TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM TRONG PHẦN SINH HỌC VI SINH VẬT VÀ VIRUS (SINH HỌC 10) DỰA TRÊN MÔ HÌNH 6E

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ 5
DOI: 10.15625/vap.2022.0122

TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM TRONG PHẦN SINH
HỌC VI SINH VẬT VÀ VIRUS (SINH HỌC 10) DỰA TRÊN MƠ HÌNH 6E
Phạm Đình Văn 1,*, Dương Thị Quỳnh Anh 2, Lê Thái Minh Long 3
Tóm tắt. Sinh học là mơn học gắn liền với nhiều vấn đề thực tế trong cuộc sống,
đòi hỏi ở người học khả năng phân tích và vận dụng giải quyết vấn đề. Mơ hình dạy
học 6E là một mơ hình địi hỏi sự sáng tạo, linh động của người gi|o viên để đưa nó
trở thành cơng cụ hỗ trợ người học tiếp thu một cách chủ động, sáng tạo, nâng cao
hiệu quả học tập từ đó |p dụng vào trong thực tiễn cuộc sống. Mơ hình 6E gồm 6
giai đoạn: Gây hứng thú – Khám phá – Giải thích – Thực hành vận dụng – Củng cố,
mở rộng – Đ|nh gi|. Trong b{i viết này, tác giả tập trung nghiên cứu vận dụng mơ
hình 6E để đề xuất quy trình thiết kế hoạt động dạy học định hướng STEM. Dựa
vào c|c bước tổ chức dạy học theo định hướng STEM dựa trên mơ hình 6E đ~ đề
xuất, bài viết đ~ cụ thể hố bằng ví dụ tổ chức dạy học chủ đề “Dung dịch enzyme
từ r|c thải hữu cơ (Garbage Enzyme - GE)”, phần Sinh học Vi sinh vật và Virus
(Sinh học 10).
Từ khóa: Mơ hình 6E, giáo dục STEM, Sinh học, hoạt động dạy học

1. ĐẶT VẤN ĐỀ

Trong xu thế phát triển của nền kinh tế tri thức và q trình hội nhập giữa các quốc
gia có nền văn hóa khác nhau thì nhu cầu về trao đổi công việc và nhân lực ngày càng cao.
Tuy nhiên những hình thức, phương pháp dạy học từ trước đến này cịn lạc hậu, nặng về lí
thuyết, thiếu các hoạt động thực hành, trải nghiệm. Itin (1999) đã nhận định rằng học tập
trải nghiệm đã và đang đóng một vai trò trung tâm trong nền giáo dục tiến bộ, được coi là
xu hướng và nền tảng của giáo dục trong thế kỉ XXI. Học tập trải nghiệm mang lại hiệu
quả tích cực trong q trình hình thành kiến thức mới và khả năng áp dụng kiến thức vào
thực tiễn, từ đó thay đổi thái độ và hành vi của người học (Chickering A, 1977).
Những năm gần đây, giáo dục STEM đang được đẩy mạnh nghiên cứu và áp dụng ở

trường phổ thơng tại Việt Nam vì các hoạt động đều hướng tới khả năng trải nghiệm của
học sinh. Trong chương trình giáo dục phổ thơng 2018, giáo dục STEM là một mơ hình
dạy học được khuyến khích thực hiện trong cả giai đoạn giáo dục cơ bản và giai đoạn giáo
dục định hướng nghề nghiệp hiện nay (Bộ GD&ĐT, 2018a). Giáo dục STEM là mơ hình
giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng các kiến thức về khoa học,
cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học để giải quyết một số vấn đề gắn với thực tiễn trong bối
cảnh cụ thể. Giáo dục STEM thường gắn liền với chương trình giảng dạy tích hợp
(Johnson C và cộng sự, 2016), học tập dựa trên dự án hoặc vấn đề (Tawfik A., Trueman R,
2015), học tập khám phá (Crippen K. J., Archambault, 2012). Mục tiêu của giáo dục
Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh
Trường Phổ thơng Song ngữ Quốc tế Wellspring Saigon
3
Trường Đại học KHXH và Nhân văn TP. HCM
*
Email:
1

2


PHẦN 3. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

1135

STEM là đào tạo con người có năng lực trong cuộc sống tương lai đáp ứng nhu cầu về lực
lượng lao động trong thời kì cơng nghiệp phát triển.
Chương trình Giáo dục phổ thơng 2018 định hướng áp dụng các phương pháp tích
cực hóa hoạt động của người học, trong đó GV đóng vai trị tổ chức và hướng dẫn hoạt
động cho HS. Sinh học 10 được xây dựng dựa trên nền tảng các kiến thức cơ bản về sinh
học phân tử, sinh học tế bào với mục tiêu hình thành, phát triển ở học sinh năng lực sinh

học; đồng thời cùng với khác môn khác sẽ giúp HS có thể tăng cường vận dụng những
kiến thức khoa học vào thực tiễn và từ thực tiễn nhận thức tốt hơn các vấn đề biến đổi
không ngừng trong thế giới này. Trong dạy học các môn Khoa học tự nhiên, các phương
pháp dạy học tích cực dần được chú trọng do hình thành tính chủ động và phát triển năng
lực của HS. Các nghiên cứu về giáo dục STEM đã chỉ ra rằng học sinh trung học đã có tri
thức nhất định và có thể trải nghiệm tốt nhất với giáo dục STEM trong quá trình học tập
(Christensen R., Knezek G., 2017).
Mơ hình dạy học 6E với tiền đề là mơ hình 5E, trong đó chữ E thứ 6 được đề xuất bổ
sung bởi giáo sư Barry N. Burke. Mơ hình mới này được đưa ra để tăng cường cho thành
tố S và T trong STEM, chữ E thứ 6 là Engineer – kĩ thuật hóa. Điều đó mở rộng thêm giá
trị cho các mơ hình giáo dục phát triển mới, đặc biệt là STEM. Mô hình dạy học 6E là một
quy trình địi hỏi sự sáng tạo, linh động của người giáo viên để đưa nó trở thành cơng cụ
hỗ trợ người học tiếp thu một cách chủ động, sáng tạo, nâng cao hiệu quả học tập từ đó
vận dụng giải quyết vấn đề thực tiễn cuộc sống. Các hoạt động dạy học định hướng giáo
dục STEM dựa vào quy trình 6E nếu vận dụng hợp lí, linh hoạt và phát triển sẽ tạo nên
hiệu quả và chất lượng học tập tốt, HS có hứng thú trong học tập.
Các hoạt động trải nghiệm trong học tập được xem là mang lại hiệu quả cao với sự
tham gia tích cực của học sinh, liên kết được kiếm thức với thực tiễn (Hoachlander G.,
2008). Từ những lí do trên, tổ chức hoạt động dạy học STEM thông qua tiến trình dạy học
6E được kì vọng mang lại hiệu quả trong quá trình dạy học.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
Thu thập, phân loại, phân tích, tổng hợp các tài liệu về giáo dục STEM, mơ hình
6E,,… nhằm xây dựng cơ sở lí luận cho nghiên cứu.
Phân tích nội dung phần Sinh học Vi sinh vật và Virus, các ứng dụng của vi sinh vật
trong đời sống,… nhằm thiết kế hoạt động dạy học định hướng STEM dựa trên mơ hình 6E.
2.2. Phương pháp tham vấn chuyên gia
Phương pháp tham vấn chuyên gia: Tham khảo ý kiến các chuyên gia về quy trình tổ
chức hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM dựa vào mơ hình 6E nội dung vi
sinh vật và virus môn Sinh học 10; Thiết kế hoạt động dạy học định hướng STEM dựa

trên quy trình 6E nội dung Sinh học Vi sinh vật và Virus;…., qua đó chỉnh sửa, bổ sung và
hồn thiện quy trình và kế hoạch bài dạy phù hợp với thực tiễn.


1136

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Tổng quan về mơ hình dạy học 6E trong việc tổ chức dạy học theo định hướng STEM
Cách tiếp cận một vấn đề cụ thể theo hướng tích hợp dựa trên sự phát triển kĩ năng
xung quanh vấn đề đó thay vì chỉ tập trung vào việc học từng lĩnh vực riêng biệt (Pigdon
K., Wooley M., 1992). Qua đó, phương pháp dạy học tích hợp mở rộng tư duy khám phá,
khả năng thu thập thông tin và xử lí vấn đề cho người học, từ đó lược bỏ dần sự ràng buộc
và áp đặt như một số phương pháp truyền thống (Becker K., Park K., 2011). Phương pháp
này thúc đẩy người học tìm ra sự tương quan và mối liên kết giữa các lĩnh vực khác nhau.
Theo một số nhà giáo dục học, HS cần được cung cấp đầy đủ các nội dung kiến thức và
không nên tự mình khám phá các kiến thức đó vì có thể dẫn tới sai lệch về nội dung tri
thức (Klahr D., Nigam M., 2004). Một số giả thiết đối lập lại cho rằng, HS sẽ lĩnh hội
được các kiến thức tốt nhất khi tự học hoặc tự học kết hợp với sự hướng dẫn từ GV. Theo
ý kiến này, HS sẽ chủ động tự tìm tịi, khám phá để thu thập thơng tin cần thiết cho kiến
thức của mình mà khơng nhất thiết GV phải cung cấp (Steffe L. P., Gale J. E, 1995).
Giáo dục STEM thực sự hiệu quả khi giải thích các hiện tượng trong cuộc sống địi
hỏi sự tổng hợp kiến thức thuộc nhiều lĩnh vực khác nhau (Talley T., 2016). Theo
Tsupros, Kohler và Hallinen (2009), trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM, HS
sẽ áp dụng các kiến thức về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết các
vấn đề trong bối cảnh cụ thể từ đó phát triển các năng lực cần thiết cho thời kỳ Cách mạng
Cơng nghiệp 4.0.
Mơ hình dạy học 5E do Chương trình nghiên cứu khoa học Sinh học (Biological
Science Curriculum study – BSCS) đề xuất lần đầu tiên vào năm 1980. Trên cơ sở 5 bước

chính trong quá trình nhận thức của người học để giúp GV có thể thiết kế các tiến trình
dạy học dựa vào quy trình này nhằm mục tiêu rèn luyện và phát triển cho HS các kĩ năng
mà thế kỷ XXI yêu cầu như kĩ năng giao tiếp xã hội, kĩ năng giải quyết vấn đề, khả năng
tư duy tự quản lý, khả năng thích ứng với mơi trường (E. J. Hom, 2014). Với tiền đề đó,
một loạt các cơng trình nghiên cứu liên quan đến mơ hình 5E lần lượt được thực hiện như
nghiên cứu của Musheno và công sự (năm 1999) cho thấy hiệu quả của việc sử dụng chu
trình học tập đối với việc giảng dạy khoa học trong các phịng thí nghiệm và các cuộc thảo
luận tương tác. Nghiên cứu điều tra tác động của mơ hình 5E đối với thành tích và thái độ
của học sinh được Ziyafet công bố năm 2008 cho thấy HS đạt được các kĩ năng tư duy bậc
cao khi học tập theo mơ hình 5E. Nghiên cứu của Wilder và cộng sự (2005) cho thấy hiệu
quả của việc sử dụng mô hình 5E trong dẫn dắt HS tham gia các chuỗi hoạt động học tập,
HS có được năng lực nhận thức khoa học tốt hơn đáng kể so với cách dạy học truyền
thống. HS có thể dễ dàng lĩnh hội kiến thức bài học thông qua việc liên hệ được với các
kiến thức giữa các bài học qua giai đoạn gây hứng thú và mở rộng của mơ hình 5E
(Fazelian, 2010). Bên cạnh đó, việc giảng dạy mơ hình 5E kết hợp với sự hỗ trợ của đa
phương tiện tạo nên ảnh hưởng tích cực đến thái độ và thành tích của HS trong khoa học
và công nghệ (Deren, 2008).
Từ những năm 1980, BSCS đã sử dụng quy trình dạy học 5E như một hình thức dạy
học trọng tâm mới trong các trường tiểu học, THCS và môn Sinh học của trường THPT.


PHẦN 3. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

1137

Vào năm 2014, ITEEA’s STEM Center for Teaching and Learning (STEM – CTL) đã
chọn quy trình dạy học 5E của BSCS. Sau này, Burke đã đề xuất thêm một chữ E thứ 6 tạo
thành mô hình mới – quy trình dạy học 6E (Burke B. N., 2014). Để tăng cường thành tố S
và T trong giáo dục STEM, chữ E thứ 6 là Engineer – Kĩ thuật hóa được thêm vào bên
cạnh các thành tố: Engage, Explore, Explain, Enrich, Evaluate. Mơ hình dạy học 6E là một

quy trình địi hỏi sự sáng tạo, linh động của người giáo viên để đưa nó trở thành cơng cụ
hỗ trợ người học tiếp thu một cách chủ động, sáng tạo, nâng cao hiệu quả học tập từ đó áp
dụng vào trong thực tiễn cuộc sống (Bybee R. W., Fuchs B., 2006b). Hebart và Dewey đã
chỉ ra rằng đã tồn tại trước đó những chu trình tương tự như quy trình dạy học 6E trong
Triết học và Tâm lí học. Một số nghiên cứu đã được thực hiện để phát triển và sử dụng
quy trình dạy học 6E (Chung C. C. và cộng sự, 2018). Tại Việt Nam, các cơng trình
nghiên cứu về mơ hình 6E đã được thực hiện với thiên hướng thiết kế các chủ đề dạy học
như nghiên cứu của Lê Hải Mỹ Ngân và Nguyễn Thị Minh Thảo (2020) về thiết kế chủ đề
hệ thống cung cấp nước tự động. Mơ hình 6E lấy HS làm trung tâm và nhấn mạnh về sự
kết hợp giữa khám phá và thiết kế. Nhiều nghiên cứu đã được thực hiện để vận dụng mơ
hình 6E vào việc dạy học. Quy trình 6E là một phần của mơ hình 6E mà trong đó, 6 bước
tổ chức dạy học được thiết kế và thực hiện theo trình tự để nâng cao hiệu quả tiếp thu và
kích thích được sự phát triển về năng lực của HS, đặc biệt là nhóm năng lực về vận dụng
và giải quyết vấn đề gắn liền với thực tiễn. Các hoạt động dạy học được thiết kế theo quy
trình 6E nhằm tối đa hóa về thiết kế và yêu cầu về kiến thức trong lớp học định hướng
STEM (Burhe. B., 2023).
Bảng 1. C|c giai đoạn theo quy trình dạy học 6E (Burke B. N, 2014)

Giai đoạn

Mô tả

Gây hứng thú Mục tiêu của giai đoạn này là gây được sự chú ý và tạo hứng thú cho HS
(Engagement) tham gia vào bài học, đánh giá sơ bộ sự hiểu biết của HS.
Trong suốt giai đoạn, HS sẽ thiết lập nên mối liên kết giữa kiến thức cũ
và kiến thức mới, hình thành được một nền tảng có tổ chức cho các hoạt
động sắp tới. Mục đích là để khơi gợi sự tò mò của HS và khuyến khích
HS tự đặt câu hỏi cho chính mình (Bybee và cộng sự, 2006).
Khám phá
(Exploration)

Mục tiêu của giai đoạn này là tạo cho HS cơ hội tự xây dựng, liên kết
cho bản thân kiến thức ở mỗi chủ đề.
Với giai đoạn trên, thông qua các hoạt động, HS sẽ làm quen trực tiếp
với tài liệu và hiện tượng, từ đó khám phá các kiến thức tương ứng. Khi
tiến hành làm việc nhóm, HS giao tiếp và chia sẻ với nhau để tích lũy các
kinh nghiệm. GV đóng vai trị hướng dẫn, cung cấp tài liệu và hỗ trợ HS.
Thông qua việc việc tự thiết kế hay được hướng dẫn tìm tòi, HS đưa ra
các giả thuyết, tự kiểm tra các phán đoán rồi rút ra kết luận cho bản thân
HS (Bybee R. W. và cộng sự, 2006).

Mục tiêu của giai đoạn này là để HS giải thích và cải thiện những gì HS
Giải thích
(Explaination) đã học được và xác định ý nghĩa của nó.
Giải thích là giai đoạn mà người đọc bắt đầu sử dụng ngôn ngữ của bản


1138

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM
thân để diễn tả những gì mà họ đã lĩnh hội được. Đây cũng là giai đoạn
phù hợp để GV đưa ra khái niệm, quy trình mới. Với sự giải thích từ GV
có thể giúp HS hiểu sâu hơn về những gì HS đã học. Giải thích cũng là
giai đoạn giới thiệu khái niệm liên quan đến vấn đề hay định hướng lại
những quan niệm sai.
Sự giao tiếp giữa những người học với nhau, với người hướng dẫn
thường thông qua các câu hỏi và tương tác trong những hoạt động là rất
cần thiết.
Bằng cách lập kế hoạch theo định hướng STEM dựa vào quy trình 6E và
đưa ra những thiết kế hướng dẫn cơ bản, người học có thể nhận định

đúng về các vấn đề trong cuộc sống hằng ngày và suy ngẫm về giải pháp
và ứng dụng công nghệ (Chih-Chao Chung, Chien-Linag Lin, 2018).

Kĩ thuật hóa
(Engineering)

Mở rộng
(Elaboration)

Đánh giá
(Evaluation)

Mục tiêu của giai đoạn này là tạo cho HS cơ hội hiểu biết sâu hơn bằng
cách vận dụng các khái niệm đã tìm hiểu và kĩ năng của mình để áp dụng
vào cuộc sống thực tế của mình.
Giai đoạn trên là giai đoạn học tập mà HS có thể đưa ra các giải pháp
sáng tạo bằng cách sử dụng các thiết kế, mơ hình và các nguồn tài
nguyên khác làm cơ sở cho sự phát triển, xây dựng, cải tiến, đánh giá và
thiết kế lại các khái niệm đã tìm hiểu trước đó.
Với từng giai đoạn của quy trình 6E, STEM được kì vọng sẽ tăng cường
mọi hoạt động học tập tích hợp với các thành tố STEM để nâng cao năng
lực giải quyết vấn đề của HS (Dewi Susanti Kaniawati, Suryadi, 2016).
Mục tiêu của giai đoạn này là HS tự mở rộng, khám phá sâu hơn những
gì đã được học, chuyển từ khái niệm sang những vấn đề phức tạp hơn.
Mở rộng là giai đoạn mà người học chuyển sự hiểu biết tới những tình
huống mới và ứng dụng mới. HS hiểu và sử dụng được các khái niệm,
chuyển hóa những gì đã học áp dụng cho những vấn đề và tình huống
mới trong thực tế.
Mục tiêu của giai đoạn này là để HS và GV xác định được việc học và
hiểu đã diễn ra như thế nào, đạt được hiệu quả ra sao.

Chữ “E” trong Evaluate là chữ E mang tính đánh giá xuyên suốt quá
trình, cho phép GV và HS biết được người học đã hiểu được về các khái
niệm và kiến thức. Sự đánh giá và ước lượng là 2 q trình khơng tách
rời mà phải diễn ra đồng thời, liên tục trong suốt quá trình hướng dẫn.
Giai đoạn này cần sử dụng nhiều cơng cụ và hình thức đánh giá khác
nhau để đánh giá nhu cầu, nguyện vọng và mức độ thông hiểu của HS
đối với nội dung vừa thực hiện. Các cơng cụ hỗ trợ trong q trình định
lượng và đánh giá bao gồm: các phiếu đánh giá (GV đánh giá và HS tự
đánh giá lẫn nhau), sự quan sát của GV, câu hỏi và phỏng vấn HS, các
sản phẩm học tập theo chun đề hoặc dự án.
Ngồi ra, GV có thể phân tích các video bài giảng có thể sử dụng để
quan sát và nhận xét mức độ hứng thú của HS.


PHẦN 3. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

1139

Các hoạt động dạy học định hướng giáo dục STEM dựa vào quy trình 6E mang lại
hiệu quả cao về năng lực và phẩm chất cho người học. Dona Clen (2011) đã nghiên cứu và
sử dụng mơ hình 5E vào hoạt động dạy học định hướng STEM cho HS tiểu học, kết quả
cho thấy HS tăng khả năng sáng tạo. Nghiên cứu của Sevil Ceylan (2014) về thiết kế kế
hoạch bài học định hướng giáo dục STEM dựa vào mơ hình 5E và Li An (2019) khi vận
dụng mơ hình 6E trong hoạt động giáo dục STEM ở cấp trung học cũng cho thấy HS đã
nâng cao mức độ hiểu biết về khái niệm. Sau các hoạt động dự án về STEM dựa vào quy
trình 6E, người học có các phản hồi tích cực về kết quả học tập, kiến thức và năng lực
thực hiện dự án (Chung C. C. và cộng sự, 2018). Bên cạnh phát triển về năng lực, những
phẩm chất khoa học cũng được nuôi dưỡng và vun đắp. Thông qua hoạt động dạy học,
cảm xúc, thái độ và giá trị của HS được phát triển về các mặt khám phá khoa học, đổi mới
giáo dục ý thức (Wen-faYan và cộng sự, 2018).

3.2. Tổ chức dạy học theo định hướng STEM dựa trên mơ hình 6E
Giai đoạn 1 (Engagement): Gây hứng thú cho HS vào chủ đề
Ở giai đoạn này, GV tạo tình huống để gây cho HS có hứng thú, kết nối kinh nghiệm
đã có và xác định được các nhiệm vụ chính của chủ đề. Thơng qua tình huống hoặc tổ chức
các trò chơi nhỏ, HS tự đánh giá sơ bộ sự hiểu biết của mình về chủ đề. Sau đó tiến hành kết
nối các kiến thức và năng lực đã có của HS với các kiến thức, năng lực mới trong chủ đề
dạy học. Dựa vào đánh giá sơ bộ của HS, GV cần xác định những gì HS đã biết, cần biết và
mong muốn tìm hiểu. Điều này sẽ góp phần phát triển mục tiêu bài học. Ngồi ra, ở giai
đoạn này, GV cần mô tả các quá trình diễn ra trong chủ đề, giới thiệu các vật liệu, thiết bị và
thực hiện giám sát, hướng dẫn các bước cho HS. Kết quả của giai đoạn này sẽ tạo động lực
để HS tìm hiểu tri thức và thực hiện hiệu quả hoạt động ở các giai đoạn sau.
Giai đoạn 2 (Exploration): Khám phá, xây dựng kiến thức
Với giai đoạn 2, GV và HS cần thực hiện các hoạt động nhằm thiết lập những thông
tin, kinh nghiệm mà HS có thể sử dụng sau này để giải thích và thảo luận về các khái
niệm, quy trình hoặc kiến thức cụ thể. HS đóng vai trị chính trong việc khám phá và tự
xây dựng kiến thức theo khả năng của riêng mình. GV đóng vai trị hướng dẫn hoặc điều
hành, tổ chức hoạt động và cho phép HS có thời gian và cơ hội để tìm hiểu về đối tượng,
nội dung bài học dựa trên ý tưởng riêng của HS. Đối với giai đoạn này, GV nên sử dụng
những phương pháp, kỹ thuật dạy học tích cực để HS tăng cường các kĩ năng làm việc
nhóm, quan sát sự vật, hiện tượng, xác định các biến số và đặt câu hỏi.
Giai đoạn 3 (Explaination): Giải thích và định hướng kiến thức
Đây là giai đoạn mà HS tập trung sự chú ý vào giải thích sự hiểu của mình về các
khái niệm, quy trình liên quan theo ngơn ngữ bản thân và được GV hỗ trợ định hướng để
hoàn thiện. Căn cứ vào những giải thích của HS, GV sẽ điều chỉnh những khái niệm, kiến
thức chưa chính xác đồng thời giới thiệu các nội dung kiến thức liên quan phù hợp với khả
năng lĩnh hội của HS. GV cần hỗ trợ HS hiểu và trình bày được các khái niệm, quy trình
hoặc thơng tin kiến thức một cách ngắn gọn, rõ ràng và trực tiếp để HS vận dụng trong
giai đoạn tiếp theo. Bên cạnh các phương pháp giảng dạy thông thường, GV nên kết hợp
sử dụng các công cụ, thiết bị trực quan về công nghệ thông tin để định hướng thực hiện
sản phẩm ở giai đoạn sau.

1140

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM
Giai đoạn 4 (Engineering): Thực hành vận dụng

Đối với giai đoạn thực hành vận dụng, GV cần hỗ trợ HS thực hiện quy trình thiết kế
sản phẩm, giới thiệu các khái niệm liên quan đến quá trình thiết kế và tài liệu liên quan.
Khi gặp các tình huống có vấn đề trong việc thực hiện quy trình, GV và HS cần phải xác
định lại vấn đề và mơ hình hóa để dự đốn, sáng tạo trong việc thiết kế và xây dựng các
giải pháp.
Khi hoàn thành sản phẩm theo chủ đề, GV và HS sử dụng chính quy trình đã thiết kế
để kiểm tra theo các tiêu chí và giới hạn đã đưa ra trước đó. Đặt câu hỏi “sẽ như thế nào
nếu” vào các vấn đề gặp phải và kiểm soát chất lượng của sản phẩm đã thực hiện. Bên cạnh
đó, GV cần tiến hành đánh giá quá trình và đồng thời hướng dẫn HS sử dụng các phương
pháp kiểm tra đánh giá, khuyến khích HS ghi chép các ý tưởng và đổi mới sáng tạo.
Giai đoạn 5 (Elaboration): Phát triển kiến thức và vận dụng chuyên sâu
Ở giai đoạn 5, GV chỉ đưa ra gợi ý. HS sẽ áp dụng các kiến thức đã tích lũy, tiến
hành giải quyết các tình huống mở rộng trong thực tế hoặc thực hiện các hoạt động gắn
liền với nội dung đã học. Xuyên suốt giai đoạn này, HS cần được khuyến khích tham gia
thảo luận và trao đổi nội dung và kiến thức đã tiếp thu. Trong quá trình thảo luận, HS sẽ
trình bày và phản biện những ý kiến của bản thân về sản phẩm đã thực hiện ở giai đoạn 4.
Việc thảo luận sẽ giúp từng HS hoàn thiện những nội dung kiến thức bài học đồng thời mở
ra những vấn đề mới đòi hỏi HS vận dụng những kiến thức đã có để giải quyết. Hoạt động
nhóm là một phần cần thiết của giai đoạn này mà GV cần lưu ý. Thông qua hoạt động
nhóm sẽ tạo cơ hội để HS thể hiện cách hiểu của bản thân về nội dung học tập đồng thời
nhận được phàn hồi từ những người học khác có mức độ hiểu biết gần bằng nhau.
Giai đoạn 6 (Evaluation): Kiểm tra, đánh giá
Giáo viên cần sử dụng nhiều công cụ đánh giá khác nhau để đánh giá nhu cầu,

nguyện vọng và mức độ thông hiểu của HS đối với chủ đề vừa thực hiện. Các công cụ
đánh giá trên được cung cấp cho HS từ khi bắt đầu chủ đề, được thiết kế rõ ràng, rành
mạch và sử dụng hiệu quả. GV phải cung cấp thông tin và phản hồi về việc đánh giá cho
HS để HS thể hiện mức độ hiểu biết về chủ đề, tự đánh giả bản thân đã học được gì và cần
học những gì tiếp theo, xác định mục tiêu học tập.
Các hoạt động dạy học định hướng giáo dục STEM dựa vào quy trình 6E thường
được diễn ra trong các tiết học với nhiều nội dung khác nhau, do đó HS sẽ hoạt động theo
nhóm. Mỗi thành viên trong nhóm đều giữ một vai trị cố định và góp phần làm nên sự
hiệu quả của sản phẩm. Các thành viên trong nhóm có vai trò hỗ trợ, hướng dẫn và đánh
giá lẫn nhau cho hoạt động chung của nhóm để nâng cao trách nhiệm, tính tự giác của mỗi
thành viên. Thơng qua đánh giá thành viên nhóm, HS được nâng cao năng lực làm việc
nhóm và phát huy khả năng của bản thân trong cơng việc chung.
Hoạt động đánh giá thành viên nhóm sẽ diễn ra trong quá trình thực hiện hoạt động
dạy học và kết thúc sau khi hoàn thành chủ đề. Mỗi HS đánh giá các thành viên cịn lại
trong nhóm và bản thân dựa theo mẫu đã được nhận, tiến hành thu phiếu, chia lấy điểm
trung bình. GV thu lại kết quả và phiếu đánh giá, nhận xét đánh giá hiệu quả hoạt động


PHẦN 3. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

1141

nhóm, khả năng của từng thành viên trong nhóm, sau đó gửi trả kết quả và tiếp nhận ý
kiến, giải đáp thắc mắc cho học sinh.
Các công cụ đánh giá trên được cung bố cụ thể cho HS từ khi bắt đầu chủ đề, được
thiết kế rõ ràng, rành mạch và sử dụng hiệu quả. GV phải cung cấp thông tin và phản hồi
về việc đánh giá cho HS để HS thể hiện mức độ hiểu biết về chủ đề, tự đánh giả bản thân
đã học được gì và cần học những gì tiếp theo, xác định mục tiêu học tập.
3.3. Tổ chức dạy học chủ đề “Dung dịch enzyme từ rác thải hữu cơ (Garbage
Enzyme - GE)”, phần Sinh học Vi sinh vật và Virus theo mơ hình 6E

Dung dịch enzyme từ rác thải hữu cơ (Garbage Enzyme - GE) là một loại dung dịch
đa năng được tạo ra bằng cách sử dụng VSV để lên men các chất hữu cơ. GE có rất nhiều
ứng dụng trong thực tiễn như: làm phân bón cho các loại cây, làm sạch rau quả, cải tạo
đất, vệ sinh nhà cửa,… Ngoài các tác dụng thực tế trong gia đình, việc sản xuất GE tại nhà
sẽ giảm thiểu được lượng rác thải hữu cơ hằng ngày của mỗi gia đình, góp phần làm
đường ống nước của thành phố được thơng tắc, tránh tồn đọng các rác thải có thể tái sử
dụng. Bên cạnh đó, sản xuất GE rất dễ thực hiện và là xu hướng sống xanh tích cực ở mỗi
hộ gia đình, từ đó bảo vệ mơi trường tốt hơn.
I. Mục tiêu
- Năng lực sinh học (Bộ GD&ĐT, 2018b).
+ Nêu được khái niệm VSV, các nhóm VSV và đặc điểm.
+ Phân tích được vai trị của vi sinh vật trong đời sống con người và trong tự nhiên.
+ Trình bày được quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật.
+ Trình bày được ứng dụng của vi sinh vật trong thực tiễn.
+ Thiết kế được quy trình sản xuất GE.
+ Sản xuất được GE để đánh giá kết quả và tính hiệu quả của quy trình.
+ Giải thích được cơ sở khoa học của các bước thực hiện trong quy trình sản xuất GE.
+ Phân chia nhiệm vụ cụ thể, đầy đủ, công bằng giữa các thành viên trong nhóm
trong q trình thực hiện.
+ Sử dụng được một số ứng dụng công nghệ thông tin để xây dựng video tuyên
truyền sản xuất và sử dụng GE tại gia.
+ Tìm kiếm, chọn lọc các thơng tin phù hợp, chính xác về sản xuất GE tại gia.
+ Phát hiện và đề xuất được các giải pháp khi phát sinh vấn đề trong quá trình thiết
kế và thực nghiệm quy trình sản xuất GE tại gia.
- Về phẩm chất: Củng cố ý thức bảo vệ môi trường, tìm tịi và vận dụng các kiến
thức liên mơn để sử dụng rác thải hữu cơ sản xuất GE.
II. Tiến trình dạy học
- Chuỗi hoạt động học theo mơ hình 6E.

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

1142
Giai đoạn

Hoạt động của HS
1. HS tìm hiểu về thực trạng ơ nhiễm mơi trường do sự
gia tăng số lượng rác thải.
2. HS đề xuất các biện pháp giảm thiểu lượng rác thải
hằng ngày tại nhà thân thiện với môi trường.
3. HS được quan sát và dự đốn về ngun liệu, thành
phần, cơng dụng của dung dịch GE mẫu.

Thời gian
Tiết 1

Khám phá
(Exploration)

4. HS tìm hiểu về phân loại và ứng dụng của VSV trong
cuộc sống.
5. HS tìm hiểu về quá trình tổng hợp và phân giải các
chất hữu cơ của VSV.

Tiết 1 +
Tiết 2

Định hướng
(Explaination)

6. HS giải thích cơ sở khoa học của dung dịch GE có bản
chất là q trình phân giải các chất hữu cơ của VSV (q
trình lên men chính – phụ).
7. HS đề xuất quy trình sản xuất dung dịch GE tại nhà.

Tiết 2

Kỹ thuật hóa
(Engineering)

8. HS xác định các nguyên liệu của dung dịch GE.
9. HS thực hiện dung dịch GE dựa trên quy trình đã đề xuất.
10. HS sử dụng dung dịch GE đã thực hiện và đánh giá
hiệu quả.

Tiết 2 +
Thực hành
tại nhà

Mở rộng
(Elaboration)

11. HS đề xuất các mô hình ứng dụng VSV.

Tiết 3

Đánh giá
(Evaluation)

12. HS trình bày sản phẩm đã thực hiện và trao đổi giữa

các nhóm.
13. HS đánh giá hiệu quả hoạt động của chủ đề.

Tiết 3

Gây hứng thú,
đặt nhiệm vụ
(Engagement)

Tiến trình tổ chức dạy học theo định hướng STEM

Hoạt động

Hoạt động 1
Xác định vấn
đề
15 phút

Tiến trình dạy học

GV cho HS thảo luận, đặt vấn đề về thực trạng ô nhiễm môi trường do
rác thải.
HS đề xuất một số biện pháp để giảm thiểu lượng rác thải thải ra hằng
ngày ở các hộ gia đình thân thiện với mơi trường, dễ sử dụng và ít gây
tốn kém.
GV giới thiệu cho HS về dung dịch rác thải hữu cơ - Garbage Enzyme.
HS nhận xét về dung dịch: màu sắc, mùi. HS đưa ra dự đoán về nguyên
liệu, tác nhận tạo thành và ứng dụng của dung dịch GE.
GV chia nhóm và giao nhiệm vụ cụ thể cho từng nhóm HS.

PHẦN 3. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM
Hoạt động 2
Nghiên cứu
kiến thức nền
và đề xuất giải
pháp
45 phút

1143

HS hình thành năng lực sinh học về khái niệm, phân loại và ứng dụng
VSV thông qua làm việc nhóm theo kĩ thuật khăn trải bàn.
Qua đó, tìm hiểu được tác nhân chính tạo thành dung dịch GE là do
VSV.
HS hình thành năng lực sinh học về q trình tổng các chất ở VSV
thơng qua sơ đồ chuyển hóa.
HS hình thành năng lực sinh học về q trình phân giải các chất của
VSV thơng qua kĩ thuật mảnh ghép.
Từ quá trình phân giải các chất, HS trình bày được một số ứng dụng
giúp giảm thiểu ơ nhiễm môi trường tương ứng.

Hoạt động 3
Lựa chọn giải
pháp
30 phút

GV liên hệ về cơ sở khoa học của quá trình sản xuất dung dịch GE. HS
phân tích q trình hình thành dung dịch GE qua các giai đoạn cho thấy
sự tác động của VSV đến các nguyên liệu hữu cơ ban đầu.

HS nhấn mạnh quá trình sản xuất dung dịch GE là quá trình lên men rác
thải hữu cơ trong điều kiện thiếu oxy dưới tác nhân VSV.
HS xác định các giai đoạn lên men trong quá trình sản xuất GE và đặc
điểm của từng giai đoạn tương ứng với nguyên liệu sản xuất GE.
HS hình thành tư duy thiết kế quy trình sản xuất dung dịch GE tại nhà
dưới sự hướng dẫn của GV. Từ đó, xác định vật liệu và nguyên liệu cần
thiết cho quá trình sản xuất.

Hoạt động 4
Chế tạo, thử
nghiệm
2 tuần

HS thực hành nhóm thực hiện sản xuất dung dịch GE tại nhà dựa trên
quy trình đã thiết kế, theo dõi quá trình lên men để kịp thời phản ứng xử
lí các vấn đề phát sinh.
HS báo cáo tiến độ thực hiện sản phẩm trên Google Classroom hằng
tuần.
GV đánh giá, kiểm tra tiến độ thực hiện của HS.

Hoạt động 5
Chia sẻ, thảo
luận và điều
chỉnh

HS báo cáo chủ đề dung dịch GE theo nhóm, thảo luận và đánh giá mức
độ hiệu quả của dung dịch GE khi sử dụng tại nhà.
HS trình bày một số lưu ý khi sử dụng dung dịch GE.
HS đánh giá hiệu quả chủ đề học tập.

45 phút
Phiếu tiêu chí đánh giá dung dịch GE.
Nội dung
Nguyên liệu

Tiêu chí đánh giá
Sử dụng các nguyên liệu là các chất thải hữu cơ trong gia
đình.

Điểm
2


1144

Mùi của dung dịch
Màu của dung dịch
Bình đựng dung
dịch

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

Dung dịch có mùi chua nhẹ của các loại hoa quả sử dụng
làm nguyên liệu, không hôi.
Dung dịch có màu đục, hơi đậm và khơng hóa đen.
Bình đựng dung dịch khơng bị phồng hay nén q nhiều
khí.
Có trang trí, dấu hiệu nhận biết của nhóm thực hiện trên
bình đựng dung dịch GE.

3
2
3

Hình 1. Một số sản phẩm Garbage enzyme của học sinh Trường THPT Nguyễn Chí Thanh,
quận T}n Bình, TP. Hồ Chí Minh

4. KẾT LUẬN

Bài viết trên đã trình bày cơ sở vận dụng quy trình 6E thiết kế hoạt động dạy học
định hướng giáo dục STEM. Dựa vào các giai đoạn của quy trình 6E, GV thiết kế chuỗi
hoạt động dạy học theo định hướng STEM, gồm 5 hoạt động: (1) Xác định vấn đề; (2)
Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp; (3) Lựa chọn giải pháp; (4) Chế tạo mẫu
thử nghiệm; (5) Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh. Thông qua các giai đoạn của hoạt động dạy
học, HS chủ động khám phá, thực hành, vận dụng vào thực tiễn, qua đó hình thành, phát
triển năng lực và phẩm chất.
Qua ví dụ tổ chức dạy học chủ đề “Dung dịch enzyme từ rác thải hữu cơ (Garbage
Enzyme - GE)”, phần Sinh học Vi sinh vật và Virus theo mơ hình 6E, có thể thấy, việc
vận dụng quy trình 6E để thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học định hướng STEM thích
hợp áp dụng tại các trường THPT, nâng cao hiệu quả học tập, tính khả thi cao, góp phần
thực hiện mục tiêu của Chương trình Giáo dục phổ thơng 2018.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Becker K., Park K., 2011. "Effects of integrative approaches among science, technology,
engineering, and mathematics (STEM) subjects on students' learning: A preliminary
meta-analysis", Journal of STEM Education: Innovations and Research, 12 (5-6), pp.
23-37.
Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018a. Chương trình giáo dục phổ thơng - Chương trình tổng
thể, 30.

PHẦN 3. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

1145

Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2018b. Chương trình Giáo dục phổ thơng mơn Sinh học.
Burhe.B. 6E Learning by Design Model. 2013. Maximize Informed Design and Inquiry In
The Intergrative STEM Classroom. ITEEA.
Burke B. N. 2014. "The iteea 6E learning by design (TM) model maximizing informed
design and inquiry in the integrative STEM classroom.", Technology and Engineering
Teacher, 73 (6), pp. 14-19.
Bybee R. W., Fuchs B., 2006. "Preparing the 21st century workforce: A new reform in
science", Journal of Research in Science Teaching, 43 (4), pp. 349-352.
Bybee R. W., Taylor J. A., Gardner A., Van Scotter P., Powell J. C., Westbrook A., et al.,
2006. The BSCS 5E instructional model: Origins and effectiveness. Colorado Springs,
Co: BSCS (5).
Ceylan, S. 2014. Improving A Sample Lesson Plan. For Secondary Within the STEM
Education (By Model 5E). Journal: Science Direct.
Chih-Chao Chung, Chien-Linag Lin, 2018. "Research on Development of STEAM - 6E
Project Course", 1st International Cognitive Cities Conference (IC3), pp. 119 - 122.
Chickering A., Experience and Learning: An Introduction to Experiential Learning. New
Rochelle, NY: Change Magazine Press.
Chung C. C., Lin C. L., Lou S. J., 2018. Analysis of the learning effectiveness of the
STEAM-6E special course - A case study about the creative design of IoT assistant
devices for the elderly.
Clen, D. 2011. 5 E Model Use For elementary STEM Education. Maryland: Maryland
Departement Education.
Crippen K. J., Archambault L., 2012. "Scaffolded inquiry-based instruction with
technology: A signature pedagogy for STEM education", Computers in the Schools,
29 pp. 157-173.
Christensen R., Knezek G., 2017. "Relationship of middle school student STEM interest to

career intent", Journal of Education in Science Environment and Health, 3 (1), pp. 113.
Cronbach L. J., Snow R. E., 1977. Aptitudes and instructional methods: A handbook for
research on interactions. Irvington.
Dewi Susanti Kaniawati, Suryadi, 2016. "Intergration of STEM Education in Learning
Cycle 6E To Improve Problem Solving Skills on Direct Current Electricity,
International Conference on Mathematics, Science, and Education 2016 (ICMSE
2016), pp. M-107 - M-109.
E. J Hom. What is STEM., 2014; Available from: />Fazelian, P., Soraghi, S, 2010. The effect of 5E instructional design model on learning
and retention of sciences for middle class students. Procedia-Social and Behavioral
Sciences, 140-143.


1146

BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

Hoachlander G., 2008. " Bringing industry to the classroom", Educational Leadership, 65
(8), pp. 22-27.
Itin C. M., 1999. "Reasserting the philosophy of experiential education as a vehicle for
change in the 21st century", Journal of Experiential Education, 22 (2), pp. 91-98.
Johnson C. C., Peters-Burton E. E., Moore T. J., 2016. STEM road map: A framework for
integrated STEM education. New York: Routledge.
Klahr D., Nigam M., 2004. "The equivalence of learning paths in early science instruction:
Effects of direct instruction and discovery learning", Psychological science, 15 (10),
pp. 661-667.
Lê Hải Mỹ Ngân, Nguyễn Thị Minh Thảo, 2020. Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM
hệ thống cấp nước tự động đơn giản theo quy trình dạy học 6E Chương trình Trung
học cơ sở. Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm TP. Hồ Chí Minh, 02 (17),
254-269.
Li An, Jin - Wen Yang, 2019. "Research on the Teaching Design and Experiment in

Physics Education at a Junior High School Based on STEAM Education and 6E
Learning Process", 3rd International Conference on Education, Economics and
Management Research (ICEEMR 2019), pp. 596-604.
Moomaw S., 2013. Teaching STEM in the early years: Activities forintegrating science,
technology, engineering, and mathematics. St. Paul, MN: Redleaf Press.
Musheno, B. V., Lawson, A. E, 1999. Effects of learning cycle and traditional text on
comprehension of science concepts by students at differing reasoning levels. Journal
of research in science teaching, 36 (1), 23-37.
Pigdon K., Wooley M., 1992. The Big picture: Integrating children's learning. Eleanor
Curtain Publishing.
Steffe L. P., Gale J. E., 1995. Constructivism in education. Lawrence Erlbaum Hillsdale.
Sweller J., 2003 "Evolution of human cognitive architecture", Psychology of learning and
motivation, 43 pp. 216-266.
Talley T., 2016. The STEM coaching handbook: Working with teachers to improve
instruction. New York: Routledge.
Tawfik A., Trueman R., 2015. "Effects of case libraries in supporting a problembased
learning STEM course", Journal of Educational Technology Systems, 44 (1), pp. 2-5.
Tsupros N., Kohler R., Hallinen J., 2009. STEMeducation: A project to identify the
missing components. Intermediate Unit 1 and Carnegie Mellon, Pennsylvania.
Vasquez J. A., Sneider C., Comer M., STEM lesson essentials, grades 3-8: Integrating
science, Technology, Engineering, and Mathematics. Portsmouth: Heinemann.
Wen-faYan, Jin Lu, Pujun Jin. 2018. STEAM activity design based on 6E design learning
model-Take bronze artifacts rust removal as an example[J]. Chemistry teaching. Issue
11: 61-65. (In Chinese).
Wilder, Melinda; Shuttleworth, Phyllis, 2005. Cell inquiry: A 5E learning cycle lesson.
Science Activities: Classroom Projects and Curriculum Ideas, v41 n4 p37-43.


PHẦN 3. NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM

1147

ORGANIZING STEM EDUCATION IN TEACHING MICROBIOLOGICAL
AND VIRUS (10TH BIOLOGY) BASED ON THE 6E LEARNING MODEL
Pham Dinh Van1,*, Duong Thi Quynh Anh2, Le Thai Minh Long3
Abstract. Biology is a subject associated with many practical problems in life,
requiring learners to have high analytical and application skills. The 6E teaching
model is a model that requires the creativity and flexibility of the teacher to turn
it into a tool to support learners to absorb and improve their learning efficiency
actively and creatively. applied in real life. The 6E model consists of 6 stages:
Inspire – Explore – Orient – Practice – Consolidate, Expand – Evaluate. In this
article, the author focuses on applying the 6E model to propose the process of
designing STEM-oriented teaching activities. Based on the steps to organize
STEM-oriented teaching based on the proposed 6E model, the article has
specified by example the organization of teaching on the topic "Enzymatic
solution from organic waste (Garbage Enzyme - GE)", section Microbial and Viral
Biology, Biology 10.
Keywords: 6E model, STEM education, Biology, teaching activities.

1

Ho Chi Minh City University of Education
Wellspring International Bilingual School
3
University of Social Science and Humanities, Vietnam National University Ho Chi Minh City
*
Email:
2