SKKN Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo thông qua dạy học chủ đề STEM “Cắt tỉa hoa nghệ thuật, nhuộm màu hoa, nhuộm màu thực phẩm và bảo quản nông sản thực phẩm ” - Sinh học 10 THPT (bộ sách Kết nối tri thức)

 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN 
 TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 1 
 SÁNG KIẾN KHOA HỌC GIÁO DỤC 
 PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO 
 THÔNG QUA DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM: “CẮT TỈA HOA NGHỆ 
THUẬT, NHUỘM MÀU HOA, NHUỘM MÀU THỰC PHẨM VÀ BẢO 
 QUẢN NÔNG SẢN THỰC PHẨM ” - SINH HỌC 10 THPT. 
 LĨNH VỰC: SINH HỌC 
 Tác giả: Nguyễn Thị Yến 
 Số điện thoại: 0838.979.828 
 Năm học: 2022-2023 
 2 
I. Các bước thực hiện 16 
1. Lựa chọn nội dung dạy học 16 
2. Xác định vấn đề cần giải quyết 17 
2.1 . Thiết kế tình huống 17 
2.2. Thiết kế các sản phẩm STEM 18 
2.3. Xây dựng bộ câu hỏi định hướng 18 
2. 4. Xác định đối tượng dạy học STEM và xây dựng tiêu chí phân nhóm HS 19 
2.5. Xây dựng các bảng phân công nhiệm vụ: ( Phụ lục 1) 21 
2.6. Bảng phân chia tiến trình hoạt động 21 
3. Xây dựng tiêu chí sản phẩm / giải pháp giải quyết vấn đề 22 
4. Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học 23 
4 .1. Mục tiêu 23 
4.2. Thiết bị dạy học và học liệu 23 
4.3. Tiến trình dạy học 24 
4.3.1. Hoạt động 1: Xác định vấn đề 24 
4.3.2. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền 26 
4.3.3. Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp 28 
4.3.4. Hoạt động 4: Chế tạo mẫu thử nghiệm và đánh giá 30 
4.3.5. Hoạt động 5 32 
5. Đánh giá chủ đề dạy học STEM 40 
6. Tổng kết và rút kinh nghiệm cho dạy học chủ đề STEM 40 
7. Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra, đánh giá bài học STEM 41 
và kết quả học tập (Nội dung phiếu ở phụ lục 2) 
 C. Khảo nghiệm 41 
1. Mục đích khảo sát 41 
2. Nội dung và phương pháp khảo sát 41 
2.1. Nội dung khảo sát 41 
2.2. Phương pháp khảo sát và thang đánh giá 42 
3. Đối tượng khảo sát 44 
4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất 44 
4.1. Kết quả của sự cấp thiết của các giải pháp đã được đề xuất 44 
 4 
 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
 Các chữ viết tắt: Ý nghĩa chữ viết tắt 
 GV: GV 
 HS: HS 
 ĐC: Đối chứng 
 TN: Khảo nghiệm 
 THPT: Trung học phổ thông 
 SL: Số lượng 
 TL: Tỷ lệ 
 TĐC: Trao đổi chất 
 MC: Người dẫn chương trình 
NLGQVĐ và ST: Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 
 STEM: Dạy học STEM 
 VD: Ví dụ 
 TB: Tế bào 
 ATVSTP: An toàn vệ sinh thực phẩm 
 CNTT: Công nghệ thông tin 
 SGK: Sách giáo khoa 
 NL: Năng lực 
 6 
các quy luật tự nhiên và biết vận dụng các quy luật của tự nhiên, để từ đó biết ứng 
xử với thế giới tự nhiên phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững. 
 Đặc biệt với chủ đề“ Trao đổi chất qua màng tế bào ” trong chương trình sinh 
học 10 có ứng dụng rất lớn trong đời sống. Với phương châm học đi đôi với hành, 
kiến thức gắn liền với thực tiễn thì chủ đề này có nội dung phù hợp để xây dựng dạy 
học STEM. Để thành công trong giáo dục Stem cho chủ đề đã chọn tôi quyết định 
sử dụng bài 10 “TRAO ĐỔI CHẤT QUA MÀNG” và bài 11“ THỰC HÀNH: THÍ 
NGHIỆM CO VÀ PHẢN CO NGUYÊN SINH” trong Chương 3 chương trình sinh 
học 10 của bộ sách kết nối tri thức làm bài dạy.Theo cách này,bài học, hoạt động giáo 
dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học của môn học STEM theo 
tiếp cận liên môn. Chủ đề STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần. 
Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập mà còn 
tạo sự hứng thú học tập cho các em. 
 Khi thực hiện dạy học STEM cho chủ đề này sẽ tạo ra các sản phẩm như: 
nhuộm màu cho hoa, xôi ngũ sắc, mứt đa sắc màu,  sẽ hình thành và phát triển 
năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS. Các sản phẩm đảm bảo an toàn vệ 
sinh, có giá trị dinh dưỡng cao và sản phẩm đó có thể làm quà tặng cho các gia đình 
của bạn thuộc con hộ nghèo trong phong trào: “San sẻ yêu thương, chung tay để 
cùng vui đón tết” do đoàn trường tổ chức hoặc làm hàng hóa để thực hành kinh 
doanh trong “Gian hàng ngày tết’’ của các lớp ở trường THPT QL1 do đoàn trường 
triển khai. 
 Trường đóng trên địa bàn Quỳnh Lưu là địa phương có nguồn nguyên liệu dồi 
dào, HS dễ trải nghiệm, dễ tìm hiểu và hoàn thành các nội dung mà GV giao nhiệm 
vụ để phát huy năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. 
 Xuất phát từ những lý do trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu: Phát triển năng lực 
giải quyết vấn đề và sáng tạo thông qua dạy học chủ đề STEM: “Cắt tỉa hoa nghệ 
thuật, nhuộm màu hoa, nhuộm màu thực phẩm và bảo quản nông sản thực phẩm 
” - Sinh học 10 THPT. 
 II. Tính mới và đóng góp mới của đề tài. 
 Hiện nay trong chương trình giáo dục phổ thông 2018 các GV trung học 
phổ thông đã áp dụng nhiều phương pháp dạy học tích cực tuy nhiên qua điều tra 
thì dạy học STEM là hoạt động mới nên nhiều GV cũng chưa triển khai được, đặc 
biệt trong 2 bài 10 và 11 chương 3 - Sinh học 10 - Bộ sách kết nối tri thức và 
cuộc sống chưa được sử dụng bằng hoạt động dạy học STEM thông qua một chủ 
đề; Với hoạt động này HS được làm việc cá nhân và hoạt động nhóm một cách 
tích cực, gắn mục tiêu với sản xuất thực tiễn một cách đầy đủ từ đó phát triển 
được năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo góp phần thực hiện mục tiêu chương 
trình tổng thể 2018 
 2 
chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách này, các bài dạy STEM 
được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM theo 
tiếp cận nội môn hoặc liên môn. 
 Chủ đề STEM là chủ đề hướng tới việc vận dụng kiến thức tích hợp các lĩnh 
vực Toán, Khoa học, Kĩ thuật và Công nghệ nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn 
trong cuộc sống. 
 Căn cứ vào cơ sở lý thuyết áp dụng, bài dạy STEM có thể được chia làm hai 
loại gồm: bài dạy STEM khoa học và bài dạy STEM kĩ thuật. 
 + Bài dạy STEM khoa học bao gồm 5 hoạt động chính, phản ánh được những 
bước chính trong quy trình khoa học. Đó là các hoạt động: 
 (1) Xác định vấn đề khoa học, đề xuất giả thuyết khoa học 
 (2) Thiết kế thực nghiệm kiểm chứng 
 (3) Lựa chọn phương án thực nghiệm; 
 (4) Tổ chức thực nghiệm, thảo luận kết quả 
 (5) Báo cáo, đánh giá và điều chỉnh. 
 Trọng tâm của bài dạy STEM khoa học là HS phải thiết kế và thực hiện được 
các thí nghiệm để phát hiện bản chất, quy luật, mối quan hệ của sự vật hiện tượng 
đề cập trong bài học. Từ đó, tự các em rút ra các kết luận có tính khoa học mà lẽ ra, 
GV giảng dạy cho HS. 
 + Bài dạy STEM kĩ thuật được sử dụng trong các môn học của lĩnh vực 
STEM, là sự kết hợp giữa tìm tòi nguyên lí khoa học và vận dụng nó trong thiết kế, 
chế tạo các sản phẩm giải quyết vấn đề đặt ra hay đáp ứng nhu cầu của người sử 
dụng. Cấu trúc bài dạy STEM kĩ thuật gồm 5 hoạt động chính trên cơ sở quy trình 8 
bước của hoạt động thiết kế kĩ thuật. Đó là các hoạt động: 
 (1) Xác định vấn đề thiết kế, chế tạo 
 (2) Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp thiết kế 
 (3) Lựa chọn giải pháp thiết kế 
 (4) Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá 
 (5) Chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh 
Bài dạy STEM kĩ thuật chú trọng thiết kế, chế tạo; định hướng sản phẩm giải quyết 
vấn đề đặt ra. Bên cạnh tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề, bài dạy STEM kĩ thuật 
yêu cầu HS có năng lực khám phá khoa học (để chiếm lĩnh tri thức khoa học 
 1. 2. Mối liên hệ tương tác giữa các lĩnh vực trong giáo dục STEM : 
 Theo David D. Thornburg, các lĩnh vực Toán học, Công Nghệ, Khoa học và 
Kĩ thuật có mối quan hệ chặt chẽ trong mô hình STEM. Toán học và Công nghệ 
được sử dụng trong nghiên cứu Khoa học và Kĩ thuật nhằm giúp con người khám 
 4 
 - Dựa vào những nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện 
tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong thực tiễn; 
 - Xuất phát từ việc đáp ứng một số nhu cầu thiết thực trong sinh hoạt hàng 
ngày, trong sản xuất, trong cuộc sống, trong học tập. 
 - Thông qua những câu chuyện về các phát minh, sáng chế của các nhà khoa 
học nổi tiếng dẫn đến nhu cầu mong muốn thử nghiệm, chứng minh thông qua các 
bài dạy STEM 
 - Tham khảo ý tưởng từ những bài học, hoạt động, dự án có sẵn trong các 
nguồn tài liệu trong nước và quốc tế (sách, báo, internet...). 
 - Trong quá trình dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM, cần thường 
xuyên đặt câu hỏi “những kiến thức đã học trong bài được ứng dụng ở đâu trong 
thực tiễn, có thể dùng nó để giải quyết những vấn đề gì”. Đặc biệt là những câu hỏi 
liên hệ, vận dụng vào bối cảnh thực tiễn của địa phương, nhà trường. 
 Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết. 
 Dựa trên nội dung bài dạy STEM GV xác định vấn đề cần giải quyết để giao 
cho HS thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, HS phải học được những kiến 
thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn (đối với STEM 
kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã biết (đối với STEM vận dụng) 
để xây dựng bài học. Để hoàn thành nhiệm vụ, HS cần liên hệ và vận dụng kiến thức 
các môn học thuộc lĩnh vực STEM. Tình huống đặt ra cần có tiềm năng trong việc 
khuyến khích HS hoạt động và vận dụng kiến thức của nhiều môn học khác nhau, 
có tính khả thi về thời gian, phù hợp với năng lực của HS, điều kiện cơ sở vật chất 
của nhà trường và địa phương... 
 Qua quá trình xây dựng, GV có thể hình dung các khó khăn HS có thể gặp 
phải, các cơ hội vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề cũng như xác định được 
đúng đắn các tiêu chí của sản phẩm trong bước 3. 
 Bước 3: Xây dựng tiêu chí sản phẩm/giải pháp giải quyết vấn đề: 
 Tiêu chí của sản phẩm trong bài dạy STEM là yếu tố quan trọng có vai trò định 
hướng mục tiêu, nội dung và cách thức tổ chức các hoạt động trong bài dạy. Các tiêu 
chí đặt ra cho sản phẩm giúp HS làm căn cứ để đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề 
cũng như lập kế hoạch để thực hiện hoạt động chế tạo sản phẩm. GV cần xác định 
các tiêu chí cụ thể cho sản phẩm sao cho: 
 - HS huy động kiến thức đã học (với bài dạy STEM vận dụng) hoặc khám phá 
được kiến thức mới (đối với bài dạy STEM kiến tạo) mới có thể đáp ứng các yêu 
cầu sản phẩm học tập GV đưa ra. 
 - HS vận dụng kiến thức và kinh nghiệm thực tiễn để đề xuất được các giải 
pháp có tính khoa học và khả thi; chế tạo sản phẩm; cải tiến, phát triển sản phẩm. 
 - Thông qua việc thực hiện các hoạt động thiết kế trong bài dạy, HS có cơ hội 
phát triển các năng lực chung cốt lõi như tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải 
quyết vấn đề và sáng tạo. 
 6 
học tập hiệu quả. Do đó, hướng nghiên cứu dạy học theo mô hình GD STEM phát 
triển NL GQVĐ và ST là phù hợp với định hướng đổi mới căn bản và toàn diện GD 
Việt Nam hiện nay 
 II. Cơ sở thực tiễn của đề tài 
 1. Phương pháp điều tra, nghiên cứu để xác định cơ sở thực tiễn của đề tài. 
 Để xác định cơ sở thực tiễn của đề tài về việc rèn luyện và phát triển năng 
lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cũng như thực trạng xây dựng và sử dụng phương 
pháp dạy học STEM trong dạy học ở 2 bài bài 10 và 11 chương 3-Sinh học 10 
THPT- Bộ sách kết nối tri thức và cuộc sống, tôi đã tiến hành sử dụng phiếu điều 
tra, thăm dò 22 GV tại trường sở tại và các trường trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu , 
Hoàng Mai; điều tra 57 HS đại diện cho 7 lớp khối 10 chọn học môn Sinh học ở 
trường sở tại. 
 1.1. Nội dung điều tra: 
 Nội dung 1: Tìm hiểu hứng thú, mức độ quan tâm và mức độ áp dụng dạy 
học STEM của Thầy (cô) trong dạy học môn Sinh học nói chung và về phát triển 
năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS thông qua dạy học chủ đề “Cắt tỉa 
hoa nghệ thuật, nhuộm màu hoa, nhuộm màu thực phẩm và bảo quản nông sản 
thực phẩm ” - Sinh học 10 THPT như thế nào ? 
 Nội dung 2: Tìm hiểu hứng thú, mức độ quan tâm của HS về việc áp dụng 
dạy học STEM của Thầy (cô) trong dạy học môn Sinh học nói chung và về phát 
triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS thông qua dạy học STEM như 
thế nào ? 
 1.2. Phương pháp điều tra: 
 - Xây dựng bộ câu hỏi cho GV và HS. 
 - Ứng dụng phần mềm Google Forms để soạn và chuyển bộ câu hỏi bằng 
đường link đến cho các GV đang giảng dạy cấp THPT trên địa bàn Quỳnh Lưu, 
Hoàng Mai. Ứng dụng phần mềm Google Forms để soạn và chuyển bộ câu hỏi bằng 
đường link đến cho HS đang học lớp 10 thuộc các lớp có học môn sinh học trong 
trường THPT Quỳnh Lưu . 
 - Thu phiếu điều tra sau khi các đối tượng đã hoàn thành điều tra, thống kê 
và xử lý kết quả. 
 1.3. Nội dung phiếu điều tra: 
 Nội dung 1: Tìm hiểu hứng thú, mức độ quan tâm và mức độ áp dụng dạy 
học STEM của Thầy (cô) trong dạy học môn Sinh học nói chung và về phát triển 
năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS thông qua dạy học chủ đề “Cắt tỉa 
hoa nghệ thuật, nhuộm màu hoa, nhuộm màu thực phẩm và bảo quản nông sản 
thực phẩm ” - Sinh học 10 THPT. 
 8