Nghiên cứu thiết kế nội dung và tổ chức dạy học chủ đề sinh học theo định hướng giáo dục stem

HNUE JOURNAL OF SCIENCE Educational Sciences, 2021, Volume 66, Issue 4G, pp 37-45 This paper is available online at http://stdb.hnue.edu.vn DOI: 10.18173/2354-1075.2021-0168 NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ NỘI DUNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ SINH HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM Đoàn Văn Thược*, Nguyễn Đức Anh Trần Thị Định Khoa Sinh học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Tóm tắt Giáo dục STEM phương pháp dạy học theo cách tiếp cận tích hợp kiến thức khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học q trình dạy học Giáo dục STEM giúp người học thấy mối liên hệ kiến thức lí thuyết với thực tiễn, sở khoa học ngun lí học đơi với hành, vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tiễn sống Tuy nhiên, phương pháp giáo dục nên giáo viên áp dụng thực tiễn dạy học Việt Nam Nhằm giúp giáo viên Sinh học vận dụng phương pháp giáo dục dạy học, đề xuất bước thiết kế bước tổ chức dạy học chủ đề sinh học theo định hướng giáo dục STEM Chúng tơi hy vọng báo hữu ích giáo viên, đặc biệt giáo viên dạy mơn Sinh học Từ khóa: Giáo dục STEM, phương pháp dạy học, Sinh học Mở đầu Giáo dục STEM cách tiếp cận liên ngành trình học, khái niệm học thuật mang tính hàn lâm lồng ghép với học giới thực Trong học, học sinh (HS) áp dụng kiến thức khoa học (Science), công nghệ (Technology), kĩ thuật (Engineering) toán học (Mathematics) vào bối cảnh cụ thể, để từ học tập theo cách giải vấn đề cụ thể sống [1] Giáo dục STEM định hướng việc cải tiến giáo dục theo hướng tích hợp mơn học đơn lẻ với nhau, dạy học liên môn kết nối giảng dạy với giới thực để việc học khơng gói gọn khn viên nhà trường, lớp học Giáo dục STEM trọng việc giúp cho học sinh (HS) đạt kĩ thời đại 4.0: làm việc nhóm, đặt câu hỏi, giải vấn đề chủ động tư phản biện [2] Giáo dục STEM nước tiên tiến giới triển khai chương trình giáo dục phổ thông phương pháp hiệu để thực mục tiêu giáo dục Phương pháp giáo dục có vai trị quan trọng việc trang bị lực cần thiết cho công dân hệ đáp ứng đầy đủ yêu cầu kỉ - học đôi với hành [2] Chương trình Giáo dục Phổ thơng 2018 u cầu hoạt động dạy học hoạt động giáo dục cần hình thành phát triển cho HS lực tự chủ, giao tiếp, hợp tác giải vấn đề Đi kèm với đó, quan điểm xây dựng chương trình trọng vào thực hành vận dụng kiến thức để giải vấn đề thực tiễn đời sống [3] Để đạt mục tiêu giáo dục nêu trên, bên cạnh việc thay đổi nội dung chương trình sách giáo khoa việc thay đổi phương pháp dạy học triển khai; vậy, giáo dục STEM thức Bộ Giáo dục Đào tạo (GDĐT) triển khai thực giáo dục phổ thông Ngày nhận bài: 5/10/2021 Ngày sửa bài: 15/10/2021 Ngày nhận đăng: 3/11/2021 Tác giả liên hệ: Đoàn Văn Thược Địa e-mail: thuocdv@hnue.edu.vn 37 Đoàn Văn Thược*, Nguyễn Đức Anh Trần Thị Định Ngày 14 tháng năm 2020, Bộ GDĐT ban hành công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH việc hướng dẫn thực giáo dục STEM giáo dục trung học [4] Công văn hướng dẫn việc thiết kế học STEM thực theo bước, cấu trúc học STEM chia thành hoạt động phải thể rõ bước quy trình thiết kế: (hoạt động 1) xác định vấn đề yêu cầu tạo sản phẩm ứng với nội dung học; (hoạt động 2) nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp đáp ứng tiêu chí nêu; (hoạt động 3) trình bày thảo luận phương án thiết kế, thảo luận lựa chọn phương án tốt nhất; (hoạt động 4) chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế lựa chọn, thử nghiệm đánh giá trình chế tạo; (hoạt động 5) trình bày thảo luận sản phẩm chế tạo, điều chỉnh để hồn thiện sản phẩm Sinh học mơn học sống có mối quan hệ mật thiết với mơn khoa học khác Tốn học, Vật lí, Hóa học; đó, tri thức sinh học tích hợp có tri thức lĩnh vực khoa học tự nhiên, tốn học,… Việc tích hợp cấu trúc nội dung tri thức mà cịn logic thiết kế mơ hình vận dụng tri thức thực tiễn Vì vậy, thiết kế hoạt động dạy học kiến thức Sinh học theo hướng giáo dục STEM phải thể q trình kết nối tạo mơ hình Các kiến thức Sinh học có nhiều ứng dụng thực tiễn, gần gũi sống hàng ngày HS Đây điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng STEM qua gây hứng thú cho HS tìm hiểu kiến thức áp dụng vào thực tế ngày, phát triển lực cho HS [2, 5] Ở Việt Nam, thiết kế tổ chức dạy học chủ đề sinh học theo định hướng giáo dục STEM số tác giả nghiên cứu thực thời gian gần [6-8] Tuy nhiên nghiên cứu chủ yếu tập trung vào việc hướng dẫn dạy chưa tập trung vào trình thiết kế học STEM Thực tế cho thấy, để chuẩn bị thực học STEM người giáo viên (GV) cần phải thực bước trình thiết kế; sở lựa chọn nguyên vật liệu, đồng thời xây dựng nội dung học STEM cho phù hợp với sở vật chất sẵn có đối tượng HS Trong báo đưa số gợi ý để GV thực bước thiết kế nội dung trình tổ chức học STEM ứng với chủ đề Sinh học thuộc chương rình Giáo dục phổ thông 2018 Chủ đề lựa chọn nghiên cứu lên men lactic ứng dụng lên men lactic để làm sữa chua Nội dung nghiên cứu 2.1 Vật liệu phương pháp nghiên cứu 2.1.1 Vật liệu nghiên cứu Nguyên liệu sử dụng nghiên cứu: đường saccharose, sữa tươi có đường, sữa tươi tiệt trùng có đường, sữa tươi khơng đường, sữa chua thương mại Dụng cụ sử dụng nghiên cứu: cốc đong 500ml 100ml, đũa thủy tinh, bình chứa L; hũ thủy tinh làm sữa chua, khay đựng, ấm đun nước, cân Thiết bị: cảm biến công ty CMA bao gồm cảm biến đo pH, cảm biến đo nhiệt độ, dây kết nối, thiết bị chuyển đổi €Lab, máy tính có cài đặt phần mềm Coach 7, giấy đo pH, nhiệt kế 2.1.2 Phương pháp nghiên cứu Chúng tiến hành thực nghiệm đối tượng HS lớp 9, Trường THCS Đào Duy Từ HS chia thành nhóm nhỏ (4-6 HS/nhóm), nhóm tự đọc tài liệu nội dung học STEM, thảo luận, đề xuất phương án thực nghiệm, phân chia nhiệm vụ, tiến hành thực nghiệm tổng kết đánh giá kết Kết thực nghiệm đánh giá chủ yếu dựa nội dung cơng việc hồn thành, sản phẩm thực nhiệm vụ khả trả lời câu hỏi phiếu học tập HS 38 Nghiên cứu thiết kế nội dung tổ chức dạy học chủ đề Sinh học theo định hướng giáo dục STEM 2.2 Kết nghiên cứu thảo luận Quy trình thiết kế học STEM chúng tơi xây dựng theo bước (Hình 1): Xác định chủ đề STEM Xác định nội dung chủ đề STEM Xác định mục tiêu, sản phẩm chủ đề Đề xuất phương án, giải pháp thực Thử nghiệm phương án, giải pháp Đánh giá tính khả thi, điều chỉnh Xây dựng nội dung học STEM Thực nghiệm, đánh giá tính khả thi học Hình Các bước thiết kế học STEM 2.2.1 Xác định chủ đề STEM Lựa chọn chủ đề để xây dựng học STEM bước quy trình thiết kế học STEM Chủ đề lựa chọn nằm chương trình mơn học, gắn liền với thực tiễn Bên cạnh đó, trang thiết bị, dụng cụ phục vụ học STEM cần ý để phù hợp với tình hình nhà trường địa phương, phù hợp phát triển tư người học Dựa yêu cầu trên, lựa chọn chủ đề “Lên men lactic ứng dụng sản xuất sữa chua” để thử nghiệm thiết kế học học STEM ví dụ minh họa cho quy trình tổ chức dạy học học STEM Lên men nội dung chương sinh học phổ thơng Lên men hình thức trao đổi chất diễn điều kiện khơng có oxygen thường thực nhóm sinh khuẩn [9] Trong trình lên men, hợp chất hữu phân tử lớn (chủ yếu carbohydrate) phân cắt thành hợp chất hữu phân tử nhỏ đồng thời giải phóng lượng ATP Q trình lên men ứng dụng nhiều thực tiễn để sản xuất nhiều sản phẩm quan trọng phục vụ đời sống người Trong đó, lên men lactic quy trình ứng dụng nhiều để tạo nhiều sản phẩm hữu ích ví dụ sản xuất lactic acid polylactic acid, sữa chua, sản phẩm rau, củ, quả, thịt, cá muối chua [10] Đó lí chúng tơi lựa chọn chủ đề lên men lactic nghiên cứu 2.2.2 Xác định nội dung chủ đề Đây bước có ý nghĩa đặc biệt quan trọng, GV xác định nội dung cốt lõi cần giải chủ đề, dựa nội dung cốt lõi vừa xác đinh để định hướng bước nghiên cứu xác định mục tiêu đề xuất giải pháp cần tiến hành để thực hóa mục tiêu Đối với chủ đề lựa chọn nghiên cứu này, xác định nội dung cần giải là: (1) chế trình lên men lactic; (2) tác nhân thực 39 Đoàn Văn Thược*, Nguyễn Đức Anh Trần Thị Định trình lên men lactic; (3) yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men lactic, (4) ứng dụng trình lên men lactic sống 2.2.3 Xác định mục tiêu sản phẩm chủ đề Trong giai đoạn thiết kế, GV cần xác định mục tiêu sản phẩm cụ thể để định hướng trình thiết kế thí nghiệm thiết kế nội dung học STEM Mục tiêu xác định để phát triển lực đặc thù lực chung, đồng thời phát triển phẩm chất chủ yếu người học Đối với chủ đề lựa chọn, cụ thể mục tiêu xác định sau: Năng lực nhận thức Sinh học: Trình bày chế trình lên men lactic, nêu tác nhân (vi sinh vật) thực q trình lên men lactic, nêu yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men lactic, nêu số ứng dụng trình lên men lactic sống hàng ngày Năng lực tìm hiểu giới sống: đề xuất giải pháp, thiết kế thí nghiệm, sử dụng thiết bị xác định pH, nhiệt độ nghiên cứu Năng lực vận dụng kiến thức Sinh học thực tiễn: áp dụng kiến thức khoa học (lên men lactic) vào thực tiễn (sản xuất sản phẩm sữa chua) Năng lực chung: lực giáo tiếp hợp tác, lực giải vấn đề sáng tạo Phát triển phẩm chất: trách nhiệm, trung thực, chăm chỉ, nhân Sản phẩm thực chủ đề lựa chọn nghiên cứu sản phẩm sữa chua lên men có tiêu cảm quan tương tự sản phẩm sữa chua thương mại 2.2.4 Đề xuất giải pháp thực Trong trình lên men lactic, vi khuẩn lactic chuyển hóa phân tử đường có nguyên liệu lactose có sẵn sữa đường saccharose nguyên liệu bổ sung thành lactic acid Sự hình thành lactic acid làm cho pH mơi trường giảm, pH giảm làm cho protein bị kết tủa sữa chua dần đơng tụ, sử dụng giá trị pH để giải thích chế theo dõi đánh giá trình lên men Đối với chủ đề lựa chọn, có cách xác định pH đề xuất: sử dụng cảm biến pH sử dụng giấy quỳ để xác định pH; tùy điều kiện thực tế GV HS sử dụng thiết bị phù hợp Các yếu tố ảnh hưởng đến trình lên men lactic xác định để thử nghiệm thiết kế nội dung học, yếu tố là: nguồn nguyên liệu, nồng độ chất có dịch lên men, nhiệt độ trình lên men nồng độ oxygen GV lựa chọn yếu tố kể kết hợp số yếu tố trình thử nghiệm thiết kế học Đối với yếu tố GV có lựa chọn khác trình thử nghiệm thiết kế Đối với nguồn nguyên liệu, GV sử dụng loại sữa trạng thái khác có mặt thị trường sữa đặc, sữa bột, sữa tươi; trạng thái sữa lựa chọn loại khác ví dụ sữa tươi có đường, sữa tươi không đường Nồng độ chất (hàm lượng đường bổ sung) thay đổi yếu tố ảnh hưởng đến q trình lên men, đồng thời ảnh hưởng đến vị sữa chua Đường kính (saccharose) với lượng khác bổ sung vào công thức thử nghiệm Nhiệt độ yếu tố ảnh hưởng lớn đến trình lên men, nhiệt độ phù hợp cho vi khuẩn lactic khoảng 37-42oC, tốc độ lên men giảm đáng kể nhiệt độ giảm xuống 30oC, GV chọn mức nhiệt thuận lợi (40oC) không thuận lợi (25oC) để thử nghiệm thiết kế nội dung học STEM Nhiệt độ khay ủ kiểm tra nhiệt kế cảm biến nhiệt, đồng thời điều chỉnh theo mức nhiệt lựa chọn dung dịch nước nóng nước lạnh Sự ảnh hưởng oxygen đến q trình lên men thử nghiệm đưa vào nội dung học Sử dụng hũ đựng sữa chua có nắp đậy kín để tạo mơi trường yếm khí, ngược lại số hũ sữa chua để mở tạo môi trường thống khí Sự ảnh hưởng yếu tố đến trình lên men đánh giá dựa vào thay đổi 40 Nghiên cứu thiết kế nội dung tổ chức dạy học chủ đề Sinh học theo định hướng giáo dục STEM pH dịch sữa chua (đo cảm biến pH giấy quỳ tím) với thay đổi mùi vị, trạng thái dịch sữa chua (đánh giá cảm quan) Trong giai đoạn này, GV cần cân nhắc lựa chọn sử dụng kiến thức từ ngành khoa học khác để giải nhiệm vụ Ví dụ, chủ đề lựa chọn nghiên cứu này, HS áp dụng kiến thức tốn học để xây dựng cơng thức thí nghiệm, tính hàm lượng đường bổ sung, sử dụng kết hợp kiến thức tốn học vật lí để tính lượng nước nóng lạnh cần thiết cần phải bổ sung để trì nhiệt độ trình lên men Sử dụng kiến thức hóa học để giải thích thay đổi pH q trình lên men Sử dụng cơng nghệ q trình phân tích đánh giá, ví dụ sử dụng cảm biến pH, nhiệt độ (đối với trường có điều kiện) sử dụng nhiệt kế, giấy đo pH (đối với trường chưa có điều kiện) 2.2.5 Thử nghiệm giải pháp Trong q trình thử nghiệm, GV nghiên cứu thử nghiệm tìm hiểu tác động yếu tố đề cập tìm hiểu tác động nhiều yếu tố đến trình lên men lactic Kết ghi nhận lại, so sánh rút nhận xét, đồng thời sử dụng làm liệu để thiết kế học STEM Trong nghiên cứu này, tiến hành nghiên cứu tìm hiểu tác động yếu tố Ví dụ kết ảnh hưởng nhiệt độ đến trình lên men trình bày Bảng Bảng Ảnh hưởng nhiệt độ đến trình lên men sữa chua Thời gian Bắt đầu (0 phút) 30 60 90 120 180 240 Giá trị pH 25oC 5,9 5,8 5,7 5,5 5,3 5,0 4,7 o 40 C 5,9 5,7 5,5 5,2 5,0 4,6 4,4 Vị o 25 C ngọt ngọt chua chua 40oC ngọt ngọt chua chua chua nhiều o lỏng lỏng lỏng lỏng lỏng sệt sệt Trạng thái 25 C o 40 C lỏng lỏng sệt sệt sánh đặc Ghi chú: dịch sữa chua chuẩn bị theo công thức: 900 mL sữa tươi có đường + 20 g saccharose + hộp sữa chua thương mại lỏng lỏng Ảnh hưởng điều kiện khơng khí (mức độ thống khí) đến q trình lên men trình bày Bảng Bảng Ảnh hưởng mức độ thoáng khí đến q trình lên men sữa chua Thời gian Bắt đầu (0 phút) 30 60 90 120 180 240 Giá trị pH Thống khí 5,9 5,8 5,7 5,6 5,4 5,2 5.2 Yếm khí 5,9 5,7 5,5 5,2 5,0 4,6 4,4 Vị Thống khí ngọt ngọt ngọt Yếm khí ngọt ngọt chua chua chua nhiều Thống khí lỏng lỏng lỏng lỏng lỏng lỏng lỏng Yếm khí lỏng lỏng lỏng lỏng sệt sệt sánh đặc Trạng thái Kết Bảng Bảng cho thấy có sai khác rõ rêt cơng thức thí nghiệm, bên cạnh khác biệt giá trị pH giá trị cảm quan trạng thái vị sữa chua khác biệt rõ ràng cơng thức thí nghiệm 41 Đoàn Văn Thược*, Nguyễn Đức Anh Trần Thị Định 2.2.6 Đánh giá phù hợp yếu tố ảnh hưởng đảm bảo khả thi mục tiêu chủ đề STEM Chúng tiến hành thử nghiệm yếu tố là: hàm lượng đường bổ sung, nhiệt độ, mức độ thống khí Kết cho thấy hàm lượng đường bổ sung có ảnh hưởng khơng đáng kể đến tốc độ trình lên men, hàm lượng đường bổ sung chủ yếu ảnh hưởng đến vị sữa chua Nguyên nhân nguyên liệu sữa có lượng đường định đủ để vi khuẩn phát triển đường bổ sung có tác dụng vị sữa chua không ảnh hưởng đến tốc độ lên men Ngược lại, yếu tố nhiệt độ mức độ thống khí lại có ảnh hưởng lớn đến tốc độ trình lên men tạo sai khác rõ rệt số cảm quan Do vậy, yếu tố nên lựa chọn để đưa vào nội dung học STEM 2.2.7 Xây dựng nội dung học STEM Nội dung cấu trúc học STEM xây dựng dựa kết thiết kế thử nghiệm GV Nội dung học STEM thiết kế theo cấu trúc sau: Hoạt động 1: Xác định nhiệm vụ cần thực hiện; Hoạt động 2: Xây dựng phương án để thực nhiệm vụ; Hoạt động 3: Thảo luận lựa chọn phương án phù hợp; Hoạt động 4: Thực nhiệm vụ; Hoạt động 5: Xử lí số liệu giải thích kết thu được; Hoạt động 6: Trình bày, thảo luận kết đưa kết luận, đề xuất; Hoạt động 7: Tổng kết mở rộng Hoạt động 1: Xác định nhiệm vụ cần tìm hiểu, thực Mục đích hoạt động GV tạo tình huống, vấn đề thực tiễn cần giải nhằm thu hút hứng thú HS với chủ đề Ở phần GV giới thiệu vắn tắt trình lên men lactic ứng dụng trình sống Trên sở gợi ý HS thực nhiệm vụ nghiên cứu trình lên men lactic thơng qua quy trình sản xuất sữa chua Đồng thời, GV định hướng số nhiệm vụ để HS tập trung giải quyết: Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu giải thích chế đơng tụ sữa chua Nhiệm vụ 2: Xác định đánh giá ảnh hưởng số yếu tố tới trình lên men sữa chua Hoạt động 2: Xây dựng phương án để thực nhiệm vụ Nhằm định hướng cho HS việc xây dựng phương án để thực nhiệm vụ, số nhiệm vụ liên quan đến quy trình làm sữa chua đưa vào học: Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu quy trình làm sữa chua, từ thảo luận xây dựng quy trình làm sữa chua nhóm Nhiệm vụ 2: Liệt kê nguyên vật liệu thiết bị cần thiết cho trình làm sữa chua Nhiệm vụ 3: Đề xuất phương án đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ, độ thống khí đến q trình lên men lactic Nhiệm vụ 4: Đề xuất phương án theo dõi kiểm tra giá trị pH trình lên men, đánh giá cảm quan (vị trạng thái) sản phẩm sữa chua Hoạt động 3: Thảo luận, lựa chọn phương án phù hợp Các nhóm báo cáo phương án thực hiện, GV gợi ý, định hướng để nhóm HS lựa chọn chốt phương án thực GV đưa ví dụ phương án, đồng thời GV gợi ý HS nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng điều kiện mơi trường thơng qua thử nghiệm ví dụ như: Thử nghiệm 1: So sánh, đánh giá ảnh hưởng nhiệt độ đến trình làm sữa chua Thử nghiệm hai nhiệt độ 25oC (nhiệt độ phòng) 40oC Thử nghiệm 2: So sánh đánh giá ảnh hưởng mức độ thống khí (hộp có nắp đậy khơng có nắp đậy) đến q trình lên men sữa chua 42 Nghiên cứu thiết kế nội dung tổ chức dạy học chủ đề Sinh học theo định hướng giáo dục STEM Hoạt động 4: Thực nhiệm vụ Các nhóm thực nhiệm vụ theo phương án lựa chọn, GV gợi ý HS hoàn thành nhiệm vụ theo phiếu gợi ý Bảng Bảng phần thông tin để trống để nhóm tự điền số liệu thu Trong q trình này, GV đưa số khuyến cáo cách theo dõi đánh giá kết thí nghiệm để q trình thực nhiệm vụ diễn an toàn hiệu Hoạt động 5: Xử lí số liệu giải thích kết thu Ở bước này, GV đưa số gợi ý đề HS phân tích số liệu giải thích kết ví dụ như: Nhiệm vụ 1: Từ bảng số liệu vẽ đồ thị biểu diễn giá trị pH sữa chua cơng thức thí nghiệm theo thời gian Nhiệm vụ 2: Dựa vào số liệu thu Bảng 1, Bảng hình vẽ (nhiệm vụ 1) trả lời câu hỏi sau đây: Câu Giá trị pH trình lên men thay đổi theo xu hướng nào? Em giải thích nguyên nhân gây thay đổi Câu Giải thích ngun nhân gây khác giá trị pH khay nước có nhiệt độ 25oC 40oC, hộp có nắp khơng có nắp theo thời gian lên men Câu Nhận xét mối liên hệ giá trị pH với vị trạng thái sữa chua cơng thức thí nghiệm khác Giải thích ngun nhân đông tụ sữa chua Lựa chọn công thức cho kết tốt nêu lí cho lựa chọn Hoạt động 6: Trình bày, thảo luận kết đưa kết luận, đề xuất Ở hoạt động này, GV gợi ý để HS chuẩn bị trình bày báo cáo với nội dung sau: (1) Giới thiệu vấn đề nghiên cứu (2) Liệt kê nguyên vật liệu phương pháp sử dụng nghiên cứu (3) Trình bày kết nghiên cứu đạt được, thảo luận giải thích cho kết (4) Tổng kết kết nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất để có sản phẩm sữa chua tốt Để tăng tính chủ động rèn luyện tư phản biện lực giải vấn đề cho HS, có 1-2 nhóm trình bày kết trước lớp nhóm cịn lại nhận xét, đặt câu hỏi đánh giá kết Hoạt động 7: Tổng kết mở rộng GV nêu nhận xét trình thực nhiệm vụ HS, chốt lại kiến thức trọng tâm học, đồng thời nêu gợi ý để HS ứng dụng kiến thức kĩ từ học STEM để giải vấn đề tương tự thực tiễn 2.2.8 Thực nghiệm sư phạm Thực nghiệm sư phạm tiến hành với 40 HS lớp 9, Trường THCS Đào Duy Từ (Hình 2-5) Kết thực nghiệm cho thấy, tất HS hăng say thực nhiệm vụ nhóm, hồn thành tốt phiếu tập câu hỏi GV đưa Kết trình học tập tổng kết Bảng Bảng Tổng hợp kết học tập HS Tiêu chí đánh giá Mức độ thể (%) Tốt Khá Trung bình Yếu Kém Quá trình thực nhiệm vụ 75 25 0 Sản phẩm sữa chua 100 0 0 Khả trả lời câu hỏi 25 50 25 0 giải thích kết nghiên cứu 43 Đoàn Văn Thược*, Nguyễn Đức Anh Trần Thị Định Kết đánh giá trình thực cho thấy: nhóm tích cực thảo luận hồn thành tất nội dung học, 75% nhóm hồn thành tốt 25% nhóm hồn thành nội dung học mức Sản phẩm sữa chua nhóm có chất lượng tốt (100%) Tuy nhiên, khả trả lời câu hỏi giải thích kết thí nghiệm nhóm HS có khác biệt rõ rệt, có 25% nhóm HS có kết tốt, 50% đạt kết 25% mức trung bình Kết cho thấy, khả vận dụng kiến thức HS vào giải thích vấn đề cụ thể sống chưa thật tốt cần ý cải thiện trình dạy học Hình Chuẩn bị vật liệu, dụng cụ cho học Hình Học sinh nghiên cứu tài liệu thảo luận phương án Hình Học sinh làm quen với thiết bị phân tích Hình Học sinh thực nhiệm vụ Kết luận Nghiên cứu đề xuất xây dựng quy trình thiết kế học STEM để dạy chủ đề sinh học gồm bước, đồng thời xây dựng nội dung học STEM gồm bước Kết thực nghiệm với chủ đề “Lên men lactic ứng dụng lên men lactic để làm sữa chua” cho thấy HS hào hứng thực hoàn thành tốt nhiệm vụ học Việc xây dựng học theo định hướng giáo dục STEM giúp liên kết môn sinh học với môn học khác, đưa kiến thức từ sách thành trải nghiệm thực tiễn, đồng thời đưa gợi mở để HS áp dụng kiến thức sinh học vào giải vấn đề cụ thể sống Thiết kế sử dụng học STEM trình giáo dục giúp HS chủ động, tích cực chiếm lĩnh tri thức, tạo hứng thú, kích thích sáng tạo cho HS; qua hình thành phát triển lực phẩm chất người học 44 Nghiên cứu thiết kế nội dung tổ chức dạy học chủ đề Sinh học theo định hướng giáo dục STEM TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thibaut, L., Ceuppens, S., Loof, H.D et al., 2018 “Integrated STEM education: a systematic review of instructional practices in secondary education” Int J STEM Educ No 3, pp 02 [2] Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải, Trần Minh Đức, Nguyễn Văn Hạnh, Chu Cẩm Thơ, Nguyễn Anh Thuấn, Đoàn Văn Thược, Trần Bá Trình, 2019 Giáo dục STEM nhà trường phổ thông Nxb Giáo dục Việt Nam [3] Bộ giáo dục đào tạo, 2018 Chương trình giáo dục phổ thơng - Chương trình tổng thể (Kèm theo thơng tư số 32/2018/TT-BGDĐT) [4] Bộ giáo dục đào tạo, 2020 Số: 3089/BGDĐT-GDTrH, việc triển khai thực giáo dục STEM giáo dục trung học [5] Labov, J.B., Reid A.H., Yamamoto, K.R., 2010 “Integrated biology and undergraduate science education: a new biology education for the twenty-first century?” CBE Life Csi Educ No 9, pp 10-16 [6] 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, Số 443 (Kì 1-12/2018), tr 59-64 [7] Phạm Thị Hồng Tú, Nguyễn Mạnh Huân, 2019 “Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề “Sinh trưởng vi sinh vật-nhân giống nấm men” (Sinh học 10) theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh giáo dục thường xuyên” Tạp chí Giáo dục, Số 450 (Kì 2-3/2019), tr 48-56 [8] Nguyễn Thị Thuê, Huỳnh Thị Thu Thảo, Dương Thị Anh Đào, Nguyễn Thị Trung Thu, Lê Xuân Quang, 2019 “Tổ chức dạy học phần Sinh học vi sinh vật (Sinh học 10) theo định hướng giáo dục STEM” HNUE J Sci 64, tr 159-166 [9] Bộ giáo dục đào tạo, 2012 Sách giáo khoa Sinh học 10 Nxb Giáo dục [10] Ameen, S.M., Caruso, G., 2017 Lactic acid in the food industry Springer pp 19-26 ABSTRACT Preparing and teaching a biological subject oriented STEM education Doan Van Thuoc*, Nguyen Duc Anh and Tran Thi Dinh Faculty of Biology, Hanoi National University of Education STEM education is a teaching and learning approach that integrates all four disciplines (science, technology, engineering, and mathematics) into a single STEM education gives students opportunities to see the connection between the content they are studying and the application of that content in the real-world However, this is a new teaching philosophy that is not widely applied for teaching in Vietnam In order to make STEM education become familiar with Biology teachers, in the present study we suggest steps for preparing a biological subject and steps for teaching the prepared subject oriented STEM education We hope that this paper will be usefull for Vietnamese teachers, particularly teachers in Biology Keywords: biology, STEM education, teaching method 45 ... dạy học chủ đề Sinh học theo định hướng giáo dục STEM 2.2 Kết nghiên cứu thảo luận Quy trình thiết kế học STEM xây dựng theo bước (Hình 1): Xác định chủ đề STEM Xác định nội dung chủ đề STEM. .. đưa vào nội dung học STEM 2.2.7 Xây dựng nội dung học STEM Nội dung cấu trúc học STEM xây dựng dựa kết thiết kế thử nghiệm GV Nội dung học STEM thiết kế theo cấu trúc sau: Hoạt động 1: Xác định. .. Huân, 2019 ? ?Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề ? ?Sinh trưởng vi sinh vật-nhân giống nấm men” (Sinh học 10) theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh giáo dục thường xuyên” Tạp chí Giáo dục, Số 450