tâm đến vấn đề 
thực tiễn. Giáo viên khi dạy phần lớn chỉ trình chiếu mà học sinh không được tương 
tác nên cảm thấy không thích, khô khan, nhàm chán. Đồng thời các nội dung về Vật 
liệu polime không được cập nhật theo sự phát triển của công nghệ nên có nhiều nội 
dung không đồng nhất giữa lí thuyết và thực tiễn, không đáp ứng được đầy đủ nhu 
cầu hiểu biết về thực tiễn. Chính vì thế học sinh ít say mê, khám phá và giảm niềm 
tin vào chương trình môn học. Lúc này giáo viên giảng dạy suy nghĩ trăn trở về việc 
làm thế nào để tiếp cận với xu thế mới hiện nay khi ứng dụng chuyển đổi số trong 
dạy học STEM là cần thiết. Chuyển đổi số vừa tiết kiệm được chi phí đồ dùng dạy 
học vừa giúp học sinh học tập chủ động nhân rộng mô hình “ lớp học đảo ngược” và 
còn không bị giới hạn khả năng truy cập về kiến thức. Từ đó học sinh rất hứng thú 
 tham gia khám phá, hăng say sử dụng kiến thức các môn học để sáng tạo ra các sản 
 1 Phương pháp điều tra: Áp dụng để tìm hiểu chi tiết hơn về CĐS trong dạy học 
STEM chủ đề vật liệu polime- Hóa Học 12- THPT. 
 Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Áp dụng để xây dựng và thực hiện các 
hoạt động giảng dạy có ứng dụng CĐS, và đánh giá tác động của các hoạt động này 
đến sự hứng thú học tập của HS. 
 Phương pháp thống kê toán học xử lý thông tin: Áp dụng để phân tích và xử lý 
các dữ liệu thu thập được từ các phương pháp khảo sát và điều tra, để đưa ra những 
kết quả và nhận định về tình hình sử dụng các phần mềm và tác động của nó đến sự 
cảm hứng học tập của HS. 
1.6. Kế hoạch nghiên cứu 
 Đề tài được nghiên cứu và triển khai từ tháng 9 năm 2022 đến tháng 3 năm 2023. 
 STT Thời gian Nội dung công việc Sản phẩm 
 1 Tháng Tìm hiểu tài liệu, thực trạng và - Bản đề cương chi tiết 
 5/2022 chọn đề tài, viết đề cương nghiên của đề tài. 
 cứu. 
 2 Tháng - Nghiên cứu lí luận dạy học, - Tập hợp lý thuyết của 
 6,7,8/2022 PPDH - tích cực của bộ môn. đề tài. 
 - Khảo sát thực trạng, tổng hợp số - Xử lý số liệu khảo sát 
 liệu năm trước. được. 
 - Trao đổi với đồng nghiệp và đề - Tổng hợp ý kiến của 
 xuất sáng kiến kinh nghiệm đồng nghiệp. 
 3 Tháng - Kiểm tra trước thực nghiệm. - Xử lý kết quả trước khi 
 9,10/2022 - Áp dụng thực nghiệm trên các thử nghiệm đề tài. 
 lớp 12A1, 12A3, và một số lớp ở - Tổng hợp và xử lý kết 
 trường THPT trên địa bàn Quỳnh quả thử - nghiệm đề tài. 
 Lưu (lớp thực nghiệm). Còn lớp 
 12A2, 12A4, 12A5 (lớp đối 
 chứng) tại trường THPT Quỳnh 
 Lưu 3. 
 4 Tháng - Viết sơ lược sáng kiến. - Bản thảo sáng kiến. 
 11,12/2022 - Xin ý kiến của đồng nghiệp. - Tập hợp đóng góp của 
 Tiếp tục thử nghiệm trên các đồng nghiệp. 
 lớp 12A1, 12A3, và một số lớp ở 
 trường THPT trên địa bàn Quỳnh 
 Lưu (lớp thực nghiệm). Còn lớp 
 3 PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 
2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN 
2.1.1. Chuyển đổi số trong giáo dục 
2.1.1.1. Chuyển đổi số trong giáo dục là gì? 
 CĐS trong giáo dục là quá trình áp dụng công nghệ số và các công cụ kỹ thuật 
số vào quá trình giảng dạy, học tập và quản lý trong ngành giáo dục. Đây là một 
trong những xu hướng quan trọng của giáo dục hiện đại, nhằm cải thiện chất lượng 
giáo dục và nâng cao hiệu quả của quá trình học tập. 
2.1.1.2. Vai trò của chuyển đổi số trong giáo dục 
 Vai trò của CĐS trong giáo dục rất quan trọng, bởi vì nó cung cấp các cơ hội 
mới cho HS và GV. Các công nghệ số và các công cụ kỹ thuật số cho phép HS có 
thể truy cập vào các nguồn tài nguyên khác nhau, tìm kiếm thông tin, tương tác với 
GV và các bạn cùng lớp, cũng như tổ chức và quản lý thông tin học tập của mình. 
Đồng thời, các công nghệ số cũng giúp GV tạo ra các phương pháp giảng dạy sáng 
tạo, tương tác và hấp dẫn hơn, đồng thời tăng cường sự kiểm soát và quản lý quá 
trình giảng dạy. 
CĐS trong giáo dục cũng giúp GV tạo ra các phương pháp giảng dạy sáng tạo, tương 
tác và hấp dẫn hơn, đồng thời tăng cường sự kiểm soát và quản lý quá trình giảng 
dạy. GV có thể sử dụng các công nghệ số và các công cụ kỹ thuật số để tạo ra các 
bài giảng trực tuyến, thực hiện các phương pháp giảng dạy tương tác và hấp dẫn 
hơn, đồng thời tăng cường sự đa dạng trong việc đánh giá kết quả học tập của HS. 
 CĐS trong giáo dục giúp tăng cường sự hợp tác và tương tác giữa GV và HS, 
đồng thời tạo ra các cơ hội học tập đa dạng và bổ sung, giúp GV và HS có thể trao 
đổi thông tin và kinh nghiệm với nhau, tạo ra một môi trường học tập tích cực và 
sáng tạo hơn. 
 CĐS trong giáo dục là một thay đổi về phương pháp giảng dạy và cải thiện 
các thiết bị, dụng cụ hỗ trợ để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của GV và HS trong 
khuôn viên của trường học. Điều đó giúp tạo ra một môi trường học tập mọi nơi mọi 
thứ kết nối với nhau. Sự kết hợp mới mẻ của công nghệ, dịch vụ và bảo mật nhằm 
thu hẹp khoảng cách địa lý để tạo ra trải nghiệm trong học tập và tăng sự tương tác 
của mọi người. 
 CĐS để nâng cao trải nghiệm cho HS có thể bao gồm: Cho phép HS nhập 
học thông qua ứng dụng di động hoặc ứng dụng web; Đem lại nhiều lựa chọn mới 
cho việc học trực tuyến; Sử dụng công nghệ để theo dõi sự tiến bộ của HS và thực 
thi các giao thức can thiệp; Ứng dụng những phương pháp dạy học và học tập tiên 
tiến và hiện đại. 
 CĐS trong giáo dục đang trải qua một cuộc chuyển đổi kỹ thuật số lớn. Nó 
khuyến khích hệ thống giáo dục và tất cả những hoạt động học tập, giảng dạy và 
quản trị ngày càng phát triển và hiện đại. 
 5 2.1.1.4. Lưu ý ứng dụng ICT khi thiết kế hoạch bài dạy 
 Không làm thay đổi kế hoạch bài dạy so với hướng dẫn số 5512/BGDĐT- 
GDTrH ngày 18 tháng 12 năm 2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo (GDĐT) và Công 
văn số 2613/BGDĐT-GDTrH, ngày 23 tháng 6 năm 2021 của Bộ GDĐT mà là cụ 
thể hóa hơn việc khai thác CNTT một cách hiệu quả tránh lạm dụng CNTT; 
 Toàn bộ công việc khai thác và sử dụng CNTT, phần mềm, phương tiện kĩ 
thuật số sử dụng trong việc tổ chức dạy học được mô tả trong mục thiết bị dạy học; 
2.1.2. Thiết bị dạy học số trong dạy học 
2.1.2.1. Theo thông tin từ bộ GD&ĐT, TBDHS là thiết bị dạy học được xây 
dựng/thiết kế/số hóa để sử dụng hoàn toàn hoặc một phần trên môi trường số 
phục vụ cho công tác dạy và học. 
Cụ thể: a) Tư liệu dạy học: Bộ tranh ảnh, video clip; b) Phần mềm mô phỏng, thí 
nghiệm ảo; c) Thiết bị thí nghiệm thực hành được kết nối và có thể tương tác được 
trên máy tính; d) Các sản phẩm không thuộc 3 điểm trên nhưng có thể sử dụng trên 
môi trường số để tăng cường sự trải nghiệm của người học và có thể thay thế thiết 
bị dạy học truyền thống. 
2.1.2.2. TBDHS có phải bài giảng E-learning không? Không. 
 TBDHS là thiết bị phục vụ cho việc dạy học đã được số hoá. Thầy cô có thể 
hiểu đơn giản: đây là thiết bị được sử dụng trong một hoạt động dạy học, còn E-
Learning là một bài giảng điện tử trọn vẹn. 
2.1.2.3. Sử dụng công cụ nào để thiết kế TBDHS? 
 Hiện nay có rất nhiều công cụ hỗ trợ thầy cô trong quá trình CĐS thiết bị dạy 
học. Những cái tên phổ biến có thể kể đến: Làm hình ảnh, video clip: Canva, CapCut, 
 Edpuzzle, Studio, ; Trò chơi kiểu trắc nghiệm: Liveworksheet; Wordwall; 
Mentimeter, ; Đặc biệt, với Edpuzzle thầy cô có thể tạo TBDHS các dạng kể trên: 
tạo video có câu hỏi tương tác và đánh giá rèn luyện của HS qua video chính xác và 
đơn giản. 
2.1.3. Khung năng lực số 
2.1.3.1. Khung năng lực số cho GV 
 Khung năng lực số cho GV giúp các trường học 
đánh giá và phát triển năng lực số của GV, từ đó nâng 
cao chất lượng giảng dạy số hóa và giúp HS phát triển 
năng lực số của mình một cách hiệu quả. 
2.1.3.2. Khung năng lực số cho HS 
 Khung năng lực số cho HS giúp các GV và trường học đánh giá năng lực số 
của HS và thiết kế các chương trình giảng dạy số hóa phù hợp để giúp HS phát triển 
năng lực số của mình. Điều này giúp tăng cường chất lượng giảng dạy số học và 
 7 bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học 
của mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được 
mô tả bởi chu trình STEM, trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa 
học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ mới 
nhằm giải quyết các vấn đề; Toán là công cụ được sử dụng để thu nhận kết quả và 
chia sẻ kết quả đó với những người khác. 
2.1.5.2. Khái niệm về giáo dục STEM: 
 Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS 
áp dụng các kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào giải quyết 
một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể. Khi nói đến mô hình giáo dục STEM, 
chúng tôi muốn đề cập đến một nội hàm bao gồm cả khía cạnh chương trình giáo 
dục, nguồn lực thực hiện chương trình và các chính sách thúc đẩy chương 
trình giáo dục STEM trong thực tiễn. 
2.1.5.3. Mục tiêu giáo dục STEM 
 Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc lĩnh vực STEM cho 
HS. Đó là khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học: 
Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức 
liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn. 
 Phát triển các năng lực chung cho HS. Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho 
HS những cơ hội, cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế 
kỉ 21. HS sẽ có được phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực giao 
tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học. 
 Định hướng nghề nghiệp cho HS. Giáo dục STEM sẽ tạo điều kiện cho HS có 
những kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn 
cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực 
lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực 
STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước. 
2.1.5.4. Các năng lực trong giáo dục STEM 
 Năng lực giải quyết vấn đề: (NLGQVĐ) là khả năng cá nhân sử dụng hiệu 
quả các quá trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết 
các tình huống mà ở đó không có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường . 
NLGQVĐ có cấu trúc gồm 4 thành tố: tìm hiểu vấn đề; thiết lập không gian vấn đề; 
lập kế hoạch và thực hiện giải pháp; đánh giá và phản ánh giải pháp. 
 Năng lực sáng tạo: Sáng tạo là một trong những năng lực rất quan trọng của 
con người và có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của toàn xã hội. Là khả năng 
tạo ra cái mới có tính hữu dụng, sáng tạo không chỉ góp phần tạo ra những sản phẩm 
vật chất và tinh thần phục vụ cho đời sống của con người mà còn là tiền đề không 
thể thiếu được cho sự phát triển của nhân loại. 
 Năng lực hợp tác: Năng lực hợp tác là khả năng tương tác lẫn nhau, trong đó 
 9