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 tích hợp vào các bài học thực tiễn, giúp học sinh áp dụng kiến thức vào các tình huống thực tế.
HS tích hợp kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào các tình huống thực tế, tạo ra sự liên kết giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và tổ chức toàn cầu Qua đó, HS phát triển các kỹ năng trong lĩnh vực STEM, góp phần nâng cao khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế hiện đại.
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 nói: “Ta không nên dạy trẻ nhỏ khoa học, mà hãy để trẻ nếm trải nó”, thể hiện rõ triết lý giáo dục và phương pháp giảng dạy của STEM Yêu cầu đưa ý thức khoa học đến với học sinh không chỉ là truyền đạt kiến thức, mà còn khuyến khích trẻ em trải nghiệm và khám phá thế giới xung quanh Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc học tập thông qua thực hành, giúp trẻ phát triển tư duy phản biện và khả năng sáng tạo.
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 của giáo dục STEM không chỉ là đào tạo nhà khoa học hay sản xuất các sản phẩm thương mại, mà còn là phát triển 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 trong 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 dạy học, 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, đồng thời phát triển kỹ năng và tư duy của 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, cần xác định vấn đề cần giải quyết cho học sinh Học sinh phải tiếp thu kiến thức và kỹ năng theo chương trình môn học (đối với STEM kiến tạo) hoặc áp dụng kiến thức đã biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng bài học Giáo viên cần hình dung những khó khăn mà học sinh có thể gặp phải và hướng dẫn học sinh thử nghiệm các mẫu, áp dụng kiến thức để giải quyết vấn đề, từ đó xác định đúng 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 này trình bày kiến thức về khoa học và công nghệ, tập trung vào quy trình kỹ thuật và cách tính toán các thông số, cũng như phân tích dữ liệu liên quan đến việc ứng dụng kiến thức để giải quyết vấn đề cụ thể.
3 Giải pháp giải quyết vấn đề
Xác định bộ tiêu chí rõ ràng cho sản phẩm là yếu tố quan trọng trong việc đề xuất giải pháp thiết kế Sản phẩm không chỉ đơn thuần là kết quả của hoạt động STEM, mà quan trọng hơn là quá trình khám phá, nghiên cứu và chấp nhận sai lầm để hướng tới một sản phẩm hoàn thiện, có khả năng cải tiến trong tương lai Các tiêu chí sản phẩm cần được phân loại 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 giải pháp cùng nhiệm vụ để đạt được mục tiêu đã đề ra Bộ câu hỏi này đóng vai trò quan trọng trong việc giảng dạy STEM, góp phần phát triển năng lực sáng tạo và định hướng tương lai cho học sinh.
5 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học STEM
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được xây dựng dựa trên các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực, cho phép tổ chức các hoạt động trong và ngoài lớp học, bao gồm trường, nhà và cộng đồng Đối với mỗi hoạt động, giáo viên cần thực hiện các công việc cụ thể để đảm bảo hiệu quả giảng dạy.
- Xác định mục tiêu mỗi hoạt động
- Xây dựng các nội dung học dưới dạng các tư liệu học tập: Phiếu học tập
- 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 mỗi bài học STEM, việc phân tích ưu nhược điểm của quy trình và sản phẩm là rất quan trọng để tìm ra giải pháp cải tiến Sau mỗi hoạt động, giáo viên cần đánh giá lại quá trình dạy học dựa trên các tiêu chí đã định sẵn và theo thang điểm quy ước Điều này cũng mở ra cơ hội cho việc 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 những nhiệm vụ thực tiễn để giải quyết các tình huống hoặc cải tiến ứng dụng kỹ thuật Các vấn đề STEM được chọn lựa liên quan đến kiến thức giảng dạy và các vấn đề xã hội, kinh tế, môi trường, thường gắn liền với cá nhân học sinh Những vấn đề này cần phải thú vị và hấp dẫn, khuyến khích các nhóm tự phát sinh nhu cầu giải quyết và tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế một cách tự nhiên Khi giải quyết các vấn đề STEM, học sinh có thể áp dụng kiến thức vào cuộc sống hàng ngày, đồng thời hỗ trợ cho hoạt động vui chơi và giải trí.
Để thực hiện nhiệm vụ, học sinh cần thu thập thông tin để xác định vấn đề cần giải quyết Tiếp theo, học sinh cần tìm hiểu kiến thức nền cần thiết cho việc giải quyết vấn đề và thiết kế sản phẩm, bao gồm các kiến thức và kỹ năng đã học trong chương trình giáo dục phổ thông Hoạt động này bao gồm việc nghiên cứu tài liệu, thực hiện thử nghiệm và giải quyết các tình huống liên quan.
Bước 2: Khảo sát: Giáo viên hướng dẫn học sinh tiến hành khảo sát và điều tra để xác định xem vấn đề được đưa ra có thực sự là nhu cầu cần thiết hay không, đồng thời tìm hiểu xem vấn đề đó đã được giải quyết ra sao.
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 mạnh mẽ từ các nhà giáo dục toàn cầu Một số xu hướng nghiên cứu nổi bật 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, mục tiêu của giáo dục STEM là nâng cao yêu cầu về Toán học và Khoa học.
Giáo dục STEM đã trở thành một phần quan trọng trong hệ thống giáo dục tại nhiều quốc gia Tại Pháp, chương trình giáo dục STEM được áp dụng ở mọi cấp học và được công nhận là một chương trình quốc gia Ở Anh, mục tiêu của giáo dục STEM là phát triển nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lượng cao Malaysia cũng chú trọng xây dựng các nguồn lực dạy và học về STEM một cách toàn diện, giúp nâng cao chất lượng giáo dục trong lĩnh vực này Giáo viên thường xuyên tham gia các khóa bồi dưỡng về giảng dạy STEM từ cơ bản đến chuyên sâu, đảm bảo kiến thức và kỹ năng giảng dạy được cập nhật.
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 nhiều cuộc thi như “Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho HS trung học” và “Dạy học theo chủ đề tích hợp dành cho GV trung học”, 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, nhưng cần được trang bị thêm phương pháp giảng dạy tích hợp và thực tiễn hơn Việc xây dựng bài giảng có thể dựa trên chương trình khung và tham khảo nhiều nguồn tài liệu phù hợp với đặc điểm lớp học và sở thích của học sinh Giáo dục STEM không chỉ giúp giáo viên chủ động trong việc giảng dạy sáng tạo mà còn truyền cảm hứng, từ đó nâng cao chất lượng giáo dục Việt Nam, giúp đất nước theo kịp các nền giáo dục tiên tiến trên thế giới.
Thành tích ấn tượng của học sinh Việt Nam tại các kỳ thi khoa học tự nhiên quốc tế đã tạo động lực mạnh mẽ cho việc phát triển giáo dục các môn học này Chúng ta cần hướng đến việc tích hợp liên ngành và thực hành, giúp các bài học lý thuyết trở nên 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 đòi hỏi đầu tư chi phí tương tự như các hoạt động giáo dục khác, chủ yếu tận dụng cơ sở vật chất sẵn có tại trường học để giảng dạy các môn thực hành Nhiều bài học STEM có thể được tổ chức với chi phí thấp, ví dụ như tại các địa điểm công cộng như sở thú, bảo tàng hoặc vườn cây.
Giáo dục Việt Nam hiện nay vẫn quá chú trọng vào kiến thức hàn lâm và thi cử, trong khi hệ thống giáo dục bậc phổ thông của Mỹ lại chú trọng phát triển các kỹ năng nền tảng cho học sinh Điều này giúp học sinh có khả năng sáng tạo và trở thành những nhà lãnh đạo trong tương lai.
Trong những năm gần đây, các trường đại học khoa học – kỹ thuật gặp khó khăn trong việc tuyển sinh đủ số lượng và chất lượng như mong đợi Điều này đặt ra cảnh báo về chất lượng nghiên cứu khoa học – 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 cần thiết để nâng cao chất lượng giáo dục, đặc biệt trong giảng dạy môn Sinh học theo hướng tiếp cận STEM tại các trường THPT Tuy nhiên, nhiều giáo viên chưa tổ chức cho học sinh vận dụng kiến thức từ các môn học khác vào việc học Sinh học, và sự tham gia hướng dẫn học sinh thi KHKT còn hạn chế Nguyên nhân chủ yếu là do giáo viên chưa đầu tư đúng mức vào chất lượng giáo án và ngại tìm tòi kiến thức liên môn Bên cạnh đó, nhiều gia đình chưa có máy tính 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 từ các môn học vào quá trình giảng dạy đã giúp học sinh giải quyết vấn đề hiệu quả hơn và tạo ra sự hứng thú trong học tập Điều này cũng góp phần giảm bớt khối lượng công việc cho giáo viên Tuy nhiên, cơ sở vật chất còn gặp nhiều khó khăn, nhiều học sinh vẫn thiếu kỹ năng tìm kiếm kiến thức liên quan đến bài học, dẫn đến việc giáo viên phải chỉnh sửa nhiều, gây tốn thời gian Tác động của phương pháp dạy học theo hướng tiếp cận STEM trong giáo dục trung học phổ thông là cần thiết để cải thiện tình hình này.
Phương pháp giảng dạy tích cực theo định hướng STEM không chỉ khơi gợi 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 huy 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 phát triển kỹ năng sử dụng công nghệ thông tin và khai thác học liệu số một cách hiệu quả.
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 chương trình sinh học lớp 10 được giáo viên Nguyễn Thị Hoài từ trường THPT Đặng Thai Mai tích hợp với giáo dục bảo vệ sức khỏe cộng đồng Phương pháp giảng dạy thông qua tình huống giúp học sinh hiểu rõ hơn về vai trò của các thành phần hóa học trong tế bào và ý nghĩa của chúng đối với sức khỏe con người Đây là một sáng kiến kinh nghiệm đạt bậc 4B, góp phần nâng cao chất lượng giáo dục và ý thức bảo vệ sức khỏe trong cộng đồng.
Nghiên cứu năm 2021 đã chứng minh rằng việc áp dụng phương pháp dạy học tích cực, bao gồm các câu hỏi, tình huống và hình ảnh, giúp tiết học trở nên sôi nổi hơn và tăng cường sự hứng thú của học sinh Học sinh không chỉ hợp tác nghiên cứu mà còn chủ động tìm tòi tri thức để áp dụng vào thực tiễn, từ đó nhận thức rõ tầm quan trọng của thói quen ăn uống và lối sống lành mạnh trong việc bảo vệ sức khỏe Điều này giúp học sinh 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 "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 hỗn hợp phức tạp bao gồm nhiều chất hữu cơ và vô cơ, trong đó chất hữu cơ chủ yếu là protein, carbohydrate, lipid và axit nucleic Những 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 thức ăn Để đảm bảo sự phát triển thể chất, việc duy trì chế độ dinh dưỡng hợp lý và luyện tập thể dục thể thao khoa học là rất cần thiết, đặc biệt đối với học sinh ở độ tuổi 16-17.
Khoa học và công nghệ đã trở thành yếu tố quan trọng trong cuộc sống con người, dẫn đến sự phát triển của giáo dục STEM như một giải pháp hiệu quả cho việc đổi mới giáo dục hiện nay Giáo dục STEM không chỉ thúc đẩy các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, mà còn áp dụng 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, phẩm chất cá nhân.
Chủ đề sản xuất son môi và kem dưỡng ẩm từ thiên nhiên giúp học sinh ôn tập kiến thức về thành phần chính, bao gồm lipit, sắc tố và vitamin Học sinh cần hiểu rõ tính chất và vai trò của các thành phần này, đồng thời áp dụng kiến thức hóa học để giải thích tính độc hại của chì Dựa trên những cơ sở khoa học đó, 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,” sử dụng phương pháp dạy học dựa trên hoạt động (DHDA) làm minh họa cho quá trình dạy học.
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 rất quan trọng đối với tế bào và cơ thể Carbohydrate cung cấp năng lượng chính cho tế bào, lipid đóng vai trò trong cấu trúc màng tế bào và lưu trữ năng lượng Protein là thành phần thiết yếu trong các quá trình sinh hóa và chức năng tế bào, trong khi ADN và ARN là vật liệu di truyền, quyết định sự phát triển và hoạt động của sinh vật.
Nhận biết được một số đại phân tử: Đường, lipid, protein, DNA
Các loại liên kết hóa học trong hợp chất hữu cơ của tế bào bao gồm liên kết cộng hóa trị, liên kết ion và liên kết hydro Liên kết yếu, như liên kết hydro và liên kết Van der Waals, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì cấu trúc và chức năng của các phân tử sinh học Những liên kết này giúp ổn định cấu trúc protein và axit nucleic, đồng thời tạo điều kiện cho các phản ứng sinh hóa diễn ra trong tế bào.
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 các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình học tập, bao gồm bạn bè, phương tiện học tập và sự hỗ trợ từ thầy cô Những yếu tố này đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành thói quen học tập hiệu quả và 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 cá nhân và chia sẻ kiến thức với người khác là rất quan trọng Chúng ta cần xây dựng chế độ dinh dưỡng hợp lý và luyện tập thể dục thể thao thường xuyên Hơn nữa, yêu cái đẹp và làm đẹp an toàn thông qua việc tạo ra mỹ phẩm thiên nhiên cũng góp phần nâng cao sức khỏe và vẻ đẹp bền vững.
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 yếu còn tồn tại Đánh giá đúng kết quả học tập của nhóm bạn và đưa ra những góp ý xây dựng sẽ giúp hoàn thiện sản phẩm tốt hơn.
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 chủ đề thành phần hóa học của tế bào được thiết kế theo quan điểm đổi mới, cụ thể là dạy học theo hướng tiếp cận STEM Bài viết này nhấn mạnh việc phát triển năng lực học sinh thông qua việc giải quyết các vấn đề thực tiễn, đồng thời phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất của nhà trường và đặc điểm vùng miền, đảm bảo tính thích 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, tập trung vào việc 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, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo nên sự đa dạng của vật chất hữu cơ Ngoài ra, tế bào còn cần các nguyên tố đa lượng và nguyên tố vi lượng để duy trì chức năng và cấu trúc.
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) và hydro (H).
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 là axit amin, với 20 loại axit amin khác nhau Chúng có 4 bậc cấu trúc không gian 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 liên kết với nhau thông qua liên kết hidro theo nguyên tắc bổ sung bazơ (NTBS), trong đó adenine (A) kết hợp với thymine (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 kiểm tra sự hiện diện của nước Điều này bởi vì nước là yếu tố cần thiết cho sự sống như chúng ta biết, đóng vai trò quan trọng trong các phản ứng sinh hóa Nước không chỉ cung cấp môi trường cho các quá trình sinh học mà còn giúp duy trì nhiệt độ ổn định, tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của sự sống Do đó, việc xác định có nước hay không là bước đầu tiên quan trọng trong việc khám phá khả năng tồn tại của sự sống ngoài Trái Đất.
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?
