Thông qua cách tiếp cận giáo dục tích hợp trong STEM, học sinh nhận thứcđược sự giao thoa giữa các ngành khoa học và toán học, thấy được sự cần thiếtcủa các kiến thức khoa học để giải qu
Trang 12.4 Quy trình xây dựng bài học STEM
2.4.1 Lựa chọn chủ đề
2.4.2 Xác định mục tiêu của chủ đề STEM
2.4.3 Xây dựng tiêu chí của thiết bị, giải pháp giải quyết vấn đề:
2.4.4 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học:
7899
Trang 21 Mở đầu
1.1 Lý do chọn đề tài:
Cuộc cách mạng công nghệ 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ, tác động tới mọimặt của đời sống xã hội, trong đó có lĩnh vực giáo dục Vì vậy việc đổi mới tưduy giáo dục chuyển mạnh từ quá trình chủ yếu trang bị kiến thức sang pháttriển toàn diện năng lực và phẩm chất người học để đáp ứng sự thay đổi củacuộc sống là một tất yếu
Đổi mới phương pháp dạy học chuyển từ dạy học tiếp cận nội dung sangtiếp cận năng lực là một xu hướng đem lại hiệu quả cao trong giáo dục nhưngcũng đòi hỏi người dạy và người học đều phải thay đổi cách dạy và cách học.Giáo viên hướng đến đào tạo những học sinh không chỉ: Biết gì mà làm đượcgì? Những học sinh không chỉ biết kiếm việc mà còn tạo ra được công việc.Những học sinh biết liên hệ thông tin, kết nối thông tin giữa các lĩnh vực vàogiải quyết các vấn đề thực tế trong cuộc sống; hướng đến người thầy không chỉgiỏi về truyền thụ kiến thức mà còn truyền cảm hứng sáng tạo cho học sinh
Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo hướng tiếp cận liênngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trởlên Thông qua cách tiếp cận giáo dục tích hợp trong STEM, học sinh nhận thứcđược sự giao thoa giữa các ngành khoa học và toán học, thấy được sự cần thiếtcủa các kiến thức khoa học để giải quyết một vấn đề thực tiễn hay tạo nên mộtsản phẩm Đồng thời, trong quá trình đó học sinh được khuyến khích sáng tạo,khơi gợi niềm say mê học tập và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân.Sinh học là một môn khoa học nằm trong thành tố của Giáo dục STEM, việc tổchức dạy học kiến thức Sinh học theo định hướng giáo dục STEM chính là mộthướng nghiên cứu hiệu quả giúp nội dung học tập gắn liền với thực tiễn, giúphọc sinh hình thành được những kỹ năng cần thiết để làm việc và phát triểntrong thế giới công nghệ hiện đại
Trong quá trình dạy học bộ môn Sinh học hiện nay, việc tiếp cận giáo dụcSTEM sẽ hiệu ứng tích cực trong chương trình giáo dục phổ thông mới ở mônhọc trải nghiệm sáng tạo Quê hương Thanh Hóa nói chung và huyện Tĩnh Gia(nay là thị xã Nghi Sơn) nơi có trường THPT Tĩnh Gia 3 có nhiều nguồn tư liệu,phương tiện trực quan có giá trị để xây dựng bài học, chủ đề
Với lý do trên tôi mạnh dạn chọn đề tài: “ Dạy học theo định hướng giáo dục STEM chủ đề: “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vi sinh vật” (Sinh học 10) để xây dựng quy trình làm nước mắm tại địa phương nhằm nâng cao hứng thú học tập cho học sinh” nhằm mục đích góp phần thiết thực
vào đổi mới phương pháp, hình thức dạy học hiện nay, nâng cao hiệu quả dạy vàhọc môn sinh học trong trường phổng thông, hình thành và phát triển cho họcsinh các năng lực cần thiết trong quá trình học tập và thực tiễn cuộc sống Quachủ đề này góp phần hướng nghiệp cho học sinh vùng ven biển cũng như giúpcác em bảo tồn bản sắc văn hóa vùng miền, phát huy tiềm năng du lịch, bảo vệmôi trường đồng thời gián tiếp nuôi dưỡng tình yêu quê hương và lòng tự hàođặc sản quê hương trong tâm hồn mỗi học sinh
Trang 31.2 Mục đích nghiên cứu
Để nâng cao chất lượng bộ môn, phát huy tính tích cực, chủ động của họcsinh, tiếp cận, đáp ứng chương trình giáo dục phổ thông mới, việc tăng cường sửdụng các phương tiện trực quan, hoạt động trải nghiệm có vai trò quan trọng.Tiếp cận giáo dục STEM dựa vào tư liệu địa phương trong quá trình dạy học sẽthúc đẩy hứng thú trong học tập
1 3 Đối tượng nghiên cứu
Trong quá trình dạy học ở chương trình Sinh học 10, qua việc xây dựngchủ đề giáo dục STEM của giáo viên, học sinh được tham gia trực tiếp chủđộng, tích cực trong các hoạt động Tạo điều kiện để học sinh nhận thức nănglực và phát huy tiềm năng của bản thân, hình thành các phẩm chất và năng lựccốt lõi, tính cực hóa bản thân, bảo vệ nguồn tài nguyên thủy hải sản và địnhhướng nghề nghiệp cho học sinh sau này
1 4 Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu về đổi mớiphương pháp dạy học, cơ sở lý luận của giáo dục STEM
- Thực nghiệm: phương pháp điều tra khảo sát thu thập thông tin về thựctrạng dạy học có vận dụng sử dụng giáo dục STEM ở trường trung học phổthông Tĩnh Gia 3 Thảo luận dưới dạng seminar kiến thức đã tiếp nhận
- Phương pháp thu thập và xử lí số liệu Giao nhiệm vụ học tập cho họcsinh và có kế hoạch thực hiện cụ thể
Trang 42 Nội dung:
2.1 Cơ sở lý luận.
2.1.1 Khái niệm Giáo dục STEM.
STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Côngnghệ), Engineering ( Kĩ thuật), Mathematics (Toán học) Nền tảng của giáo dụcSTEM chính là giáo dục khoa học (science education) Do vậy trước khi tìmhiểu về khái niệm giáo dục STEM, chúng ta nhất thiết phải hiểu rõ về khái niệmkhoa học Đối với ngành giáo dục khoa học, khoa học về cơ bản được địnhnghĩa như sau: Là tập hợp các tri thức và hoạt động thực tiễn của nhân loại dựatrên các nghiên cứu có tính hệ thống (systematic study) thông qua các quan sát(observations) và các thí nghiệm (experiments) để hiểu về thế giới tự nhiên.Khoa học không chỉ là tập hợp những gì quan sát được mà còn là quá trình củanhận thức (congition) và tư duy (thinking) Dữ liệu quan sát được là một phầnrất quan trọng của khoa học, nhưng khoa học còn có sự diễn giải (interpretation)của con người về các dữ liệu đó, làm cho các dữ liệu khoa học trở nên có ýnghĩa (make sence of science)
Trong đời sống xã hội mọi người thường có xu hướng sử dụng lẫn lộngiữa khoa học (science) và kĩ thuật (engineering)/công nghệ (technology) hoặc
sử dụng các từ này thay thế cho nhau và cũng không quan tâm nhiều đến sựkhác biệt giữa chúng Vì thế để hiểu rõ được khái niệm STEM yêu cầu phải hiểu
rõ được các thuật ngữ trong cụm từ STEM
+ Khoa học (Science): Là hệ thống tri thức chủ yếu thông qua quá trìnhquan sát và giải thích các hiện tượng trên thế giới mang tính chất quy luật
+ Kỹ thuật (engineering): Là quá trình tạo ra các đồ vật/sản phẩm màkhông có trong tự nhiên
+ Công nghệ (technology): Được hiểu theo nghĩa chung là tổng thể cáccông cụ, thiết bị, hay quá trình đã được thiết lập/sử dụng trong suốt quá trìnhtriển khai tạo sản phẩm
+Toán học (mathematics): Trong mối quan hệ tương tác giữa khoa học,
kỹ thuật và công nghệ, yếu tố toán học luôn hiện diện Toán học được xem làmột lĩnh vực đan xen vào tất cả các bước thực hành khoa học và công nghệ Nhờcác công thức toán học và mô hình tính toán, khoa học có được những thống kêmang tính định lượng và độ chính xác ngày càng cao Bên cạnh đó trong quátrình chế tạo và sản xuất các thiết bị và dụng cụ, các bản vẽ thiết kế luôn cần đếncác con số cụ thể được tính toán từ các phương trình và mô hình toán học
Ví dụ sản phẩm “quy trình làm nước mắm ” do học sinh thực hiện là sảnphẩm được con người tạo ra, không có sẵn trong tư nhiên Sản phẩm đó được
tạo ra thông qua các kiến thức khoa học về Sinh học (quá trình phân giải Protein
cá của vi sinh vật); Về Hóa học (Sự đông tụ protein, sự thủy phân peptit,protein) Toán học (tính toán số liệu, thống kê)
Trang 5Mô hình chu trình STEM:
Định nghĩa về giáo dục STEM
Một trong những tổ chức uy tín nhất hiện nay trong lĩnh vực giáo dụckhoa học trên thế giới là hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ(National Science Teachers Association – NSTA) được thành lập 1944, đã đề
xuất ra khái niệm giáo dục STEM như sau: “ Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc
và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển năng lực trong lĩnh vực STEM và có thể góp phần vào cạnh tranh trong nền kinh tế mới” (Tsupros, Kohler và
Hallinen, 2009)
Theo tác giả Trần Thị Gái “Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học Các kiến thức kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp học sinh không chỉ hiểu biết
về nguyên lí mà còn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hàng ngày”.
Như vậy, cách định nghĩa về giáo dục STEM nói đến một cách tiếp cậnliên ngành, liên môn học trong một quá trình đào tạo, cụ thể phải có bốn lĩnhvực: Khoa học, kĩ thuật, công nghệ và toán học Mục đích chính của các chươngtrình giáo dục STEM không phải để đào tạo ngay ra những nhà khoa học, nhàtoán học, kĩ sư hay phát minh những điều hoàn toàn mới hay để tạo ra các sảnphẩm có tính thương mại, cạnh tranh, mà chủ yếu là tạo cho các em hứng thúhọc tập, tạo ra những con người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, năng lực, bảnlĩnh để thích nghi với cuộc sống hiện đại, như các năng lực tự chủ và tự học,năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo
2.1.2 Vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM
Việc đưa giáo dục STEM vào trường THPT mang lại nhiều ý nghĩa, phùhợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông cụ thể là:
Science (Khoa học)
Math (Toán học)
Engineering (Kỹ thuật)
Technology
(Công nghệ)
Knowledge (Kiến thức)
Trang 6- Đảm bảo giáo dục toàn diện
- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM
- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS
- Kết nối trường học với cộng đồng
- Hướng nghiệp, phân luồng
2.1.3 Hình thức tổ chức giáo dục STEM
Bộ Giáo dục và Đào tạo đã đưa ra định hướng các hình thức có thể triểnkhai STEM ở trường phổ thông như sau:
- Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM
Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường.Theo cách này các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngaytrong quá trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn Các chủ đề,bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần.Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập
- Hoạt động trải nghiệm STEM
Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các thínghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống Qua đó, nhận biếtđược ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sốngcon người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM Đây cũng là cáchthức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM
- Hoạt động nghiên cứu khoa học
Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứukhoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật với nhiều chủ đềkhác nhau thuộc các lĩnh vực robot, năng lượng tái tạo, môi trường, biến đổi khíhậu, nông nghiệp công nghệ cao… Hoạt động này không mang tính đại trà màdành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt độngtìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết vấn đề thực tiễn Tổ chức tốthoạt động sáng tạo Khoa học kỹ thuật là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứutrong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh THPT được tổchức thường niên
2.2 Thực trạng dạy học giáo dục STEM
2.2.1.Thực trạng chung:
Mô hình giáo dục tích hợp STEM còn khá mới mẻ đối với giáo dục ViệtNam khi chỉ mới thử nghiệm khoảng vài năm gần đây Giáo dục STEM du nhậpvào Việt Nam bắt nguồn từ các cuộc thi Robot dành cho học sinh THPT do cáccông ty tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chức nước ngoài Từ đó đến naygiáo dục STEM đã bắt đầu có sự lan tỏa với nhiều hình thức khác nhau, nhiềucách thức thực hiện khác nhau, nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau Từ năm 2012,
Bộ Giáo dục và Đào tạo hàng năm đã tổ chức cuộc thi “ vận dụng kiến thức liênmôn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho học sinh trung học” vàcuộc thi “Dạy học theo chủ đề tích hợp dành cho giáo viên trung học” Đặc biệtcuộc thi “ Khoa học Kỹ thuật dành cho học sinh trung học” do Bộ Giáo dục vàĐào tạo tổ chức dành cho học sinh THPT đã trở thành điểm sáng tích cực tronggiáo dục định hướng năng lực… Về cơ bản đây là một hình thức của giáo dục
Trang 7STEM Các cuộc thi này là ví dụ cho mục tiêu giáo dục nhằm phát triển nănglực cho họ sinh hình thành những kĩ năng học tập và lao động trong thế kỷ 21của Bộ Giáo dục và Đào tạo và đó cũng là mục tiêu mà giáo dục STEM hướngtới.
2.2.2 Thực tiễn dạy học giáo dục STEM tại đơn vị công tác
Theo tôi để đơn vị mình có thể tổ chức các hoạt động dạy học theo địnhhướng giáo dục STEM nhằm phát triển tối đa mọi tiềm năng trong mỗi học sinh,giúp học sinh làm chủ được những tình huống, sẵn sàng đương đầu với nhữngthách thức trong cuộc sống, phát triển được tính tự chủ, khả năng sáng tạo tronggiải quyết vấn đề, đòi hỏi :
- Học sinh cần phải có khả năng tư duy logic, yêu thích môn học
- Điều kiện cơ sở vật chất phải đầy đủ
- Giáo viên cần được đào tạo STEM chuyên sâu, cần đầu tư nhiều thờigian, công sức, chất xám cho 1 bài học STEM
- Phụ huynh và cả học sinh cần hiểu cụ thể về bản chất của giáo dụcSTEM, cần nhận thức đầy đủ về giáo dục STEM trong thời buổi công nghệ 4.0
Tuy nhiên cả giáo viên và học sinh đều chưa hiểu rõ về giáo dục STEM,
vì vậy nhiều giáo viên còn túng túng khi áp dụng STEM để giải quyết các chủ
đề học tập trong chương trình giáo dục phổ thông hiện hành
2.3 Tiêu chí xây dựng bài học STEM
Để thực hiện được mục tiêu phát triển năng lực cho học sinh, mỗi bài
học STEM cần phải được xây dựng theo 6 tiêu chí sau:
Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề thực tiễn
Trong bài học STEM “xây dựng quy trình làm nước mắm Tĩnh gia” vấn
đề thực tiễn là vận dụng nội dung bài học để học sinh tự xây dựng được quytrình làm nước mắm một nghề đặc trưng của địa phương
Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật
Trong chủ đề STEM thiết kế quy trình làm nước mắm học sinh cần phảithực hiện theo 1 quy trình: (1) Xác định vấn đề - (2) Nghiên cứu kiến thức nền-(3) Xây dựng giải pháp giải quyết vấn đề – (4) Phân công hoạt động nhóm – (5)Báo cáo kết quả
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 sản phẩm
Trong bài học STEM xây dựng quy trình làm nước mắm giáo viên cầnhướng học sinh nắm vững kiến thức sau:
- Nêu được khái niệm vi sinh vật, các loại môi trường cơ bản và kiểu dinhdưỡng Các nhóm vi sinh vật và tiêu chí phân loại
- Nêu và phân biệt được hô hấp kị khí với sự hô hấp hiếu khí và lên men
- Nêu được các quá trình đông tụ protein, quá trình phân giải protein, và ứngdụng của chúng
Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo
Trang 8Giáo viên giao nhiệm vụ cho các nhóm học tập để giúp các em làm việccùng nhau như một nhóm kiến tạo Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạtđộng của bài học STEM là cơ sở để phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác.
Trong bài học STEM xây dựng quy trình làm nước mắm giáo viên chỉcung cấp cho học sinh bộ câu hỏi gợi ý, định hướng mà không cung cấp cụ thểchi tiết các bước tiến hành như thế nào Học sinh sẽ phải chủ động suy nghĩ, làmviệc nhóm và thảo luận với nhau nhiều để quyết định chọn cách thực hiện nào
Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán học mà học sinh đã và đang học
Trong bài học STEM xây dựng quy trình làm nước mắm giáo viên cầnkết nối và tích hợp nội dung ở lĩnh vực khoa học (sinh học, vật lý, hóa học),công nghệ và toán học Từ đó, học sinh thấy rằng khoa học, công nghệ và toánkhông phải là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết cácvấn đề
Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là 1 phần cần thiết trong học tập
Trong bài học STEM xây dựng quy trình làm nước mắm và, phương ángiải quyết vấn đề là do học sinh suy nghĩ, làm việc nhóm và thảo luận với nhaulựa chọn cách thực hiện Với việc chia 1 lớp thành 2 nhóm như vậy sẽ có nhiềuphương án khả thi, nhưng có thể sẽ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyếtvấn đề Qua đó học sinh được nếm trải qua các cảm xúc của thất bại cũng nhưthành công trong quá trình học tập
2.4 Quy trình xây dựng bài học STEM
Theo tài liệu hội thảo “Định hướng giáo dục STEM trong trường trunghọc” của bộ giáo dục và đào tạo, quy trình xây dựng bài học STEM gồm 4bước sau:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức dạy học
2.4.1 Lựa chọn chủ đề:
Huyện Tĩnh gia, tỉnh Thanh hóa là vùng biển bãi ngang, có nhiều tiềmlực về thủy hải sản và nền nông nghiệp phát triển trong đó có đánh bắt hải sản.Dựa trên vị thế này vùng đất Tĩnh gia đã phát triển rất mạnh mẽ nghề truyềnthống là làm nước mắm
Trong mỗi bữa cơm hàng ngày của gia đình người Việt nam từ thôn quêđến thành thị đều có sự hiện diện của nước mắm, đó là một phần không thể thiếutrong khâu chế biến và sử dụng trong bữa cơm Theo Cục chế biến nông lâmthủy sản và nghề muối - Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho biết mỗinăm, người dân Việt Nam tiêu thụ tới hơn 200 triệu lít nước mắm Điều nàychứng tỏ lượng nước mắm mỗi người việt tiêu thụ mỗi năm là không hề nhỏ sovới nhiều gia vị khác, vậy nên lựa chọn loại nước mắm nào để đảm bảo sứckhỏe cho con người là một vấn đề đáng quan tâm Đồng thời với lượng tiêu thụlớn, nước mắm cũng là một ngành có tiềm lực phát triển kinh tế
Trang 9Sản xuất nước mắm theo phương pháp lên men truyền thống là sử dụngmuối ướp cá, phản ứng thủy phân các protein trong cá dưới tác dụng củaenzyme và quá trình lên men của vi khuẩn, sản phẩm cuối cùng là các aminoaxit Các yếu tố về men, nồng độ, nhiệt độ có thể ảnh hưởng đến tốc độ của quátrình lên men Trong chủ đề này HS thực hiện nghiên cứu xây dựng quy trìnhsản xuất nước mắm, theo đó học được kiến thức về chuyển hóa vật chất và nănglượng ở vi sinh vật trong môn học như:
- Sinh học 10 (bài 22, 23 (mục II) và vận dụng các kiến thức liên quan
- Hóa học: Sự đông tụ protein, sự thủy phân peptit, protein ( bài 11– Hóahọc 12) Sự điện li của nước.pH của dung dịch (bài 3 – Hóa học 11)
- Toán học: Tính toán thống kê
2.4.2 Xác định mục tiêu của chủ đề STEM
Sau khi học xong chủ đề này học sinh cần phải:
a Kiến thức:
- Nêu được khái niệm vi sinh vật, các loại môi trường cơ bản và kiểu dinhdưỡng, các tiêu chí phân loại vi sinh vật
- Nêu và phân biệt được hô hấp kị khí với sự hô hấp hiếu khí và lên men
- Nêu được các quá trình đông tụ protein, quá trình phân giải protein, và ứngdụng của chúng
b Kĩ năng:
- Đọc, thu thập thông tin từ tài liệu
- Tiến hành, mô tả được hiện tượng của thí nghiệm lên men sữa chua, lênmen rượu nho
- Lập kế hoạch, tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của một sốyếu tố đến quá trình lên men làm nước mắm
- Ghi chép, đánh giá và đề xuất quy trình làm nước mắm theo các tiêu chí cầnđạt của sản phẩm
- Hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập
- Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình, lắng nghe, nhận xét và phản biệnđược ý kiến của người khác
- Tự đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và các nhóm theo các tiêu chígiáo viên đưa ra
d Định hướng phát triển năng lực:
Định hướng phát triển một số năng lực: khoa học tự nhiên, tự chủ và tự học,giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo
2.4.3 Xây dựng tiêu chí của thiết bị, giải pháp giải quyết vấn đề:
Trang 10- Nguyên liệu và dụng cụ tiến hành thí nghiệm làm sữa chua, lên men rượu nho.
- Nguyên liệu và dụng cụ làm nước mắm:
+ Nguyên liệu: Cá tươi (tốt nhất là cá vừa được đánh bắt xong), muối trắng.+ Dụng cụ: Hũ đựng cá nên là hũ hoặc chum sành làm từ đất
2.4.4 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học (4 tiết).
Hoạt động 1: THỰC HÀNH LÊN MEN SỮA CHUA - LÊN MEN RƯỢU
NHO LIÊN HỆ ỨNG DỤNG ĐỂ XÂY DỰNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT
NƯỚC MẮM (2 tiết– 90 phút)
A Mục đích:
- Học sinh tiến hành được thí nghiệm lên men sữa chua, lên men rượunho, quan sát mô tả được hiện tượng từ đó đặt ra các câu hỏi về quá trình xảy racũng như các quá trình lên men, phân giải protein,… nói chung và các ứng dụngcủa các quá trình này
- Học sinh tiếp nhận nhiệm vụ: nghiên cứu xây dựng quy trình làm nướcmắm bằng các nguyên liệu từ cá, muối, đường và men vi sinh theo một số tiêuchí về sản phẩm, dựa trên cơ sở nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đếnquá trình lên men
B Nội dung:
- Học sinh tiến hành thí nghiệm lên men sữa chua và lên men rượu nho vàđặt các câu hỏi về sự đông tụ protein, quá trình lên men, ứng dụng của các quátrình lên men
- Giáo viên giới thiệu về tác dụng của nước mắm, đặt vấn đề “Làm thế nào
để có thể tự làm nước mắm thành công, đảm bảo vệ sinh”, giao nhiệm vụ xâydựng quy trình làm nước mắm từ việc nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tốnhư tỉ lệ cá và muối, chất lượng cá, muối, nêu các tiêu chí đánh giá sản phẩm
- Giáo viên hướng dẫn học sinh tự học kiến thức nền về chuyển hóa vật chất
và năng lượng ở vi sinh vật và tìm hiểu quy trình làm nước mắm, lập kế hoạchnghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố đến quá trình lên men, đề xuất quytrình làm nước mắm
- Học sinh thảo luận nhóm thống nhất kế hoạch thực hiện
C Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:
- Kết quả thí nghiệm: lên men sữa chua, lên men rượu nho
- Các câu hỏi về quá trình lên men
- Kế hoạch thực hiện nhiệm vụ của nhóm (nghiên cứ kiến thức nền, thảoluận phương án nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu tố và phân tích, thảo luậnđưa ra quy trình làm nước mắm của nhóm), gồm: nhiệm vụ của các cá nhân, thờigian và nội dung thảo luận nhóm thực hiện nhiệm vụ tự học kiến thức nền và đềxuất quy trình
D Cách thức tổ chức hoạt động:
* Giáo viên chia lớp thành 2 nhóm hoạt động và giao nhiệm vụ:
Nhóm 1: Tìm hiểu về vi khuẩn lactic và ứng dụng làm sữa chua
- Tìm hiểu về vi khuẩn lactic và ứng dụng làm sữa chua qua
sách giáo khoa, mạng…
- Tìm hiểu chi tiết về vi khuẩn lactic, sinh trưởng và quá trình lên men
1 tuần
Trang 11- Quay phim lại quá trình lên men sữa chua
- Giải thích sản phẩm
- Chỉnh sửa và hoàn thành
Nhóm 2: Tìm hiểu về nấm men và ứng dụng làm rượu nho
- Tìm hiểu về nấm men và ứng dụng làm rượu nho qua sách
giáo khoa, mạng…
- Tìm hiểu chi tiết về nấm men, sinh trưởng và quá trình lên men
- Quay phim lại quá trình lên men rượu nho
Lên men sữa chua Lên men rượu nho
Hình 1: Sản phẩm sữa chua Hình 2:Sản phẩm lên men rượu nho
Học sinh giải thích sản phẩm:
* Sữa chua :
+ Có hương thơm nhẹ (các ester, axit hữu cơ…)
+ Dễ tiêu, bổ dưỡng (đường đơn, vitamin, axit amin…)
+ Có vị chua (axit lactic)
- Cách sản xuất sữa chua :
+ Lấy 100ml sữa đặc cho vào cốc Tiếp tục cho vào 350ml nước sôi.Khuấy đều, để nguội khoảng 40oC
+ Cho khoảng 1 cốc sữa chua cái (có chứa vi khuẩn lactic) vào, khuấyđều, đong ra các cốc đựng và ủ trong nước ấm (40oC) với thời gian từ 6-8 giờ + Muốn bảo quản lâu cần đưa vào tủ lạnh
VK lactic đồng hình Axit lactic
VK lactic dị hình Axit lactic + Etanol + CO2 + Axit axetic
Trang 12- Giải thích các hiện tượng :
+ Trạng thái : đặc sền sệt là do khi axit lactic hình thành sẽ làm giảm độ
pH của dung dịch sữa casêin (prôtêin của sữa) đông tụ
+ Hương thơm : là do đã tạo ra các sản phẩm phụ như ester, axit hữu cơ… + Vị chua : là do đường sữa (lactôzơ) đường đơn (galactôzơ, glucôzơ)
axit lactic
- Phương trình tổng quát :
C6H12O6 2C3H6O3 + năng lượng
* Rượu nho:
Nguyên liệu: đường và nho
- Sự chuyển động của dịch lên men là do nấm men phân giải đường thànhrượu, giải phóng CO2 CO2 thoát ra làm xáo trộn dung dịch trong bình và xuấthiện bọt khí
- Phản ứng lên men xảy ra làm giảm dần hàm lượng đường đồng thời tăngdần hàm lượng rượu bình sẽ có mùi rượu
C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 + Q
- Vì khi ủ rượu là chúng ta ứng dụng hiện tượng lên men rượu của nấm men
mà quá trình lên men thì cần điều kiện yếm khí
- Nếu ta mở nắp ra xem thì ôxi không khí xâm nhập vào sẽ làm nấm menchuyển sang hô hấp hiếu khí tạo ra CO2 chứ không tạo ra rượu
- Các nhóm học sinh nhận xét bổ sung GV nhận xét và kết luận
VK lactic đồng hình
Trang 13Hình 3: Giáo viên nhận xét, đánh giá sản phẩm của nhóm
* GV giới thiệu bổ sung về các quá trình lên men: có nhiều các quá trình lênmen khác nhau, quá trình trong thí nghiệm trên gọi là sự đông tụ protein và sựlên men, ngoài ra còn có quá trình lên men xảy ra khi làm dưa muối, trứngmuối, làm nước mắm
* Giáo viên cho học sinh xem đoạn video khoảng 8 phút “ Nước mắm VịThanh sản phẩm OCOP Thanh Hóa” của TTV phát lại trên địa chỉhttps://youtu.be/y4cSNuA201Y
- Giáo viên đặt câu hỏi: Nước mắm có tác dụng với chúng ta như thế nào?Làm nước mắm như thế nào?
Học sinh trả lời các tác dụng của nước mắm với bữa cơm hàng ngày và nêucác bước làm nước mắm
- Giáo viên đặt câu hỏi: Nước mắm được làm theo phương pháp truyềnthống có màu cánh gián đẹp mắt, mùi thơm chứ không nồng nặc, nếm vào thấyđược vị mặn nơi đầu lưỡi và để lại vị ngọt thanh nơi cổ họng,… Vậy các em có
bí kíp gì để làm nước mắm thành công không? Tại sao là thực hiện những điềuđó?
Học sinh trả lời theo vốn kiến thức thực tiễn của mình
- Giáo viên đặt vấn đề, giao nhiệm vụ: Bằng cách nào có thể tìm ra các điềukiện tối ưu để làm nước mắm thành công? Học sinh sẽ làm việc theo nhóm để
