BG- To chuc hoat dong giao duc STEM o truong pho thong.pdf

bài giảng hay về giáo dục Trung học cơ sở

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐỒNG THÁP








BÀI GIẢNG
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM
Ở TRƯỜNG TRUNG HỌC CƠ SỞ/ TRUNG HỌC PHỔ THÔNG




Biên soạn: TS. Lý Huy Hoàng









ĐỒNG THÁP, 2024

2. 1

MỤC LỤC

Chương 1. Một số vấn đề chung về giáo dục STEM .................................................. 2
1.1. Giáo dục STEM..................................................................................................... 2
1.1.1. Thuật ngữ STEM ............................................................................................ 2
1.1.2. Giáo dục STEM .............................................................................................. 2
1.1.3. Phân loại STEM .............................................................................................. 3
1.1.4. Các mức độ áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông .................... 3
1.1.5. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM .............................................................. 4
1.1.6. Điều kiện triển khai giáo dục STEM .............................................................. 4
1.2. Một số phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực trong dạy học STEM ............. 5
1.2.1. Dạy học khám phá .......................................................................................... 5
1.2.2. Dạy học dựa theo dự án .................................................................................. 6
1.2.3. Dạy học theo mô hình 5E ............................................................................... 9
1.2.4. Kĩ thuật dạy học ............................................................................................ 10
Chương 2. Xây dựng và thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề giáo dục STEM ở
trường phổ thông ......................................................................................................... 12
2.1. Các đặc trưng của chủ đề STEM......................................................................... 12
2.2. Tiêu chí xây dựng chủ đề giáo dục STEM .......................................................... 12
2.3. Quy trình thiết kế kĩ thuật ................................................................................... 13
2.4. Quy trình xây dựng và tổ chức thực hiện chủ đề STEM .................................... 14
2.4.1. Quy trình thiết kế .......................................................................................... 14
2.4.2. Thiết kế tiến trình dạy học ............................................................................ 15
2.5. Đánh giá trong giáo dục STEM .......................................................................... 16
Chương 3. Thực hành thiết kế chủ đề giáo dục STEM ............................................ 18
3.1. Cấu trúc chủ đề STEM ........................................................................................ 18
3.2. Minh họa chủ đề giáo dục STEM ....................................................................... 21

3. 2

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Viết tắt Viết đầy đủ
DHDA Dạy học dự án
GV Giáo viên
GQVĐ Giải quyết vấn đề
HS Học sinh
PPDH Phương pháp dạy học
QTDH Quá trình dạy học

4. 2

Chương 1
Một số vấn đề chung về giáo dục STEM
1.1. Giáo dục STEM
1.1.1. Thuật ngữ STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công
nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học).
Science (Khoa học): được hiểu là các môn Khoa học tự nhiên (Vật lí, Hóa học,
Sinh học, Khoa học trái đất và không gian). Science nghiên cứu bản chất của tự nhiên
nên cũng được hiểu là tư duy khoa học, quy trình nghiên cứu khoa học.
Technology (Công nghệ): là sự sửa đổi của thế giới tự nhiên để đáp ứng nhu cầu
của con người. Công nghệ là kết quả của một hoạt động kĩ thuật, có tính chuyển giao
được.
Engineering (Kĩ thuật): là lĩnh vực khoa học ứng dụng các thành tựu của toán học,
khoa học tự nhiên để giải quyết các vấn đề thực tiễn, đáp ứng nhu cầu của cuộc sống.
Kết quả của nghiên cứu kĩ thuật góp phần tạo ra các sản phẩm, công nghệ mới.
Mathematics (Toán học): có thể hiểu là kiến thức, kĩ năng toán học (công thức,
phương trình, mô hình), tư duy toán học, giải quyết vấn đề toán học.
1.1.2. Giáo dục STEM
Có nhiều khái niệm khác nhau về giáo dục STEM. Tuy nhiên, qua tổng quan, phân
tích các tài liệu, giáo dục STEM được hiểu theo ba cách chính là:
- Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp, hỗ trợ, tăng cường giáo dục
Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại
học. Đây là nghĩa rộng khi nói về giáo dục STEM.
- Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những
kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc học sinh
được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học vào trong
những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh
nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh
trong nền kinh tế mới.
- Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong dạy và học giữa hai
hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn
học khác trong nhà trường. Theo quan niệm này giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa
là tích hợp từ 2 trong 4 lĩnh vực S-T-E-M trở lên.
Trong chương trình giáo dục phổ thông Tổng thể 2018: Giáo dục STEM là mô
hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức khoa
học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối
cảnh cụ thể.
Như vậy, giáo dục STEM là phương thức tiếp cận tích hợp liên môn hai hay nhiều
lĩnh vực đó là: Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Giáo dục STEM hướng đến
các hoạt động thực hành và kĩ thuật giúp học sinh vận dụng kiến thức các môn khoa học,

5. 3

toán học và công nghệ để tạo ra sản phẩm hoặc giải quyết các vấn đề từ thực tiễn cuộc
sống nhằm phát triển các kĩ năng của thế kỉ 21 cho học sinh.
1.1.3. Phân loại STEM
Có nhiều loại hình giáo dục STEM khác nhau tùy theo cơ sở phân loại. Một số
cách phân loại phổ biến được đề cập như sau:

1.1.4. Các mức độ áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông
Tương ứng với các cách phân loại trên, công văn 3089 đã hướng dẫn một số hình
thức tổ chức giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông như sau:
- Dạy học các môn Khoa học theo bài học STEM: Nội dung bài học STEM bám
sát nội dung chương trình các môn học nhằm thực hiện chương trình giáo dục phổ thông
theo thời lượng quy định của các môn học trong chương trình theo hướng tiếp cận tích
hợp nội môn hoặc liên môn. Học sinh 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 như lựa chọn giải
pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử mẫu thiết kế; chia sẻ, thảo luận,
hoàn thiện hoặc điều chỉnh mẫu thiết kế dưới sự hướng dẫn của giáo viên nhằm thực
hiện bài học STEM.
- Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM: Nhà trường có thể tổ chức các không gian
trải nghiệm STEM trong nhà trường; giới thiệu thư việc học liệu số, thí nghiệm ảo, mô
phỏng, phần mềm học tập để học sinh tìm hiểu, khám phá các thí nghiệm, ứng dụng
khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Tăng cường sự hợp tác giữa trường trung
học với các cơ sở giáo dục đại học, doanh nghiệp, hộ kinh doanh, các thành phần kinh
tế - xã hội khác và gia đình để tổ chức có hiệu quả các hoạt động trải nghiệm STEM phù
hợp với các quy định hiện hành.
- Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật: Hoạt động này dành cho những
học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá giải

6. 4

quyết các vấn đề thực tiễn; từ đó phát hiện các học sinh có năng khiếu để bồi dưỡng, tạo
điều kiện thuận lợi cho học sinh tham gia nghiên cứu khoa học, kĩ thuật.
1.1.5. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM
J.F.Kalolo (2016) xác định rằng giáo dục STEM có vai trò trong việc giúp cho học
sinh: nhận thấy tầm quan trọn của kiến thức và kĩ năng STEM trong việc giải quyết các
vấn đề thực tiễn và thiết kế, chế tạo sản phẩm; Nhận thức được cần có những hiểu biết
liên môn, tích hợp trong cuộc sống và sức mạnh của các lĩnh vực STEM trong nền kinh
tế và xã hội hiện nay; Được trang bị các kĩ năng của người công dân toàn cầu trong thế
kỷ 21 như tư duy phản biện và sáng tạo, kĩ năng diễn đạt và thuyết trình, kĩ năng trao
đổi và cộng tác,…; Được tác động tích cực đến khả năng lựa chọn nghề nghiệp tương
lai khi có nhiều cơ hội trải nghiệm thực tiễn qua các lĩnh vực của cuộc sống.
Giáo dục STEM triển khai được với nhiều đối tượng học sinh có trình độ, năng lực
khác nhau, chính khóa hoặc ngoại khóa, thời lượng triển khai linh hoạt. Việc đưa giáo
dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi
mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là:
- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên cạnh
các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ
thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ giáo viên,
chương trình, cơ sở vật chất.
- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáo
dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực
tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc
sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh.
- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai các dự
án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm
vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các hoạt động nêu
trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh.
- Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục
STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp,
đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai
hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải
quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương.
- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường trung học, học
sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng
khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo
dục STEM ở trường trung học cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các
ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực
trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.
1.1.6. Điều kiện triển khai giáo dục STEM
Nhà trường cần đảm bảo có sự quan tâm đầy đủ và toàn diện đến lĩnh vực giáo dục
khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán, tin học. Sự coi nhẹ một trong các lĩnh vực trên,
giáo dục STEM ở trường phổ thông sẽ không đạt được hiệu quả.

7. 5

Cần có sự hiểu biết đầy đủ, toàn diện và thống nhất về nhận thức STEM.
Cần quan tâm bồi dưỡng đội ngũ giáo viên các môn khoa học, công nghệ, toán, tin
học.
Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất, không gian học tập trải nghiệm STEM.
Kết nối với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, trung tâm nghiên
cứu, các cơ sở sản xuất khai thác nguồn lực con người, cơ sở vật chất,…
1.2. Một số phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực trong dạy học STEM
1.2.1. Dạy học khám phá
Dạy học khám phá là cách tổ chức dạy học, trong đó HS tự tìm tòi, khám phá phát
hiện ra tri thức mới thông qua các hoạt động dưới định hướng của giáo viên. Dạy học
khám phá được xây dựng dựa trên thuyết kiến tạo của Jeam Piaget, thuyết xây dựng của
Jerome Bruner, mô hình trải nghiệm của David Kilb. Hình mô tả sự phát triển của dạy
học khám phá, đầu tiên là GV đặt câu hỏi định hướng, HS là người chủ động tự tìm câu
trả lời cho câu hỏi đó (hay còn gọi là người khám phá) thông qua các bước giống như
quy trình nghiên cứu khoa học để tự tìm kiếm và tự xây dựng kiến thức mới.

Tiến trình dạy học khám phá gồm hai giai đoạn cơ bản.
Giai đoạn 1. Chuẩn bị, GV cần thực hiện các nội dung sau:
Bước 1 Bước 2 Bước 3
Xác định mục đích về
phẩm chất, năng lực cần
hình thành cho học sinh
Xác định vấn đề cần khám
phá.
Xác định cách thức thu
thập dữ liệu cho việc đánh
giá HS.
Xác định nội dung học tập
HS cần đạt.
Xác định cách thức báo
cáo, đánh giá kết quả của
hoạt động.
Chuẩn bị học liệu: Phiếu
học tập, phiếu cung cấp
thông tin, mô hình, hình
ảnh, thí nghiệm,…
Giai đoạn 2. Tổ chức học tập khám phá

8. 6

Cách thức tổ chức thông qua 03 bước sau:
Bước 1. Giao nhiệm vụ học tập HS xác định rõ vấn đề, mục đích, cách
thức khám phá.
Bước 2. Thực hiện nhiệm vụ học tập
khám phá
HS đề xuất giả thuyết, thu thập dữ liệu,
thảo luận tính đúng đắn của giả thuyết.
Bước 3. Trình bày, đánh giá kết quả hoạt
động
HS trình bày kết quả khám phá. HS lựa
chọn phán đoán, kết luận đúng đắn để
hình thành kiến thức mới.
Dạy học khám phá phù hợp để thực hiện trong dạy học STEM bởi HS chủ động
trong quá trình học như: chủ động đề ra kế hoạch, cách thức thu thập dữ liệu, cách thức
xử lí các vấn đề phát sinh một cách sáng tạo nhằm đạt kết quả tốt nhất. HS có thể học
sâu về các kiến thức khoa học, nâng mức nhận thức thành phân tích, đánh giá thay vì
chỉ nhớ và hiểu. HS được rèn luyện các kỹ năng thích ứng với thế kỷ 21 như kĩ năng
giải quyết vấn đề, giao tiếp, ra quyết định và sáng tạo, kĩ năng làm việc nhóm, tư duy
phản biện. HS hiểu được bản chất của khoa học thông qua cách làm giống như nhà khoa
học. HS được kích thích sự đam mê khoa học và công nghệ thông qua các trải nghiệm
thực tế và thực hành quy trình thiết kế kĩ thuật thay vì chỉ tập trung học các lí thuyết và
ghi nhớ các thông tin.
1.2.2. Dạy học dựa theo dự án
1.2.2.1. Khái niệm
Dạy học dự án (DHDA) hay dạy học dựa theo dự án (Teaching project - Project
based learning) được hiểu là một PPDH để thực hiện các quan điểm dạy học: định hướng
hành động, dạy học GQVĐ và quan điểm dạy học tích hợp. DHDA góp phần gắn lí
thuyết với thực hành, tư duy và hành động, nhà trường và xã hội, tham gia tích cực việc
phát triển năng lực làm việc tự lực, năng lực GQVĐ phức hợp, tinh thần trách nhiệm và
khả năng cộng tác làm việc của người học,... Đã có nhiều tổ chức, nhà nghiên cứu giáo
dục nghiên cứu về DHDA và đưa ra khái niệm khác nhau về DHDA. Trong luận án này
chúng tôi sử dụng khái niệm: DHDA là một hình thức (phương pháp) dạy học, trong đó
người học thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lí thuyết và
thực tiễn, thực hành, tạo ra các sản phẩm có thể giới thiệu. Nhiệm vụ này được người
học thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ QTHT, từ việc xác định mục đích, lập kế
hoạch, đến việc thực hiện dự án, kiểm tra điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực
hiện. Làm việc nhóm là hình thức làm việc cơ bản của DHDA.
1.2.2.2. Đặc điểm của dạy học dựa theo dự án
DHDA có các đặc điểm sau đây:
- Định hướng thực tiễn: Chủ đề của dự án xuất phát từ những tình huống của thực
tiễn xã hội, nghề nghiệp cũng như đời sống. Nhiệm vụ dự án cần chứa đựng những vấn
đề phù hợp với trình độ và khả năng của người học. Các dự án học tập gắn việc học
trong nhà trường với việc GQVĐ của thực tiễn đời sống xã hội.

9. 7

- Định hướng hứng thú: HS được tham gia đề xuất và chọn đề tài dự án, nội dung
học tập phù hợp với khả năng và hứng thú cá nhân.
- Tính tự lực cao của người học: Trong DHDA, người học cần tham gia tích cực
và tự lực vào các giai đoạn của QTDH. GV chủ yếu đóng vai trò tư vấn, hướng dẫn,
giúp đỡ. Tuy nhiên, mức độ tự lực cần phù hợp với kinh nghiệm, khả năng của HS và
mức độ khó khăn của nhiệm vụ.
- Định hướng hành động: Trong quá trình thực hiện dự án có sự kết hợp giữa
nghiên cứu lí thuyết và vận dụng lí thuyết vào hoạt động thực tiễn, thực hành, từ đó rèn
luyện kĩ năng hành động, kinh nghiệm thực tiễn của người học.
- Định hướng sản phẩm: Khi thực hiện dự án, các sản phẩm được tạo ra. Sản
phẩm của dự án bao gồm những thu hoạch lí thuyết, những sản phẩm vật chất của hoạt
động thực tiễn, thực hành. Các sản phẩm này có thể công bố, giới thiệu.
- Có tính phức hợp: Nội dung dự án có sự kết hợp tri thức của nhiều lĩnh vực
hoặc môn học khác nhau nhằm giải quyết một vấn đề phức hợp (liên môn học).
- Cộng tác làm việc: Các dự án học tập thường được thực hiện theo nhóm. DHDA
đòi hỏi và rèn luyện tính sẵn sàng và kĩ năng cộng tác giữa các thành viên tham gia, giữa
HS và GV cũng như với các lực lượng xã hội khác.
- Thời gian thực hiện dự án kéo dài: Các dự án học tập thường kéo dài từ một vài
ngày đến một vài tuần thực hiện dự án.
- Ứng dụng công nghệ thông tin trong thực hiện dự án: Để hoàn thành nhiệm vụ
của dự án, HS cần ứng dụng công nghệ thông tin để tìm kiếm, thu thập và xử lí các thông
tin. Mạng internet là nguồn cung cấp thông tin đa dạng, tiện ích, và thiết thực trong quá
trình thực hiện dự án của HS.
1.2.2.3. Phân loại dạy học dựa theo dự án
Để phân loại DHDA, các nhà nghiên cứu đã đưa ra các cơ sở phân loại DHDA
dựa vào nội dung, thời gian thực hiện hoặc theo hình thức tham gia:
- Phân loại theo nội dung, DHDA được phân thành thành ba loại: DHDA trong
một môn học; DHDA liên môn; DHDA ngoài môn học.
- Phân theo sự tham gia của người học, DHDA được chia làm hai loại: dự án cho
nhóm HS và dự án cá nhân. Trong đó, dự án cho nhóm HS là hình thức chủ yếu.
- Phân loại theo quỹ thời gian, DHDA được chia thành các loại gồm: DA nhỏ từ 2
- 6 giờ học (Ngày dự án); dự án trung bình thực hiện trong một hoặc một số ngày nhưng
giới hạn không quá 40 giờ học (Tuần dự án); dự án lớn thực hiện với quĩ thời gian lớn,
tối thiểu là một tuần (40 giờ học), có thể kéo dài nhiều tuần (“Tuần dự án”).
1.2.2.4. Tiến trình dạy học dựa theo dự án
Dựa trên cấu trúc chung của một dự án trong lĩnh vực sản xuất, kinh tế, nhiều tác
giả phân chia cấu trúc của DHDA thành bốn bước sau: Quyết định, lập kế hoạch, thực
hiện, kết thúc dự án. Tuy nhiên, dựa trên cấu trúc của tiến trình phương pháp, người ta
có thể chia tiến trình DHDA làm nhiều giai đoạn khác nhau.
Những hoạt động quan trọng trong các bước của quy trình gồm:

10. 8

Bước 1: Xác định mục tiêu (khởi động): GV và HS cùng nhau đề xuất ý tưởng, xác
định chủ đề và mục tiêu của dự án. Cần tạo ra một tình huống xuất phát, chứa đựng một
vấn đề hoặc đặt một nhiệm vụ cần giải quyết, trong đó liên hệ với hoàn cảnh thực tiễn
xã hội và đời sống. Cần chú ý đến hứng thú của người học cũng như ý nghĩa xã hội của
đề tài. GV có thể giới thiệu một số hướng đề tài để người học lựa chọn và cụ thể hoá.
Trong trường hợp thích hợp, sáng kiến về việc xác định đề tài có thể xuất phát từ phía
người học. Giai đoạn này còn được mô tả thành hai giai đoạn là đề xuất sáng kiến và
thảo luận về sáng kiến.
Bước 2: Xây dựng kế hoạch: Trong giai đoạn này, người học với sự hướng dẫn
của GV xây dựng kế hoạch cho việc thực hiện dự án. Trong việc xây dựng kế hoạch cần
xác định những công việc cần làm, thời gian dự kiến, vật liệu, kinh phí, phương pháp
tiến hành và phân công công việc trong nhóm.
Bước 3: Thực hiện dự án: Các thành viên thực hiện công việc theo kế hoạch đã đề
ra cho nhóm và cá nhân. Trong giai đoạn này, người học thực hiện các hoạt động trí tuệ
và hoạt động thực tiễn, thực hành, những hoạt động này xen kẽ và tác động qua lại lẫn
nhau. Kiến thức lí thuyết, các phương án GQVĐ được thử nghiệm qua thực tiễn. Trong
quá trình đó, sản phẩm của dự án và thông tin mới được tạo ra.
Bước 4: Trình bày sản phẩm dự án: Kết quả thực hiện dự án có thể được viết dưới
dạng thu hoạch, báo cáo, bài báo,... Trong nhiều dự án các sản phẩm vật chất được tạo
ra qua hoạt động thực hành. Sản phẩm hành động của dự án cũng có thể là những hành
động phi vật chất. Sản phẩm của dự án có thể được trình bày giữa các nhóm HS trong
lớp, có thể được giới thiệu trong nhà trường hay ngoài xã hội.
Bước 5: Đánh giá dự án: GV và HS đánh giá quá trình thực hiện và kết quả cũng
như kinh nghiệm đạt được. Từ đó rút ra những kinh nghiệm cho việc thực hiện các dự
án tiếp theo. Kết quả của dự án cũng có thể được đánh giá từ bên ngoài.
Việc phân chia các giai đoạn trên chỉ mang tính chất tương đối. Trong thực tế
chúng có thể xen kẽ và thâm nhập lẫn nhau. Việc tự kiểm tra, điều chỉnh cần được thực
hiện trong tất cả các giai đoạn của dự án. Với những loại dự án khác nhau có thể xây
dựng cấu trúc chi tiết riêng phù hợp với nhiệm vụ dự án.
1.2.2.5. Ưu điểm và hạn chế của dạy học dựa theo dự án
DHDA thể hiện một số ưu điểm và hạn chế sau đây:
DHDA là phương pháp (hình thức) DH tích cực, thể hiện một số ưu điểm nổi bật
sau:
- DHDA tạo sự kết nối giữa lí thuyết và thực tiễn, thực hành do đó DHDA giúp
kích thích động cơ, hứng thú học tập của người học, tính tự lực, trách nhiệm và sáng
tạo, giúp QTHT của HS trở nên có ý nghĩa hơn.
- Trong quá trình người học thực hiện nhiệm vụ của dự án với tính tự lực cao của
mỗi cá nhân và sự hợp tác trong nhóm để xác định mục tiêu, lập kế hoạch và thực hiện
dự án, kiểm tra điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện, HS được phát triển
các phẩm chất và năng lực như: Chăm chỉ; trung thực, trách nhiệm; năng lực GQVĐ và
sáng tạo; năng lực giao tiếp và hợp tác; Rèn luyện tính bền bỉ, kiên nhẫn và phát triển
năng lực đánh giá,... góp phần đào tạo người lao động đáp ứng được yêu cầu trong giai
đoạn đổi mới.

11. 9

DHDA thể hiện một số hạn chế nhất định như sau:
- DHDA đòi hỏi nhiều thời gian, không thích hợp trong việc truyền thụ những tri
thức lí thuyết có tính hệ thống và rèn luyện hệ thống kĩ năng cơ bản.
- DHDA đặt ra các yêu cầu về phương tiện vật chất và tài chính phù hợp. Đồng
thời DHDA đòi hỏi GV phải có trình độ chuyên môn và nghiệp vụ vững vàng. Với dự
án cần sự tích hợp công nghệ, đặc biệt công nghệ thông tin còn đòi hỏi người học phải
có kiến thức nền tảng nhất định về tin học.
1.2.3. Dạy học theo mô hình 5E
Mô hình 5E xuất hiện đầu tiên do Rodger W. Bybee (2006) dựa trên tư tưởng của
Johann Friedrich Herbart, một nhà triết học có ảnh hưởng lớn đến giáo dục Mỹ thế kỉ
XX. Sau đó John Deway, một giáo viên giảng dạy khoa học cũng góp phần không nhỏ
vào việc xây dựng mô hình 5E, ông chỉ ra việc lĩnh hội tri thức của người học được phản
ánh thông qua suy nghĩ của chính họ. Tổng hợp từ hai tư tưởng này, xuất phát điểm từ
mô hình “Phát triển khoa học và sức khỏe lên một mức độ mới” của chương trình nghiên
cứu khoa học sinh học (BSCS – Biological Sciences Curriculum Study) những năm
1980, mô hình 5E được xây dựng và hoàn thiện như hiện nay. Quy trình 5E đóng một
vai trò quan trọng trong quá trình phát triển chương trình và xây dựng tài liệu giáo trình
cho các lớp học khoa học. Ngày nay, một số tác giả đã rất quan trọng đến quy trình 5E
và coi nó là một quy trình phù hợp để giáo dục STEM. Ở Việt Nam, đã có một số tác
giả nghiên cứu về quy trình 5E như Lê Xuân Quang, Phạm Thị Bích Đào, Nguyễn Thị
Thùy Trang, các tác giả đã đề cập đến việc áp dụng mô hình này trong dạy học các môn
khoa học tự nhiên, công nghệ tuy nhiên việc áp dụng mô hình này vào chương trình hóa
học vẫn còn ít được đề cập.
Mô hình 5E là một trong những mô hình dạy học khám phá (The 5E of inquiry –
baseb learning instructional model). 5E là chữ viết tắt của năm từ Engage, Explore,
Explain, Elaborate và Evaluate tương ứng với 5 bước của quá trình dạy học. Có thể khái
quát về nội dung của 5 giai đoạn như sau:

Bước 1. Thu hút/tạo hứng thú (Engage)
Trong bước đầu tiên này giáo viên (GV) thu hút học sinh (HS) vào nội dung bài
học hay hoạt động bằng cách khơi gợi sự quan tâm, hứng thú của HS. Có nhiều cách
khơi gợi khác nhau tùy theo nội dung bài học/hoạt động. Đây cũng là bước để GV đánh

12. 10

giá, xem xét, nhận định HS hứng thú và quan tâm thế nào đến nội dung học tập, từ đó
điều chỉnh những bước tiếp theo của mô hình 5E.
Bước 2. Khám phá (Explore)
Đây là bước HS bắt tay vào làm thí nghiệm, tìm tòi, khám phá từ đó tự gây dựng
cho mình sự hiểu biết về chủ đề được học. GV chỉ đóng vai trò điều phối, giám sát, cung
cấp nguyên vật liệu. Tự HS đưa ra giả định, tự kiểm chứng phỏng đoán của mình và tự
rút ra kết luận. Ở bước này GV cần giúp HS khám phá và dùng suy nghĩ phản biện
(critical thinking) bằng cách đặt rất nhiều câu hỏi, nhìn và phân tích dữ liệu (data
analysis). Khi làm thí nghiệm, để thúc đẩy và khuyến khích làm việc nhóm, GV chia
nhóm và phân công việc cụ thể cho từng thành viên của nhóm.
Bước 3. Giải thích (Explain)
GV và HS cùng giải thích hiện tượng, tìm câu trả lời cho sự đoán của mình. Trong
bước này các em giải thích, thảo luận với nhau hoặc với GV về những điều HS học
được, làm được. Đây cũng là bước để GV giải thích và chuẩn hóa các thuật ngữ, định
nghĩa, khái niệm và giải thích quy trình.
Bước 4. Vận dụng (Elaborate)
Elabarate hay còn gọi là Extend: mở rộng đề tài, liên hệ với những chủ đề khác
tương tự trong môn Khoa học tự nhiên hoặc làm những hoạt động khác liên quan đến
chủ đề thông qua các môn học lhasc hoặc mở rộng kiến thức học được từ bài học áp
dụng vào đời sống. Bước này tạo cơ hội cho các HS áp dụng những điều đã học vào các
tình huống mới và để phát triển mộ sự hiểu biết sâu sắc hơn.
Bước 5. Đánh giá (Evaluate)
Trong bước cuối cùng này, HS sẽ nhìn lại, đánh giá xem mình đã học được điều
gì, so sánh đối chiếu kiến thức mình vừa thu thập được với kiến thức sẵ có. Công cụ
đánh giá rất đa dạng. Có thể là những ghi chép, hình minh họa của các em trong suốt
quá trình của những bước trên, có thể là những bài trình bày hay sản phẩm; không nhất
thiết phải đánh giá thông qua bài kiểm tra.
1.2.4. Kĩ thuật dạy học
1.2.4.1. Kĩ thuật KWL và KWLH
Kĩ thuật KWL (Know - Want - Learn) là cách thức tổ chức hoạt động học tập
trong đó bắt đầu bằng việc học sinh sử dụng bảng KWL để viết tất cả những điều đã biết
và muốn biết liên quan đến vấn đề, chủ đề học tập. Trong và sau quá trình học tập,
học sinh sẽ tự trả về những câu hỏi muốn biết và ghi nhận lại những điều đã học vào
bảng.
Bảng KWL:
K W L
Liệt kê những điều em
đã biết về…
Liệt kê những điều em muốn
biết về…
Liệt kê những điều em đã học
được về…

13. 11

Xuất phát từ sơ đồ KWL, Ogle đã bổ sung thêm cột H (How can we learn more -
Có thể học thêm như thế nào?) ở cuối bản, với mục đích khuyến khích học sinh định
hướng tìm hiểu/ nghiên cứu thêm sau bài học. Khi đã hoàn thành nội dung ở cột L, học
sinh có thể tìm hiểu thêm về điều muốn biết nhưng chưa có trong nội dung bài học. Các
em sẽ nêu biện pháp để tìm kiếm thông tin và ghi vào cột H.
1.2.4.2. Kĩ thuật sơ đồ quan hệ
Sơ đồ quan hệ là một kĩ thuật để tổ chức thông tin, sắp xếp các thông tin bằng lời
nói thành một mô hình trực quan. Sơ đồ quan hệ là một công cụ đơn giản để giải quyết
vấn đề sau khi nhóm học sinh động não đề xuất ý tưởng nhưng khó tổng hợp được kết
quả bởi quá nhiều ý tưởng rời rạc.

14. 12

Chương 2
Xây dựng và thiết kế kế hoạch dạy học chủ đề giáo dục STEM
ở trường phổ thông
2.1. Các đặc trưng của chủ đề STEM
- Chủ đề STEM phải gắn với các vấn đề trong thực tiễn:
Theo Mark Sander, bản chất của giáo dục STEM là vận dụng các kiến thức của
các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào các bối cảnh cụ thể theo
nguyên tắc được lồng ghép các bài học với thế giới thực. Vì vậy trong các bài học của
các chủ đề STEM, HS phải được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường
và vận dụng được các kiến thức STEM để tìm ra các giải pháp.
- Chủ đề STEM phải đảm bảo tính sư phạm: Các chủ đề STEM được thiết kế vừa
sức, phù hợp với tâm sinh lí, cách nghĩ, nhu cầu, sở thích của HS và mang tính đặc trưng
môn học.
- Chủ đề STEM phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực
STEM để giải quyết: Thông qua việc vận dụng các kiến thức STEM để giải quyết các
chủ đề STEM, HS sẽ được hình thành các NL cần thiết cho thời đại cách mạng công
nghiệp 4.0.
- Phương pháp dạy học chủ đề STEM lôi cuốn HS vào con đường tự khám phá tri
thức: Thông qua quá trình học tập với các chủ đề STEM, HS sẽ có được kiến thức từ
kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lí thuyết. Bằng cách xây dựng các bài
giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, HS sẽ được hiểu sâu về lí thuyết, nguyên lí
thông qua các hoạt động thực tế. Chính các hoạt động thực tế này sẽ giúp HS nhớ kiến
thức lâu hơn và sâu hơn. HS sẽ được làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức,
tự vận dụng kiến thức vào các hoạt động thực hành rồi sau đó có thể truyền đạt kiến thức
cho người khác.
- Hình thức tổ chức chủ đề STEM khuyến khích HS làm việc nhóm: Làm việc
nhóm là một hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức hợp
gắn với thực tiễn. Hình thức học tập này đặt HS vào môi trường thúc đẩy các nhu cầu
giao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát triển các giải pháp.
- Tiến trình bài học STEM khuyến khích HS đưa ra nhiều đáp án, giải pháp và xem
sự thất bại như một phần cần thiết trong học tập: Ngay cả các kỹ sư hay các nhà sáng
chế có kiến thức chuyên môn cao cũng phải thử nghiệm nhiều giải pháp và gặp nhiều
thất bại mới thành công, vì vậy khuyến khích HS xem thất bại như là một quá trình học
hỏi là điều rất cần thiết.
2.2. Tiêu chí xây dựng chủ đề giáo dục STEM
Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn.
Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy trình thiết
kế kĩ thuật.
Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm
tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm.

15. 13

Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm
kiến tạo.
Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán
mà học sinh đã và đang học.
Tiêu chí 6: Trong tiến trình bài học STEM một nhiệm vụ có thể có nhiều đáp án
đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập.
2.3. Quy trình thiết kế kĩ thuật
Thiết kế kĩ thuật là quy trình mà các kĩ sư sử dụng để giải quyết vấn đề kĩ thuật và
phát triển công nghệ. Kĩ thuật đòi hỏi sử dụng các khái niệm khoa học, toán học để giải
quyết các vấn đề mở và không có cấu trúc xảy ra trong thế giới thực.
Khi giải quyết vấn đề, giải pháp đều tiên hiếm khi là giải pháp tốt nhất. Thay vào
đó, các kĩ sư thử những ý tưởng khác nhau, học hỏi từ những sai lầm và thử lại. Quy
trình thiết kế kĩ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa học sinh từ việc xác định một
vấn đề hoặc một yêu cầu thiết kế đến sáng tạo và phát triển giả pháp.
Wendell đã trình bày quy trình thiết kế kĩ thuật trong day học môn Khoa học như
sau:
Quy trình thiết kế
kĩ thuật
Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
Xác định vấn đề Xác định thách thức thiết kế kĩ
thuật và câu hỏi khoa học lớn cho
chủ đề.
Viết, thảo luận về những
điều đã biết để hoàn thành
thử thách và trả lời câu hỏi
đó.
Xác định những điều cần
học.
Nghiên cứu các giải
pháp tối ưu
Chia nhỏ thách thức và câu hỏi
khoa học lớn ở trên để học sinh
dễ dàng lĩnh hội tri thức và kĩ
năng.
Phát triển kiến thức và kĩ
năng khoa học thông qua
thực hiện các thách thức
thiết kế nhỏ và các điều tra
khoa học nhỏ.
Lựa chọn giải pháp
tối ưu
Hướng dẫn HS phản ánh kết quả
sẽ thông tin cho bước lựa chọn
giải pháp tối ưu.
Vận dụng kiến thức, kĩ
năng vừa học được để lựa
chọn giải pháp tối ưu.
Chế tạo nguyên mẫu,
kiểm tra, cải thiện và
chia sẻ giải pháp
thiết kế
Giám sát, hỗ trợ, có thể cùng
thực hiện với HS.
Xây dựng, kiểm tra, cải
thiện giải pháp đến thử
thách thiết kế lớn và sau đó
trình bày cho các bạn cùng
lớp một sự giải thích về
cách thức hoạt động của
nó.

16. 14

2.4. Quy trình xây dựng và tổ chức thực hiện chủ đề STEM
2.4.1. Quy trình thiết kế

Bước 1. Lựa chọn chủ đề
- Căn cứ vào nội dung kiến thức môn Hóa học, GV nghiên cứu yêu cầu cần đạt của
môn học với các sản phẩm, ứng dụng hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng kiến thức đó
trong thực tiễn để lựa chọn chủ đề của bài học. Chủ đề này có thể là một mục, một bài
học hay một chương trong chương trình Hóa học.
- GV phân tích các thiết bị công nghệ/ ứng dụng để tìm hiểu quy trình thiết kế kỹ
thuật và các kiến thức được sử dụng để tạo ra ứng dụng/ sản phẩm. Đây là cơ sở để GV
xây dựng những hoạt động, nhiệm vụ học tập trong chủ đề sao cho đảm bảo tính vừa
sức với HS. GV cần phải định rõ những thử thách mà HS sẽ phải giải quyết.
Bước 2. Xác định các vấn đề trong chủ đề
Sau khi lựa chọn chủ đề của bài học, cần 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,
kỹ năng cần đạt trong chương trình môn Hóa học đã được lựa chọn để xây dựng bài học.
Các vấn đề cần giải quyết bao gồm:
- Mục tiêu của chủ đề: Cần xác định mục tiêu về kiến thức, kỹ năng và thái độ cần
đạt được sau khi thực hiện chủ đề STEM cho HS. Mục tiêu cần rõ ràng, có tính khả thi
phù hợp với NL HS và điều kiện địa phương.
- Mức độ của thiết kế kỹ thuật: Cần xác định mức độ khó của thiết kế kỹ thuật để
có các hướng dẫn cần thiết cho HS. Thông thường trong giáo dục nên tiếp cận với mức
độ thiết kế thích ứng.
- Các kiến thức liên quan trong các môn học thuộc lĩnh vực STEM: Xây dựng hệ
thống kiến thức thuộc lĩnh vực STEM trong chủ đề. Các kiến thức liên quan cần xác
định trọng tâm, trực tiếp chủ đề, do đó khi xây dựng chủ đề STEM cần thiết phải hợp
tác giữa GV các bộ môn.
Bước 3. Xác định tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
Mỗi phương pháp/kỹ thuật dạy học có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Dựa
vào đặc điểm chủ đề, số lượng kiến thức, nhiệm vụ của chủ đề và phân phối chương
trình môn học mà GV xác định các phương pháp, kỹ thuật dạy học thích hợp và dự kiến
thời gian hợp lí.
Bước 4. Xây dựng các hoạt động và nhiệm vụ học tập
Các hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và kỹ thuật dạy học
tích cực. Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm
mà HS phải hoàn thành. Các hoạt động có thể được tổ chức cả trong và ngoài lớp học
(ở trường, ở nhà và cộng đồng).

17. 15

Trong các hoạt động, cần có hoạt động mở đầu chủ đề bằng cách nêu thách thức
cho HS và hoạt động giới thiệu và hướng dẫn HS sử dụng quy trình thiết kế kỹ thuật để
giải quyết thách thức mà GV nêu ra. Thách thức có thể là một tình huống, bối cảnh cụ
thể hay một vấn đề được đặt ra yêu cầu HS giải quyết. Các thách thức thường kèm theo
các tiêu chí về các việc cần làm, tiêu chí về sản phẩm/ giải pháp như các ràng buộc về
thời gian, kinh phí, vật liệu, công cụ hoặc các vật liệu được cung cấp. Những tiêu chí
này là căn cứ quan trọng để đưa ra các giải pháp giải quyết vấn đề trong các nhiệm vụ
học tập và xây dựng các tiêu chí đánh giá.
Một số loại hình nhiệm vụ điển hình trong các hoạt động học tập là: thu thập thông
tin, tiến hành thí nghiệm, thiết kế, trình bày, đưa ra giải pháp… Khi xây dựng các nhiệm
vụ này cần hướng đến hình thành các NL giải quyết vấn đề, NL hợp tác, NL tự học, NL
quản lí, sáng tạo, giao tiếp và các NL chuyên biệt.
Bước 5. Xây dựng các tiêu chí đánh giá
Bước đánh giá được hiểu trên hai khía cạnh. Thứ nhất, GV đánh giá kiến thức, kỹ
năng, thái độ của HS thông qua việc thực hiện nhiệm vụ (đánh giá quá trình thực hiện
và sản phẩm của HS), đánh giá NL HS như NL giải quyết vấn đề, NL sáng tạo và NL
hợp tác. Thứ hai, GV đánh giá tính khả thi, tính thực tiễn, tính vừa sức, mức độ hấp
dẫn... của chủ đề trên cơ sở đó có những điều chỉnh phù hợp tương ứng từng bước nhằm
hoàn thiện chủ đề và nội dung học tập. HS thực hiện các trao đổi thông tin để chia sẻ ý
tưởng và tái thiết kế nguyên mẫu của mình nếu cần. Các tiêu chí đánh giá giúp HS tự
điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế hoạt động khám phá của mình.
2.4.2. Thiết kế tiến trình dạy học
Tiến trình bài học STEM tuân theo quy trình kỹ thuật, nhưng các bước trong quy
trình có thể không cần thực hiện một cách tuần tự mà thực hiện song song, tương hỗ lẫn
nhau. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền có thể được tổ chức thực hiện đồng thời với
việc đề xuất giải pháp; hoạt động chế tạo mẫu có thể được thực hiện đồng thời với việc
thử nghiệm và đánh giá. Trong đó, bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực
hiện bước kia.
Mỗi bài học STEM có thể được tổ chức theo 5 hoạt động. Trong đó, hoạt động 4
và 5 được tổ chức thực hiện một cách linh hoạt ở trong và ngoài lớp học theo nội dung
và phạm vi kiến thức của từng bài học.
Mỗi hoạt động phải được mô tả rõ mục đích, nội dung, dự kiến sản phẩm hoạt động
của học sinh và cách thức tổ chức hoạt động.
a) Hoạt động 1: Xác định vấn đề
Giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề. Trong đó, học
sinh phải hoàn thành một sản phẩm học tập hoặc giải quyết một vấn đề cụ thể với các
tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học đề đề xuất, xây dựng
giải pháp. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, buộc học sinh phải nắm
vững kiến thức mới thiết kế, giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm.
b) Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Tổ chức cho học sinh thực hiện hoạt động tích cực, tăng cường mức độ tự lực tùy
thuộc từng đối tượng học sinh dưới sự hướng dẫn một cách linh hoạt của giáo viên.

18. 16

Khuyến khích học sinh hoạt động tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc
đề xuất, thiết kế sản phẩm.
c) Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp
Tổ chức cho học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết
minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có); giáo viên tổ chức góp ý, chú trọng
việc chỉnh sửa và xác thực các thuyết minh của học sinh để học sinh nắm vững kiến thức
mới và tiếp tục hoàn thiện bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm.
d) Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
Tổ chức cho học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế, kết hợp tiến hành
thử nghiệm trong quá trình chế tạo. Hướng dẫn học sinh đánh giá mẫu và điều chỉnh
thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi.
đ) Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
Tổ chức cho học sinh trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành; trao đổi, thảo
luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện.
2.5. Đánh giá trong giáo dục STEM
Đánh giá kết quả học tập là một thành tố không thể thiếu trong quá trình dạy học.
Việc đánh giá chính xác, khách quan sẽ giúp GV có được những thông tin để đưa ra
những điều chỉnh phù hợp về phương pháp, hình thức tổ chức dạy học nhằm nâng cao
chất lượng dạy và học, mang lại những tác động tích cực ở người học, giúp người học
điều chỉnh thái độ, hành vi, nâng cao tinh thần trách nhiệm và tự chịu trách nhiệm với
kết quả học tập của mình, từ đó kích thích hứng thú học tập, nâng cao hiệu quả học tập
của người học.
Việc đánh giá cần bám sát mục tiêu dạy học. Do đó, nếu mục tiêu dạy học thể hiện
rõ cả 3 yếu tố: nội dung cốt lỗi cần đạt, hành vi cần thực hiện và mức độ chất lượng cần
có của hành vi đó, thì việc đánh giá cũng sẽ thể hiện được cả 3 yếu tố này. Điều đó đòi
hỏi phải phối hợp đánh giá quá trình và đánh giá kết quả.
Xuất phát từ cấu trúc của năng lực và mục tiêu đánh giá năng lực, giáo viên cần
lựa chọn công cụ thu nhận thông tin qua các hành vi tương ứng với các năng lực thành
tố của năng lực muốn đánh giá. Từ đó, lựa chọn các hình thức kiểm tra đánh giá. Các
công cụ thu nhận thông tin để đánh giá quá trình, đánh giá kết quả trong giáo dục STEM
bao gồm:
Công cụ thu nhận thông tin Thông tin thu được Công cụ đánh giá
Câu hỏi, bài kiểm tra
Phiếu điều tra
Yêu cầu về hồ sơ học tập
Phiếu học tập
Câu hỏi phỏng vấn
Nhiệm vụ dự án
Câu hỏi, bài kiểm tra
Kết quả điều tra
Hồ sơ học tập của HS
Câu trả lời phiếu học
tập
Câu trả lời phỏng vấn
Sản phẩm dự án
Rubric: đánh giá bằng
cách mô tả các tiêu chí
đánh giá bài học, bài tập,
bài làm, công việc,…

19. 17

Nhiệm vụ, hành động
Nhật kí nhóm/ cá nhân
Các video
Đánh giá kết quả: bài thi năng
lực
Câu trả lời trong bài
thi
Bài thi đánh giá năng lực

20. 18

Chương 3
Thực hành thiết kế chủ đề giáo dục STEM
3.1. Cấu trúc chủ đề STEM

TÊN CHỦ ĐỀ STEM:…………………………..
A. Phần thông tin chung của chủ đề
1. Vấn đề thực tiễn
+ Lí do chọn chủ đề: (Mô tả ngắn gọn vấn đề thực tiễn cần giải quyết, tầm quan
trọng, vai trò của nó. Xác định vấn đề thực tiễn có khả thi, có sử dụng kiến thức trong
chương trình để giải quyết hay không? Bối cảnh cụ thể: xác định chủ đề STEM lựa chọn
có phù hợp với điều kiện cơ sở vật chất, trình độ nhận thức của HS từng vùng, miền, địa
phương, loại hình trường,...).
+ Tình huống dạy học: (Mô tả 1 bối cảnh, một tình huống chứa đựng vấn đề thực
tiễn cần giải quyết. Nên chọn bối cảnh, tình huống gắn liền với thực tế đời sống, lạo
động, sản xuất hay học tập nhằm tạo động lực, kích thích mong muốn giải quyết vấn đề
của HS. Vấn đề thực tiễn đặt ra trong bối cảnh chung có thể được làm đơn giản hoá phù
hợp với đối tượng HS).
2. Yêu cầu về sản phẩm STEM
+ Tên sản phẩm (ghi rõ sản phẩm là 1 vật, mô hình hay công thức, quy trình, dữ
liệu …)
+ Yêu cầu sản phẩm: (ghi rõ những tiêu chí/yêu cầu cần đạt được, thông số kĩ
thuật, ứng dụng/giá trị của sản phẩm).
3. Vị trí dạy học chủ đề STEM trong chương trình môn…. phổ thông
+ Tên chương/bài/phần trong chương trình môn…. hiện hành hoặc chương trình
giáo dục phổ thông 2018.
+ Các yếu tố STEM tích hợp trong chủ đề (Ghi tên nội dung kiến thức của các môn
học thuộc lĩnh vực STEM có liên quan đến chủ đề. Nếu ở thời điểm thực hiện chủ đề,
HS chưa học kiến thức nội dung đó thì ghi vào ô kiến thức mới, có thể cung cấp 1 phần
nhỏ mà HS cần sử dụng trong chủ đề).
Môn học/lĩnh vực Kiến thức mới Kiến thức đã học
Hoá học
Vật lí
Sinh học
Công nghệ
Kĩ thuật

21. 19

Toán
4. Loại hình giáo dục STEM
 Kiến tạo  Vận dụng  Cơ bản  Mở rộng  Khuyết  Đầy đủ
5. Thời gian thực hiện
+ Trên lớp:….. tiết
+ Ở nhà:…… ngày/giờ
+ Phòng thí nghiệm:……… buổi/giờ
B. Kế hoạch dạy học chủ đề STEM
6. Mục tiêu của chủ đề STEM
7. Phương pháp dạy học, học liệu, tư liệu, công cụ đánh giá
(Trình bày chi tiết về PPDH chủ đạo, PPDH kết hợp trong các hoạt động.
Phương tiện dạy học, học liệu, tư liệu sử dụng có thể gồm:
+ Các phiếu đánh giá: sản phẩm, bản vẽ kĩ thuật, bài trình bày, năng lực làm việc
nhóm, năng lực tự học,…
+ Phiếu học tập (phiếu giao nhiệm vụ học tập, hướng dẫn tự học, thảo luận, chế
tạo sản phẩm,…).
+ Định hướng HS tìm kiếm thông tin qua các nguồn tài liệu tham khảo tin cậy như
SGK, link web, tư liệu cung cấp thông tin cho bài học, mô tả các dụng cụ,…).
8. Tiến trình dạy học chung
9. Tiến trình dạy học chi tiết
TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHI TIẾT
Mô tả rõ hành động của giáo viên và học sinh. Với hoạt động tổ chức theo quy trình
nghiên cứu khoa học cần làm rõ các bước: Quan sát và đặt câu hỏi, hình thành giả
thuyết, thiết kế thí nghiệm/giải pháp, thực hiện thí nghiệm/giải pháp, thu thập và phân
tích dữ liệu thu được, kết luận và chia sẻ kết quả.
Hoạt động 1. Xác định nhiệm vụ của chủ đề
Mục tiêu: (điền kí hiệu mã hóa của mục tiêu)………………………………………
Dự kiến sản phẩm của học sinh: ……………………………………………………
Cách tổ chức hoạt động:
Hoạt động Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
1….. (thời gian, địa điểm)

Hoạt động 2. Nghiên cứu/ Liên hệ kiến thức nền, đề xuất giải pháp

22. 20

Mục tiêu: (điền kí hiệu mã hóa của mục tiêu)………………………………………
Dự kiến sản phẩm của học sinh: ……………………………………………………
Cách tổ chức hoạt động:
Hoạt động Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
1….. (thời gian, địa điểm)

Hoạt động 3. Báo cáo kiến thức nền, giải pháp thiết kế
Mục tiêu: (điền kí hiệu mã hóa của mục tiêu)………………………………………
Dự kiến sản phẩm của học sinh: ……………………………………………………
Cách tổ chức hoạt động:
Hoạt động Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
1….. (thời gian, địa điểm)

Hoạt động 4. Chế tạo thử nghiệm và điều chỉnh tạo sản phẩm
Mục tiêu: (điền kí hiệu mã hóa của mục tiêu)………………………………………
Dự kiến sản phẩm của học sinh: ……………………………………………………
Cách tổ chức hoạt động:
Hoạt động Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
1….. (thời gian, địa điểm)

Hoạt động 5. Báo cáo sản phẩm, thảo luận, tổng kết
Mục tiêu: (điền kí hiệu mã hóa của mục tiêu)………………………………………
Dự kiến sản phẩm của học sinh: ……………………………………………………
Cách tổ chức hoạt động:
Hoạt động Hoạt động của giáo viên Hoạt động của học sinh
1….. (thời gian, địa điểm)

23. 21

3.2. Minh họa chủ đề giáo dục STEM
3.2.1. Chủ đề 1 (theo quy trình kỹ thuật)
1. Tên chủ đề
ĐIỀU CHẾ XÀ PHÒNG TỪ THIÊN NHIÊN
(Số tiết: 4 , Lớp: 12)
2. Mô tả chủ đề
Trong đời sống hằng ngày, chúng ta sử dụng nhiều loại chất tẩy rửa như xà phòng,
dầu gội, nước rửa chén,… Chúng có nhiều trạng thái, màu sắc, mùi hương nhưng đều
có tác dụng làm sạch nhất định đối với các bề mặt khác nhau. Trên thị trường hiện nay
có nhiều loại xà phòng, có những loại không phù hợp với da cho người sử dụng và dẫn
đến dị ứng với các loại xà phòng đó. Vậy, làm thế nào để có thể điều chế được một loại
xà phòng từ những nguyên liệu gần gũi, không gây độc và có màu sắc, mùi hương theo
sở thích của chúng ta?
3. Mục tiêu
Sau khi hoàn thành chủ đề này, học sinh có khả năng:
Góp phần hình thành
và phát triển phẩm
chất, năng lực
Mục tiêu
Năng lực hóa học
Nhận thức hóa học + Nêu được vai trò của xà phòng trong đời sống.
+ Mô tả được cơ chế tẩy rửa của xà phòng.
+ Điều chế được xà phòng từ nguyên liệu đơn giản.
+ Kiểm tra được độ pH của xà phòng tự chế.
Tìm hiểu thế giới tự nhiên
dưới góc độ hóa học
+ Thiết kế được quy trình điều chế xà phòng từ các
nguyên liệu sẵn có trong tự nhiên.
+ Thực hiện được thí nghiệm điều chế xà phòng.
Vận dụng kiến thức, kĩ
năng đã học
+ Vận dụng được kiến thức thủy phân, xà phòng hóa của
chất béo để sản xuất xà phòng.
+ Vận dụng được các kiến thức thủy phân, xà phòng hóa,
cơ chế tẩy rửa của xà phòng vào trong cuộc sống, sản xuất.
Năng lực chung
Giải quyết vấn đề và sáng
tạo
Lập và thực hiện được kế hoạch khảo sát thí nghiệm chất
béo và kiềm.

24. 22

Giao tiếp và hợp tác + Tham gia đóng góp ý kiến trong nhóm và tiếp thu sự
góp ý, hỗ trợ các thành viên trong nhóm.
+ Sử dụng ngôn ngữ phối hợp với dữ liệu thực nghiệm,
hình ảnh để trình bày thông tin và ý tưởng của sản phẩm
xà phòng.
Phẩm chất chủ yếu
Trung thực

Thống nhất giữa nội dung báo cáo và kết quả thí nghiệm
trong quá trình thực hiện.
Trách nhiệm + Có trách nhiệm trong việc bảo đảm an toàn cho bản thân
và người khác, bảo quản và sử dụng hợp lí các hóa chất
và dụng cụ.
+ Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ
sinh chung khi thực nghiệm.
4. Thiết bị
- Máy tính, máy chiếu.
- Phim: Thí nghiệm phản ứng xà phòng hóa; Cơ chế tẩy rửa của xà phòng.
5. Tiến trình dạy học
Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU ĐIỀU CHẾ CHẤT TẨY RỬA
TỪ THIÊN NHIÊN
(HS học tại lớp - 45 phút)
A. Mục tiêu
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
- Nêu được vai trò của xà phòng trong đời sống.
- Mô tả được cơ chế tẩy rửa của xà phòng.
- Nêu được nguyên tắc điều chế xà phòng từ các nguyên liệu đơn giản.
- Xác định được nhiệm vụ dự án là điều chế xà phòng từ nguyên liệu đơn giản với
các yêu cầu: Nguyên liệu đơn giản, thân thiện với môi trường, có khả năng tẩy rửa tốt.
- Liệt kê được các tiêu chí đánh giá sản phẩm, từ đó định hướng thiết kế sản phẩm
dự án.
B. Nội dung
GV nêu tác dụng và ảnh hưởng đến con người của các chất tẩy rửa đối với cuộc
sống hằng ngày, cho HS xem video về lịch sử xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp, từ đó
giới thiệu nhiệm vụ dự án là điều chế chất tẩy rửa từ thiên nhiên với các yêu cầu:
 Làm thế nào để điều chế được xà phòng.
 Làm xà phòng từ những nguyên liệu nào dễ tìm, an toàn.

25. 23

 Xà phòng điều chế được có khả năng tẩy rửa tốt, độ pH an toàn cho người sử
dụng.
 Màu sắc đẹp và có mùi thơm dễ chịu.
HS quan sát thêm đoạn video về cơ chế tẩy rửa chất bẩn của xà phòng, từ đó hình
thành được ý tưởng ban đầu về sản phẩm dự án.
GV thông báo, phân tích và thống nhất với học sinh các tiêu chí đánh giá của xà
phòng điều chế từ thiên nhiên (phụ lục kèm)
GV hướng dẫn HS về tiến trình dự án và yêu cầu HS ghi nhận vào nhật kí học tập.
▪ Bước 1. Nhận nhiệm vụ
▪ Bước 2. Tìm hiểu kiến thức kĩ năng liên quan
▪ Bước 3. Lập bản phương án thiết kế và báo cáo.
▪ Bước 4. Làm sản phẩm
▪ Bước 5. Báo cáo và đánh giá sản phẩm.
GV giao nhiệm vụ cho các nhóm tìm hiểu kiến thức và kĩ năng liên quan trước khi
lập bản thiết kế sản phẩm.
C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:
- Bảng tổng hợp nguyên tắc điều chế xà phòng.
- Bảng tiêu chí đánh giá xà phòng từ các chất tự nhiên.
- Bảng ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch dự án và phân công công việc.
D. Cách thức tổ chức hoạt động:
 Tổ chức nhóm học tập:
GV tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm dự án từ 5 - 6 HS. Mỗi nhóm bầu nhóm
trưởng, thư kí.
 Đặt vấn đề - giao nhiệm vụ học tập:
Trong đời sống hằng ngày, chúng ta sử dụng nhiều loại chất tẩy rửa như xà phòng,
dầu gội, nước rửa chén,… Chúng có nhiều trạng thái, màu sắc, mùi hương nhưng đều
có tác dụng làm sạch nhất định đối với các bề mặt khác nhau. Trên thị trường hiện nay
có nhiều loại xà phòng, có những loại không phù hợp với da có người sử dụng và dẫn
đến dị ứng với các loại xà phòng đó. Vậy, làm thế nào để có thể điều chế được một loại
xà phòng từ những nguyên liệu gần gũi, không gây độc và có màu sắc, mùi hương theo
sở thích của chúng ta?
GV dẫn dắt vào vấn đề và giao nhiệm vụ:
 Tìm hiểu sơ lược về cách điều chế xà phòng cơ chế tẩy rửa của xà phòng:
Vấn đề cần tìm hiểu:
(1) Làm thế nào điều chế được xà phòng?
(2) Nguyên tắc điều chế xà phòng?

26. 24

(3) Cơ chế tẩy rửa của xà phòng?
GV có thể cho HS xem video minh họa hoặc đọc thông tin trên internet để tổng
hợp thông tin đề xuất câu trả lời. Ví dụ:
(1) https://www.youtube.com/watch?v=SJOOcPrRr3s: Cơ chế tẩy rửa của xà phòng
(2) https://www.youtube.com/watch?v=tKYGu5AN9rk: Thí nghiệm phản ứng xà phòng
hóa
 Thống nhất tiến trình dự án:
GV đặt vấn đề: Để hoàn thành hiệu quả nhiệm vụ học tập này cần thực hiện theo
tiến trình như thế nào? GV thống nhất cùng HS kế hoạch dự án.
Với HS chưa quen làm dự án, GV thông báo tiến trình và hướng dẫn HS. Đối với
HS đã có kinh nghiệm thực hiện dự án, GV yêu cầu HS tự đề xuất các công việc và phân
phối thời gian trong dự án.
Ví dụ về tiến trình dự án:
TT Nội dung Thời gian Ghi chú
1 Tiếp nhận nhiệm vụ 45 phút Kế hoạch dự án, phân
nhóm, bầu nhóm trưởng
2 Tìm hiểu kiến thức, kĩ năng liên
quan
1 tuần HS làm việc theo nhóm
3 Báo cáo kiến thức, kĩ năng liên
quan
45 phút HS báo cáo tại lớp, poster
4 Lập phương án thiết kế 1 tuần HS làm việc theo nhóm
5 Trình bày phương án thiết kế 45 phút HS báo cáo tại lớp
6 Làm sản phẩm theo phương án
thiết kế
1 tuần HS làm việc theo nhóm
7 Báo cáo sản phẩm 45 phút HS báo cáo tại lớp
 Thống nhất tiêu chí đánh giá:
- GV đặt vấn đề: Làm thế nào để đánh giá sản phẩm học tập là sản phẩm xà phòng
điều chế từ thiên nhiên? GV nhấn mạnh cần phải có bản tiêu chí đánh giá để định hướng
cũng như đánh giá công bằng.
- GV và HS thống nhất các tiêu chí đánh giá và tỉ lệ điểm (phụ lục 1).
 Giao nhiệm vụ và tìm hiểu kiến thức kĩ năng nền:
- GV thông báo các chủ đề kiến thức nền cần tìm hiểu.
Chủ đề 1. Chất béo
Chủ đề 2. Xà phòng

27. 25

Chủ đề 3. Chất tẩy rửa tổng hợp
Chủ đề 4. Thang pH
Chủ đề 5. An toàn khi sử dụng xà phòng và chất tẩy rửa
- GV giao nhiệm vụ cho mỗi nhóm.
+ Mỗi nhóm 1 chủ đề
+ Hình thức trình bày: Powerpoint
+ Thời gian báo cáo và trả lời câu hỏi cho mỗi nhóm: 6 phút
+ Sau khi nghe các nhóm báo cáo, có phần kiểm tra đánh giá. Hình thức: trò chơi
đố vui.

28. 26

Hoạt động 2. NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA XÀ PHÒNG; ĐỀ XUẤT
PHƯƠNG ÁN ĐIỀU CHẾ XÀ PHÒNG
(Báo cáo: 45 phút)
A. Mục đích
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
- Trình bày được thành phần và tính chất cơ bản của chất béo.
- Nêu được phương pháp chung để điều chế xà phòng.
- Giải thích được cơ chế tẩy rửa của xà phòng và chất tẩy rửa tổng hợp.
- Đo được pH của các dung dịch ở các môi trường khác nhau.
- Trình bày được các biện pháp sử dụng xà phòng và chất tẩy rửa một cách an toàn.
B. Nội dung
Trong 1 tuần, HS tìm hiểu các chủ đề kiến thức theo phân công.
Chủ đề 1. Chất béo
Chủ đề 2. Xà phòng
Chủ đề 3. Chất tẩy rửa tổng hợp
Chủ đề 4. Thang pH
Chủ đề 5. An toàn khi sử dụng xà phòng và chất tẩy rửa
Trong tiết học trên lớp, HS báo cáo theo nhóm. GV và bạn học phản biện. Cuối
tiết học, GV giao nhiệm vụ cho nhóm về lên phương án điều chế xà phòng từ nguyên
liệu đơn giản.
GV tham khảo kiến thức nền ở Phụ lục 2
C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
- Bài báo cáo.
- Bản ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học và các câu hỏi, ý kiến phản biện nhóm
bạn.
D. Cách thức tổ chức hoạt động:
 Mở đầu – Tổ chức báo cáo
GV thông báo tiến trình của buổi báo cáo.
+ Thời gian báo cáo của mỗi nhóm: 3 phút
+ Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi: 3 phút
+ Trong khi nhóm bạn báo cáo, mỗi HS ghi chú vào nhật kí học tập cá nhân và đặt
câu hỏi tương ứng.
 Báo cáo
- Các nhóm HS trình bày chủ đề được phân công.
- GV sử dụng các câu hỏi định hướng để trao đổi về mặt nội dung.

29. 27

- GV sử dụng phiếu đánh giá để đánh giá phần trình bày của HS.
 Tổng kết và giao nhiệm vụ
- GV đánh giá về phần báo cáo của các nhóm dựa trên các tiêu chí
+ Nội dung
+ Hình thức bài báo cáo
+ Kĩ năng thuyết trình (trình bày và trả lời câu hỏi)
- GV giao nhiệm vụ cho hoạt động kế tiếp.
- Yêu cầu về sản phẩm: Trình bày phương án điều chế xà phòng theo Phiếu 1
Các phương án điều chế xà phòng
Họ và tên: ………………………………………………………………………
Nhóm: ……………………………………………………………………………
Mô tả phương án:
……………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………
Vẽ thiết kế phương án:

30. 28

Hoạt động 3. TRÌNH BÀY VÀ BẢO VỆ PHƯƠNG ÁN ĐIỀU CHẾ XÀ
PHÒNG TỪ THIÊN NHIÊN
(Báo cáo: 45 phút)
A. Mục đích
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
- Mô tả được bản thiết kế phương án điều chế xà phòng;
- Vận dụng các kiến thức liên quan đến chất béo, xà phòng, pH và cơ chế tẩy rửa
của xà phòng để thiết kế phương án điều chế xà phòng;
- Lựa chọn phương án thiết kế tối ưu để thực hiện điều chế xà phòng.
B. Nội dung
 Trong 1 tuần, HS làm việc nhóm để hoàn thành bản thiết kế phương án điều
chế xà phòng.
Hướng dẫn lập phương án thiết kế
1. Mỗi thành viên có ít nhất 01 ý tưởng phương án thiết sản phẩm.
2. Các thành viên thảo luận tất cả các ý tưởng của các thành viên và lựa chọn ý
tưởng tốt nhất. Vẽ vào nhật kí của nhóm.
3. Mô tả và lập bản kế hoạch cụ thể để thực hiện quy trình điều chế xà phòng, trong
đó nêu rõ:
- Quy trình thí nghiệm gồm những bước cụ thể nào (mô tả chi tiết cách làm)?
- Lí do chọn phương án và quy trình trên là gì?
- Kế hoạch phân công công việc cho các thành viên như thế nào?
- Xà phòng điều chế ra phải có giá trị pH nằm trong khoảng nào? Tại sao? Xà
phòng có pH trong khoảng nào là an toàn đối với da tay?
- Làm thế nào để tạo hình sản phẩm? bao bì để đựng sản phẩm thiết kế như thế
nào?
 Trong buổi lên lớp, HS báo cáo phương án thiết kế. HS vận dụng các kiến thức
và kĩ năng liên quan để bảo vệ phương án thiết kế. GV và HS khác phản biện. Nhóm
HS ghi nhận nhận xét, điều chỉnh và đề xuất phương án tối ưu để tiến hành làm sản
phẩm.
C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:
- Bản thiết kế (Gợi ý có các nội dung: Mô tả phương án; Các loại hóa chất, dụng
cụ được sử dụng; Bản vẽ chi tiết phương án; Phân công nhiệm vụ các thành viên trong
nhóm).
- Bản ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học và các câu hỏi, ý kiến phản biện nhóm bạn.
D. Cách thức tổ chức hoạt động:
 Mở đầu - Tổ chức báo cáo
- GV thông báo tiến trình của buổi báo cáo.

31. 29

+ Thời gian báo cáo của mỗi nhóm: 3 phút
+ Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi: 3 phút
+ Trong khi nhóm bạn báo cáo, mỗi HS ghi chú về ý kiến nhận xét và đặt câu hỏi
tương ứng.
- GV thông báo về các tiêu chí đánh giá cho bản thiết kế.
 Báo cáo
- Nhóm HS báo cáo, ghi nhận và trả lời câu hỏi phản biện.
- GV nhận xét.
- GV sử dụng phiếu đánh giá để đánh giá phần trình bày của HS.
 Tổng kết và hướng dẫn nhiệm vụ tiếp theo
- GV đánh giá về phần báo cáo của các nhóm dựa trên các tiêu chí
+ Nội dung
+ Hình thức bài báo cáo
+ Kĩ năng thuyết trình (trình bày và trả lời câu hỏi)
- GV yêu cầu HS tổng hợp các góp ý của GV và các nhóm, điều chỉnh bản thiết kế
và lựa chọn phương án thiết kế tối ưu.
- GV thông báo nhiệm vụ hoạt động học tập kế tiếp: thi công và báo cáo sản phẩm.

32. 30

Hoạt động 4. ĐIỀU CHẾ XÀ PHÒNG TỪ THIÊN NHIÊN
THEO PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
A. Mục đích
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
- Điều chế được xà phòng dựa trên phương án tối ưu đã lựa chọn;
- Thử nghiệm sản phẩm và điều chỉnh.
B. Nội dung
HS tiến hành điều chế xà phòng theo nhóm ngoài giờ học. GV theo dõi, tư vấn HS.
C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
- Bánh xà phòng từ thiên nhiên an toàn cho người sử dụng;
- Bản thiết kế sau điều chỉnh (nếu có);
- Bài báo cáo quá trình và kinh nghiệm điều chế xà phòng.
D. Cách thức tổ chức hoạt động
GV có thể lập nhóm trên Facebook và yêu cầu HS cập nhật quá trình thi công sản
phẩm. Từ đó, GV có thể đôn đốc, hỗ trợ và tư vấn khi cần thiết.
Hướng dẫn chế tạo và thử nghiệm sản phẩm
 Chế tạo: Dựa vào bản thiết kế đã điều chỉnh sau buổi bảo vệ thiết kế (HS có thể
tham khảo thêm hướng dẫn điều chế xà phòng ở Phụ lục 2), nhóm HS tiến hành điều
chế xà phòng theo phương án đã lựa chọn.
 Thử nghiệm sản phẩm lần 1:
(1) Quan sát, ghi nhận đầy đủ các tiến trình và kết quả.
(2) Đánh giá mức độ hoạt động của sản phẩm so với tiêu chí đã đặt ra ban đầu
TT Tiêu chí Đạt/Không đạt
1. Xà phòng có khả năng tẩy rửa tốt
2. Không gây độc hại cho người sử dụng
3. Độ pH khoảng 7,0 – 8,0
4. Nguyên liệu dễ tìm
5. Màu sắc đẹp và mùi thơm nhẹ
(3) Giai đoạn nào trong quá trình thực hiện không tốt?
(4) Giai đoạn nào trong quá trình thực hiện tốt?
(5) Có thể làm gì để cải tiến quá trình thực hiện? Phác họa và ghi rõ cải tiến.
 Các lần thử nghiệm lần sau:
(1) Các cải tiến đã thực hiện là gì? (lưu lại ảnh sản phẩm cải tiến)

33. 31

(2) Đánh giá mức độ hoạt động của sản phẩm so với tiêu chí đã đặt ra ban đầu
TT Tiêu chí Đạt/Không đạt
1. Xà phòng có khả năng tẩy rửa tốt
2. Không gây độc hại cho người sử dụng
3. Độ pH khoảng 7,0 – 8,0
4. Nguyên liệu dễ tìm
5. Màu sắc đẹp và mùi thơm nhẹ
(3) Giai đoạn nào trong quá trình thực hiện không tốt?
(4) Giai đoạn nào trong quá trình thực hiện tốt?
(5) Có thể làm gì để cải tiến quá trình thực hiện?
Thực hiện điều chỉnh sản phẩm đến phiên bản tốt nhất trong điều kiện thời gian
và nguồn lực.

34. 32

Hoạt động 5. TRÌNH BÀY SẢN PHẨM “ĐIỀU CHẾ XÀ PHÒNG
TỪ THIÊN NHIÊN” VÀ THẢO LUẬN
A. Mục đích
Sau hoạt động này, HS có khả năng:
- Trình bày phương pháp điều chế xà phòng từ thiên nhiên;
- Giải thích được sự thành công hoặc thất bại của sản phẩm;
- Đề xuất các ý tưởng cải tiến quy trình thực hiện, lựa chọn nguyên liệu hiệu quả
hơn.
B. Nội dung
HS báo cáo và trưng bày sản phẩm. GV và HS nhận xét, nêu câu hỏi. HS giải thích
sự thành công hoặc thất bại trong quá trình điều chế và đề xuất phương án cải tiến.
C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
- Bản đề xuất cải tiến quy trình điều chế xà phòng;
- Hồ sơ học tập hoàn chỉnh của dự án “Điều chế xà phòng từ thiên nhiên”.
D. Cách thức tổ chức hoạt động
GV tổ chức buổi báo cáo sản phẩm theo 2 bước:
1. HS báo cáo trong lớp
Nội dung báo cáo của mỗi nhóm
- Tiến trình thi công sản phẩm
- Kết quả các lần thử nghiệm
- Phương án thiết kế cuối cùng
- Trưng bày sản phẩm.
2. Tổng kết, đánh giá dự án trong lớp
- HS và GV nhận xét về sản phẩm xà phòng từ thiên nhiên.
- GV tổng kết và đánh giá chung về dự án.
+ Kiến thức, kĩ năng liên quan đến xà phòng.
+ Quá trình thiết kế và thi công sản phẩm
+ Kĩ năng làm việc nhóm
+ Kĩ năng trình bày, thuyết phục
….
- GV yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ cuối dự án: Hoàn thành hồ sơ dự án.

35. 33

PHỤ LỤC CHỦ ĐỀ 1
Phụ lục 1. Các bảng tiêu chí đánh giá
Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo kiến thức nền
TT Tiêu chí Điểm
Bài báo cáo kiến thức
1 Đầy đủ nội dung cơ bản về chủ đề được báo cáo. 2
2 Kiến thức chính xác, khoa học. 3
Hình thức
3 Bài trình chiếu có bố cục hợp lí. 1
4 Bài trình chiếu có màu sắc hài hòa. 1
Kĩ năng thuyết trình
5 Trình bày thuyết phục. 1
6 Trả lời được câu hỏi phản biện. 1
7 Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm báo
cáo.
1
Tổng điểm 10
Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo phương án thiết kế
Bản phương án thiết kế
1 Phương án mô tả đầy đủ 1
2 Có liệt kê rõ danh mục các nguyên vật liệu cần sử dụng 1
3 Có bản vễ chi tiết phương án thực hiện 1
4 Có trình bày phương trình hoá học cơ bản hoặc hiện tượng vật lý
xảy ra
1
5 Trình bày các bước thực hiện rõ ràng, đầy đủ 1
Hình thức bản thiết kế
1 Hình vẽ và chú thích rõ ràng, dễ quan sát 1
2 Poster có màu sắc hài hòa, bố cục hợp lí. 1

36. 34

Kĩ năng thuyết trình
5 Trình bày thuyết phục. 1
6 Trả lời được câu hỏi phản biện. 1
7 Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện có chất lượng
cho nhóm báo cáo.
1
Tổng điểm 10

3.2.2. Chủ đề 2 (thực hiện theo mô hình 5E)
CHỦ ĐỀ STEM “NHỰA LÀM TỪ SỮA”
1. Lí do chọn chủ đề
Nhựa là một loại vật liệu gần gũi với học sinh, trên thị trường có nhiều loại nhựa
khác nhau và tạo ra được nhiều sản phẩm ứng dụng trong đời sống. Như vậy, làm thế
nào để có thể tạo ra được một sản phẩm từ nhựa. Chính vì lí do đó, chủ đề “Nhựa làm
từ sữa” là sự lựa chọn phù hợp, qua chủ đề giúp học sinh trải nghiệm với điều kiện thực
tế, vận dụng được những kiến thức đã được học từ bài học “peptit và protein” để tạo ra
một số sản phẩm nhựa từ sữa.
2. Kiến thức STEM trong chủ đề
- Khoa học (S): Sự đông tụ của protein có trong sữa
- Công nghệ (T): Sử dụng các nguyên liệu dễ tìm và an toàn: sữa, giấm, nước cốt
chanh.
- Kĩ thuật (E): Bản quy trình tạo ra nhựa từ sữa.
- Toán học (M): Tính toán tỉ lệ lượng sữa và giấm để tạo ra nhựa có độ bền, tính
thấm nước, khối lượng nhựa tạo ra từ sữa và giấm.
3. Thời lượng thực hiện chủ đề: 2 tiết (ngoại khóa)
4. Kế hoạch bài dạy nội dung “Nhựa làm từ sữa” theo mô hình 5E
4.1. Mục tiêu
Sau chủ đề này tất cả học sinh có thể:
Góp phần hình thành và phát
triển phẩm chất, năng lực
Mục tiêu
Năng lực hóa học
Nhận thức hóa học + Xác định được thành phần hóa học của sữa.
+ Nêu được tính chất vật lí của protein.

37. 35

+ Giải thích được tính chất vật lí sự đông tụ của
protein giữa sữa và giấm trắng.
Tìm hiểu thế giới tự nhiên dưới góc
độ hóa học
Thiết kế được quy trình điều chế nhựa từ sữa và
giấm trắng.
Thực hiện được thí nghiệm điều chế nhựa từ sữa và
giấm trắng.
Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học + Vận dụng được kiến thức sự đông tụ của protein
vào việc giải thích sự tạo thành nhựa từ sữa và giấm
trắng và vận dụng vấn đề này vào cuộc sống, sản
xuất.
+ Vận dụng được các kiến thức về sự đông tụ của
protein vào trong cuộc sông, sản xuất.
Năng lực chung
Giải quyết vấn đề và sáng tạo Lập và thực hiện được kế hoạch khảo sát thí nghiệm
giữa sữa và giấm ăn.
Giao tiếp và hợp tác + Tham gia đóng góp ý kiến trong nhóm và tiếp thu
sự góp ý, hỗ trợ các thành viên trong nhóm.
+ Sử dụng ngôn ngữ phối hợp với dữ liệu thực
nghiệm, hình ảnh để trình bày thông tin và ý tưởng
của sản phẩm nhựa.
Phẩm chất chủ yếu
Trung thực

Thống nhất giữa nội dung báo cáo và kết quả thí
nghiệm trong quá trình thực hiện.
Trách nhiệm Có trách nhiệm trong việc đảm bảo an toàn cho bản
thân và người khác, bảo quản và sử dụng hợp lí các
hóa chất và dụng cụ.
4.2. Nguyên liệu và dụng cụ
- Nguyên liệu: Sữa không béo, giấm trắng, màu thực phẩm, nước.
- Dụng cụ: ống đo, cốc thủy tinh chịu nhiệt, ly nhựa, giấy lọc, que gỗ, thìa nhựa,
khuôn tạo hình.
4.3. Tiến trình hoạt động
Hoạt đông 1. Đặt vấn đề/ Kích thích (Engage)
Giáo viên chuẩn bị một số đồ vật làm từ nhựa, chẳng hạn: túi nhựa, chai nhưa, vỏ
điện thoại di động,… và cho học sinh xem. Đưa các đồ vật xung quanh để mỗi học sinh
có thể nhìn vào chúng và cảm nhân. Sau đó, đặt các câu hỏi sau:

38. 36

(1) Em có nghĩ rằng tất cả những đồ vật này có điểm gì chung?
(2) Em có thể đưa ra lí do tại sao tất cả những đồ vật này đều được làm bằng nhựa
không? Hãy nêu một số tính chất độc đáo của vật liệu này là gì?
(3) Những đồ vật bằng nhựa này được làm bằng nguyên liệu gì?
Giáo viên cho học sinh biết bây giờ các em sẽ tự thực hiện các phản ứng trùng hợp
để tạo ra một loại polime. Thay vì sử dụng dầu làm nguyên liệu ban đầu, chúng ta sẽ sử
dụng sữa. Em nghĩ điều gì sẽ xảy ra với sữa trong quá trình thí nghiệm? Tại sao nó biến
thành một chất dẻo? Thành phần nào của sữa có thể hoạt động như monome của polyme
sữa?
Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:
- Ý kiến trả lời của học sinh ở các câu hỏi 1, câu hỏi 2 và câu hỏi 3.
- Ý kiến trả lời của học sinh các câu hỏi hợi mở. Học sinh có thể trả lời đúng hoặc
sai.
Hoạt động 2. Khám phá (Explore)
Học sinh bắt tay vào làm thí nghiệm, tìm tòi, khám phá từ đó gây dựng cho mình
sự hiểu biết về chủ đề “nhựa làm từ sữa”.
Giáo viên tổ chức cho học sinh làm việc theo nhóm và hướng dẫn học sinh tiến
hành thí nghiệm nhựa làm từ sữa.
Hướng dẫn tiến hành khám phá thí nghiệm nhựa làm từ sữa:
(1). Sử dụng băng keo, giấy, bút đánh số và dán nhãn cho 4 cốc: 1, 2, 4 và 8.
(2). Dùng muỗng cà phê để thêm giấm trắng: rót 1 muỗng vào cốc có nhãn “1”, 2
muỗng vào cốc có nhãn “2”, 4 muỗng vào cốc có nhãn “4”, 8 muỗng vào cốc có nhãn
“8”.
(3). Làm nóng 4 cốc sữa (1 lít) trong lò vi sóng với nhiệt độ khoảng 49
O
C.
(4). Cẩn thận đổ 1 cốc sữa nóng vào mỗi cốc trong 4 cốc có giấm. Ghi lại những
quan sát vào bảng dữ liệu.
Bảng ghi dữ liệu thực nghiệm làm nhựa từ sữa
Số muỗng cà
phê giấm
Hình thức sữa
đông?
(có/không)
Mô tả chất
lỏng sau khi
lọc
Trọng lượng
của nhựa làm
từ sữa (tính
bằng gam)
Hiện tượng
quan sát được
1
2
4
8

39. 37

(5). Trộn từ từ từng cốc sữa nóng và giấm bằng thìa trong vài giây. Điều đó sẽ đảm
bảo giấm phản ứng càng nhiều sữa càng tốt.
(6). Lấy một tấm vải thưa hình vuông và dùng dây buộc vào đầu một chiếc cốc
trong suốt (tạo thành cái rây). Lặp lại bước này với ba cốc trong khác, dán nhãn các cốc
1, 2, 4, 8 bằng giấy và băng keo.
(7). Khi hỗn hợp sữa và giấm đã nguội một chút, cẩn thận đổ hỗn hợp từ cốc “1”
vào rây vải bông trên cốc “1” Khi hỗn hợp sữa và giấm được đổ vào rây, các sữa đông
sẽ tập hợp trên đỉnh của rây, và chất lỏng sẽ thoát qua vào cốc rõ ràng.
(8). Ghi các thông tin vào bảng số liệu ở dòng 1 (tương ứng cốc “1”).
(9). Cẩn thận tháo rây dây trên cốc “1”. Dùng tay ép tất cả chất lỏng thừa ra khỏi
sữa đông. Cạo phần sữa đông ra khỏi miếng vải bông và nhào chúng lại với nhau, thành
một quả bóng. Đây là nhựa mà bạn vừa điều chế được.
(10). Cân phần nhựa vừa thu được trên cân điện tử bằng cách sử dụng một mảnh
giấy sạch đặt lên giá cân và cho quả bóng nhựa lên đó. Ghi lại trọng lượng trong bảng
ghi thông tin.
(11). Lặp lại các bước 7 - 10 cho ba cốc sữa và giấm còn lại.
(12). Học sinh có thể tạo nhiều hình dạng và màu sắc khác nhau từ nhựa vừa điều
chế bằng cách cho thêm màu thực phẩm và ép vào khuôn theo các hình dạng khác nhau.
Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:
- Sản phẩm nhựa của các nhóm.
- Bảng dữ liệu thực nghiệm làm nhựa từ sữa, rút ra kết luận về tỉ lệ phù hợp sữa và
giấm trắng.
Hoạt động 3. Giải thích (Explain)
Sau khi thực hiện xong những thử thách, học sinh tiếp tục trả lời những câu hỏi do
giáo viên đặt ra.
Gợi ý một số câu hỏi có thể sử dụng:
Câu 1. Hiện tượng gì xảy ra khi cho giấm vào trong sữa? Giải thích hiện tượng xảy
ra?
Câu 2. Phần chất lỏng còn lại trong cốc trong suốt có màu gì?
Câu 3. Sữa đông có hình dạng như thế nào?
Câu 4. Khi nhào sữa đông em cảm thấy thế nào? Độ đặc của nó có thay đổi theo
thời gian khi nhào hay không?
Câu 5. Mô tả một số đặc tính sản phẩm nhựa em vừa điều chế? (Nó trong như thế
nào? Cảm giác thế nào? Nó có bị dễ vỡ không? Nó có chống nước không?)
Câu 6. Hầu hết các loại nhựa mà chúng ta sử dụng hiện nay được làm từ dầu chứ
không phải từ sữa. Em nghĩ điều này có tác động gì đến môi trường và xã hội?
Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Ý kiến trả lời các câu hỏi của học sinh
Hoạt động 4. Mở rộng (Extend)

40. 38

Để khắc sâu, mở rộng những kiến thức cho học sinh, giáo viên đưa ra yêu cầu cho
học sinh áp dụng quy trình điều chế nhựa tiến hành làm thí nghiệm với các thành phần
khác nhau.
Một số gợi ý:
- Các loại sữa khác nhau: sữa nguyên chất, sữa ít béo, sữa không béo, sữa đậu
nành.
- Các loại dung dịch acid khác nhau: Nước chanh, soda.
Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Đề xuất điều chế nhựa từ một số loại
nguyên liệu khác, quy trình khác.
Hoạt động 5. Đánh giá (Evaluate)
Giáo viên cử học sinh đại diện mỗi nhóm báo cáo sản phẩm của nhóm và đại diện
nhóm trình bày các câu hỏi. Các nhóm khác cùng tham gia thảo luận kết quả của nhóm báo
cáo.
Sau khi học sinh báo cáo về sản phẩm, trả lời các câu hỏi, giáo viên tiến hành đánh
giá học sinh dựa trên một số tiêu chí:
- Sản phẩm thực hiện có độ bền, tính thấm nước, hình dạng tạo ra sản phẩm,…
- Biểu hiện của học sinh trên lớp.
Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:
- Sản phẩm trưng bày nhựa vừa điều chế hoàn chỉnh của nhóm.
- Bài thuyết trình của nhóm.

41. 39

TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Bộ Giáo dục & Đào tạo (2018), “Chương trình giáo dục phổ thông, chương trình
tổng thể”.
2. Bộ Giáo dục và đào tạo (2019), Tài liệu tập huấn cán bộ quản lý, giáo viên về
xây dựng chủ đề giáo dục STEM trong giáo dục trung học, Hà Nội.
3. Nguyễn Lăng Bình (chủ biên), Đỗ Hương Trà (2017), Dạy và học tích cực - Một
số phương pháp và kĩ thuật dạy học, Nxb Đại học Sư phạm.
4. Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải (đồng chủ biên), Trần Minh Đức và các tác
giả (2019), Giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông, NXB Giáo dục Việt Nam.
5. Nguyễn Thành Hải (2019), Giáo dục STEM/STEAM từ trải nghiệm thực hành
đến tư duy sáng tạo, NXB Trẻ.

42. 40

Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động báo cáo sản phẩm
Sản phẩm xà phòng
1 Xà phòng có khả năng tẩy rửa tốt 1
2 Không gây độc hại cho người sử dụng, độ pH khoảng 7,0 - 8,0 1
3 Nguyên liệu dễ tìm 1
4 Màu sắc đẹp và mùi thơm nhẹ 1
5 Bao bì đựng xà phòng đẹp, đầy đủ thông tin 1
Bài báo cáo
6 Nêu được tiến trình thử nghiệm đánh giá để có được phiên bản hiện
tại
1
7 Nêu được nguyên lí hoạt động của sản phẩm 1
Kĩ năng thuyết trình
9 Trình bày thuyết phục. 1
10 Trả lời được câu hỏi phản biện 1
11 Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm báo cáo 1
Tổng điểm 10

Bảng tiêu chí đánh giá kĩ năng làm việc nhóm
1 Kế hoạch có tiến trình và phân công nhiệm vụ rõ ràng và hợp lí. 5
2 Mỗi thành viên tham gia đóng góp ý tưởng, hợp tác hiệu quả để
hoàn thành dự án.
5
Tổng số điểm: 10 điểm