Sáng kiến kinh nghiệm Thiết kế bài dạy stem nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng và sáng tạo cho học sinh thông qua các chủ đề về hợp chất hữu cơ có nhóm chức - Hóa học THPT

 2 
chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, do đó dạy và học HH 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 dạy học thông qua 
việc giao các nhiệm vụ cho học sinh (HS). Khi đó HS được tiến hành thí 
nghiệm, được vận dụng kiến thức, kỹ năng HH để giải thích các hiện tượng HH 
có trong đời sống, nghiên cứu bản chất HH 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. Tuy nhiên, hiện nay những 
nghiên cứu về dạy học STEM ở môn HH chưa nhiều. 
 Từ những lí do trên chúng tôi lựa chọn nghiên cứu đề tài “Thiết kế bài 
dạy stem nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kỹ năng và sáng tạo cho 
học sinh thông qua các chủ đề về hợp chất hữu cơ có nhóm chức - Hóa học 
trung học phổ thông”. 
II. Mô tả giải pháp 
1. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến 
 Thực tế ở trường THPT C Nghĩa Hưng, các thầy cô giáo và các em học 
sinh rất tích cực tham gia các cuộc thi khoa học kỹ thuật và ngày hội STEM do 
Sở và Bộ phát động. Tuy nhiên kết quả đạt được chưa cao do nhận thức về giáo 
dục STEM còn hạn chế, do chưa có các lớp tập huấn về giáo dục STEM, các chủ 
đề dạy học liên môn còn ít, các môn học chưa được phối hợp với được nhau. 
Trong từng môn học các thầy cô chưa tổ chức được các hoạt động khơi dậy 
hứng thú môn học và chưa phát triển được năng lực vận dụng kiến thức và sáng 
tạo cho học sinh. Đối với học sinh trong quá trình học các em ít được tiếp cận 
với thực hành thí nghiệm do cơ sở vật chất còn thiếu thốn, ít được tham dự các 
chủ đề tích hợp liên môn, các hoạt động ngoại khóa về khoa học kỹ thuật chưa 
diễn ra nhiều. 
1.1. Kết quả điều tra về năng lực vận dụng kiến thức (NLVDKT) và năng 
lực sáng tạo (NLST) cho học sinh 
 Kết quả điều tra phiếu số 1 (điều tra về NLVDKTKN và NLST) từ 360 
HS khối 11 và 12 trường THPT C Nghĩa Hưng như sau: 4 
 Ý kiến Chưa Rất hiếm Thỉnh Thường xuyên 
 bao giờ thoảng 
 Kết quả 100 217 36 7 
 khảo sát (27,8) 60,25%) (10%) (1,95%) 
Câu 6: Trong quá trình tham gia học môn hóa học, em kết nối những kiến thức 
từ các môn Toán học, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Tin học, Công nghệ ở mức độ 
nào? 
 Mức độ Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Chưa bao giờ 
 Kết quả 36 162 137 25 
 khảo sát (10%) (45%) (38,06%) (6,94%) 
Câu 7: Theo em mức độ cần thiết phải hình thành NLVDKTKN và NLST trong 
học môn hóa học như thế nào? 
 Mức độ Rất cần Cần thiết Bình thường Không cần 
 Kết quả 216 70 72 2 
 khảo sát (60%) (19,5%) (20%) (5%) 
Câu 8: Khi học tập môn hóa học, các kỹ năng em được thầy (cô) rèn luyện ở 
mức độ nào? 
 Mức độ 
 Kỹ năng Trung 
 Rất tốt Tốt Chưa tốt 
 bình 
 Biết tìm kiếm nguồn thông tin từ 66 108 169 17 
 sách tham khảo và internet, biết (18,33%) (30,0%) (46,94%) (4,73%) 
 cách thu thập và xử lí thông tin 
 Biết thực hiện một số thí nghiệm 54 100 180 26 
 độc lập theo nhóm (15,0%) (27,78%) (50,0%) (7,22%) 
 Biết dự đoán hiện tượng thí 64 97 162 37 
 nghiệm, quan sát và phân tích hiện (17,78%) (26,94%) (45,0%) (10,28%) 
 tượng 6 
Câu 3: Trong quá trình học tập, em đã được học một chủ đề Stem nào chưa? 
Nếu có, em vui lòng cho biết tên chủ đề là gì? 
 Chưa học Đã học 
 - Thuốc thử axit – bazơ từ hoa 
 hồng đỏ, bắp cải tím 
 300 60 - Làm nến từ sáp parafin, sáp 
 (83,33%) (16,67%) ong, sáp đậu nành 
 - Thuốc thử hàn the trong thực 
 phẩm - từ củ nghệ tươi 
Câu 4: Em vui lòng nêu ý kiến của bản thân về quan điểm sau: “Giáo dục Stem 
là cần thiết đối với tất cả học sinh”. 
 Nhiều em HS đồng ý, theo các em thì giáo dục Stem có vai trò là trang thiết 
bị kiến thức cho người học thông qua trải nghiệm, thực hành và ứng dụng. Các 
lĩnh vực khoa học, kỹ thuật, công nghệ kết hợp với nhau để giúp người học giải 
quyết các vấn đề thực tế. Thông qua các hoạt động Stem, người học sẽ biết cách 
vận dụng lý thuyết vào thực tiễn và phát triển kỹ năng thích ứng được với đòi 
hỏi trí tuệ của thế kỷ XXI. 
 Kết quả điều tra cho thấy, hầu hết HS đều cho rằng dạy học phát triển 
NLVDKT KN và sáng tạo vào cuộc sống là rất quan trọng, nhiều HS đều có 
hiểu biết nhất định về Stem, muốn được trải nghiệm và phát huy được năng lực 
sáng tạo của mình. Tuy nhiên, việc dạy học Stem nhằm phát triển NL cho HS 
còn hạn chế. 
2. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến 
2.1. Một số vấn đề về stem 
 2.1.1. Stem là gì? 
 Stem là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), 
Engineering (Kỹ thuật) và Mathematics (Toán học), thuật ngữ này được sử dụng 
khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và 
Toán học của mỗi quốc gia. 8 
 Hình 2.1. Phân loại loại hình giáo dục Stem 
 Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, ở bậc THPT giáo dục Stem 
được triển khai dưới hình thức câu lạc bộ Stem, HS sẽ tham gia vào các hoạt 
động trải nghiệm, hoạt động nghiên cứu khoa học. 
 2.1.3. Các đặc trưng của hoạt động dạy học Stem 
 Các đặc trưng của hoạt động dạy học STEM được mô tả dưới đây: 
 Hình 2.2. Các đặc trưng của hoạt động dạy học STEM 
 - Thứ nhất là: Hoạt động dạy học Stem gắn với các tình huống và VĐ thực 
tiễn. Các VĐ này có thể gắn với cá nhân hoặc cộng đồng, có liên quan đến các 
VĐ kinh tế, xã hội, môi trường cần đưa ra giải pháp và cần nỗ lực để thực hiện. 
 - Thứ hai là: Hoạt động dạy học Stem thường được mô phỏng theo quy 
trình thiết kế kỹ thuật. HS có thể thực hiện nhiệm vụ thông qua hướng dẫn trực 
tiếp của GV hoặc văn bản hoặc video, HS đặt ra các VĐ với bản thân gặp phải, 
tìm hiểu nguyên lí hoạt động của sản phẩm, các bước chế tạo 
 - Thứ ba là: Hoạt động dạy học Stem dẫn HS vào chuỗi hoạt động tìm tòi, 
khám phá có kết thúc mở trong quy trình không quá ràng buộc. Nếu có điều ràng 
buộc chỉ là những vật liệu được cung cấp sẵn hoặc giới hạn điều kiện vận dụng 
của sản phẩm. Tuy nhiên việc ràng buộc không làm giảm tính sáng tạo của HS 
mà tăng tính thích ứng, tăng khả năng giải quyết VĐ trong hoàn cảnh cụ thể. 10 
 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: 
 - Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục Stem ở nhà trường, bên 
cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán học, Khoa học, các lĩnh vực 
công nghệ, kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện 
về đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất. 
 - 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. 
 - Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: 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 phân tích cực vào hình thành và phát triển phẩm 
chất, năng lực cho 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 nghề 
nghiệp, các trường đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con 
người, cơ sở vật chất. Bên cạnh đó, giáo dục Stem phổ thông cũng hướng tới 
giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương . 
 - Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục Stem ở trường phổ 
thông, HS 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 HS 
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 tư. 
 2.1.5. Quy trình xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng Stem 
 Trên cơ sở các tiêu chí xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng Stem, tác 
giả xác định quy trình xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng Stem như sau: 12 
hướng đến là kỹ năng nào cần rèn luyện. Về NL, GV cần bám sát vào cấu trúc 
của NL chung và NL đặc thù để xác định những NL nào cần hình thành và phát 
triển cho HS. 
 - Bước thứ năm: Xây dựng nội dung các hoạt động dạy học của chủ đề. 
Mỗi hoạt động dạy học, GV cần: Xác định mục tiêu; Xác định phương tiện và tư 
liệu học tập; Dự kiến thời gian và cơ sở vật chất của hoạt động dạy học; Xây 
dựng kế hoạch tổ chức hoạt động dạy học; Xác định và xây dựng công cụ ĐG. 
 - Bước thứ sáu: Lập kế hoạch dạy học chủ đề. Thực chất là xây dựng tiến 
trình kịch bản của các hoạt động dạy học chủ đề. 
 - Bước thứ bảy: Tổ chức dạy học và ĐG chủ đề. Quá trình dạy học được 
thực hiện theo kế hoạch đã xây dựng, tuy nhiên GV cũng cần linh hoạt tùy vào 
điều kiện thực tế. Quá trình dạy học đạt hiệu quả ở mức độ nào sẽ được ĐG dựa 
vào sự ĐG của GV trên các phương diện: Đúng tiến độ; Mức độ đạt được các 
mục tiêu đã đề ra; Sự hứng thú của HS; Tính khả thi của chủ đề với điều kiện 
thực tế 
 2.1.6. Tiêu chí xây dựng chủ đề Stem 
 - Tiêu chí 1: Chủ đề Stem hướng tới giải quyết các VĐ trong thực tiễn. 
Trong các hoạt động học theo định hướng STEM, HS được yêu cầu tìm hướng 
giải quyết cho các VĐ thực tiễn kinh tế, xã hội, môi trường. 
 - Tiêu chí 2: Chủ đề Stem cần hướng tới việc thúc đẩy HS VDKT trong 
lĩnh vực Stem để giải quyết VĐ thực tiễn. GV cần kết nối và tích hợp một cách 
có mục đích nội dung từ các các môn trong Stem. Từ đó, HS dần thấy rằng Khoa 
học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học không phải là các môn học độc lập, mà 
chúng liên kết với nhau để giải quyết các VĐ. 
 - Tiêu chí 3: Chủ đề Stem định hướng hành động. Đây là một tiêu chí của 
dạy học theo định hướng Stem, nhằm hình thành và phát triển NL kết hợp giữa 
lý thuyết và thực nghiệm cho HS. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề 
và dựa trên thực hành, HS sẽ hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt 
động thực tiễn. 
 - Tiêu chí 4: Chủ đề Stem phải khích lệ được làm việc hợp tác giữa các 14 
 2.1.8. Tiến trình tổ chức dạy học 
 Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề 
 a. Chuyển giao nhiệm vụ 
 - Nhiệm vụ ban đầu giao cho HS có thể là yêu cầu tìm hiểu một nội dung 
nào đó với ý đồ làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu. 
 - Nhiệm vụ giao cho HS phải đảm bảo tính vừa sức để lôi cuốn được HS 
tham gia thực hiện; tránh những nhiệm vụ quá dễ hoặc quá khó, không tạo được 
hứng thú đối với HS. 
 Ví dụ: Nghiên cứu quy trình làm giấm ăn; giải thích (cần học lí thuyết); đề 
xuất và thử nghiệm quy trình làm giấm ăn theo tiêu chí đặt ra. 
 a) Hoạt động HS tìm tòi, nghiên cứu vấn đề 
 HS thực hiện hoạt động này nhằm xác định vấn đề cần giải quyết và kiến 
thức có liên quan cần sử dụng để GQVĐ. 
 b. Báo cáo và thảo luận 
 Căn cứ vào kết quả hoạt động tìm tòi, nghiên cứu của HS, GV tổ chức cho 
các nhóm HS báo cáo, thảo luận, xác định vấn đề cần giải quyết. 
 c. Nhận xét, đánh giá 
 Trên cơ sở các sản phẩm của cá nhân và nhóm HS, GV đánh giá, nhận xét, 
giúp HS nêu được các vấn đề cần tiếp tục giải quyết, xác định được các tiêu chí 
cho giải pháp cần thực hiện để GQVĐ đặt ra. Từ đó định hướng cho hoạt động 
tiếp theo của HS. 
 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền (tổ chức dạy học các kiến thức có 
liên quan theo chương trình giáo dục phổ thông; sử dụng thời gian phân phối 
của chương trình cho nội dung tương ứng) 
 a. Học kiến thức mới 
 HS được hướng dẫn hoạt động học kiến thức mới có liên quan, bao gồm 
hoạt động nghiên cứu tài liệu khoa học (sách giáo khoa), làm bài tập, thí 
nghiệm, thực hành để nắm vững kiến thức. 
 b. Giải thích về quy trình/thiết bị đã tìm hiểu 
 Vận dụng kiến thức mới vừa học và các kiến thức đã biết từ trước, HS cố