skkn nâng cao tính thực tiễn để phát triển năng lực nhận thức cho học sinh trong dạy học thông qua giáo dục STEM với chủ đề cacbohiđrat – hóa học lớp 12 THPT

MỤC LỤC
Nội dung

Trang

PHẦN I: MỞ ĐẦU

1

I. Lý do chọn đề tài

1

II. Mục đích nghiên cứu

2

III. Nhiệm vụ nghiên cứu

2

IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

2

V. Phương pháp nghiên cứu

2

VI. Những đóng góp mới của đề tài:

3

PHẦN II. NỘI DUNG

4

Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

4

I. CƠ SỞ LÝ LUẬN

4

1. Dạy học STEM

4

1.1. Thuật ngữ STEM

4

1.2. Giáo dục STEM

4

2. Giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông 2018.

8

2.1. Định hướng chung

8

2.2. Các nội dung tích hợp giáo dục STEM trong chương trình mơn
Hóa học.

8

2.3. Chủ đề giáo dục STEM

9

II. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

14

1. Trên thế giới

14

2. Ở Việt Nam

15

Chương 2. GIẢI PHÁP

18

1. Đặc điểm chung của chương cacbohiđrat - Hóa học 12

18

1. Vị trí của chương cacbohiđrat trong hóa học 12

18

2. Mục tiêu của chương cacbohiđrat trong hóa học 12

18


3. Cấu trúc và nội dung của chương cacbohiđrat trong hóa học 12

19

4. Những điểm cần lưu ý về nội dung và phương pháp dạy học khi
dạy chương cacbohiđrat trong hóa học 12

19

II. Xây dựng chủ đề “Cacbohiđrat - Giấm ngon tự làm” trong
dạy học STEM nhằm nâng cao tính thực tiễn phát triển năng lực
của học sinh

20

1. Lí do chọn chủ đề

20

2. Mục tiêu chủ đề

20

3. Kiến thức STEM trong chủ đề

21

4. Phương pháp dạy học trong chủ đề

21

5. Triển khai, thực hiện chủ đề

21

5.1. Chuẩn bị giáo viên và học sinh

21

5.2. Chuỗi hoạt động

22

III. Đánh giá quá trình hoạt động

39

Chương 3: Thực nghiệm sư phạm

40

PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

44

Tài liệu tham khảo

45

Phục lục


PHẦN I: MỞ ĐẦU
I. Lý do chọn đề tài
Trong thời đại hiện nay nền kinh tế tri thức phát triển mạnh đem lại cơ hội
phát triển vượt bậc đồng thời cũng đặt ra những thách thức không nhỏ cho mỗi
quốc gia nhất là các nước đang phát triển và chậm phát triển. Làm thế nào để đảm
bảo phát triển bền vững, trang bị cho các thế hệ tương lai nền tảng khoa học vững
chắc và năng lực thích ứng cao trước mọi biến động của thiên nhiên và xã hội là
một trong những nhiệm vụ quan trọng của ngành giáo dục. Đổi mới giáo dục đã trở
thành nhu cầu cấp thiết và xu thế mang tính tồn cầu. Trong bối cảnh đó, vào ngày
26 tháng 12 năm 2018 Bộ trưởng Bộ Giáo dục đã ban hành thông tư số
32/2018/TT-BGDĐT: Chương trình giáo dục phổ thơng, chương trình tổng thể.
Ngồi tinh thần chung của các môn học định hướng phát triển năng lực thì
mơn Hóa học có những đặc điểm riêng sau đây: thứ nhất, nâng cao tính thực tiễn
bởi vì hóa học nó gắn liền với cuộc sống và sản xuất, gắn liền với các vấn đề kinh
tế và xã hội; thứ hai, tính quy luật giúp việc học tập dễ dàng hơn nếu như các phần
kiến thức có tính logic – tính quy luật.

Thực tế hiện nay việc dạy học ở các trường THPT đã có những chuyển
biến biến tích cực. Tuy nhiên các mơn học cịn riêng rẽ đã làm cho các kiến
thức học sinh tiếp thu trở nên rời rạc, khơng có tính kết nối, hệ thống. Kiến
thức học sinh thu được thiếu tính thống nhất, tính tổng quát và tính thực tiễn
khi giải quyết vấn đề trong cuộc sống khiến học sinh gặp nhiều khó khăn. Về
phía giáo viên cịn có nhiều trăn trở trong việc xây dựng các chủ đề dạy học
làm sao có hiệu quả.
Với thực trạng đó dạy học theo định hướng STEM hồn tồn phù hợp. Mơn
Hố học giúp học sinh vận dụng những kiến thức vào cuộc sống, giải thích các
hiện tượng xung quanh chúng ta, đồng thời có mối quan hệ với nhiều lĩnh vực giáo
dục khác. Cùng với Toán học, Vật lí, Sinh học, Tin học và Cơng nghệ, mơn Hố
học góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, một trong những xu hướng giáo dục đang
được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới nhằm nâng cao hiệu quả học tập và
góp phần giáo dục cho học sinh.
Chủ đề kiến thức “Cacbohiđrat” là một chủ đề có rất nhiều ứng dụng trong
thực tiễn, gần gũi với cuộc sống nhưng nếu chỉ học trong sách vở thì học sinh chưa
hiểu rõ tính chất và ứng dụng của những hợp chất Cacbohiđrat. Trong q trình
giảng dạy chúng tơi ln trăn trở tìm tịi các phương pháp dạy học tích cực phát
triển năng lực học sinh THPT, giúp học sinh sâu chuỗi được các kiến thức tìm ra
được tính quy luật, áp dụng thực tiễn, gây hứng thú, niềm say mê học tập, đáp ứng
được chương trình giáo dục phổ thơng mới. Xuất phát từ thực tiễn, chúng tôi thực
hiện đề tài “Nâng cao tính thực tiễn để phát triển năng lực nhận thức cho học
sinh trong dạy học thông qua giáo dục STEM với chủ đề Cacbohiđrat – Hóa học
lớp 12 THPT ”.
1


II. Mục đích nghiên cứu
Nghiên cứu dạy học STEM chủ đề “Cacbohiđrat” nhằm nâng cao chất lượng dạy
học ở trường THPT. Nâng cao liên hệ giữa lý thuyết và thực tiễn của người học.

Thông qua các giờ học, tổ chức các hoạt động dạy học giúp học sinh trải nghiệm thực
tế, lôi cuốn các học sinh giải quyết các nhiệm vụ bài học đặt ra. Hỗ trợ người học tích
cực lĩnh hội tri thức, khả năng giải quyết vấn đề, khả năng giao tiếp, khả năng làm
việc nhóm, phát triển những năng lực chuyên biệt của bộ môn, khám phá tiềm năng
của bản thân.
III. Nhiệm vụ nghiên cứu
- Nghiên cứu xây dựng tài liệu tổng quan về lý thuyết dạy học STEM.
- Nghiên cứu về thực trạng dạy học STEM mơn Hóa học ở các trường THPT
- Nghiên cứu chương trình, mục tiêu của chương “Cacbohiđrat – Hóa học 12”
và các vấn đề liên quan
- Tiến hành thực nghiệm, thử nghiệm tại đơn vị công tác và các đơn vị khác
nhằm đánh giá tính phù hợp và hiệu quả của việc vận dụng dạy học STEM chủ đề
“Cacbohiđrat”
- Khảo nghiệm kết quả thử nghiệm của đề tài thông qua lấy ý kiến của các
đồng nghiệp và học sinh.
IV. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1. Đối tượng nghiên cứu
Đề tài tập trung nghiên cứu, tìm hiểu, phân tích, đánh giá thực trạng học sinh
về sâu chuỗi các kiến thức và áp dụng vào thực tiễn. Đề xuất giải pháp phương
pháp dạy học STEM chương Cacbohiđrat cho học sinh lớp 12-THPT.
2. Phạm vi nghiên cứu
- Nội dung nghiên cứu: Tổ chức dạy học “Chủ đề Cacbohiđrat – Giấm ngon tự
làm” chương trình Hóa học lớp 12 theo định hướng giáo dục STEM, bao gồm:
Nghiên cứu cơ sở lí luận, cơ sở thực tiễn, thiết kế các hoạt động chủ đề, đánh giá tính
khả thi và hiệu quả của hoạt động giáo dục STEM.
- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 9/2020 đến tháng 2/2021
V. Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau:
- Phương pháp nghiên cứu lí luận: Tổng quan các tài liệu về lí luận dạy học
STEM (Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật, Tốn học) nói chung và dạy học Hóa học

nói riêng.
2


- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Điều tra, khảo sát thực trạng dạy học
STEM và phương pháp các thầy cô đã áp dụng phương pháp dạy giáo dục STEM
và thực tiễn dạy học ở các trường THPT.
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: Xác định nhiệm vụ và xây dựng nội
dung, tiến hành các hoạt động dạy học nhằm kiểm tra tính khả thi của đề tài.
- Phương pháp tốn học thống kê: Xử lí thống kê tốn các số liệu, rút ra tính
khả thi của đề tài.
VI. Những đóng góp mới của đề tài
- Điều tra thực trạng dạy học Hóa học theo định hướng STEM hiện nay, phân
tích các ngun nhân, khó khăn, đưa ra hướng khắc phục, giải pháp để nâng cao
chất lượng dạy học các mơn học STEM, áp dụng thực nghiệm có hiệu quả tại
trường THPT Hà Huy Tập.
- Trong đề tài này, chúng tôi đã sử dụng kiến thức liên môn, xây dựng và tổ
chức dạy học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh qua chủ đề
Cacbohiđrat. Từ đó học sinh tìm hiểu, sáng tạo ra những thực phẩm sạch, an toàn,
bảo vệ sức khỏe cho bản thân và cộng đồng, phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên
của học sinh, giúp các em u thích hơn mơn hóa học, cũng như các mơn tốn,
khoa học; cơng nghệ; kỹ thuật, giáo dục công dân…
- Kiểm tra, đánh giá năng lực tìm tịi, khai thác các vấn đề học tập, tài liệu, xử
lí thơng tin có tính chọn lọc, hiệu quả; năng lực tự nghiên cứu, làm việc nhóm,
năng lực làm ra sản phẩm, năng lực thuyết trình.
- Kết quả nghiên cứu đề tài trở thành tài liệu tham khảo cho q trình dạy
học, kiểm tra đánh giá, ơn thi THPT Quốc gia và bồi dưỡng phát triển năng lực của
học sinh ở các trường phổ thông.

3

PHẦN II. NỘI DUNG
Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
I. CƠ SỞ LÝ LUẬN
1. Dạy học STEM
1.1. Thuật ngữ STEM
STEM là thuật ngữ lần đầu được giới thiệu bởi quỹ Khoa học Mỹ vào năm
2001. STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ),
Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Sự phát triển về Khoa học,
Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học.

Hiện nay thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau đó là ngữ
cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp
- Trong ngữ cảnh giáo dục: STEM nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo
dục đối với các môn Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học cũng như quan
tâm đến việc tích hợp các mơn học đó để nâng cao năng lực cho người học. Giáo
dục STEM có thể được hiểu và diễn giải ở nhiều cấp độ như: chính sách STEM,
chương trình STEM, nhà trường STEM, mơn học STEM, bài học STEM, hoạt
động STEM….
- Trong ngữ cảnh nghề nghiệp: STEM được hiểu là những nghề nghiệp, việc
làm thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học.
1.2. Giáo dục STEM
1.2.1. Khái niệm về giáo dục STEM
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,
4

cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực
trong lĩnh vực STEM và có thể góp phần vào cạnh tranh trong nền kinh tế mới.
Giáo dục STEM xây dựng cho học sinh có kĩ năng sử dụng để làm việc và
phát triển trong thế giới khoa học - công nghệ ngày nay và đó được gọi là kĩ năng
STEM. Kĩ năng là sự tích hợp, lồng ghép hài hịa giữa bốn nhóm kĩ năng: Kĩ năng
Khoa học, kĩ năng Cơng nghệ, kĩ năng Kĩ thuật và kĩ năng Toán học.
- Kĩ năng Khoa học: Là các kĩ năng trong đó học sinh được trang bị kiến thức
về các khái niệm, các nguyên lý, các định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục
khoa học. Từ đó, giúp học sinh tìm hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức
đó để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống.
- Kĩ năng Công nghệ: Là khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết và truy cập
được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, cái quạt đến những hệ
thống phức tạp như máy móc, Internet.
- Kĩ năng Kĩ thuật: Học sinh được trang bị kỹ năng kĩ thuật là có khả năng sản
xuất ra đối tượng và hiểu được quy trình làm ra nó.
- Kĩ năng Tốn học: Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trị của tốn
học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. Học sinh có kỹ năng tốn học sẽ có
khả năng phân tích, biện luận và thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, có khả
năng áp dụng các khái niệm và kỹ năng toán học để giải quyết các tình huống trong
cuộc sống hằng ngày.
1.2.2. Các đặc điểm cơ bản của giáo dục STEM.
Tập trung vào sự tích
hợp

Có tính hệ thống và gắn kết giữa các bài
học

Thách thức học sinh vượt lên chính
mình

Liên hệ với cuộc sống thực
tế

Hướng đến phát triển các kỹ năng cảu thế kỉ
21

5


1.2.3. Các tiêu chí dạy học theo định hướng STEM
Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề thực tiễn
Trong các bài học STEM, học sinh được đặt vào các vấn đề xã hội, kinh tế,
mơi trường và u cầu tìm giải pháp.
Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kỹ thuật
Quy trình thiết kế kỹ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa học sinh từ
việc xác định một vấn đề hoặc một yêu cầu thiết kế đến sáng tạo và phát triển giải
pháp. Theo quy trình này, học sinh thực hiện:
- Xác định vấn đề
- Nghiên cứu kiến thức nền
- Đề xuất nhiều ý tưởng cho các giải pháp
- Lựa chọn giải pháp tối ưu
- Pháp triển và chế tạo một mơ hình (ngun mẫu)
- Thử nghiệm và đánh giá
- Hồn thành 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, hoạt động của học sinh được thực hiện theo hướng mở
có “khn khổ” về các điều kiện mà học sinh được sử dụng (chẳng hạn các vật liệu
khả năng). Hoạt động học của học sinh là hoạt động được chuyển giao và hợp tác;

các quyết định về giải phát giải quyết vấn để là của chính học sinh. Học sinh thực
hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết kế nguyên mẫu
của mình nếu cần. Học sinh tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế hoạt
động của bản thân.
Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh trị hoạt động
nhóm kiến tạo.
Giúp học sinh làm việc cùng nhau như một nhóm kiến tạo khơng bao giờ
là một việc dễ dàng. Tuy nhiên, việc này sẽ trở nên dễ dàng hơn nếu tất cả giáo
viên STEM ở trường làm việc cùng nhau để áp dụng làm việc nhóm, sử dụng
cùng một ngơn ngữ, tiến trình và mong đợi cho học sinh. Làm việc nhóm trong
thực hiện các hoạt động của bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao
tiếp và hợp tác.
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.

6


Trong các học STEM, giáo viên cần kết nối và tích hợp một cách có mục đích
nội dung từ các chương trình khoa học, cơng nghệ và tốn. Lập kế hoạch để hợp
tác với các giáo viên tốn, cơng nghệ và khoa học khác để hiểu rõ nội hàm của việc
làm thế nào để các mục tiêu khoa học có thể tích hợp trong một bài học đã cho. Từ
đó, học sinh dần thấy rằng khoa học, công nghệ và tốn khơng phải là các mơn độc
lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các vấn đề. Điều đó có liên quan đến
việc học tốn, cơng nghệ và khoa học của học sinh.
Tiêu chí 6: Tiến trình học bài STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự
thất bại như là một phần cần thiết trong học tập.
Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; một
vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều phương án, và lựa chọn phương án tối
ưu. Trong các giả thuyết khoa học, chỉ có một giả thuyết đúng. Ngược lại, các

phương án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải
quyết vấn đề.
Tiêu chí này cho thấy vai trị của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong
bài học STEM.
1.2.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM
Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù
hợp với định hướng giáo dục phổ thông. Cụ thể là:
Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên
cạnh các môn học đang được quan tâm như Tốn, Khoa học, các lĩnh vực Cơng
nghệ, Kĩ thuật sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ
giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất.
Nâng cao hứng thú học tập 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, học sinh 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 học sinh.
Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai các
dự án học tập STEM, học sinh được hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện
các nhiệm vụ học tập được làm quen với 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 học sinh.
Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục
STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề
nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật
chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thơng
cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương.
Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông, học
sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng
7

khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt
giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh theo học sinh
theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu
cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.
2. Giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thơng 2018
2.1. Định hướng chung
Trong chương trình giáo dục phổ thông mới, giáo dục STEM đã được chú
trọng thông qua các biểu hiện:
- Chương trình giáo dục phổ thơng mới có đầy đủ các mơn học STEM, đó là
các mơn Tốn học, Khoa học, Cơng nghệ, Tin học. Việc hình thành nhóm mơn
Cơng nghệ và Nghệ thuật ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp cùng với
quy định chọn 5 mơn học trong 3 nhóm sẽ đảm bảo mọi học sinh đều được học các
mơn học STEM.
- Có các chủ đề STEM trong chương trình mơn học tích hợp ở giai đoạn giáo
dục cơ bản: Các môn Tự nhiên và Xã hội, Khoa học, Tin học và Công nghệ (ở tiểu
học), môn Khoa học tự nhiên (ở trung học cơ sở).
- Các chuyên đề dạy học về giáo dục STEM ở trung học phổ thông; các hoạt
động trải nghiệm dưới hình thức câu lác bộ nghiên cứu khoa học, trong đó có các
hoạt động nghiên cứu STEM.
- Tính mở của chương trình cho phép một số nội dung giáo dục STEM có thể
được xây dựng thơng qua chương trình địa phương, kế hoạch giáo dục nhà trường;
qua những chương trình, hoạt động STEM được triển khai, tổ chức thơng qua hoạt
động xã hội hóa giáo dục.
Chương trình giáo dục phổ thơng mới có nhiều đổi mới về phương pháp và
hình thức dạy học phù hợp với định hường giáo dục STEM
- Dạy học theo chủ đề liên môn.
- Hoạt động nghiên cứu khoa học của học sinh.
- Hoạt động câu lạc bộ khoa học – công nghệ.
- Hoạt động tham quan, thực hành, giao lưu với các cơ sở giáo dục đại học,
giáo dục nghề nghiệp và doanh nghiệp.

Các hoạt động dạy và học có thể được thực hiện ở phịng học bộ mơn, khơng
gian sáng chế,…hoặc ở các cơ sở giáo dục, đơn vị kinh tế - xã hội ngồi khn
viên trường học.
2.2. Các nội dung tích hợp giáo dục STEM trong chương trình mơn Hóa học
Trong Chương trình Giáo dục phổ thơng mới mơn Hóa học là một mơn học
trong nhóm khoa học. Ngồi tinh thần chung của các mơn học thì mơn Hóa học có
đặc thù riêng là:
8


- Thứ nhất, nâng cao tính thực tiễn mơn hóa học bởi vì hóa học nó gắn liền
với vấn đề cuộc sống và sản xuất, gắn liền với các vấn đề xung quanh chúng ta. Vì
vậy cần trang bị cho các học sinh tìm hiểu và hiểu được các vấn đề thực tiễn xung
quanh chúng ta liên quan đến hóa học và cao hơn một chút nữa đó là vận dụng kiến
thức hóa học đảm bảo tính sức khỏe phục vụ cho cuộc sống và hiểu biết quy trình
sản xuất để các em có ý tưởng có định hướng phát triển nghề nghiệp sau này.
- Thứ hai, tính quy luật vì để học tập các mơn học dễ dàng hơn nếu như các
phần kiến thức có tính logic – tính quy luật. Sau những kiến thức thầy cô giảng dạy
hay sau một số bài tập thì học sinh hình thành được tính quy luật và khi các em có
quy luật rồi thì việc vận dụng của các em với những kiến thức cũ nó dễ hơn và từ
đó giúp các em có sự suy nghĩ, sáng tạo trong tiếp cận nội dung.
Các kiến thức trong Hóa học đều có mối quan hệ mật thiết với các mơn học
khác Tốn học, Vật lí, Sinh học. Việc dạy học Hóa học bằng phương thức giáo dục
tích hợp theo cách tiếp cận liên mơn là cần thiết. Thơng qua mơ hình STEM, học
sinh được học Hóa học trong một chỉnh thể có tích hợp với Tốn học, Cơng nghệ,
Kỹ thuật và các mơn khoa học khác; khơng những thế học sinh cịn được trải
nghiệm, được tương tác với xã hội, với các doanh nghiệp. Từ đó kích thích được
sự hứng thú, tự tin, chủ động trong học tập của học sinh; hình thành và phát triển
các năng lực chung và năng lực đặc thù học tập; tạo ra sản phẩm giáo dục đáp ứng
với nhu cầu nguồn nhân lực hiện đại.

2.3. Chủ đề giáo dục STEM
2.3.1. Tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM

Đ ịn h
L àm
hướng
v iệ c
th ự c
nhóm
G iả i q u y ế t
T iê u c h í
hành
v ấ n đ ề th ự c
chủ đề
t iễ n
STEM
K iế n th ứ c
th u ộ c lĩn h
vực STEM
- Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn.

9


Vận dụng kiến thức STEM để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn chính là
mục tiêu dạy học theo quan điểm STEM. Do vậy, bài học STEM không phải là để
giải quyết các vấn đề mang tính tưởng tượng và xa vời thực tế mà nó ln hướng
đến giải quyết các vấn đề các tình huống trong xã hội, kinh tế, môi trường trong
cộng đồng địa phương của họ cũng như toàn cầu.
- Chủ đề STEM phỉa hướng tới việc học sinh vận dụng các kiến thức trong

lĩnh vực STEM để giải quyết.
Tiêu chí này nhằm đảm bảo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó mới phát
triển được những năng lực chuyên môn liên quan.
- Chủ đề STEM định hướng thực hành
Định hướng hành động là một tiêu chí của quan điểm STEM nhằm hình thành
và phát triển năng lực kết hợp lý thuyết và thực hành cho học sinh. Điều này sẽ
giúp học sinh có được kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lý
thuyết. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, học
sinh sẽ hiểu được hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt động thực tế.
- Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các học sinh
Trên thực tế có những chủ đề STEM vẫn có thể triển khai cá nhân. Tuy nhiên,
làm việc theo nhóm là hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm
vụ phức hợp gắn với thực tiễn. Làm việc theo nhóm là một kĩ năng quan trọng
trong thế kỉ XXI, bên cạnh đó khi làm việc theo nhóm học sinh sẽ được đặt vào
môi trường thúc đẩy các nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát
triển giải pháp.
2.3.2. Quy trình xây dựng chủ đề dạy học STEM
Theo tác giả Nguyễn Thanh Nga và cộng sự, quy trình thiết kế chủ đề giáo
dục STEM gồm 5 bước: Vấn đề thực tiễn → Ý tưởng chủ đề STEM → Xác định
kiến thức STEM cần giải quyết → Xác định mục tiêu chủ đề STEM → Xây dựng
bộ câu hỏi định hướng chủ đề STEM .
Theo tác giả Lê Xuân Quang, quy trình xây dựng chủ đề STEM gồm 5 bước:
Lựa chọn nội dung cụ thể trong môn học → Kết nối với những sản phẩm, vật phẩm
ứng dụng trong thực tế → Phân tích ứng dụng → Chỉ ra các kiến thức liên quan
trong các môn thuộc lĩnh vực STEM → Hình thành chủ đề.
Dựa trên sự nghiên cứu của các nhóm tác giả, quy trình thiết kế chủ đề giáo
dục STEM có thể trong mơn dạy học mơn Hóa học gồm các bước như sau:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM:
Để xác định chủ đề STEM, giáo viên có thể lựa chọn một trong hai cách sau:
Cách 1: Xây dựng mạch nội dung chủ đề trong chương trình (cơ sở khoa học)

→ Lựa chọn chủ đề STEM để vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực tế
10


Để lựa chọn chủ đề STEM theo cách này, giáo viên cần phải:
- Xác định mục tiêu của phần, chương trình trong mơn Hóa học.
- Xác định các mạch nội dung cơ bản.
- Lựa chọn các nội dung có thể gắn với các sản phẩm ứng dụng thực tiễn.
- Phân tích các sản phẩm ứng dụng và xác định kiến thức các môn thuộc lĩnh
vực STEM để giải quyết vấn đề.
- Đặt tên cho chủ đề giáo dục STEM.
Cách 2: Xuất phát từ vấn đề thực tiễn → Lựa chọn chủ đề STEM nhằm xác định
kiến thức làm cơ sở khoa học trong chương trình để giải quyết vấn đề thực tiễn.
Để lựa chọn chủ đề giáo dục STEM theo cách này, giáo viên cần phải:
- Xác định vấn đề thực tiễn gắn liền với mơn Hóa học. Đây là các tình huống
có vấn đề, có thể là các ứng dụng trong cuộc sống hằng ngày, con người cần giải
quyết một cơng việc nào đó, thơi thúc học sinh tìm hiểu và thực hiện để đáp ứng
nhu cầu. Nó cũng có thể là yêu cầu của định hướng nghề nghiệp, đòi hỏi học sinh
giải quyết nhằm trải nghiệm một số nhiệm vụ nào đó trong thực tế.
- Xác định nội dung mơn Hóa học liên quan vấn đề thực tiễn.
- Xác định kiến thức các môn thuộc lĩnh vực giáo dục STEM để giải quyết
vấn đề.
- Đặt tên cho chủ đề giáo dục STEM.
Việc lựa chọn chủ đề giáo dục STEM, giáo viên có thể thực hiện theo một
trong hai cách đã nêu trên tùy thuộc vào từng nội dung hoặc tình hình thực tiễn của
địa phương. Trong quá trình lựa chọn, giáo viên có thể phát huy ý tưởng sáng tạo
của học sinh khi khuyến khích học sinh đề xuất và thảo luận lựa chọn vấn đề
STEM. Xuất phát từ thực tiễn cuộc sống xung quanh, sau khi tìm hiểu thực trạng,
tiến hành điều tra, thảo luận nhóm và tham khảo từ nhiều nguồn tư liệu, học sinh sẽ
đưa ra nhiều ý tưởng chủ đề giáo dục STEM hấp dẫn khác nhau. Từ đó, lựa chọn ra

những chủ đề sáng tạo, thiết thực phục vụ cho cuộc sống hằng ngày.
Bước 2: Xác định mục tiêu của chủ đề giáo dục STEM:
- Mục tiêu: Xác định được các mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ và năng
lực mà học sinh cần hướng tới sau khi thực hiện chủ đề giáo dục STEM.
- Cách tiến hành:
* Về kiến thức: Trình bày về nội dung kiến thức học sinh học được thông qua
chủ đề.
+ Xác định mức độ nhận thức của học sinh theo thang nhận thức Bloom cải
tiến: Biết, hiểu, vận dụng, phân tích, đánh giá, sáng tạo.

11


+ Sử dụng các động từ hành động để viết mục tiêu sao cho các mục tiêu có
thể lượng hóa và đánh giá được.
* Về kĩ năng: Trình bày những kĩ năng của học sinh được hình thành thơng
qua thực hiện các hoạt động học tập trong chủ đề giáo dục STEM. Mục tiêu kĩ
năng xác định gồm nhóm kĩ năng tư duy, nhóm kĩ năng học tập và nhóm kĩ năng
khoa học.
* Về thái độ: Trình bày về những tác động của việc thực hiện các hoạt động
học đối với nhận thức, giá trị sống và định hướng hành vi của học sinh. Cần xác
định rõ ý thức người học với con người, thiên nhiên, môi trường, ý thức trong học
tập và tư duy khoa học.
* Các năng lực chính cần hướng tới: các năng lực mà học sinh trong quá trình
khám phá tri thức và vận dụng vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, tạo ra các sản
phẩm có giá trị thực tế. Các năng lực hướng tới thường là năng lực giải quyết vấn
đề, năng lực sáng tạo, năng lực hợp tác.
Bước 3: Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM:
- Mục tiêu: Xây dựng được bộ câu hỏi định hướng phục vụ cho tổ chức hoạt
động STEM.

- Cách tiến hành:
+ Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM.
+ Xây dựng các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề.
+ Tương ứng với mỗi vấn đề trên đặt ra các câu hỏi định hướng có liên quan.
Bước 4: Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề trong
chủ đề STEM:
- Mục tiêu: Xây dựng các nội dung cụ thể trong từng môn học liên quan đến
từng vấn đề.
- Cách tiến hành: Tìm hiểu xem trong mơn Hóa học, Tốn học, Vật lí, Hóa
học, Cơng nghệ,... có những nội dung nào liên quan đến chủ đề.
Bước 5: Thiết kế hoạt động học tập:
- Mục tiêu: Xác định tiến trình hoạt động trong dạy học của chủ đề giáo dục
STEM.
- Cách tiến hành:
+ Xác định điều kiện tổ chức hoạt động: không gian (lớp học, ở nhà, phịng
thí nghiệm, cơ sở sản xuất ...); thời gian tổ chức hoạt động,…
+ Xác định các phương pháp và kĩ thuật dạy học chủ đạo để tổ chức hoạt
động: dạy học giải quyết vấn đề, dạy học khám phá, dạy học dự án, dạy học hợp
tác...; XYZ, mảnh ghép, khăn trải bàn, phòng tranh, ổ bi, bản đồ tư duy,..
12


+ Xác định phương tiện tổ chức hoạt động.
+ Xác định các bước thực hiện hoạt động: nêu rõ các thao tác tiến hành hoạt
động.
Bước 6: Thiết kế các tiêu chí và bộ cơng cụ kiểm tra, đánh giá học sinh:
- Mục tiêu: Đánh giá sản phẩm và sự hợp tác trong hoạt động học tập của HS.
- Cách tiến hành:
+ Thiết kế phiếu đánh giá sản phẩm: Xây dựng các chỉ tiêu đánh giá → Phân
phối điểm hợp lí cho từng chỉ tiêu → Thiết lập phiếu đánh giá.

+ Thiết kế phiếu đánh giá hoạt động nhóm: Xây dựng các chỉ tiêu đánh giá →
Phân phối điểm hợp lí cho từng chỉ tiêu → Hoàn thành phiếu đánh giá.
2.3.3. Quy trình tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM
Dựa trên mục tiêu giáo dục STEM và mục tiêu của chương trình giáo dục,
quy trình tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEM được thực hiện
theo các bước:

định
Quy trình dạy học STEM Xác
là sự
kếtvấn
hợpđềgiữa quy trình kĩ thuật và tiến trình
khoa học, tuy vậy, vẫn có những “bước” trong quy trình được thực hiện song song,
hỗ trợ lẫn nhau. Cụ thể làNghiên
việc “Nghiên
kiến
cứu kiếncứu
thức
nềnthức nền” được thực hiện song
Tốn

Lý

Hóa

Sinh

Tin

CN

(Nội dung dạy học theo chương trình được sắp xếp lại phù hợp)

13


Đề xuất các giải pháp/bản thiết kế
Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế
hành với “Đề xuất giải pháp”; “Chế tạo mô hình” được thực hiện đồng thời với
Chế tạo mơ hình (nguyên mẫu)
“Thực nghiệm và đánh giá”.
Trong quy trình dạy học STEM, việc “Nghiên cứu kiến thức nền” chính là việc
Thửthức
nghiệm
đánh giá
học để chiếm lĩnh nội dung kiến
trongvàchương
trình giáo dục phổ thông, học sinh
chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ, tiến hành thí nghiệm dưới sự
hướng dẫn của giáo viên, vận Chia
dụngsẻ
kiến
thức đã
học để đề xuất, lựa chọn giải pháp,
và thảo
luận
chế tạo mơ hình, thử nghiệm mẫu, chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh thiết kế.
Xác định vấn đề: Giáo viên
chọnthiết
mộtkếtình huống trong với thực tiễn liên

Điềulựa
chỉnh
quan đến nội dung kiến thức bài học để giao nhiệm vụ cho học sinh tìm hiểu và
làm rõ tiêu chí của sản phẩm.
Nghiên cứu kiến thức nền: Giáo viên cung cấp tài liệu khoa học cần sử dụng
trong việc giải quyết vấn đề, thiết kế sản phẩm và hướng dẫn học sinh thực hiện
giúp học sinh lĩnh hội được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương
trình giáo dục phổ thông.
Giải quyết vấn đề: Sau khi đã học được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu của
chương trình các mơn học có liên quan, học sinh cần vận dụng để thiết kế, thử
nghiệm và hoàn thành sản phẩm ứng dụng. Học sinh sẽ thực hiện hoạt động này
theo hai quy trình khác nhau:
- Quy trình khoa học: Đề xuất giả thuyết - rút ra hệ quả - thí nghiệm kiểm
chứng - thu thập và xử lý số liệu - kết luận khoa học.
- Quy trình kĩ thuật: Đề xuất giải pháp - lựa chọn giải pháp - thiết kế mẫu thử nghiệm
II. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1. Trên thế giới
Việc cải cách dạy học khoa học ở Oxtraylia , Canada, Trung Quốc, Pháp,
Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan (Trung Quốc), Anh và Hoa Kỳ đã chú ý nhấn
mạnh mối liên hệ giữa Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Dạy khoa học
theo hướng liên ngành, trong đó khoa học được tích hợp với cơng nghệ, kĩ thuật và
tốn học để khám phá và giải quyết các vấn đề thực tiễn đời sống. Giáo dục STEM
được kì vọng khơng chỉ nâng cao trình độ khoa học của học sinh mà cịn kích thích
sự đam mê hứng thú của học sinh đối với ngành nghề liên quan đến khoa học.
Giáo dục STEM ở Hoa Kỳ: Hợp chủng quốc Hoa Kỳ là nước đầu tiên khởi
xướng giáo dục STEM. Giáo dục STEM được phát triển mạnh theo chiến dịch
“giáo dục vì sự đổi mới” do chính quyền Obama đưa vào năm 2009 nhằm mục
đích thúc đẩy và truyền cảm hứng cho học sinh xuất sắc trong các mơn Tốn,
Khoa học, Kỹ thuật, Cơng nghệ để khắc phục tình trạng lớn học sinh trung học
khơng thơng thạo về toán học và khoa học, và nhiều giáo viên thiếu kiến thức về

môn học này.
Giáo dục STEM ở Anh: Một chương trình liên quan đến STEM quan trọng ở
Anh là giáo trình khoa học thế kỉ XXI (GCSE). Trong GCSE một chương trình
khoa học bắt buộc được thiết kế để nâng cao sự hiểu biết khoa học của các công
14


dân trong tương lai, chương trình cũng khuyến nghị rằng một khóa học riêng biệt
nhưng song song là cần thiết để chuẩn bị cho học sinh tiến tới sự nghiệp khoa học.
Giáo dục STEM ở Singapo: Chương trình giáo dục STEM ở Singapo nhấn
mạnh tầm quan trọng của khoa học. Chương trình khoa học của Singapo dựa trên
mơ hình xoắn ốc mà các khái niệm được giới thiệu ở cấp tiểu học được đào tạo sâu
hơn ở cấp trung học cơ sở và sau đó là cấp trung học phổ thơng. Các giáo trình
khoa học được tổ chức thành sáu chủ đề chính: sự đa dạng, các chu kỳ tuần hồn,
năng lượng, các mối liên hệ, mơ hình và hệ thống, phép đo lường. Một khung khoa
học theo yêu cầu cũng được tích hợp vào ba chủ đề.
Chương trình giáo dục STEM ở Thái Lan: Sáng kiến giáo dục STEM ở Thái
Lan đã được Viện Khoa học và Kĩ thuật Dạy học (IPST) đưa ra vào năm 2014.
Việc giới thiệu giáo dục STEM nhằm nâng cao kĩ năng STEM cũng như kĩ năng
phân tích của thanh niên để có thể cạnh tranh trên thị trường lao động toàn cầu và
phát triển kinh tế xã hội.
Nhìn chung việc áp dụng chương trình giáo dục STEM vào dạy học ở các
nước đều có một mục tiêu đó chính là sự tác động đến người học. Có thể dễ dàng
nhận thấy giáo dục STEM như là một giải pháp trong cải cách giáo dục của các
quốc gia nhằm hướng tới phát triển con người để đáp ứng các mục tiêu phát triển
kinh tế, phát triển quốc gia trong thời đại tồn cầu hóa đầy cạnh tranh.
2. Ở Việt Nam
Trong giai đoạn giáo dục hiện nay, đổi mới phương pháp dạy học nhằm nâng
cao chất lượng dạy học là vấn đề được quan tâm hàng đầu. Nghị quyết số 29NQ/TW ngày 4/11/2013 về đổi mới căn bản, toàn diện GD – ĐT đã chỉ đạo: “Tiếp
tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy học và học theo hướng hiện đại, phát huy

tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của người học,
khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách
học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở đề người học tự cập nhật và đổi mới
tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực ”. Trong quá trình đổi mới đó, phương thức
giáo dục tích hợp Khoa học – Cơng nghệ - Tốn, gọi tắt là STEM đã được Bộ Giáo
dục và Đào tạo chỉ đạo triển khai từ năm học 2014 – 2015 thông qua việc chỉ đạo
các cơ sở giáo dục xây dựng và thực hiện dạy học theo chủ đề tích hợp liên mơn và
tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học.
Nhằm cụ thể hóa hơn nữa phương thức giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông,
trong năm học 2016 – 2017, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã phối hợp với Hội đồng
Anh triển khai thí điểm giáo dục STEM ở một số trường trung học và đã thu được
những kết quả tích cực tại 15 trường THCS và THPT thuộc Hà Nội, Hải Dương,
Hải Phòng, Nam Định và Quảng Ninh.
Mặt khác, theo chỉ thị số 16/CT-TTg được Thủ tướng Chính phủ ban hành
ngày 4/5/2017 về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp
lần thứ 4, đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục, một trong những giải pháp đó là:
15


“Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề
nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế cơng nghệ sản xuất
mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật
và Tốn học, Ngoại ngữ, Tin học trong chương trình giáo dục phổ thông…” Chỉ thị
cũng đưa ra nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục
STEM trong chương trình giáo dục phổ thơng; tổ chức thí điểm tại một số trường
phổ thơng ngay từ năm học 2017 – 2018…”. Một số cơng trình của các các chuyên
gia là chủ nhiệm về lĩnh vực nghiên cứu giáo dục STEM:TS.Lê Thi Ngọc Thúy-TS
Ngô Hiền Tuyên: Chủ nhiệm đề tài cấp Bộ “Nghiên cứu và xây dựng quy trình vận
hành phịng học STEM tiêu chuẩn theo hướng tích hợp cơng nghệ thơng minh
trong trường phổ thơng đáp ứng u cầu chương trình phổ thơng 2018”; TS. Trần

Trung Tình: Chủ nhiệm đề tài cấp Bộ: “Phát triển năng lực giáo dục STEM cho
giáo viên THPT”.
Tại Nghệ An
Tại Nghệ An ngày 23/11/2020 Sở Giáo dục và Đào tạo Nghệ An tổ chức hội
thảo khoa học “Giáo dục STEM và triển khai chương trình giáo dục STEM trong
các trường phổ thông”. Đây là diễn đàn để các chuyên gia, cán bộ quản lí giáo dục,
giáo viên, nhà đầu tư và các bên liên quan cùng trao đổi, thảo luận về việc triển
khai chương trình giáo dục STEM trong bối cảnh hiện nay.
Chương trình giáo dục STEM được Sở Giáo dục và Đào tạo triển khai từ năm
học 2018-2019 và được thực hiện 3 mức độ: dạy học chủ đề giáo dục STEM; dạy
học thông qua hoạt động trải nghiệm STEM và dạy học thơng qua hoạt động
nghiên cứu khóa học của học sinh. Hiện nay cấp trung học đã xây dựng và thực
hiện được 667 chủ đề giáo dục STEM. Đặc biệt có 2 trường THPT; 62 trường
THCS được Bộ GD-ĐT chọn thí điểm triển khai giáo dục STEM từ năm học 20182019 đã phát huy hiệu quả.
Tuy nhiên, đây là một lĩnh vực mới, một cách tiếp cận mới do đó việc triển
khai chương trình giáo dục STEM tại Nghệ An cũng như các địa phương khác cịn
gặp khó khăn, lúng túng. Bên cạnh đó, giáo viên và cán bộ quản lý giáo dục ở các
cấp học, bậc học chưa được tập huấn, chuyển giao công nghệ giáo dục STEM do
đó sự hiểu biết và nhận thức về vấn đề này còn nhiều hạn chế. Việc triển khai giáo
dục STEM đang cịn mang tính tự phát, nên hiệu quả chưa rõ ràng.
Hội thảo cũng tập trung chia sẻ, thảo luận các nội dung như: Giáo dục STEM,
cách hiểu đúng về giáo dục STEM trong bối cảnh hiện nay, cơ hội đưa giáo dục
STEM vào trong trường phổ thông, cách thức, mức độ và hình thức đối với từng
bậc học, kết quả triển khai chương trình giáo dục STEM tại các tỉnh, thành.
Tại trường THPT Hà Huy Tập, năm học 2019 – 2020 nhà trường được lựa
chọn tham gia chương trình hỗ trợ đưa giáo dục STEM tới học sinh THPT do
VinUni tổ chức. Theo đó nhà trường đã cử 2 giáo viên tham gia lớp tập huấn về
giáo dục STEM chương trình nâng cao, tại trường Đại học Bách Khoa Hà Nội
16

trong thời gian 1 tuần lễ. Và vào hai ngày 11 và 12/12/2020, Đoàn trường THPT
Hà Huy Tập phối hợp với Câu lạc bộ STEM Robotics của trường đã tổ chức thành
công Ngày hội STEM 2020 cấp trường với cuộc thi "CHINH PHỤC ĐỈNH
PHƯỢNG HOÀNG". Để chuẩn bị tốt cho cuộc thi này, từ tháng 10/2020 đến nay,
các lớp đã có thành viên tham gia sinh hoạt Câu lạc bộ STEM của trường một cách
tích cực. Các bạn học sinh đã tham gia một hoạt động với đầy đủ ý nghĩa của giáo
dục STEM, vấn đề mà bộ giáo dục đang khuyến khích và yêu cầu triển khai trong
trường học. Tham gia sinh hoạt Câu lạc bộ STEM Robotics, dưới sự hướng dẫn
của giáo viên, các học sinh đã chuẩn bị cho mình một nền tảng kiến thức về vật lý,
tin học cần thiết cho cuộc thi, đây là yếu tố Khoa học (Science); được tìm hiểu
phần mềm KidsCode, đây là yếu tố Cơng nghệ (Technology); được tìm hiểu về các
bộ phận, cấu tạo, cơ chế vận hành của một Robot, đây là yếu tố Kỹ thuật
(Engineering) và biết cách tính tốn các thơng số sao cho Robot thực hiện được
các nhiệm vụ đặt ra, đây là yếu tố Toán học (Math). Có thể nói đây là những vấn
đề khá mới mẻ, nhưng với sự đam mê, hào hứng và trách nhiệm với tập thể lớp,
các học sinh đã không kể thời gian để cố gắng hoàn thành tốt nhất nhiệm vụ của
cuộc thi.

17


Chương 2. GIẢI PHÁP
I. Đặc điểm chung của chương Cacbohiđrat- Hóa học 12
1. Vị trí của chương Cacbohiđrat – Hóa học 12
Theo chương trình của Bộ GD và ĐT, chương Cacbohiđrat là nằm ở chương 2
phần hóa hữu cơ của Hóa học 12.
2. Mục tiêu của chương Cacbohiđrat - Hóa học 12
2.1.Kiến thức
- Nêu được khái niệm, cách phân loại cacbohiđrat, trạng thái tự nhiên của

glucozơ, fructozơ, saccarozơ, tinh bột, xenlulozơ.
- Trình bày được tính chất hố học cơ bản của glucozơ và fructozơ (phản ứng
với Cu(OH)2, nước brom, thuốc thử Tollens, phản ứng lên men của glucozơ, phản
ứng riêng của nhóm –OH hemiacetal khi glucozơ ở dạng mạch vịng).
- Trình bày được tính chất hố học cơ bản của sacarozơ (phản ứng với
Cu(OH)2, phản ứng thuỷ phân).
- Trình bày được tính chất hố học cơ bản của tinh bột (phản ứng thuỷ phân,
phản ứng với iot); của xenlulozơ (phản ứng thuỷ phân, phản ứng với axit nitric và
với nước Schweizer (Svayde).
- Trình bày được sự chuyển hố tinh bột trong cơ thể, sự tạo thành tinh bột
trong cây xanh và ứng dụng của một số cacbohiđrat.
2.2.Kĩ năng
- Viết được cơng thức cấu tạo dạng mạch hở, dạng mạch vịng và gọi được tên
của một số cacbohiđrat: glucozơ và fructozơ; saccarozơ; tinh bột và xenlulozơ.
- Thực hiện được thí nghiệm (hoặc quan sát video) về phản ứng của glucozơ
(với Cu(OH)2, nước brom, thuốc thử Tollens); của sacarozơ (phản ứng với
Cu(OH)2); của tinh bột (phản ứng thuỷ phân, phản ứng của hồ tinh bột với iot); của
xelulozơ (phản ứng thuỷ phân, phản ứng với axit nitric và tan trong nước
Schweizer).
- Mô tả các hiện tượng thí nghiệm và giải thích được tính chất hố học của
glucozơ, fructozơ, saccarozơ, tinh bột và xenlulozơ.
2.3.Thái độ
- Tăng hứng thú học tập mơn Hóa học, bồi đắp niềm đam mê và khám phá
khoa học.
- Rèn luyện kĩ năng thực hành, sự cẩn thận, kiên nhẫn, trung thực trong cơng việc.
- Có thái độ hợp tác trong làm việc nhóm.
- Có ý thức tích cực trong hoạt động, độc lập trong tư duy, bảo vệ sức khỏe và
môi trường.
18

2.4. Năng lực hình thành
- Năng lực sử dụng ngơn ngữ, nhận thức, vận dụng kiến thức, thực hành, tìm
hiểu thế giới tự nhiên dưới góc độ Hóa học .
- Năng lực hợp tác, làm việc nhóm, tự học, sử dụng công nghệ thông tin, giải
quyết vấn đề và sáng tạo.
3. Cấu trúc và nội dung của cacbohidrat - Hóa học 12
Tiết

Nội dung

6-9

Chủ đề cacbohiđrat

10

Thực hành 1: Điều chế, tính chất hóa học của este và cacbohiđrat

11

Luyện tập cấu tạo và tính chất của cacbohiđrat

4. Những điểm cần lưu ý về nội dung và phương pháp dạy học khi dạy chương
cacbohiđrat.
4.1. Nội dung
- Các hợp chất cacbohiđrat có cấu tạo phức tạp, có nhiều tính chất hóa học
đặc trưng cho từng loại hợp chất. Giáo viên cần khai thác kiến thức một cách có
chọn lọc để giúp học sinh hiểu được: Cấu tạo và tính chất hóa học đặc trưng của
từng hợp chất cacbohiđrat.

- Trong các hợp chất cacbohiđrat, có những hợp chất giống nhau về công thức
phân tử (CTPT) nhưng khác nhau về công thức cấu tạo (CTCT) nên tính chất hóa
học của chúng cũng khác nhau. Vì vậy, khi dạy chương này giáo viên cần lưu ý
học sinh phân biệt những hợp chất cacbohiđrat giống nhau về CTPT nhưng khác
nhau về CTCT như glucozơ và fructozơ, saccarozơ và mantozơ, tinh bột và
xenlulozơ.
- Các hợp chất cacbohidrat rất gần gũi với cuộc sống của chúng ta.Vì vậy,
giáo viên nên tập trung giúp học sinh tìm hiểu và giải thích về ứng dụng của các
hợp chất này trong đời sống.
4.2. Phương pháp dạy học
- Do các hợp chất cacbohiđrat có cấu tạo phức tạp nên giáo viên có thể thực
hiện các thí nghiệm để chứng minh về cấu tạo phân tử của các hợp chất
cacbohidrat hoặc giáo viên có thể sử dụng các mơ hình trực quan như mơ hình cấu
tạo tinh bột hoặc mơ hình cấu tạo glucozơ để tăng hứng thú học tập cho học sinh.
- Các hợp chất cacbohiđrat có nhiều trong thực tế và rất gần gũi với cuộc sống
của chúng ta. Vì vậy, giáo viên có thể chuẩn bị nhiều mẫu vật thực tế để học sinh
quan sát hoặc làm thí nghiệm. Bên cạnh đó, giáo viên có thể hướng dẫn học sinh tự
làm sản phẩm thực tế từ các hợp chất cacbohiđrat. Thông qua những việc làm trên
sẽ làm tăng hứng thú của học sinh khi học tập, đồng thời gắn kiến thức trong nhà
trường với các vấn đề kinh tế - xã hội.
19


II. Xây dựng chủ đề “Cacbohiđrat - Giấm ngon tự làm” trong dạy học STEM
nhằm nâng cao tính thực tiễn, tính quy luật
1. Lí do chọn chủ đề “Cacbohiđrat - Giấm ngon tự làm”
Giấm ăn là một loại gia vị thiết yếu trong nhà bếp của các gia đình Việt Nam.
Loại gia vị này được thêm vào thức ăn, nước chấm để tạo vị chua, muối chua một
số loại rau quả hoặc dùng rửa cá để khử bớt mùi tanh… Đặc biệt, giấm ăn chứa
nhiều chất dinh dưỡng như các vitamin, axit amin, các axit hữu cơ, mang lại nhiều

lợi ích cho sức khỏe nên được nhiều gia đình ưa chuộng. Ngồi ra, giấm ăn cịn có
nhiều cơng dụng khác như: diệt cỏ dại, ngăn ngừa kiến, đánh bóng xe, làm tươi rau
bị héo, làm dầu xả cho tóc, làm da bớt khơ và ngứa, đánh bóng bồn tắm, giữ sơn
móng tay lâu, làm dịu vết ong hoặc sứa đốt, chữa da bị cháy nắng, tẩy vết bẩn trên
thảm, tẩy vết cặn mồ hôi trên áo, tẩy da chết, trị mụn trứng cá và mụn bọc,…
2. Mục tiêu chủ đề “Cacbohiđrat - Giấm ngon tự làm”
2.1. Kiến thức
- Học sinh phân loại được các hợp chất cacbohiđrat (monosaccarit, đisaccarit,
polisaccarit).
- Học sinh nêu được CTPT của tinh bột, glucozơ, ancol etylic, axit axetic.
- Học sinh trình bày và giải thích được quy trình làm giấm:
tinh bột → glucozơ → ancol etylic → axit axetic
- Học sinh nêu được thành phần dinh dưỡng trong giấm, độ pH của giấm có
lợi cho sức khỏe con người, được công dụng của giấm ăn.
- Học sinh nêu được tiêu chí để đánh giá giấm ngon: an toàn vệ sinh, màu sắc,
mùi thơm, mùi vị, độ chua,..
- Học sinh biết được điều kiện nào thích hợp cho quá trình lên men giấm.
2.2. Kĩ năng
- Học sinh rèn luyện được kĩ năng tìm kiếm và nghiên cứu tài liệu.
- Học sinh thiết kế bằng powerpoint bản báo cáo nội dung lí thuyết kiến thức
hóa học trình bày về ngun tắc, quy trình làm giấm ăn. Từ đó rèn luyện được kĩ
năng thuyết trình, giao tiếp, hợp tác, giải quyết vấn đề.
- Học sinh tính tốn được lượng thành phần nguyên liệu để làm được 500 ml
giấm ăn và nồng độ axit axetic có trong giấm ăn.
- Học sinh thực hành được việc làm giấm tại nhà.
2.3.Thái độ

20

- Học sinh rèn luyện thái độ nghiêm túc, tích cực, nâng cao ý thức làm việc tự
giác, đoàn kết trong tập thể.
- Học sinh có niềm u thích với Hóa học, sáng tạo trong nghiên cứu khoa học.
- Học sinh rèn luyện được ý thức bảo vệ môi trường.
- Học sinh hiểu được lợi ích của món ăn tự làm từ nguyên liệu sạch từ tự
nhiên và khả năng định hướng được ngành nghề cho bản thân.
2.4. Năng lực hình thành
- Năng lực chung: năng lực giải quyết vấn đề; năng lực hợp tác.
- Năng lực đặc thù môn học: năng lực sử dụng ngơn ngữ Hố học, năng lực
thực hành hóa học; năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề thơng qua hóa học;
năng lực tính tốn hố học, năng lực vận dụng kiến thức Hóa học vào cuộc sống.
3. Kiến thức STEM trong chủ đề “Cacbohiđrat - Giấm ngon tự làm”
- Khoa học (S): Mơn Hóa học là kiến thức hóa học liên quan trong bài
cacbohiđrat để làm ra được giấm (phản ứng thủy phân của tinh bột thành glucozơ,
phản ứng lên men của glucozơ thành ancol etylic, oxi hóa ancol etylic bằng oxi
khơng khí nhờ xúc tác men giấm tạo thành một lượng nhỏ axit axetic để làm giấm
ăn). Mơn Sinh học là q trình nuôi cấy vi sinh vật để tạo ra sinh khối (tăng sinh)
hoặc thúc đẩy vi sinh vật tạo ra sản phẩm trao đổi chất (các hợp chất sinh hóa).
- Cơng nghệ (T): Sử dụng powerpoint, đo nồng độ của axit qua máy đo pH.
- Kĩ thuật (E): Sử dụng powerpoint thiết kế bản báo cáo nội dung lí thuyết về
cơ sở kiến thức hóa học trình bày về ngun tắc, quy trình làm giấm ăn.
- Tốn học (M): Tính tốn lượng thành phần nguyên liệu cần thiết để làm ra
500 ml giấm ăn và nồng độ axit có trong giấm.
4. Phương pháp dạy học chủ đề “Cacbohiđrat - Giấm ngon tự làm”
Phương pháp dạy học chủ yếu: Dạy học dự án
5. Triển khai, thực hiện chủ đề “Cacbohiđrat - Giấm ngon tự làm”
5.1. Chuẩn bị giáo viên và học sinh
5.1.1. Chuẩn bị của giáo viên
- Sổ theo dõi dự án cho 4 nhóm.
- Phiếu hướng dẫn nghiên cứu, thực hiện dự án cho từng học sinh.

- Phiếu đánh giá dự án của giáo viên và học sinh.
- Bộ câu hỏi định hướng.
- Tài liệu tra cứu.
- Bài kiểm tra sau khi kết thúc dự án.
21


- Phương tiện dạy học, cơ sở vật chất.
5.1.2. Chuẩn bị của học sinh
- Sách giáo khoa và các tài liệu liên quan.
- Nghiên cứu trước nội dung về các hợp chất cacbohiđrat.
- Bảng phân công nhiệm vụ, đánh giá cá nhân, đánh giá nhóm bạn..
5.2. Chuỗi hoạt động
Hoạt động 1: Xác định yêu cầu điều chế giấm ăn (1 tiết - ở lớp)
1. Mục tiêu
- Học sinh tìm hiểu kiến thức về chủ đề cacbohiđrat
- Học sinh phân tích và hiểu rõ yêu cầu chủ đề
- Tìm hiểu các phương pháp làm ra giấm: giấm táo, giấm bằng nước dừa,
giấm ăn từ rượu…
- Cách tiến hành làm giấm ăn từ gạo và các loại hoa quả.
2. Nội dung
- Tìm hiểu một số phương pháp chế tạo giấm từ các nguyên liệu khác nhau.
- Lên kế hoạch tìm hiểu chủ đề, phân cơng cơng việc trong nhóm, xác định
nhiệm vụ của từng cá nhân.
3. Dự kiến sản phẩm của học sinh
- Mơ tả (giải thích) :
+ Quy trình sản xuất giấm ăn. Giải thích các bước và vai trị của các nguyên
liệu trong quy trình sản xuất giấm ăn.
+ Nhiệt độ thích hợp để ủ men giấm
+ Cơng dụng của giấm ăn.

+ Thành phần dinh dưỡng trong giấm ăn.
+ Nồng độ axit axetic phù hợp với từng loại giấm ăn.
+ Tiêu chí để đánh giá một lọ giấm ăn ngon, tốt cho sức khỏe.
+ Cách bảo quản giấm ăn an toàn.
+ 1 lọ giấm ăn: mỗi lọ 500 ml .
+ Báo cáo được cách làm giấm.
4. Cách thức tổ chức hoạt động
- Giáo viên cho học sinh theo dõi video cách làm giấm, từ đó nêu ra lí do triển
khai dự án “Giấm ngon tự làm”.
22


/>- Giáo viên giao cho học sinh tìm hiểu về cacbohiđrat, các cách làm giấm khác
nhau như: giấm gạo, giấm táo, giấm bằng nước dừa, giấm ăn từ rượu…..
- Giáo viên chia lớp thành 4 nhóm và giao nhiệm vụ cho mỗi nhóm làm việc
ở nhà:
+ Nhóm 1: Làm giấm gạo
Nhóm 2: Làm giấm táo
Nhóm 3: Làm giấm cam
Nhóm 4: Làm giấm chuối.
+ Các nhóm tìm hiểu, tiến hành ủ men giấm với các nhiệt độ khác nhau và từ
đó tìm ra được ở nhiệt độ nào thì thích hợp cho quá trình ủ men giấm.
 Nhiệt độ từ 1oC-10oC (ủ men giấm trong ngăn mát tủ lạnh)
 Nhiệt độ phòng 25 oC-30 oC
23