Thiết Kế và Tổ Chức Dạy Học Chủ Đề STEM: Cách Làm Phân Bón Hữu Cơ Vi Sinh

Khám phá cách thiết kế và tổ chức dạy học STEM với chủ đề làm phân bón hữu cơ vi sinh, giúp học sinh phát triển kỹ năng thực tiễn.

• Trường học: Sở Giáo Dục Và Đào Tạo Nghệ An
• Chuyên ngành: Hóa Học
• Đề tài: Thiết Kế Và Tổ Chức Dạy Học Chủ Đề STEM: Cách Làm Phân Bón Hữu Cơ Vi Sinh Từ Rác Thải Sinh Hoạt Theo Định Hướng Phát Triển Năng Lực Sáng Tạo Cho Học Sinh
• Loại tài liệu: sáng kiến kinh nghiệm
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Nghệ An

Mục lục chi tiết

• 1. PHẦN I: Lý do chọn đề tài
• 2. PHẦN II: Cở sở lí luận, cơ sở thực tiễn
• 2.1. Khái niệm giáo dục STEM
• 2.2. Vai trò của giáo dục STEM
• 2.3. Hình thức tổ chức dạy học STEM

Tóm tắt

I. Thiết kế dạy học STEM Tổng quan về phương pháp

Phần này trình bày tổng quan về giáo dục STEM, nhấn mạnh vào thiết kế dạy học STEM. Văn bản đề cập đến sự cần thiết của việc đổi mới phương pháp dạy học, đặc biệt là tích hợp giáo dục STEM vào chương trình giảng dạy, nhằm phát triển năng lực và phẩm chất học sinh. Giáo dục STEM, theo văn bản, là sự kết hợp giữa Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering) và Toán học (Mathematics), nhằm trang bị cho học sinh kiến thức thực tiễn và khả năng giải quyết vấn đề. Văn bản nêu bật tầm quan trọng của hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong giáo dục STEM, cho phép học sinh vận dụng kiến thức vào thực tế. Việc kết hợp lý thuyết và thực hành là yếu tố then chốt để nâng cao hiệu quả giảng dạy. Một trong những mục tiêu quan trọng là thúc đẩy dạy học trải nghiệm STEM và dạy học tích hợp STEM. Văn bản cũng đề cập đến khó khăn mà giáo viên gặp phải trong việc triển khai giáo dục STEM, bao gồm việc thiếu quy trình cụ thể, sự ngại thay đổi của giáo viên và quan điểm học tập truyền thống của học sinh.

1.1 Vai trò của giáo dục STEM trong đổi mới giáo dục

Văn bản nhấn mạnh vai trò quan trọng của giáo dục STEM trong việc đổi mới giáo dục. Giáo dục STEM không chỉ thúc đẩy việc học tập các lĩnh vực khoa học tự nhiên STEM, công nghệ sinh học STEM, kỹ thuật STEM và toán học STEM, mà còn là một phương pháp tiếp cận liên môn, giúp phát triển năng lực và phẩm chất người học một cách toàn diện. Việc này được thể hiện rõ trong các văn bản chỉ đạo của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc triển khai giáo dục STEM trong các trường học. Giáo dục STEM giúp học sinh phát triển các năng lực như năng lực tự chủ, năng lực hợp tác, năng lực sáng tạo, năng lực giao tiếp, và năng lực tính toán. Ngoài ra, giáo dục STEM còn góp phần nâng cao ý thức bảo vệ môi trường và định hướng nghề nghiệp cho học sinh. Văn bản cũng chỉ ra rằng việc triển khai giáo dục STEM đòi hỏi sự hợp tác giữa nhà trường, cộng đồng, và các tổ chức khác.

1.2 Thực trạng và thách thức của giáo dục STEM tại Việt Nam

Văn bản chỉ ra một số thách thức trong việc triển khai giáo dục STEM tại Việt Nam. Giáo viên thiếu kinh nghiệm và tài liệu hướng dẫn cụ thể về dạy học STEM, dẫn đến khó khăn trong việc thiết kế và tổ chức các hoạt động trải nghiệm. Quan niệm học tập truyền thống của học sinh và phụ huynh cũng là một trở ngại, vì họ thường tập trung vào kiến thức lý thuyết để chuẩn bị cho các kỳ thi. Sự thiếu hụt cơ sở vật chất tại một số trường học cũng ảnh hưởng đến việc tổ chức các hoạt động thực hành trong giáo dục STEM. Tuy nhiên, văn bản cũng nhấn mạnh tính cấp thiết của việc triển khai giáo dục STEM để đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội của đất nước. Việc tích hợp giáo dục STEM vào chương trình giảng dạy là một nhiệm vụ quan trọng, được thể hiện trong nhiều văn bản chỉ đạo của các cấp quản lý giáo dục.

II. Làm phân bón hữu cơ vi sinh Ứng dụng STEM trong thực tiễn

Phần này tập trung vào phân bón hữu cơ vi sinh, một ứng dụng thực tiễn của giáo dục STEM. Đề tài nghiên cứu cách làm phân bón hữu cơ vi sinh từ rác thải sinh hoạt, tích hợp nhiều yếu tố của giáo dục STEM. Phân bón hữu cơ vi sinh tự làm đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ môi trường, giảm thiểu ô nhiễm từ rác thải sinh hoạt. Quá trình sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh đòi hỏi kiến thức về khoa học tự nhiên STEM, sinh học STEM, công nghệ sinh học STEM và kỹ năng thực hành. Việc này tạo điều kiện cho học sinh vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tế, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Đề tài cũng đề cập đến các lợi ích của phân bón hữu cơ vi sinh, nhấn mạnh vào tầm quan trọng của việc ứng dụng kiến thức khoa học STEM vào giải quyết vấn đề môi trường. Học sinh được tiếp cận với quy trình sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh, từ đó hiểu rõ hơn về chu trình dinh dưỡng cây trồng và tác dụng của phân bón hữu cơ vi sinh đối với cây trồng.

2.1 Quy trình sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh

Phần này hướng dẫn chi tiết quy trình làm phân bón hữu cơ vi sinh. Mô tả cụ thể các bước thực hiện, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu đến quá trình ủ, lên men và sử dụng. Văn bản nhấn mạnh vào sự an toàn trong quá trình sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh, đảm bảo không gây hại cho sức khỏe con người và môi trường. Phân bón hữu cơ vi sinh tự làm là một giải pháp bền vững, góp phần giảm thiểu ô nhiễm môi trường và bảo vệ sức khỏe cộng đồng. Văn bản cũng đề cập đến các loại phân bón hữu cơ vi sinh, giúp người đọc có cái nhìn tổng quan về các loại phân bón hữu cơ vi sinh khác nhau và ứng dụng của chúng trong nông nghiệp. Việc so sánh phân bón hữu cơ vi sinh với các loại phân bón hóa học cũng được đề cập, nhằm nhấn mạnh ưu điểm của phân bón hữu cơ vi sinh trong việc bảo vệ môi trường và sức khỏe con người.

2.2 Ứng dụng phân bón hữu cơ vi sinh trong nông nghiệp bền vững

Phần này tập trung vào ứng dụng phân bón hữu cơ vi sinh trong nông nghiệp bền vững. Văn bản nhấn mạnh vai trò của phân bón hữu cơ vi sinh trong việc cải thiện chất lượng đất, tăng năng suất cây trồng và bảo vệ môi trường. Phân bón hữu cơ vi sinh giúp cung cấp chất dinh dưỡng cần thiết cho cây trồng, đồng thời cải thiện cấu trúc đất, tăng khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng. Việc sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh cũng góp phần giảm thiểu việc sử dụng phân bón hóa học, bảo vệ môi trường và sức khỏe con người. Văn bản cung cấp thông tin về việc sử dụng phân bón hữu cơ vi sinh cho rau sạch, phân bón hữu cơ vi sinh cho cây ăn quả, và phân bón hữu cơ vi sinh cho hoa, nhấn mạnh tính ứng dụng rộng rãi của phân bón hữu cơ vi sinh trong sản xuất nông nghiệp bền vững. Việc này góp phần vào an toàn thực phẩm và bảo vệ môi trường.

Nội dung chính

Dưới đây là toàn bộ nội dung phân tích tài liệu và bài viết chuẩn SEO chi tiết, chuyên nghiệp dành cho tài liệu sáng kiến kinh nghiệm dạy học STEM môn Hóa học.

---

BƯỚC 1: PHÂN TÍCH TÀI LIỆU

1. 3-5 Vấn đề/câu hỏi chính mà tài liệu giải quyết

1. Khắc phục lối dạy truyền thống "học chay, dạy chay" trong môn Hóa học: Làm thế nào để chuyển đổi từ truyền thụ lý thuyết đơn thuần sang phát triển phẩm chất, năng lực thực tiễn cho học sinh theo Chương trình GDPT 2018?
2. Quy trình hóa thiết kế và tổ chức chủ đề STEM: Xây dựng một tiến trình dạy học chuẩn gồm 5 hoạt động cụ thể, khả thi nhằm giúp giáo viên vượt qua rào cản thiếu tài liệu mẫu và quy trình chuẩn hóa.
3. Giải quyết bài toán ô nhiễm môi trường thực tế tại địa phương: Tận dụng rác thải sinh hoạt hữu cơ và phụ phẩm nông nghiệp để sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh nhờ chế phẩm sinh học EM.
4. Xây dựng công cụ lượng hóa đánh giá năng lực sáng tạo: Làm sao để đo lường chính xác, khoa học sự tiến bộ về tư duy giải quyết vấn đề và năng lực sáng tạo của học sinh trong suốt quá trình thực hiện dự án?
5. Thúc đẩy tư duy liên môn và tinh thần khởi nghiệp: Kết nối kiến thức Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học nhằm khơi dậy ý tưởng khởi nghiệp nông nghiệp xanh ở lứa tuổi học sinh THPT.

2. Danh sách 18 thuật ngữ chuyên ngành quan trọng

1. Giáo dục STEM (Science, Technology, Engineering, Mathematics)
2. Dạy học tích hợp liên môn
3. Chương trình Giáo dục phổ thông 2018
4. Phân bón hữu cơ vi sinh
5. Chế phẩm vi sinh EM (Effective Microorganisms)
6. Rác thải sinh hoạt hữu cơ
7. Năng lực sáng tạo (Creativity Competence)
8. Năng lực giải quyết vấn đề
9. Hoạt động trải nghiệm sáng tạo
10. Quy trình thiết kế kỹ thuật (Engineering Design Process)
11. Thực nghiệm sư phạm (Pedagogical Experiment)
12. Hồ sơ học tập (Learning Portfolio)
13. Đánh giá quá trình (Formative Assessment)
14. Phân bón vô cơ (Đạm, Lân, Kali, NPK)
15. Quá trình lên men kỵ khí/hiếu khí
16. Năng lực tự chủ và tự học
17. Hệ vi sinh vật đất
18. Khởi nghiệp đổi mới sáng tạo (STEM Entrepreneurship)

3. 3-5 Đóng góp/Điểm mới của tài liệu

1. Thiết kế hoàn chỉnh kế hoạch bài dạy chủ đề STEM 5 bước: Cung cấp tài liệu mẫu chi tiết, rõ ràng, giúp giáo viên dễ dàng áp dụng trực tiếp vào giảng dạy Hóa học lớp 11 và nhân rộng cho các khối lớp khác.
2. Tích hợp liên môn gắn liền thực tiễn sâu sắc: Kết hợp nhuần nhuyễn giữa Hóa học (thành phần dinh dưỡng phân bón), Sinh học (trao đổi khoáng ở thực vật, vi sinh vật) và Công nghệ (kỹ thuật ủ phân, chăm sóc đất trồng).
3. Mô hình dự án trải nghiệm dài hạn (40-45 ngày): Học sinh trực tiếp phân loại rác, tiến hành ủ phân, thử nghiệm bón trên cây trồng thực tế và điều chỉnh lỗi kỹ thuật dựa trên dữ liệu định lượng.
4. Bộ tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo 4 mức độ: Xây dựng hệ thống bảng kiểm quan sát, rubric chấm điểm hồ sơ học tập và sản phẩm thực tế, có kiểm chứng thực nghiệm sư phạm trên 174 học sinh với kết quả định lượng thuyết phục.

---

BƯỚC 2: VIẾT CONTENT SEO THEO CẤU TRÚC

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh toàn ngành giáo dục đang đẩy mạnh triển khai Chương trình Giáo dục phổ thông 2018, việc chuyển dịch phương pháp từ truyền thụ kiến thức thụ động sang phát triển năng lực người học trở thành yêu cầu cấp thiết. Hóa học là môn khoa học tự nhiên gắn liền với thực nghiệm và đời sống. Tuy nhiên, tình trạng dạy học nặng tính hàn lâm, chạy theo điểm số thi cử vẫn còn phổ biến tại nhiều trường trung học phổ thông.

Bên cạnh đó, vấn đề ô nhiễm môi trường do rác thải sinh hoạt gia tăng đang tạo ra áp lực lớn cho các địa phương. Do đó, việc giáo dục ý thức bảo vệ môi trường thông qua hành động thực tiễn cho học sinh mang ý nghĩa vô cùng quan trọng. Đề tài sáng kiến kinh nghiệm "Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM: Cách làm phân bón hữu cơ vi sinh từ rác thải sinh hoạt theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh" đã giải quyết triệt để khoảng trống này.

Tài liệu cung cấp một giải pháp sư phạm toàn diện, tích hợp liên môn Hóa học - Sinh học - Công nghệ. Thông qua quy trình 5 hoạt động bài bản, học sinh được tự tay biến rác thải hữu cơ thành phân bón vi sinh chất lượng cao. Nghiên cứu không chỉ làm sáng tỏ cơ sở lý luận mà còn chứng minh hiệu quả vượt trội qua thực nghiệm sư phạm thực tế.

---

Nội dung chi tiết

Cơ sở lý luận và thực trạng dạy học STEM môn Hóa học

Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp định hướng trang bị cho người học kiến thức và kỹ năng thuộc bốn lĩnh vực: Khoa học (Science), Công nghệ (Technology), Kỹ thuật (Engineering) và Toán học (Mathematics). Phương pháp này vận hành theo chu trình khép kín: sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế kỹ thuật, ứng dụng công nghệ giải quyết vấn đề thực tế và sử dụng toán học làm công cụ định lượng kết quả. Bản chất cốt lõi của STEM là "học thông qua thực hành" và "học qua dự án", tạo nền tảng vững chắc để bồi dưỡng năng lực sáng tạo cho người học.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                           CHU TRÌNH GIÁO DỤC STEM LIÊN MÔN                        |
|                                                                                   |
|  [ Khoa học (Science) ]       -->  Nghiên cứu nguyên lý phân giải chất hữu cơ     |
|  [ Kỹ thuật (Engineering) ]   -->  Thiết kế quy trình ủ và tỷ lệ phối trộn        |
|  [ Công nghệ (Technology) ]   -->  Ứng dụng chế phẩm vi sinh EM, thùng ủ sinh thái|
|  [ Toán học (Mathematics) ]   -->  Tính toán khối lượng, độ ẩm, hiệu suất phân bón|
+-----------------------------------------------------------------------------------+

Về mặt lý thuyết hóa học và nông nghiệp, phân bón đóng vai trò cung cấp dưỡng chất thiết yếu (N, P, K, vi lượng) cho cây trồng. Khác với phân bón vô cơ dễ làm thoái hóa đất nếu lạm dụng, phân bón hữu cơ vi sinh chứa các bào tử sống có lợi. Chúng giúp phân giải độc tố, cải tạo độ tơi xốp của đất và bảo vệ môi trường bền vững. Việc tận dụng nguồn rác thải sinh hoạt hữu cơ kết hợp chế phẩm vi sinh EM (Effective Microorganisms) chính là một ứng dụng hóa - sinh điển hình.

Dữ liệu khảo sát thực tiễn tại trường THPT thuộc huyện Diễn Châu (Nghệ An) cho thấy: 100% giáo viên khẳng định tầm quan trọng của dạy học STEM, nhưng có đến 70,6% giáo viên gặp khó khăn khi thiết kế giáo án và 63,5% lúng túng trong khâu lựa chọn chủ đề. Đồng thời, 31,9% học sinh chưa từng được tiếp cận bài học STEM môn Hóa học dù 83,8% rất mong muốn được tham gia. Thực trạng này đặt ra yêu cầu cấp thiết phải có một quy trình mẫu cụ thể, dễ chuyển giao vào thực tế giảng dạy.

---

Quy trình 5 bước tổ chức bài học STEM làm phân bón hữu cơ vi sinh

Để tháo gỡ khó khăn cho giáo viên, tài liệu đã chuẩn hóa tiến trình dạy học chủ đề STEM thông qua 5 hoạt động sư phạm mạch lạc, khoa học:

• Hoạt động 1: Nêu bối cảnh và xác định vấn đề: Giáo viên đặt vấn đề về thực trạng rác thải hữu cơ gia đình gây ô nhiễm môi trường. Học sinh tiếp nhận nhiệm vụ chế tạo phân bón hữu cơ vi sinh và làm rõ các tiêu chí kỹ thuật của sản phẩm (màu sắc, mùi, độ ẩm, độ hoai mục).
• Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp: Học sinh tự chủ nghiên cứu kiến thức liên môn Hóa học 11 (dinh dưỡng khoáng), Sinh học 11 (trao đổi chất) và Công nghệ 10 (chế phẩm EM, đất trồng). Các nhóm thảo luận trả lời bộ câu hỏi định hướng và thiết kế sơ đồ tư duy tổng quan.
• Hoạt động 3: Trình bày phương án và thống nhất quy trình: Các nhóm báo cáo giải pháp trước lớp, tiến hành phản biện chéo dưới sự cố vấn chuyên môn của giáo viên. Từ đó, lớp thống nhất quy trình 3 giai đoạn: Chuẩn bị nguyên liệu -> Ủ phân kỵ khí/hiếu khí (30 ngày) -> Bón khảo nghiệm cho cây trồng (10-15 ngày).
• Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm và thử nghiệm thực địa: Học sinh tiến hành thu gom rác nhà bếp, cắt nhỏ, phối trộn chế phẩm EM và ủ kín ngoài giờ học trong 40-45 ngày. Trong quá trình này, các em ghi nhật ký, chụp ảnh, đo nhiệt độ, điều chỉnh độ ẩm và bón phân cho cây mẫu để kiểm chứng tốc độ sinh trưởng.
• Hoạt động 5: Báo cáo kết quả và chia sẻ ý tưởng khởi nghiệp: Học sinh trưng bày mẫu phân bón thành phẩm, cây trồng thực nghiệm và trình chiếu báo cáo. Đặc biệt, các nhóm đề xuất các ý tưởng khởi nghiệp đột phá như: thiết kế thùng ủ rác tích hợp máy nghiền, sản xuất phân bón dạng viên nén, hoặc mô hình nông nghiệp xanh tuần hoàn.

+-----------------------------------------------------------------------------------+
|                         TIẾN TRÌNH 5 BƯỚC TỔ CHỨC CHỦ ĐỀ STEM                     |
|                                                                                   |
|  [HĐ 1] Giao nhiệm vụ & Tiêu chí sản phẩm                                         |
|  [HĐ 2] Nghiên cứu kiến thức nền (Hóa - Sinh - Công nghệ)                         |
|  [HĐ 3] Báo cáo phương án thiết kế & Thống nhất quy trình                         |
|  [HĐ 4] Thực nghiệm chế tạo (30 ngày) & Khảo nghiệm trên cây (15 ngày)            |
|  [HĐ 5] Báo cáo sản phẩm, Đánh giá Rubric & Đề xuất ý tưởng khởi nghiệp          |
+-----------------------------------------------------------------------------------+

---

Đánh giá năng lực sáng tạo và hiệu quả thực nghiệm sư phạm

Nghiên cứu đã xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực sáng tạo dựa trên 4 tiêu chí cốt lõi: khả năng phát hiện vấn đề mới, vận dụng kiến thức đề xuất giải pháp, kỹ năng phối hợp vật liệu kỹ thuật và khả năng cải tiến sản phẩm. Đánh giá được tổng hợp đa chiều từ hồ sơ học tập, nhật ký nhóm, bảng quan sát của giáo viên và chất lượng mẫu phân bón thực tế.

+------------------------------------------------------------------------------------+
|               BẢNG SO SÁNH NĂNG LỰC SÁNG TẠO SAU THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM               |
+------------------------------------+-----------------------+-----------------------+
| Mức độ phát triển năng lực         | Lớp Đối chứng (86 HS) | Lớp Thực nghiệm (88 HS|
+------------------------------------+-----------------------+-----------------------+
| Không phát triển / Rất thấp (A < 4)|        3,49%          |         1,14%         |
| Mức độ thấp (4 <= A < 6)           |       18,60%          |        11,36%         |
| Mức độ trung bình (6 <= A < 8)     |       48,84%          |        51,14%         |
| Mức độ cao (A >= 8)                |       29,07%          |        36,36%         |
+------------------------------------+-----------------------+-----------------------+

Quá trình thực nghiệm sư phạm được triển khai trên 174 học sinh khối 11:

• Nhóm thực nghiệm (88 HS - Lớp 11A3, 11A5): Học theo giáo án chủ đề STEM trải nghiệm.
• Nhóm đối chứng (86 HS - Lớp 11A2, 11A4): Học theo phương pháp thuyết trình truyền thống.

Kết quả định lượng cho thấy sự chuyển biến rõ rệt: Tỷ lệ học sinh đạt năng lực sáng tạo mức độ cao ở lớp thực nghiệm đạt 36,36%, cao hơn đáng kể so với lớp đối chứng (29,07%). Ngược lại, tỷ lệ học sinh không phát triển hoặc phát triển ở mức thấp giảm mạnh xuống chỉ còn 12,5% (so với 22,09% ở nhóm đối chứng).

Về mặt định tính, học sinh nhóm thực nghiệm thể hiện tinh thần chủ động, tự tin thuyết trình, làm việc nhóm ăn ý và hình thành ý thức sâu sắc về bảo vệ môi trường sống.

---

Ai nên đọc tài liệu này?

Tài liệu sáng kiến kinh nghiệm này mang giá trị ứng dụng thực tiễn cao, đặc biệt phù hợp với các nhóm độc giả sau:

• Giáo viên Hóa học, Sinh học, Công nghệ THPT: Cần nguồn tài liệu tham khảo chuẩn mực để thiết kế giáo án STEM liên môn, đáp ứng yêu cầu kiểm tra đánh giá theo Chương trình GDPT 2018.
• Cán bộ quản lý chuyên môn, Tổ trưởng chuyên môn: Tìm kiếm giải pháp thúc đẩy sinh hoạt chuyên môn theo nghiên cứu bài học, xây dựng các không gian trải nghiệm khoa học trong nhà trường.
• Sinh viên, Học viên cao học chuyên ngành Sư phạm Hóa học: Cần nguồn tư liệu thực tế và phương pháp luận vững chắc để phục vụ khóa luận tốt nghiệp, luận văn về phương pháp dạy học tích cực.
• Học sinh THPT đam mê nghiên cứu khoa học kỹ thuật: Nắm vững quy trình làm phân hữu cơ từ rác gia đình để tham gia các cuộc thi Sáng tạo Thanh thiếu niên, Nhi đồng hoặc triển khai dự án khởi nghiệp xanh.

---

Câu hỏi thường gặp

Dạy học STEM môn Hóa học mang lại lợi ích gì cho học sinh?

Dạy học STEM môn Hóa học giúp học sinh liên kết lý thuyết trừu tượng với các ứng dụng thực tế. Qua đó, học sinh phát triển năng lực tư duy khoa học, khả năng giải quyết vấn đề, kỹ năng làm việc nhóm và hình thành phẩm chất sáng tạo vượt trội.

Quy trình làm phân bón hữu cơ vi sinh từ rác thải sinh hoạt gồm mấy bước?

Quy trình gồm 3 bước chính: Đầu tiên, chuẩn bị và phân loại rác thải hữu cơ kết hợp chế phẩm vi sinh EM. Tiếp theo, ủ rác trong thùng kín từ 30 ngày để lên men phân giải chất hữu cơ. Cuối cùng, thu hoạch phân hoai mục và thử nghiệm bón cho cây trồng.

Tại sao nên sử dụng chế phẩm EM trong quá trình ủ phân hữu cơ?

Chế phẩm vi sinh EM chứa các chủng vi sinh vật có lợi giúp đẩy nhanh tốc độ phân hủy rác thải hữu cơ, khử triệt để mùi hôi thối phát sinh và ức chế các mầm bệnh nguy hại, tạo ra nguồn phân bón giàu dưỡng chất cho cây trồng.

Chủ đề STEM phân bón hữu cơ vi sinh nên được triển khai vào thời điểm nào?

Chủ đề này thích hợp triển khai khi dạy các bài học về Phân bón hóa học (Hóa học 11) hoặc trong các hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp định kỳ. Do thời gian ủ phân kéo dài 40-45 ngày, giáo viên nên bố trí hoạt động thực nghiệm ngoài giờ lên lớp.

Đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh trong giáo dục STEM như thế nào?

Giáo viên sử dụng kết hợp bộ rubric đánh giá hồ sơ học tập cá nhân, nhật ký làm việc nhóm, bảng quan sát thái độ và chất lượng sản phẩm phân bón thực tế. Điểm số được lượng hóa theo các mức độ biểu hiện rõ ràng.

---

Kết luận

Sáng kiến kinh nghiệm dạy học STEM về chế tạo phân bón hữu cơ vi sinh từ rác thải là một minh chứng xuất sắc cho tinh thần đổi mới giáo dục:

• Tích hợp liên môn hoàn hảo: Gắn kết chặt chẽ tri thức Hóa học, Sinh học và Công nghệ với thực tiễn sản xuất đời sống.
• Phát triển năng lực toàn diện: Nâng cao rõ rệt năng lực sáng tạo, kỹ năng cộng tác và khả năng tư duy giải quyết vấn đề cho học sinh THPT.
• Hành động vì môi trường: Biến rác thải sinh hoạt thành nguồn tài nguyên hữu ích, lan tỏa thông điệp sống xanh và nông nghiệp bền vững.

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể mở rộng tự động hóa quá trình giám sát độ ẩm, nhiệt độ thùng ủ bằng vi điều khiển và cảm biến IoT. Hãy áp dụng ngay quy trình dạy học STEM mẫu này vào tiết học để khơi dậy niềm đam mê khoa học bất tận cho các thế hệ học sinh tương lai!

Trích đoạn nội dung tài liệu

đặt vấn đề cần làm rõ các yêu cầu của nhiệm vụ học tập, các tiêu vấn đề chí của sản phẩm học sinh cần thực hiện. Đây cũng chính là những định hướng để học sinh tìm hiểu và vận dụng những kiến thức, kĩ năng trong các môn học để giải quyết vấn đề. Hoạt động 2 Thông qua vấn đề đặt ra, học sinh xác định kiến thức khoa học Nghiên cứu trọng tâm trong chủ đề. Hoạt động giúp học sinh có thể phát triển kiến thức nền năng lực tự học và tự chủ, năng lực khoa học và năng lực ngôn ngữ.

Hoạt động 3 Học sinh vận dụng các kiến thức vừa tìm hiểu để đề xuất các ý Xác định ý tưởng và lập luận để tìm giải pháp tối ưu. Trong hoạt động này, tưởng, giải học sinh biết tư duy logic trong việc đề xuất phương án phù hợp pháp và báo và đánh giá được tính khả thi của phương án đề ra, học sinh có cáo thể phát triển được các năng lực tự chủ và tự học, năng lực sử dụng ngôn ngữ hoá học và năng lực giải quyết vấn đề. Hoạt động giúp giáo viên có thể kiểm tra tính chính xác của kiến thức mà học sinh đã nghiên cứu, đồng thời trao đổi, phản biện giúp học sinh lựa chọn các kiến thức, kĩ năng phù hợp và đề xuất phương án tối ưu thực hiện sản phẩm. Hoạt động 4 Thông qua giải pháp đã lựa chọn, học sinh tiến hành thực hiện Thực hiện sản phẩm dựa theo định hướng ban đầu một cách khoa học, sản phẩm chính xác.

Trong quá trình thực hiện, học sinh phát triển được (thực nghiệm các năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực tính toán và và phân tích) năng lực công nghệ thông qua việc phối hợp nhiều kĩ thuật và vật liệu khác nhau để thực hiện phương án. Học sinh tiến hành thực nghiệm và đánh giá, nếu sản phẩm chưa đạt yêu cầu, học sinh tự điều chỉnh và giải thích sai lầm trong phương án đã lựa chọn (nếu có), so sánh, đối chiếu các ý tưởng để tìm ra ý tưởng tối ưu nhất, học sinh đề xuất ý tưởng khác, có tính khả thi và khoa học hơn, đồng thời đánh giá sản phẩm đã thực hiện, giải thích nguyên nhân làm sản phẩm chưa đạt yêu cầu, nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Hoạt động 5 Học sinh tiến hành báo cáo sản phẩm để cùng chia sẻ, giáo viên Báo cáo sản và học sinh tiến hành phản biện để học sinh được học hỏi và đề phẩm, chia xuất các bước cải tiến cho quy trình và sản phẩm nhằm đạt hiệu sẻ, đánh giá quả cao hơn. Học sinh được học hỏi và phát triển năng lực giao và điều chỉnh tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.

Một số căn cứ để xây dựng bộ công cụ đánh giá NL sáng tạo của học sinh trong giáo dục STEM Để đánh giá một cách gần chính xác và hiệu quả năng lực sáng tạo của học sinh, giáo viên cần thiết kế một số công cụ thang đo phù hợp. Để thiết kế một số công cụ đó cần căn cứ vào các sản phẩm học tập của học sinh như sau: - Hồ sơ học tập (sổ tay cá nhân, sổ tay hoạt động nhóm, các bài báo cáo): Sổ tay được thiết kế để học sinh trình bày những nội dung đã chuẩn bị và báo cáo. Trong hồ sơ học tập, học sinh cần trình bày các kiến thức, kĩ năng đã lựa chọn và đề xuất phương án giải quyết vấn đề mà cá nhân đề xuất và nhóm lựa chọn, trình bày các quy trình thực nghiệm của nhóm, đồng thời trình bày những vật liệu, kĩ thuật mà nhóm đã thực hiện và đề xuất các phương án cải tiến. Thông qua hồ sơ học tập, giáo viên dễ dàng đánh giá được các biểu hiện 1, 2, 3, 4 của năng lực sáng tạo như đã trình bày ở Bảng 1; - Bảng trả lời câu hỏi định hướng: Bao gồm các câu hỏi định hướng để học sinh nghiên cứu các kiến thức nền và các câu hỏi định hướng thực hiện sản phẩm, thông qua các câu hỏi định hướng, học sinh có thể xác định được các kiến thức và kĩ năng trọng tâm, cần thiết cho chủ đề, từ đó, học sinh đề xuất được phương án tối ưu.

Thông qua bảng trả lời câu hỏi định hướng, giáo viên có thể đánh giá được biểu hiện 2 của năng lực sáng tạo như đã trình bày ở Bảng 1; - Bảng quan sát của giáo viên (sổ tay, hình ảnh, video): Là dụng cụ giúp giáo viên có thể ghi lại những quan sát của mình trong hoạt động dạy học, từ đó có thể đánh giá được các biểu hiện 1, 2, 3, 4 của năng lực sáng tạo như đã trình bày ở Bảng 1; - Sản phẩm thực tế của học sinh sau khi thực nghiệm: Căn cứ vào chất lượng sản phẩm thực tế của học sinh sau khi tiến hành thực nghiệm, giáo viên có thể đánh giá được biểu hiện 2, 3 của năng lực sáng tạo ở Bảng 1. Cơ sở thực tiễn (thực trạng của vấn đề nghiên cứu) 2.Thực tiễn dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trong các nhà trường THPT Giáo dục STEM được giới thiệu ở Việt Nam lần đầu cách đây gần 10 năm, ở thời điểm đó nó hướng đến thị trường cao cấp ở những thành phố lớn và cũng chỉ tập trung vào mảng robot và lập trình. Đến thời điểm này, có thể nói giáo dục STEM đã tạo ra sự bùng nổ về thị trường khi nó trở thành một từ khóa trong lĩnh vực kinh doanh giáo dục. Nhiều trung tâm ngoại ngữ, trung tâm kỹ năng sống đều mở lớp dạy STEM.

Các trại hè chủ đề STEM cũng rất phổ biến. Có những công ty giáo dục mở liền một lúc vài trung tâm STEM. Những phát triển ào ạt đó khiến người ta đôi lúc quên mất rằng, giáo dục STEM theo nghĩa rộng là một định hướng dạy học mang tính thực hành và gắn liền với thực tiễn cuộc sống chứ không đơn thuần là hướng dẫn cách làm những thí nghiệm vật lý, hóa học hay lắp ráp, lập trình cho một con robot cụ thể. Tiến hành một thí nghiệm thì dễ nhưng giúp học 14 skkn sinh hiểu bản chất của thí nghiệm và liên kết được thí nghiệm với các ứng dụng trong cuộc sống lại không hề đơn giản; việc xây dựng một định hướng dạy và học mới trong nhà trường cũng như vậy, vô cùng thách thức.

Và sự bùng nổ của STEM trên học đường mới chính là điều chúng ta chờ đợi. Vì thế Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4; Chỉ thị số 666/CT-BGDĐT ngày 24/8/2020 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo (GDĐT) về nhiệm vụ và giải pháp năm học 2020-2021 của ngành Giáo dục; Công văn 3414/BGDĐT-GDTrH ngày 04/9/2020 về việc hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2020-2021; Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/8/2020 về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học, trong đó có những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam, giáo dục STEM đã bắt đầu sôi nổi tại học đường. Bên cạnh đó, giáo dục STEM đã được đưa vào nhiệm vụ năm học của nhiều Sở GD-ĐT trên cả nước. Bộ Giáo dục và đào tạo đã triển khai các phong trào, các cuộc thi trong nhà trường phổ thông theo hướng này, điển hình như: Dạy học tích hợp theo định hướng giáo dục STEM, sinh hoạt câu lạc bộ STEM, các cuộc thi khoa học kĩ thuật cấp trường, cấp tỉnh, cấp quốc gia, các hoạt động trải nghiệm sáng tạo, phối hợp tổ chức các hoạt động STEM giữa nhà trường và các tổ chức tư nhân, các sự kiện STEM, ngày hội STEM.

Thời gian qua, ngành giáo dục đã tích cực thực hiện giáo dục STEM, xây dựng các chủ đề dạy học liên môn. Việc dạy học các chủ đề STEM góp phần đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra, đánh giá. Tuy nhiên, nhiều địa phương, đơn vị chưa nhận thức đầy đủ mục đích ý nghĩa của hoạt động giáo dục STEM khiến việc triển khai chưa hiệu quả và còn do một số khó khăn như sau: - Chưa “Chương trình hóa” giáo dục STEM: Mặc dù Chương trình giáo dục phổ thông mới đã tạo điều kiện thuận lợi hơn để có thể triển khai giáo dục STEM; tuy nhiên, với khung chương trình đề ra, giáo viên vẫn gặp khó khăn trong việc tổ chức các nội dung, chủ đề sao cho vừa đảm bảo yêu cầu của khung chương trình, vừa phát huy sức sáng tạo của học sinh. Như vậy, khi triển khai Chương trình mới giáo dục phổ thông mới, cần phải có hướng dẫn về những chủ đề STEM trong các môn/lĩnh vực học tập để tạo thuận lợi cho giáo viên tổ chức dạy học.

Đi kèm với việc “Chương trình hóa” giáo dục STEM cũng cần có các chính sách, chế độ, quy định kèm theo. Vì, khi chưa có các quy định, chính sách cụ thể sẽ khiến quá trình triển khai giáo dục STEM chưa có chỗ đứng vững chắc mà mới chỉ dừng lại ở hình thức, phong trào. - Trình độ giáo viên chưa đáp ứng được yêu cầu: Theo một số nghiên cứu về thực trạng năng lực dạy học tích hợp của giáo viên trung học có đến hơn 60% giáo viên tự đánh giá năng lực dạy học tích hợp và kiến thức liên ngành của mình chỉ ở mức độ trung bình. Phần lớn giáo viên chỉ được đào tạo đơn môn, do đó sẽ gặp khó khăn nếu triển khai dạy học theo hướng liên ngành như giáo dục STEM.

Bên cạnh 15 skkn đó, đa số giáo viên còn ngại học hỏi, ngại chia sẻ với đồng nghiệp, nên chưa có sự phối hợp tốt giữa giáo viên các bộ môn trong dạy học STEM. - Chưa có sự phối hợp tốt giữa trường phổ thông với trường đại học và các viện nghiên cứu, các tổ chức, doanh nghiệp: Giáo dục STEM chỉ đạt hiệu quả khi có sự phối hợp tốt giữa trường phổ thông với các trường đại học trong quá trình đào tạo, bồi dưỡng năng lực chuyên môn cho giáo viên. Ngoài ra, cần có sự hỗ trợ của các viện nghiên cứu, tổ chức giáo dục và khoa học, hội nghề nghiệp, doanh nghiệp để đảm bảo tính thường xuyên, liên tục. Thực tế cho thấy, đã có sự phối hợp giữa một số ít các trường đại học, viện nghiên cứu trong đào tạo, tập huấn giáo viên; bước đầu có sự phối hợp giữa các tổ chức tư nhân, doanh nghiệp hỗ trợ các hoạt động giáo dục STEM trong nhà trường.