NỘI DUNG
CƠ SỞ LÝ LUẬN
I.1 Khái niệm giáo dục STEM
Theo Hiệp hội Các Giáo viên Dạy Khoa Học Quốc Gia Mỹ (NSTA) được thành lập năm 1944, giáo dục STEM (STEM education) được định nghĩa là một phương pháp học tập liên ngành, trong đó các khái niệm học thuật nguyên tắc được kết hợp với các bài học thực tiễn trong cuộc sống.
HS áp dụng kiến thức từ khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào các bối cảnh cụ thể, tạo cầu nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu Qua đó, HS phát triển năng lực trong lĩnh vực STEM, góp phần nâng cao khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới.
Từ cách định nghĩa trên, có 3 đặc điểm quan trọng khi nói về giáo dục STEM: Cách tiếp cận liên ngành
Lồng ghép với các bài học trong thế giới thực
Kết nối với cộng đồng tại địa phương và toàn cầu
Jean Jacques Rousseau từng nhấn mạnh rằng việc đưa ý thức khoa học đến với học sinh không nên chỉ là dạy lý thuyết, mà cần để trẻ em trải nghiệm thực tế Câu nói của ông phản ánh triết lý giáo dục và phương pháp giảng dạy của STEM, khuyến khích việc học thông qua trải nghiệm và khám phá.
I.2 Mục tiêu của giáo dục STEM
Phát triển năng lực đặc thù STEM
Phát triển năng lực cốt lõi Định hướng nghề nghiệp
Mục tiêu giáo dục STEM không chỉ là đào tạo các nhà khoa học hay phát triển sản phẩm thương mại, mà còn là tạo ra những con người tương lai với phẩm chất, năng lực và bản lĩnh cần thiết để thích nghi với cuộc sống hiện đại.
I.3 Các bước triển khai dạy và học theo định hướng giáo dục STEM
I.3.1 Lựa chọn chủ đề STEM
Chủ đề dạy học STEM tại trường trung học được xây dựng dựa trên các vấn đề thực tiễn, kết hợp với chuẩn kiến thức và kỹ năng của các môn khoa học trong chương trình phổ thông Trong quá trình giảng dạy, giáo viên tổ chức cho học sinh làm việc nhóm, sử dụng cả công cụ truyền thống và hiện đại, cùng với các công cụ toán học, nhằm tạo ra sản phẩm có tính ứng dụng thực tế và phát triển kỹ năng tư duy cho học sinh.
2 Chủ đề STEM cần đảm bảo các tiêu chí:
Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn
Chủ đề STEM phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề
Chủ đề STEM định hướng hoạt động - thực hành, làm việc nhóm
I.3.2 Xác định câu hỏi/vấn đề cần giải quyết trong chủ đề
Sau khi chọn chủ đề, giáo viên cần xác định vấn đề cụ thể để giao cho học sinh thực hiện Học sinh phải nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết trong chương trình môn học (đối với STEM kiến tạo) hoặc áp dụng kiến thức đã học (đối với STEM vận dụng) để xây dựng bài học Giáo viên cần dự đoán những khó khăn mà học sinh có thể gặp phải và hướng dẫn họ thử nghiệm trước các mẫu, áp dụng kiến thức để giải quyết vấn đề, từ đó xác định chính xác các tiêu chí cho sản phẩm.
I.3.3 Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề
1 Xác định mục tiêu học tập trong chủ đề: Là những kiến thức, kỹ năng, thái độ và quan trọng hơn cả là năng lực được hình thành sau hoạt động STEM của HS
2 Phân tích các nội dung STEM liên quan chủ đề
Bài viết cung cấp kiến thức về khoa học và công nghệ áp dụng trong quy trình kỹ thuật, giúp tính toán các thông số và phân tích dữ liệu liên quan đến việc giải quyết vấn đề cụ thể.
3 Giải pháp giải quyết vấn đề
Xác định bộ tiêu chí định hướng cho sản phẩm là yếu tố quan trọng trong việc đề xuất giải pháp thiết kế sản phẩm Sản phẩm không chỉ là kết quả cuối cùng của hoạt động STEM, mà còn là quá trình khám phá, nghiên cứu và chấp nhận sai lầm để hướng tới sự hoàn thiện Tiêu chí sản phẩm cần được phân chia thành các yếu tố như tính khoa học, kỹ thuật, thẩm mỹ, an toàn và nhân văn.
4 Xây dựng bộ câu hỏi định hướng chủ đề STEM
Là các câu hỏi đi từ khái quát đến cụ thể của vấn đề cần giải quyết, để gợi ý
HS xây dựng kiến thức nền và đề xuất các giải pháp, nhiệm vụ để đạt được mục tiêu đã đề ra Bộ câu hỏi này đóng vai trò quan trọng trong chủ đề STEM, góp phần phát triển năng lực sáng tạo và định hướng tương lai trong quá trình dạy học.
5 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học STEM
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế dựa trên các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực, có thể được triển khai cả trong và ngoài lớp học, bao gồm môi trường trường học, gia đình và cộng đồng Đối với mỗi hoạt động, giáo viên cần thực hiện những công việc cụ thể để đảm bảo hiệu quả giảng dạy.
- Xác định mục tiêu mỗi hoạt động
- Chuẩn bị phương tiện, thiết bị dạy học cho hoạt động
- Dự kiến nguồn lực để tổ chức hoạt động, thời gian cho mỗi hoạt động
- Dự kiến sản phẩm học tập mà HS phải hoàn thành
- Lập kế hoạch tổ chức hoạt động dạy học
- Xây dựng công cụ đánh giá mục tiêu hoạt động
6 Tổng kết và đánh giá hoạt động STEM, mở rộng chủ đề
Trong một bài học STEM, việc rút ra ưu nhược điểm của quy trình và sản phẩm là bước quan trọng, giúp tìm ra hướng khắc phục và cải tiến Sau mỗi hoạt động, giáo viên cần đánh giá lại quá trình dạy học dựa trên các tiêu chí đã đề ra, sử dụng thang điểm quy ước Điều này cũng tạo cơ hội mở rộng chủ đề và giải quyết những vấn đề lớn hơn.
I.4 Quy trình tổ chức thực hiện giáo dục STEM
I.4.1 Quy trình thiết kế kĩ thuật
Bước 1: Đặt một vấn đề - hoặc một yêu cầu thiết kế và chuyển giao nhiệm vụ:
Trong các bài học STEM, học sinh được giao nhiệm vụ thực tiễn để giải quyết tình huống hoặc cải tiến ứng dụng kỹ thuật, liên quan đến kiến thức giảng dạy và các vấn đề xã hội, kinh tế, môi trường Những vấn đề này cần phải thú vị và hấp dẫn, khuyến khích học sinh tự phát hiện nhu cầu giải quyết và tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế một cách tự nhiên Khi tham gia vào các hoạt động STEM, học sinh có thể áp dụng kiến thức vào thực tiễn, hỗ trợ cho cuộc sống hàng ngày cũng như trong các hoạt động vui chơi, giải trí.
Để thực hiện nhiệm vụ, học sinh cần thu thập thông tin và xác định vấn đề cần giải quyết Sau đó, học sinh sẽ tìm hiểu kiến thức nền cần thiết để giải quyết vấn đề và thiết kế sản phẩm, bao gồm các kiến thức và kỹ năng trong chương trình giáo dục phổ thông Hoạt động này bao gồm nghiên cứu tài liệu, thực hiện các thử nghiệm và giải quyết các tình huống liên quan.
Bước 2: Khảo sát là giai đoạn quan trọng, trong đó giáo viên hướng dẫn học sinh tiến hành điều tra để xác định tính cần thiết của vấn đề và những cách đã được áp dụng để giải quyết nó.
CƠ SỞ THỰC TIỄN
II.1 Nghiên cứu và kinh nghiệm triển khai giáo dục STEM trên thế giới a Nghiên cứu về giáo dục STEM trên thế giới
Trong thập kỷ qua, giáo dục STEM đã thu hút sự quan tâm nghiên cứu đáng kể từ nhiều nhà giáo dục trên toàn cầu và tiếp tục phát triển mạnh mẽ Các xu hướng nghiên cứu hiện nay bao gồm tầm quan trọng của giáo dục STEM, vai trò của công nghệ và kỹ thuật trong lĩnh vực này, tích hợp giáo dục STEM, nghề nghiệp liên quan đến STEM, các chương trình trải nghiệm STEM, phát triển đội ngũ giáo viên và phương pháp giảng dạy STEM Tại Mỹ, việc thúc đẩy giáo dục STEM tập trung vào việc nâng cao yêu cầu về toán học và khoa học.
Giáo dục STEM đang được chú trọng ở nhiều quốc gia, bao gồm Pháp, Anh và Malaysia Tại Pháp, giáo dục STEM được triển khai ở mọi cấp học và đã trở thành chương trình quốc gia Ở Anh, mục tiêu là phát triển nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao Trong khi đó, Malaysia cũng đang xây dựng các nguồn lực dạy và học STEM một cách toàn diện Giáo viên thường xuyên tham gia các khoá bồi dưỡng về giảng dạy STEM từ cơ bản đến chuyên sâu để nâng cao chất lượng giáo dục.
II.2 Giáo dục STEM tại Việt Nam
Giáo dục STEM đã được giới thiệu tại Việt Nam từ năm 2010 và từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã tổ chức các cuộc thi như “Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho HS trung học”, “Dạy học theo chủ đề tích hợp dành cho GV trung học” và “Sáng tạo khoa học kĩ thuật”, nhằm thúc đẩy mục tiêu của giáo dục STEM Hiện nay, Bộ cũng đang hợp tác với Hội Đồng Anh để triển khai chương trình thí điểm giáo dục STEM tại một số trường THCS và THPT.
Giáo viên dạy các môn khoa học và kỹ thuật ở Việt Nam đã có nền tảng lý thuyết vững chắc, cần được trang bị thêm phương pháp xây dựng bài giảng tích hợp và thực tiễn hơn Họ có thể phát triển bài giảng dựa trên chương trình khung và tham khảo nhiều tài liệu khác nhau, phù hợp với đặc điểm lớp học và sự hứng thú của học sinh Giáo dục STEM giúp giáo viên trở nên chủ động trong việc dạy học sáng tạo và truyền cảm hứng, từ đó nâng cao chất lượng giáo dục Việt Nam, giúp theo kịp các nền giáo dục tiên tiến trên thế giới.
Học sinh Việt Nam đã đạt được thành tích ấn tượng tại các kỳ thi khoa học tự nhiên quốc tế, tạo động lực mạnh mẽ cho việc nâng cao giáo dục các môn học này Chúng ta cần hướng tới việc thực hành và tích hợp liên ngành, giúp các bài học lý thuyết gần gũi hơn với thực tiễn Đồng thời, việc đa dạng hóa các hoạt động ngoại khóa sẽ tăng cường trải nghiệm và khả năng vận dụng kiến thức của học sinh.
Giáo dục STEM yêu cầu đầu tư chi phí tương tự như các hoạt động giáo dục khác, chủ yếu tận dụng cơ sở vật chất có sẵn tại trường học để giảng dạy các môn thí nghiệm thực hành Nhiều bài học STEM thậm chí có thể được thực hiện với chi phí thấp, như tổ chức lớp học tại các địa điểm công cộng như sở thú, bảo tàng hoặc vườn cây.
Giáo dục Việt Nam hiện nay vẫn quá tập trung vào kiến thức hàn lâm và thi cử Trong khi đó, hệ thống giáo dục bậc phổ thông của Mỹ chú trọng phát triển các kỹ năng nền tảng cho học sinh, nhằm khuyến khích sự sáng tạo và khả năng lãnh đạo toàn cầu.
Trong những năm gần đây, các trường đại học chuyên về khoa học và kỹ thuật gặp khó khăn trong việc tuyển sinh đủ số lượng và chất lượng sinh viên như mong đợi Điều này đặt ra một cảnh báo nghiêm trọng về chất lượng nghiên cứu khoa học và kỹ thuật trong tương lai.
Việc xây dựng thành lập các câu lạc bộ STEM còn ít
II.3 Khảo sát, phân tích và đánh giá thực trạng giáo dục STEM ở các trường THPT huyện Anh Sơn Để thực hiện đề tài này, tôi đã tìm hiểu thực trạng việc dạy học phát triển năng lực HS theo hướng tiếp cận STEM trong giảng dạy môn Sinh học ở các trường THPT trên địa bàn huyện Anh Sơn, thông qua các hoạt động: Điều tra bằng phiếu và trao đổi về PPDH với 13 GV dạy Sinh học Kết quả cụ thể như sau:
Vận dụng l ý thuyết vào thực ti ễn và phát huy năng l ực học tập tích cực
Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM
Vận dụng ki ến thức Toán, Vật l ý, Hoá học, Công nghệ…vào dạy HS học.
TT Chưa l à m a Về mức vận dụng:
Việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực là rất quan trọng để nâng cao chất lượng giáo dục, đặc biệt trong dạy học môn Sinh học theo hướng tiếp cận STEM ở các trường THPT Tuy nhiên, nhiều giáo viên vẫn chưa khuyến khích học sinh vận dụng kiến thức từ các môn học khác vào việc học Sinh học, cũng như ít tham gia hướng dẫn học sinh trong các cuộc thi khoa học kỹ thuật và tích hợp liên môn Nguyên nhân chủ yếu là do giáo viên chưa đầu tư đúng mức vào chất lượng giáo án và còn ngại tìm hiểu kiến thức từ các môn khác Bên cạnh đó, nhiều gia đình chưa có máy tính và kết nối Internet, gây khó khăn trong việc tìm kiếm thông tin và thiết kế sản phẩm.
GV vận dụng dạy học theo hướng tiếp cận STEM vào môn học
Việc giáo viên áp dụng kiến thức liên môn trong giảng dạy đã giúp học sinh giải quyết vấn đề hiệu quả và tạo sự hứng thú trong học tập, đồng thời giảm bớt khối lượng công việc cho giáo viên Tuy nhiên, cơ sở vật chất còn nhiều hạn chế, nhiều học sinh có kỹ năng tìm kiếm kiến thức liên quan chưa tốt, khiến giáo viên phải mất thời gian chỉnh sửa Tác dụng của việc dạy học theo hướng tiếp cận STEM trong giáo dục THPT là rất quan trọng.
Phương pháp giảng dạy tích cực theo định hướng giáo dục STEM không chỉ khơi dậy niềm đam mê nghiên cứu khoa học mà còn tạo hứng thú học tập cho học sinh Nhờ đó, học sinh dễ dàng tiếp thu kiến thức mới và được khuyến khích áp dụng lý thuyết vào thực tiễn, phát triển các năng lực học tập tích cực như tư duy phản biện, kỹ năng làm việc nhóm và khả năng phân tích, tổng hợp Đặc biệt, phương pháp này còn giúp học sinh nâng cao kỹ năng sử dụng công nghệ thông tin và khai thác học liệu số một cách hiệu quả hơn.
II.4 Tìm hiểu thực tiễn các PPDH chủ đề “thành phần hóa học của tế bào” - sinh học 10, đã được áp dụng
Chủ đề "các thành phần hóa học của tế bào" trong môn sinh học lớp 10 tại trường THPT Đặng Thai Mai do giáo viên Nguyễn Thị Hoài giảng dạy, đã được tích hợp với giáo dục bảo vệ sức khỏe cộng đồng Phương pháp dạy học bằng tình huống được áp dụng để nâng cao nhận thức của học sinh về tầm quan trọng của các thành phần hóa học trong tế bào đối với sức khỏe con người.
Nghiên cứu năm 2021 cho thấy rằng việc áp dụng phương pháp dạy học tích hợp thông qua các câu hỏi và tình huống thực tế đã làm cho tiết học trở nên sôi nổi, giúp học sinh (HS) hứng thú hơn với bài giảng HS đã biết cách hợp tác nghiên cứu và chủ động tìm tòi tri thức, từ đó nhận thức rõ tầm quan trọng của thói quen ăn uống và lối sống lành mạnh trong việc bảo vệ sức khỏe Kết quả là HS dễ dàng tiếp thu bài học, ghi nhớ kiến thức lâu hơn và tiết kiệm thời gian ôn tập, góp phần nâng cao chất lượng môn học.
Hiện tại, huyện Anh Sơn và tỉnh Nghệ An chưa có nghiên cứu nào về việc "Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề thành phần hóa học của tế bào - sinh học 10 theo định hướng giáo dục STEM".
THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA TẾ BÀO - SINH 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM.” 1 Lí do chọn chủ đề và mô tả chủ đề
Tế bào là một cấu trúc phức tạp bao gồm nhiều chất hữu cơ và vô cơ, trong đó chất hữu cơ chủ yếu là prôtêin, cacbohidrat, lipit và axit nucleic Các chất này được tổng hợp từ các dinh dưỡng đơn giản như axit amin, đường đơn, axit béo và glixerol, cũng như các đơn phân nucleotit từ thực phẩm Để đảm bảo sự phát triển thể chất tốt nhất, đặc biệt cho học sinh từ 16-17 tuổi, việc duy trì chế độ dinh dưỡng hợp lý và luyện tập thể dục thể thao khoa học là rất cần thiết.
Khoa học và công nghệ đã ảnh hưởng sâu sắc đến đời sống con người, tạo nên xu hướng tất yếu trong xã hội hiện đại Giáo dục STEM ra đời như một giải pháp quan trọng nhằm đổi mới giáo dục, thúc đẩy các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học Đồng thời, giáo dục STEM còn thể hiện phương pháp tiếp cận liên môn, giúp học sinh vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề thực tiễn và phát triển năng lực cũng như phẩm chất cá nhân.
Chủ đề sản xuất son môi và kem dưỡng ẩm từ thiên nhiên yêu cầu học sinh tìm hiểu về thành phần chính của các sản phẩm này, bao gồm vai trò của lipit, sắc tố và vitamin Học sinh cần vận dụng kiến thức hóa học để hiểu tính chất độc hại của chì Dựa trên những kiến thức khoa học này, chúng tôi đã thực hiện đề tài “Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề thành phần hóa học của tế bào - sinh học 10 theo định hướng giáo dục STEM,” với dạy học dự án (DHDA) làm minh họa cho quá trình giảng dạy.
III.2 Mục tiêu chủ đề
Nêu được các thành phần hoá học (TPHH) của tế bào và vai trò của chúng
Giải thích được các ứng dụng trong thực tiễn từ sự hiểu biết vai trò của các TPHH của tế bào
Nêu được các TPHH của tế bào Nêu tên được các nguyên tố hóa học cấu tạo tế bào Phân biệt được nguyên tố đại lượng và vi lượng
Giải thích được tại sao các nguyên tố C, H, O, N là các nguyên chiếm tỉ lệ lớn Giải thích được vai trò sinh học của nước đối với tế bào
Cấu trúc phân tử và vai trò sinh học của các chất hữu cơ như carbohydrate, lipid, protein, ADN và ARN là rất quan trọng đối với tế bào và cơ thể Các chất này không chỉ cung cấp năng lượng mà còn tham gia vào nhiều quá trình sinh hóa cần thiết cho sự sống Carbohydrate là nguồn năng lượng chính, lipid đóng vai trò trong cấu trúc màng tế bào, protein thực hiện nhiều chức năng sinh học và ADN, ARN là vật liệu di truyền, quyết định sự phát triển và chức năng của tế bào.
Nhận biết được một số đại phân tử: Đường, lipid, protein, DNA
Trong các hợp chất hữu cơ chủ yếu của tế bào, có thể phân biệt các loại liên kết hóa học khác nhau, bao gồm liên kết cộng hóa trị và liên kết ion Bên cạnh đó, các liên kết yếu như liên kết hydro và liên kết Van der Waals cũng đóng vai trò quan trọng trong cấu trúc và chức năng của tế bào Những liên kết yếu này giúp duy trì hình dạng của protein, ổn định màng tế bào và hỗ trợ các quá trình sinh học khác nhau.
2- Về phát triển năng lực a/ Năng lực kiến thức:
HS xác định được mục tiêu học tập chủ đề là gì
Rèn luyện và phát triển năng lực tư duy phân tích, khái quát hoá
HS đặt ra được nhiều câu hỏi về chủ đề học tập b/ Năng lực sống:
*Những năng lực hướng đến:
Năng lực tự học; Năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo
Năng lực giao tiếp: Thể hiện sự tự tin khi trình bày ý kiến trước nhóm, tổ, lớp, phản biện, trao đổi với GV
Năng lực trình bày suy nghĩ/ý tưởng; hợp tác; quản lí thời gian và đảm nhận trách nhiệm, trong hoạt động nhóm
Năng lực sử dụng CNTT: Tìm kiếm và xử lí thông tin
Quản lý bản thân là việc nhận thức rõ ràng về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình học tập, bao gồm bạn bè, phương tiện học tập và thầy cô Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành thói quen học tập và sự phát triển cá nhân.
Xác định đúng quyền và nghĩa vụ học tập chủ đề
Quản lí nhóm: Lắng nghe và phản hồi tích cực, tạo hứng khởi học tập
Năng lực nghiên cứu khoa học; Năng lực tính toán
Bảo vệ sức khỏe bản thân và chia sẻ kiến thức với người khác là rất quan trọng Thực hiện chế độ dinh dưỡng hợp lý và luyện tập thể dục thể thao hàng ngày giúp nâng cao sức khỏe Yêu cái đẹp và làm đẹp một cách an toàn thông qua việc sử dụng mỹ phẩm thiên nhiên cũng là một cách chăm sóc bản thân hiệu quả.
Rèn luyện đức tính chăm học, chăm làm, hăng say học hỏi; Rèn nề nếp học tập chủ động để hoàn thành hiệu quả nhiệm vụ được giao
Chia sẻ và cởi mở là cách hiệu quả để bảo vệ những thành quả đã đạt được, đồng thời khắc phục những sai sót và điểm chưa hoàn thiện Việc đánh giá đúng kết quả học tập của nhóm bạn, cùng với việc đưa ra góp ý xây dựng, sẽ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm.
Biết rõ trách nhiệm của mỗi cá nhân với nhóm, với lớp; tích cực tham gia và hoàn thành nhiệm vụ được giao
III.3 Nội dung dạy học chủ đề thành phần hóa học của tế bào theo hướng tiếp cận STEM
Nội dung dạy học về thành phần hóa học của tế bào được lựa chọn theo quan điểm đổi mới, cụ thể là dạy học theo hướng tiếp cận STEM Đề tài này nhấn mạnh việc phát triển năng lực học sinh, giải quyết các vấn đề thực tiễn và phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường Đồng thời, nội dung dạy học cũng gắn liền với đặc điểm vùng miền và phù hợp với đối tượng học sinh.
HS mà tôi đã áp dụng không chỉ đạt được các mục tiêu tiêu chuẩn mà còn vượt qua các mục tiêu nâng cao, nhằm phát triển năng lực cho học sinh.
Tóm tắt nội dung chủ đề thành phấn hóa học của tế bào trong chương trình SGK Định hướng nội dung theo hướng tiếp cận STEM
Mục tiêu cần đạt theo hướng tới phát triển năng lực cho HS
Bài 3: CÁC NGUYÊN TỐ HÓA
HỌC VÀ NƯỚC CỦA TẾ BÀO
1 Các nguyên tố hóa học a Trong tế bào có khoảng 25 nguyên tố cấu tạo nên cơ thể sống
96% trọng lượng khô của tế bào chủ yếu được cấu thành từ nguyên tố carbon (C), đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra sự đa dạng của vật chất hữu cơ Ngoài ra, tế bào cũng cần các nguyên tố đa lượng và nguyên tố vi lượng để duy trì chức năng và sự phát triển.
Nguyên tố đại lượng là các thành phần cấu tạo chính của hợp chất hữu cơ như carbohydrate và lipid, đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào Các nguyên tố này bao gồm carbon (C), hydro (H) và các nguyên tố khác.
Nguyên tố vi lượng: (Hàm lượng
< 0,01% khối lượng khô): Thành phần cấu tạo enzim, các hooc môn, điều tiết quá trình trao đổi chất trong tế bào, như các nguyên tố: Cu, Fe, Mn, Zn
2 Nước và vai trò của nước trong tế bào
Thành phần cấu tạo nên tế bào
Dự án 1: Các nguyên tố hóa học và nước của tế bào
Nêu tên được các nguyên tố hóa học cấu tạo tế bào
Phân biệt được nguyên tố đại lượng và vi lượng
Giải thích được vai trò của Canxi, iôt, sắt, kẽm… đối với cơ thể, tìm hiểu tác hại của chì với cơ thể
Vận dụng vào thực tiễn điều chỉnh chế độ dinh dưỡng hợp lý và cân đối Nêu được vai trò của nước trong tế bào
Tại sao khi tìm kiếm sự sống ở các hành tinh khác các nhà khoa học trước hết lại phải tìm xem ở đó có nước hay không?
Tại sao ở người khi bị sốt cao lâu ngày hay bị tiêu chảy cơ thể mất nước phải bù lại lượng nước bằng cách uống Oresol?
Tại sao chúng ta không nên bảo quản các loại rau, củ, quả trong ngăn đá tủ lạnh?
Là dung môi hòa tan nhiều chất cần thiết
Là môi trường của các phản ứng sinh hóa
Tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất để duy trì sự sống
1 CACBOHIDRAT a Cấu tạo chủ yếu từ 3 nguyên tố
C, H, O Gồm Đường đơn; Đường đôi; Đường đa b Chức năng của cacbohidrat
Là nguồn năng lượng dự trữ cho té bào và cho cơ thể
Là thành phần cấu tạo tế bào và nhiều bộ phận của cơ thể
Cacbohiđrat liên kết với prôtêin tạo nên các phân tử glicôprôtêin là những bộ phận cấu tạo nên các thành phần khác nhau của tế bào
II LIPIT Gồm nhiều loại:
Mỡ: Dự trữ năng lượng cho tế bào Phôtpholipit: Tạo nên các loại màng tế bào Stêrôit: Cấu tạo nên màng sinh chất và 1 số hoocmôn Sắc tố - Vitamin:
Tham gia vào mọi hoạt động sống của cơ thể
Protein là đại phân tử được cấu tạo từ các đơn phân gọi là axit amin, trong đó có 20 loại axit amin khác nhau Chúng có bốn bậc cấu trúc không gian khác nhau và đảm nhiệm nhiều chức năng đa dạng như cấu trúc, vận chuyển, xúc tác, điều hòa, bảo vệ, dự trữ và thu nhận.
Nêu được các loại cacbohidrat và vai trò của nó trong tế bào và cơ thể
Khi bệnh nhân không thể ăn hay hấp thu dinh dưỡng qua đường tiêu hóa, bác sĩ chỉ định truyền đường glucose
Tại sao ở người không tiêu hóa được xellulozo nhưng chúng ta cần phải ăn rau xanh hàng ngày?
Hậu quả có thể xẩy ra khi ăn quá nhiều đường kéo dài
Nêu được các loại lipit và vai trò của chúng
Tại sao người già không nên ăn nhiều mỡ động vật?
Cân đối lượng chất béo phù hợp với chế độ dinh dưỡng hàng ngày
Nêu cấu trúc và chức năng của Protein
Tại sao chúng ta sử dụng protein (thịt) nhiều loài làm thức ăn?
Hậu quả khi ăn quá nhiều protein
Nêu cấu trúc và chức năng của axit nucleic
Tách chiết được dầu dừa, dầu gấc, sáp ong
Chuẩn bị đầy đủ được các dụng cụ nguyên liệu cần thiết để sản xuất mỹ phẩm từ thiên nhiên (kem dưỡng thông tin
1 ADN a Cấu tạo của ADN
ADN là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân mà đơn phân gồm 4 loại nucleotit: A, T, G, X
Các nucleotit kết nối với nhau qua liên kết hóa trị, hình thành chuỗi poliucleotit Hai chuỗi poliucleotit tương tác với nhau thông qua liên kết hidro theo nguyên tắc bổ sung cơ sở (NTBS), trong đó A liên kết với T bằng hai liên kết hidro.
G ở liên kết với X bằng 3 liên kết hidro b Chức năng của ADN: Mang, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền
2 ARN là đại phân tử cấu tạo theo nguyên tắc đa phân, đơn phân là 1 nuclêôtit; Có 4 loại nuclêôtit là A, U, G, X Có 3 loại
+ mARN: Một mạch thẳng pôlinuclêôtit, có chức năng truyền đạt thông tin di truyền
+ tARN có cấu trúc xoẵn 3 thùy, có chức năng vận chuyển axit amin tới ribôxôm để tổng hợp nên prôtêin
+ rARN có cấu trúc mạch đơn xoắn kép cục bộ rARN là thành phần cấu tạo nên ribôxôm
Dự án 4: Chủ đề STEM: Sản xuất mỹ phẩm từ thiên nhiên (kem dưỡng ẩm và son dưỡng môi) ẩm và son môi)
Vận dụng kiến thức sinh học để giải thích các thành phần kết hợp tạo thành thỏi son môi, kem dưỡng ẩm cho da vào mùa đông
Chế tạo được thỏi son môi kem dưỡng ẩm cho da vào mùa đông từ thiên nhiên đơn giản đảm bảo các tiêu chí đề ra
Sử dụng Internet để tìm hiểu kiến thức, cách thức chế tạo son môi thiên nhiên đơn giản
Thực hiện các giải pháp thiết kế sản phẩm, sử dụng các dụng cụ, phương tiện kỹ thuật để tạo thành phẩm hoàn chỉnh
Tính toán dự trù chi phí cho sản phẩm, kích thước vật liệu cần để chế tạo
Thiết kế được sản phẩm vừa sử dụng tốt, vừa mang tính thẩm mỹ
Sử dụng nguyên vật liệu tái chế, hạn chế ô nhiễm môi trường
Có ý thức cẩn thận khi sử dụng mỹ phẩm, cách nhận biết mỹ phẩm độc hại và mỹ phẩm an toàn
III.4 Bộ câu hỏi định hướng HS tạo sản phẩm (Photo cho các nhóm)
Câu 1: Nêu khái quát TPHH của tế bào
Câu 2: Điều chỉnh chế độ dinh dưỡng hợp lý và cân đối là như thế nào?
Dự án 1: Các nguyên tố hóa học và nước của tế bào
Câu 1: Nêu tên các nguyên tố hóa học cấu tạo tế bào?
Câu 2: Phân biệt nguyên tố đại lượng và vi lượng?
Câu 3: Tại sao các nguyên tố C, H, O, N chiếm tỉ lệ lớn trong tế bào?
Câu 4: Giải thích vai trò của Canxi, iôt, sắt, kẽm… đối với cơ thể?
Câu 5: Vận dụng vào thực tiễn điều chỉnh chế độ dinh dưỡng hợp lý và cân đối? Câu 6: Nêu được vai trò của nước trong tế bào?
Khi tìm kiếm sự sống trên các hành tinh khác trong vũ trụ, các nhà khoa học ưu tiên tìm kiếm nước vì nước là yếu tố thiết yếu cho sự sống như chúng ta biết Nước không chỉ đóng vai trò quan trọng trong các phản ứng sinh hóa mà còn cung cấp môi trường thích hợp cho sự phát triển và tồn tại của các sinh vật Do đó, sự hiện diện của nước trên một hành tinh có thể là dấu hiệu quan trọng cho khả năng tồn tại của sự sống.
Câu 8: Tại sao ở người khi bị sốt cao lâu ngày hay bị tiêu chảy cơ thể mất nước phải bù lại lượng nước bằng cách uống Oresol?
Câu 9: Tại sao không nên bảo quản các loại rau, củ, quả trong ngăn đá tủ lạnh?
Dự án 2: Cacbohidrat và lipit
Câu 1: Nêu được các loại cacbohidrat và vai trò của chúng trong tế bào và cơ thể?
Câu 2: Khi bênh nhân không thể ăn hay hấp thụ dinh dưỡng qua đường tiêu hóa, bác sỹ thường chỉ định truyền đường glucose?
Câu 3: Tại sao ở người không tiêu hóa được xellulozo nhưng chúng ta cần phải ăn rau xanh hàng ngày?
Câu 4: Hậu quả có thể xẩy ra khi ăn quá nhiều đường kéo dài?
Câu 5: Nêu các loại lipit và vai trò của chúng?
Câu 6: Tại sao người già không nên ăn nhiều mỡ động vật?
Câu 7: Cân đối lượng chất béo phù hợp với chế độ dinh dưỡng hàng ngày?
Dự án 3: Protein và Axit nucleic
Câu 1: Nêu cấu trúc và chức năng của Protein?
Câu 2: Tại sao chúng ta sử dụng protein (thịt) nhiều loài làm thức ăn?
Câu 3: Hậu quả khi ăn quá nhiều protein?
Câu 4: Nêu cấu trúc và chức năng của axit nucleic? Xét nghiệm ADN trong những trường hợp nào?
Dự án 4: Chủ đề STEM - Sản xuất mỹ phẩm từ thiên nhiên
Câu 1 Nêu các thành phần, tính chất và vai trò của mỗi thành phần cơ bản của son môi và kem dưỡng ẩm thiên nhiên?
