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 mô 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
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lí do chọn đề tài
Cuộc cách mạng công nghệ 4.0 đang diễn ra mạn...ng 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 môn 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. 
Xuất phát từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: 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. 
2. Mục đích nghiên cứu
Thiết kế và tổ chức dạy học bài 4 vai trò của các nguyên tố khoáng ở thực vật theo định hướng giáo dục STEM “mô hình trồng rau thủy canh”
3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu
- Đề tài được thực hiên trong nội dung bài 4: Vai trò của các nguyên tố khoáng, phần I - Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật - Sinh học 11 SHPT và tích hợp các môn 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.
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 (Công nghệ), Engineering ( Kĩ thuật), Mathematics (Toán 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) thô...oáng, ảnh hưởng của các tác nhân môi trường đối với quá trình hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ cây như: áp suất thẩm thấu của môt trường dung dịch, độ pH, quang hợp, hô 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 mô hình đó đi từ nguyên vật liệu ban đầu để thành một sản phẩm hoàn chỉnh được xem là kĩ thuật. Trong suốt quá trình triển khai để tạo thành sản phẩm phải cần đến các công cụ, thiết bị  đó chính là công nghệ. Trong quá trình chế tạo mô hình các thiết bị, dụng cụ, các bản vẽ thiết kế luôn cần đến các con số cụ thể thông qua toán học. 
Science
(Khoa học)
Math
(Toán học)
Engineering
(Kỹ thuật)
Technology
(Công nghệ)
Knowledge
(Kiến thức)
Mô hình chu trình STEM:
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 quá 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 toàn 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, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Các kiến thức kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lí mà còn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hàng ngày”.
Như vậy, c