CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM: SẮC TỐ TỰ NHIÊN
C. HIỆU QUẢ DO SÁNG KIẾN ĐEM LẠI
Xây dựng quy trình giáo dục STEM “Sắc tố tự nhiên” ở trường THPT theo định hướng chương trình GDPT 2018 không chỉ nâng cao chất lượng, hiệu quả giáo dục ở trường THPT mà trên thực tế sản phẩm xôi, bánh trôi, chè ngũ sắc, son môi, bánh da lợn... tạo ra từ quy trình giáo dục STEM “Sắc tố tự nhiên” này của thầy trò chúng tôi nghiên cứu đã mang lại nhiều giá trị lợi ích kinh tế thiết thực. Sử dụng các thực phẩm có chất tạo màu từ sắc tố tự nhiên từ những cây rất quen thuộc gần gũi xung quanh chúng ta:
+ Dễ dàng tìm cây cho sắc tố, giá thành rất rẻ (cây nghệ, cà rốt, củ rau dền, lá nếp, dứa, nếp cẩm…).
+ Dễ dàng tạo màu bằng phương pháp thủ công, đơn giản (giã, nghiền, lọc...)
+ Hương vị món ăn ngon hơn, kích thích vị giác nhờ vị bổ sung từ rau củ quả.
+ Giúp món ăn, thức uống có được màu sắc tự nhiên phong phú, bắt mắt.
+ Đảm bảo an toàn sức khỏe con người, bổ sung nhiều Vitamin A, B, C…, các khoáng chất cần thiết cho con người.
Ngày nay, nhu cầu của người tiêu dùng đối với thực phẩm và đồ uống nguồn gốc tự nhiên và “ít chế biến” đang tạo cảm hứng cho các công ty trên khắp thế giới cải cách sản phẩm của họ để loại bỏ các thành phần nhân tạo. Việc trích chiết chất tạo màu tự nhiên mới từ thực vật hoặc vi sinh vật cũng cho thấy sự tiến bộ về mặt công nghệ. Vì vậy, việc chuyển từ màu nhân tạo sang màu tự nhiên là một trong những kết quả tất yếu của những nâng cấp về công nghệ và luật thực phẩm hiện hành, đồng thời được thúc đẩy bởi sự thay đổi sở thích của người tiêu dùng theo thời gian.
Dự án STEM “Sắc tố tự nhiên” này mà ngày càng nhân rộng để cho các hộ gia đình, các cơ sở nhà hàng để làm chất tạo màu cho thực phẩm thì không chỉ có lợi ích kinh tế mà còn lợi ích sức khỏe người tiêu dùng không thể tính hết.
Tuy nhiên sử dụng chất tạo màu là sắc tố tự nhiên cũng có hạn chế đó là sản xuất với số lượng hạn chế, chi phí cao, thời gian bảo quản ngắn nếu dùng chế biến thực phẩm trên quy mô lớn thì cần có quy hoạch vùng miền trồng nguyên liệu đảm bảo cung cấp đủ,lâu dài.
II. Hiệu quả xã hội
1. Về phương diện lý luận
Xây dựng quy trình giáo dục STEM chủ đề “Sắc tố tự nhiên” ở trường THPT theo định hướng chương trình GDPT 2018 cho thấy hiệu quả phù hợp với mục tiêu Chương trình giáo dục phổ thông 2018. Cụ thể là:
Thứ nhất, giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, tự học tự chủ, giao tiếp - hợp tác... cho người học.
Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinh được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học. Từ đó GV định hướng cho HS giải quyết các vấn đề một cách hiệu quả. Để giải quyết vấn đề đó, học sinh phải chủ động tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các môn học
có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra. Từ đó, HS lĩnh hội các kiến thức và những kết luận “ đúng, sai” của các em mà không phải chính xác hóa từ GV mà HS tự kiểm chứng qua hoạt động học tập và thực hành của mình. Mặt khác, HS tự kiểm chứng kết quả sản phẩm của nhóm mình đã đạt yêu cầu chưa từ đó điểu chỉnh quy trình cho phù hợp.
Thứ hai, giáo dục STEM đề cao một phong cách học tập mới cho người học.
Đó là phong cách học tập sáng tạo. Đặt người học vào vai trò của một nhà phát minh, sáng chế; người học sẽ phải hiểu thực chất của các kiến thức được trang bị;
phải biết cách mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tình huống có vấn đề mà người học đang phải giải quyết. HS chủ động trong hoạt động học tập của mình mà không phụ thuộc hoàn toàn vào ý tưởng của GV.
Thứ ba, giáo dục STEM là phương thức giáo dục không chỉ đơn môn mà là tích hợp theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) và thông qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy các môn học như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế.
Qua đó, học sinh vừa học được kiến thức khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn. Học sinh được tự khám phá, trải nghiệm và sáng tạo.
Thứ tư, giáo dục STEM đòi hỏi giáo viên đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy học và không ngừng sáng tạo để giúp học sinh vào tìm tòi, khám phá, định hướng hành động. Hình thức tổ chức dạy học cần lôi cuốn học sinh vào hoạt động kiến tạo, tăng cường hoạt động nhóm, tự chiếm lĩnh kiến thức mới và vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề.
Như vậy, giáo dục STEM đã thật sự góp phần thực hiện mục tiêu phát triển phẩm chất, năng lực người học mà chương trình giáo dục phổ thông hiện hành và chương trình GDPT 2018 đã và đang hướng tới. Nó giúp học sinh tiếp tục phát triển những phẩm chất, năng lực của người lao động, ý thức và nhân cách công dân; khả năng tự học và ý thức học tập suốt đời; khả năng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với năng lực và sở thích, điều kiện và hoàn cảnh của bản thân để tiếp tục học lên, học nghề hoặc tham gia vào cuộc sống lao động; khả năng thích ứng với những đổi thay trong bối cảnh toàn cầu hóa và cách mạng công nghiệp mới.
2. Về phương diện thực tiễn:
- Học sinh từ chỗ thờ ơ và có phần bỡ ngỡ với giáo dục STEM, khi Xây dựng quy trình giáo dục STEM “Sắc tố tự nhiên” ở trường THPT đã cuốn hút đông đảo các em tích cực nhiệt tình, chủ động, tự tin tham gia tự khám phá, trải nghiệm và sáng tạo. Các em được phát triển toàn diện về trí dục và đức dục, tư duy sản suất, kinh tế, giá trị sống, kỹ năng sống... phát triển các năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, giao tiếp - hợp tác, tự học tự chủ... Hình thành các phẩm chất, như:
trách nhiệm với môi trường, cộng đồng; chăm chỉ, tích cực tự học và sáng tạo;
trung thực trong tự nghiên cứu và chế biến sản phẩm... Nó giúp học sinh tự khám phá, trải nghiệm và sáng tạo cũng như kĩ năng lao động sản xuất trong thực tiễn cuộc sống để các em không chỉ vượt qua các kỳ kiểm tra, thi cử mà còn tự tin, có khả năng thích ứng của nguồn nhân lực trong thời kỳ mới.
- Khi GV giao cho HS thực nghiệm giáo dục STEM chủ đề “Sắc tố tự nhiên” không chỉ các em hào hứng đón nhận, triển khai mà đa số người dân cũng tích cực nhiệt tình ủng hộ. Quá trình thu gom, phân loại và tái chế rác thải sinh hoạt đạt hiệu quả rất rõ rệt góp phần nâng cao ý thức bảo vệ môi trường sống và sức khỏe người dân, giúp các em gần gũi hơn với thiên nhiên, gắn nội dung lý thuyết với thực tiễn.
- Với việc thực hiện giáo dục STEM chủ đề “Sắc tố tự nhiên” đã giúp tôi dễ dàng hơn trong việc định hướng cho các em tiếp nhận nội dung kiến thức theo mục tiêu đề ra. Qua hoạt động thực hành, HS tự rút ra được những bài học cho bản thân, tìm hiểu các kiến thức liên quan để giải quyết các yêu cầu của bài thực hành đồng thời giải quyết các vấn đề thực tiễn.
- Từ chỗ lúng túng, chưa chủ động, tự tin khi tổ chức hoạt động dạy học tích hợp ứng dụng, khi áp dụng giáo dục STEM chủ đề “Sắc tố tự nhiên” giáo viên nhà trường tích cực, chủ động, tự tin trong việc tổ chức, đổi mới các hoạt động dạy học. Tổ nhóm chuyên môn, giáo viên tổ chức sinh hoạt chuyên môn về đổi mới phương pháp dạy học và kiểm tra đánh giá, quản lí các hoạt động chuyên môn theo hướng dẫn của Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH ngày 08 tháng 10 năm 2014 của Bộ GD&ĐT. Thường xuyên sinh hoạt để trao đổi, thảo luận các nội dung tích hợp liên môn, đặc biệt xây dựng các chủ đề dạy học STEM mà Sở GD & ĐT Nam Định đã tập huấn, hướng dẫn. Đồng thời tổ, nhóm phân công giáo viên cùng giúp đỡ, tổ chức và dự giờ sau đó rút kinh nghiệm cho phù hợp. Số lượng các chủ đề dạy học định hướng giáo dục STEM của tổ nhóm chuyên môn nhà trường càng nhiều và chất lượng ngày càng được nâng cao. Trong năm học 2020 - 2021 tổ Hóa – Sinh của trường THPT Nguyễn Trường Thúy đã cùng xây dựng kế hoạch chủ đề STEM: Nước tẩy rửa sinh học từ rác thải hữu cơ, Lên men. Trong năm học 2021 - 2022 tổ Hóa – Sinh của trường THPT Nguyễn Trường Thúy tiếp tục triển khai thực hiện được 4 chủ đề STEM: Sắc tố tự nhiên, Nguyên tố dinh dưỡng khoáng – Sinh học 11; Ứng dụng lọc nước của than hoạt tính; Trồng cây trong dung dịch.
- Chúng tôi cũng đã tiến hành kiểm tra, đối chứng giữa các lớp chưa áp dụng sáng kiến với các lớp đã áp dụng sáng kiến qua đề bài kiểm tra 15 phút (như ở Mục 2.2. 4. GIẢI PHÁP 4: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM)
Kết quả thu được như sau:
+ Lớp đối chứng: 11A2, 11C1 không được triển khai giáo dục STEM chủ đề
“Sắc tố tự nhiên”
Lớp Sĩ số Điểm 9-10 Điểm 7-8 Điểm 5-6 Điểm dưới 5
SL % SL % SL % SL %
11A2 39 5 12,8 12 30,8 14 36 8 20,4
11C1 40 7 17,5 9 22,5 11 27,5 13 32,5
+ Lớp thực nghiệm: 11A1, 11A3 được dạy học STEM chủ đề “Sắc tố tự nhiên”
Lớp Sĩ số Điểm 9-10 Điểm 7-8 Điểm 5-6 Điểm dưới 5
SL % SL % SL % SL %
11A1 41 13 31,7 21 51,2 7 17,1 0 0
11A3 39 12 30,77 19 48,73 8 20,5 0 0
Đồng thời chúng tôi đã gửi giải pháp quy trình giáo dục STEM “Sắc tố tự nhiên” theo định hường CT GDPT 2018 cho giáo viên của một số trường THPT trong tỉnh thực nghiệm. Đó là Trường THPT Mỹ Lộc, THPT Trần Hưng Đạo, THPT Quất Lâm. Các đơn vị đều đánh giá cao giải pháp của sáng kiến đó là: Sáng kiến này đã góp phần đổi mới hình thức tổ chức dạy học, nâng cao chất lượng, hiệu quả giáo dục, đáp ứng mục tiêu giáo dục toàn diện cho học sinh đó là: Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM; hình thành và phát triển phẩm, chất năng lực cho học sinh; kết nối trường học với cộng đồng; hướng nghiệp, phân luồng cho học sinh. Đặc biệt, góp phần thực hiện thắng lợi mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông 2018./. (Xác nhận tại phụ lục)
- Đồng thời tiến hành khảo sát ý kiến HS khi dạy học xong chủ đề này. Kết quả khảo sát cụ thể như sau :
Ý kiến của HS về giờ học giáo dục STEM “Sắc tố
tự nhiên” Số HS Tỉ lệ %
1. Rất thích 75 47,2
2. Thích 63 39,6
3. Bình thường 21 13,2
4. Không thích 0 0
Dựa trên các kết quả thực nghiệm sư phạm và thông qua việc xử lý số liệu thực nghiệm sư phạm thu được, chúng tôi nhận thấy chất lượng học tập của HS ở lớp thực nghiệm (theo giáo dục STEM) cao hơn ở lớp đối chứng.
- Áp dụng giáo dục STEM chủ đề “Sắc tố tự nhiên” đã góp nâng cao chất lượng, hiệu quả của đổi mới hình thức tổ chức dạy học, nâng cao chất lượng, hiệu quả giáo dục toàn diện của nhà trường.
3. Hiệu quả nâng cao sức khỏe người tiêu dùng.
- Sử dụng các thực phẩm có chất tạo màu từ sắc tố tự nhiên từ những cây rất quen thộc gần gũi xung quanh chúng ta (cây nghệ, cà rốt, củ rau dền, lá nếp, dứa, nếp cẩm…) không chỉ tạo hương vị món ăn ngon hơn, kích thích vị giác, tạo màu sắc hấp dẫn mà đảm bảo an toàn sức khỏe con người, bổ sung nhiều Vitamin A, C, E…khoáng chất cho con người. Nếu chúng ta sử dụng chất tạo màu tổng hợp không đúng cách và tràn lan sẽ dẫn đến rất nhiều nguy hại cho sức khỏe con người như bệnh ung thư, các bệnh về đường tiêu hóa… Đây là giá trị vô cùng to lớn mà không thể cân đo đong đếm được.
- Đặc biệt sắc tố β carotene có ở các loại quả gấc, của cà rốt…có vai trò dinh dưỡng đặc biệt quan trọng. Phân tử β carotene (provitamin A) là tiền chất để tổng hợp vitamin A – một loại vitamin có khả năng tăng cường thị giác như giúp tạo thành rhodopsin – sắc tố nhạy cảm với ánh sáng ở võng mạc mắt, giúp võng mạc nhận được các hình ảnh trong điều kiện thiếu sáng, và có khả năng làm chậm sự tiến triển của bệnh thoái hoá điểm vàng, qua đó giảm nguy cơ mù loà. Mặc dù có vai trò quan trọng trong bảo vệ sức khoẻ, song bản thân cơ thể con người lại không tự tổng hợp được Beta caroten mà phải đưa vào nhờ thực phẩm. Nếu cơ thể thiếu β carotene có thể dẫn tới các bệnh mắt, da…
Những thành tích nổi bật trên là những minh chứng sinh động chứng tỏ hiệu quả mang lại của SKKN: “Sắc tố tự nhiên” ở trường THPT theo định hướng chương trình GDPT 2018.
III. KHẢ NĂNG ÁP DỤNG VÀ NHÂN RỘNG
- Phạm vi áp dụng: Sáng kiến của tôi đã cho HS khối 11 trường THPT Nguyễn Trường Thúy thực nghiệm và một số gia đình HS đã mang lại những kết quả tốt đẹp. Đồng thời SKKN có khả năng nhân rộng ra các đơn vị trực thuộc Sở và được áp dụng có hiệu quả tại các trường: THPT Trần Hưng Đạo, THPT Quất Lâm và THPT Mỹ Lộc (có minh chứng kèm theo).
Như sáng kiến này phù hợp áp dụng tại các trường THPT trong công tác dạy và học. Bên cạnh đó thì các hộ gia đình, cơ sở nhà hàng có thể áp dụng quy trình tạo màu cho thực phẩm từ sắc tố tự nhiên theo giải pháp này.