SÁNG KIẾN áp dụng giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HÀ TĨNH

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ÁP DỤNG GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ
“ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH
CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT” (SINH HỌC 10 – CƠ BẢN) ĐỂ
PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CỦA HỌC SINH

Hà Tĩnh, 2019


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
TT
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.

Chữ viết tắt

Chữ đầy đủ

CNTT

Công nghệ thông tin

ĐC

Đối chứng

GDPT

Giáo dục phổ thông

GV

Giáo viên

HS

Học sinh

NXB

Nhà xuất bản

SL

Số lượng

STEM

Science, Technology, Engineering, Mathematics

TN

Thực nghiệm

i


MỤC LỤC
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
MỤC LỤC

i

ii

PHẦN I. MỞ ĐẦU 1
1. Lí do chọn đề tài.....................................................................................................1
2. Đối tượng nghiên cứu.............................................................................................2
3. Phạm vi nghiên cứu................................................................................................2
4. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu..........................................................................2
4.1. Mục đích nghiên cứu.......................................................................................2
4.2. Nhiệm vụ nghiên cứu......................................................................................2
5. Giả thiết khoa học của đề tài...................................................................................2
6. Phương pháp nghiên cứu........................................................................................3
6.1. Nghiên cứu lí thuyết.........................................................................................3
6.2. Nghiên cứu thực tiễn........................................................................................3
7. Đóng góp mới của đề tài.........................................................................................3
PHẦN II. NỘI DUNG

4

1. Cơ sở lý luận..........................................................................................................4
1.1. Một số khái niệm..............................................................................................4
1.2. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM.................................................................4
1.3. Quy trình xây dựng bài học STEM..................................................................5
1.4. Kĩ thuật và tiến trình tổ chức các hoạt động trong bài học STEM....................6
1.5. Dạy học Sinh học theo định hướng phát triển năng lực học sinh.....................7
1.6. Định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh...........................8
2. Cơ sở thực tiễn.......................................................................................................8
2.1. Những khó khăn khi dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá
trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10)................................................................8
2.2. Thực trạng của việc dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá
trình chuyển hoá vật chất” hiện nay........................................................................9
2.3. Thực tế áp dụng giáo dục STEM trong dạy học hiện nay...............................10
3. Dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất”
theo giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh...............................................11
3.1. Xây dựng nội dung học tập chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá
trình chuyển hoá vật chất” theo định hướng giáo dục STEM................................11
3.2. Các hoạt động và nhiệm vụ học tập của học sinh...........................................11
3.3. Thiết kế giáo án tổ chức dạy học....................................................................12
ii


4. Thực nghiệm sư phạm..........................................................................................19
4.1. Mục đích thực nghiệm....................................................................................19
4.2. Kế hoạch thực nghiệm....................................................................................19
4.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm........................................................................20
PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 21
1. Kết luận................................................................................................................21
2. Kiến nghị..............................................................................................................21
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...............................................................................................

PHỤ LỤC ........................................................................................................................

iii


PHẦN I. MỞ ĐẦU
1. Lí do chọn đề tài
Ngành Giáo dục đang triển khai, thực hiện Nghị quyết số 29/NQ-TW về đổi
mới căn bản và toàn diện giáo dục và đào tạo và đã có được những kết quả nhất định.
Trong đó, vấn đề quan trọng được thực hiện là chuyển quá trình giáo dục từ xu hướng
truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục chú trọng về hình thành, phát triển năng lực,
phẩm chất của người học.
Thực hiện Nghị quyết số 88/2014/QH13 về đổi mới chương trình, sách giáo
khoa GDPT, góp phần đổi mới căn bản, toàn diện GD&ĐT, Chính phủ đã phê duyệt
Đề án đổi mới chương trình, sách giáo khoa GDPT. Chương trình GDPT mới được xây
dựng theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực của HS; tạo môi trường học
tập và rèn luyện giúp HS trở thành người học tích cực, làm chủ kiến thức phổ thông,
biết vận dụng hiệu quả kiến thức, kĩ năng đã học vào đời sống và tự học suốt đời; có
những phẩm chất tốt đẹp và năng lực cần thiết để trở thành người công dân trong thời
đại toàn cầu hoá và cách mạng công nghiệp mới.
STEM là một phương thức giáo dục để chuyển tải chương trình giáo dục, giúp
cho người học có thể tự chiếm lĩnh tri thức và biết vận dụng kiến thức đó vào giải
quyết các vấn đề trong thực tiễn. STEM trong các nhà trường là phương thức giáo dục
giúp chuyển tải chương trình phổ thông quốc gia một cách tích cực hiệu quả nhất, đáp
ứng yêu cầu phát triển phẩm chất và năng lực của HS trong giai đoạn hiện nay.
Những kiến thức về enzim khá trừu tượng, có nhiều thuật ngữ chuyên môn; nội
dung thực hành đơn giản, thường được sử dụng để củng cố kiến thức mà chưa tạo điều
kiện để HS khám phá kiến thức mới. Vì vậy, các em sẽ dễ rơi vào tình trạng học thuộc
lòng, ghi nhớ một cách máy móc, không có hứng thú với kiến thức môn học.
Trong chương trình GDPT mới của môn Sinh học, nội dung kiến thức về enzim

được xây dựng thành chuyên đề: Công nghệ enzim và ứng dụng. Vì thế, việc xây dựng
kiến thức bài 14 và 15 (Sinh học 10 – Cơ bản) thành một chủ đề và tổ chức dạy học
theo định hướng giáo dục STEM sẽ giúp GV tiếp cận chương trình và phương pháp tổ
chức dạy học mới, đồng thời giúp HS dễ tiếp cận và khắc sâu kiến thức, chủ động,
sáng tạo trong quá trình học tập. Con đường để các em có được kiến thức cũng đồng
nghĩa với việc các em đã có những năng lực cần thiết để bước vào cuộc sống.

1


Từ các lý do trên, tôi chọn đề tài “Áp dụng giáo dục STEM trong dạy học chủ
đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10
– Cơ bản) để phát triển năng lực của học sinh” nhằm mục đích góp phần thiết thực
vào việc đổi mới phương pháp, hình thức dạy học hiện nay, nâng cao hiệu quả dạy và
học môn Sinh học trong trường phổ thông, hình thành và phát triển cho HS các năng
lực cần thiết trong quá trình học tập và thực tiễn đời sống.
2. Đối tượng nghiên cứu
- Vấn đề khai thác có hiệu quả giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim và
vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” để phát triển năng lực của HS.
- Tiến hành ở khối lớp 10 trường THPT tại đơn vị.
3. Phạm vi nghiên cứu
Đề tài chỉ nghiên cứu áp dụng giáo dục STEM để tổ chức dạy học có hiệu quả
chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10)
để phát triển năng lực của HS.
4. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu
4.1. Mục đích nghiên cứu
- Trên cơ sở nghiên cứu lý luận và thực trạng dạy học Sinh học 10, đề xuất quy
trình áp dụng giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong
quá trình chuyển hoá vật chất”. Từ đó, phát triển các năng lực cho HS.
- Góp phần đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy học ở cấp THPT, đáp

ứng yêu cầu đổi mới giáo dục theo định hướng phát triển năng lực người học, lấy HS
làm trung tâm đặt ra trong bối cảnh hiện nay.
4.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu cấu trúc nội dung chương III: chuyển hóa vật chất và năng lượng
trong tế bào; Hệ thống hóa kiến thức bài 14 và 15 chương III, phần II, Sinh học 10.
- Nghiên cứu những vấn đề cơ bản về giáo dục STEM, dạy học Sinh học theo
hướng phát triển năng lực HS.
- Thiết kế và áp dụng quy trình giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim và
vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” để phát triển năng lực của HS.
- Thực nghiệm sư phạm.
5. Giả thiết khoa học của đề tài
2


Nếu áp dụng giáo dục STEM trong tổ chức dạy học chủ đề “Enzim và vai trò
của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” thì sẽ phát triển các năng lực cho HS
lớp 10 THPT, giúp GV nâng cao năng lực tổ chức dạy học.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Nghiên cứu lí thuyết
Sử dụng phương pháp phân tích, tổng hợp, khái quát hóa để tập hợp, phân tích
các tài liệu về các vấn đề thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài. Nghiên cứu những chủ
chương chính sách của Nhà nước, của ngành Giáo dục; các luận án, luận văn và các
bài báo có liên quan đến đề tài.
6.2. Nghiên cứu thực tiễn
Các phương pháp điều tra, phương pháp quan sát sư phạm, phương pháp TN
được sử dụng để điều tra về thực trạng dạy học môn Sinh học theo định hướng giáo
dục STEM, những hiểu biết của GV về giáo dục STEM. Xác định nhiệm vụ và xây
dựng nội dung, tiến hành các hoạt động TN.
7. Đóng góp mới của đề tài
- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận và thực tiễn của sự đổi mới phương pháp

dạy học theo hướng thiết kế quy trình giáo dục STEM.
- Thiết kế quy trình giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của
enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10) làm tài liệu tham khảo cho
GV các trường THPT.
- Góp phần đổi mới dạy học môn Sinh học phổ thông theo định hướng phát
triển năng lực của HS.

3


PHẦN II. NỘI DUNG
1. Cơ sở lý luận
1.1. Một số khái niệm
1.1.1. STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công
nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Thuật ngữ này lần đầu tiên
được giới thiệu bởi Quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001.
1.1.2. Giáo dục STEM
Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được hiểu và triển khai theo
những cách khác nhau:
- Các nhà quản lý đề xuất các chính sách để thúc đẩy giáo dục STEM, quan tâm
việc chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu của sự phát triển khoa học, công nghệ.
- Người làm chương trình quán triệt giáo dục STEM theo cách quan tâm tới
nâng cao vai trò, vị trí, sự phối hợp giữa các môn học có liên quan trong chương trình.
- GV thực hiện giáo dục STEM thông qua hoạt động dạy học để kết nối kiến
thức học đường với thế giới thực, giải quyết các vấn đề thực tiễn, để nâng cao hứng
thú, để hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất cho HS.
Khi đề cập tới STEM, giáo dục STEM, cần nhận thức theo hai cách hiểu sau
đây:
Một là, tư tưởng (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo

dục toàn diện, thúc đẩy giáo dục 4 lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán với
mục tiêu định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của
các ngành nghề liên quan, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế.
Hai là, phương pháp tiếp cận liên môn trong dạy học với mục tiêu: Nâng cao
hứng thú học tập các môn học; Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề
thực tiễn; Kết nối trường học và cộng đồng; Định hướng hành động, trải nghiệm trong
học tập; Hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất người học.
1.2. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM
Theo đánh giá của Bộ GD&ĐT thì việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ
thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới GDPT. Cụ thể là:
- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Khi triển khai giáo dục STEM, bên cạnh các

4


môn học như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật thì tất cả các phương
diện về đội ngũ GV, chương trình, cơ sở vật chất cũng sẽ được quan tâm, đầu tư.
- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáo
dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực
tiễn, HS được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống,
nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của HS.
- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS: Khi triển khai các dự án
học tập STEM, HS hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học;
được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các hoạt động nêu trên
góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho HS.
- Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục
STEM, cơ sở GDPT thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp tại địa phương
nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất. Bên cạnh đó, giáo dục STEM
phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương.
- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức, thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường

phổ thông, HS sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù
hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM.
1.3. Quy trình xây dựng bài học STEM
Bài học STEM được xây dựng theo quy trình gồm các bước như sau:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học. Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương
trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên;
quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn... để lựa
chọn chủ đề của bài học.
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết. Xác định vấn đề để giao cho HS thực
hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, HS phải học được những kiến thức, kĩ năng cần
dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ
năng đã biết để xây dựng bài học.
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề. Phải xác
định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề
xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm.
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học. Hoạt động dạy học được
5


thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực. Các hoạt động học tập
được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm mà HS phải hoàn thành.
1.4. Kĩ thuật và tiến trình tổ chức các hoạt động trong bài học STEM
Hoạt động 1. Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề: HS tìm hiểu, thu thập thông
tin, để từ đó có hiểu biết về một tình huống thực tiễn; xác định được vấn đề cần giải
quyết hoặc đòi hỏi của thực tiễn theo nhiệm vụ được giao; xác định rõ tiêu chí của sản
phẩm phải hoàn thành. Gồm các bước:
- Chuyển giao nhiệm vụ: GV thực hiện chuyển giao nhiệm vụ ban đầu cho HS.
Nhiệm vụ phải đảm bảo tính vừa sức để lôi cuốn được HS tham gia thực hiện.
- HS tìm tòi, nghiên cứu: HS tìm hiểu quy trình/thiết bị được giao để thu thập
thông tin, xác định vấn đề cần giải quyết và kiến thức liên quan để giải quyết vấn đề.

- Báo cáo và thảo luận: Căn cứ vào kết quả hoạt động tìm tòi, nghiên cứu của
HS, GV tổ chức cho các nhóm HS báo cáo, thảo luận, xác định vấn đề cần giải quyết.
- Nhận xét, đánh giá: GV đánh giá, nhận xét, giúp HS nêu được các câu hỏi/vấn
đề cần tiếp tục giải quyết, xác định được các tiêu chí cho giải pháp cần thực hiện để
giải quyết vấn đề đặt ra. Từ đó định hướng cho hoạt động tiếp theo của HS.
Hoạt động 2. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền: Hoạt động này trang bị cho
HS kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình GDPT. Gồm các bước:
- Học kiến thức mới: HS nghiên cứu SGK, tài liệu, làm thực hành, thí nghiệm
để chiếm lĩnh kiến thức và rèn luyện kĩ năng theo yêu cầu của chương trình để xây
dựng và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề đặt ra.
- Giải thích về quy trình: Vận dụng kiến thức mới vừa học và các kiến thức đã
biết từ trước, HS cố gắng giải thích về quy trình được tìm hiểu. Qua đó xác định được
những vấn đề cần tiếp tục hoàn thiện theo yêu cầu của nhiệm vụ học tập.
- Báo cáo, thảo luận: GV tổ chức HS trình bày kiến thức mới đã tìm hiểu và vận
dụng chúng để giải thích những kết quả đã tìm tòi, khám phá được trong Hoạt động 1.
- Nhận xét, đánh giá: Căn cứ vào kết quả của HS, GV nhận xét, đánh giá, "chốt"
kiến thức, kĩ năng để HS ghi nhận và sử dụng; làm rõ hơn vấn đề cần giải quyết; xác
định rõ tiêu chí của sản phẩm ứng dụng mà HS phải hoàn thành trong Hoạt động 3.
Hoạt động 3. Hoạt động giải quyết vấn đề: GV dự kiến các giải pháp giải quyết
vấn đề; phương án thí nghiệm để việc định hướng HS thực hiện có hiệu quả. Sau đó,
6


GV tổ chức cho HS trao đổi, thảo luận để lựa chọn hướng đi phù hợp. Gồm các bước:
- Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề: HS thảo luận để đề xuất các ý tưởng khác
nhau, sau đó thống nhất lựa chọn giải pháp khả thi nhất để giải quyết vấn đề.
- Thử nghiệm giải pháp: HS lựa chọn dụng cụ thí nghiệm và tiến hành thí
nghiệm theo phương án đã thiết kế; phân tích số liệu thí nghiệm; rút ra kết luận.
- Báo cáo và thảo luận: GV tổ chức các nhóm HS báo cáo kết quả và thảo luận.
- Nhận xét, đánh giá: Trên cơ sở sản phẩm học tập của HS, GV nhận xét, đánh

giá; HS ghi nhận các kết quả và tiếp tục chỉnh sửa, bổ sung, hoàn thiện sản phẩm.
1.5. Dạy học Sinh học theo định hướng phát triển năng lực học sinh
Năng lực có thể được hiểu là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm,
kĩ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong các
tình huống đa dạng của cuộc sống.
Dạy học theo định hướng phát triển năng lực là dạy học định hướng kết quả đầu
ra. Trong đó không quy định những nội dung chi tiết mà quy định kết quả đầu ra của
quá trình dạy học. Kết quả đầu ra cuối cùng của quá trình dạy học là HS vận dụng
được kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết những vấn đề trong thực tiễn cuộc sống.
Chương trình môn Sinh học góp phần hình thành và phát triển cho HS các năng
lực chung (tự chủ và tự học; giao tiếp và hợp tác; giải quyết vấn đề và sáng tạo) và các
năng lực đặc thù của bộ môn như:
- Năng lực tìm hiểu thế giới sống: Tìm tòi, khám phá các hiện tượng trong tự
nhiên, đời sống liên quan đến sinh học. Bao gồm: đề xuất và đặt câu hỏi cho vấn đề
tìm tòi, khám phá; xây dựng giả thuyết; lập kế hoạch; thực hiện kế hoạch; trình bày
báo cáo và thảo luận; đề xuất các biện pháp giải quyết vấn đề.
- Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng: Giải thích những hiện tượng thường
gặp trong tự nhiên và đời sống hàng ngày liên quan đến sinh học; giải thích, bước đầu
nhận định, phản biện một số ứng dụng tiến bộ sinh học nổi bật trong đời sống.
Như vậy, khi tổ chức dạy học từng chủ đề nội dung môn Sinh học, GV dựa vào
yêu cầu cần đạt để thiết kế một chuỗi các tình huống yêu cầu HS giải quyết để bộc lộ
năng lực vì HS phải sử dụng tích hợp các kiến thức, kĩ năng khác nhau theo các phạm
vi khác nhau. Ngoài ra, trong dạy học cần sử dụng các phương pháp dạy học tích cực
như dự án, trải nghiệm, thực hành, STEM nhằm phát triển năng lực người học.
7


1.6. Định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh
Giáo dục STEM đặt HS trước những vấn đề thực tiễn với những kiến thức, công
nghệ hiện có, đòi hỏi HS phải tìm tòi, vận dụng kiến thức để đưa ra các giải pháp

chiếm lĩnh kiến thức mới. Phương pháp học ấy còn giúp kết nối giữa trường học, cộng
đồng để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM:
- Năng lực nhận thức khoa học: khi được trang bị những kiến thức về các khái
niệm, các định luật và các cơ sở lý thuyết của khoa học, HS có khả năng liên kết các
kiến thức này để thực hành, sử dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề trong thực tế.
- Năng lực vận dụng công nghệ: HS có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và
truy cập được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đến
những hệ thống phức tạp như mạng internet, robot...
- Năng lực áp dụng kỹ thuật: HS có khả năng phân tích, tổng hợp và kết hợp để
biết cách làm thế nào để cân bằng các yếu tố liên quan để có được một giải pháp tốt
nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình. Ngoài ra HS còn có khả năng nhìn nhận ra
nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật.
- Năng lực tri thức toán học: Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của
toán học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. HS sẽ có khả năng áp dụng các khái
niệm và kĩ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày.
Trong thời đại Cách mạng công nghiệp 4.0, đòi hỏi con người phải có đủ năng
lực để thích ứng, đó là: năng lực tự chủ và tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng
lực giải quyết vấn đề và sáng tạo; năng lực ngôn ngữ, tính toán, tìm hiểu tự nhiên và
xã hội, công nghệ, tin học, thẩm mĩ. Đây cũng chính là những năng lực cần hình thành
và phát triển cho HS và đã được mô tả trong chương trình GDPT mới.
2. Cơ sở thực tiễn
2.1. Những khó khăn khi dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim
trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10)
Kiến thức lý thuyết về enzim là rất trừu tượng, như các khái niệm enzim, trung
tâm hoạt động, ức chế ngược,... hoàn toàn trừu tượng với các em đang là HS lớp 10.
Nhiều kiến thức khó, đòi hỏi trình độ tư duy, suy luận cao, HS khó hiểu, khó nhớ và
khó vận dụng để giải quyết các tình huống trong thực tiễn. Vì chưa hiểu rõ nên khả
năng diễn đạt của HS yếu, lúng túng khi trình bày kiến thức. Việc trả lời của HS còn
8

khá thụ động, quen trả lời lí thuyết thuộc lòng mà không hiểu rõ bản chất của kiến
thức. Các kiến thức ứng dụng trong thực tế chưa được coi trọng, còn nặng về lí thuyết
suông.
Về nội dung thực hành, trong SGK có 2 thí nghiệm. Thí nghiệm với enzim
catalaza chỉ thực hiện kiểm chứng sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt động của enzim.
Nội dung đơn giản, HS chỉ thực hiện theo các bước được hướng dẫn trong SGK mà
không có tính chất khám phá, nghiên cứu để giúp HS hứng thú, hoạt động chủ động,
tích cực, sáng tạo để qua đó phát triển các kỹ năng cần thiết. Thí nghiệm sử dụng
enzim trong quả dứa tươi để tách chiết ADN thì theo tài liệu hướng dẫn thực hiện
chuẩn kiến thức, kỹ năng môn Sinh học lớp 10 là “rất khó, không thể có đủ thời gian
và điều kiện để làm”; mặt khác, nội dung thực hành, thí nghiệm trong kỳ thi HS giỏi
cấp tỉnh những năm vừa qua cũng không yêu cầu thực hiện thí nghiệm này.
2.2. Thực trạng của việc dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong
quá trình chuyển hoá vật chất” hiện nay
Về góc độ chương trình: Trong sách giáo khoa Sinh học 10, chương trình cơ
bản thì các nội dung về enzim được bố trí ở 2 bài 14 và 15 của chương III (Chuyển hóa
vật chất và năng lượng trong tế bào). Vì vậy, nội dung các bài của chương III thường
được kết hợp lại thành một chủ đề. Qua thực tiễn dạy học, tôi nhận thấy có thể tách 2
bài 14 và 15 để xây dựng chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển
hoá vật chất” thì HS dễ dàng lĩnh hội các kiến thức. Mặt khác, việc sắp xếp này giúp
GV có thể tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM.
Về phương pháp và hình thức tổ chức dạy học, tôi nhận thấy đa số GV vẫn chú
trọng truyền thụ kiến thức theo kiểu thuyết trình xen kẽ hỏi đáp, nặng về thông báo,
giảng giải kiến thức, nhẹ về phát huy tính tích cực và phát triển tư duy; HS thụ động
lĩnh hội tri thức. Ngoài ra, các hình thức tổ chức dạy học còn đơn điệu, dạy học theo
lớp là chủ yếu. Các hình thức dạy học theo cá nhân, theo nhóm chưa được thực hiện
hoặc thực hiện chưa có hiệu quả, ít sử dụng các hoạt động thực hành.
Phương pháp dạy học như trên đã ảnh hưởng tới chất lượng các bài học. Việc
tiếp thu những kiến thức sinh học mà cụ thể ở đây là ... ở HS lớp 10 đạt kết quả không

cao. Trong giờ học các em thường kém sôi nổi phát biểu ý kiến, cá biệt có những HS
bỏ lơ việc học môn học này, làm việc riêng.
9


Do HS thường chỉ được học kiến thức lý thuyết và cách thức truyền đạt một
chiều từ GV nên HS tiếp thu kiến thức một cách thụ động, điều này làm cho HS không
hứng thú với việc học tập dẫn đến các em không hiểu bài, không nắm được bản chất
vấn đề và cũng không áp dụng được các kiến thức đã học vào thực tiễn. Từ đó các em
thường chán và bỏ rơi môn học và cũng từ đó mục tiêu của bài học đã không đạt được.
Mặt khác, HS bị hạn chế trong hình thành và phát triển các kỹ năng và cũng vì vậy mà
mất đi công cụ hiệu quả để chiếm lĩnh tri thức ở các môn khoa học khác.
2.3. Thực tế áp dụng giáo dục STEM trong dạy học hiện nay
Từ năm 2014, Bộ GD&ĐT đã triển khai chương trình thí điểm giáo dục STEM
cho một số trường trung học. Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị
về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó
có những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam.
Theo đánh giá của các nhà chuyên môn, trên bình diện lý luận và thực tiễn, giai
đoạn ứng dụng mô hình giáo dục STEM là hết sức khó khăn. Gần đây, STEM bắt đầu
được quan tâm ở các thành phố lớn nhưng nhận thức của cán bộ quản lý, GV về STEM
còn hạn chế. Các chủ đề STEM chưa thay thế được các tiết học truyền thống, chưa chú
trọng khâu “thiết kế”, nhiều dự án làm lại theo mẫu, theo quy trình có sẵn.
Dựa trên các yêu cầu của giáo dục STEM, nhất là hiệu quả tích hợp các môn
học và vận dụng thực tế có thể thấy chương trình GDPT ở Việt Nam hiện nay chưa
thực sự có giáo dục STEM vì các môn học là độc lập, chương trình các môn được xây
dựng theo cách tiếp cận nội dung, chưa coi trọng yêu cầu hình thành và phát triển năng
lực. Do thiếu sự gắn kết giữa kiến thức, kĩ năng của các môn học nên chương trình các
môn Khoa học tự nhiên còn nặng về kiến thức hàn lâm, nhẹ về yêu cầu thực hành, vận
dụng dẫn đến tình trạng phần lớn HS thiếu kĩ năng thực hành nghề nghiệp, ứng dụng
CNTT, thiếu chủ động, sáng tạo, hạn chế vận dụng kiến thức vào sản xuất và đời sống.

Trong hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ cấp THPT năm học 2018-2019, Sở
GD&ĐT Hà Tĩnh đã chỉ đạo về việc đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy học:
“Tiếp tục quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp khoa học - công nghệ - kĩ thuật - toán
(STEM) trong việc thực hiện chương trình GDPT ở những môn học liên quan”.
Để tìm hiểu về thực trạng dạy học môn Sinh học phổ thông dưới góc độ định
hướng giáo dục STEM, tôi đã tiến hành điều tra một số GV môn Sinh học ở các trường
10


THPT trên địa bàn bằng phiếu điều tra (Phụ lục 2). Phân tích kết quả, tôi thấy không
có nhiều GV biết về STEM. Chỉ có gần 37% GV mới nghe hay biết về STEM, đặc biệt
không có GV nào đã áp dụng giáo dục STEM trong quá trình dạy học.
3. Dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá
vật chất” theo giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh
3.1. Xây dựng nội dung học tập chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong
quá trình chuyển hoá vật chất” theo định hướng giáo dục STEM
Trên cơ sở các nguyên tắc xây dựng nội dung dạy học theo định hướng giáo dục
STEM và nội dung các môn học liên quan, tôi nghiên cứu xây dựng bảng nội dung
kiến thức thuộc các môn học liên quan cho chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong
quá trình chuyển hoá vật chất” như sau:
Hóa học
Sinh học
Công nghệ
Toán học
- Cách pha dung - Các kiến thức cơ - Biết xây dựng và - Cách xác định
dịch đệm có các độ bản về enzim.

thực

hiện

quy khoảng tối ưu của

pH khác nhau; pha - Catalaza là enzim trình thí nghiệm enzim.
dung dịch H2O2, có mặt trong tế bào về sự ảnh hưởng - Tính thể tích nước
dịch chiết enzim ở hiếu khí, tham gia của các yếu tố đến cất, dung dịch H2O2
các nồng độ khác khử độc bằng cách hoạt
nhau.

tính

của để pha dung dịch có

xúc tác sự phân giải enzim catalaza.

nồng độ khác nhau.

- Tốc độ phản ứng H2O2. Enzim hoạt - Cách thức sử - Thống kê, vẽ biểu
hóa học. Các yếu động trong khoảng dụng bút đo độ đồ về sự ảnh hưởng
tố ảnh hưởng đến pH từ 5 – 10, nhiệt pH, nhiệt kế, ...

của các yếu tố đến

tốc độ phản ứng.

hoạt tính của enzim.

độ 4 - 40ºC.

3.2. Các hoạt động và nhiệm vụ học tập của học sinh

Có nhiều quy trình giáo dục STEM khác nhau đang được áp dụng, trong đề tài
này, tôi tổ chức HS hoạt động theo quy trình giáo dục STEM như sau:
Bước 1. Xác định mục tiêu.
Bước 2. Xác định giải pháp: Nghiên cứu kiến thức nền, động não tìm giải pháp.
Bước 3. Lựa chọn giải pháp: Các HS trong nhóm trao đổi, thảo luận để lựa
chọn giải pháp tối ưu nhất để thực hiện hoạt động.
Bước 4. Thực hiện: HS tiến hành hoạt động theo giải pháp mà nhóm đã thảo
luận, thống nhất.
11


Bước 5. Đánh giá: Phân tích, đánh giá kết quả
với mục tiêu của hoạt động.
Bước 6. Lặp lại các bước 2-5 đến khi đạt được
mục tiêu của hoạt động.
Bước 7. Chia sẻ: Báo cáo, thảo luận, trả lời các
câu hỏi.
Trong quá trình học tập chủ đề “Enzim và vai
trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất”
theo định hướng giáo dục STEM, HS phải hoàn thành
các nhiệm vụ học tập được trình bày trong Phụ lục 1.
3.3. Thiết kế giáo án tổ chức dạy học
I. Nội dung chủ đề
1. Mô tả chủ đề: Chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá
vật chất” thuộc chương III (Sinh học 10), bao gồm nội dung của 2 bài:
Bài 14. Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất.
Bài 15. Thực hành: Một số thí nghiệm về enzim.
2. Mạch kiến thức của chủ đề
2.1. Khái niệm enzim
2.2. Cấu trúc của enzim

2.3. Cơ chế tác động
2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim
2.5. Vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất
2.6. Thí nghiệm về các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim catalaza
3. Thời lượng
- Hoạt động chung cả lớp: Thực hiện trong 2 tiết tập trung trên lớp học.
- Hoạt động của các nhóm HS: Các em tự bố trí sắp xếp thời gian thống nhất của
nhóm trong thời hạn 1 tuần.
II. Mục tiêu của chủ đề: Sau khi học xong chuyên đề này HS có khả năng:
1. Kiến thức
- Trình bày được khái niệm về enzim, các thành phần cấu trúc của enzim.
- Trình bày được cơ chế tác động của enzim.
- Chứng minh, đánh giá được sự ảnh hưởng của các nhân tố tới hoạt tính của enzim.
12


- Nêu được vai trò của enzim trong tế bào.
2. Kĩ năng: HS có thể hình thành và phát triển các kĩ năng: tư duy phản biện và
giải quyết vấn đề; kỹ năng trao đổi, cộng tác; kỹ năng sáng tạo và phát kiến; kỹ năng
làm việc theo nhóm; kỹ năng thuyết trình; kỹ năng thực hành trải nghiệm thực tế.
3. Thái độ: Hiểu được tầm quan trọng của enzim và vận dụng hợp lí kiến thức chủ
đề vào trong thực tiễn đời sống như chăm sóc sức khỏe, bảo vệ môi trường sống,...
4. Định hướng các năng lực được hình thành
4.1. Năng lực chung
TT Năng lực

Các kỹ năng thành phần
Xác định mục tiêu học tập.
Xây dựng kế hoạch học tập chủ đề (HS thực hiện theo mẫu):
Nhóm:……

Người thực
TT
hiện

1.

Tự học

Phát
hiện và
2.

giải
quyết
vấn đề

Nghiên
3.

cứu
khoa
học

4.

Tư duy
sáng

Nhiệm vụ

Thời gian

Sản
phẩm

Sưu tầm tài liệu. Chuẩn bị
...
...
các dụng cụ, hóa chất,...
Đề xuất ý tưởng, thảo luận
2
...
...
...
thống nhất
Phân tích số liệu để viết báo
...
…
...
...
cáo
... Cả nhóm Viết báo cáo
...
...
- Phân tích để nhận biết được sự có mặt của enzim, sự ảnh hưởng
1

…

của các yếu tố đến hoạt tính của enzim.

- Phân biệt được enzim với các chất xúc tác hóa học.
- Vận dụng kiến thức về enzim giải thích được các kinh nghiệm
thực tiễn đời sống.
- Thu thập thông tin từ sách, báo, internet, thư viện, thực địa để thực
hiện các bài báo cáo.
- Quan sát, thu thập thông tin: Nghiên cứu kiến thức nền; phân tích
hình ảnh, video; tìm kiếm tài liệu về các vấn đề liên quan trong chủ
đề; Thu thập các thông tin liên quan đến enzim (catalaza).
- Nghiên cứu, thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện các thao tác.
- Lập bảng biểu, tính toán, xử lý số liệu, vẽ biểu đồ liên quan.
- Động não phát kiến các ý tưởng thực hiện các hoạt động học tập
chủ đề như bố trí thí nghiệm, lựa chọn mẫu vật, ...

13


5.

6.

tạo
Giao

- Áp dụng kiến thức về enzim trong thực tiễn đời sống và sản xuất.
Sử dụng ngôn ngữ nói phù hợp trong các ngữ cảnh giao tiếp giữa

tiếp

HS với HS (thảo luận), HS với GV (thảo luận, hỗ trợ kiến thức),...
- Sử dụng sách, báo, internet tìm kiếm thông tin liên quan.

Sử dụng - Sử dụng các thiết bị để quay phim, chụp ảnh.
CNTT - Sử dụng các phần mềm: Word, Exel, PowerPoint,... để ghi chép,

7. Hợp tác
Tính

8.

toán
Ngôn

9.

ngữ

phân tích số liệu, trình chiếu sản phẩm, trình bày báo cáo...
- Hợp tác với bạn cùng nhóm, cùng lớp; hợp tác với GV.
- Biết lắng nghe, chia sẻ quan điểm và thống nhất với kết luận.
- Thành thạo các phép tính cơ bản.
- Xử lí số liệu, lập bảng biểu, vẽ đồ thị.
- Sử dụng chính xác các thuật ngữ chuyên ngành về enzim.
- Trình bày kết quả hoạt động, bài báo cáo đúng văn phong khoa
học, rõ ràng, logic.
- Quản lí bản thân:
+ Thời gian, kinh phí: lập thời gian biểu cá nhân dành cho chủ đề và
các nội dung học tập khác phù hợp, chủ động thu chi trong học tập.

10.

Tự

+ Biết cách thực hiện các biện pháp đảm bảo an toàn.

quản lý + Xác định đúng quyền và nghĩa vụ học tập chủ đề: chủ động thực
hiện nhiệm vụ phân công, tích cực đóng góp ý kiến xây dựng,...
- Quản lí nhóm: Phân công công việc phù hợp với năng lực, điều
kiện của các cá nhân trong nhóm.

4.2. Năng lực chuyên biệt
- Quan sát: Quan sát được các kết quả tiến hành các hoạt động.
- Tìm mối liên hệ: liên hệ giữa các yếu tố môi trường và hoạt tính của enzim.
- Xử lí và trình bày các số liệu: bao gồm thống kê, lập bảng, vẽ đồ thị, trình bày biểu
đồ cột, sơ đồ, ảnh chụp, số liệu...
- Đưa ra các khái niệm: enzim, trung tâm hoạt động, côenzim...
- Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
III. Bảng mô tả các mức độ nhận thức được hình thành theo chủ đề
Các mức độ nhận thức
Nhận biết
Thông hiểu
Vận dụng
Khái niệm Nêu được khái Chỉ ra được sự
Nội dung

enzim

niệm enzim.

khác nhau giữa
enzim và chất

14

Vận dụng cao


xúc tác hóa học.
- Nêu được các Phân biệt được
thành phần của các loại enzim
Cấu

trúc

của enzim

enzim.
-

Biết

dựa vào thành
được phần cấu tạo.

khái niệm về
trung tâm hoạt
động, côenzim.
Nêu được cơ -

Giải

thích Giải thích được

chế tác động được vì sao mỗi vì
của enzim.
Cơ

chế

enzim

sao

một

thường enzim

chỉ xúc tác cho (amilaza, ...) chỉ

tác động

một phản ứng.

tác dụng với một

- Vẽ sơ đồ về cơ cơ

chất

nhất

chế tác động của định.
Các

enzim.
yếu Kể tên được Phân tích được Vận dụng kiến

tố

ảnh các yếu tố ảnh sự ảnh hưởng thức đã học vào

hưởng
đến
tính

hưởng đến hoạt của những yếu việc giải thích

hoạt tính của enzim. tố đến tốc độ sự thay đổi tốc
của

enzim

phản ứng của độ phản ứng xúc
enzim.
tác bởi enzim.
- Nêu được vai Trình bày được Vận dụng kiến Vận dụng kiến
trò của enzim nguyên
trong quá trình dẫn

Vai

trò chuyển hóa vật bệnh

của enzim chất.
trong quá -

Nêu

nhân thức về enzim thức về enzim

đến
rối

các giải thích được:

giải thích được

loạn - Cơ chế tự điều các

kinh

chuyển hóa ở chỉnh quá trình nghiệm
được người.

thực

chuyển hóa vật tiễn đời sống

trình

khái niệm ức

chất của tế bào.

chuyển

chế ngược.

- Một số hiện ngữ “ăn kỹ no

hóa

vật

như: câu tục

tượng trong thực lâu”;

chất

kinh

tế như bổ sung nghiệm xào thịt
enzim vào sản với

dứa;

ăn

phẩm, sâu bọ nhiều rau xanh;
kháng

15

được sử

dụng

bột


Thực hành: -

Trình

thuốc trừ sâu,... giặt sinh học;...
bày Thực hiện được Giải thích được - Biết cải tiến

Thí

được dụng cụ, thí nghiệm theo cơ chế của thí thí nghiệm.

nghiệm

hóa chất cần các bước.

nghiệm.

- Biết vận dụng

các yếu tố thiết cho thí

để giải thích

ảnh hưởng nghiệm.

các hiện tượng

đến
tính

hoạt -

Trình

bày

thực tiễn.

của được các bước

- Thiết kế các

tiến hành thí

quy trình sản

catalaza
nghiệm.
IV. Hệ thống câu hỏi kiểm tra đánh giá

xuất liên quan.

enzim

1. Mức độ nhận biết
Câu 1.1. Enzim là gì?
Câu 1.2. Enzim gồm những thành phần nào?
Câu 1.3. Thế nào là trung tâm hoạt động của enzim?
Câu 1.4. Enzim có cấu trúc như thế nào?
Câu 1.5. Cơ chất là gì?
Câu 1.6. Côenzim là gì?
Câu 1.7. Cơ chế tác động của enzim như thế nào?
Câu 1.8. Hoạt tính của enzim chịu ảnh hưởng của những yếu tố nào?
Câu 1.9. Enzim có vai trò gì?
Câu 1.10. Thế nào là ức chế ngược?
2. Mức độ thông hiểu
Câu 2.1. Enzim khác gì so với các chất xúc tác hóa học?
Câu 2.2. Dựa vào thành phần cấu tạo, enzim gồm những loại nào?
Câu 2.3. Vì sao mỗi enzim thường chỉ xúc tác cho một phản ứng?
Câu 2.4. Hãy phân tích sự ảnh hưởng của các yếu tố đến tốc độ phản ứng của enzim.
Câu 2.5. Nguyên nhân nào dẫn đến bệnh rối loạn chuyển hóa ở người?
Câu 2.6. Hãy vẽ sơ đồ tổng quát về cơ chế tác động của enzim.
3. Mức độ vận dụng
Câu 3.1. Với một lượng enzim xác định, nếu tăng nồng độ cơ chất thì tốc độ phản
ứng như thế nào?
Câu 3.2. Tại sao khi tăng nhiệt độ lên quá cao so với nhiệt độ tối ưu của một enzim
16


thì hoạt tính của enzim đó lại bị giảm, thậm chí bị mất hoàn toàn?
Câu 3.3. Thông qua enzim, tế bào có thể tự điều chỉnh quá trình chuyển hóa vật chất

bằng cách nào?
Câu 3.4. Tại sao enzim amilaza chỉ tác dụng với tinh bột mà không tác dụng với các
chất khác?
Câu 3.5. Tại sao một số người không uống được sữa?
Câu 3.6. Tại sao khi sản xuất bột giặt nhà sản xuất lại cho nhiều loại enzim?
Câu 3.7. Tại sao nhiều loài côn trùng có thể kháng thuốc trừ sâu?
4. Mức độ vận dụng cao
Câu 4.1. Bằng kiến thức sinh học em hãy giải thích câu tục ngữ “ăn kỹ no lâu”.
Câu 4.2. Khi xào thịt bò người ta thường cho vài lát dứa tươi vào xào cùng. Tương
tự khi ăn thịt bò khô người ta hay ăn cùng với nộm đu đủ. Em hãy giải thích cơ sở
khoa học của các biện pháp trên?
Câu 4.3. Con hổ bắt được con mồi nó ăn phủ tạng bên trong trước, thỏ thường ăn lại
phân của chúng. Vận dụng kiến thức về enzim hãy giải thích các hiện tượng này.
Câu 4.4. Các nhà khoa học khuyên ăn các thức ăn như rau tươi, trái cây tươi, thịt cá
tươi để có sức khoẻ tốt. Hãy giải thích cơ sở khoa học của lời khuyên này.
Câu 4.5.

Nước giặt sinh học

Nước giặt sinh học là dung dịch làm sạch được tạo ra bằng việc sử dụng công nghệ
enzim tạo ra các loại enzim có khả năng loại bỏ vết bẩn khỏi quần áo. Chất tẩy rửa
sinh học ra đời có thể được coi là một sự thay thế hoàn hảo cho các loại hóa chất tẩy
rửa vốn được coi là độc hại, không tốt cho sức khỏe như bột giặt, thuốc tẩy mà vẫn
đảm bảo hiệu quả giặt giũ, tăng độ bền cho máy giặt.
(Nguồn Internet)
Từ thông tin trên, em hãy giải thích cơ sở khoa học của các nhận định sau đây:
a. Khi sử dụng nước giặt sinh học, nên ngâm quần áo trong khoảng thời gian lâu hơn
so với chất tẩy rửa hóa học.
b. Chất tẩy rửa sinh học vẫn hoạt động tốt ở nhiệt độ thấp nên không cần phải giặt
bằng nước ấm vẫn đạt hiệu quả cao.

c. Việc sử dụng nước giặt sinh học không gây ô nhiễm môi trường và an toàn đối với
sức khỏe con người.
III. Chuẩn bị
17


GV và HS chuẩn bị các dụng cụ, hóa chất, mẫu vật theo mỗi hoạt động của chủ đề.
IV. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
Tiến trình
Hoạt động của học sinh
1. Nghiên cứu nhiệm vụ (10 phút)
Chia
Phân công nhóm trưởng, thư kí.
nhóm
Khảo

sát

sơ

lược

Hỗ trợ của giáo viên
GV chia 3-5 HS/nhóm để thực

hiện các nhiệm vụ học tập.
về Gợi ý một số cách thực hiện việc

enzim, enzim có mặt ở đâu? khảo sát, đánh giá.
Chuyển

giao
nhiệm vụ

Thường bị ảnh hưởng bởi các
yếu tố nào?
Làm thế nào để có thể chứng
minh và khảo sát sự ảnh hưởng

Nghiên

của các nhân tố đó?
HS trong nhóm đề xuất các ý Lưu ý HS nên tìm hiểu số liệu để

cứu, trả

tưởng, trình bày ý tưởng với đưa ra những giải pháp thuyết

lời câu hỏi nhau
phục
Báo
Các nhóm báo cáo, thảo luận các Gợi ý và hướng dẫn HS thảo
cáo,

ý tưởng thực hiện.

luận để thống nhất.

thảo
luận
Dựa vào kết quả của các nhóm Lưu ý cách đo tốc độ của phản

đưa ra nhận xét chung về sự hiện ứng: Miếng giấy thấm catalaza
Nhận

diện của enzim, cách chiết xuất.

sẽ chìm trong dung dịch H2O2,

xét,

Đưa ra một số ý tưởng để chứng khi phản ứng xảy ra, các bọt khí

đánh giá

minh và khảo sát sự ảnh hưởng oxi tạo ra sẽ tập trung bám trên
của các nhân tố đến hoạt tính của bề mặt mẩu giấy làm nó nổi lên

enzim.
được tính cho tốc độ phản ứng.
2. Nghiên cứu về enzim (25 phút)
Nghiên Nghiên cứu các kiến thức về Tổ chức hoạt động, hướng dẫn
cứu

enzim: Khái niệm, cấu trúc, cơ HS nghiên cứu sách giáo khoa để

kiến

chế tác động, vai trò của enzim nắm vững các kiến thức.

thức

trong chuyển hóa vật chất.

mới
Thảo

Trao đổi, thảo luận các vấn đề Tổ chức HS thảo luận. Giải thích

còn vướng mắc, chưa hiểu rõ.
và thống nhất kiến thức.
luận
3. Chuyển giao nhiệm vụ thực hiện các hoạt động (10 phút)
Giao
Phân công nhiệm vụ các thành Cung cấp cho các nhóm HS các
18


viên trong nhóm.
nhiệm vụ

nguyên vật liệu để thực hiện

Chuẩn bị các nguyên vật liệu cần nhiệm vụ.
thiết để thực hiện các hoạt động.

Thống

Lập kế hoạch hoạt động.
HS thảo luận thống nhất phương Yêu cầu HS thiết kế phương án

nhất

án thực hiện 5 hoạt động đánh trước khi thử nghiệm, thực hiện

phương án giá sự ảnh hưởng của các yếu tố các quy định về an toàn thí
thực hiện đến hoạt tính của enzim catalaza. nghiệm khi thực hiện.
4. Giải quyết vấn đề (1 tuần tự thực hiện theo nhóm, 45 phút báo cáo và thảo
luận trên lớp)
Thử
Các nhóm thử các ý tưởng, giải Quản lí và điều phối các nhóm
nghiệm

pháp thực hiện và ghi lại kết quả. thực hiện.
Các nhóm trình bày quy Gợi ý và hướng dẫn HS thảo
trình

thực

hiện

thí luận để thống nhất kiến thức về

Báo cáo,

nghiệm, báo cáo kết quả, ảnh hưởng của các yếu tố đến

thảo luận

thảo luận và trả lời các hoạt tính của enzim
câu hỏi trong các Phụ lục

Tổng

2, 3, 4.
Nhận nhiệm vụ về nhà

Tổng kết thảo luận, đánh giá.

kết,

Giao nhiệm vụ về nhà: Tìm hiểu

giao

sự ảnh hưởng của các yếu tố đến
hoạt tính của các enzim khác.

nhiệm
vụ về
nhà
4. Thực nghiệm sư phạm
4.1. Mục đích thực nghiệm

TN nhằm kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã đề ra; đánh giá tính
khả thi, hiệu quả và giá trị thực tiễn của các đề xuất về dạy chủ đề “Enzim và vai trò
của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo định hướng giáo dục STEM để
phát triển năng lực của HS trên cơ sở phân tích khách quan, khoa học kết quả TN.
4.2. Kế hoạch thực nghiệm
- Địa điểm: Quá trình TN được tiến hành tại trường THPT.
- Thời gian: Học kỳ I các năm học 2017-2018 và 2018-2019.

19


- Đối tượng: Tiến hành trên đối tượng HS lớp 10 tại đơn vị. Lựa chọn cặp lớp
ĐC và lớp TN theo yêu cầu tương đương nhau về chất lượng học tập.
- Xử lí kết quả: Số liệu được nhập và xử lí bằng phần mềm Excel.
4.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm
Trong quá trình tiến hành TN, tôi tiến hành khảo sát cùng một bài kiểm tra về
các kiến thức đã học ở các lớp 10 trong nhà trường để đánh giá trình độ nhận thức của
HS khi chưa có tác động sư phạm. Từ kết quả thu được, tôi lựa chọn 2 lớp TN (10B1,
10B9) và 2 lớp ĐC (10B2, 10B10) có trình độ tương đương nhau.
Sau khi tổ chức dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình
chuyển hoá vật chất” theo phương pháp truyền thống ở các lớp ĐC (10B2, 10B10) và
theo định hướng giáo dục STEM ở các lớp TN (10B1, 10B9), tôi đã tiến hành khảo sát
cùng một bài kiểm tra để đánh giá trình độ nhận thức của HS sau khi có tác động sư
phạm. Kết quả thu được thể hiện trong bảng dưới đây:
Nhóm

Lớp

10B1
10B9
Tổng số
10B2
ĐC
10B10
Tổng số
TN

Số

HS
34
32
66
33
31
64

Yếu
SL
0
0
0
1
0
1

%
0,0%
0,0%
0,0%
3,0%
0,0%
1,6%

Mức độ nhận thức
Trung bình
Khá
SL
%

SL
%
8
23,5% 16 47,1%
6
18,8% 14 43,8%
14 21,2% 30 45,5%
18 54,5% 10 30,3%
14 45,2% 12 38,7%
32 50,0% 22 34,4%

Giỏi
SL
10
12
22
4
5
9

%
29,4%
37,5%
33,3%
12,1%
16,1%
14,1%

Sau khi tiến hành TN, mức độ nhận thức và khả năng lĩnh hội tri thức của HS ở
các lớp TN tốt hơn so với các lớp ĐC. Tỉ lệ HS nhận thức khá, giỏi chiếm tỉ lệ vượt

trội (78,8%/48,4%), tỉ lệ HS có nhận thức trung bình và yếu giảm một cách rõ nét.
Kết quả trên chứng tỏ cùng một đối tượng HS với những đặc điểm, trình độ
tương đương ngang nhau, các em HS ở nhóm TN nắm kiến thức sâu hơn, kết quả học
tâp cao hơn ở nhóm ĐC. Kết quả này đã khẳng định tính hiệu quả, tính khả thi của
việc áp dụng giáo dục STEM trong tổ chức dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của
enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất”.
Đề tài đã góp phần tích cực trong việc hình thành và phát triển tư duy cho HS
đầu cấp THPT, giúp các em tiếp thu các kiến thức sinh học một cách chủ động, tích
cực và sáng tạo. Từ đó có thể vận dụng các kiến thức, kĩ năng có được vào trong đời
20


sống thực tiễn và quá trình học tập, hình thành và phát triển những năng lực cần thiết
để bước vào cuộc sống và định hướng nghề nghiệp trong tương lai.

21