PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC, KĨ NĂNG CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM TÍCH HỢP NỘI DUNG GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG MÔN HÓA HỌC - Full 10 điểm

HNUE JOURNAL OF SCIENCE
Educational Sciences 2021, Volume 66, Issue 4E, pp. 271-282
This paper is available online at

DOI: 10.18173/2354-1075.2021-0207

PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬN DỤNG KIẾN THỨC, KĨ NĂNG CHO HỌC SINH
TRUNG HỌC PHỔ THƠNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM
TÍCH HỢP NỘI DUNG GIÁO DỤC BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG TRONG MƠN HĨA HỌC

Đỗ Thị Thanh Thư 1 và Phạm Thị Bích Đào 2
Trường Cao đẳng nghề Vĩnh Phúc
Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam

1
2

Tóm tắt. Thơng qua mơ hình dạy học dự án STEM, học sinh (HS) được vận dụng các kiến
thức tích hợp trong các lĩnh vực như Khoa học (Science), Cơng nghệ (Technology), Kĩ
thuật (Engineering) và Tốn học (Maths) vào trong các vấn đề cụ thể của thực tiễn. Tham
gia vào chủ đề STEM, HS có thể kết nối với cộng đồng, các tổ chức nhằm phát triển các
năng lực (NL) cần thiết cho bản thân, đặc biệt là năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng
(VDKTKN). Bài báo nghiên cứu thiết kế các hoạt động dạy học tích hợp theo mơ hình dạy
học STEM nói chung và minh họa các hoạt động thông qua chủ đề “Sản xuất nước rửa chén
từ phế thải thực vật” nhằm phát triển NL VDKTKN cho HS THPT, trong đó có vận dụng
trong giáo dục bảo vệ mơi trường (GDBVMT).
Từ khóa: năng lực, năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng, STEM, giáo dục bảo vệ mơi
trường, Hóa học Hữu cơ.

1. Mở đầu
Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành gồm các lĩnh vực Khoa

học, Kĩ thuật, Cơng nghệ và Tốn học. Trong đó nội dung học tập được gắn liền với các vấn đề
thực tiễn, phương pháp dạy học theo quan điểm dạy học định hướng hành động. Giáo dục
STEM hướng tới đào tạo con người có NL trong cuộc sống nhằm đáp ứng nhu cầu nhân lực lao
động trong thời đại công nghệ 4.0. Giáo dục STEM không chỉ dừng ở việc tạo ra các cơ hội cho
HS được thực hành, trải nghiệm thực tế nhiều hơn mà cịn đánh thức và ni dưỡng trí tưởng
tượng và óc sáng tạo vốn có của HS [1]. Do đó, một trong những yêu cầu quan trọng của giáo
viên (GV) là cần biết cách thiết kế các hoạt động STEM một cách sáng tạo và hiệu quả. Tuy
nhiên, hiện nay giáo dục STEM còn khá mới mẻ với nước ta, các nghiên cứu khoa học về
STEM trong mơn Hóa học ở trường phổ thơng cịn chưa nhiều, cịn khá đơng GV vẫn cịn chưa
nhận thức rõ bản chất dạy học STEM cũng như các bước để thiết kế một dự án STEM trong dạy
học như thế nào. Bên cạnh đó, cũng đã có một số cơng trình nghiên cứu về giáo dục STEM,
điển hình như cuốn sách của tác giả Nguyễn Thanh Nga (chủ biên) và các cộng sự [2], 2017,
Thiết kế và tổ chức chủ đề giáo dục STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông,
Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh. Cuốn sách là tài liệu tham khảo hỗ trợ
GV tổ chức các chủ đề giáo dục STEM có HS ở mức độ cơ bản, phù hợp với nhiều đối tượng
HS khác nhau. Tất cả các chủ đề được nói đến trong cuốn sách đều được các tác giả tiến hành
thực nghiệm tại trường học và đều thành công.
Ngày nhận bài: 6/8/2021. Ngày sửa bài: 18/10/2021. Ngày nhận đăng: 25/10/2021.
Tác giả liên hệ: Đỗ Thị Thanh Thư. Địa chỉ e-mail:

271


Đỗ Thị Thanh Thư và Phạm Thị Bích Đào

Chương trình Giáo dục phổ thông (CTGDPT) tổng thể 2018 đã chỉ ra rằng phát triển phẩm
chất và NL cho HS là mục tiêu, nhiệm vụ quan trọng đối với sự phát triển của ngành giáo dục,
trong đó đặc biệt nhấn mạnh đến khả năng VDKTKN của HS. Tác giả Đặng Thị Oanh (chủ
biên) và các cộng sự [3], 2019, trong cuốn sách Dạy học phát triển năng lực mơn Hóa học
THPT, NXB Đại học Sư phạm, đã nhấn mạnh tầm quan trọng của việc dạy học phát triển các

NL cho HS nói chung và NL VDKTKN nói riêng. Ngồi ra, các tác giả cũng đã xây dựng bộ
công cụ đánh giá NL, thiết kế một số bài học, chủ đề nhằm phát triển các NL cho HS, trong đó
có NL VDKTKN. Có thể nói đây là cuốn sách tham khảo rất có giá trị đối với GV và HS.
Trong bài báo này, chúng tôi sẽ làm rõ thêm về cơ sở lí luận của giáo dục STEM, quy trình
dạy học chủ đề STEM và minh họa tổ chức dạy học chủ đề “Sản xuất nước rửa chén từ phế thải
thực vật” theo mơ hình STEM nhằm phát triển NL VDKTKN cho HS.

2. Nội dung nghiên cứu
2.1. Tích hợp nội dung giáo dục bảo vệ mơi trường trong dạy học mơn Hóa học
2.1.1. Nguyên tắc lựa chọn nội dung dạy học tích hợp giáo dục bảo vệ mơi trường
(i) Nội dung tích hợp phải phù hợp với mục tiêu giáo dục: Mục tiêu cao nhất của dạy học
tích hợp là làm cho q trình hóa học gần gũi với cuộc sống, phục vụ cuộc sống đồng thời phát
triển được NL của HS, đặc biệt là việc VDKTKN đã học để giải quyết các vấn đề trong thực
tiễn cuộc sống trong đó có hoạt động bảo vệ mơi trường.
(ii) Nội dung tích hợp phải chính xác, khoa học: Gắn với nội dung CTGDPT mơn Hóa học.
(iii) Nội dung tích hợp phải có tính chọn lọc cao: Nội dung được lựa chọn phải mang tính
thiết yếu cho cuộc sống hoặc là cơ sở cho các quá trình học tập tiếp theo.
(iv) Nội dung dạy học tích hợp phải vừa sức, gần gũi và tạo hứng thú học tập cho người
học: Nội dung dạy học tích hợp được yêu cầu phải thiết kế phù hợp với đặc điểm tâm sinh lí lứa
tuổi và tạo ra được hứng thú cho người học; gần gũi với HS, có thể vận dụng được các kiến thức
vào việc giải quyết các vấn đề trong thực tiễn.
(v) Nội dung chủ đề dạy học tích hợp phải gắn với thực tiễn giáo dục bảo vệ môi trường:
Mọi khoa học đều là kết quả nhận thức của con người trong quá trình hoạt động thực tiễn. HS
có thể vận dụng các kiến thức đã được học qua sự hiểu biết của bản thân để bước đầu nhận biết
được tình trạng ơ nhiễm mơi trường, tìm hiểu ngun nhân, từ đó đưa ra đề xuất và áp dụng các
giải pháp để khắc phục.
(vi) Không đặt nặng quá nhiều kiến thức trong giờ học: Khi thiết kế kế hoạch dạy học có
tích hợp nội dung GDBVMT, GV cần lựa chọn và tổ chức các hoạt động phù hợp, không biến
giờ học thành giờ GDBVMT.
2.1.2. Quy trình tổ chức dạy học tích hợp giáo dục bảo vệ mơi trường

Để tổ chức dạy học tích hợp các nội dung GDBVMT trong chương trình Hóa học THPT,
GV có thể tiến hành theo các bước sau:
Bước 1: Phân tích cấu trúc, logic nội dung bài học để xác định mục tiêu bài học có nội
dung tích hợp GDBVMT.
Bước 2: Tìm tịi, nghiên cứu các tài liệu về các loại hợp chất trong chương trình Hóa học
THPT và các tài liệu liên quan đến GDBVMT để từ đó có thể lựa chọn, xác định nội dung và
dung lượng kiến thức GDBVMT cần tích hợp.
Bước 3: Dự kiến các phương pháp và hình thức tích hợp GDBVMT vào từng bài cụ thể
sao cho phù hợp và hoàn thành kế hoạch bài học.

272


Phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho học sinh Trung học phổ thông thông qua dạy học...

Bước 4: Tổ chức các hoạt động dạy học nhằm đạt được mục tiêu dạy học, đồng thời cũng
hình thành, phát triển các kĩ năng, thái độ và hành vi bảo vệ môi trường cho HS.
2.1.3. Một số nội dung và mức độ dạy học tích hợp giáo dục bảo vệ mơi trường trong
chương trình mơn Hóa học phần Hóa học Hữu cơ cấp Trung học phổ thông
Theo nguyên tắc quy trình trên, chúng tơi để xuất một số nội dung trong chương trình
mơn Hóa học, phần hóa học hữu cơ có thể tích hợp với kiến thức GDBVMT và mức độ tích hợp
như sau:
Bảng 1. Nội dung và mức độ tích hợp giáo dục bảo vệ mơi trường trong chương trình
mơn Hóa học phần Hóa học Hữu cơ cấp Trung học phổ thơng
Stt

Nội dung tích hợp

Mức độ
tích hợp

Ankan

- CFC là tác nhân gây suy giảm tầng ozon.
- Ankan là thành phần chính trong dầu mỏ. Khai thác và
chế biến dầu mỏ, khí thiên nhiên, khí dầu mỏ và chống ô
nhiễm môi trường.
- Sản phẩm của dầu mỏ là xăng, dầu. Hiện tượng xăng pha
chì Pb(C2H5)4. Hiện tượng dầu loang.

Tích hợp

Acid
carboxylic

- Sản xuất nước rửa chén từ phế thải thực vật nhằm giảm
thiểu ơ nhiễm mơi trường.
- Vai trị của axit cacboxylic trong đời sống và sản xuất.

Tích hợp

Chủ đề

1

2

….

2.2. Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho học sinh Trung học phổ thông

2.2.1. Quan niệm về năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng
Một trong những yêu cầu cần đạt của mơn Hố học là hình thành và phát triển ở học sinh
năng lực hoá học - một năng lực đặc thù của năng lực khoa học tự nhiên với các thành phần:
nhận thức hố học; tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ hố học; vận dụng kiến thức, kĩ năng
đã học và nhấn mạnh đến: “vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết một số vấn đề
trong học tập, nghiên cứu khoa học và một số tình huống cụ thể trong thực tiễn”.
Đã có nhiều quan điểm đưa ra có liên quan đến NL VDKTKN. Trong đó, hai tác giả
Nguyễn Cơng Khanh, Đào Thị Oanh quan niệm: “Năng lực vận dụng kiến thức là khả năng của
bản thân người học tự giải quyết những vấn đề đặt ra một cách nhanh chóng và hiệu quả bằng
cách áp dụng kiến thức đã lĩnh hội vào những tình huống, những hoạt động thực tiễn để tìm hiểu
thế giới xung quanh và có khả năng biến đổi nó. Năng lực vận dụng kiến thức thể hiện phẩm
chất, nhân cách của con người trong quá trình hoạt động để thỏa mãn nhu cầu chiếm lĩnh tri
thức” [4].
Theo chúng tôi “Năng lực VDKTKN là khả năng của bản thân người học có thể vận dụng
tổng hợp những kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,
thái độ… để giải quyết những vấn đề đặt ra trong thực tiễn học tập, đời sống một cách có hiệu quả.”
2.2.2. Cấu trúc năng lực và các tiêu chí đánh giá năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng
Căn cứ để đề xuất các tiêu chí, mức độ của NL VDKTKN, chúng tôi bám sát vào các biểu
hiện của NL VDKTKN được đưa ra trong CTGDPT mơn Hóa học 2018. Bên cạnh đó, căn cứ
vào các văn bản như: CTGDPT tổng thể; Đặc điểm của dự án STEM; Đặc điểm nội dung của
chủ đề trong phần Hóa học hữu cơ THPT, chúng tơi đã đề xuất các tiêu chí của NL VDKTKN
ứng với các năng lực thành tố như sau:
273


Đỗ Thị Thanh Thư và Phạm Thị Bích Đào

Tiêu chí 1: Phát hiện vấn đề thực tiễn, có vấn đề liên quan đến GDBVMT.
Tiêu chí 2: Giải thích vấn đề thực tiễn liên quan đến nội dung hóa học hoặc GDBVMT.
Tiêu chí 3: Phản biện, đánh giá ảnh hưởng của vấn đề thực tiễn.

Tiêu chí 4: Đề xuất một số biện pháp thực hiện, giải quyết vấn đề thực tiễn, vấn đề có liên
quan đến GDBVMT.
Tiêu chí 5: Lựa chọn biện pháp, mơ hình, kế hoạch mang tính khả thi.
Tiêu chí 6: Định hướng nghề nghiệp
Tiêu chí 7: Ứng xử bảo vệ môi trường: tuyên truyền về nội dung GDBVMT, có hành vi
hướng đến việc giảm thiểu ơ nhiễm mơi trường xung quanh.
Căn cứ vào các tiêu chí của NL VDKTKN đã xây dựng ở trên, chúng tôi tiến hành xây
dựng bảng mô tả cụ thể các mức độ đạt được của từng tiêu chí. Sau đây xin mơ tả minh họa
cách thiết kế một số tiêu chí của NL VDKTKN.
Bảng 2. Bảng mô tả minh họa mức độ đánh giá của một số tiêu chí
của năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng
Stt

Tiêu chí

1

Phát hiện
vấn đề thực
tiễn.

2

Giải thích
vấn đề thực
tiễn liên
quan đến
mơn Hóa
học.

3

Phản biện,
đánh giá
ảnh hưởng
của vấn đề
thực tiễn.

Các mức độ
Mức độ 1

Mức độ 2

Mức độ 3

Phát hiện sơ bộ
được vấn đề hoặc
phát hiện vấn đề
không liên quan
đến thực tiễn.

Phát hiện được vấn Phát hiện được đầy đủ,
đề nhưng chưa đầy chính xác các vấn đề
đủ.
thực tiễn.

Giải thích sơ lược
được các hiện
tượng, vấn đề thực
tiễn có liên quan

đến bài học.

Giải thích được một
số nội dung liên
quan đến vấn đề
nhưng chưa đầy đủ.

Giải thích được đầy đủ,
chính xác các hiện
tượng, vấn đề thực tiễn
trên phương diện khoa
học.

Xác định được ảnh
hưởng của một số
vấn đề thực tiễn,
đánh giá còn sơ sài
và chưa chính xác.

Xác định được ảnh
hưởng của một số
vấn đề thực tiễn
nhưng đánh giá
chưa đầy đủ ảnh
hưởng của nó.

Xác định được ảnh
hưởng của một số vấn
đề thực tiễn và đánh giá
đầy đủ, chính xác ảnh

hưởng của nó.

2.2.3. Cơng cụ đánh giá năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng
Có thể đánh giá NL VDKTKN của HS THPT thông qua một số công cụ: bài kiểm tra, bảng
hỏi, hồ sơ học tập, phiếu đánh giá theo tiêu chí, đánh giá đồng đẳng và tự đánh giá,…
Trên cơ sở các tiêu chí của NL VDKTKN đã nêu ở trên, với mỗi tiêu chí được chia thành 3
mức độ của NL VDKTKN và gán cho điểm tương ứng để đánh giá (mức 1: 1 điểm; mức 2: 2
điểm; mức 3: 3 điểm). Từ đó xây dựng phiếu đánh giá theo tiêu chí (dành cho GV) và phiếu tự
đánh giá cho HS trong việc đánh giá NL VDKTKN. Chúng tôi minh họa phiếu đánh giá theo
tiêu chí (dành cho GV) gồm các nội dung sau:
Trường THPT:………………………………………………………………..........................
Ngày ……….tháng……….năm…………...............................................................................
Đối tượng quan sát:
274


Phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho học sinh Trung học phổ thông thông qua dạy học...

Lớp:.......................... Nhóm:.................................................................................................
Tên bài học:…………………………………………………………………..........................
Tên giáo viên đánh giá……………………………………………………..............................
Mức độ đạt được
Stt

Mức
1

Các tiêu chí

1

Phát hiện vấn đề thực tiễn, có vấn đề liên quan đến
GDBVMT

2

Giải thích vấn đề thực tiễn liên quan đến nội dung hóa
học hoặc GDBVMT

3

Phản biện, đánh giá của vấn đề thực tiễn

4

Đề xuất một số biện pháp thực hiện, giải quyết vấn đề
thực tiễn, vấn đề có liên quan đến GDBVMT

5

Lựa chọn biện pháp, kế hoạch mang tính khả thi, thiết
thực

6

Định hướng nghề nghiệp

7

Ứng xử bảo vệ mơi trường: tun truyền về nội dung

GDBVMT, có hành vi hướng đến việc giảm thiểu ô
nhiễm môi trường xung quanh
Tổng điểm tối đa:

Mức
2

Mức
3

21 điểm

2.3. Vận dụng dạy học chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực vận dụng kiến
thức, kĩ năng thơng qua dạy học tích hợp nội dung giáo dục bảo vệ mơi trường
trong mơn Hóa học
2.3.1. Tiêu chí xây dựng chủ đề STEM
Tiêu chí 1. Chủ đề STEM cần tập trung vào các vấn đề thực tiễn, về giáo dục BVMT
Tiêu chí 2. Cấu trúc chủ đề STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy trình thiết kế kĩ thuật
Theo tiến trình xây dựng chủ đề STEM, HS thực hiện các hoạt động theo quy trình sau: (i)
Xác định vấn đề hoặc nhu cầu thực hiện; (ii) Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
thiết kế; (iii) Trình bày, thảo luận phương án thiết kế; (iv) Chế tạo mơ hình, thiết bị,… (theo
phương án thiết kế đã được góp ý); (v) Trình bày và thảo luận về sản phẩm được chế tạo, điều
chỉnh thiết kế ban đầu.
Tiêu chí 3. Phương pháp dạy học chủ đề STEM đưa HS vào hoạt động tìm tịi, khám phá, định
hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm
Trong các chủ đề STEM, hoạt động của HS là hoạt động chuyển giao, hợp tác; quyết định
giải pháp, vấn đề thực hiện bởi chính HS. HS tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế
hoạt động tìm tịi, khám phá của bản thân.
Q trình tìm tịi được thể hiện trong tất cả các hoạt động STEM, trong đó hoạt động 2, 4
cần được khai thác triệt để để tận dụng khả năng tư duy, sáng tạo của HS. Trong các hoạt động

này HS được quan sát, tìm tịi, khám phá, kiểm chứng các quy luật, từ đó tối ưu hóa để hồn
thiện sản phẩm của mình.
Tiêu chí 4. Hình thức tổ chức chủ đề STEM lơi cuốn HS vào hoạt động nhóm.
Làm việc nhóm là một trong các phương pháp học tập có hiệu quả, nó giúp HS có cơ hội
nhiều hơn trong việc học tập. HS có thể học hỏi, trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm, thể hiện bản thân
mình, đó là cơ sở để phát triển NL giao tiếp và hợp tác cho HS.
275


Đỗ Thị Thanh Thư và Phạm Thị Bích Đào

Tiêu chí 5. Nội dung chủ đề STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học, toán học và
GDBVMT mà HS đã và đang học
Trong bài học STEM, giáo viên cần kết nối có mục đích các nội dung trong chương trình
khoa học, cơng nghệ, tin học, tốn, bảo vệ mơi trường,... Làm sao để làm rõ các nội dung nghiên cứu.
Tiêu chí 6. Trong tiến trình thực hiện chủ đề STEM, mỗi nhiệm vụ có thể có nhiều đáp án đúng
và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập
Một nhiệm vụ có thể có nhiều phương án giải quyết và nhiệm vụ của HS là chọn phương
án tối ưu. Để có phương án tối ưu đó, thì việc thất bại qua một số lần thử nghiệm là một phần
của quá trình học tập. HS lấy đó làm động lực cho cuộc sống, khơng có sự thành cơng nào là dễ
dàng, mọi thứ đều cần có sự nỗ lực, kiêntrì và tư duy một cách đúng đắn.
2.3.2. Quy trình xây dựng chủ đề STEM
Theo tác giả Lê Xuân Quang, quy trình xây dựng chủ đề STEM gồm 5 bước: Lựa chọn nội
dung cụ thể trong môn học
Kết nối với những sản phẩm, vật phẩm ứng dụng trong thực tế
Phân tích ứng dụng
Chỉ ra các kiến thức liên quan trong các mơn thuộc lĩnh vực STEM
Hình thành chủ đề [5; tr 43].
Theo tác giả Nguyễn Thanh Nga và cộng sự, quy trình thiết kế chủ đề STEM lại gồm 5
bước sau: Vấn đề thực tiễn

Ý tưởng chủ đề STEM
Xác định kiến thức STEM cần giải
quyết
Xác định mục tiêu chủ đề STEM
Xây dựng bộ câu hỏi định hướng chủ đề STEM
[6; tr 34].
Dựa trên sự nghiên cứu của các nhóm tác giả, chúng tơi đề xuất quy trình thiết kế chủ đề
STEM gồm các bước sau: (i) Lựa chọn chủ đề STEM; (ii) Xác định vấn đề cần giải quyết; (iii)
Xác định tiêu chí đánh giá sản phẩm/ giải pháp giải quyết vấn đề; (iv) Thiết kế tiến trình tổ chức
dạy học.
2.3.3. Vận dụng dạy học chủ đề STEM “Sản xuất nước rửa chén từ phế thải thực vật” nhằm
phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho học sinh
* Bước 1. Lựa chọn chủ đề
Nước rửa chén hàng ngày rất sạch, thơm và tiện dụng, tuy nhiên lại gây ra ô nhiễm nguồn
nước và hố nước thải sinh hoạt gia đình cịn có mùi hơi thối. Qua tìm hiểu, HS được biết rằng
hầu hết các loại nước rửa chén đều sản xuất theo phương pháp cơng nghiệp và từ các loại hóa
chất. Khi dư thừa các chất hóa học này thì ngồi tự nhiên khơng có vi sinh vật phân giải gây ra ơ
nhiễm mơi trường, bên cạnh đó, việc sử dụng hàng ngày cịn gây ra dị ứng da tay hoặc bong da
tay,… Một số loại nước rửa chén có nguồn gốc hữu cơ được nhập khẩu từ nước ngoài hay sản
xuất trong nước cũng có giá thành khá cao nên người dân cũng cân nhắc khi lựa chọn.
Trong cuộc sống hàng ngày, những loại rác thải sinh hoạt có nguồn gốc từ thực vật như vỏ
hoa quả, gốc rau, củ, quả,… khi thải ra ngồi mơi trường gây hơi thối và làm lãng phí nguồn
ngun liệu có thể tái sử dụng.
Qua dự án này, HS biết cách tận dụng những nguyên liệu trong đời sống có thể tái sử dụng
nhằm bảo vệ mơi trường sống xung quanh.
* Bước 2. Xác định các vấn đề cần giải quyết
- Những loại nước rửa chén được sản xuất công nghiệp trên thị trường gồm những thành
phần hóa học gì? Ảnh hưởng của chúng đến sức khỏe con người và môi trường như thế nào?
- Biện pháp để làm giảm tác động của những loại nước rửa chén cơng nghiệp đến mơi
trường là gì?

- Ngun liệu sử dụng để sản xuất ra nước rửa chén được đề xuất trong dự án là gì? Tại sao
lại sử dụng những nguyên liệu đó?
- Việc sử dụng nước rửa chén có nguồn gốc từ phế thải thực vật có tác dụng như thế nào tới
môi trường?
276


Phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho học sinh Trung học phổ thông thông qua dạy học...

* Bước 3. Xác định tiêu chí đánh giá sản phẩm
Tiêu chí đánh giá

Điểm

Nước rửa chén được sản xuất từ phế
thải thực vật

30

Nước rửa chén có tạo được bọt

30

Nước rửa chén có mùi thơm

20

Nước rửa chén có khả năng làm sạch

20

Tổng điểm

100

* Bước 4. Thiết kế tiến trình tổ chức
dạy học
Mục tiêu chủ đề
Sau khi học xong chủ đề, HS có thể:
trình bày được khái niệm, phân loại,
danh pháp, đặc điểm cấu tạo; tính
chất vật lí, tính chất hóa học, phương
pháp điều chế và ứng dụng của axit
cacboxylic trong thực tiễn.

- Viết các phương trình hóa học dạng phân tử và ion rút gọn minh họa tính chất hóa học
của axit cacboxylic.
- Nêu được quy trình sản xuất nước rửa chén từ phế thải thực vật
- Sản xuất nước rửa chén từ nguyên liệu gần gũi với cuộc sống và kiểm tra chất lượng sản
phẩm đã làm ra.
- Có ý thức bảo vệ mơi trường và có tinh thần trách nhiệm trong các nhiệm vụ được giao.
- Chăm học, chăm làm, yêu thích, say mê nghiên cứu khoa học.
* Định hướng phát triển năng lực
- Phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: HS vận dụng các kiến thức để giải
quyết các vấn đề trong thực tiễn cuộc sống: sản xuất nước rửa chén từ nguyên liệu có sẵn trong
cuộc sống.
+ Vận dụng được kiến thức hóa học để phát hiện, giải thích được ngun nhân gây ra ô
nhiễm môi trường từ nước rửa chén công nghiệp, ứng dụng của phương pháp lên men giấm, tác
dụng của quả bồ kết.
+ Nghiên cứu chủ đề “Acid carboxylic”, HS tận dụng các phế thải thực vật và quả bổ kết

để sản xuất ra nước rửa chén giúp bảo vệ môi trường.
+ Sau khi học tập chủ đề, HS có sự định hướng được ngành nghề sẽ lựa chọn sau khi tốt
nghiệp THPT phù hợp với NL của bản thân.
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: HS phát triển năng lực hợp tác theo nhóm, giúp đỡ lẫn
nhau để hồn thành các nhiệm vụ học tập của mình.
- Năng lực tự chủ và tự học: Từ các nhiệm vụ được giao cho mỗi cá nhân, HS tự nghiên
cứu kiến thức và vận dụng kiến thức đó để hồn thành tốt các nhiệm vụ được giao.
* Xác định các nội dung cụ thể được sử dụng trong STEM
Tên
sản
phẩm
Nước
rửa
chén từ
phế
thải
thực
vật.

Khoa học
(S)

Cơng
nghệ (T)

Kỹ thuật
(E)

Tốn học
(M)

- Kiến thức
về các q
trình
lên
men.
- Đặc tính
của quả bồ
kết.

Cơng
nghệ chế
tạo chất
tẩy rửa.

- Quy trình
chế tạo nước
rửa chén từ
phế thải thực
vật.
- Kỹ thuật lọc
sản phẩm lên
men.

- Tính tốn được lượng phế thải
thực vật và bồ kết cần dùng.
- So sánh được giá trị kinh tế khi sử
dụng nước rửa chén bát từ phế thải
thực vật so với nước rửa chén bát
CN.

277


Đỗ Thị Thanh Thư và Phạm Thị Bích Đào

Triển khai và tổ chức trải nghiệm “Sản xuất nước rửa chén từ phế thải thực vật”
 Thời gian: 3 tuần ở nhà và 3 tiết trên lớp
Dự án được thực hiện tại lớp 11A6, Trường Cao đẳng nghề Vĩnh Phúc, thành phố Vĩnh
Yên, tỉnh Vĩnh Phúc. Lớp học được chia thành 3 nhóm HS. GV tổ chức cho HS đề xuất, lựa
chọn tên nhóm và nội dung hoạt động.
Các nhóm tìm kiếm thông tin liên quan đến chủ đề thông qua các phương tiện, máy tính kết
nối internet, từ đó đề xuất tên và nội dung hoạt động của nhóm mình phù hợp với đặc điểm tâm
sinh lí.
 Bộ câu hỏi định hướng
- Câu hỏi khái quát: Làm thế nào để môi trường sống của con người trở nên thân thiện hơn?
- Câu hỏi bài học: Acid carboxylic có tầm quan trọng như thế nào trong cuộc sống?
- Câu hỏi nội dung:
+ Nêu đặc điểm cấu tạo, tính chất vật lí, tính chất hóa học của acid carboxylic?
+ Nêu ứng dụng của các acid carboxylic trong thực tiễn cuộc sống?
+ Nêu ảnh hưởng của phế thải thực vật đến môi trường?
+ Tại sao có thể sản xuất nước rửa chén từ nguyên liệu chính là quả bồ kết và quả bồ hịn?
+ Tại sao có thể sử dụng phế thải thực vật trong quá trình sản xuất nước rửa chén?
+ Nêu quy trình sản xuất nước rửa chén từ phế thải thực vật?
 Kế hoạch triển khai nhiệm vụ
Bước 1: Đặt vấn đề
Nước rửa chén mà chúng ta sử dụng hàng ngày rất sạch, thơm và tiện dụng. Tuy nhiên,
những loại nước rửa bát công nghiệp này khi thải ra môi trường sẽ khơng có vi sinh vật phân
giải. Đây cũng là một nguyên nhân gây ra ô nhiễm môi trường. Bên cạnh đó, có nhiều người da
tương đối nhạy cảm nên khi sử dụng nước rửa bát cơng nghiệp cịn bị dị ứng hoặc bong da tay.

Vậy có nguyên liệu nào gần gũi trong cuộc sống có thể thay thế loại nước rửa bát công
nghiệp này và thân thiện với môi trường không?
Bước 2: Khám phá kiến thức
(1) GV tổ chức cho các nhóm HS thực hiện phiếu học tập sau:
PHIẾU HỌC TẬP
Nghiên cứu quy trình sản xuất nước rửa chén trong cơng nghiệp
1. Xem video giới thiệu quy trình sản xuất: (62) hóa chất sản xuất nước rửa chén - YouTube.
2. Trả lời các câu hỏi sau.
+ Thành phần cơ bản của nước rửa bát trong sản xuất công nghiệp là gì?
+ Làm thế nào để tạo màu cho nước rửa chén?
+ Quy trình chung của quá trình sản xuất nước rửa chén?
(2) Phát hiện vấn đề, đưa ra phương án sản xuất
“Nước rửa chén được sản xuất công nghiệp thường chứa nhiều hóa chất mà khi thải ra mơi
trường khơng được xử lí đúng cách sẽ gây ơ nhiễm môi trường. Vậy để sản xuất ra loại nước
rửa chén nhằm ít gây ảnh hưởng đến mơi trường thì nguyên liệu và quy trình sản xuất diễn ra
như thế nào?”
Đề xuất phương án: Để sản xuất ra loại nước rửa chén nhằm ít gây ảnh hưởng đến mơi
trường, có thể tận dụng nguồn phế thải có nguồn gốc từ thực vật từ sinh hoạt hàng ngày của
người dân kết hợp với quả bồ kết khô.
278


Phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho học sinh Trung học phổ thông thông qua dạy học...

(3) Tiến hành thí nghiệm khám phá kiến thức
HS đề xuất phương án thí nghiệm, GV nhận xét và hướng dẫn các nhóm HS tiến hành thí
nghiệm theo phiếu hướng dẫn thí nghiệm sau:
Phiếu hướng dẫn thí nghiệm
Nguyên liệu: Phế thải thực vật (vỏ cam, chanh, dứa,…), đường mía, nước sạch, quả bồ kết
khô.

Cách tiến hành: Gồm 4 bước:
- Bước 1: Chọn nguyên liệu (sản xuất 5 lít nước rửa chén)
+ Phế thải có nguồn gốc thực vật.
+ Đường mía có màu nâu, nước sạch.
+ Quả bồ kết khơ, bánh men rượu.
- Bước 2: Ủ lên men
+ Rửa sạch phế thải lựa chọn dưới vòi nước sạch, Cắt nhỏ để quá trình lên men được thuận
tiện.
+ Trộn đều phế thải với men rượu và cho vào bình nhựa, ủ kín trong 2 - 3 ngày.
+ Pha đường mía vào nước sạch để tạo dung dịch đường và đổ vào bình chứa phế thải đã
lên men. Đậy nắp kín và để nơi râm mát khoảng 21 ngày.
- Bước 3: Lọc sản phẩm lên men
+ Sau thời gian ủ, dùng vải loại bỏ phần bã thực vật và chiết ra các chai nhỏ được dung
dịch rửa bát thô.
+ Để dung dịch khoảng 1 - 2 ngày cho phần cặn lắng xuống, tách lấy phần dung dịch trong
suốt phía trên để sản xuất nước rửa chén.
- Bước 4: Pha chế thành phẩm
+ Tạo bọt cho nước rửa chén: Bẻ gãy quả bồ kết khô thành những đốt nhỏ, cho lên chảo
rang, đảm bảo bồ kết chín đều, có mùi thơm. Giã nát bồ kết và cho vào nồi, đổ thêm nước
và đun sôi kĩ. Để nguội, trà bồ kết để tạo bọt và vắt, lọc lấy nước. Trộn nước bồ kết nguyên
chất với dung dịch lên men ta được nước rửa chén hoàn chỉnh.
+ Tạo hương thơm choc ho nước rửa chén: Tùy vào mùi hương muốn tạo, có thể chọn các
loại tinh dầu có sẵn hoặc tinh dầu tự làm.
Bảng 4. Thành phần và số lượng nguyên liệu
Nguyên liệu
Phế thải thực
vật

Nhóm 1 Nhóm 2

Nhóm 3

1 kg

1,5 kg

2 kg

Đường mía

0,25 kg

0,4 kg

0,6 kg

Nước sạch

4 lít

6 lít

8,5 lít

Quả bồ kết
khơ

0,2 kg

0,35 kg

0,5 kg

Bánh men
rượu

15 g

25 g

50 g

Bước 3: Giao nhiệm vụ và đưa ra tiêu chí
đánh giá sản phẩm
- Từ thí nghiệm trên, GV yêu cầu HS tiếp
tục về nhà hoàn thiện sản phẩm của
nhóm mình
+ Chú ý về thời gian ủ và lên men, lọc
sản phẩm lên men.
- GV và HS thống nhất tiêu chí đánh giá
sản phẩm nước rửa chén; yêu cầu các sản
phẩm cần đạt: Sổ theo dõi dự án, quy
trình sản xuất nước rửa chén, nước rửa
chén tổng hợp được, bài thuyết trình sản
phẩm của nhóm và đánh giá hiệu quả
kinh tế và ảnh hưởng đến môi trường của
nước rửa chén từ chất thải thực vật.
279

Đỗ Thị Thanh Thư và Phạm Thị Bích Đào

Cụ thể: Những hiệu quả của việc sản xuất nước rửa chén từ phế thải thực vật
+ Kĩ thuật: Quy trình tiến hành sản xuất đơn giản, nguyên liệu rẻ, dễ kiếm, ai cũng có thể
làm được.
+ Kinh tế: Thu gom, hạn chế được phần lớn rác thải, giúp làm giảm ô nhiễm môi trường,
làm đẹp cảnh quan, môi trường sống trong lành hơn.
Tận dụng được nguồn rác thải thực vật để sản xuất nước rửa chén, nước lau nhà,… với chi
phí khơng q cao, góp phần tiết kiệm chi phí sinh hoạt cho các hộ gia đình.
+ Xã hội: Bảo vệ môi trường sống xung quanh, nâng cao chất lượng đời sống của người
dân, góp phần bảo vệ sức khỏe con người.
- GV theo dõi, giám sát việc thực hiện nhiệm vụ của HS thông qua sổ theo dõi thực hiện dự
án của HS
Một số hình ảnh của HS lớp 11A6 Trường Cao đẳng nghề Vĩnh Phúc
Chọn nguyên liệu

Ủ lên men

Lọc sản phẩm lên me

Pha chế thành phẩm
Hình 1. Hình ảnh minh họa quá trình thực hiện của học sinh lớp 11A6
Trường Cao đẳng nghề Vĩnh Phúc

2.3. Thực nghiệm và bàn luận kết quả
Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm tại Trường Cao đẳng nghề Vĩnh Phúc và Cao đẳng
Kinh tế Kỹ thuật Vĩnh Phúc với sự tham gia của 71 HS. Quá trình tiến hành thực nghiệm sư
phạm với 02 chủ đề: Chủ đề 1: “Alkane và vấn đề môi trường”; Chủ đề 2: “Sản xuất nước rửa
chén từ phế thải thực vật”

280


Phát triển năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng cho học sinh Trung học phổ thông thông qua dạy học...

Trong phạm vi bài báo này, chúng tơi xin trình bày kết quả thực nghiệm tại lớp 11A6 ,
Trường Cao đẳng nghề Vĩnh Phúc, thành phố Vĩnh Yên, tỉnh Vĩnh Phúc.

Hình 2. So sánh sự tiến bộ NL VDKTKN
của HS lớp 11A6 Trường Cao đẳng nghề
Vĩnh Phúc sau 2 chủ đề

Từ kết quả của phiếu đánh giá theo tiêu
chí NL VDKTKN của HS, chúng tơi
nhận thấy rằng điểm trung bình của NL
VDKTKN của HS tại lớp TN sau tác
động ở chủ đề 1 đều cao hơn trước tác
động ở tất cả các tiêu chí (điểm trung
bình tăng từ 1,39 đến 1,84). Sau chủ đề 2,
mức độ tiêu chí vẫn ở mức độ đạt, đồng
thời điểm trung bình NL VDKTKN cao
hơn so với chủ đề 1 (điểm trung bình NL
VDKTKN tăng từ 1,84 lên 2,24).

3. Kết luận
Trên cơ sở nghiên cứu về mơ hình dạy học theo chủ đề STEM, chúng tôi đã thiết kế các
hoạt động và tổ chức dạy học chủ đề “Sản xuất nước rửa chén từ phế thải thực vật” nhằm phát
triển các NL cho HS, đặc biệt là NL VDKTKN. Qua quá trình học tập và trải nghiệm về chủ đề
STEM, HS đã vận dụng được các kiến thức liên môn, các kĩ năng STEM vào các vấn đề thực
tiễn. Qua đó, HS khơng chỉ tự mình chiếm lĩnh tri thức mà cịn tích lũy và phát triển được một

số NL cho bản thân như NL VDKTKN, NL giao tiếp và hợp tác, NL STEM,… từ đó góp phần
hình thành cho HS niềm đam mê với mơn học, đam mê tìm tịi, nghiên cứu khoa học, phát huy
tính tích cực, tự giác, chủ động trong học tập và trong cuộc sống. Kết quả đánh giá NL
VDKTKN của HS qua phiếu đánh giá theo tiêu chí đã chỉ ra hiệu quả rõ rệt của việc áp dụng
mô hình dạy học chủ đề STEM trong dạy học nhằm phát triển NL VDKTKN cho HS.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Nguyễn Thành Hải, 2018. Giáo dục STEM/STEAM từ trải nghiệm thực hành đến tư duy
sáng tạo, Nhà xuất bản tuổi trẻ.
[2] Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội,
2017. Thiết kế và tổ chức chủ đề giáo dục STEM cho học sinh Trung học cơ sở và Trung
học phổ thông, Nhà xuất bản Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.
[3] Đặng Thị Oanh (chủ biên), Phạm Hồng Bắc, Phạm Thị Bình, Phạm Thị Bích Đào, Đỗ Thị
Quỳnh Mai, 2019. Dạy học phát triển năng lực mơn Hóa học trung học phổ thơng, Nhà
xuất bản Đại học Sư phạm.
[4] Nguyễn Công Khanh, Đào Thị Oanh, 2014. Kiểm tra và đánh giá trong giáo dục, Nhà xuất
bản Đại học Sư phạm.
[5] Lê Xuân Quang, 2017. Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng Giáo dục
STEM, Luận án Tiến sĩ khoa học giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội.
[6] Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018. Chương trình Giáo dục phổ thơng tổng thể (Ban hành kèm
theo Thông tư số 32/2018/TT).
[7] Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018. Chương trình Giáo dục phổ thơng mơn Hóa học (Ban hành
kèm theo Thơng tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trường Bộ
GD&ĐT.
281


Đỗ Thị Thanh Thư và Phạm Thị Bích Đào

[8] Đào Văn Truyền, 2018. Tích hợp giáo dục bảo vệ mơi trường trong dạy học hóa học 10
THPT theo định hướng đổi mới chương trình giáo dục THPT. Luận văn Thạc sĩ Khoa học

giáo dục, Đại học Vinh.
[9] Trần Thị Thường, 2015. Tích hợp giáo dục mơi trường cho học sinh trung học phổ thông
thông qua dạy học phần dẫn xuất của hidrocacbon - Hóa học lớp 11. Luận văn Thạc sĩ Sư
phạm hóa học, Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội.
[10] Đinh Thị Xuân Thảo, Cao Thị Thặng, Lê Thị Hồng Hải, Trần Thị Yến Vy, 2018. Thiết kế
tiến trình dạy học chủ đề tích hợp “Pin điện hóa sáng tạo” theo định hướng giáo dục
STEM. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, số 8, tr. 167-181.
[11] Khongvilay Volayuth, 2019. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua
dạy học tích hợp giáo dục bảo vệ mơi trường phần Hóa học vơ cơ ở trường Trung học phổ
thơng nước Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào. Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục, Trường
Đại học Sư phạm Hà Nội.
[12] Đỗ Thị Quỳnh Mai, Nguyễn Hữu Hạn, 2018. Xây dựng một số thí nghiệm trong chương
trình hóa học Trung học cơ sở theo định hướng giáo dục STEM. Tạp chí Khoa học Trường
Đại học Sư phạm Hà Nội, số 8, tr. 115-125.
[13] Nguyễn Văn Biên, Dương Thị Yến, 2019. Vận dụng TRIZ trong dạy học chủ đề STEM
nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư
phạm Hà Nội, số 9, tr. 165-176.
[14] Lê Thị Thu Hà, Nguyễn Tuấn Anh, Nguyễn Thị Ngân, Phạm Thị Thơm, Trần Trung Ninh,
2016. Phát triển năng lực vận dụng kiến thức cho học sinh trường dự bị đại học dân tộc
trung ương thông qua dạy học tích hợp. Tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư phạm Hà
Nội, số 6, tr. 151-162.
ABSTRACT
Developing competence of applying knowledge and skills for high school students
through teaching STEM topics integrated with environmental protection education in Chemistry

Do Thi Thanh Thu 1 and Pham Thi Bich Dao 2
1

Vinh Phuc Vocational Colledge
The Vietnam National Institute of Education Sciences

Through the STEM project teaching model, students can apply integrated knowledge in
fields such as Science, Technology, Engineering and Mathematics into specific issues of
practice. By participating in STEM topics, students can connect with communities and
organizations to develop necessary competencies for themselves, especially the competence of
applying knowledge and skills. The paper studied the design of integrated teaching activities
according to the STEM teaching model in general and illustrates activities through the topic
"Production of dishwashing liquid from plant waste" in order to develop the competence of
applying knowledge and skills for high school students including application in environmental
protection education.
Keywords: competence, knowledge application, skills, STEM, environmental protection
education, Organic Chemistry.
2

282