VJE Tạp chí Giáo dục, Số 443 (Kì - 12/2018), tr 59-64 THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC PHẦN “CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT”, SINH HỌC 11 - TRUNG HỌC PHỔ THÔNG Trần Thị Gái - Nguyễn Thị Phương - Nguyễn Thị Hoài Thanh Trường Đại học Vinh Ngày nhận bài: 20/10/2018; ngày sửa chữa: 02/11/2018; ngày duyệt đăng: 04/11/2018 Abstract: STEM-oriented teaching helps students learn through experience, theory links practice Therefore, STEM proposes career orientation for students The article presents STEM design in teaching Biology and example following this orientation and in module “Matter and energy metabolism”-Biology grade 11 at high school Keywords: STEM, STEM education, STEM-oriented teaching, STEM topic, teaching Biology Mở đầu Giáo dục đại chuyển từ dạy học tiếp cận nội dung sang tiếp cận lực (NL) xu hướng đem lại hiệu cao giáo dục đòi hỏi người dạy người học phải thay đổi cách dạy cách học Giáo dục STEM quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Tốn học trở lên Trong nội dung học tập gắn với thực tiễn, phương pháp dạy học theo quan điểm dạy học định hướng hành động STEM thường gắn liền với chương trình giảng dạy tích hợp (Johnson, PetersBurton- Moore, 2016), học tập dựa dự án vấn đề (Tawfik - Trueman, 2015), học tập khám phá (Crippen - Archambault, 2012) STEM phương thức để tăng hiệu giáo dục (Rodriguez, 2016) STEM thực cần thiết dạy học để giải thích tượng xảy giới tự nhiên người cần huy động kiến thức tổng hợp thuộc nhiều lĩnh vực (Moomaw, 2013; Talley, 2016; Vasquez, Comer Sneider, 2013) Giáo dục STEM hướng tới đào tạo người có NL sống tương lai đáp ứng nhu cầu nhân lực lao động thời đại công nghệ Giáo dục STEM mặt thực đầy đủ mục tiêu giáo dục nêu Chương trình giáo dục phổ thông, mặt khác nhằm phát triển NL cốt lõi cho học sinh (HS) phát triển NL đặc thù môn học thuộc STEM định hướng nghề nghiệp cho HS Một yêu cầu giáo viên (GV) cần biết cách thiết kế hoạt động STEM cách sáng tạo Tuy nhiên, nay, GV chưa nhận thức rõ chất dạy học STEM cách để thiết kế hoạt động STEM môn học Nghiên cứu sâu hoạt động STEM, cách thức để thiết kế tổ chức HS học tập môn học nói chung, Sinh học nói riêng hướng nghiên cứu cập nhật, cần thiết bối cảnh Việt Nam đổi bản, toàn diện GD-ĐT 59 Nội dung nghiên cứu 2.1 Giáo dục STEM STEM viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật), Mathematics (Toán học) Giáo dục STEM chất hiểu trang bị cho người học kiến thức kĩ cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật toán học Các kiến thức kĩ phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho nhau, giúp HS không hiểu biết nguyên lí mà cịn thực hành tạo sản phẩm sống ngày Theo Tsupros N., R Kohler J Hallinen (2009), giáo dục STEM cách tiếp cận liên ngành trình học, khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc lồng ghép với học giới thực, HS áp dụng kiến thức khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học vào bối cảnh cụ thể giúp kết nối trường học, cộng đồng, nơi làm việc tổ chức tồn cầu, để từ phát triển NL lĩnh vực STEM với cạnh tranh kinh kế * Mối liên hệ tương tác lĩnh vực giáo dục STEM (xem hình trang bên) Theo David D Thornburg (2008), lĩnh vực Tốn học, Cơng Nghệ, Khoa học Kĩ thuật có mối quan hệ chặt chẽ mơ hình STEM Tốn học Cơng nghệ sử dụng nghiên cứu Khoa học Kĩ thuật nhằm giúp người khám phá cải tạo giới Mặt khác Khoa học Kĩ thuật thúc đẩy phát triển tiến Toán học Công nghệ Sự khác biệt Khoa học Kĩ thuật thể mục đích phương thức thực Mục đích Khoa học “tìm kiếm” nhằm nghiên cứu vật, tượng tự nhiên Kĩ thuật thiên “thực hiện” nhằm thiết kế chế tạo vật VJE Tạp chí Giáo dục, Số 443 (Kì - 12/2018), tr 59-64 thể cho tiến nhân loại Để khám phá tự nhiên, Khoa học liên quan đến “phương pháp khoa học”, bao gồm trình xây dựng giả thuyết xác minh hình thành phát triển cho HS nhiều cấp lớp Để thiết kế chế tạo, Kĩ thuật cần hình thành phát triển cho người học sáng tạo đổi mới, thuộc tính cần thiết lĩnh vực Kĩ thuật khó để định lượng cần có thời gian hình thành lâu dài mơi trường học tập kích thích sáng tạo Sự khác biệt có tính chất tương đối Khoa học cần có sáng tạo nghiên cứu Kĩ thuật cần có phương pháp khoa học Do vậy, tiếp cận giáo dục STEM phải tiếp cận mang tính liên ngành để tạo kết hợp hài hòa lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học giúp HS trải nghiệm thực tế nhằm khám phá tri thức sáng tạo sản phẩm có ý nghĩa 2.2 Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM dạy học Sinh học Theo tác giả Nguyễn Thanh Nga cộng (2017), tiêu chí chủ đề giáo dục STEM là: kiến thức thuộc lĩnh vực STEM, giải vấn đề thực tiễn, định hướng thực hành, làm việc nhóm Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM gồm bước: Vấn đề thực tiễn → Ý tưởng chủ đề STEM → Xác định kiến thức STEM cần giải → Xác định mục tiêu chủ đề STEM → Xây dựng câu hỏi định hướng chủ đề STEM [9; tr 34] Theo tác giả Lê Xuân Quang (2017), quy trình xây dựng chủ đề STEM gồm bước: Lựa chọn nội dung cụ thể môn học → Kết nối với sản phẩm, vật phẩm ứng dụng thực tế → Phân tích ứng dụng → Chỉ kiến thức liên quan môn thuộc lĩnh vực STEM → Hình thành chủ đề [10; tr 43] Dựa nghiên cứu nhóm tác giả, chúng tơi đề xuất quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM môn dạy học môn Sinh học gồm bước sau: 60 Bước 1) Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM: Để xác định chủ đề STEM, GV lựa chọn hai cách sau: Cách 1: Xây dựng mạch nội dung chủ đề chương trình (cơ sở khoa học) Lựa chọn chủ đề STEM để vận dụng kiến thức vào giải vấn đề thực tiễn Để lựa chọn chủ đề STEM theo cách này, GV cần phải: - Xác định mục tiêu phần/chương môn Sinh học; - Xác định mạch nội dung bản; - Lựa chọn nội dung gắn với sản phẩm ứng dụng thực tiễn; - Phân tích sản phẩm ứng dụng xác định kiến thức môn thuộc lĩnh vực STEM để giải vấn đề; - Đặt tên cho chủ đề giáo dục STEM Cách 2: Xuất phát từ vấn đề thực tiễn Lựa chọn chủ đề STEM nhằm xác định kiến thức làm sở khoa học chương trình để giải vấn đề thực tiễn Để lựa chọn chủ đề giáo dục STEM theo cách này, GV cần phải: - Xác định vấn đề thực tiễn gắn liền với mơn Sinh học Đây tình có vấn đề, ứng dụng sống ngày, người cần giải cơng việc đó, thơi thúc HS tìm hiểu thực để đáp ứng nhu cầu Nó yêu cầu định hướng nghề nghiệp, đòi hỏi HS giải nhằm trải nghiệm số nhiệm vụ nghề nghiệp thực tế; - Xác định nội dung môn Sinh học liên quan vấn đề thực tiễn; - Xác định kiến thức môn thuộc lĩnh vực giáo dục STEM để giải vấn đề; - Đặt tên cho chủ đề giáo dục STEM Việc lựa chọn chủ đề giáo dục STEM, GV thực theo hai cách nêu tùy thuộc vào nội dung tình hình thực tiễn địa phương Trong trình lựa chọn, GV phát huy ý tưởng sáng tạo HS khuyến khích HS đề xuất thảo luận lựa chọn vấn đề STEM Xuất phát từ thực tiễn sống xung quanh, sau tìm hiểu thực trạng, tiến hành điều tra, thảo luận nhóm tham khảo từ nhiều nguồn tư liệu, HS đưa nhiều ý tưởng chủ đề giáo dục STEM hấp dẫn khác Từ đó, lựa chọn chủ đề sáng tạo, thiết thực phục vụ cho sống ngày Bước 2) Xác định mục tiêu chủ đề giáo dục STEM: - Mục tiêu: Xác định mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ, NL mà HS cần hướng tới sau thực chủ đề giáo dục STEM VJE Tạp chí Giáo dục, Số 443 (Kì - 12/2018), tr 59-64 - Cách tiến hành: * Về kiến thức: Trình bày nội dung kiến thức HS học thông qua chủ đề + Xác định mức độ nhận thức HS theo thang nhận thức Bloom cải tiến: Biết, hiểu, vận dụng, phân tích, đánh giá, sáng tạo + Sử dụng động từ hành động để viết mục tiêu cho mục tiêu lượng hóa đánh giá * Về kĩ năng: Trình bày kĩ HS hình thành thơng qua thực hoạt động học tập chủ đề giáo dục STEM Mục tiêu kĩ xác định gồm nhóm kĩ tư duy, nhóm kĩ học tập nhóm kĩ khoa học * Về thái độ: Trình bày tác động việc thực hoạt động học nhận thức, giá trị sống định hướng hành vi HS Cần xác định rõ ý thức người học với người, thiên nhiên, môi trường, ý thức học tập tư khoa học * Các NL cần hướng tới: NL mà HS trình khám phá tri thức vận dụng vào giải vấn đề thực tiễn, tạo sản phẩm có giá trị thực tế Các NL hướng tới thường NL giải vấn đề, NL sáng tạo, NL hợp tác Bước 3) Xác định vấn đề cần giải chủ đề giáo dục STEM: - Mục tiêu: Xây dựng câu hỏi định hướng phục vụ cho tổ chức hoạt động STEM - Cách tiến hành: + Xác định vấn đề cần giải chủ đề giáo dục STEM; + Xây dựng nội dung cụ thể cần sử dụng để giải vấn đề; + Tương ứng với vấn đề đặt câu hỏi định hướng có liên quan Bước 4) Xác định nội dung cụ thể cần sử dụng để giải vấn đề chủ đề STEM: - Mục tiêu: Xây dựng nội dung cụ thể môn học liên quan đến vấn đề - Cách tiến hành: Tìm hiểu xem mơn Sinh học, Tốn học, Vật lí, Hóa học, Cơng nghệ, có nội dung liên quan đến chủ đề Bước 5) Thiết kế hoạt động học tập: - Mục tiêu: Xác định tiến trình hoạt động dạy học chủ đề giáo dục STEM - Cách tiến hành: + Xác định điều kiện tổ chức hoạt động: khơng gian (lớp học, nhà, phịng thí nghiệm, sở sản xuất ); thời gian tổ chức hoạt động; + Xác định phương pháp kĩ thuật dạy học chủ đạo để tổ chức hoạt động: dạy học giải vấn đề, dạy học khám phá, dạy học dự án, dạy học hợp tác ; XYZ, mảnh ghép, khăn trải bàn, phòng tranh, ổ bi, đồ tư ; + Xác định 61 phương tiện tổ chức hoạt động; + Xác định bước thực hoạt động: nêu rõ thao tác tiến hành hoạt động Bước 6) Thiết kế tiêu chí công cụ kiểm tra, đánh giá HS: - Mục tiêu: Đánh giá sản phẩm hợp tác hoạt động học tập HS - Cách tiến hành: + Thiết kế phiếu đánh giá sản phẩm: Xây dựng tiêu đánh giá ⇒ Phân phối điểm hợp lí cho tiêu ⇒ Thiết lập phiếu đánh giá; + Thiết kế phiếu đánh giá hoạt động nhóm: Xây dựng tiêu đánh giá ⇒ Phân phối điểm hợp lí cho tiêu ⇒ Hồn thành phiếu đánh giá 2.3 Ví dụ thiết kế chủ đề giáo dục STEM phần A “Chuyển hóa vật chất lượng thực vật” (Sinh học 11) Bước 1) Lựa chọn chủ đề: * Xác định mục tiêu phần A “Chuyển hóa vật chất lượng thực vật” - Giải thích phù hợp cấu trúc với chức quan việc thực chuyển hóa vật chất lượng thực vật - Trình bày vai trị nước thực vật Mô tả chế trao đổi nước thực vật gồm trình liên tiếp: Hấp thụ nước, vận chuyển nước nước - Trình bày vai trị q trình hút, vận chuyển nước động lực vận chuyển nước từ ngồi mơi trường đất vào - Phân tích vai trị tưới tiêu hợp lí sinh trưởng phát triển trồng trao đổi nước thực vật phụ thuộc vào điều kiện mơi trường - Phân tích vai trị chất khoáng với đời sống thực vật chế hấp thụ, vận chuyển nguyên tố khoáng phụ thuộc vào đặc điểm hệ rễ, cấu trúc đất điều kiện mơi trường - Trình bày vai trị nitơ, q trình đồng hóa nitơ khống nitơ tự khí - Thiết kế tiến hành thí nghiệm vai trị phân bón chứng minh vai trị phân bón trồng - Chứng minh có cấu tạo phù hợp với chức quang hợp - Phân biệt trình quang hợp thực vật C3, C4, CAM - Phân tích ảnh hưởng nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp - Giải thích trình quang hợp định suất trồng VJE Tạp chí Giáo dục, Số 443 (Kì - 12/2018), tr 59-64 - Phân tích dấu hiệu chất hô hấp ý nghĩa hô hấp thực vật - Phân biệt đường trình phân giải hợp chất hữu thực vật đặc điểm đường - Giải thích mối quan hệ quang hợp hô hấp, ảnh hưởng nhân tố ngoại cảnh đến hơ hấp thực vật - Có ý thức bảo vệ môi trường thông qua trồng chăm sóc xanh, bón phân hợp lí - Phát triển NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn, NL tự học hợp tác, NL nghiên cứu khoa học * Các mạch nội dung bản: Trao đổi nước thực vật, dinh dưỡng khoáng thực vật, quang hợp, hô hấp * Các nội dung gắn với thực tiễn → Sản phẩm ứng dụng → chủ đề STEM TT Nội dung Trao đổi nước thực vật Dinh dưỡng khoáng thực vật Vấn đề thực tiễn Sản phẩm ứng dụng Chủ đề STEM Hệ thống tưới nước cho trồng Hệ thống tưới nước cho trồng Thiết kế mơ hình tưới nước hiệu cho trồng Trồng rau Trồng rau thủy canh Thiết kế mơ hình trồng rau thủy canh Ứng dụng đèn led sản xuất nơng nghiệp Thiết kế mơ hình đèn led trồng rau Hệ thống sấy nông sản Thiết kế mơ hình tủ sấy nơng sản lượng ánh sáng mặt trời Quang hợp Tăng suất trồng Hô hấp Bảo quản nông sản Các bước minh họa bước cụ thể chủ đề “Thiết kế mơ hình tưới nước hiệu cho trồng” Vấn đề thực tiễn chủ đề: sản xuất nông nghiệp, người nông dân thường tưới nước phương pháp tưới thủ công, vừa vất vả, tốn mà hiệu kinh tế không cao Thực tế thành phố, không gian chật hẹp nên người dân thường tận dụng ban công, sân thượng để trồng rau cảnh, ăn Tuy nhiên công việc bận rộn không chủ động việc tưới hàng ngày theo nhu cầu nước Vì vậy, việc thiết kế mơ hình tưới nước hiệu có ý nghĩa thực tiễn cao việc tưới tiêu hợp lí cho trồng nhằm giải vấn đề thực tiễn nêu Bước 2) Xác định mục tiêu chủ đề STEM: 62 * Kiến thức: - Trình bày vai trị nước thực vật Mơ tả chế trao đổi nước thực vật gồm trình liên tiếp: Hấp thụ nước, vận chuyển nước nước; - Trình bày vai trị q trình hút, vận chuyển nước động lực vận chuyển nước từ ngồi mơi trường đất vào cây; - Phân tích vai trị tưới tiêu hợp lí sinh trưởng phát triển trồng trao đổi nước thực vật phụ thuộc vào điều kiện môi trường * Kĩ năng: - Thiết kế vẽ, mơ hình tưới nước cho trồng; - Xây dựng nguyên lí hoạt động sản phẩm; - Chế tạo lắp ráp sản phẩm theo phương án thiết kế; - Vận hành, thử nghiệm, cải tiến mơ hình; - Làm việc nhóm, làm thí nghiệm, thuyết trình, lắng nghe, phản biện * Thái độ: - Ý thức giữ gìn mơi trường, bảo vệ xanh bảo vệ môi trường; - Say mê nghiên cứu khoa học; - Nhiệt tình, động q trình gia cơng, lắp ráp sản phẩm; - Hịa nhã, có tinh thần trách nhiệm nhiệm vụ chung nhóm Các NL cần hướng tới: NL nghiên cứu khoa học, NL hợp tác, NL sáng tạo Bước 3) Xác định vấn đề cần giải chủ đề STEM: - Hiện có phương pháp tưới nào? Ưu nhược điểm phương pháp? - Vì cần phải thiết kế hệ thống tưới nước cho trồng? - Hệ thống thiết kế cho đối tượng trồng nào? - Phương pháp tưới sử dụng mơ hình gì? Phương pháp có ưu gì? - Hệ thống tưới nước có cấu tạo nguyên tắc hoạt động nào? Bước 4) Xác định nội dung cụ thể cần sử dụng để giải vấn đề chủ đề STEM: Tên sản phẩm Mơ hình tưới nước tự động cho trồng Khoa học (S) Cơ chế trao đổi nước thực vật Các yếu tố ảnh hưởng đến trao đổi nước sinh trưởng thực vật Công nghệ (T) Hệ thống bơm, ống dẫn, giá đỡ để làm mơ hình tưới nước tự động Kĩ thuật (E) Tốn học (M) Bản vẽ mơ hình lắp ráp tưới nước tự động Đo chiều dài ống dẫn theo vẽ, tính tốn khoảng cách đặt ống dẫn nước Bước 5) Thiết kế hoạt động học tập Dự án “thiết kế, chế tạo mơ hình hệ thống tưới nước cho trồng” VJE Tạp chí Giáo dục, Số 443 (Kì - 12/2018), tr 59-64 * Thời gian: tuần nhà tiết báo cáo sản phẩm lớp học * Tiến trình thực hiện: Nội dung Hoạt động GV Hoạt động HS Bước Lập kế hoạch (thực lớp) Nêu tên dự án Nêu tình có vấn đề nhu cầu nước trồng thực trạng tưới tiêu hợp lí cho trồng Nhận biết chủ đề dự án Xây dựng ý tưởng dự án - Phân chia nhóm - Tổ chức cho HS phát triển ý tưởng - Thống ý tưởng Hoạt động nhóm, chia sẻ ý tưởng Lập kế hoạch thực dự án - Yêu cầu HS nêu nhiệm vụ cần thực dự án - GV gợi ý câu hỏi định hướng: + Hiện có phương pháp tưới nào? Ưu nhược điểm phương pháp gì? + Vì cần phải thiết kế hệ thống tưới nước cho trồng? - Từ gợi ý cho HS nhiệm vụ cần thực - GV phát phiếu đánh giá: đánh giá sản phẩm, đánh giá hoạt động cho HS - Căn vào chủ đề học tập gợi ý GV, HS nêu nhiệm vụ phải thực - Thảo luận lên kế hoạch thực nhiệm vụ (nhiệm vụ; người thực hiện; thời lượng; phương pháp, phương tiện; Sản phẩm) + Thiết kế mơ hình tưới nước + Chế tạo mơ hình tưới nước + Thiết kế poster/ PowerPoint trình bày + Quy mơ: tầng giàn phía để lắp bồn nước đặt hộp trồng rau Kích thước (tầng cao 30 cm, rộng 60 cm, dài 1m; tầng cao 60 cm, rộng 45 cm, dài 1m; tầng cao 10 cm, rộng 30 cm, dài 1m) + Khoảng cách trồng cây: chiều dài m lắp chai nhựa so le quanh trục, tương ứng trồng tầng + Lắp thùng dựng nước tưới gắn mô tơ công tắc tự động + Lắp ống dây dẫn nước từ thùng chứa xuống chai nhựa trồng (3) Hồn thành báo cáo để chuẩn bị trình bày sản phẩm: - HS hoàn thiện sản phẩm - Viết báo cáo trình bày sản phẩm: vật liệu, cách làm, cách vận hành sản phẩm, tính ứng dụng sản phẩm - GV hướng dẫn, hỗ trợ HS q trình hồn thiện sản phẩm chuẩn bị báo cáo Bước 3: Báo cáo kết Bước 2: Thực kế hoạch dự án xây dựng sản phẩm (2 tuần) (hoạt động vào thời gian lên lớp) (1) Thiết kế mơ hình tưới nước cho cây: - Xác định loại dự định trồng: loại rau ăn (xà lách, rau cải, loại rau thơm, ) - Tính tốn tỉ lệ phần chi tiết phải đảm bảo quy luật vật lí, sinh học nhằm đảm bảo q trình quang hợp diễn bình thường - Tiết kiệm tối đa nguồn nước nhờ hệ thống tưới nhỏ giọt - Chiều rộng chiều dài ống chân đế phải tương đương (đảm bảo tính bền vững) - Thiết kế hệ thống nước nhờ bơm chế tự động nhằm cấp nước chủ động cho trồng Mơ hình hồn thiện hoạt động tốt cung cấp rau cho hộ gia đình (2) Chế tạo mơ hình tưới nước cho trồng: - Nguyên liệu: vỏ chai nhựa, ống nhựa PVC, keo dán ống nước, mô tơ, súng gắn keo nến keo nến, ống hút, dây nhựa dẫn nước - Lắp ráp mơ hình: + Kích thước: cao 110 cm, đáy rộng 60 cm Báo cáo kết - Tổ chức cho nhóm báo cáo kết phản hồi - Gợi ý nhóm nhận xét, bổ sung cho nhóm khác - Các nhóm báo cáo kết Trình chiếu PowerPoint - Các nhóm tham gia phản hồi phần trình bày nhóm bạn Đánh giá GV hướng dẫn HS tự đánh giá, đánh giá đồng đẳng Sau GV đánh giá HS công bố kết HS sử dụng phiếu để tự đánh giá đánh giá lẫn Hình Sản phẩm hệ thống tưới nước cho mơ hình trồng tiết kiệm diện tích của HS Bước 6) Thiết kế tiêu chí cơng cụ kiểm tra, đánh giá HS Ngồi tiêu chí đánh giá hoạt động nhóm, hoạt động cá nhân tiêu chí đánh giá sản phẩm mơ hình tưới nước cho thiết kế sau: 63 Tiêu chí Tốt (5 điểm) Đạt (3 điểm) Hình thức Cấu trúc mơ hình hợp lí; lắp đặt khoảng cách tỉ lệ phù Cấu trúc mơ hình tương đối hợp lí; lắp đặt Chưa đạt (1 điểm) Cấu trúc mơ hình chưa hợp lí, lắp đặt VJE Tạp chí Giáo dục, Số 443 (Kì - 12/2018), tr 59-64 hợp đảm bảo khả vận hành hệ thống Vận hành Hệ thống vận hành tốt Phạm vi ứng dụng tính khả thi mơ hình Khả ứng dụng rộng rãi, dễ sử dụng Tính sáng tạo Sản phẩm sáng tạo, có tư vận dụng thực tế cao, ứng dụng linh hoạt khoảng cách tỉ lệ vài chỗ chưa phù hợp Hệ thống hoạt động nhiên có gặp vấn đề Ứng dụng không sử dụng rộng rãi cịn khó sử dụng Sản phẩm thể sáng tạo chưa linh hoạt học, STEM giúp HS phát triển phẩm chất, NL; khám phá tri thức vận dụng tri thức vào giải vấn đề thực tiễn Thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM nguyên tắc quy trình góp phần việc tổ chức thành cơng hoạt động học tập Với quy trình thiết kế trên, vận dụng vào thiết kế hoạt động STEM nội dung chủ đề khác môn Sinh học nhằm nâng cao chất lượng dạy học trường phổ thông khoảng cách tỉ lệ không phù hợp Hệ thống không vận hành vận hành Chưa ứng dụng thực tế, cần cải tiến Sản phẩm cịn khn mẫu, chưa linh hoạt Một số câu hỏi, tập đánh giá: Câu Qua đêm ẩm ướt vào buổi sáng thường có giọt nước xuất đầu tận (đặc biệt, thường thấy mầm) Theo em tượng gì, giải thích ngun nhân tượng đó? Câu Khi học q trình quang hợp lồi thực vật khác nhau, Bình biết thực vật CAM để thích nghi với điều kiện sống khơ hạn điển hình xương rồng thực việc mở khí khổng vào ban đêm, đóng vào ban ngày, biến đổi thành gai để hạn chế nước Bình thắc mắc lồi xương rồng trồng Việt Nam chế đóng mở khí khổng có thực vùng khơ hạn hay khơng? Hãy giải thích giúp bạn Câu Thế trạng thái cân nước cây? Em nêu sở khoa học việc tưới nước hợp lí cho trồng? Câu Bác An nông dân muốn cải tiến hệ thống tưới tiêu nông trại Hiện có phương pháp ứng dụng nhiều tưới tiêu cho trồng tưới phun mưa tưới nhỏ giọt Đây phương pháp tưới tự động giúp tiết kiệm nhân công nguồn nước Trong vườn bác có nửa diện tích trồng rau ăn nửa diện tích trồng hoa Sau tìm hiểu, bác An băn khoăn nên lựa chọn phương pháp Bằng hiểu biết mình, em tư vấn giúp bác Kết luận Giáo dục STEM có ý nghĩa thiết thực dạy học nói chung dạy học Sinh học nói riêng Thơng qua dạy 64 Tài liệu tham khảo [1] Johnson, C C - Peters-Burton, E E - Moore, T J (2016) STEM road map: A framework for integrated STEM education New York: Routledge [2] Tawfik, A - Trueman, R (2015) Effects of case libraries in supporting a problembased learning STEM course Journal of Educational Technology Systems, Vol 44(1), pp 5-21 [3] Crippen, K J., - Archambault, L (2012) Scaffolded inquiry-based instruction with technology: A signature pedagogy for STEM education Computers in the Schools, Vol 29, pp 157-173 [4] Moomaw, S (2013) Teaching STEM in the early years: Activities for integrating science, technology, engineering, and mathematics St Paul, MN: Redleaf Press [5] Talley, T (2016) The STEM coaching handbook: Working with teachers to improve instruction New York, NY: Routledge [6] Vasquez, J A - Sneider, C - Comer, M (2013) STEM lesson essentials, grades 3-8: Integrating science, technology, engineering, and mathematics Portsmouth, HN: Heinemann [7] Tsupros, N - R Kohler - J Hallinen (2009) STEM education: A project to identify the missing components Intermediate Unit and Carnegie Mellon, Pennsylvania [8] Thornburg D D (2008) Why STEM Topics are Interrelated: The Importance of Interdisciplinary Studies in K-12 Education Thornburg Center for Space Exploration [9] Nguyễn Thanh Nga (chủ biên, 2017) - Phùng Việt Hải - Nguyễn Quang Linh - Hoàng Phước Muội Thiết kế tổ chức chủ đề giáo dục STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông NXB Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh [10] Lê Xuân Quang (2017) Dạy học môn công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội