M C L CỤ Ụ
N I DUNGỘTRANG
Ph n I: Đt v n đ ầ ặ ấ ề 2
1. Lí do ch n đ tàiọ ề 2
2. M c đích nghiên c uụ ứ 3
3. Ph m vi và đi t ng nghiên c uạ ố ượ ứ 3
4. Ph ng pháp nghiên c uươ ứ 4
Ph n II: N i dung nghiên c uầ ộ ứ 4
Ch ng 1: C s lý lu n và c s th c ti n d y h c giáo d c ươ ơ ở ậ ơ ở ự ễ ạ ọ ụ
STEM
4
1. Khái ni m giáo d c STEMệ ụ 4
2. Vai trò và ý nghĩa c a giáo d c STEMủ ụ 6
3. Hình th c t ch c giáo d c STEMứ ổ ứ ụ 6
4. Th c tr ng d y h c giáo d c STEM tr ng THPTự ạ ạ ọ ụ ở ườ 7
4.1.Th c tr ng chungự ạ 7
4.2 Th c ti n d y h c giáo d c STEM t i đn v công tácự ễ ạ ọ ụ ạ ơ ị 8
Ch ng 2: Thi t k và t ch c d y h c ch đ STEM “ thi t k ươ ế ế ổ ứ ạ ọ ủ ề ế ế
mô hình tr ng rau th y canh”ồ ủ 10
1. Tiêu chí xây d ng bài h c STEMự ọ 10
2. Quy trình xây d ng bài h c STEMự ọ 11
3. Giáo án th c nghi mự ệ 18
Ch ng 3: K t qu th c nghi mươ ế ả ự ệ 31
1. Đi v i nhà tr ngố ớ ườ 31
2. Đi v i giáo viênố ớ 31
3. Đi v i h c sinhố ớ ọ 31
Ph n III: K t lu n và ki n nghầ ế ậ ế ị 34
1. K t lu nế ậ 34
1
2. Ki n nghế ị 35
PH N I: ĐT V N ĐẦ Ặ Ấ Ề
1. Lí do ch n đ tàiọ ề
Cu c cách m ng công ngh 4.0 đang di n ra m nh m , tác đng t iộ ạ ệ ễ ạ ẽ ộ ớ
m i m t c a đi s ng xã h i, trong đó có lĩnh v c giáo d c. Theo s li uọ ặ ủ ờ ố ộ ự ụ ố ệ
đc đa ra t i H i ngh kinh t Th gi i, v i cu c cánh m ng công nghượ ư ạ ộ ị ế ế ớ ớ ộ ạ ệ
4.0 cho th y kho ng 50% vi c làm hi n nay s b m t trong vòng 20 năm t i,ấ ả ệ ệ ẽ ị ấ ớ
nhi u vi c làm chân tay s không còn n a mà đc thay th b ng robot, ph nề ệ ẽ ữ ượ ế ằ ầ
l n thông tin th gi i th c đang d n chuy n hóa thành th gi i s … Tr c sớ ế ớ ự ầ ể ế ớ ố ướ ự
thay đi l n c a ngh nghi p, đòi h i các k năng c a ng i lao đng cũngổ ớ ủ ề ệ ỏ ỹ ủ ườ ộ
ph i thay đi. Chính vì v y, vi c đi m i t duy giáo d c chuy n m nh tả ổ ậ ệ ổ ớ ư ụ ể ạ ừ
quá trình ch y u trang b ki n th c sang phát tri n toàn di n năng l c vàủ ế ị ế ứ ể ệ ự
ph m ch t ng i h c đ đáp ng s thay đi c a cu c s ng là m t t t y u.ẩ ấ ườ ọ ể ứ ự ổ ủ ộ ố ộ ấ ế
Đi m i ph ng pháp d y h c chuy n t d y h c ti p c n n i dungổ ớ ươ ạ ọ ể ừ ạ ọ ế ậ ộ
sang ti p c n năng l c là m t xu h ng đem l i hi u qu cao trong giáo d cế ậ ự ộ ướ ạ ệ ả ụ
nh ng cũng đòi h i ng i d y và ng i h c đu ph i thay đi cách d y vàư ỏ ườ ạ ườ ọ ề ả ổ ạ
cách h c. Giáo viên h ng đn đào t o nh ng h c sinh không ch : Bi t gì màọ ướ ế ạ ữ ọ ỉ ế
làm đc gì? Nh ng h c sinh không ch bi t ki m vi c mà còn t o ra đcượ ữ ọ ỉ ế ế ệ ạ ượ
công vi c. Nh ng h c sinh bi t liên h thông tin, k t n i thông tin gi a cácệ ữ ọ ế ệ ế ố ữ
lĩnh v c vào gi i quy t các v n đ th c t trong cu c s ng; h ng đnự ả ế ấ ề ự ế ộ ố ướ ế
ng i th y không ch gi i v truy n th ki n th c mà còn truy n c m h ngườ ầ ỉ ỏ ề ề ụ ế ứ ề ả ứ
sáng t o cho h c sinh.ạ ọ
Giáo d c STEM là m t quan đi m d y h c theo h ng ti p c n liênụ ộ ể ạ ọ ướ ế ậ
ngành t hai trong các lĩnh v c Khoa h c, Công ngh , Kĩ thu t và Toán h cừ ự ọ ệ ậ ọ
tr lên. Thông qua cách ti p c n giáo d c tích h p trong STEM, h c sinh nh nở ế ậ ụ ợ ọ ậ
th c đc s giao thoa gi a các ngành khoa h c và toán h c, th y đc sứ ượ ự ữ ọ ọ ấ ượ ự
c n thi t c a các ki n th c khoa h c đ gi i quy t m t v n đ th c ti n hayầ ế ủ ế ứ ọ ể ả ế ộ ấ ề ự ễ
t o nên m t s n ph m. Đng th i, trong quá trình đó HS đc khuy n khíchạ ộ ả ẩ ồ ờ ượ ế
sáng t o, kh i g i ni m say mê h c t p và giúp các em khám phá ti m năngạ ơ ợ ề ọ ậ ề
c a b n thân. ủ ả
Sinh h c là m t môn khoa h c n m trong thành t c a Giáo d cọ ộ ọ ằ ố ủ ụ
STEM, vi c t ch c d y h c ki n th c Sinh h c theo đnh h ng giáo d cệ ổ ứ ạ ọ ế ứ ọ ị ướ ụ
STEM chính là m t h ng nghiên c u hi u qu giúp n i dung h c t p g nộ ướ ứ ệ ả ộ ọ ậ ắ
li n v i th c ti n, giúp HS hình thành đc nh ng k năng c n thi t đ làmề ớ ự ễ ượ ữ ỹ ầ ế ể
vi c và phát tri n trong th gi i công ngh hi n đi.ệ ể ế ớ ệ ệ ạ
Hi n nay giáo viên v n còn ch a nh n th c rõ b n ch t d y h cệ ẫ ư ậ ứ ả ấ ạ ọ
STEM cũng nh cách th c thi t k và t ch c ho t đng STEM trong mônư ứ ế ế ổ ứ ạ ộ
2
h c, nên vi c nghiên c u sâu v ho t đng STEM, cách th c t ch c h c sinhọ ệ ứ ề ạ ộ ứ ổ ứ ọ
h c t p STEM các môn h c nói chung và sinh h c nói riêng là c n thi tọ ậ ở ọ ọ ầ ế
trong b i c nh Vi t Nam đang đi m i căn b n và toàn di n Giáo d c. ố ả ệ ổ ớ ả ệ ụ
Xu t phát t nh ng lí do trên, tôi ch n đ tài:ấ ừ ữ ọ ề Thi t k và t ch c tế ế ổ ứ ổ
ch c d y h c - bài h c STEM “mô hình tr ng rau th y canh” trong bàiứ ạ ọ ọ ồ ủ
4: Vai trò c a các nguyên t khoáng sinh h c 11. ủ ố ọ
2. M c đích nghiên c uụ ứ
Thi t k và t ch c d y h c bài 4 vai trò c a các nguyên t khoáng ế ế ổ ứ ạ ọ ủ ố ở
th c v t theo đnh h ng giáo d c STEM “mô hình tr ng rau th y canh”ự ậ ị ướ ụ ồ ủ
3. Ph m vi và đi t ng nghiên c uạ ố ượ ứ
- Đ tài đc th c hiên trong n i dung bài 4: Vai trò c a các nguyênề ượ ự ộ ủ
t khoáng, ph n I - Chuy n hóa v t ch t và năng l ng th c v t - Sinh h cố ầ ể ậ ấ ượ ở ự ậ ọ
11 SHPT và tích h p các môn h c khác.ợ ọ
- Đi t ng: H c sinh l p 11A3 Tr ng THPT B c Yên Thànhố ượ ọ ớ ườ ắ
4. Ph ng pháp nghiên c uươ ứ
- Ph ng pháp nghiên c u lý thuy t: Nghiên c u tài li u v đi m iươ ứ ế ứ ệ ề ổ ớ
ph ng pháp d y h c, c s lý lu n c a giáo d c STEMươ ạ ọ ơ ở ậ ủ ụ
- Th c nghi m: T ch c th c nghi m s ph m đ xem xét tính khự ệ ổ ứ ự ệ ư ạ ể ả
thi c a đ tài.ủ ề
- Ph ng pháp thu th p và x lí s li u.ươ ậ ử ố ệ
3
PH N II. N I DUNGẦ Ộ
CH NG I. C S LÝ LU N VÀ TH C TI N GIÁO D C STEMƯƠ Ơ Ở Ậ Ự Ễ Ụ
1. Khái ni m Giáo d c STEMệ ụ
STEM là vi t t t c a các t Science (Khoa h c), Technology (Côngế ắ ủ ừ ọ
ngh ), Engineering ( Kĩ thu t), Mathematics (Toán h c). N n t ng c a giáoệ ậ ọ ề ả ủ
d c STEM chính là giáo d c khoa h c (science education). Do v y tr c khiụ ụ ọ ậ ướ
tìm hi u v khái ni m giáo d c STEM, chúng ta nh t thi t ph i hi u rõ vể ề ệ ụ ấ ế ả ể ề
khái ni m khoa h c. Đi v i ngành giáo d c khoa h c, khoa h c v c b nệ ọ ố ớ ụ ọ ọ ề ơ ả
đc đnh nghĩa nh sau: Là t p h p các tri th c và ho t đng th c ti n c aượ ị ư ậ ợ ứ ạ ộ ự ễ ủ
nhân lo i d a trên các nghiên c u có tính h th ng (systematic study) thôngạ ự ứ ệ ố
qua các quan sát (observations) và các thí nghi m (experiments) đ hi u v thệ ể ể ề ế
gi i t nhiên. Khoa h c không ch là t p h p nh ng gì quan sát đc mà cònớ ự ọ ỉ ậ ợ ữ ượ
là quá trình c a nh n th c (cognition) và t duy (thinking). D li u quan sátủ ậ ứ ư ữ ệ
đc là m t ph n r t quan tr ng c a khoa h c, nh ng khoa h c còn có sượ ộ ầ ấ ọ ủ ọ ư ọ ự
di n gi i (interpretation) c a con ng i v các d li u đó, làm cho các dễ ả ủ ườ ề ữ ệ ữ
li u khoa h c tr nên có ý nghĩa (make sence of science).ệ ọ ở
Trong đi s ng xã h i m i ng i th ng có xu h ng s d ng l nờ ố ộ ọ ườ ườ ướ ử ụ ẫ
l n gi a khoa h c (science) và kĩ thu t (engineering)/công ngh (technology)ộ ữ ọ ậ ệ
ho c s d ng các t này thay th cho nhau và cũng không quan tâm nhi u đnặ ử ụ ừ ế ề ế
s khác bi t gi a chúng. Vì th đ hi u rõ đc khái ni m STEM yêu c uự ệ ữ ế ể ể ượ ệ ầ
ph i hi u rõ đc các thu t ng trong c m t STEM.ả ể ượ ậ ữ ụ ừ
+ Khoa h c (Science): Là h th ng tri th c ch y u thông qua quáọ ệ ố ứ ủ ế
trình quan sát và gi i thích các hi n t ng trên th gi i mang tính ch t quyả ệ ượ ế ớ ấ
lu t.ậ
+ K thu t (engineering): Là quá trình t o ra các đ v t/s n ph m màỹ ậ ạ ồ ậ ả ẩ
không có trong t nhiên.ự
+ Công ngh (technology): Đc hi u theo nghĩa chung là t ng th cácệ ượ ể ổ ể
công c , thi t b , hay quá trình đã đc thi t l p/s d ng trong su t quá trìnhụ ế ị ượ ế ậ ử ụ ố
tri n khai t o s n ph m.ể ạ ả ẩ
+Toán h c (mathematics): Trong m i quan h t ng tác gi a khoaọ ố ệ ươ ữ
h c, k thu t và công ngh , y u t toán h c luôn hi n di n. Toán h c đcọ ỹ ậ ệ ế ố ọ ệ ệ ọ ượ
xem là m t lĩnh v c đan xen vào t t c các b c th c hành khoa h c và côngộ ự ấ ả ướ ự ọ
ngh . Nh các công th c toán h c và mô hình tính toán, khoa h c có đcệ ờ ứ ọ ọ ượ
nh ng th ng kê mang tính đnh l ng và đ chính xác ngày càng cao. Bênữ ố ị ượ ộ
c nh đó trong quá trình ch t o và s n xu t các thi t b và d ng c , các b nạ ế ạ ả ấ ế ị ụ ụ ả
v thi t k luôn c n đn các con s c th đc tính toán t các ph ngẽ ế ế ầ ế ố ụ ể ượ ừ ươ
trình và mô hình toán h c.ọ
4
Ví d s n ph m “ mô hình tr ng rau th y canh” do h c sinh th c hi nụ ả ẩ ồ ủ ọ ự ệ
là s n ph m đc con ng i t o ra, không có s n trong t nhiên. S n ph mả ẩ ượ ườ ạ ẵ ư ả ẩ
đó đc t o ra thông qua các ượ ạ ki n th c khoa h cế ứ ọ v sinh h c (C ch h p thuề ọ ơ ế ấ
n c và mu i khoáng r , vai trò c a các nguyên t khoáng, nh h ng c aướ ố ở ễ ủ ố ả ưở ủ
các tác nhân môi tr ng đi v i quá trình h p th n c và ion khoáng rườ ố ớ ấ ụ ướ ở ễ
cây nh : áp su t th m th u c a môt tr ng dung d ch, đ pH, quang h p, hôư ấ ẩ ấ ủ ườ ị ộ ợ
h p; V hóa h c (Ki m soát hàm l ng, n ng đ các ch t dinh d ng, đ pHấ ề ọ ể ượ ồ ộ ấ ưỡ ộ
c a dung d ch); V v t lí (Ho t đng c a máy b m, Timer). Quy trình t o raủ ị ề ậ ạ ộ ủ ơ ạ
mô hình đó đi t nguyên v t li u ban đu đ thành m t s n ph m hoàn ch nhừ ậ ệ ầ ể ộ ả ẩ ỉ
đc xem là ượ kĩ thu t.ậ Trong su t quá trình tri n khai đ t o thành s n ph mố ể ể ạ ả ẩ
ph i c n đn các công c , thi t b … đó chính là ả ầ ế ụ ế ị công nghệ. Trong quá trình
ch t o mô hình các thi t b , d ng c , các b n v thi t k luôn c n đn cácế ạ ế ị ụ ụ ả ẽ ế ế ầ ế
con s c th thông qua ố ụ ể toán h cọ.
Mô hình chu trình STEM:
Đnh nghĩa v giáo d c STEMị ề ụ
M t trong nh ng t ch c uy tín nh t hi n nay trong lĩnh v c giáo d cộ ữ ổ ứ ấ ệ ự ụ
khoa h c trên th gi i là hi p h i các giáo viên d y khoa h c qu c gia Mọ ế ớ ệ ộ ạ ọ ố ỹ
(National Science Teachers Association – NSTA) đc thành l p 1944, đã đượ ậ ề
xu t ra khái ni m giáo d c STEM nh sau: ấ ệ ụ ư “ Giáo d c STEM là m t cáchụ ộ
ti p c n liên ngành trong quá trình h c, trong đó các khái ni m h c thu tế ậ ọ ệ ọ ậ
mang tính nguyên t c đc l ng ghép v i các bài h c trong th gi i th c, ắ ượ ồ ớ ọ ế ớ ự ở
đó các h c sinh áp d ng các ki n th c trong khoa h c, công ngh , k thu t vàọ ụ ế ứ ọ ệ ỹ ậ
toán vào trong các b i c nh c th , giúp k t n i gi a tr ng h c, c ng đng,ố ả ụ ể ế ố ữ ườ ọ ộ ồ
n i làm vi c và các t ch c toàn c u, đ t đó phát tri n năng l c trong lĩnhơ ệ ổ ứ ầ ể ừ ể ự
v c STEM và có th góp ph n vào c nh tranh trong n n kinh t m i”ự ể ầ ạ ề ế ớ
(Tsupros, Kohler và Hallinen, 2009).
Theo tác gi Tr n Th Gái ả ầ ị “Giáo d c STEM v b n ch t đc hi u làụ ề ả ấ ượ ể
trang b cho ng i h c nh ng ki n th c và kĩ năng c n thi t liên quan đnị ườ ọ ữ ế ứ ầ ế ế
lĩnh v c khoa h c, công ngh , kĩ thu t và toán h c. Các ki n th c k năngự ọ ệ ậ ọ ế ứ ỹ
5
Science
(Khoa h c)ọ
Math
(Toán h c)ọ
Engineering
(K thu t)ỹ ậ
Technology
(Công ngh )ệ
Knowledge
(Ki n th c)ế ứ
