Sáng kiến kinh nghiệm Áp dụng giáo dục STEM dạy học chủ đề nhân giống nấm men và sản xuất rượu nếp cẩm (sinh học 10 THPT) cho học sinh huyện miền núi Tương Dương, Nghệ An

 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN
 TRƯỜNG THPT TƯƠNG DƯƠNG I
 --------------
 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
 Đề tài:
 “ÁP DỤNG GIÁO DỤC STEM DẠY HỌC CHỦ ĐỀ NHÂN 
 GIỐNG NẤM MEN VÀ SẢN XUẤT RƯỢU NẾP CẨM (SINH 
HỌC 10 THPT) CHO HỌC SINH HUYỆN MIỀN NÚI TƯƠNG 
 DƯƠNG NGHỆ AN”
 Lĩnh vực: Tổ chức dạy học lĩnh vực Sinh học
 Họ và tên: Lê Thị Phương
 Tổ chuyên môn: Tự nhiên
 Năm thực hiện: 2020- 2021
 Điện thoại: 0974249850
 Nghệ An, tháng 03 năm 2021
 0 thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí 
và truy cập Công nghệ. HS biết về quy trình thiết kế kĩ thuật và chế tạo ra các sản 
phẩm.
 - Phát triển các năng lực chung cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho 
HS những cơ hội, cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của 
thế kỉ 21. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ 
thuật, Toán học, HS sẽ được phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, 
năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học.
 - Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những 
kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng 
như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS. 
 2. Mục tiêu của đề tài
 Giới thiệu, ứng dụng thành công mô hình giáo dục STEM vào giảng dạy 
môn Sinh học ở trường THPT huyện miền núi, qua đó rèn luyện kĩ năng, phát triển 
năng lực nhận thức, khả năng tư duy sáng tạo của học sinh. Từ đó, góp phần xây 
dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh 
vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước.
 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài 
 Đề tài nghiên cứu vấn đề dạy học phần Sinh học Vi sinh vật - Nhân giống 
nấm men và sản xuất rượu nếp cẩm, sinh học lớp 10 THPT theo định hướng 
STEM. 
 4. Nhiệm vụ của đề tài
 - Khái quát chung về STEM. 
 - Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc triển khai giáo dục STEM.
 - Nghiên cứu cơ sở lí thuyết của mô hình giáo dục STEM trong dạy học.
 - Định hướng xây dựng chủ đề/bài học STEM.
 - Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề/ bài học STEM.
 - Hướng dẫn sinh hoạt chuyên môn khi xây dựng và thực hiện chủ đề giáo 
dục STEM.
 - Vận dụng cơ sở lý thuyết để thiết kế chủ đề dạy học “Sinh học vi sinh vật - 
nhân giống nấm men và sản xuất rượu cẩm” theo mô hình STEM.
 - Đưa ra một số phương pháp dạy học hiệu quả trong giáo dục STEM trên cơ 
sở kết quả của đề tài.
 5. Phương pháp nghiên cứu
 - Phân tích, tổng hợp lý thuyết, bài tập từ các tài liệu, sách giáo khoa, sách 
tham khảo.
 2 Việt Nam là quốc gia đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa và 
hội nhập quốc tế, cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 mở ra nhiều cơ hội trong việc 
nâng cao trình độ công nghệ, nâng cao năng lực sản xuất, tăng trưởng kinh tế. 
Để cạnh tranh trong nền kinh tế khu vực và toàn cầu, giáo dục và nghề nghiệp 
STEM (Science Technology Engineering Maths) phải ưu tiên quốc gia. Điều này 
đặt ra cho GD-ĐT sứ mệnh to lớn là chuẩn bị đội ngũ nhân lực chất lượng cao để 
đáp ứng yêu cầu phát triển của đất nước.
 Thực hiện Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 về đổi mới căn bản, 
toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong 
điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế, thực 
hiện Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 của Thủ tướng chính phủ V/v tăng 
cường năng lực tiếp cận Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, cần “...thay đổi 
mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo 
ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong 
đó cần tập trung vào cuộc thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và 
toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông...”
 Triển khai chương trình đào tạo ứng dụng mô hình giáo dục STEM là sự lựa 
chọn tất yếu, phù hợp với đào tạo theo định hướng phát triển năng lực học sinh, 
đáp ứng nhu cầu xã hội. Bên cạnh đó, năng lực phát triển chương trình đào tạo và 
phương pháp giảng dạy cũng như nhận thức của giáo viên về mô hình giáo dục 
STEM được nâng cao. 
 Việc ứng dụng mô hình giáo dục STEM là chủ trương lớn của nhà trường. 
Chủ trương này đã được Đảng ủy, BGH chỉ đạo một cách quyết liệt, các tổ bộ môn 
vào cuộc thực hiện một cách khẩn trương, căng cơ, có đầu tư cả về trí lực lẫn vật 
lực và đã thu được một số thành tựu đáng kể. Có thể xem đây là bước đột phá 
trong phát triển, nâng cao hiệu quả giáo dục của trường THPT Tương Dương 1. 
 1.1.1. Khái niệm STEM
 STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công 
nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụng khi
bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và
Toán học của mỗi quốc gia. Sự phát 
triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ 
thuật và Toán học được mô tả bởi chu 
trình STEM (Hình 1), trong đó 
Science là quy trình sáng tạo ra kiến 
thức khoa học; Engineering là quy 
trình sử dụng kiến thức khoa học để 
thiết kế công nghệ mới nhằm giải 
quyết các vấn đề; 
 4 động STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần. Hình thức giáo 
dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập.
 b) Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM
 Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các ứng dụng 
khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của 
khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao 
hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan 
tâm của xã hội tới giáo dục STEM.
 Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia, 
hợp tác của các bên liên quan như trường trung học, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, 
các trường đại học, doanh nghiệp. 
 Trải nghiệm STEM còn có thể được thực hiện thông qua sự hợp tác giữa 
trường trung học với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Theo cách 
này, sẽ kết hợp được thực tiễn phổ thông với ưu thế về cơ sở vật chất của giáo dục 
đại học và giáo dục nghề nghiệp.
 Các trường trung học có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức 
câu lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh được học tập nâng cao trình độ, 
triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. 
Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của học sinh.
 c) Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật:
 Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu 
khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật. Hoạt động này không 
mang tính đại trà mà dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú 
với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực 
tiễn.
 Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề phát triển hoạt động 
sáng tạo khoa học kỹ thuật và triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ 
cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học. Bên cạnh đó, tham gia câu 
lạc bộ STEM và nghiên cứu khoa học, kĩ thuật là cơ hội để học sinh thấy được sự 
phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực 
STEM.
 1.1.3. Vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM
 Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù 
hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là: 
 + Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, 
bên cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực 
Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về 
đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất. 
 6 cách tuyến tính mà có 
những bước được thực 
hiện song hành, tương hỗ 
lẫn nhau.
Cụ thể là việc “Nghiên 
cứu kiến thức nền” được 
thực hiện đồng thời với 
“Đề xuất giải pháp; “Chế 
tạo mô hình” được thực 
hiện đồng thời với “Thử 
nghiệm và đánh giá” 
trong đó bước này vừa là 
mục tiêu vừa là điều kiện 
để thực hiện bước kia.Vì 
vậy, mỗi bài học STEM 
được tổ chức theo 5 hoạt 
động như sau: Hình 2: Tiến trình bài học STEM
 Hoạt động 1: Xác định vấn đề
 Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa 
đựng vấn đề, trong đó học sinh phải hoàn thành một sản phẩm h tập cụ thể với các 
tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây 
dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của 
sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là "tính mới" của sản phẩm, 
kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với học sinh; đồng thời, tiêu chí đó buộc học sinh 
phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần 
làm.
 - Mục đích: Xác định tiêu chí sản phẩm; phát hiện vấn đề/nhu cầu.
 - Nội dung: Tìm hiểu về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá về hiện 
tượng, sản phẩm, công nghệ...
 - Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Các mức độ hoàn thành nội 
dung (Bài ghi chép thông tin về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt 
câu hỏi về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ).
 - Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (nội dung, 
phương tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); Học sinh thực 
hiện nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cá nhân hoặc nhóm); Báo cáo, thảo luận 
(thời gian, địa điểm, cách thức); Phát hiện/phát biểu vấn đề (giáo viên hỗ trợ).
 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
 8 - Mục đích: Chế tạo và thử nghiệm mẫu thiết kế.
 - Nội dung: Lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm; chế tạo mẫu theo thiết kế; 
thử nghiệm và điều chỉnh.
 - Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ 
vật đã chế tạo và thử nghiệm, đánh giá.
 - Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (lựa chọn dụng 
cụ/thiết bị thí nghiệm để chế tạo, lắp ráp); Học sinh thực hành chế tạo, lắp ráp và 
thử nghiệm; Giáo viên hỗ trợ học sinh trong quá trình thực hiện.
 Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
 Trong hoạt động này, học sinh được tổ chức để trình bày sản phẩm học tập 
đã hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện.
 - Mục đích: Trình bày, chia sẻ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu.
 - Nội dung: Trình bày và thảo luận.
 - Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: 
 +Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật... đã chế tạo được 
 + Bài trình bày báo cáo.
 - Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu cầu 
và sản phẩm trình bày); Học sinh báo cáo, thảo luận (bài báo cáo, trình chiếu, video, 
dung cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật đã chế tạo) theo các hình thức phù hợp (trưng 
bày, triển lãm, sân khấu hóa); Giáo viên đánh giá, kết luận, cho điểm và định hướng 
tiếp tục hoàn thiện.
 1.2. Cơ sở thực tiễn
 1.2.1. Sự cần thiết của việc dạy học bằng phương thức STEM trong trường 
THPT.
 Giáo dục STEM là một quan điểm giáo dục, trong đó các môn học STEM 
được liên kết hợp lý, giảng dạy tích hợp và được áp dụng trong bối cảnh cụ thể 
của thế giới thực. Từ đó, mở rộng nhà trường, kết nối với cộng đồng, phát triển 
các năng lực người học trong các lĩnh vực STEM. Ngày nay, quan điểm mới của 
Giáo dục STEM là không chỉ phát triển các năng lực người học trong lĩnh vực 
khoa học mà cả các lĩnh vực xã hội. Chương trình giáo dục phổ thông mới của 
Việt Nam cũng định hướng tương đồng với quan điểm mới của Giáo dục 
STEM”.
 Có thể nói, giáo dục STEM không hướng đến mục tiêu đào tạo để học sinh 
trở thành những nhà toán học, nhà khoa học, kỹ sư hay những kỹ thuật viên mà chủ 
yếu là trang bị cho học sinh kiến thức, kỹ năng để làm việc và phát triển trong thế 
giới công nghệ hiện đại ngày nay.
 10