skkn thiết kế và tổ chức tổ chức dạy học bài học STEM “mô hình trồng rau thủy canh” trong bài 4 vai trò của các nguyên tố khoáng sinh học 11

MỤC LỤC
NỘI DUNG

TRANG

Phần I: Đặt vấn đề

2

1. Lí do chọn đề tài

2

2. Mục đích nghiên cứu

3

3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

3

4. Phương pháp nghiên cứu

4

Phần II: Nội dung nghiên cứu

4

Chương 1: Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn dạy học giáo dục STEM

4

1. Khái niệm giáo dục STEM

4

2. Vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM

6

3. Hình thức tổ chức giáo dục STEM

6

4. Thực trạng dạy học giáo dục STEM ở trường THPT

7

4.1.Thực trạng chung

7

4.2 Thực tiễn dạy học giáo dục STEM tại đơn vị công tác

8

Chương 2: Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM “ thiết kế mơ
hình trồng rau thủy canh”

10

1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM

10

2. Quy trình xây dựng bài học STEM

11

3. Giáo án thực nghiệm

18

Chương 3: Kết quả thực nghiệm

31

1. Đối với nhà trường

31

2. Đối với giáo viên

31

3. Đối với học sinh

31

Phần III: Kết luận và kiến nghị

34

1. Kết luận

34

2. Kiến nghị

35
1


PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lí do chọn đề tài
Cuộc cách mạng công nghệ 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ, tác động tới mọi
mặt của đời sống xã hội, trong đó có lĩnh vực giáo dục. Theo số liệu được đưa ra
tại Hội nghị kinh tế Thế giới, với cuộc cánh mạng công nghệ 4.0 cho thấy
khoảng 50% việc làm hiện nay sẽ bị mất trong vòng 20 năm tới, nhiều việc làm
chân tay sẽ khơng cịn nữa mà được thay thế bằng robot, phần lớn thông tin thế
giới thực đang dần chuyển hóa thành thế giới số… Trước sự thay đổi lớn của
nghề nghiệp, đòi hỏi các kỹ năng của người lao động cũng phải thay đổi. Chính
vì vậy, việc đổi mới tư duy giáo dục chuyển mạnh từ quá trình chủ yếu trang bị
kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học để đáp ứng
sự thay đổi của cuộc sống là một tất yếu.
Đổi mới phương pháp dạy học chuyển từ dạy học tiếp cận nội dung sang
tiếp cận năng lực là một xu hướng đem lại hiệu quả cao trong giáo dục nhưng
cũng đòi hỏi người dạy và người học đều phải thay đổi cách dạy và cách học.
Giáo viên hướng đến đào tạo những học sinh khơng chỉ: Biết gì mà làm được gì?
Những học sinh khơng chỉ biết kiếm việc mà cịn tạo ra được cơng việc. Những

học sinh biết liên hệ thông tin, kết nối thông tin giữa các lĩnh vực vào giải quyết
các vấn đề thực tế trong cuộc sống; hướng đến người thầy không chỉ giỏi về
truyền thụ kiến thức mà còn truyền cảm hứng sáng tạo cho học sinh.
Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo hướng tiếp cận liên
ngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học trở
lên. Thơng qua cách tiếp cận giáo dục tích hợp trong STEM, học sinh nhận thức
được sự giao thoa giữa các ngành khoa học và toán học, thấy được sự cần thiết
của các kiến thức khoa học để giải quyết một vấn đề thực tiễn hay tạo nên một
sản phẩm. Đồng thời, trong q trình đó HS được khuyến khích sáng tạo, khơi
gợi niềm say mê học tập và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân.
Sinh học là một môn khoa học nằm trong thành tố của Giáo dục STEM,
việc tổ chức dạy học kiến thức Sinh học theo định hướng giáo dục STEM chính
là một hướng nghiên cứu hiệu quả giúp nội dung học tập gắn liền với thực tiễn,
giúp HS hình thành được những kỹ năng cần thiết để làm việc và phát triển
trong thế giới công nghệ hiện đại.
Hiện nay giáo viên vẫn còn chưa nhận thức rõ bản chất dạy học STEM
cũng như cách thức thiết kế và tổ chức hoạt động STEM trong môn học, nên
việc nghiên cứu sâu về hoạt động STEM, cách thức tổ chức học sinh học tập
STEM ở các mơn học nói chung và sinh học nói riêng là cần thiết trong bối cảnh
Việt Nam đang đổi mới căn bản và toàn diện Giáo dục.
2


Xuất phát từ những lí do trên, tơi chọn đề tài: Thiết kế và tổ chức tổ
chức dạy học - bài học STEM “mơ hình trồng rau thủy canh” trong bài 4:
Vai trị của các ngun tố khống sinh học 11.
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế và tổ chức dạy học bài 4 vai trị của các ngun tố khống ở
thực vật theo định hướng giáo dục STEM “mơ hình trồng rau thủy canh”
3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

- Đề tài được thực hiên trong nội dung bài 4: Vai trị của các ngun tố
khống, phần I - Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật - Sinh học 11
SHPT và tích hợp các mơn học khác.
- Đối tượng: Học sinh lớp 11A3 Trường THPT Bắc Yên Thành
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu về đổi mới
phương pháp dạy học, cơ sở lý luận của giáo dục STEM
- Thực nghiệm: Tổ chức thực nghiệm sư phạm để xem xét tính khả thi
của đề tài.
- Phương pháp thu thập và xử lí số liệu.

3


PHẦN II. NỘI DUNG
CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN GIÁO DỤC STEM
1. Khái niệm Giáo dục STEM
STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Cơng
nghệ), Engineering ( Kĩ thuật), Mathematics (Tốn học). Nền tảng của giáo dục
STEM chính là giáo dục khoa học (science education). Do vậy trước khi tìm
hiểu về khái niệm giáo dục STEM, chúng ta nhất thiết phải hiểu rõ về khái niệm
khoa học. Đối với ngành giáo dục khoa học, khoa học về cơ bản được định
nghĩa như sau: Là tập hợp các tri thức và hoạt động thực tiễn của nhân loại dựa
trên các nghiên cứu có tính hệ thống (systematic study) thông qua các quan sát
(observations) và các thí nghiệm (experiments) để hiểu về thế giới tự nhiên.
Khoa học khơng chỉ là tập hợp những gì quan sát được mà cịn là q trình của
nhận thức (cognition) và tư duy (thinking). Dữ liệu quan sát được là một phần
rất quan trọng của khoa học, nhưng khoa học còn có sự diễn giải (interpretation)
của con người về các dữ liệu đó, làm cho các dữ liệu khoa học trở nên có ý
nghĩa (make sence of science).

Trong đời sống xã hội mọi người thường có xu hướng sử dụng lẫn lộn
giữa khoa học (science) và kĩ thuật (engineering)/công nghệ (technology) hoặc
sử dụng các từ này thay thế cho nhau và cũng không quan tâm nhiều đến sự
khác biệt giữa chúng. Vì thế để hiểu rõ được khái niệm STEM yêu cầu phải hiểu
rõ được các thuật ngữ trong cụm từ STEM.
+ Khoa học (Science): Là hệ thống tri thức chủ yếu thơng qua q trình
quan sát và giải thích các hiện tượng trên thế giới mang tính chất quy luật.
+ Kỹ thuật (engineering): Là quá trình tạo ra các đồ vật/sản phẩm mà
khơng có trong tự nhiên.
+ Cơng nghệ (technology): Được hiểu theo nghĩa chung là tổng thể các
công cụ, thiết bị, hay quá trình đã được thiết lập/sử dụng trong suốt q trình
triển khai tạo sản phẩm.
+Tốn học (mathematics): Trong mối quan hệ tương tác giữa khoa học,
kỹ thuật và cơng nghệ, yếu tố tốn học ln hiện diện. Toán học được xem là
một lĩnh vực đan xen vào tất cả các bước thực hành khoa học và công nghệ. Nhờ
các cơng thức tốn học và mơ hình tính tốn, khoa học có được những thống kê
mang tính định lượng và độ chính xác ngày càng cao. Bên cạnh đó trong q
trình chế tạo và sản xuất các thiết bị và dụng cụ, các bản vẽ thiết kế luôn cần đến
các con số cụ thể được tính tốn từ các phương trình và mơ hình tốn học.
Ví dụ sản phẩm “ mơ hình trồng rau thủy canh” do học sinh thực hiện là
sản phẩm được con người tạo ra, khơng có sẵn trong tư nhiên. Sản phẩm đó
được tạo ra thông qua các kiến thức khoa học về sinh học (Cơ chế hấp thu nước
4


và muối khống ở rễ, vai trị của các ngun tố khống, ảnh hưởng của các tác
nhân mơi trường đối với q trình hấp thụ nước và ion khống ở rễ cây như: áp
suất thẩm thấu của môt trường dung dịch, độ pH, quang hợp, hơ hấp; Về hóa
học (Kiểm soát hàm lượng, nồng độ các chất dinh dưỡng, độ pH của dung dịch);
Về vật lí (Hoạt động của máy bơm, Timer). Quy trình tạo ra mơ hình đó đi từ

nguyên vật liệu ban đầu để thành một sản phẩm hồn chỉnh được xem là kĩ
thuật. Trong suốt q trình triển khai để tạo thành sản phẩm phải cần đến các
cơng cụ, thiết bị … đó chính là cơng nghệ. Trong q trình chế tạo mơ hình các
thiết bị, dụng cụ, các bản vẽ thiết kế luôn cần đến các con số cụ thể thơng qua
tốn học.
Mơ hình chu trình STEM:
Science
(Khoa học)

Technology
(Cơng nghệ)

Math
(Tốn học)

Knowledge
(Kiến thức)

Engineering
(Kỹ thuật)
Định nghĩa về giáo dục STEM
Một trong những tổ chức uy tín nhất hiện nay trong lĩnh vực giáo dục
khoa học trên thế giới là hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ
(National Science Teachers Association – NSTA) được thành lập 1944, đã đề
xuất ra khái niệm giáo dục STEM như sau: “ Giáo dục STEM là một cách tiếp
cận liên ngành trong q trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính
nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các học
sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào
trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc
và các tổ chức tồn cầu, để từ đó phát triển năng lực trong lĩnh vực STEM và có

thể góp phần vào cạnh tranh trong nền kinh tế mới” (Tsupros, Kohler và
Hallinen, 2009).
Theo tác giả Trần Thị Gái “Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là
trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến lĩnh
vực khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật và tốn học. Các kiến thức kỹ năng này phải
được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp học sinh khơng chỉ hiểu biết
về ngun lí mà cịn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong
cuộc sống hàng ngày”.
5


Như vậy, cách định nghĩa về giáo dục STEM nói đến một cách tiếp cận
liên ngành, liên môn học trong một q trình đào tạo, cụ thể phải có bốn lĩnh
vực: Khoa học, kĩ thuật, cơng nghệ và tốn học. Giáo dục STEM giúp học sinh
thấy được mối liên hệ giữa các kiến thức trong việc giải quyết các vấn đề và
nhận thức được tầm quan trọng của các kiến thức STEM ảnh hưởng đến thế giới
và sự phát triển của xã hội trong tương lai. Mục đích chính của các chương trình
giáo dục STEM khơng phải để đào tạo ngay ra những nhà khoa học, nhà toán
học, kĩ sư hay phát minh những điều hoàn toàn mới hay để tạo ra các sản phẩm
có tính thương mại, cạnh tranh, mà chủ yếu là tạo cho các em hứng thú học tập,
tạo ra những con người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, năng lực, bản lĩnh để
thích nghi với cuộc sống hiện đại, như các năng lực tự chủ và tự học, năng lực
giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.
2. Vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM
Việc đưa giáo dục STEM vào trường THPT 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
- Nâng cao hứng thú học tập các mơn học STEM
- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS
- Kết nối trường học với cộng đồng

- Hướng nghiệp, phân luồng
3. Hình thức tổ chức giáo dục STEM
Bộ Giáo dục và Đào tạo đã đưa ra định hướng các hình thức có thể triển
khai STEM ở trường phổ thơng như sau:
- Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM
Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường.
Theo cách này các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay
trong quá trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn. Các chủ đề,
bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các mơn học thành phần.
Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập.
- Hoạt động trải nghiệm STEM
Trong hoạt động trải nghiệm STEM, HS được khám phá các thí nghiệm,
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.

6


- Hoạt động nghiên cứu khoa học
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 với nhiều chủ đề
khác nhau thuộc các lĩnh vực robot, năng lượng tái tạo, môi trường, biến đổi khí
hậu, nơng nghiệp cơng nghệ cao… Hoạt động này khơng mang tính đại trà mà
dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với cac shoatj động
tìm tịi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết vấn đề thực tiễn. Tổ chức tốt
hoạt động sáng tạo Khoa học kỹ thuật là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu
trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho HS THPT được tổ chức
thường niên.

4. Thực trạng dạy học giáo dục STEM
4.1.Thực trạng chung
Mô hình giáo dục tích hợp STEM cịn khá mới mẻ đối với giáo dục Việt
Nam khi chỉ mới thử nghiệm khoảng vài năm gần đây. Giáo dục STEM du nhập
vào Việt Nam bắt nguồn từ các cuộc thi Robot dành cho HS THPT do các công
ty tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chức nước ngồi. Từ đó đến nay giáo
dục STEM đã bắt đầu có sự lan tỏa với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách
thức thực hiện khác nhau, nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau. Hệ thống các công ty
tư nhân Việt Nam đã rất nhanh nhạnh đưa giáo dục STEM mà chủ yếu là các
hoạt động Robot vào giảng dạy tại các trường phổ thông tại một số thành phố
lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng bằng hình thức xã hội hóa. Tuy nhiên
khu vực nông thôn hiện nay chưa thể tiếp cận với các hoạt động liên quan đến
Robot vì chi phí khá đắt đỏ, vậy nên tại các vùng nơng thơn đã có một giải pháp
khác đưa ra do liên minh các công ty Giáo dục STEM tại Hà Nội như Học viện
sáng tạo S3, Kidscode STEM. Từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo hàng năm
đã tổ chức cuộc thi “ vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống
thực tiễn dành cho HS trung học” và cuộc thi “Dạy học theo chủ đề tích hợp
dành cho GV trung học”. Đặc biệt cuộc thi “ Khoa học Kỹ thuật dành cho HS
trung học” do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức dành cho HS THPT đã trở thành
điểm sáng tích cực trong giáo dục định hướng năng lực… Về cơ bản đây là một
hình thức của giáo dục STEM. Các cuộc thi này là ví dụ cho mục tiêu giáo dục
nhằm phát triển năng lực cho HS hình thành những kĩ năng học tập và lao động
trong thế kỷ 21 của Bộ Giáo dục và Đào tạo và đó cũng là mục tiêu mà giáo dục
STEM hướng tới.
Tại đơn vị công tác, vào tháng 9/2019 giáo viên đã được triển khai về
phương pháp giáo dục STEM, tháng 11/2019 nhà trường đã phối hợp với tổ
KHTN tổ chức tham quan trải nghiệm theo định hướng STEM “Tham quan nhà
máy sữa, nhà máy nước tinh khiết, trại bị của tập đồn TH true milk”, Tổ
KHTN cũng có kế hoạch tổ chức ngoại khóa “ Học sinh tạo sản phẩm STEM”
vào tháng 3/2020, nhưng khi tôi phát phiếu khảo sát với khảo sát với 5 câu hỏi:

7


“Thầy cô hiểu thế nào về giáo dục STEM?”; “Các em được học gì thơng qua
chương trình đó?”; “Thầy/cơ hãy đề xuất các biện pháp giảng dạy STEM?”;
“Thầy cô đã áp dụng phương pháp giáo dục STEM vào tiết dạy của mình
chưa?”; “Thầy/cơ có mong muốn giảng dạy STEM vào mơn học của mình
khơng?”. Thì tơi nhận thấy mặc dù mọi người đều biết đến giáo dục STEM, cho
rằng STEM là cách dạy học tích cực, hướng đến phát triển năng lực của người
học, một số ít GV cũng đã vận dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM
vào mơn học của mình nhưng chỉ dừng lại ở mức yêu cầu HS thực hiện các thí
nghiệm nên chưa phát huy hết sự sáng tạo ở người học và hầu hết các GV đều
có mong muốn được áp dụng mơ hình giáo dục này vào giảng dạy mơn của
mình, nhưng phần lớn GV chưa thật sự quan tâm nghiên cứu một cách bài bản
về bản chất của giáo dục STEM cũng như cách để thiết kế và tổ chức hoạt động
STEM trong mơn học. Bên cạnh đó, qua điều tra tơi nhận thấy vẫn có một phần
nhỏ GV cịn hiểu sai về STEM cho rằng sản phẩm HS tạo ra phải là những phát
minh thật mới lạ, sáng tạo mới được xem là sản phẩm STEM và việc hướng HS
ở nơng thơn tìm ra cơng nghệ mới, sản phẩm mới là khơng khả thi nên sẽ khó
triển khai trong mơn học của mình. Như vậy cần thiết phải có sự quan tâm và
nghiên cứu sâu về giáo dục STEM
4.2 Thực tiễn dạy học giáo dục STEM tại đơn vị công tác
a. Khó khăn
Theo tơi để đơn vị mình có thể tổ chức các hoạt động dạy học theo định
hướng giáo dục STEM nhằm phát triển tối đa mọi tiềm năng trong mỗi học sinh,
giúp HS làm chủ được những tình huống, sẵn sàng đương đầu với những thách
thức trong cuộc sống, phát triển được tính tự chủ, khả năng sáng tạo trong giải
quyết vấn đề, đòi hỏi :
- HS cần phải có khả năng tư duy bậc cao*(Tư duy bậc cao gồm 3 loại:
(1) Tư duy mang tính chất chuyển đổi của nhận thức ở bậc cao của thang nhận

thức Bloom: Nhớ , hiểu, áp dụng, phân tích, tổng hợp và đánh giá. (2) Kỹ năng
giải quyết vấn đề và ra quyết định. (3) Tư duy phản biện), có sự hợp tác, có năng
lực nghiên cứu khoa học.
- Điều kiện cơ sở vật chất phải đầy đủ.
- GV cần được đào tạo STEM chuyên sâu, cần đầu tư nhiều thời gian,
công sức, chất xám cho 1 bài học STEM.
- Phụ huynh và cả HS cần hiểu cụ thể về bản chất của giáo dục STEM,
cần nhận thức đầy đủ về giáo dục STEM trong thời buổi công nghệ 4.0.
Tuy nhiên đơn vị tôi công tác là trường ở khu vực nơng thơn nên cịn hạn
chế về điều kiện cơ sở vật chất (Tài liệu, thiết bị, phòng học STEM…), HS ít
được tham gia các cuộc thi liên quan đến lĩnh vực Khoa học kỹ thuật như các
HS ở thành phố nên bước đầu hình thành các kỹ năng tư duy bậc cao, năng lực
8


hợp tác, năng lực nghiên cứu khoa học gặp nhiều khó khăn, các em cịn bỡ ngỡ,
lúng túng khi GV giao nhiệm vụ. Các gia đình ở nơng thơn mức sống còn thấp
cũng như sự hiểu biết của phụ huynh và cả HS về xu thế nghề nghiệp trong thời
buổi công nghệ 4.0 chưa cao, chưa nhận thức được lợi ích của việc học STEM
mà còn tồn tại quan điểm “học để thi, để lên lớp” đây cũng là một trở ngại lớn
để có được sự tham gia của gia đình, cộng đồng vào mơ hình giáo dục STEM
cùng với nhà trường.
b. Thuận lợi
Bên cạnh những khó khăn nêu trên, tôi cũng nhận thấy những thuận lợi
đặc thù riêng tại khu vực nơng thơn, miền núi. Đó là kiến thức gắn liền với thực
tế cuộc sống vô cùng phong phú, có mơi trường thiên nhiên gần gũi và khơng
gian tự nhiên ở xung quanh… Với bối cảnh đặc trưng là nền nông nghiệp, tạo cơ
hội thuận lợi để truyền đạt kiến thức STEM về cây trồng, vật nuôi, ứng dụng vi
sinh vật để sản xuất phân bón, tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có như rơm rạ để
trồng nấm, thiết kế các mơ hình trồng rau sạch, mơ hình tưới tiêu… Đồng thời

những nội dung dạy học đó tốn rất ít và gần như không tốn chi phí nào. VD: Tổ
chức cho HS đi tham quan mơ hình trồng rau thủy canh nhà lưới tại xã lân cận
(cách trường khoảng 6km); Tận dụng những vật liệu gần gũi như ống nhựa
PVC, vật liệu phế thải như chai nhựa, thùng xốp...để thiết kế hệ thống thủy canh.
Khi được phổ biến về kế hoạch và giao nhiệm vụ học tập chủ đề STEM
các em thật sự húng thú, mong muốn được trải nghiệm, được thực hành để khám
phá kiến thức và vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

9


CHƯƠNG II. THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC BÀI HỌC STEM
“MƠ HÌNH TRỒNG RAU THỦY CANH”
1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM
Để thực hiện được mục tiêu phát triển năng lực cho HS, mỗi bài học
STEM cần phải được xây dựng theo 6 tiêu chí sau:
Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề thực tiễn
Trong bài học STEM “thiết kế mơ hình trồng rau thủy canh” vấn đề thực
tiễn là trồng rau sạch.
Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật
Trong chủ đề STEM thiết kế mơ hình trồng rau thủy canh HS cần phải
thực hiện theo 1 quy trình: (1) Xác định vấn đề - (2) Nghiên cứu kiến thức nền(3) Đề xuất ý tưởng cho giải pháp – (4) Lựa chọn giải pháp tối ưu – (5) Phát
triển và chế tạo mơ hình – (6) Thử nghiệm và đánh giá – (7) Hoàn thiện thiết kế.
Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt
động tìm tịi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm
Trong bài học STEM thiết kế mơ hình trồng rau thủy canh GV cần:
- Khơi dậy óc tị mị của HS: Rễ cây trên cạn hấp thụ nước và ion khoáng
ở trong đất, nên theo phương pháp trồng rau truyền thống thường là dùng đất để
trồng. Nếu như chúng ta thay đổi phương pháp trồng rau hồn tồn trong nước
mà khơng cần tới đất theo em có khả thi khơng? Em nào có những hiểu biết về

phương pháp trồng rau thủy canh hãy chia sẻ với cả lớp? Trồng rau thủy canh có
phải là giải pháp tối ưu để giải quyết vấn đề trồng rau sạch khơng?
- Hướng HS hình thành được tư duy bậc cao bằng cách tự mình đặt ra
các câu hỏi để xác định được hướng giải quyết vấn đề thực tiễn bằng cách tạo ra
sản phẩm. HS tự đặt được các câu hỏi như:
+ Mơ hình trồng rau thủy canh thiết kế như thế nào cho khoa học, hợp
lý?
+ Từ những chai nhựa phế thải, ống nhựa PVC làm thế nào để có được
mơ hình thủy canh hiệu quả, tiện lợi, kinh tế, cung cấp được rau sạch cho hộ gia
đình.
+ Loại rau nào sẽ thích hợp, kĩ thuật pha chế dung dịch, trồng và chăm
sóc rau thủy canh như thế nào?
+ Cách bố trí thí nghiệm như thế nào thì sẽ thấy rõ được vai trị của các
nguyên tố khoáng, ảnh hưởng của việc thiếu một số nguyên tố nguyên tố khoáng
đến sinh trưởng phát triển của cây.
10


- Phát triển tư duy phản biện cho HS thông qua quá trình thảo luận và
tranh luận.
- Tham quan trải nghiệm vườn rau thủy canh nhà lưới để HS khám phá
các ứng dụng, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống, HS được thấy hệ thống mơ hình
thủy canh từ đó tự trả lời được các câu hỏi do chính mình đặt ra, làm tăng thêm
hứng thú, học tập và sáng tạo ở HS, đồng thời giúp HS nâng cao mức độ hồn
thành sản phẩm.
Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lơi cuốn học sinh vào hoạt
động nhóm kiến tạo
GV giao nhiệm vụ cho các nhóm học tập để giúp các em làm việc cùng
nhau như một nhóm kiến tạo. Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của
bài học STEM là cơ sở để phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác.

Trong bài học STEM thiết kế mơ hình trồng rau thủy canh GV chỉ cung
cấp cho HS bộ câu hỏi gợi ý, định hướng mà không cung cấp cụ thể chi tiết các
bước tiến hành như thế nào. HS sẽ phải chủ động suy nghĩ, làm việc nhóm và
thảo luận với nhau nhiều để quyết định chọn cách thực hiện nào.
Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa
học và toán học mà học sinh đã và đang học
Trong bài học STEM thiết kế mơ hình trồng rau thủy canh, GV cần kết
nối và tích hợp nội dung ở lĩnh vực khoa học (sinh học, vật lý, hóa học), cơng
nghệ và tốn học. Từ đó, HS thấy rằng khoa học, cơng nghệ và tốn khơng phải
là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các vấn đề.
Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và
coi sự thất bại như là 1 phần cần thiết trong học tập
Trong bài học STEM thiết kế mơ hình trồng rau thủy canh, phương án
giải quyết vấn đề là do HS suy nghĩ, làm việc nhóm và thảo luận với nhau lựa
chọn cách thực hiện. Với việc chia 1 lớp thành 4 nhóm như vậy sẽ có nhiều
phương án khả thi, nhưng có thể sẽ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết
vấn đề. Qua đó HS được nếm trải qua các cảm xúc của thất bại cũng như thành
cơng trong q trình học tập.
2. Quy trình xây dựng bài học STEM
Theo tài liệu hội thảo “Định hướng giáo dục STEM trong trường trung
học” của bộ giáo dục và đào tạo, quy trình xây dựng bài học STEM gồm 4
bước sau:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề
11


Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức dạy học
Theo tác giả Trần Thị Gái và cộng sự (Tạp chí Giáo dục, số 443- Kì 1 –

12/2018) quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học môn Sinh học
gồm 6 bước sau:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM:
Bước 2: Xác định mục tiêu của chủ đề giáo dục STEM
Bước 3 Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM
Bước 4 : Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề
trong chủ đề STEM.
Bước 5: Thiết kế hoạt động học tập
Bước 6: Thiết kế tiêu chí và bộ cơng cụ kiểm tra, đánh giá học sinh.
Dựa trên sự nghiên cứu của bản thân và được sự góp ý của đồng nghiệp,
tơi đề xuất quy trình thiết kế bài học STEM “Thiết kế mơ hình trồng rau thủy
canh” gồm các 6 bước sau:
Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM

Xác định mục tiêu của chủ đề giáo dục STEM

Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề giáo dục
STEM

Thiết kế tiêu chí và bộ cơng cụ kiểm tra, đánh giá học sinh.

Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn
đề trong chủ đề STEM.

Thiết kế hoạt động học tập
12


Cụ thể:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề

Cách tiến hành:
* Xác định mục tiêu của bài 4 “Vai trò của các nguyên tố khoáng”.
* Mạch nội dung: Sự hấp thu nước và muối khoáng ở rễ (bài 1), nguyên
tố dinh dưỡng khống thiết yếu trong cây, vai trị của các ngun tố dinh dưỡng
khoáng thiết yếu trong cây, nguồn cung cấp các nguyên tố dinh dưỡng khoáng
cho cây.
* Nội dung vai trị của các ngun tố khống gắn với thực tiễn => Sản
phẩm ứng dụng => Chủ đề STEM
- Nội dung: Rễ cây hấp thụ nước và các ion khoáng. Trong các nguyên
tố dinh dưỡng khoáng cây cần 17 nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu. Việc
thiếu một số nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu sẽ ảnh hưởng đến sinh
trưởng phát triển của cây, cây khơng hồn thành được chu trình sống. Việc cung
cấp liệu lượng phân bón cao q mức cần thiết sẽ không chỉ gây độc hại đối với
cây mà cịn gây ơ nhiễm nơng phẩm và mơi trường.
- Vấn đề thực tiễn: Trồng rau sạch
- Sản phẩm ứng dụng: Mơ hình trồng rau thủy canh
- Chủ đề STEM: Thiết kế mơ hình trồng rau thủy canh
Bước 2: Xác định mục tiêu của chủ đề STEM “thiết kế mơ hình trồng
rau thủy canh”
Sau khi học xong chủ đề này HS cần phải:
a) Kiến thức:
- Nêu được khái niệm: Nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu, các
nguyên tố dinh dưỡng đại lượng và vi lượng.
- Mô tả được một số dấu hiệu điển hình khi thiếu một số nguyên tố dinh
dưỡng khống thiết yếu và nêu được vai trị đặc trưng nhất của các nguyên tố
dinh dưỡng khoáng thiết yếu.
- Liệt kê được các nguồn cung cấp dinh dưỡng khống cho cây, dạng
phân bón (muối khống) mà cây hấp thụ được.
- Trình bày được ý nghĩa của liều lượng phân bón hợp lí đối với cây
trồng mơi trường và sức khỏe con người.

b) Kỹ năng:
- Thiết kế các bản vẽ, mơ hình trồng rau thủy canh.
13


- Xây dựng được nguyên lý hoạt động của dạng mơ hình thủy canh hồi
lưu.
- Chế tạo và lắp ráp các sản phẩm theo phương án thiết kế.
- Bố trí được các thí nghiệm nghiên cứu sự ảnh hưởng của việc thiếu một
vài nguyên tố khoáng thiết yếu đến sinh trưởng phát triển của cây => Quan sát
và giải thích => Kết luận.
- Vận hành, thử nghiệm, cải tiến các mơ hình.
- Làm việc nhóm, thuyết trình, lắng nghe, phản biện.
c) Thái độ:
- Củng cố thêm niềm tin vào khoa học.
- Ý thức bảo vệ môi trường, yêu thiên nhiên.
- Say mê nghiên cứu khoa học.
- Nhiệt tình, năng động trong q trình gia cơng, lắp ráp sản phẩm.
- Có tinh thần xây dựng nhóm, trách nhiệm đối với các nhiệm vụ chung
của nhóm.
- Nghiêm túc trong việc phát hiện năng lực, sở trường của mình để có thể
định hướng được nghề nghiệp cho bản thân.
d) Các năng lực cần hướng tới: Năng lực vận dụng kiến thức vào thực
tiễn, năng lực tự học, năng lực nghiên cứu khoa học, năng lực hợp tác, năng lực
sáng tạo.
Bước 3: Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề STEM
Bộ câu hỏi định hướng:
1. Vì sao cần phải trồng rau sạch?
2. Hiện nay có những phương pháp trồng rau sạch nào? Ưu và nhược
điểm của mỗi phương pháp?

3. Có những loại mơ hình thủy canh nào? Loại mơ hình nào tạo điều kiện
thuận lợi nhất để cây hấp thụ chất dinh dưỡng tốt hơn?
4. Hệ thống thủy canh hồi lưu có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế
nào?
5. Từ các những nguyên liệu gần gũi, vật liệu phế thải, làm thế nào để có
được mơ hình trồng rau thủy canh hồi lưu.
6. Để cây trồng phát triển khỏe mạnh thì trồng rau thủy canh phải đảm
bảo những nhu cầu nào của cây trồng?
7. Vì sao cần phải cung cấp đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết
14


yếu cho cây trồng?
8. Bố trí thí nghiệm như thế nào để có thể nghiên cứu được ảnh hưởng của
việc thiếu một số nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu đối với cây trồng? Mô
tả một số dấu hiệu điển hình khi cây thiếu một vài ngun tố khống thiết yếu.
Bước 4: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề
* Tiêu chí đánh giá sản phẩm mơ hình trồng rau thủy canh hồi lưu được
thiết kế như sau:
Tiêu chí

Hình thức

Tốt (5 điểm)

Đạt (3 điểm)

- Cấu trúc mơ
hình hợp lí; Lắp
đặt khoảng cách tỉ

lệ phù hợp đảm
bảo khả năng vận
hành
của
hệ
thống.

- Cấu trúc mơ
hình tương đối
hợp lí; Lắp đặt
khoảng cách tỉ lệ
một vài vị trí chưa
phù hợp.

Chưa đạt (1
điểm)
- Cấu trúc mơ
hình chưa hợp lí;
Lắp đặt khoảng
cách tỉ lệ không
phù hợp.

- Rau sinh - Rau sinh trưởng
- Rau sinh trưởng trưởng phát triển phát triển kém
phát triển tốt
bình thường

Vận hành

Hệ thống vận

Hệ thống hoạt
Hệ thống không
hành tốt
động được tuy vận hành được
nhiên thỉnh thoảng hoặc vận hành
có vấn đề.
kém.

Khả năng ứng
Ứng dụng được
Chưa ứng dụng
Phạm vi ứng dụng dụng rộng rãi dễ nhưng không sử được trong thực tế
và tính khả thi của sử dụng
dung rộng rãi cần cải tiến.
mơ hình
được vì khó sử
dụng.

Tính sáng tạo

Sản phẩm có
Sản phẩm thể
Sản phẩm cịn
sáng tạo, có tư hiện được sự sáng khuôn mẫu, chưa
duy vận dụng thực tạo nhưng chưa linh hoạt.
tế cao, ứng dụng linh hoạt.
linh hoạt.

Điểm đạt được tối đa 20 điểm

15


* Tiêu chí đánh giá phương thức bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng
của việc thiếu một vài nguyên tố khoáng thiết yếu đến sinh trưởng phát
triển của cây:
Tiêu chí

Điểm tối đa

1. Phương thức bố trí thí nghiệm
khoa học, hợp lí

4

2. Mơ tả được một số dấu hiệu của
cây khi thiếu một vài ngun tố khống

3

3. Giải thích được sự khác biệt về
sinh trưởng của cây trong từng thí
nghiệm

3

Tổng điểm:

10

Điểm đạt được

Bước 5: Xác định nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề trong
chủ đề STEM
Tên sản
phẩm

Khoa học (S)

- Sinh học: Cơ chế
hấp thu nước và muối
khống ở rễ, vai trị
của các ngun tố
khống, ảnh hưởng
của các tác nhân mơi
trường đối với q
Mơ hình trình hấp thụ nước và
trồng
ion khoáng ở rễ cây.
rau thủy
- Vật lý: Hoạt động
canh
của máy bơm, Timer.

Công nghệ
(T)

Hệ
thống
bơm, ống dẫn,

van
điều
chỉnh, thùng
chứa
dung
dịch
thủy
canh, rọ đựng
giá thể trồng
rau, giá thể,
thiết bị khoan
cắt để tạo mơ
hình thủy canh
- Hóa học: Pha chế hồi lưu, bút đo
dung dịch dinh dưỡng pH, bút đo
phù hợp với từng loại ppm
rau, xác định được độ
pH, ppm trong dung
dịch.

Kĩ thuật
(E)

Toán học
(M)

Bản vẽ
và mơ hình
chế
tạo

thủy canh
hồi lưu, mơ
hình thủy
canh tĩnh.

Đo chiều
dài ống nhựa
theo bản vẽ,
khoảng cách
giữa các rọ
giá thể, tính
tốn tỉ lệ pha
dung
dịch
thủy
canh.
Đo chiều cao
cây trong các
loại
môi
trường dinh
dưỡng thủy
canh
khác
nhau.

16


Bước 6: Thiết kế và tổ chức hoạt động học tập

a) Thời gian: 1 buổi chiều trải nghiệm vườn rau thủy canh, 2 tuần ở nhà
và 1 tiết báo cáo sản phẩm trên lớp học.
b) Tiến trình thực hiện:
Tơi xây dựng tiến trình dạy học dựa trên các nhiệm vụ HS cần phải thực
hiện gồm các bước:
1. Nêu vấn đề thực tiễn
2. Xác định hướng giải quyết vấn đề thực tiễn

3. Tìm tịi, huy động kiến thức liên quan, xây dựng kế hoạch giải quyết
vấnđề thực tiễn

4. Giải quyết vấn đề thực tiễn bằng cách xây dựng mơ hình sản phẩm
STEM

5. Kết luận, báo cáo kết quả

17


3. Giáo án thực nghiệm
TÊN BÀI HỌC STEM: THIẾT KẾ MƠ HÌNH TRỒNG RAU THỦY CANH
Tiết ppct 4 – Bài 4: Vai trị của các ngun tố khống
I. Mục tiêu bài học
1. Kiến thức
- Nêu được khái niệm: Nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu, các nguyên
tố dinh dưỡng đại lượng và vi lượng.
- Mô tả được một số dấu hiệu điển hình khi thiếu một số nguyên tố dinh
dưỡng khống thiết yếu và nêu được vai trị đặc trưng nhất của các nguyên tố dinh
dưỡng khoáng thiết yếu.
- Liệt kê được các nguồn cung cấp dinh dưỡng khoáng cho cây, dạng phân

bón (muối khống) mà cây hấp thụ được.
- Trình bày được ý nghĩa của liều lượng phân bón hợp lí đối với cây trồng
mơi trường và sức khỏe con người.
2. Kỹ năng
- Thiết kế các bản vẽ, mô hình trồng rau thủy canh.
- Xây dựng được nguyên lý hoạt động của dạng mơ hình thủy canh hồi lưu.
- Chế tạo và lắp ráp các sản phẩm theo phương án thiết kế.
- Bố trí được các thí nghiệm nghiên cứu sự ảnh hưởng của việc thiếu một vài
nguyên tố khoáng thiết yếu đến sinh trưởng phát triển của cây => Quan sát và giải
thích => Kết luận.
- Vận hành, thử nghiệm, cải tiến các mơ hình.
- Làm việc nhóm, thuyết trình, lắng nghe, phản biện.
3. Thái độ
- Củng cố thêm niềm tin vào khoa học.
- Tự ý thức được vai trò và trách nhiệm của cá nhân trong việc bảo vệ mơi
trường.
- u thích mơn học, thích khám phá, tìm tịi, vận dụng kiến thức liên mơn
vào giải quyết các vấn đề sử dụng phân bón vào việc trồng cây.
- Say mê nghiên cứu khoa học.
- Nhiệt tình, năng động trong q trình gia cơng, lắp ráp sản phẩm.
- Có tinh thần xây dựng nhóm, giúp đỡ lẫn nhau và có trách nhiệm đối với
các nhiệm vụ chung của nhóm.
18


- Nghiêm túc trong việc phát hiện năng lực, sở trường của mình để có thể
định hướng được nghề nghiệp cho bản thân.
4. Các năng lực cần hướng tới: Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn,
năng lực tự học, năng lực nghiên cứu khoa học, năng lực hợp tác, năng lực sáng
tạo.

II. Phương tiện
- Sử dụng tranh ảnh, sơ đồ các mơ hình thủy canh.
- Tư liệu hỗ trợ HS.
III. Chuẩn bị
1. Chuẩn bị của GV:
- Máy tính, máy chiếu.
- Chia nhóm: Các HS thuộc 1 xã hoặc các xã gần nhau thành 1 nhóm (10
14HS).
- Liên hệ với chủ vườn rau thủy canh để được sắp xếp thời gian tổ chức HS
đi tham quan.
- Tư liệu (video, hình ảnh, bài báo…) về các mơ hình trồng rau thủy canh, bộ
câu hỏi định hướng, các bản tiêu chí đánh giá.
Bảng 1: Bộ câu hỏi định hướng
1. Vì sao cần phải trồng rau sạch?
2. Hiện nay có những phương pháp trồng rau sạch nào? Ưu và nhược điểm
của mỗi phương pháp?
3. Có những loại mơ hình thủy canh nào? Loại mơ hình nào tạo điều kiện
thuận lợi nhất để cây hấp thụ chất dinh dưỡng tốt hơn?
4. Hệ thống thủy canh hồi lưu có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế
nào?
5. Từ các những nguyên liệu gần gũi, vật liệu phế thải, làm thế nào để có
được mơ hình trồng rau thủy canh hồi lưu
6. Để cây trồng phát triển khỏe mạnh thì trồng rau thủy canh phải đảm bảo
những nhu cầu nào của cây trồng?
7. Vì sao cần phải cung cấp đầy đủ các nguyên tố dinh dưỡng khống thiết
yếu cho cây trồng?
8. Bố trí thí nghiệm như thế nào để có thể nghiên cứu được ảnh hưởng của
việc thiếu một số nguyên tố dinh dưỡng khống thiết yếu đối với cây trồng? Mơ
tả một số dấu hiệu điển hình khi cây thiếu một vài nguyên tố khoáng thiết yếu.
19

Bảng 2: Tiêu chí đánh giá mơ hình thủy canh hồi lưu
Tiêu chí

Hình thức

Tốt (5 điểm)
- Cấu trúc mơ
hình hợp lí; Lắp
đặt khoảng cách tỉ
lệ phù hợp đảm
bảo khả năng vận
hành của hệ thống.

Đạt (3 điểm)

Chưa đạt (1 điểm)

- Cấu trúc mơ - Cấu trúc mơ hình
hình tương đối hợp chưa hợp lí; Lắp đặt
lí; Lắp đặt khoảng khoảng cách tỉ lệ
cách tỉ lệ một vài khơng phù hợp.
vị trí chưa phù
hợp.

- Rau sinh trưởng - Rau sinh trưởng
phát triển tốt
phát triển bình - Rau sinh trưởng
phát triển kém

thường

Vận hành

Hệ thống vận Hệ thống hoạt Hệ thống không vận
hành tốt
động được tuy hành được hoặc vận
nhiên thỉnh thoảng hành kém.
có vấn đề.

Phạm vi ứng
dụng và tính
khả thi của
mơ hình

Khả năng ứng Ứng dụng được Chưa ứng dụng
dụng rộng rãi dễ sử nhưng không sử được trong thực tế cần
dụng
dung rộng rãi được cải tiến.
vì khó sử dụng.

Sản phẩm có Sản phẩm thể Sản
phẩm
cịn
sáng tạo, có tư duy hiệnđược sự sáng khn mẫu, chưa linh
Tính sáng tạo vận dụng thực tế tạo nhưng chưa hoạt.
cao, ứng dụng linh linh hoạt.
hoạt.
Bảng 3: Tiêu chí đánh giá phương thức bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh
hưởng của việc thiếu một vài nguyên tố khống thiết yếu đến sinh trưởng phát

triển của cây
Tiêu chí

Điểm tối đa

1. Phương thức bố trí thí nghiệm khoa
học, hợp lí

4

2. Mơ tả được một số dấu hiệu của cây
khi thiếu một vài ngun tố khống

3

3. Giải thích được sự khác biệt về sinh
trưởng của cây trong từng thí nghiệm

3

Tổng điểm:

10

Điểm đạt được

20


Bảng 4: Phân cơng nhiệm vụ của HS

Tên nhóm:………………………………………..
Vị trí

Mơ tả nhiệm vụ

Tên thành viên

Nhóm trưởng

Quản lý các thành viên trong nhóm, triển …………..
khai hoạt động, điều khiển hoạt động, đơn
đốc các thành viên trong nhóm

Thư kí

Ghi chép, lưu chữ hồ sơ học tập của nhóm …………..

Thành viên

…………………………………………
……

…………..

Thành viên

…………………………………………
……

…………..

Thành viên

…………………………………………
……

…………..

Thành viên

…………………………………………
……

…………..

Thành viên

…………………………………………
……

…………..

Thành viên

…………………………………………
……

…………..

Thành viên

…………………………………………
……

…………..

Thành viên

…………………………………………
……

…………..

Bảng 5: Tiêu chí đánh giá quá trình tham gia dự án
Nội dung đánh giá

HS tự đánh giá

Nhóm đánh giá

Đầy đủ
Tham gia các buổi Thường xuyên
họp nhóm
Một vài buổi
Khơng buổi nào
Ln ln
21


Thường xun

Hồn thành cơng
việc của nhóm
Thỉnh thoảng
giao đúng thời hạn
Khơng bao giờ
Ln ln
Có ý tưởng mới Thường xun
hay sáng tạo đóng
Thỉnh thoảng
góp cho nhóm
Khơng bao giờ
Nhóm trưởng
Vai trị trong nhóm Thư ký
Thành viên
1. Chuẩn bị của HS
- Nghiên cứu kiến thức nền:
Khoa học (S)
- Sinh học: Cơ chế hấp
thu nước và muối khống
ở rễ, vai trị của các
ngun tố khống, ảnh
hưởng của các tác nhân
mơi trường đối với q
trình hấp thụ nước và ion
khống ở rễ cây.

Cơng nghệ (T)

Hệ thống bơm,
ống dẫn, van

điều
chỉnh,
thùng chứa dung
dịch thủy canh,
rọ đựng giá thể
trồng rau, giá
thể, thiết bị
- Vật lý: Hoạt động của khoan cắt để tạo
mơ hình thủy
máy bơm, Timer.
canh hồi lưu, bút
- Hóa học: Pha chế đo pH, bút đo
dung dịch dinh dưỡng ppm
phù hợp với từng loại
rau, xác định được độ
pH, ppm trong dung dịch.

Kĩ thuật (E)

Tốn học (M)

Bản vẽ và
mơ hình chế
tạo thủy canh
hồi lưu, mơ
hình
thủy
canh tĩnh.

Đo chiều dài

ống nhựa theo
bản vẽ, khoảng
cách giữa các rọ
giá thể, tính tốn
tỉ lệ pha dung
dịch thủy canh.
Đo chiều cao cây
trong các loại môi
trường
dinh
dưỡng thủy canh
khác nhau.

- Nghiên cứu tài liệu về mơ hình trồng rau thủy canh.
- Máy tính có kết nối mạng để làm báo cáo PowPoint.
IV. Phương pháp: Dạy học dựa vào khám phá, hợp tác nhóm, thuyết trình…
22


V. Tiến trình tổ chức hoạt động học tập
Bước
Bước 1:
Nêu vấn
đề thực
tiễn

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

Thời gian: Bước 1 và bước 2 thực hiện vào phần củng cố của tiết
ppct 1
Hoạt động 1: Nêu tên dự án và lựa chọn giải pháp
Đưa ra tình huống có vấn đề
Tìm hiểu, phân tích được
về thực trạng rau nhiễm hóa chất tình huống từ đó xác định được
độc hại, nhu cầu rau sạch hiện nay vấn đề cần giải quyết.
bằng 1 câu chuyện hoặc 1 đoạn
video.
Tổ chức cho HS đề xuất các
- HS thảo luận, trả lời các
giải pháp bằng câu hỏi định hướng: câu hỏi định hướng của GV để
+ Vì sao cần phải trồng rau đề xuất các giải pháp khắc phục
sạch?

- Phân tích các giải pháp
+ Hiện nay có những phương và lựa chọn giải pháp tối ưu.
pháp trồng rau sạch nào? Ưu và
nhược điểm của mỗi phương pháp.
Thống nhất giải pháp.

Bước 2:
Xác định

Đặt tên cho giải pháp:
Thiết kế mơ hình trồng rau thủy
canh.

Hoạt động 2: Lập kế hoạch thực hiện dự án

23


hướng giải
- Phân chia nhóm: HS thuộc các
quyết vấn xã gần nhau sẽ thành một nhóm.
đề thực
- Phát bộ câu hỏi định hướng
tiễn
giải quyết vấn đề cho HS.

Căn cứ vào chủ đề học tập
+ Có những loại mơ hình thủy và gợi ý của giáo viên, HS phải
canh nào? Loại mơ hình nào tạo nêu ra các nhiệm vụ cần thực
điều kiện thuận lợi nhất để cây hấp hiện:
thụ chất dinh dưỡng tốt hơn?
+ Thiết kế và chế tạo mô
+ Hệ thống thủy canh hồi lưu có hình trồng rau thủy canh hồi lưu
cấu tạo và nguyên tắc hoạt động
+ Bố trí được thí nghiệm
như thế nào?
nghiên cứu ảnh hưởng của việc
+Từ các những nguyên liệu gần thiếu một vài nguyên tố khoáng
gũi, vật liệu phế thải, làm thế nào thiết yếu đến sinh trưởng phát
để có được mơ hình trồng rau thủy triển của cây.
canh hồi lưu
+ Trồng và chăm sóc rau
+ Để cây trồng phát triển khỏe thủy canh.
mạnh thì trồng rau thủy canh phải
+ Thiết kế powerPoint và

đảm bảo những nhu cầu nào của
trình bày.
cây trồng?
+ Vì sao cần phải cung cấp đầy
đủ các nguyên tố dinh dưỡng
khống thiết yếu cho cây trồng?
+ Bố trí thí nghiệm như thế nào
để có thể nghiên cứu được ảnh
hưởng của việc thiếu một số
nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết
yếu đối với cây trồng? Mơ tả một
số dấu hiệu điển hình khi cây thiếu
một vài nguyên tố khoáng thiết yếu.
- Yêu cầu HS dựa vào bộ câu
hỏi định hướng nêu được các nhiệm
vụ cần thực hiện.
- Phát tài liệu về mô hình trồng
rau thủy canh và hướng dẫn học
sinh tự tìm hiểu chủ đề trên
internet, tạp chí khoa học,
youtube…
- Giáo viên phát các phiếu đánh
giá: Đánh giá sản phẩm, đánh giá

24


- Thống nhất kế hoạch triển khai tiếp theo.
Hoạt động chính
1. Nêu tên dự án và giao nhiệm

vụ của dự án.

- Phần củng cố tiết ppct 1.

2. Nghiên cứu kiến thức nền,
tham quan mơ hình vườn rau thủy
canh, xác định kế hoạch thực hiện
dự án.

- Ngoài giờ lên lớp.

3.Xây dựng sản phẩm STEM.
4. Báo cáo giới thiệu sản phẩm.
Bước 3:
Tìm tịi,

Thời gian

Khoảng 2 tuần, ngồi giờ
lên lớp.
1 tiết học, tiết ppct 4.

Hoạt động ngồi giờ lên lớp
Hướng dẫn HS tìm hiểu các tài
HS tìm hiểu tài liệu từ sách
liệu đã cung cấp.
giáo khoa Sinh học, Công nghệ,
tài liệu GV cung cấp, internet,
tạp chí khoa học… về mơ hình
trồng rau thủy canh.

25