Chuyên đề thiết kế và tổ chức dạy học theo định hướng STEM chủ đề bảo quản và chế biến lương thực, thực phẩm

MỤC LỤC
PHẦN A: MỞ ĐẦU…………………..…………………………………….
1
1. Lý do chọn đề tài…………………………………………………………..
1
2. Mục tiêu của đề tài ..……………………………………………………….
2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu…………………………………............
3
4. Nhiệm vụ nghiên cứu…………...…………………………………............
3
5. Đối tượng nghiên cứu…………………….………………..…………........
3
PHẦN B: NỘI DUNG…………………………………………………….....
4
Chƣơng 1. Cơ sở lí luận và thực tiễn của giáo dục STEM……………….
4
1. Cơ sở lí luận………………………………………..……………………....4
1.1. Cơ sở pháp lí….……………………...……………………………….......4
1.2. Cơ sở khoa học……………………………………………………………
4
1.2.1. Khái niệm về giáo dục STEM………………………………….............
5
1.2.2. Vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM ………………………………..
6
1.2.3. Hình thức tổ chức giáo dục STEM…………….….…………..………..
6
1.2.4. Quy trình xây dựng bài học STEM……………………………………..
7
2. Cơ sở thực tiễn………………………………….…………………………
8

2.1. Thực tiễn dạy học công nghệ trong chương trình THPT hiện nay………
8
2.2. Thực tiễn dạy học STEM trong chương trình THPT hiện nay ………….
9
Chƣơng II: Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề “bảo quản lƣơng thực,
thực phẩm theo định hƣớng STEM”………………………………………. 11
1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM………………...………………………... 11
2. Tiến trình bài học STEM theo quy trình kĩ thuật………….……………….. 13
3. Khung kế hoạch dạy học chủ đề theo định hướng STEM……….………… 14
4. Thiết kế bài dạy cụ thể….……………………………………………..…… 23
5. Tổ chức thực nghiệm ………………………………………………...…..... 28
Chƣơng 3: Kết quả và bàn luận…………………………………………..… 29
1. Kết quả và bàn luận về mức độ hứng thú với tiết học của học sinh ………. 29
2. Kết quả và bàn luận về khả năng phát hiện, giải quyết vấn đề của học sinh
31
3. Kết quả và bàn luận về mức độ nắm vững kiến thức của học sinh ………... 32
PHẦN C: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT……………………………………… 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO
35
PHỤ LỤC
36


PHẦN A: MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ),
Engineering (Kỹ thuật), Mathematics (Toán học).
Giáo dục STEM theo Chương trình giáo dục phổ thơng năm 2018 (Bộ Giáo
dục và Đào tạo) được hiểu là “mơ hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn,
giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào

giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể”. Như vậy, giáo dục STEM
về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần
thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các
kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp
HS khơng chỉ hiểu biết về ngun lý mà cịn có thể thực hành và tạo ra được những
sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.
Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS những cơ hội, cũng như thách thức
trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21. Bên cạnh những hiểu biết về
các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, HS sẽ được phát triển năng
lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và
tự học.
Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những kiến thức, kỹ năng mang tính nền
tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương
lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất
tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và
phát triển đất nước.
Môn cơng nghệ khơng nằm trong chương trình thi Tốt nghiệp trung học phổ
thơng quốc gia nên tâm lí của học sinh coi môn học này là môn phụ, không tập
trung học, khơng hứng thú để tìm hiểu kiến thức mơn học; giáo viên vì thế cũng ít
mặn mà để đầu tư cho bài dạy của mình. Tuy nhiên, mơn cơng nghệ nói chung và
đặc biệt là cơng nghệ 10 là mơn tích hợp nhiều lĩnh vực khoa học như sinh học,
hóa học, tốn học, tin học; mơn học cịn gắn với nhiều hoạt động thực tiễn, có rất
nhiều ứng dụng vào cuộc sống hàng ngày, đặc biệt là phần “Bảo quản và chế biến
lương thực, thực phẩm” rất thuận lợi cho việc dạy học STEM; do đó nếu giáo viên
biết cách thiết kế và tổ chức bài dạy phù hợp thì sẽ thu hút được sự chú ý của học
sinh và đáp ứng được yêu cầu giáo dục theo hướng phát triển năng lực ở người
học; học sinh sẽ hình thành được các phẩm chất và năng lực đáp ứng được những
đòi hỏi của xã hội hiện đại.
Với những lý do trên, tôi đã nảy sinh sáng kiến “Thiết kế và tổ chức dạy
học theo định hướng STEM chủ đề bảo quản và chế biến lương thực, thực

phẩm” với mục đích khắc phục những hạn chế của phương pháp dạy học truyền
thống đồng thời giúp học sinh hứng thú đối với môn học, phát huy năng lực hợp
tác, rèn
1


luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh và hơn hết là phát huy
năng lực sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.
2. Mục tiêu của sáng kiến
Qua nội dung đề tài này, tôi mong muốn phát huy năng lực tự học, năng lực
hợp tác, năng lực sáng tạo, năng lực đánh giá, kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực
tiễn cuộc sống, thu hẹp khoảng cách giữa lí thuyết và thực hành từ đó phát triển kĩ
năng giải quyết tình huống thực tế của học sinh.
Quá trình tham gia bài học, học sinh khơng chỉ hiểu biết về ngun lí dựa vào
việc tích hợp kiến thức Sinh học, Hóa học, Tốn học và Cơng nghệ mà cịn có thể
thực hành tạo ra được sản phẩm.
Sản phẩm thu được từ bài học được nhân rộng và sử dụng phổ biến đem lại
nguồn lợi về kinh tế cho học sinh, gia đình cũng như địa phương.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Học sinh khối 10 trường THPT Đặng Thúc Hứa
3.2. Phạm vi nghiên cứu
- Đề tài được thực hiện trong nội dung chủ đề “ Bảo quản và chế biến lương
thực, thực phẩm” trong công nghệ 10, bao gồm các bài
+ Bài 42: bảo quản lương thực, thực phẩm.
+ Bài 43: Chế biến lương thực, thực phẩm.
+ Bài 45: Thực hành.
- Và các kiến thức liên môn của các mơn học khác như sinh học, hóa học,
tốn học…
4. Nhiệm vụ của đề tài

4.1. Nghiên cứu lý thuyết
Nghiên cứu tài liệu về đổi mới phương pháp dạy học, cơ sở lý luận của giáo
dục STEM.
4.2. Thực nghiệm
Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề “ Bảo quản và chế biến lương thực và
thực phẩm” theo định hướng giáo dục STEM.
5. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết.
- Thực nghiệm: Tổ chức thực nghiệm sư phạm để xem xét tính khả thi của
đề tài.
2


- Phương pháp thu thập và xử lí số liệu.

3


PHẦN B: NỘI DUNG
Chƣơng I. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN GIÁO DỤC STEM
1. Cơ sở lí luận
1.1 Cơ sở pháp lí:
- Thơng tư 32/BGD về chương trình GD tổng thể 2018, Thơng tư 20/BGD
về tiêu chí xếp loại GV
- Công văn của sở Giáo dục và đào tạo Nghệ An về đổi mới phương pháp
giảng dạy và đánh giá theo định hướng phát triển năng lực; Công văn số:
1841/SGD&ĐTGDTrH ngày 7/10/2019 V/v Hướng dẫn thực hiện giáo dục STEM
trong trường trung học từ năm học 2019-2020
- Văn bản chỉ đạo điều hành của Bộ GD& ĐT số 3089/BGDĐT/GDTrH về
việc triển khai giáo dục STEM trong trường trung học phổ thông, được ban hành

ngày 14/8/2020.
1.2. Cơ sở khoa học
1.2.1. Khái niệm về giáo dục STEM
STEM là gì?
STEM là một chương trình giảng dạy dựa trên ý tưởng trang bị cho người
học những kiến thức, kĩ năng liên quan đến (các lĩnh vực) khoa học, cơng nghệ, kỹ
thuật và tốn học - theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và người học có
thể áp dụng để giải quyết vấn đề trong cuộc sống hàng ngày. STEM là viết tắt của
Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering (Kỹ thuật), Maths
(Tốn học).
Hình 1. Các lĩnh vực trong STEM
Thay vì dạy bốn mơn học như các
đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết
hợp chúng thành một mơ hình học tập gắn
kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Trong
đó:
Science (Khoa học): gồm các kiến
thức về vật lí, hóa học, sinh học và khoa
học Trái đất nhằm giúp học sinh hiểu về
thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó
để giải quyết các vấn đề khoa học trong
cuộc sống hàng ngày.
Technology (Công nghệ): phát triển
khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánh
giá công nghệ của học sinh, tạo cơ hội để
4


học sinh hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, ảnh hưởng của công nghệ
mới tới cuộc sống.

Engineering (Kĩ thuật): phát triển sự hiểu biết ở học sinh về cách cơng nghệ
đang phát triển thơng qua q trình thiết kế kĩ thuật, tạo cơ hội để tích hợp kiến
thức của nhiều môn học, giúp cho khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu. Kĩ thuật
cũng cung cấp cho HS những kĩ năng để vận dụng sáng tạo cơ sở khoa học và tốn
học trong q trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình
sản xuất.
Maths (Tốn học): phát triển ở học sinh khả năng phân tích, biện luận và
truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thơng qua việc tính tốn, giải thích, các giải
pháp giải quyết các vấn đề tốn học trong các tình huống đặt ra.
1.2.2. Vai trị và ý nghĩa của giáo dục STEM
Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành
và các hoạt động trải nghiệm sáng tạo. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ
đề và dựa trên thực hành, học sinh sẽ hiểu sâu về lí thuyết, nguyên lí thông qua
hoạt động thực tế. Với cách học này, học sinh là người tự xây dựng kiến thức cho
mình dưới sự hướng dẫn của giáo viên, sẽ ghi nhớ kiến thức lâu hơn, sẽ được làm
việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tịi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào các hoạt
động thực hành rồi sau đó có thể truyền đạt lại kiến thức cho người khác.
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 các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật
và tốn học. Giáo dục STEM khơng phải là để học sinh trở thành những nhà toán
học, khoa học, kĩ sư hay những kĩ thuật viên mà là phát triển cho học sinh những kĩ
năng có thể được sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện
đại ngày nay. Đó chính là kĩ năng STEM. Kĩ năng STEM được hiểu là sự tích hợp,
lồng ghép hài hịa từ 4 nhóm kĩ năng sau:
+ Kĩ năng khoa học: là khả năng liên kết các khái niệm, nguyên lí, định luật
và các cơ sở lí thuyết của giáo dục khoa học để thực hành và sử dụng kiến thức, để
giải quyết các vấn đề trong thực tế.
+ Kĩ năng cơng nghệ: là sử dụng, quản lí, hiểu biết và truy cập được công
nghệ. Công nghệ là từ những vật dụng hàng ngày đơn giản nhất như dao, kéo, bút
chì… đến những hệ thống phức tạp như internet, mạng lưới điện quốc gia, vệ

tinh…Tất cả những thay đổi của thế giới tự nhiên mà phục vụ nhu cầu của con
người thì được gọi là cơng nghệ.
+ Kĩ năng kĩ thuật: là khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn diễn ra trong
cuộc sống bằng cách thiết kế các hệ thống và xây dựng các quy trình sản xuất để
tạo ra sản phẩm. Học sinh cần có khả năng phân tích, tổng hợp và kết hợp để biết
cách làm thế nào cân bằng các yếu tố liên quan như: khoa học, nghệ thuật, cơng
nghệ, kĩ thuật. Khi đó các em sẽ có những giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây
5


dựng quy trình. Ngồi ra, học sinh cịn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản
ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kĩ thuật.
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 kĩ năng tốn học có khả
năng thể hiện được các ý tưởng một cách chính xác, áp dụng các khái niệm và kĩ
năng toán học vào cuộc sống hàng ngày.
+

Song song với việc rèn luyện các kĩ năng khoa học, công nghệ, kĩ thuật và
tốn học, giáo dục STEM cịn cung cấp cho học sinh những kĩ năng cần thiết giúp
học sinh phát triển tốt trong thế kỉ 21 như: kĩ năng giải quyết vấn đề, kĩ năng tư
duy phản biện, kĩ năng cộng tác và giao tiếp.
Giáo dục STEM sẽ thu hẹp khoảng cách giữa lý thuyết hàn lâm khô cứng và
thực tiễn cuộc sống sinh động, giúp học sinh có tư duy STEM- học sinh ln có tư
duy để trả lời câu hỏi “sẽ làm ra cái gì”. Nếu học sinh có tư duy STEM, học sinh sẽ
khơng ngừng sáng tạo và không bao giờ thiếu việc làm.
Như vậy, việc đưa giáo dục STEM vào trường THPT mang lại nhiều ý
nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thơng: đảm bảo mục tiêu giáo
dục tồn 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 và cao hơn

nữa là hướng nghiệp, phân luồng được học sinh ngay từ khi cịn ngồi trên ghế nhà
trường.
1.2.3. Hình thức tổ chức giáo dục STEM
a) Bài học STEM
Hình thức này chủ yếu được tổ chức trong nhà trường. Giáo viên thiết kế các
bài học STEM để triển khai trong quá trình dạy, theo hướng tiếp cận tích hợp nội
mơn hoặc tích hợp liên môn.
Nội dung bài học STEM bám sát nội dung chương trình của các mơn học
nhằm thực hiện chương trình giáo dục phổ thông theo thời lượng quy đinh của các
môn học trong chương trình.
Học sinh thực hiện bài học STEM được chủ động nghiên cứu sách giáo
khoa, tài liệu học tập để tiếp nhận và vận dụng kiến thức thông qua các hoạt động:
lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu
thiết kế; chia sẻ thảo luận, hoàn thiện mẫu, điều chỉnh mẫu thiết kế dưới sự hướng
dẫn của giáo viên.
b) Hoạt động trải nghiệm STEM
Hoạt động trải nghiệm STEM được tổ chức thông qua các câu lạc bộ, các
hoạt động trải nghiệm thực tế; được tổ chức thực hiện theo sở thích, năng khiếu và
lựa chọn tự nguyện của học sinh.
6


Hoạt động trải nghiệm STEM được tổ chức theo kế hoạch giáo dục hàng
năm của nhà trường và đảm bảo nội dung của buổi trải nghiệm phải được thiết kế
thành bài học cụ thể, mơ tả rõ mục đích, u cầu, tiến trình trải nghiệm và dự kiến
kết quả.
c) Hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật
Hoạt động này không mang tính đại trà, mà dành cho những học sinh có
năng lực, sở thích và hứng thú với các hoat động tìm tịi, khám phá khoa học, kỹ
thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật thường được tổ chức thông qua các
cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật ở nhiều cấp độ khác nhau (cấp trường, huyện,
tỉnh, quốc gia...) với nhiều chủ đề khác nhau thuộc các lĩnh vực robot, năng lượng
tái tạo, mơi trường, biến đổi khí hậu, nơng nghiệp cơng nghệ cao…
12.4. Quy trình xây dựng bài học STEM
Theo cơng văn số 3089/BGDĐT/GDTrH về việc triển khai giáo dục STEM
trong trường trung học phổ thơng, quy trình xây dựng bài học STEM gồm 4 bước:
Bước 1: Lựa chọn nội dung dạy học
Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình mơn học và các hiện
tượng, q trình gần với các kiến thức đó trong tự nhiên, xã hội; quy trình hoặc
thiết bị cơng nghệ ứng dụng kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn nội dung của
bài học.
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi
giải quyết vấn đề đó, học sinh phát huy được những kiến thức, kỹ năng cần dạy
trong chương trình mơn 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 sản phẩm/giải pháp giải quyết vấn đề
Xác định rõ tiêu chí của giải pháp/ sản phẩm làm căn cứ quan trọng để đề
xuất giải 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
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo cac phương pháp và
kỹ thuật dạy học tích cưc với các hoạt động học bao hàm cac bước của quy trình kỹ
thuật.
Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung, dự kiến sản
phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành và cách thức tổ chức hoạt động học tập.
Các hoạt động học tập đó thể được tổ chức cả trong và ngoài lớp (ở trường, ở nhà
và cộng đồng).
7