Thiết kế chủ đề STEM “lên men dưa cải” trong dạy học nội dung vi khuẩn của môn Khoa học lớp 5

Bài viết Thiết kế chủ đề STEM “lên men dưa cải” trong dạy học nội dung vi khuẩn của môn Khoa học lớp 5 xây dựng quy trình thiết kế kế hoạch bài dạy chủ đề STEM trong dạy học môn Khoa học ở tiểu học gồm có 2 giai đoạn và 5 bước, trên cơ sở đó thiết kế chủ đề “Lên men dưa cải” trong dạy học nội dung vi khuẩn của môn Khoa học lớp 5.

THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “LÊN MEN DƯA CẢI” TRONG DẠY HỌC NỘI DUNG VI KHUẨN CỦA MÔN KHOA HỌC LỚP MAI THẾ HÙNG ANH Khoa Giáo dục Tiểu học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế Email: mthanh@hueuni.edu.vn Tóm tắt: Giáo dục STEM (Science, Technology, Engineering Mathematics) phương thức giáo dục theo hướng tiếp cận liên môn định hướng từ bậc tiểu học chương trình giáo dục phổ thơng 2018 góp phần hình thành phát triển phẩm chất, lực học sinh Qua phân tích lý thuyết liên quan đến giáo dục STEM, nội dung chương trình mơn Khoa học số môn học khác chương trình lớp cấp Tiểu học, báo xây dựng quy trình thiết kế kế hoạch dạy chủ đề STEM dạy học môn Khoa học tiểu học gồm có giai đoạn bước, sở thiết kế chủ đề “Lên men dưa cải” dạy học nội dung vi khuẩn môn Khoa học lớp Chủ đề góp phần làm phong phú thêm liệu chủ đề tích hợp liên môn, làm sở tham khảo giúp giáo viên thuận lợi việc lựa chọn triển khai chủ đề tự xây dựng chủ đề tích hợp dạy học chương trình cấp tiểu học Từ khóa: Chủ đề STEM, Khoa học lớp 5, Vi khuẩn, Dưa cải muối, Tích hợp liên mơn MỞ ĐẦU Nền kinh tế tri thức ngày phát triển mạnh mẽ với thuận lợi cách mạng 4.0 đem lại hội phát triển vượt bậc cho quốc gia đồng thời đặt thách thức lớn chất lượng nguồn nhân lực Đứng trước thách thức đó, năm 2018, Bộ Giáo dục Đào tạo Việt Nam tiến hành thay đổi chương trình Giáo dục phổ thơng theo định hướng phát triển phẩm chất lực người học nhằm tạo lực lượng lao động có hệ thống kiến thức cập nhật mang tính thực tiễn, khả tư độc lập sáng tạo, động, lực thích ứng tốt, có kỹ mềm có trách nhiệm với xã hội [1] Nhận thấy vai trò giáo dục STEM giải pháp quan trọng hiệu đổi toàn diện giáo dục, giáo dục STEM mặt thực đầy đủ mục tiêu giáo dục chương trình giáo dục phổ thơng mới, mặt khác phát triển lực đặc thù môn học lĩnh vực STEM, phát triển lực chung cho học sinh, đó, Bộ GD ĐT quán triệt tinh thần giáo dục STEM việc thực chương trình giáo dục phổ thơng mơn học liên quan Chương trình mơn Khoa học năm 2018 xây dựng gồm có chủ đề (Con người sức khỏe, Chất, Năng lượng, Thực vật động vật, Nấm vi khuẩn, Sinh vật môi trường), cấu trúc chủ đề chương trình thể rõ tích hợp nội dung kiến thức lĩnh vực khoa học tự nhiên Vật lý, Hóa học, Sinh học, tích hợp vấn đề chung, mang tính thực tiễn gần gũi với học sinh Việc tích hợp thêm Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế ISSN 1859-1612, Số 2(62)/2022: tr.27-40 Ngày nhận bài: 13/9/2021; Hoàn thành phản biện: 26/10/2021; Ngày nhận đăng: 01/11/2021 28 MAI THẾ HÙNG ANH nội dung Tốn học, Cơng nghệ, Kĩ thuật để xây dựng triển khai dạy STEM giảng dạy nội dung môn Khoa học thuận lợi Do đó, định hướng phương pháp hình thành phát triển lực khoa học tự nhiên cho học sinh chương trình 2018 môn học nêu rõ cần vận dụng phối hợp kiến thức, kĩ với mơn học khác Tốn, Tin học Cơng nghệ,… vào việc giải vấn đề thực tế sống mức độ phù hợp với khả học sinh Như vậy, chương trình mơn Khoa học có định hướng rõ ràng liên quan đến dạy học tích hợp liên mơn, cụ thể giáo dục STEM triển khải dạy học tiểu học [2] Song song với hoạt động triển khai giáo dục STEM, nghiên cứu giáo dục STEM tiểu học nhà nghiên cứu nước quan tâm Tác giả Ngô Thị Liên đưa nguyên tắc đề xuất số biện pháp phát triển lực giải vấn đề giáo dục STEM cho học sinh tiểu học [3] Bùi Văn Hồng, Nguyễn Hồng Dương nghiên cứu quy trình dạy học chủ đề STEM, hay vận dụng mơ hình 5E dạy học môn kĩ thuật lớp theo định hướng giáo dục STEM [4], [5] Đỗ Đức Lân nghiên cứu phát triển tư thiết kế dự án STEM cho giáo viên cấp Tiểu học giảng dạy nội dung giáo dục bảo vệ môi trường cho học sinh theo hướng khuyến khích người học tìm hiểu vấn đề thực tiễn [6] Mặc dù có số nhà khoa học nghiên cứu dạy học STEM cấp tiểu học, hầu hết nghiên cứu tập trung vào giai đoạn, nội dung cụ thể tổ chức dạy học STEM, điều tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên tiểu học tham khảo chủ đề, giáo viên lại cách tự xây dựng chủ đề STEM Do đó, cần có nghiên cứu trình bày, phân tích quy trình hướng dẫn xây dựng chủ đề tích hợp STEM cho giáo viên tiểu học, giúp cho giáo viên có nhìn cụ thể việc phân tích lựa chọn nội dung mơn học liên quan đến STEM từ chủ động xây dựng nên chủ đề STEM phù hợp Mặc dù quan điểm giáo dục STEM thể ưu điểm trội việc đáp ứng nhiều mục tiêu giáo dục, nhiên thực tế dạy học Việt Nam, việc thực nội dung giáo dục STEM giáo viên phổ thơng nói chung giáo viên cấp tiểu học nói riêng cịn gặp nhiều khó khăn Một khó khăn thể khâu đầu tiên, giáo viên chưa biết cách tự xây dựng chủ đề tích hợp STEM [7] Điều kéo theo hệ tất yếu, giáo viên gặp nhiều trở ngại dạy học đánh giá học sinh trình triển khai dạy học chủ đề STEM [8] Chính lý trên, chúng tơi tiến hành đề xuất quy trình thiết kế chủ đề STEM dạy học môn Khoa học vận dụng quy trình để thiết kế chủ đề STEM “Lên men dưa cải” dạy học nội dung vi khuẩn môn Khoa học lớp 5, với mong muốn góp phần làm phong phú thêm liệu chủ đề tích hợp liên mơn việc thực chương trình mơn Khoa học, làm sở tham khảo giúp giáo viên thuận lợi việc lựa chọn triển khai chủ đề tự xây dựng chủ đề tích hợp dạy học chương trình cấp tiểu học DẠY HỌC TÍCH HỢP VÀ GIÁO DỤC STEM Dạy học tích hợp gì? Theo UNESCO, Dạy học tích hợp mơn khoa học “Một cách trình bày khái niệm ngun lí khoa học cho phép diễn đạt thống tư tưởng khoa học, tránh nhấn mạnh sớm sai khác lĩnh THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “LÊN MEN DƯA CẢI” TRONG DẠY HỌC… 29 vực khoa học khác nhau” [9] Theo Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể Việt Nam năm 2018, Dạy học tích hợp định hướng dạy học giúp học sinh phát triển khả huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thuộc nhiều lĩnh vực khác để giải có hiệu vấn đề học tập sống, thực trình lĩnh hội tri thức rèn luyện kĩ [1] Có thể thấy rằng, quan điểm dạy học tích hợp phát biểu theo nhiều cách khác nhau, nhìn chung thể định hướng hành động nhà giáo dục nhằm kết nối tri thức riêng lẽ ngành học khác thành hệ thống tri thức có mối quan hệ chặt chẽ, có tính thực tiễn, giả định mối quan hệ với giới thực cho phép bao quát chương trình giảng dạy rộng hơn, qua trình tổ chức hoạt động học tập giúp hình thành lực cho người học Nói cách khác, Dạy học tích hợp định hướng dạy học giáo viên nghiệp vụ sư phạm nhằm thiết kế kế hoạch dạy học tích hợp, tổ chức, hướng dẫn giúp học sinh huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng,… thuộc nhiều lĩnh vực (môn học/hoạt động giáo dục) khác nhằm giải nhiệm vụ học tập; thơng qua hình thành kiến thức kĩ mới; phát triển lực cần thiết cho học sinh Giáo dục STEM gì? STEM thuật ngữ viết tắt Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering (Kỹ thuật), Mathematics (Tốn) [10] Giáo dục STEM định hướng chương trình Giáo dục phổ thơng tổng thể, mơ hình giáo dục dựa cách tiếp cận tích hợp, giúp học sinh áp dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật toán học vào giải số vấn đề thực tiễn bối cảnh cụ thể [1] Như vậy, Giáo dục STEM thực chất phương thức giáo dục theo hướng tiếp cận liên mơn, xem định hướng dạy học, giáo viên nghiệp vụ sư phạm mình, thực có hiệu việc thiết kế kế hoạch dạy học, tổ chức thực đánh giá thông qua chủ đề tích hợp STEM, giúp học sinh huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng,… thuộc lĩnh vực STEM để giải nhiệm vụ học tập phức hợp, từ hình thành phát triển phẩm chất, lực cần thiết Lợi ích giáo dục STEM cho học sinh tiểu học: Giáo dục STEM trở thành phần khơng thể thiếu chương trình giảng dạy trường tiểu học [11, 12], điều việc thực giáo dục STEM năm khơng tác động tích cực đáng kể đến thái độ học tập cho học sinh mà làm tăng động lực học tập, phát triển cho họ kiến thức, kỹ chung lĩnh vực toán học, khoa học xã hội, kể kỹ biết đọc, viết khoa học [13, 14] Giáo dục STEM đảm bảo việc học tập lấy học sinh làm trung tâm cải thiện kĩ tư bậc cao, tư logic, kỹ giải vấn đề, sáng tạo [15, 16] xa tập trung vào hình thành kiến thức kỹ cho cơng dân kỷ 21 [17-19] Việc triển khai giáo dục STEM diễn lớp học thành cơng giáo viên trọng vào việc thúc đẩy thái độ tích cực STEM, làm tăng số lượng học sinh quan tâm đến chủ đề STEM [20, 21] QUY TRÌNH THIẾT KẾ KẾ HOẠCH BÀI DẠY CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC Ở TIỂU HỌC Trên sở nghiên cứu bước xây dựng chủ đề STEM chương trình tập huấn cán quản lý, giáo viên trung học phổ thông xây dựng chủ đề giáo dục STEM 30 MAI THẾ HÙNG ANH nghiên cứu Trần Thị Gái cộng [22, 23], chúng tơi đề xuất quy trình thiết kế kế hoạch dạy chủ đề STEM dạy học môn Khoa học tiểu học gồm giai đoạn bước hình bên dưới: Bước Xác định chủ đề STEM Giai đoạn Xây dựng chủ đề STEM Bước Xây dựng nội dung thông tin kiến thức tảng cho chủ đề STEM Bước Xây dựng mục tiêu dạy chủ đề STEM QUY TRÌNH THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM Giai đoạn Thiết kế kế hoạch dạy chủ đề STEM Bước Lập khung kế hoạch dạy chủ đề STEM Bước Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy chủ đề STEM Hình Quy trình thiết kế kế hoạch dạy chủ đề STEM dạy học Khoa học tiểu học Giai đoạn Xác định xây dựng chủ đề STEM Bước Xác định chủ đề STEM Chủ đề STEM dạy học môn Khoa học tiểu học xác định sở phân tích chủ đề, mạch nội dung chương trình mơn Khoa học với chương trình môn học khác lĩnh vực STEM cấp tiểu học Tốn, Cơng nghệ, để tìm kiếm lựa chọn mạch nội dung, chủ đề liên quan hữu với xây dựng nên chủ đề STEM Các chủ đề STEM cần tập trung vào vấn đề thực tiễn, gần gũi, gắn liền với đời sống, vừa tầm nhận thức với học sinh tiểu học, tạo quan tâm, hứng thú từ phía học sinh Chủ đề STEM tiểu học nên theo định hướng hành động, đưa học sinh vào hoạt động trải nghiệm, tìm tịi khám phá tạo sản phẩm cụ thể Kết thúc bước 1, cần xác định tên chủ đề STEM, mơ tả lý lựa chọn chủ đề, trình bày bảng ma trận tích hợp nhằm làm rõ yếu tố Khoa học, Kỹ thuật, Cơng nghệ, Tốn học góp phần làm nên chủ đề Bước Xây dựng nội dung thông tin kiến thức tảng cho chủ đề STEM Đây bước tìm kiếm xây dựng mảng nội dung kiến thức thuộc khoa học khác mà học sinh cần huy động để giải vấn đề, tình chủ đề Các đơn THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “LÊN MEN DƯA CẢI” TRONG DẠY HỌC… 31 vị kiến thức huy động lĩnh vực STEM phải đảm bảo tính xác, logic, nằm chương trình lớp học, cấp học vừa sức với học sinh Người dạy tham khảo thông tin kiến thức tảng Sách giáo khoa tài liệu chuyên ngành có uy tín Ví dụ: Các thơng tin Khoa học gắn liền với nội dung môn Khoa học (các khái niệm, yếu tố, tính chất, đặc điểm, ); Các thơng tin Cơng nghệ (các vật liệu, thiết bị công nghệ, ); Các thông tin Kỹ thuật (các giải pháp thiết kế, chế tạo để tạo sản phẩm; vẽ thiết kế sản phẩm, quy trình làm sản phẩm,…); Các thơng tin Tốn học (các kiến thức tính tốn, đo lường, hình học, thống kế, ) Bước Xây dựng mục tiêu dạy chủ đề STEM Mục tiêu dạy chủ đề STEM đích lực mà học sinh có được, hay nói cách khác, học sinh biết làm sau học sinh hoàn thành xong chủ đề? Dựa vào yêu cần đạt từ chương trình mơn học, dựa vào nội dung thơng tin kiến thức tảng tình thực tiễn gắn liền với chủ đề STEM, người dạy cân nhắc để trả lời câu hỏi: Chủ đề giúp học sinh phát triển kiến thức, kĩ lĩnh vực STEM? Dựa vào khả năng, lực học sinh việc thực nhiệm vụ, hoạt động chủ đề STEM để tự trả lời thêm câu hỏi: Thông qua học tập chủ đề tích hợp này, học sinh có khả phát triển lực nào? để từ xây dựng nên mục tiêu chủ đề Mục tiêu chủ đề STEM trình bày tuân theo nguyên tắc chung đảm bảo tính cụ thể, có khả lượng hóa đánh giá Giai đoạn Thiết kế kế hoạch dạy chủ đề STEM Bước Lập khung kế hoạch dạy chủ đề STEM Bước nhằm thiết lập khung kế hoạch dạy sơ bộ, bao gồm: Xác định thời lượng cho toàn chủ đề phân chia thời lượng cho hoạt động; dự kiến tiến trình tổ chức hoạt động nội dung học sinh khám phá hoạt động đó; lựa chọn phương pháp, phương tiện hình thức tổ chức dạy học, cơng cụ đánh giá cho hoạt động chủ đề STEM Dựa vào phân phối thời lượng gợi ý chương trình mơn học, dựa vào nội dung thông tin kiến thức tảng lực cần hình thành cho học sinh qua chủ đề tích hợp STEM, người dạy linh hoạt việc xác định phân phối thời lượng tổ chức hoạt động dạy học chủ đề STEM cho hợp lý Tiến trình hoạt động dự kiến phải đảm bảo phân chia hợp lý logic, hoạt động trước làm sở, tảng để tìm hiểu nội dung hoạt động sau Trong hoạt động người dạy nên trả lời câu hỏi: Hoạt động giải mục tiêu chủ đề STEM? Học sinh cần tìm hiểu để giải nội dung / vấn đề gì? Để thực nội dung này, cần sử dụng phương pháp, phương tiện hình thức tổ chức dạy học cho hợp lý? Sử dụng công cụ để đánh giá học sinh? Cần lưu ý tất hoạt động phải đảm bảo giải hết mục tiêu chủ đề STEM mà giáo viên xây dựng bước Bước 5: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy chủ đề STEM Đây bước xây dựng kịch tổ chức dạy học chi tiết cho hoạt động toàn chủ đề tích hợp Dựa khung kế hoạch dạy học chủ đề tích hợp STEM bước 4, 32 MAI THẾ HÙNG ANH người dạy chi tiết hóa hoạt động giáo viên học sinh thực trình dạy học Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học thực theo mơ hình dạy học E [5, 24], gồm giai đoạn sau đây: 1) Gắn kết Người dạy nên đưa vấn đề, tình hấp dẫn, kiện gắn liền với thực tế, liên quan đến giới người học, nhằm thu hút quan tâm, kích thích tính tị mị từ phía học sinh, đồng thời tạo hội, khuyến khích để học sinh thể họ biết, học sinh nói rõ ý tưởng định kiến riêng họ liên quan đến chủ đề STEM Ở giai đoạn này, mục tiêu khơng phải tìm câu trả lời từ phía học sinh mà chủ yếu kích thích tính tị mị, xây dựng động học tập, nhằm kết nối kiến thức, kinh nghiệm sẵn có học sinh với vấn đề STEM mà họ khám phá Qua làm nảy sinh tình cần khám phá (nhiệm vụ học tập) liên quan đến chủ đề STEM 2) Khám phá Đây giai đoạn học sinh tìm hiểu kiến thức tảng chủ đề tích hợp STEM Trong pha này, người học có hội đưa ý tưởng, thực giải pháp thông qua làm việc trực tiếp với tài liệu, thiết bị, dụng cụ, … để thu thập thông tin Người học hành động “nhà khoa học”, khám phá nội dung học tập cách sâu sắc thông qua việc giải vấn đề, khám phá khoa học, tiến hành hoạt động thí nghiệm, thực hành Điều cho phép họ khám phá quan điểm họ vấn đề tượng mơ tả lời nói Nếu học sinh có quan niệm sai lầm chủ đề này, bước chứng minh cho học sinh thấy ý tưởng họ khơng thể giải thích tượng cụ thể Giáo viên giai đoạn đóng vai trị người hướng dẫn huấn luyện viên, cung cấp học liệu cần thiết dẫn dắt tập trung ý HS Nếu có tín hiệu trợ giúp, GV dẫn dắt HS họ bắt đầu xây dựng (xây dựng lại) giải thích 3) Giải thích Đây giai đoạn hình thành, xác hóa cho học sinh khái niệm, quy trình, thơng tin kiến thức tảng chủ đề tích hợp STEM Do đó, cần tạo hội để học sinh giải thích, chứng minh hiểu biết mình, tự đưa kết luận dựa kết học tập mà em thực suốt giai đoạn khám phá trước GV tổ chức cho học sinh đưa lời giải thích cho kết luận câu trả lời dựa chứng khám phá mà HS nghiên cứu trước HS đồng thời chia sẻ nhiều cách giải khác vấn đề học tập, quan trọng phải đưa rõ ràng cho cách giải thích sẵn sàng trả lời thắc mắc bạn Trong pha này, GV cần giúp học sinh xác hóa lại thuật ngữ, khái niệm thông tin khoa học 4) Mở rộng Giai đoạn học sinh vận dụng kiến thức vừa học để giải vấn đề thực tiễn mang tính phức hợp liên mơn lĩnh vực STEM, thông thường tạo sản phẩm STEM gần gũi, thiết thực với đời sống học sinh Qua giúp học sinh thấy mối quan hệ có ý nghĩa, phát triển hiểu biết sâu sắc lĩnh vực STEM, thấy giá trị thực tế khoa học đời sống hàng ngày 5) Đánh giá Đây giai đoạn học sinh trình bày nhận xét lẫn dựa ý tưởng sản phẩm STEM mà học sinh làm Thông qua kế hoạch, công cụ đánh giá thiết kế, GV giúp học sinh nhận họ học thơng qua việc khuyến khích người học trình bày, đánh giá lẫn hiểu biết sản phẩm STEM THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “LÊN MEN DƯA CẢI” TRONG DẠY HỌC… 33 bạn Đồng thời hội cho GV đánh giá tiến người học hướng tới việc đạt mục tiêu giáo dục GV thu thập thơng tin đánh giá qua quan sát tương tác nhóm, sử dụng kiểm tra ngắn, xem quy trình, sản phẩm STEM, hồ sơ học tập HS 2.3 Chủ đề STEM “Lên men dưa cải” Bước Xác định chủ đề STEM “Lên men dưa cải” Bảng Ma trận nội dung tích hợp STEM chủ đề “Lên men dưa cải” Lĩnh vực STEM S T E M Mạch nội dung / môn học Yêu cầu cần đạt chương trình Nội dung kiến thức chủ đề “Lên men dưa cải” - Đặc điểm vi khuẩn - Phân loại vi khuẩn - Ích lợi vi khuẩn lên men lactic lên men dưa cải chua - Nhận vi khuẩn có kích thước nhỏ, khơng thể nhìn thấy mắt thường; chúng sống khắp nơi đất, nước, sinh vật khác, qua Vi khuẩn / môn quan sát tranh ảnh, video Khoa học - Trình bày ví dụ việc sử dụng vi khuẩn có ích chế biến thực phẩm - Kể tên đến hai bệnh người vi khuẩn gây - Kể tên cơng việc - Thiết kế, trang trí vật thiết kế đựng sản phẩm lên men Tìm hiểu thiết - Vẽ phác thảo, nêu ý tưởng dưa chua kế / môn Công thiết kế sản phẩm công nghệ nghệ đơn giản - Thiết kế sản phẩm thủ công kĩ thuật đơn giản theo hướng dẫn - Quy trình sản xuất dưa cải chua Tính tốn ước - Cân, đo, đong, đếm - Giải số vấn đề lượng với số nguyên vật liệu cần thiết thực tiễn liên quan đến đo độ dài, đo đại lượng/môn q trình thực hành diện tích, khối lượng, dung tích Toán làm sản phẩm dưa chua Chủ đề STEM “Lên men dưa cải” xác định dựa việc phân tích để tìm mối liên hệ nội dung kiến thức chương trình mơn Khoa học Cơng nghệ lớp 5, Toán lớp với bối cảnh thực tế liên quan tới ăn hàng ngày dưa cải muối chua việc làm sản phẩm dưa cải tiến hành nào? Đây ăn phổ biến mà học sinh biết đến từ bữa ăn gia đình Để làm sản phẩm dưa cải chua, học sinh cần tìm hiểu kiến thức tảng liên quan đến vi khuẩn có lợi vi khuẩn lên men lactic, quy trình lên men dưa cải, tỉ lệ thành phần, nguyên vật liệu cần thiết để từ đề xuất tiến hành tạo sản phẩm dưa cải Trong chương trình Khoa học lớp 5, học sinh tìm hiểu đặc điểm vi 34 MAI THẾ HÙNG ANH khuẩn kích thước, mơi trường sống chúng, biết vi khuẩn có lợi chế biến thực phẩm Đây sở khoa học để học sinh tìm hiểu kiến thức vi khuẩn liên hệ đến vi khuẩn lên men lactic việc góp phần lên men dưa cải Trong chương trình Cơng nghệ lớp 5, học sinh tìm hiểu thiết kế, biết nêu ý tưởng, phác thảo thiết kế sản phẩm thủ công kĩ thuật đơn giản Từ kiến thức quy trình thiết kế để tổ chức cho học sinh lên ý tưởng tạo sản phẩm trang trí vật đựng sản phẩm lên men dưa cải mình, đồng thời tìm hiểu quy trình công nghệ để tạo sản phẩm dưa cải chua tiến hành nào? Chương trình tốn lớp 4, học sinh tìm hiểu đo lường, thực hành đo đại lượng (g, kg, ml, l,…), học sinh vận dụng kiến thức để thực cân, đo, đong, đếm nguyên vật liệu cần thiết trình thực hành làm sản phẩm dưa chua Bước Xây dựng nội dung thông tin kiến thức tảng cho chủ đề STEM “Lên men dưa cải” Các nội dung thông tin kiến thức liên môn cốt lõi mà học sinh cần tìm hiểu để từ vận dụng chúng q trình giải thích tạo sản phẩm dưa cải chua, cụ thể: - Gợi ý nội dung thông tin liên quan đến vi khuẩn, môn Khoa học lớp 5: 1) Đặc điểm vi khuẩn: vi khuẩn nhóm sinh vật có kích thước nhỏ, khơng thể nhìn thấy mắt thường; chúng sống khắp nơi môi trường đất, nước, khơng khí, thể sinh vật khác, đồ dùng, thức ăn thiu, Vi khuẩn có hình que (vi khuẩn lactic), hình cầu (tụ cầu khuẩn), hình xoắn (xoắn khuẩn giang mai), hình dấu phẩy (phẩy khuẩn tả) 2) Phân loại vi khuẩn: Dựa vào vai trò vi khuẩn sức khỏe người, vi khuẩn chia thành nhóm: Nóm vi khuẩn có lợi cho sức khỏe nhóm vi khuẩn gây bệnh thể người 3) Ích lợi vi khuẩn lactic lên men dưa cải chua: Nhiều nhóm vi khuẩn cịn có vai trò quan trọng chế biến thực phẩm tạo sản phẩm sữa chua, muối cà, muối dưa chua,… Vi khuẩn lactic đóng vai trị quan trọng việc lên men lactic thực muối chua dưa cải, tạo vị chua đặc trưng cho sản phẩm - Gợi ý nội dung tìm hiểu thiết kế, chương trình môn Công nghệ lớp 5, nội dung thông tin liên quan đến thiết kế, trang trí vật đựng sản phẩm lên men dưa chua: Các vật đựng hũ, thẩu,… sản phẩm công nghệ Các sản phẩm đơn giản công nghệ tạo theo quy trình: Lên ý tưởng vẽ phác thảo mơ tả hình dạng, kích thước vật đựng, vẽ phác thảo trang trí vật đựng, lựa chọn nguyên vật liệu chế tạo sản phẩm vật đựng phác thảo theo quy trình - Gợi ý nội dung tính tốn ước lượng với số đo đại lượng, mơn Tốn lớp 4: Học sinh ôn lại đơn vị đại lượng g, kg, ml, l,… sở thực hành cân, đo, đong, đếm nguyên vật liệu cần thiết trình thực hành làm sản phẩm dưa cải chua - Gợi ý quy trình cơng nghệ muối 0,5kg dưa cải chua: Bước Chuẩn bị nguyên vật liệu: Cải bẹ xanh 0,5kg: rửa sạch, phơi héo, cắt nhỏ (4-5cm); hành rửa sạch, cắt thành đoạn (4-5cm); hành tím bóc vỏ, làm sạch; Vật đựng thủy tinh có nắp đậy: hũ, thẩu,… rửa sạch, để ráo; Vài nan tre đĩa sứ nhỏ nặng đưa lọt vào vật đựng Bước Chuẩn bị nước muối chua: Công thức chung: 500ml nước cho 25g muối 8g THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “LÊN MEN DƯA CẢI” TRONG DẠY HỌC… 35 đường Nấu hỗn hợp muối đường cho sơi tan hết, sau để nguội Bước Tráng thẩu, hũ nước sôi cho nguyên liệu chuẩn bị vào Bước Đổ nước ấm pha muối đường vào Dùng nan tre đĩa sứ nén chặt cho toàn dưa ngập nước Bước Để gần bếp phơi nắng nhẹ sau 2-3 ngày sử dụng Bước Xây dựng mục tiêu dạy chủ đề STEM “Lên men dưa cải” Sau học xong chủ đề này, học sinh hình thành phát triển lực sau đây: - Năng lực chung: 1) Năng lực giao tiếp - hợp tác thông qua việc thảo luận tìm hiểu thơng tin vi khuẩn, sản phẩm công nghệ; 2) Năng lực giải vấn đề - sáng tạo qua việc đưa ý tưởng, thực giải pháp quy trình muối dưa cải, q trình trang trí vật đựng thực hành làm sản phẩm muối dưa - Năng lực khoa học: 3) Trình bày đặc điểm vi khuẩn; 4) Nêu ví dụ việc sử dụng vi khuẩn có ích chế biến thực phẩm; 5) Trình bày lợi ích vi khuẩn lactic lên men dưa cải chua; 6) Trình bày nguyên vật liệu quy trình muối dưa chua; 7) Thực hành lên men dưa cải tạo sản phẩm - Năng lực cơng nghệ: 8) Trình bày quy trình tạo sản phẩm cơng nghệ đơn giản; 9) Trình bày vai trị sản phẩm cơng nghệ (thẩu, hũ), vẽ phác thảo thực trang trí vật đựng - Năng lực toán học: 10) Thực hành cân, đo, đong, đếm nguyên vật liệu cần thiết trình thực hành làm sản phẩm dưa chua Bước Lập khung kế hoạch dạy chủ đề STEM “Lên men dưa cải” Bảng Khung kế hoạch dạy học chủ đề “Lên men dưa cải” Hoạt động Gắn kết / Xác định vấn đề cần giải Nội dung Thời lượng Thực hoạt động khởi động tạo thu hút xác định vấn đề học tập liên quan đến vi khuẩn Hoạt động tìm hiểu đặc điểm, phân loại vi khuẩn, tiết Tìm hiểu lợi ích vi khuẩn lên giải men lactic lên men thích dưa cải chua kiến thức Hoạt động tìm hiểu quy tảng trình muối dưa cải Mở rộng Hoạt động áp dụng quy trình, tính tốn nguyên tiết liệu để làm 0,5kg muối Phương pháp phương tiện Đánh giá - Quan sát thảo luận nhóm Cột K, W - Phiếu học tập KWL; Phiếu học tập Tranh ăn - Quan sát thảo luận nhóm - Phiếu học tập KWL; Học liệu chứa thông tin vi khuẩn - Quan sát thảo luận nhóm - Phim quy trình làm dưa cải muối; phiếu học tập - Thảo luận nhóm - Bút màu, thước kẻ, giấy A4,… Cột L Phiếu học tập Sản phẩm phiếu học tập Quy trình lượng nguyên vật liệu làm dưa 36 MAI THẾ HÙNG ANH dưa chua trang trí vật đựng sản phẩm Tiến hành làm sản phẩm Đánh giá cải muối tuần Nguyên vật liệu làm dưa nhà cải muối Hoạt động báo cáo sản tiết phẩm dưa cải muối - Quan sát, thảo luận - Sản phẩm nhóm Bài trình bày giới thiệu sản phẩm chất lượng sản phẩm học sinh Bước Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học chủ đề “Lên men dưa cải” Bảng Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học chủ đề “Lên men dưa cải” Giai đoạn Gắn kết / Xác định vấn đề cần giải + Mục tiêu: Thu hút quan tâm, kích thích tính tị mị từ phía học sinh, đồng thời khuyến khích, tạo hội để học sinh thể học sinh nghĩ biết vi khuẩn, q trình tạo dưa cải muối Kích thích nhu cầu tìm hiểu thêm học sinh liên quan đến vi khuẩn tạo sảm phẩm (lên men dưa cải) từ việc vận dụng hiểu biết vi khuẩn có lợi + Phương tiện: Các hình ảnh sản phẩm thức ăn làm từ lên men vi khuẩn; Phiếu học tập KWL (K: điều em biết, W: điều em muốn biết, L: điều em học được) liên quan đến vi khuẩn, trình tạo dưa cải muối + Phương pháp, hình thức tổ chức dạy học: Quan sát thảo luận nhóm + Tiến trình tổ chức: Bước Tổ chức cho học sinh quan sát tranh loại thức ăn tạo từ hoạt động lên men vi khuẩn nêu tên thức ăn Giáo viên giới thiệu bối cảnh thực tế liên quan đến ẩm thực, có nhiều sản phẩm thức ăn hàng ngày làm từ lên men vi khuẩn Bước Yêu cầu học sinh thảo luận nhóm 4, dựa vào kinh nghiệm để điền thơng tin vào mục K, W phiếu học tập hiểu biết vi khuẩn thực phẩm tạo từ hoạt động vi khuẩn Bước Học sinh trình bày phiếu học tập Bước Dựa quan điểm ban đầu học sinh bước Tổ chức học sinh thảo luận thêm mục W, (định hướng) học sinh nảy sinh nhu cầu tìm hiểu về: Đặc điểm vi khuẩn, phân loại vi khuẩn, quy trình làm muối dưa, thi đua tạo sản phẩm muối dưa cải vừa thơm ngon, vừa đẹp mắt Bước Giáo viên học sinh đề tiêu chí chấm điểm cho sản phẩm muối dưa cải Ví dụ nội dung tiêu chí: Tiêu chí Bài thuyết trình quy trình làm dưa cải (rõ ràng, hợp lý); Tiêu chí Chất lượng sản phẩm dưa cải muối (thơm, ngon); Tiêu chí Tính thẩm mỹ bình đựng (mẫu mã, trang trí đẹp) + Cơng cụ đánh giá: Sản phẩm trình bày học sinh cột K, W Phiếu học tập Giai đoạn Hoạt động tìm hiểu giải thích kiến thức tảng - Hoạt động tìm hiểu đặc điểm, phân loại vi khuẩn, lợi ích vi khuẩn lactic lên men dưa cải chua + Mục tiêu: Học sinh hình thành lực khoa học 3, 4, phần lực chung mục tiêu dạy chủ đề STEM + Phương tiện: Phiếu học tập KWL; Tranh ảnh chứa thông tin đặc điểm loại vi khuẩn; Thơng tin khoa học nhóm vi khuẩn, lợi ích vi khuẩn nói chung lợi ích vi khuẩn lên men lactic lên men dưa cải chua THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “LÊN MEN DƯA CẢI” TRONG DẠY HỌC… 37 + Phương pháp, hình thức tổ chức dạy học: quan sát tranh thảo luận nhóm + Các bước tiến hành: Bước Áp dụng kĩ thuật khăn trải bàn, tổ chức học sinh xem tranh nghiên cứu thông tin khoa học để thảo luận trả lời nội dung: Vi khuẩn có đặc điểm (tên, hình dạng, kích thước, nơi sống)? Dựa vào vai trò vi khuẩn sức khỏe người, có nhóm vi khuẩn nào? Nêu ví dụ lợi ích mà vi khuẩn lactic mang lại Bước Học sinh trình bày giải thích kết thảo luận Bước Nhận xét, trao đổi, bổ sung nhóm Bước Giáo viên hướng dẫn học sinh xác hóa kết luận Bước Tổ chức học sinh tự điền thông tin vừa học cột L Phiếu học tập tự nhận xét kiến thức tảng vừa học với quan điểm ban đầu (thông tin cột K phiếu học tập 1) + Công cụ đánh giá: Sản phẩm trình bày học sinh, cột L Phiếu học tập - Hoạt động tìm hiểu quy trình muối dưa cải + Mục tiêu: Học sinh hình thành lực khoa học phần lực chung mục tiêu dạy chủ đề STEM + Phương tiện: Đoạn phim https://www.youtube.com/watch?v=u9G-OSyvvGE hướng dẫn quy trình muối 1,0kg sản phẩm dưa chua; Phiếu học tập 1; Phiếu học tập Tìm hiểu trình làm 1,0kg dưa cải chua Phiếu học tập gồm câu hỏi: 1) Trình bày bước làm dưa cải muối? 2) Có thành phần nguyên liệu tham gia? khối lượng thể tích chúng bao nhiêu? + Phương pháp, hình thức tổ chức dạy học: quan sát phim thảo luận nhóm + Các bước tiến hành: Bước Tổ chức học sinh nên lại kinh nghiệm (nếu có) q trình làm dưa cải muối (dựa cột K phiếu học tập 1, học sinh hoàn thành giai đoạn 1) Qua đó, hướng ý học sinh đến hoạt động Làm để làm sản phẩm dưa cải muối thơm ngon, đẹp mắt? Bước Tổ chức học sinh quan sát phim thảo luận nhóm để hồn thành phiếu học tập Bước Học sinh trình bày sản phẩm phiếu học tập Bước Nhận xét, kết luận quy trình nguyên liệu làm dưa cải muối Bước Tổ chức học sinh tự điền thông tin vừa học cột L Phiếu học tập tự nhận xét quy trình nguyên liệu làm dưa cải muối vừa học với quan điểm ban đầu (thông tin cột K phiếu học tập 1) + Công cụ đánh giá: Sản phẩm trình bày học sinh, cột L Phiếu học tập 1, sản phẩm phiếu học tập Giai đoạn Mở rộng - Hoạt động áp dụng quy trình, tính tốn ngun liệu để làm 0,5kg muối dưa chua trang trí vật đựng sản phẩm + Mục tiêu: Học sinh hình thành lực khoa học 6, 7; lực công nghệ 8, 9; lực toán học 10 lực chung mục tiêu dạy chủ đề STEM + Phương tiện: Bút màu, thước kẻ, giấy A4, …cho hoạt động thiết kế vật trang trí + Phương pháp, hình thức tổ chức dạy học: Thảo luận nhóm + Các bước tiến hành: Bước Giáo viên nhắc lại hoạt động thi đua nhóm nêu lại tiêu chí chấm sản phẩm muối dưa chua (tổ chức giai đoạn 1) Bước Tổ chức học sinh theo nhóm thảo luận để đưa giải pháp vấn đề: 38 MAI THẾ HÙNG ANH 1) Quy trình muốn dưa chua (có thể thay đổi dựa quy trình học được) thành phần, lượng nguyên liệu cần thiết cho 0,5kg dưa cải muối 2) Lựa chọn trang trí hũ, thẩu, …đựng sản phẩm Bước Tổ chức học sinh trình bày giải pháp quy trình nguyên vật liệu làm dưa cải muối; trình bày ý tưởng lựa chọn trang trí hũ, thẩu, …đựng sản phẩm Bước Góp ý, nhận xét Bước Tổ chức học sinh hoàn thiện lại ý tưởng dựa góp ý nhận xét Bước Yêu cầu học sinh làm sản phẩm theo ý tưởng nhà giới thiệu lớp học hoạt động + Đánh giá: Phần trình bày nhóm quy trình, lượng ngun vật liệu làm 0,5kg dưa cải muối ý tưởng lựa chọn, trang trí vật đựng sản phẩm (hũ, thẩu, …) Giai đoạn Đánh giá - Hoạt động báo cáo sản phẩm dưa cải muối + Mục tiêu: Học sinh hình thành lực chung thơng qua việc trình bày sản phẩm hũ dưa muối nhóm Giai đoạn học sinh (tự) đánh giá, phản ánh lại học qua chủ đề Đây hội cho giáo viên thu thập minh chứng kết đạt học sinh chủ đề STEM + Phương tiện: Sản phẩm hũ, thẩu dưa muối cải nhóm + Phương pháp, hình thức tổ chức dạy học: Quan sát sản phẩm trưng bày lớp học + Các bước tiến hành: Bước Tổ chức học sinh theo nhóm trưng bày sản phẩm dưa muối chua Bước Các nhóm giới thiệu sản phẩm nhóm Bước Các nhóm xem, thử sản phẩm bình chọn sản phẩm nhóm Trong bước này, giáo viên yêu cầu học sinh trả lời câu hỏi nhằm hiểu rõ ích lợi vi khuẩn chế biến thực phẩm: Nhờ vào sinh vật giúp cho dưa cải có vị chua đặc trưng? Bước Tuyên dương nhóm + Đánh giá: Phần trình bày sản phẩm (chất lượng, mẫu mã) dưa muối cải học sinh + Phản ánh: Yêu cầu nhóm phản ánh lại trình học tập suốt chủ đề như: Những điều em thấy thú vị? Những điều em học từ chủ đề? Em làm khác em có hội làm lại + Tổng kết: Tổ chức học sinh chơi trò chơi, nội dung câu hỏi trắc nghiệm tổng kết lại kiến thức học chủ đề STEM KẾT LUẬN Trên sở tổng quan vấn đề lý thuyết thực tiễn liên quan đến giáo dục STEM, đưa quan điểm giáo dục STEM từ xây dựng quy trình thiết kế kế hoạch dạy chủ đề STEM dạy học mơn Khoa học tiểu học gồm có giai đoạn bước Chủ đề STEM “Lên men dưa cải” bao gồm đơn vị kiến thức thuộc nội dung vi khuẩn môn Khoa học số nội dung Tốn, Cơng nghệ xây dựng Chủ đề trình bày cụ thể, theo giai đoạn bước theo quy trình xây dựng, góp phần làm phong phú thêm liệu chủ đề tích hợp liên mơn, làm sở tham khảo giúp giáo viên thuận lợi việc lựa chọn triển khai chủ đề này, từ tự xây dựng chủ đề tích hợp dạy học chương trình cấp tiểu học Hạn chế nghiên cứu chủ đề “Lên men dưa cải” chưa triển khai thực nghiệm rộng rãi để đánh giá hiệu chủ đề đến việc hình thành phát triển lực THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “LÊN MEN DƯA CẢI” TRONG DẠY HỌC… 39 vận dụng kiến thức liên môn giải vấn đề thực tiễn cho học sinh lớp Đây hướng cho nghiên cứu để có đánh giá mang tính khách quan thực tiễn liên quan đến chủ chủ đề STEM khác cấp tiểu học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] Bộ Giáo dục Đào tạo (2018) Chương trình giáo dục phổ thơng, chương trình tổng thể, Ban hành kèm theo Thơng tư số 32/2018/TT-BGDĐT, Hà Nội Bộ Giáo dục Đào tạo (2018) Chương trình giáo dục phổ thơng, mơn Khoa học, Ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT, Hà Nội Ngô Thị Liên (2019) Một số đề xuất phát triển lực giải vấn đề giáo dục STEM cho học sinh tiểu học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Bùi Văn Hồng, Nguyễn Thị Thanh Xuân (2020) Dạy học môn kỹ thuật lớp bậc tiểu học theo định hướng giáo dục STEM, Tạp chí Thiết bị giáo dục, số 208, kì Nguyễn Hồng Dương, Phạm Thị Hiền Anh, Nguyễn Thùy Dung, Nguyễn Thị Mỹ Duyên (2021) Vận dụng mơ hình 5E vào dạy học phần “Lắp ráp mơ hình kĩ thuật” tiểu học theo định hướng giáo dục STEM, Tạp chí Giáo dục, tr.30-35 Đỗ Đức Lân, Bùi Diệu Quỳnh, Nguyễn Sỹ Nam, Bùi Thị Diển (2021) Tư thiết kế giáo dục bảo vệ mơi trường thơng qua hoạt động STEM, Tạp chí Khoa học giáo dục Việt Nam, sô 44, tháng Đào Tam, Trần Việt Cường, Phạm Văn Hiệu (2020) Thực trạng dạy học tốn theo định hướng dạy học tích hợp lớp cuối cấp trung học sở địa bàn thành phố Hải Phịng, Tạp chí Giáo dục, vol 474, tr.35-38 Bộ Giáo dục Đào tạo (2017) Giáo dục STEM: Khẳng định vị trí phương thức giáo dục trường phổ thông, https://moet.gov.vn/giaoducquocdan/giao-ductrung-hoc/Pages/default.aspx?ItemID=4804 UNESCO (1972) Hội nghị phối hợp chương trình UNESCO, Paris M.E.Sanders (2009) Stem, stem education, Stemmania, The Technology Teacher, USA J Brown (2012) The Current Status of STEM Education Research, Journal of STEM Education: Innovations and Research, vol 13, pp.7-11 Z Dan, G Wong (2018) Teachers' perceptions of professional development in integrated STEM education in primary schools, 2018 IEEE Global Engineering Education Conference (EDUCON), pp.472-477 K Brenneman (2014) Science in the Early Years The Progress of Education Reform Education Commission of the States, 15(2) http://files.eric.ed.gov/fulltext/ED560994.pdf on May 2021 M Daugherty, V Carter, L Swagerty (2014) Elementary STEM Education: The Future for Technology and Engineering Education?, Journal of sTEm Teacher Education, vol 49, p.7 D Bell (2016) The reality of STEM education, design and technology teacher“ perceptions: a phenomenographic study, International Journal of Technology and Design Education, vol 26, pp.61-79 40 MAI THẾ HÙNG ANH [16] M S Stohlmann, T Moore, G Roehrig (2012) Considerations for Teaching Integrated STEM Education, Journal of Pre-College Engineering Education Research, vol 2, pp.28-34 [17] Next Generation Science Standards (2013) A framework for K-12 science education: Practices, crosscutting concepts, and core ideas: Washington, DC: National Academy Press [18] R Lamb, T Akmal, K Petrie (2015) Development of a Cognition-Priming Model Describing Learning in a STEM Classroom, Journal of Research in Science Teaching, vol 52, pp 410-437 [19] R Atkinson, M Mayo (2010) Refueling the U.S Innovation Economy: Fresh Approaches to Science, Technology, Engineering and Mathematics (STEM) Education, Entrepreneurship [20] A Krapp, M Prenzel (2006) Research on Interest in Science: Theories, methods, and findings, International Journal of Science Education, vol 33, pp.27-50 [21] OECD (2006) Evolution of student interest in science and technology studies policy report: Paris: Author [22] Trần Thị Gái, Nguyễn Thị Phương, Nguyễn Thị Hoài Thanh (2018) Thiết kế chủ đề giáo dục STEM dạy học phần “chuyển hóa vật chất lượng thực vật”, Sinh học 11 - Trung học Phổ thơng, Tạp chí Giáo dục, vol 443, tr 59-64 [23] Bộ Giáo dục Đào tạo (2019) Tập huấn cán quản lý, giáo viên xây dựng chủ đề giáo dục STEM giáo dục trung học: Chương trình phát triển giáo dục trung học 2, Hà Nội [24] Dương Dáng Thiên Hương (2017) Dạy học khám phá theo mơ hình 5E - Một hướng vận dụng lí thuyết kiến tạo dạy học Tiểu học, Journal of science of HNUE, vol 62, tr.112-121 Title: DESIGNING STEM TOPIC “SALTED VEGETABLES” IN TEACHING BACTERIAL CONTENT IN 5TH GRADE SCIENCE Abstract: STEM (Science, Technology, Engineering and Mathematics) education is an interdisciplinary based approach that is oriented right from elementary school in the 2018 general education curriculum, contributing to the formation and development of students' quality and competency Through theoretical analysis related to STEM education, new program content of Science and some other subjects in the 5th grade elementary curriculum, the article has built a process of designing lesson plans of STEM topics in teaching Science in primary school that include stages and steps This topic contributes to enriching the data of interdisciplinary integrated topics, serving as a reference base to help teachers facilitate the selection and implementation of this topic as well as build a new integrated topic in primary school curriculum teaching Keywords: STEM topic, 5th grade Science, Bacteria content, Salted vegetable, Interdisciplinary integration  ... tơi tiến hành đề xuất quy trình thiết kế chủ đề STEM dạy học môn Khoa học vận dụng quy trình để thiết kế chủ đề STEM “Lên men dưa cải” dạy học nội dung vi khuẩn môn Khoa học lớp 5, với mong muốn... Thiết kế kế hoạch dạy chủ đề STEM Bước Lập khung kế hoạch dạy chủ đề STEM Bước Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy chủ đề STEM Hình Quy trình thiết kế kế hoạch dạy chủ đề STEM dạy học Khoa học. .. Chủ đề STEM “Lên men dưa cải” Bước Xác định chủ đề STEM “Lên men dưa cải” Bảng Ma trận nội dung tích hợp STEM chủ đề “Lên men dưa cải” Lĩnh vực STEM S T E M Mạch nội dung / môn học Yêu cầu cần