Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” THCS by Dáº Y KÃ M QUY NHÆ N STEM

CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC

vectorstock.com/28062415

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” trong dạy học THCS nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh WORD VERSION | 2021 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA SINH – MÔI TRƢỜNG

TỪ THỊ BẢO HÒA

THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC SINH HỌC - TRUNG HỌC CƠ SỞ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH

KHÓA LUẬN TỐT

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nghiên cứu trong khóa luận là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Sinh viên

TỪ THỊ BẢO HÒA

LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cô giáo T.S Trƣơng Thị Thanh Mai, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, chỉ bảo để em có thể hoàn thành khóa luận này. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến khoa Sinh – Môi Trƣờng, trƣờng Đại học Sƣ phạm – ĐHĐN đã tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài này. Em xin cảm ơn các thầy cô trƣờng THCS Huỳnh Thúc Kháng – TP Đà Nẵng đã giúp đỡ và tạo điều kiện cho em thực hiện thực nghiệm sƣ phạm trong khóa luận của mình trong thời gian tại trƣờng. Đặc biệt hơn, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đặc biệt là anh Tăng Tấn Đông đã ủng hộ, giúp đỡ, động viên và bên cạnh, tiếp thêm động lực để em hoàn thành khóa luận này. Mặc dù đã rất cố gắng trong khả năng và phạm vi cho phép của mình để hoàn thành đề tài nhƣng không thể tránh khỏi những thiếu sót. Em mong nhận đƣợc sự thông cảm và góp ý tận tình của quý thầy cô và bạn bè. Xin chân thành cảm ơn! Đà nẵng, tháng 01 năm 2020 Sinh viên thực hiện

TỪ THỊ BẢO HÒA

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................1 LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................3 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................................6 PHẦN 1. MỞ ĐẦU ....................................................................................................1 1.Lý do chọn đề tài ....................................................................................................................... 1 1.1.Xuất phát từ yêu cầu đổi mới của giáo dục trong xã hội hiện nay ........................... 1 1.2.Xuất phát từ ƣu điểm của chƣơng trình Stem trong dạy học phù hợp với yêu cầu định hƣớng giáo dục tƣơng lai .................................................................................................. 1 1.3.Xuất phát từ nội dung kiến thức môn sinh học phù hợp với việc áp dụng chƣơng trình STEM ..................................................................................................................................... 2 2.Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................................. 3 3.Giả thuyết khoa học .................................................................................................................. 3 4.Những đóng góp của đề tài ..................................................................................................... 3 PHẦN 2. NỘI DUNG .................................................................................................5 CHƢƠNG I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ LÍ LUẬN CƠ BẢN VỀ GIÁO DỤC STEM ................................................................................................................5 1.1.Tổng quan về tình hình nghiên cứu giáo dục STEM ................................................... 5 1.1.1.Tình hình nghiên cứu thế giới ......................................................................................... 5 1.1.2.Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ................................................................................. 6 1.2.Cơ sở lý luận cơ bản về giáo dục STEM ......................................................................... 7 1.2.1.Giáo dục STEM .................................................................................................................. 7 1.2.2.Các hình thức tổ chức giáo dục STEM [11] ............................................................... 9 1.2.3.Đánh giá trong dạy học theo chủ đề STEM .............................................................. 10 1.2.4.Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM[14] ................................................................... 12 1.2.5.Dạy học các môn khoa học theo phƣơng thức giáo dục STEM .......................... 13 1.2.6.Điều kiện triển khai giáo dục STEM[11] .................................................................. 17 1.3.Năng lực giải quyết vấn đề................................................................................................ 17 CHƢƠNG II : ĐỐI TƢỢNG, KHÁCH THỂ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .........................................................................................................22 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu ........................................................................................................ 22 2.2. Khách thể nghiên cứu ........................................................................................................ 22

2.3. Giả thuyết khoa học ........................................................................................................... 22 2.4. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................................ 22 2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu .................................................................................................. 22 2.5.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết .............................................................................. 22 2.5.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ý kiến chuyên gia ............................................................ 22 2.5.3. Phƣơng pháp khảo nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 23 2.5.4. Phƣơng pháp xử lí số liệu ............................................................................................. 23 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN ...........................................................24 3.1. Phân tích nội dung kiến thức Thực vật – Động vật –Vi sinh vật ........................... 24 3.1.1. Phân tích nội dung kiến thức Thực vật học ............................................................. 24 3.1.2. Phân tích nội dung kiến thức Vi sinh vật học.......................................................... 26 3.1.3. Phân tích nội dung kiến thức Động vật học ............................................................. 26 3.2. Thiết kế các chủ đề giáo dục STEM trong dạy học sinh học ................................. 28 3.2.1. Nguyên tắc thiết kế các chủ đề giáo dục STEM [8] ............................................... 28 3.2.2. Quy trình thiết kế các chủ đề STEM.......................................................................... 30 3.2.3. Ví dụ minh họa ................................................................................................................ 38 3.2.4. Một số lƣu ý trong tổ chức dạy học chủ đề STEM[8] ......................................... 47 3.3.Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học PTNL Sinh học ......................................................................................................................................... 47 CHƢƠNG IV : KHẢO NGHIỆM SƢ PHẠM .........................................................50 4.1. Mục đích khảo nghiệm sƣ phạm ........................................................................50 4.2. Nội dung khảo nghiệm.......................................................................................50 4.3. Kết quả khảo nghiệm .........................................................................................51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................54 1.Kết luận ...................................................................................................................................... 54 2.Kiến nghị ................................................................................................................................... 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................56

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT GV

: Giáo viên

: Học sinh

: Trung học

PPDH

: Phƣơng pháp dạy học

SGK

: Sách giáo khoa

CNTT

: Công nghệ thông tin

: Thực nghiệm

DHDA

: Dạy học dự án

PTNL

: Phát triển năng lực

: Năng lực

GQVĐ

: Giải quyết vấn đề

PHẦN 1. MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài 1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới của giáo dục trong xã hội hiện nay Trong thời kỳ thực hiện chiến lƣợc công nghiệp hóa – hiện đại hóa, Việt Nam đã và đang phát triển nhanh về nhiều mặt, kinh tế, xã hội, văn hóa. Mà một trong những nhân tố quyết định cho thắng lợi của chiến lƣợc nói trên chính là nguồn nhân lực chất lƣợng, đáp ứng đƣợc các phẩm chất, năng lực cần thiết. Vì thế, giáo dục đang đóng vai trò hết sức quang trọng. Nghị quyết số 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 Hội nghị trung ƣơng 8 khóa XI về đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục và đào tạo cũng đã nêu “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phƣơng pháp dạy và học theo hƣớng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của ngƣời học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để ngƣời học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học”[7]. Từ những yêu cầu trên, để làm nên những con ngƣời sáng tạo, tƣ duy, tự chủ, giải quyết vấn đề tốt, cần có sự đổi mới về giáo dục trong nhiều mặt. Giáo viên cần thiết kế, xây dựng, vận dụng các PPDH, giúp phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh. Trong đó, Trong đó giáo dục STEM đƣợc công nhận và áp dụng rộng rãi trên thế giới , là lựa chọn đúng đắn để đáp ứng nguồn nhân lực phát triển toàn diện trong thời đại công nghệ 4.0. 1.2. Xuất phát từ ưu điểm của chương trình Stem trong dạy học phù hợp với yêu cầu định hướng giáo dục tương lai STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học). Đây là một quan điểm dạy học theo hƣớng tiếp cận liên ngành nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học gắn liền với thực tiễn. Bắt nguồn từ nƣớc Mỹ từ cách đây gần hai thập kỷ và đƣợc coi nhƣ một cuộc cải cách giáo dục mang tính đột phá với mục tiêu xác lập vững chắc vị thế của quốc gia đứng đầu thế giới về kinh tế, khoa học, công nghệ và đào tạo ra nguồn lao động chất lƣợng thuộc các lĩnh vực STEM. Cho đến nay, việc làm thuộc lĩnh vực STEM đƣợc dự 1

báo mở rộng và phát triển nhanh. Không những thế, dự đoán này cũng tƣơng tự ở các nƣớc phát triển khác nhƣ Úc, Anh, Pháp … Tại Việt Nam, định hƣớng phát triển đất nƣớc sớm trở thành nƣớc công nghiệp theo hƣớng hiện đại, chú trọng tới phát triển kinh tế tri thức đang là vấn đề đƣợc quan tâm hàng đầu. Trong quá trình hội nhập sâu và rộng, cơ hội tiếp cận với các xu thế mới, các mô hình giáo dục mới và học hỏi kinh nghiệm của các nƣớc có nền giáo dục tiên tiến là cần thiết, nhằm thay đổi căn bản giáo dục tại Việt Nam. Trong vài năm trở lại đây, STEM xuất hiện ở Việt Nam và trở thành một hoạt động giáo dục chính thức nhƣng chƣa đƣợc phổ cập rộng rãi mà chỉ mới ở một số tỉnh, thành phố . Do đó STEM và giáo dục STEM vẫn đang đƣợc nghiên cứu một cách sâu sắc, nghiêm túc với phạm vi ngày càng rộng rãi và ứng dụng sâu rộng vào thực tế. Với tình hình nƣớc ta hiện nay, trƣớc yêu cầu đẩy mạnh công nghiệp hóa, hiện đại hóa và hội nhập kinh tế quốc tế đòi hỏi nền giáo dục nƣớc ta phải đào tạo ra những con ngƣời có đủ tri thức, trí tuệ, năng lực và phẩm chất tốt. Với chủ trƣơng khắc phục lối truyền thụ một chiều, rèn luyện thành nếp tƣ duy sáng tạo cho ngƣời học, từng bƣớc áp dụng các phƣơng pháp tiên tiến và phƣơng tiện hiện đại vào quá trình dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh, phù hợp với đặc điểm từng môn học, lớp học. Hơn nữa, việc theo học các môn học STEM và theo phƣơng pháp giáo dục STEM sẽ có ảnh hƣởng tích cực tới khả năng lựa chọn nghề nghiệp tƣơng lai của các em sau này. Với việc tiếp thu kiến thức một cách tích hợp và sáng tạo, HS sẽ yêu thích và thể hiện niềm đam mê đối với môn học, từ đó sẽ khuyến khích các em có định hƣớng tốt hơn khi chọn chuyên ngành cho các bậc học cao hơn và sự chắc chắn cho cả sự nghiệp sau này của các em. Tất cả những yêu cầu này sẽ đƣợc STEM và giáo dục STEM giải quyết một cách hiệu quả.

1.3. Xuất phát từ nội dung kiến thức môn sinh học phù hợp với việc áp dụng chương trình STEM Sinh học là một môn khoa học thực nghiệm liên quan chặt chẽ với thực tế đời sống. Vì vậy, việc cho học sinh quan sát, thực hành, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn là cần thiết bởi lẽ các kiến thức, sự vật, hiện tƣợng gần gũi, quen thuộc đối với học sinh, giúp học sinh hiểu rõ và khắc sâu kiến thức .

Là một môn khoa học tự nhiên với nhiều mảng kiến thức về sinh vật, môi trƣờng, là nền tảng cho các môn khoa học nghiên cứu, các kiến thức môn sinh học hoàn toàn phù hợp để áp dụng chƣơng trình STEM. Việc áp dụng chƣơng trình giáo dục STEM hiện nay khá phổ biến và đƣợc khuyến khích triển khai trong nhiều nền giáo dục trên thế giới vì không chỉ giúp học sinh tìm tòi, khám phá, phát huy khả năng tƣ duy sáng tạo, các kĩ năng giải quyết vấn đề, làm việc nhóm,.. một cách đồng đều và toàn diện mà còn tạo ra hứng thú học tập, niềm yêu thích đối với nghiên cứu cũng niềm nhƣ yêu thích bộ môn sinh học. “Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học kiến thức “Thực vật - Động vật – Vi sinh vật” trong dạy học Trung học cơ sở nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh ” là một chủ đề bao gồm những kiến thứcs liên hệ nhiều đến các môn khoa học ở trung học nhƣ: Hình tròn, hình trụ đứng (Toán học); Hô hấp ở thực vật, đặc điểm các loại rễ, thân, lá; giun, các hệ vi sinh vật trong đất; đặc điểm cấu tạo và sinh sản của giun trùn quế; … (Sinh học). Vận dụng những kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học, thiết kế các sản phẩm theo yêu cầu của chủ đề nhằm giúp HS vận dụng kiến thức vào thực tế, đồng thời trải nghiệm, sáng tạo những vấn đề lí thuyết để tạo ra các sản phẩm. Với những lý do trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học kiến thức “Thực vật - Động vật – Vi sinh vật” trong dạy học Trung học cơ sở nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh”. 2. Mục tiêu nghiên cứu -

Đề xuất đƣợc quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM.

Vận dụng quy trình để thiết kế đƣợc các chủ đề của giáo dục STEM trong dạy học sinh học kiến thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật ở trƣờng THCS.

3. Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế đƣợc các hoạt động STEM trong dạy học sinh học kiến thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật một cách hợp lí và hiệu quả sẽ phát triển đƣợc NL GQVĐ cho HS trong học tập, đồng thời nâng cao hiệu quả công tác giảng dạy góp phần nâng cao chất lƣợng giáo dục. 4. Những đóng góp của đề tài -

Lựa chọn và nghiên cứu đƣợc cơ sở lý luận về thiết kế các HĐ STEM trong dạy học ở trƣờng . 3

Đề xuất đƣợc mô hình HĐ STEM và quy trình thiết kế các HĐ STEM.

Vận dụng quy trình thiết kế các hoạt động STEM trong dạy học kiến thức Thực vật – Động vật - Vi sinh vật chƣơng trình .

PHẦN 2. NỘI DUNG CHƢƠNG I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ LÍ LUẬN CƠ BẢN VỀ GIÁO DỤC STEM 1.1.

Tổng quan về tình hình nghiên cứu giáo dục STEM

1.1.1. Tình hình nghiên cứu thế giới  Hoàn cảnh ra đời : STEM ra đời trong hoàn cảnh giáo dục Mỹ ngày càng đi xuống. Hơn nửa thế kỉ trƣớc, Mỹ đƣợc xem là quốc gia hàng đầu về giáo dục . Tuy nhiên qua nhiều năm, chất lƣợng giáo dục Mỹ ngày càng đi xuống khi mà học sinh Mỹ bộc lộ rõ sự yếu kém về kiến thức cũng nhƣ khả năng vận dụng so với học sinh của nhiều nƣớc trên thế giới. Với áp lực xã hội về nhu cầu nhân lực trình độ cao, làm việc đƣợc ngay, thích ứng đƣợc trong môi trƣờng đa ngành ngày càng lớn. Tình hình này đặt nƣớc Mỹ trƣớc hai lựa chọn : một là cải cách giáo dục sao cho nguồn nhân lực mới có khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức toán học, khoa học cơ bản, kỹ thuật và công nghệ. Đòi hỏi này buộc phải thay đổi chƣơng trình học theo hƣớng tích hợp liên môn hƣớng đến vận dụng kiến thức hơn là phân tích lý thuyết và công thức. Hai là : thay đổi chính sách nhập cƣ để tuyển dụng nhân tài trên toàn thế giới. Với tham vọng duy trì vị thế số 1 của mình, Mỹ đã tiến hành cải cách giáo dục. Đây mới là con đƣờng phát triển lâu dài cho tƣơng lai Mỹ. Ngƣời ta bắt đầu bàn tán nhiều hơn về STEM, Sự thật thì STEM không hoàn toàn mới, tiền thân của nó là METS. Sau khi đổi tên thành STEM tại hội nghị liên ngành về giáo dục khoa học đƣợc tổ chức bởi Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (NSF) thì nó trở nên phổ biến hơn. Trong bài diễn văn về đổi mới giáo dục của ông Obama vào năm 2009 tại nhà trắng, ông nói : “Hãy tái khẳng định và làm mạnh mẽ hơn vai trò của nƣớc Mỹ đối với phát minh khoa học và công nghệ trên thế giới. Hãy xem giáo dục STEM là ƣu tiên hàng đầu của nƣớc Mỹ trong thập niên tới.”  STEM – sức mạnh lan tỏa toàn cầu : Mỹ “chịu chi” hơn 1 tỷ đô la để xây dựng chƣơng trình giáo dục STEM của mình. Dự kiến đến năm 2020, ngân sách Mỹ phải chi trả cho chƣơng trình giáo dục này lên tới 4,32 tỷ đô la, đây thực sự là khoản đầu tƣ khổng lồ nhất từ trƣớc đến nay của Mỹ dành cho một chƣơng trình giáo dục [16]. Sự đầu tƣ lớn đến ngỡ ngàng của Mỹ đã gây nên cơn chấn động cho ngành giáo dục toàn thế giới. Nhƣng lý do để 5

STEM trở nên phổ biến trên toàn thế giới không chỉ bởi số tiền khổng lồ mà Mỹ chịu chi trả mà còn nằm ở chất lƣợng của mô hình này. STEM mang đến khả năng xóa bỏ giới hạn giữa lý thuyết hàn lâm và vận dụng thực tiễn – điều mà cả thế giới chúng ta đều cần tới. Điển hình của sự lan tỏa STEM đó chính là diễn đàn giáo dục STEM lần thứ 6 tại Florida có tới 2500 vị đại biển đến từ 120 quốc gia khác nhau. Trong đó châu Mỹ có Mỹ đứng đầu khởi xƣớng và có các nƣớc đại diện tiêu biểu nhƣ Canada, Brazil,… châu Âu tiêu biểu có Anh, Pháp, Đức,…, châu Á có Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Qatar,… và chắc chắn không thể thiếu châu Phi. Với sự tiếp cận đến toàn thế giới, STEM đã chứng tỏ sức mạnh lan tỏa toàn cầu của mình là không giới hạn. Phải chăng STEM đang trở thành cuộc cách mạng thay đổi nền giáo dục thế giới. 1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Mô hình giáo dục tích hợp STEM đƣợc đƣa vào Việt Nam từ năm 2010 thông qua liên doanh DTT – EDUSPEC phối hợp với Trƣờng Icarnegie – Hoa Kỳ trên nền tảng là 2 môn học công nghệ thông tin và Robotics cho khối từ lớp 1 đến lớp 12. Mô hình đã đƣợc mở rộng triển khai thí điểm tại các trƣờng thuộc 3 thành phố Hà nội, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh. Các nội dung chƣơng trình STEM đƣợc triển khai theo chuẩn quốc tế và phù hợp với mục tiêu của Bộ Giáo Dục và Đào tạo. Hiện nay, một số tổ chức giáo dục cũng triển khai các hoạt động giáo dục STEM nhƣ công ty Endeavor Learning Institute và Học viện sáng tạo S3. Tuy nhiên, các hoạt động STEM chƣa phải là hoạt động chính thức trong các trƣờng mà chỉ là các hoạt động độc lập của các công ty giáo dục nhƣ một mảng kinh doanh và hoạt động truyền thông cộng đồng. Thực hiện chủ trƣơng đổi mới đồng bộ hình thức dạy học, để tăng cƣờng việc gắng liền dạy học trong nhà trƣờng với thực tiễn cuộc sống và góp phần hình thành năng lực giải quyết vấn đề cho HS trung học. Kể từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo hằng năm đã tổ chức cuộc thi “ Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho HS trung học” và cuộc thi “Dạy học theo chủ đề tích hợp dành cho GV trung học”. Cuộc thi là cơ hội khuyến khích HS vận dụng kiến thức của các môn học khác nhau để giải quyết các tình huống thực tiễn; tăng cƣờng khả năng vận dụng tổng hợp, khả năng tự học, tự nghiên cứu của HS; thúc đẩy việc gắn kết kiến thức lí thuyết với thực hành trong nhà trƣờng với thực tiễn đời sống. Đặc biệt, cuộc thi “ Sáng tạo Khoa học Kĩ thuật” do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức dành cho HS đã trở 6

thành điểm sáng tích cực trong giáo dục định hƣớng năng lực. Cuộc thi thu hút sự quan tâm rất lớn, tích cực vả về nhận thức lẫn hành động từ các cấp lãnh đạo quản lí, các GV, HS và cả phụ huynh. Về cơ bản, các cuộc thi trên chính là một hình thức của giáo dục STEM. Theo quan điểm xây dựng chƣơng trình giáo dục năm 2018 [2], Bộ Giáo dục và Đào tạo đã nhấn mạnh việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề, các phƣơng pháp thực hành, DHDA, thúc đẩy và ƣu tiên triển khai giáo dục STEM vào hệ thống giáo dục. Ở Việt Nam trong những năm gần đây đã có nhiều nghiên cứu của các nhóm tác giả về giáo dục STEM đã đề xuất đƣợc các quy trình thiết kế các chủ đề STEM nhƣ : - Theo Nguyễn Thanh Nga và cộng sự [6], các tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM là: kiến thức thuộc lĩnh vực STEM, giải quyết vấn đề thực tiễn, định hƣớng thực hành, làm việc nhóm. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM gồm 5 bƣớc : Vấn đề thực tiễn → Ý tƣởng chủ đề STEM → Xác định kiến thức STEM cần giải quyết → Xác định mục tiêu chủ đề STEM → Xây dựng bộ câu hỏi định hƣớng của chủ đề STEM. - Theo Lê Xuân Quang [9], quy trình xây dựng chủ đề STEM gồm 5 bƣớc : Lựa chọn nội dung cụ thể trong môn học → Kết nối với những sản phẩm ứng dụng trong thực tế → Phân tích ứng dụng → Chỉ ra các kiến thức liên quan trong các môn thuộc lĩnh vực STEM → Hình thành chủ đề. - Theo Nguyễn Thị Phƣơng [8], quy trình xây dựng chủ đề STEM gồm 6 bƣớc : Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM → Xác định mục tiêu của chủ đề STEM → Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề trong chủ đề giáo dục STEM → Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM → Thiết kế hoạt động học tập → Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra đánh giá HS trong chủ đề. 1.2.

Cơ sở lý luận cơ bản về giáo dục STEM

1.2.1. Giáo dục STEM a. Khái niệm giáo dục STEM STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), (Kỹ thuật) và Math (Toán học). Có nhiều khái niệm về giáo dục STEM. Theo Hiệp hội các GV dạy khoa học quốc gia Mỹ (Nation Science Teachers Association – NSTA), “Giáo dục STEM là một 7

cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc đƣợc lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các HS 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 trƣờng học, cộng đồng, nơi làm vệc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và cùng với đó có thể cạnh trang trong nền kinh tế mới”. Giáo dục STEM về bản chất đƣợc hiểu là trang bị cho ngƣời học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức và kĩ năng này (gọi là kĩ năng STEM) phải đƣợc tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp HS không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra đƣợc những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. b. Mục tiêu của giáo dục STEM *M. Con số, phép tính, hình dạng, quy luật toán,...

*S.Các quy luật tự nhiên, nghiên cứu về tự nhiên

*E.Kĩ thuật: thiết kế, chế tạo, đẽo,gọt, gắn kết,...

*T. Quy trình sản xuất, chế tạo,..

Hình 1.2. Sơ đồ thể hiện mục tiêu giáo dục STEM[4] Giáo dục STEM đã xuất hiện ở nhiều quốc gia trên thế giới. Tuy nhiên, với những bối cảnh khác nhau thì những mục tiêu cho giáo dục STEM ở các quốc gia đó cũng khác nhau. Ở tầm quốc gia, tại Anh, mục tiêu giáo dục STEM là tạo ra nguồn nhân lực nghiên cứu khoa học chất lƣợng cao. Còn tại Mỹ, ba mục tiêu cơ bản cho giáo dục STEM là: trang bị cho tất cả các công dân những kĩ năng về STEM, mở rộng lực lƣợng lao động trong lĩnh vực STEM bao gồm cả phụ nữ và dân tộc thiểu số nhằm khai thác tối đa tiềm năng con ngƣời của đất nƣớc, tăng cƣờng số lƣợng HS sẽ theo đuổi và nghiên cứu chuyên sâu về các lĩnh vực STEM. Tại Úc, mục tiêu của giáo dục STEM là xây dựng kiến thức nền tảng của quốc gia nhằm đáp ứng các thách thức đang nổi lên của việc phát triển một nền kinh tế cho thế kỉ 21. Tuy các phát biểu về mục tiêu giáo dục STEM ở tầm quốc gia có khác nhau nhƣng điểm chung cho các mục tiêu đó chính là sự tác động đến ngƣời học. Có thể dễ nhận thấy giáo dục STEM nhƣ là một giải pháp trong cải cách giáo dục của các quốc gia nhằm hƣớng tới phát triển con 8

ngƣời nhằm đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế, phát triển của quốc gia trong thời đại toàn cầu hóa đầy cạnh tranh. Trong luận văn này trình bày mục tiêu giáo dục STEM theo nghĩa chung nhất. Dƣới góc độ giáo dục và vận dụng trong bối cảnh Việt Nam, giáo dục STEM một mặt thực hiện đầy đủ mục tiêu giáo dục đã nêu trong chƣơng trình giáo dục , mặt khác giáo dục STEM nhằm: - Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho HS: Đó là những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí và truy cập Công nghệ. HS biết về quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm. - Phát triển các năng lực cốt lõi cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS những cơ hội cũng nhƣ thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ đƣợc phát triển tƣ duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công… - Định hƣớng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng nhƣ cho nghề nghiệp trong tƣơng lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lƣợng lao động có năng lực, phẩm chất tốt đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nƣớc. 1.2.2. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM [11] a. Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trƣờng. Theo cách này, các bài học, hoạt động giáo dục đƣợc triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn. Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chƣơng trình của các môn học thành phần. Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập. b. Hoạt động trải nghiệm STEM Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh đƣợc khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết đƣợc ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối cới đời sống con

ngƣời, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM. Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia, hợp tác của các bên liên quan nhƣ trƣờng trung học , cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các trƣờng đại học, doanh nghiệp. Trải nghiệm STEM còn có thể đƣợc thực hiện thông qua sự hợp tác giữa trƣờng với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Theo cách này, sẽ kết hợp đƣợc thực tiễn với ƣu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học và giáo dục nghề nghiệp. Các trƣờng có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh đƣợc học tập nâng cao trình độ, triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của học sinh, diễn ra định kỳ, trong cả năm học. Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học. Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ STEM còn là cơ hội để học sinh thấy đƣợc sự phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực STEM. c. Hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật Giáo dục STEM có thể đƣợc triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật với nhiều chủ đề khác nhau thuộc các lĩnh vực robot, năng lƣợng tái tạo, môi trƣờng, biến đổi khí hậu, nông nghiệp công nghệ cao… Hoạt động này không mang tính đại trà mà dành cho những học sinh có năng lực, sở tích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn. Tổ chức tốt hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học đƣợc tổ chức thƣờng niên. 1.2.3. Đánh giá trong dạy học theo chủ đề 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 đƣợc những thông tin để đƣa ra những điều chỉnh phù hợp về phƣơng pháp, về hình thức tổ chức dạy học nhằm 10

nâng cao chất lƣợng dạy và học. Đánh giá kết quả học tập khách quan, chính xác còn đem lại những tác động tích cực đến ngƣời học, giúp ngƣời học điểu 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 ngƣời học. Trong dạy học định hƣớng giáo dục STEM, đánh giá có vai trò quan trọng và là vấn đề cốt lõi đảm bảo sự thành công cho một chƣơng trình giáo dục STEM. a. Nguyên tắc đánh giá Đặc điểm của giáo dục STEM là định hƣớng sản phẩm, phƣơng pháp giảng dạy là dạy học dựa trên dự án, học tập theo nhóm. Vì vậy việc đánh giá thƣờng xuyên. Đa dạng các hình thức và công cụ đánh giá là cần thiết. Giáo viên nên kết hợp đánh giá dựa trên các hoạt động trên lớp; đánh giá qua việc trình bày, báo cáo sản phẩm của ngƣời học xuyên suốt quá trình thực hiện dự án; kết hợp đánh giá của giáo viên với tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của học sinh. -

Đánh giá phải hƣớng tới sự phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh thông qua mức độ đạt chuẩn kiến thức, kỹ năng, thái độ và các biểu hiện năng lực, phẩm chất của ngƣời học.

Đánh giá không quá đặt nặng thành tích mà cần chú ý đến tính phát triển, gắn liền với thực tiễn. Tức là, thay vì đánh giá dựa vào việc tái hiện lại các kiến thức học từ sách vở thì cần phải đánh giá năng lực vận dụng và sáng tạo của ngƣời học đối với thực tiến cuộc sống.

Đánh giá đƣa ra phải phù hợp với năng lực vốn có của học sinh , chú trọng động viên khuyến khích sự hứng thú, tích cực và vƣợt khó trong học tập, rèn luyện của học sinh, giúp học sinh phát huy năng khiếu cá nhân.

Đánh giá phải đảm bảo kịp thời, khách quan, không tạo áp lực cho sinh. b. Các yêu cầu đánh giá kết quả học tập Đánh giá kết quả học sinh, nhƣ đã nói trên, là phải dựa trên tình hình cụ thể của

đối tƣợng học sinh và điều kiện chủ đề mà đƣa ra phƣơng pháp đánh giá phù hợp. Việc đánh giá dựa trên những yêu cầu sau: -

Đánh giá quá trình học tập của học sinh dựa trên biểu hiện của học sinh trong suốt quá trình học tập và thực hiện nhiệm vụ. Giáo viên thu nhập đƣợc những thông tin phản hồi về việc nhận thức của ngƣời học, kết quả học tập qua từng giai đoạn và kết quả thực hiện từng nhiệm vụ học tập. Từ đó, đƣa ra những tác động sƣ phạm cần thiết nhằm điều khiển hoạt động của ngƣời học đề đạt kết quả tốt nhất. 11

Nội dung đánh giá chú trọng về đánh giá năng lực và phẩm chất. Đây là mục tiêu chính theo định hƣớng đổi mới giáo dục hiện nay. Theo đó, đánh giá năng lực là đánh giá khả năng thực hiện thành công hoạt động trong bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác của ngƣời học nhằm xem xét ngƣời học ở cách ứng xử, tính tích cực, hứng thú học tập, xem xét thái độ, hành vi ứng xử trong đạo đức, lối sống ý thức pháp luật…

Đánh giá kết quả học tập cá nhân nhằm giúp giáo viên đói chiếu với mục tiêu dạy học mà giáo viên đã xây dựng cũng nhƣ phƣơng pháp dạy học đƣợc sử dụng. Kết quả này luôn có những tác động tới nhận thức, tƣ duy, tình cảm của ngƣời học. Đánh giá kết quả học tập nhóm nhƣ đánh giá kỹ năng giao tiếp, kỹ năng hợp

tác, kỹ năng làm việc nhóm… của ngƣời học thông qua các hoạt động nhóm trong giáo dục STEM. 1.2.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM[14] Việc đƣa giáo dục STEM vào trƣờng trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hƣớng đổi mới giáo dục và trung học cơ sở. Cụ thể là: - Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trƣờng, bên cạnh các môn học đang đƣợc quan tâm nhƣ Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ đƣợc quan tâm, đầu tƣ trên tất cả các phƣơng diện về đội ngũ giáo viên, chƣơng trình, cơ sở vật chất. - Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáo dục STEM hƣớng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh đƣợc hoạt động, trải nghiệm và thấy đƣợc 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; đƣợc 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 trƣờng học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục thƣờng kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học tại địa phƣơng nhằm khai thác nguồn lực về con ngƣời, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM cũng hƣớng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phƣơng.

- Hƣớng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trƣờng , học sinh sẽ đƣợc trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá đƣợc sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trƣờng 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 tƣ. 1.2.5. Dạy học các môn khoa học theo phƣơng thức giáo dục STEM Mỗi bài học STEM trong chƣơng trình đề cập đến một vấn đề tƣơng đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học và sử dụng kiến thức thuộc các môn học trong chƣơng trình để sử dụng vào giải quyết vấn đề đó. Tiến trình mỗi bài học STEM đƣợc thực hiện phỏng theo quy trình kĩ thuật trong đó việc “nghiên cứu kiến thức nền” trong tiến trình dạy học mỗi bài học STEM chính là việc học để chiếm lĩnh nội dung kiến thức trong chƣơng trình giáo dục tƣơng ứng với vấn đề cần giải quyết trong bài học, trong đó học sinh là ngƣời chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ, tiến hành các thí nghiệm theo chƣơng trình học (nếu có) dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên, vận dụng kiến thức đã học để đề xuất, lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề , thực thành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu; chia sẽ, thảo luận, điều chỉnh thiết kế. Thông qua quá trình học tập đó, học sinh đƣợc rèn luyện nhiều kĩ năng để phát triển phẩm chất, năng lực.

Xác định vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn

Nghiên cứu lý thuyết nền (học kiến thức mới)

Toán

Lý

Hóa

Sinh

Tin

Đề xuất các giải pháp/bản thiết kế

Chọn giải pháp/ bản thiết kế tốt nhất

Chế tạo mô hình hoặc mẫu thử nghiệm

Thử nghiệm và đánh giá

Chia sẻ và thảo luận

Điều chỉnh thiết kế

Hình 1.2.4. Sơ đồ tiến trình bài học STEM [14] Tiến trình bài học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật nêu trên nhƣng các bƣớc trong quy trình không đƣợc thực hiện một cách tuyến tính (hết bƣớc này sang bƣớc kia) mà có những bƣớc đƣợc thực hiện song hành, tƣơng hỗ nhau. Cụ thể là việc “ nghiên cứu kiến thức nền” đƣợc thực hiện đồng thời với “đề xuất giải pháp” , “chế tạo mô hình” đƣợc thực hiện đồng thời với “thử nghiệm và đánh giá” trong đó bƣớc này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bƣớc kia. Vì vậy, mỗi bài học STEM đƣợc tổ chức theo 5 hoạt động nhƣ sau: Hoạt động 1: Xác định vấn đề Trong hoạt động này, giáo viên cho học sinh xác định nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó học sinh phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các 14

tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là tính mới của sản phẩm, kể cả sản phẩm đó có quen thuộc với học sinh, đồng thời tiêu chí đó buộc học sinh phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích đƣợc thiết kế cho sản phẩm cần làm. - Mục đích: Xác định tiêu chí sản phẩm; phát hiện vấn đề/nhu cầu. - Nội dung: Tìm hiểu về hiện tƣợng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá về hiện tƣợng, sản phẩm, công nghệ... - Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Các mức độ hoàn thành nội dung ( Bài ghi chép thông tin về hiện tƣợng, sản phẩm, công nghệ, đánh giá, đặt câu hỏi về hiện tƣợng, sản phẩm, công nghệ). - Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ ( nội dung, phƣơng tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm hoàn thành); học sinh thực hiện nhiệm vụ ( qua thực tế, tài liệu, video, cá nhân hoặc nhóm); Báo cáo, thảo luận ( thời gian, địa điểm, cách thức); phát hiện phát biểu vấn đề ( giáo viên hỗ trợ). Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp Trong hoạt động này, học sinh thực hiện hoạt động tích cực, tự lực dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên. Trong bài học STEM không có các tiết học thông thƣờng mà ở đó giáo viên “giảng dạy” kiến thức mới cho học sinh. Thay vào đó, học sinh tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, học sinh hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời học sinh đã học đƣợc kiến thức mới theo chƣơng trình môn học tƣơng ứng. - Mục đích: Hoàn thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp - Nội dung: Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa, tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận, hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp/ thiết kế. - Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Các mức độ hoàn thành nội dung ( Xác định và ghi đƣợc thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới, giải pháp/thiết kế). - Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (nêu rõ yêu cầu đọc / nghe./nhìn/làm để xác định và ghi đƣợc thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới) ; Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, làm thí nghiệm (cá nhân, nhóm); Báo 15

cáo, thảo luận; GV điều hành, “chốt” kiến thức mới + hỗ trợ học sinh đề xuất giải pháp/ thiết kế mẫu thử nghiệm. Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Trong hoạt động này, học sinh đƣợc tổ chức để 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); đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề. Dƣới sự trao đổi, góp ý của các bạn và giáo viên, học sinh tiếp tục hoàn thiện (có thể thay đổi để đảm bảo khả thi) bản thiết kế trƣớc khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm. - Mục đích: Lựa chọn giải pháp, bản thiết kế. - Nội dung: Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp/ thiết kế để lựa chọn và hoàn thiện. - Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Giải pháp/bản thiết kế đƣợc lựa chọn/hoàn thiện. - Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ ( Nêu rõ yêu cầu HS trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế); Học sinh báo cáo, thảo luận; GV điều hành, nhận xét, đánh giá + Hỗ trợ HS lựa chọn giải pháp, thiết kế mẫu thử nghiệm. Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá Trong hoạt động này, học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện sau bƣớc 3; Trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình này, học sinh có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để đảm bảo mẫu chế tạo là khả thi. - Mục đích: Chế tạo và thử nghiệm mẫu thiết kế. - Nội dung: Lựa chọn dụng cụ Thiết bị thí nghiệm; Chế tạo mẫu theo thiết kế; thử nghiêm và điều chỉnh. - Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Dụng cụ, thiết bị, mô hình, đồ vật ,... đã chế tạo và thử nghiệm, đánh giá. - Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm cụ ( lựa chọn dụng cụ, thiết bị thí nghiệm để chế tạo lắp ráp,...); Học sinh thực hành chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm; GV hỗ trợ học sinh quá trình thực hiện. Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh. 16

Trong hoạt động này, học sinh đƣợc tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện. - Mục đích: Trình bày, chia sẽ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu - Nội dung: Trình bày và thảo luận - Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Dụng cụ, thiết bị, mô hình, đồ vật... đã chế tạo đƣợc + Bài trình bày báo cáo. - Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ ( mô tả rõ yêu cầu và sản phẩm trình bày ); Học sinh báo cáo, thảo luận ( bài báo cáo, trình chiếu, video, dụng cụ, thiết bị, mô hình, đồ vật đã chế tạo...) theo các hình thức phù hợp ( trƣng bày, triển lãm, sân khấu hóa); GV đánh giá, kết luận, cho điểm và định hƣớng tiếp tục hoàn thiện. 1.2.6. Điều kiện triển khai giáo dục STEM[11] Nhà trƣờng cần đảm bảo có sự quan tâm đầy đủ và toàn diện tới 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 sẽ không đạt đƣợc hiệu quả. Cần có sự hiểu biết đầy đủ, toàn diện và thống nhất về nhận thức về giáo dục STEM. Kết nối hoạt động giáo dục STEM với các hoạt động dạy học, giáo dục đang triển khai tại các cơ sở giáo dục đảm bảo tính đồng bộ, hiệu quả khi triển khai. Cần quan tâm bồi dƣỡng đội ngũ giáo viên các môn khoa học, công nghệ, toán học, tin học. Tăng cƣờng đầu tƣ cơ sở vật chất phục vụ họa động giáo dục STEM. Trong đó, quan tâm triển khai hệ thống các không gian trải nghiệm khoa học công nghệ giúp học sinh trải nghiệm và hiện thực hóa các ý tƣởng sáng tạo. Kết nối với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, các trung tâm nghiên cứu, các cơ sở sản xuất để khai thác nguồn lực về con ngƣời, cơ sở vật chất hỗ trợ các hoạt động giáo dục STEM. 1.3. Năng lực giải quyết vấn đề a. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề  Năng lực (NL) Năng lực đƣợc định nghĩa theo nhiều cách khác nhau. Năng lực là các khả năng và kỹ năng nhận thức vốn có ở cá nhân hay có thể học đƣợc…để giải quyết các vấn đề đặt ra trong cuộc sống. Năng lực cũng hàm chứa trong nó tính sẵn sàng để hành động, 17

động cơ, ý chí và trách nhiệm xã hội để sử dụng một cách thành công và có trách nhiệm các giải pháp… trong những tình huống thay đổi (Weinert, 2001) [5]. Theo giáo dục chƣơng trình phổ thông của Québec (Canada), năng lực là khả năng vận dụng kiến thức, kinh nghiệm, kỹ năng, thái độ và hứng thú để hành động theo một cách phù hợp và có hiệu quả trong các tình huống đa dạng của cuộc sống [5]. Theo Chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể mới do Bộ Giáo dục – Đào tạo ban hành định nghĩa năng lực là thuộc tính cá nhân đƣợc hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con ngƣời huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể [2]. Các NL theo chƣơng trình giáo dục tổng thể gồm có 10 NL cốt lõi chia thành 2 nhóm là nhóm NL chung và nhóm NL chuyên môn. Những NL chung đƣợc tất cả các môn học và hoạt động giáo dục góp phần hình thành, phát triển gồm có NL tự chủ và tự học, NL giao tiếp và hợp tác, NL giải quyết vấn đề và sáng tạo. Nhóm NL chuyên môn đƣợc hình thành, phát triển chủ yếu thông qua một số môn học, hoạt động giáo dục nhất định nhƣ NL ngôn ngữ, năng lực tính toán, NL tìm hiểu tự nhiên và xã hội, NL công nghệ, NL tin học, NL thẩm mỹ, NL thể chất [2].  Năng lực giải quyết vấn đề Vấn đề là điều cần đƣợc xem xét, nghiên cứu, giải quyết (theo Hoàng Phê – Từ điển Tiếng Việt), một tình huống có sức thu hút và hấp dẫn đối với ngƣời học vì thế mà ngƣời học có mong muốn khám phá, khai thác vấn đề để tìm hiểu về vấn đề. Trong hoạt động dạy và học, vấn đề là một nhiệm vụ đặt ra cho HS, trong đó chứa đựng các mâu thuẫn, thách thức mà ngƣời học cần phải vận dụng các kiến thức và kỹ năng liên quan để vƣợt qua. Giải quyết vấn đề đƣợc hiểu là khả năng suy nghĩ và hành động trong những tình huống không có quy trình, thủ tục, giải pháp thông thƣờng có sẵn. Trong quá 18

trình GQVĐ, chủ đề thƣờng đƣợc trải qua 2 giai đoạn cơ bản là khám phá vấn đề, vận dụng các nguồn lực liên quan để tìm kiếm, thực hiện giải pháp và đánh giá giải pháp vừa thực hiện, hoặc đề xuất, tìm kiếm giải pháp khác. Chính vì thế, quá trình GQVĐ là quá trình tƣ duy phức tạp, bao gồm sự hiểu biết, nêu luận điểm, suy luận, đánh giá, … để đƣa ra một hoặc nhiều giải pháp khác phục các khó khăn, thách thức của vấn đề. Thông qua dạy học GQVĐ, HS lĩnh hội tri thức mới, một kỹ năng mới hoặc một thái độ tích cực. Theo chƣơng trình đánh giá PISA,2012, Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng cá nhân hiểu và giải quyết tình huống chƣa rõ ràng. Nó bao gồm sự tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện tiềm năng công dân tích cực và xây dựng [17]. Theo tác giả Đinh Quang Báo thì NL GQVĐ ở THPT đƣợc biểu hiện ở các hoạt động: Phân tích đƣợc tình huống trong học tập, trong cuộc sống;Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề; Đề xuất và phân tích đƣợc một số giải pháp GQVĐ; Lựa chọn đƣợc giải pháp phù hợp nhất; Thực hiện và đánh giá GQVĐ; Suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới. b. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề Theo Chƣơng trình giáo dục tổng thể tháng 12/2018, năng lực giải quyết vấn đề đối với học sinh Trung học phổ thông bao gồm các năng lực thành tố sau : -

Nhận ra ý tƣởng: Biết xác định và làm rõ thông tin, ý tƣởng và phức tạp từ các

nguồn thông tin khác nhau; biết phân tích các nguồn thông tin độc lập để thấy đƣợc khuynh hƣớng và độ tin cậy của ý tƣởng. -

Phát hiện và làm rõ vấn đề: Phân tích đƣợc tình huống trong học tập, trong

cuộc sống; phát hiện và nêu đƣợc tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống. -

Hình thành và triển khai ý tƣởng mới: Nêu đƣợc nhiều ý tƣởng mới trong học

tập và cuộc sống; suy nghĩ không theo lối mòn; tạo ra yếu tố mới dựa trên những ý tƣởng khác nhau; hình thành và kết nối các ý tƣởng; nghiên cứu để thay đổi giải pháp trƣớc sự thay đổi của bối cảnh; đánh giá rủi ro và có dự phòng. 19

Đề xuất, lựa chọn giải pháp: Biết thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan

đến vấn đề; biết đề xuất và phân tích đƣợc một số giải pháp GQVĐ; lựa chọn đƣợc giải pháp phù hợp nhất. -

Thiết kế và tổ chức hoạt động: Lập đƣợc kế hoạch hoạt động có mục tiêu, nội

dung, hình thức, phƣơng tiện hoạt động phù hợp; Tập hợp và điều phối đƣợc nguồn lực (nhân lực, vật lực) cần thiết cho hoạt động; Biết điều chỉnh kế hoạch và việc thực hiện kế hoạch, cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề cho phù hợp với hoàn cảnh để đạt hiệu quả cao; Đánh giá đƣợc hiệu quả của giải pháp và hoạt động. -

Tƣ duy độc lập: Biết đặt nhiều câu hỏi có giá trị, không dễ dàng chấp nhận

thông tin một chiều; không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề; biết quan tâm tới các lập luận và minh chứng thuyết phục; sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề. c. Các mức độ phát triển của năng lực giải quyết vấn đề Dựa theo thang đo về phát triển NL GQVĐ của Patrick và Griffin, sự phát triển của NLGQVĐ đƣợc chia thành 5 mức độ. Trong đó HS tiểu học có thể đạt mức 3, HS trung học cơ sở có thể đạt mức 4 và mức 5 là mức HS THPT có thể đạt đến : Bảng 1.1. Mức độ phát triển NLGQVĐ theo Patrick và Griffin [12] Tên mức

Mô tả

Mức 5

Đƣa ra giả định làm cơ sở tìm giải pháp tối ƣu (ví dụ “nó

Đƣa ra giả thuyết cho phụ thuộc vào…” hoặc “nếu…thì…”); Đƣa ra giải pháp mở cho vấn đề động; Biểu thị các mối quan hệ bằng ký hiệu, giải pháp tổng thể công thức, đáng giá giá trị của giải pháp. Mức 4

HS bắt đầu tìm hiểu cách thức, chiến lƣợc để tạo ra giải pháp

Khái quát hóa chiến tổng thể để áp dụng cho một loạt tình huống vấn đề; Có thể lƣợc, giải pháp cho tình khái quát hóa qua công thức, biểu tƣợng và áp dụng vào huống tổng thể

những tình huống tổng quát; Có thể vận dụng giải pháp trong ngữ cảnh chƣa gặp trƣớc đó.

Mức 3

HS chỉ ra quy trình, nguyên tắc, làm cơ sở cho giải pháp vấn

Vận dụng quy trình, đề, nói, vẽ hình, lập bảng,… đề mô tả, tiếp cận vấn đề, sử nguyên tắc để thực hiện dụng thành thạo quy trình, nguyên tắc quen thuộc, bƣớc đầu giải pháp VĐ

mở rộng quy trình cho vấn đề ít quen thuộc.

Mức 2

HS có thể nhận thức đƣợc một mô hình, cấu trúc nhƣng

Nhận thức mô hình, cấu không nêu đƣợc bản chất của nó; Có thể vẽ hình, viết, mô trúc, quy trình, … cho tả bằng lời cách GQVĐ những chƣa đầy đủ. Bƣớc đầu biến VĐ

đổi đôi chút các mô hình có sẵn cho tình huống gần tƣơng tự.

Mức 1

HS có thể phân tích, nhận dạng đƣợc các thành phần, yếu tố

Nhận dạng yếu tố

khác nhau của nhiệm vụ, nhƣng không thực hiện đƣợc bất kỳ hành động GQVĐ nào.

Lƣu ý rằng, mặc dù có thể cùng mức độ phát triển NLGQVĐ nhƣng tính chất. nhiệm vụ dành cho HS ở các cấp học là khác nhau: bối cảnh/ tình huống tiểu học chủ yếu là cuộc sống gia đình và trƣờng lớp, trung học cơ sở chủ yếu là trƣờng lớp và dân cƣ, THPT chủ yếu là khoa học và đặc điểm của các vấn đề (tiểu học đơn giản, tĩnh; Trung học cơ sở tƣơng đối phức tạp, có yếu tố động; THPT phức tạp, động) [17]

CHƢƠNG II : ĐỐI TƢỢNG, KHÁCH THỂ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu -

Các chủ đề STEM và quy trình thiết kế các chủ đề giáo dục STEM.

2.2. Khách thể nghiên cứu -

Quá trình dạy học phần Thực vật – Động vật – Vi sinh vật .

2.3. Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế đƣợc các hoạt động STEM trong dạy học sinh học kiến thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật một cách hợp lí và hiệu quả sẽ phát triển đƣợc NL GQVĐ cho HS trong học tập, đồng thời nâng cao hiệu quả công tác giảng dạy góp phần nâng cao chất lƣợng giáo dục. 2.4. Nhiệm vụ nghiên cứu -

Nghiên cứu cơ sở lý luận về GD STEM và tổ chức dạy học GD STEM.

Xây dựng quy trình thiết kế các chủ đề GD STEM trong dạy học kiến thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật .

Vận dụng quy trình thiết kế các chủ đề GD STEM trong chƣơng trình sinh học.

Khảo nghiệm sƣ phạm để xác định tính cần thiết và khả thi của đề tài.

2.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 2.5.1. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết -

Tổng quan các tài liệu về chủ trƣơng, nghị quyết của Đảng và nhà nƣớc trong

công tác giáo dục đổi mới PPDH, các tài liệu, bài báo cáo khoa học, công trình nghiên cứu liên quan đến lí luận dạy học. - Nghiên cứu chƣơng trình, nội dung sách giáo khoa, sách GV và các tài liệu có liên quan để xác định kiến thức, kĩ năng, thái độ mà HS cần nắm vững. - Nghiên cứu các tài liệu liên quan đến cách tổ chức hoạt động theo hƣớng giáo dục STEM cho HS hiện nay. 2.5.2. Phương pháp nghiên cứu ý kiến chuyên gia - Trao đổi và xin ý kiến của giảng viên hƣớng dẫn về cơ sở, lý luận khoa học, phƣơng pháp nghiên cứu, cách thiết kế và đánh giá hiệu quả của việc áp dụng đề tài vào dạy học. - Trao đổi và xin ý kiến của giáo viên và các nhà giáo dục về tình hình áp dụng chƣơng trình giáo dục STEM tại trƣờng THCS hiện nay. 22

- Trao đổi trực tiếp và xin ý kiến các giáo viên tại trƣờng thực nghiệm để điều chỉnh, sửa đổi, hoàn thiện mang lại hiệu quả cho chủ đề dạy học nhằm phát huy tính sáng tạo, năng lực giải quyết vấn đề, tƣ duy khoa học,.. cho học sinh. 2.5.3. Phương pháp khảo nghiệm sư phạm - Khảo nghiệm thăm dò khả năng sử dụng thí nghiệm vào dạy học của giáo viên hiện nay. - Tổ chức khảo nghiệm sƣ phạm theo quy trình thiết kế các chủ đề giáo dục STEM đã xây dựng để đánh giá, phân tích kết quả dạy học áp dụng các chủ đề giáo dục STEM. Từ đó đƣa ra các biện pháp để điều chỉnh, cải tiến lại các chủ đề tƣơng ứng với từng nôi dung. - Dựa vào số liệu điều tra, kết quả khảo nghiệm từ đó sẽ tiến hành phân tích, tổng hợp để rút ra kết luận nhằm báo cáo và kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài. 2.5.4. Phương pháp xử lí số liệu - Xử lý số liệu bằng phƣơng pháp thống kê toán học dùng trong khoa học giáo dục bằng phần mềm Excel 2010. - Sử dụng một số công thức toán học để phân tích kết quả khảo sát và khảo nghiệm về mặt định tính, định lƣợng để có cơ sở đánh giá tính hiệu quả của đề tài.

CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 3.1. Phân tích nội dung kiến thức Thực vật – Động vật –Vi sinh vật 3.1.1. Phân tích nội dung kiến thức Thực vật học a. Chương trình hiện hành Nội dung kiến thức sinh học phần Thực vật học trong chƣơng THCS hiện nay đƣợc đƣa vào chƣơng trình sinh học lớp 6 gồm 9 chƣơng. Các nội dung cụ thể trong 9 chƣơng đƣợc trình bày cụ thể trong bảng sau đây : Chƣơng Chƣơng I – Tế bào thực vật Chƣơng II – Rễ

Nội dung Cấu tạo của thực vật; Sự lớn lên và phân chia của tế bào thực vật. Các loại rễ, vai trò, các miền của rễ; Cấu tạo miền hút của rễ ; Sự hút nƣớc và muối khoáng của rễ, các yếu tố ảnh hƣởng đến sự hút nƣớc và muối khoáng của rễ.

Chƣơng III – Thân

Cấu tạo của thân; Vai trò của thân; Sự vận cuyển các chất trong thân.

Chƣơng IV – Lá

Đặc điểm bên ngoài của lá; cấu tạo lá; Giới thiệu các đặc điểm sinh lí của lá (quang hợp, hô hấp, thoát hơi nƣớc) và các yếu tố ảnh hƣởng đến đặc điểm sinh lí; Biến dạng của lá và ý nghĩa.

Chƣơng V – Sinh sản sinh dƣỡng Chƣơng VI – Hoa và sinh sản hữu tính Chƣơng VII – Quả và hạt

Giới thiệu sinh sản sinh dƣỡng và một số biến pháp nhân giống bằng sinh sản sinh dƣỡng. Giới thiệu cấu tạo của hoa; Quá trình thụ phấn ở thực vật và một số con đƣờng thụ phấn ở thực vật. Các loại quả và hạt; Vai trò của quả và hạt; Các hình thức phát tán hạt; Những điều kiện cần cho hạt nảy mầm.

Chƣơng VIII – Các

Giới thiệu ban đầu về đặc điểm , cấu tạo, vai trò của

nhóm thực vật

tảo; Cây rêu ; Cây dƣơng xỉ; TV hạt trần, TV hạt kín; phân biệt lớp 1 lá mầm và lớp 2 lá mầm; Khái niệm sơ lƣợc về phân loại thực vật.

Chƣơng IX – Vai trò của Vai trò của thực vật đối với bảo vệ nguồn nƣớc, đất, khí 24

thực vật

hậu; vai trò đối với thực vật và đối với đời sống con ngƣời ; Hiện trạng và các biện pháp bảo vệ đa dạng thực vật

b. Chương trình GD mới năm 2018 Qua phân tích chƣơng trình dựa theo chƣơng trình GD môn KHTN[3] thì nội dung kiến thức Thực vật học đƣợc đƣa vào chủ đề “Vật sống” ở chƣơng trình lớp 6 và 7 cụ thể nhƣ sau : Lớp

Chƣơng Đa dạng thế

giới sống

Nội dung - Đa dạng thực vật - Tìm hiểu sinh vật ngoài tự nhiên - Chuyển hoá năng lƣợng ở tế bào

Trao đổi chất và

+ Quang hợp

chuyển hoá năng

+ Hô hấp tế bào

lƣợng ở sinh vật

- Các yếu tố ảnh hƣởng đến quang hợp và hô hấp. - Trao đổi khí ở thực vật.

Trao đổi nƣớc và - Con đƣờng vận chuyển nƣớc và dinh dƣỡng ở thực các chất dinh

vật.

dƣỡng ở sinh vật - Các yếu tố ảnh hƣởng đến trao đổi nƣớc và chất dinh dƣỡng ở thực vật

- Khái niệm cảm ứng. Cảm ứng ở sinh vật

- Cảm ứng ở thực vật. - Vai trò cảm ứng đối với thực vật

Sinh trƣởng và

- Sinh trƣởng và phát triển ở thực vật.

phát triển ở sinh

- Tìm hiểu các mô phân sinh ở thực vật.

vật.

- Nhân tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng và phát triển ở sinh vật. - Sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính ở thực vật.

Sinh sản ở sinh vật.

- Các yếu tố ảnh hƣởng đến sinh sản ở thực vật. - Vai trò của sinh sản trong tự nhiên. - ứng dụng của sinh sản vô tính, các hình thức nhân 25

giống vô tính ở thực vật.

3.1.2. Phân tích nội dung kiến thức Vi sinh vật học a. Chương trình hiện hành Nội dung kiến thức sinh học phần Thực vật học trong chƣơng THCS hiện nay đƣợc đƣa vào chƣơng trình sinh học lớp 6 chƣơng X - Vi khuẩn, Nấm, Địa y. Các nội dung cụ thể trong chƣơng đƣợc trình bày cụ thể trong bảng sau đây : Chƣơng

Nội dung

Chƣơng X – Vi khuẩn ,

Đặc điểm, cấu tạo, của vi khuẩn, nấm, địa y ; Dinh dƣỡng, vai

Nấm, Địa y.

trò và các yếu tố ảnh hƣởng đến sinh trƣởng và phát triển của vi khuẩn , nấm, địa y.

b. Chương trình GD mới năm 2018 Qua phân tích chƣơng trình dựa theo chƣơng trình GD môn KHTN[3] thì nội dung kiến thức Vi sinh vật đƣợc đƣa vào chủ đề “Vật sống” ở chƣơng trình lớp 6 cụ thể nhƣ sau : Chƣơng

Nội dung -

Sự đa dạng các nhóm sinh vật :

+ Virus và vi khuẩn: Khái niệm ; Cấu tạo sơ lƣợc Đa dạng thế giới sống

;Sự đa dạng; Một số bệnh gây ra bởi virus và vi khuẩn -

Đa dạng nấm: Sự đa dạng của nấm ;Vai trò của nấm ; Một số bệnh do nấm gây ra.

3.1.3. Phân tích nội dung kiến thức Động vật học a. Chương trình hiện hành Nội dung kiến thức sinh học phần Thực vật học trong chƣơng THCS hiện nay đƣợc đƣa vào chƣơng trình sinh học lớp 7 gồm 8 chƣơng. Các nội dung cụ thể trong chƣơng đƣợc trình bày cụ thể trong bảng sau đây : Chƣơng

Nội dung Quan sát hình dạng, cấu tạo ngoài một số động vật nguyên sinh (trùng roi, trùng 26

Chƣơng I – Ngành động vật nguyên sinh

biến hình, trùng giày, trùng sốt rét,..); Vai trò thực tiễn chung của ngành động vật nguyên sinh. Giới thiệu sơ lƣợc đặc điểm chung ngành

Chƣơng II – Nghành ruột khoang

ruột khoang; Quan sát cấu tạo thủy tức; Vai trò thực tiễn chung của ngành ruột khoang. Tìm hiểu đặc điểm chung của các ngành

Chƣơng III – Các ngành giun

giun; Quan sát cấu tạo một số ngành giun dẹp, giun tròn, giun đốt; Tìm hiểu đặc điểm dinh dƣỡng, vai trò của các ngành giun. Giới thiệu sơ lƣợc về đặc điểm chung, cấu

Chƣơng IV – Ngành thân mềm

tạo và vai trò của ngành thân mềm. Đặc điểm chung ngành chân khớp; quan

Chƣơng V – Ngành chân khớp

sát cấu tạo trong và ngoài của một số đại diện lớp giáp xác, lớp hình nhện, lớp sâu bọ; Vai trò của ngành chân khớp. Tìm hiểu sự đa dạng, đặc điểm chung, đặc

Chƣơng VI – Ngành động vật có xƣơng sống

điểm cấu tạo của các lớp cá, lớp lƣỡng cƣ, lớp bò sát, lớp chim, lớp thú. Tìm hiểu sơ khai sự tiến hóa về tổ chức cơ

Chƣơng VII – Sự tiến hóa của động vật

thể, tiến hóa về sinh sản, về cây phát sinh giới động vật .

Chƣơng VIII – Động vật và đời sống con

Tìm hiểu sơ khai về đa dạng sinh học, các

ngƣời.

biện pháp đấu tranh sinh học; Thực trạng và giải pháp bảo vệ đa dạng sinh học ở địa phƣơng.

b. Chương trình GD mới năm 2018 Qua phân tích chƣơng trình dựa theo chƣơng trình GD môn KHTN[3] thì nội dung kiến thức Động vật học đƣợc đƣa vào chủ đề “Vật sống” ở chƣơng trình lớp 6 và 7 cụ thể nhƣ sau: Lớp

Chƣơng

Nội dung

Đa dạng thế

- Đa dạng nguyên sinh vật: Sự đa dạng của nguyên sinh

giới sống

vật; Một số bệnh do nguyên sinh vật gây nên. - Đa dạng động vật: Sự đa dạng ; Thực hành

Trao đổi chất và - Chuyển hoá năng lƣợng trong cơ thể. chuyển hoá năng lƣợng ở

- Vai trò trao đổi chất và chuyển hóa năng lƣợng trong cơ thể.

sinh vật Trao đổi nƣớc và các chất dinh dƣỡng ở sinh

- Con đƣờng thu nhận và tiêu hoá thức ăn trong ống tiêu hoá ở động vật (đại diện ở ngƣời). - Quá trình vận chuyển các chất ở động vật

vật - Cảm ứng ở động vật

Cảm ứng ở sinh - Tập tính ở động vật: khái niệm, ví dụ minh hoạ vật

- Vai trò cảm ứng đối với động vật - Sinh trƣởng và phát triển một số loài động vật và thực

Sinh trƣởng và

vật

phát triển ở sinh - Ứng dụng hiểu biết về sinh trƣởng và phát triển để vật.

tiêu diệt một số loại côn trùng bệnh hại. - Sinh sản vô tính và sinh sản hữu tính ở động vật.

Sinh sản ở sinh vật.

- Các yếu tố ảnh hƣởng đến sinh sản ở động vật. - Vai trò của sinh sản trong tự nhiên.

3.2. Thiết kế các chủ đề giáo dục STEM trong dạy học sinh học 3.2.1. Nguyên tắc thiết kế các chủ đề giáo dục STEM [8] - Đảm bảo mục tiêu dạy học: Tổ chức hoạt động dạy học thông qua các chủ đề giáo dục STEM phải góp phần thực hiện mục tiêu DH bao gồm: HS vừa tự chiếm lĩnh đƣợc tri thức, phát triển đƣợc NL, rèn luyện KN; HĐTN góp phần tạo ra môi trƣờng 28

học tập gần với thực tiễn, HS có thể sử dụng đƣợc vốn kinh nghiệm của bản thân để quan sát và thực hiện các sản phẩm, qua đó các em có thêm kiến thức và kinh nghiệm mới. Nguyên tắc này xuyên suốt trong quá trình tổ chức các chủ đề giáo dục STEM. - Đảm bảo tính khoa học: các chủ đề giáo dục STEM phải giúp HS chiếm lĩnh hệ thống tri thức cơ bản, hiện đại về các lĩnh vực khoa học; các chủ đề giáo dục STEM phải đƣợc thiết kế một cách khoa học, đàm bảo tính logic về mặt kiến thức, tính phù hợp về trình độ, và chú trọng theo định hƣớng phát triển NL tƣ duy khoa học; giúp HS tiếp xúc, hình thành và phát triển một số các phƣơng pháp nghiên cứu khoa học. - Đảm bảo tính sƣ phạm: các chủ đề giáo dục STEM phải thể hiện đƣợc tính thống nhất giữa vai trò chủ thể tích cực, tự giác học tập của HS với vai trò tổ chức, hƣớng dẫn của GV. Trong từng giai đoạn học tập dựa vào trải nghiệm GV luôn phải xác định nhiệm vụ của mình, tổ chức và quản lí HS để thực hiện tốt mục tiêu, kế hoạch đã đề ra. - Đảm bảo tính thực tiễn: Khi thiết kế và tổ chức các các chủ đề giáo dục STEM trong DH, GV cần đảm bảo nội dung trải nghiệm phải gắn liền với thực tiễn của cuộc sống, tạo cơ hội cho HS tiếp xúc trực tiếp với môi trƣờng thực tiễn, đƣợc tự thao tác, thực hành, qua đó HS có điều kiện thảo luận, chia sẻ kinh nghiệm, học tập lẫn nhau, cùng nhau phát hiện kiến thức, hình thành biểu tƣợng, hình thành khái niệm chính xác nhất, từ đó có thái độ và hành vi đúng đắn với môi trƣờng xung quanh. Nhƣ vậy các chủ đề giáo dục STEM phải gắn liền với thực tiễn cuộc sống và HS đƣợc học trong thực tiễn và bằng thực tiễn. - Đảm bảo tính đa dạng, phong phú: Cần tạo ra nhiều loại hoạt động phù hợp với từng môi trƣờng tổ chức đảm bảo cho HS đƣợc trải nghiệm. Xây dựng hình thức các chủ đề giáo dục STEM phải kích thích đƣợc sự tự học, khả năng tìm tòi, khám phá và khơi gợi niềm yêu thích HĐ ở HS. Tùy theo hoàn cảnh và đối tƣợng, đặc trƣng của nội dung mà khuyến khích các hình thức các chủ đề giáo dục STEM khác nhau. - Đảm bảo mối liên hệ chặt chẽ giữa nhà trƣờng, gia đình và xã hội: Để tổ chức cho HS các chủ đề giáo dục STEM cần có sự kết hợp giữa nhà trƣờng, gia đình và xã hội. Đây là nền tảng góp phần thành công cho các các chủ đề giáo dục STEM, qua đó các lực lƣợng bên cạnh nhà trƣờng cũng có cái nhìn thiết thực hơn về hoạt động giáo dục.

3.2.2. Quy trình thiết kế các chủ đề STEM Dựa vào nghiên cứu lí luận về quy trình thiết kế chủ đề STEM của các nhóm tác giả, tôi đề xuất quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học nội dung kiến thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật nhƣ sau : Bƣớc 1. Nghiên cứu nội dung kiến thức TV-ĐV-VSH

Bƣớc 2. Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM

Bƣớc 3. Xác định mục tiêu năng lực chung, năng lực KHTN, phẩm chất STEM

Bƣớc 4. Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM

Bƣớc 5. Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề trong chủ đề giáo dục STEM

6.1. Xác định các phƣơng pháp, kĩ thuật tổ chức hoạt động 6.2. Xác định tài liệu tham khảo, phƣơng tiện hoạt động

Bƣớc 6. Thiết kế hoạt động học tập

Bƣớc 7. Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra, đánh giá HS trong chủ đề

6.3. Xác định các bƣớc thực hiện hoạt động dạy học STEM

Hình 3.2.2.1. Quy trình thiết kế chủ đề STEM trong dạy học Sinh học Bƣớc 1 : Nghiên cứu nội dung kiến thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật Thực hiện lần lƣợt nghiên cứu nội dung kiến thức thực vật, động vật, vi sinh vật trong chƣơng trình hiện hành và chƣơng trình mới theo các chƣơng và nội dung kiến thức ứng với từng chƣơng học. 30

Bƣớc 2 : Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM [8] Để xác định chủ đề STEM, GV có thể lựa chọn một trong hai cách sau:  Cách 1: Xây dựng mạch nội dung chủ đề trong chƣơng trình (cơ sở khoa học) → Lựa chọn chủ đề STEM để vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn. - Để lựa chọn chủ đề STEM theo cách này, GV cần phải: + Xác định mục tiêu của phần/ chƣơng trong môn Sinh học. + Xác định các mạch nội dung cơ bản. + Lựa chọn các nội dung có thể gắn với các sản phẩm ứng dụng thực tiễn. + Phân tích các sản phẩm ứng dụng và xác định kiến thức các môn thuộc lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề. + Đặt tên cho chủ đề giáo dục STEM.  Cách 2: Xuất phát từ vấn đề thực tiễn → Lựa chọn chủ đề STEM nhằm xác định kiến thức làm cơ sở khoa học trong chƣơng trình để giải quyết vấn đề thực tiễn. - Để lựa chọn chủ đề giáo dục STEM theo cách này, GV cần phải: + Xác định vấn đề thực tiễn gắn liền với môn Sinh học. Đây là các tình huống có vấn đề, có thể là các ứng dụng trong cuộc sống hằng ngày, con ngƣời cần giải quyết một công việc nào đó, thôi thúc HS tìm hiểu và thực hiện để đáp ứng nhu cầu. Nó cũng có thể là yêu cầu của định hƣớng nghề nghiệp, đòi hỏi HS giải quyết nhằm trải nghiệm một số nhiệm vụ của nghề nghiệp nào đó trong thực tế. + Xác định nội dung môn Sinh học liên quan vấn đề thực tiễn. + Xác định kiến thức các môn thuộc lĩnh vực giáo dục STEM để giải quyết vấn đề. + Đặt tên cho chủ đề giáo dục STEM. Việc lựa chọn chủ đề giáo dục STEM, GV có thể thực hiện theo một trong hai cách đã nêu trên tùy thuộc vào từng nội dung hoặc tình hình thực tiễn của địa phƣơng. Trong quá trình lựa chọn, GV có thể phát huy ý tƣởng sáng tạo của HS khi khuyến khích HS đề xuất và thảo luận lựa chọn vấn đề STEM. Xuất phát từ thực tiễn cuộc sống xung quanh, sau khi tìm hiểu thực trạng, tiến hành điều tra, thảo luận nhóm và tham khảo từ nhiều nguồn tƣ liệu, HS sẽ đƣa ra nhiều ý tƣởng chủ đề giáo dục STEM hấp dẫn khác nhau. Từ đó, lựa chọn ra những chủ đề sáng tạo, thiết thực phục vụ cho cuộc sống hằng ngày. 31

Bƣớc 3 : Xác định mục tiêu năng lực chung, năng lực Sinh học, phẩm chất Dựa vào giáo dục chƣơng trình giáo dục tổng thể [2] và nội dung kiến thức phần Thực vật học – Động vật học – Vi sinh vật học , trong chủ đề “ Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học kiến thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật Trung học ” cần đạt đƣợc các mục tiêu sau:  Năng lực chung : -

Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.

+ Biết xác định và làm rõ thông tin, ý tƣởng mới; biết phân tích, tóm tắt những thông tin liên quan từ nhiều nguồn khác nhau. + Phát hiện và nêu đƣợc tình huống có vấn đề trong học tập. + Xác định đƣợc và biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến vấn đề; đề xuất đƣợc giải pháp giải quyết vấn đề.  Năng lực KHTN : -

Năng lực nhận thức sinh học : + Nhận biết, phát biểu, nêu đƣợc các đối tƣợng, khái niệm, quy luật, quá trình

sống. + Phân tích đƣợc các đặc điểm của một đối tƣợng, sự vật, quá trình theo một logic nhất định. + Giải thích đƣợc mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tƣợng (nguyên nhân – kết quả, cấu tạo – chức năng,...). -

Năng lực tìm hiểu thế giới sống: + Đặt ra đƣợc các câu hỏi liên quan đến vấn đề; phân tích đƣợc bối cảnh để đề xuất vấn đề. + Lập đƣợc kế hoạch triển khai hoạt động nghiên cứu.

Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học : + Giải thích thực tiễn: giải thích, đánh giá, phản biện đƣợc một số mô hình công nghệ ở mức độ phù hợp. + Có hành vi, thái độ thích hợp: đề xuất, thực hiện đƣợc một số giải pháp để bảo vệ sức khoẻ bản thân, gia đình và cộng đồng; bảo vệ thiên nhiên, môi trƣờng.  Phẩm chất : 32

Yêu nƣớc : Tích cực, chủ động tham gia các hoạt động bảo vệ thiên nhiên.

Chăm chỉ : Có ý thức vận dụng kiến thức, kĩ năng học đƣợc ở nhà trƣờng, trong sách báo và từ các nguồn tin cậy khác vào học tập và đời sống hằng ngày.

Trung thực : Luôn thống nhất giữa lời nói với việc làm. Nghiêm túc nhìn nhận những khuyết điểm của bản thân .

Trách nhiệm : Có thói quen giữ gìn vệ sinh, rèn luyện thân thể, chăm sóc sức khoẻ. Có ý thức sẵn sàng tham gia các hoạt động tuyên truyền, chăm sóc, bảo vệ thiên nhiên; phản đối những hành vi xâm hại thiên nhiên. Bƣớc 4 : Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM

Mục tiêu : Xây dựng đƣợc bộ câu hỏi định hƣớng phục vụ cho tổ chức hoạt động STEM.

Cách tiến hành : + Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM. + Xây dựng các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề. + Tƣơng ứng với mỗi vấn đề trên đặt ra các câu hỏi định hƣớng có liên quan. Bƣớc 5 : Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề trong

chủ đề giáo dục STEM -

Mục tiêu : Xây dựng các nội dung cụ thể trong từng môn học liên quan đến từng vấn đề.

Cách tiến hành : Tìm hiểu xem trong môn Sinh học, Toán học, Lí học, Hóa học, Công nghệ,… có những nội dung nào liên quan đến chủ đề. Bƣớc 6. Thiết kế hoạt động học tập

Mục tiêu: Xác định tiến trình hoạt động trong dạy học của chủ đề giáo dục STEM.

Cách tiến hành: + Xác định điều kiện tổ chức hoạt động : không gian (lớp học, ở nhà, phòng thí nghiệm, cơ sở sản xuất …); thời gian tổ chức hoạt động. + Xác định các phƣơng phápvà kĩ thuật dạy học chủ dạo để tổ chức hoạt động: dạy học GQVĐ, dạy học khám phá, dạy học dự án, dạy học hợp tác…; mảnh ghép, khăn trải bàn, phòng tranh, ổ bi, bản đồ tƣ duy,… + Xác định phƣơng tiện tổ chức hoạt động.

+ Xác định các bƣớc thực hiện hoạt động : Nêu rõ các thao tác tiến hành hoạt động.

Bƣớc 7: Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra, đánh giá HS -

Mục tiêu : Đánh giá sản phẩm và năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

Cách tiến hành : 1. Thiết kế công cụ đánh giá: Xây dựng các chỉ tiêu đánh giá → Phối điểm hợp lí

cho từng chỉ tiêu → Thiết lập phiếu đánh giá. VD : 1.1 Bộ công cụ đánh giá sản phẩm: Để đánh giá sản phẩm của học sinh trong chủ đề STEM gồm 2 loại : Đánh giá bảng thiết kế mô hình và đánh giá mô hình sản phẩm đƣợc cụ thể nhƣ sau : Bảng 3.2.2.1 Bảng tiêu chí đánh giá bảng thiết kế sản phẩm của học sinh STT

Điểm tối đa

Tiếu chí

Điểm đạt đƣợc

Bản thiêt kế mô hình hữu cơ rõ ràng, đúng nguyên lí. Bản vẽ thiết kế có sáng tạo, thẩm mỹ và khả thi. Trình bày ngắn gọn, súc tích cơ sở thiết kế mô hình. Giải thích rõ nguyên lí hoạt động của mô hình. Bảo vệ đƣợc phƣơng án thiết kế mô hình của nhóm Trình bày báo cáo sinh động, hấp dẫn Tổng điểm

10 100

Bảng 3.2.2.2 Bảng tiêu chí đánh giá mô hình sản phẩm của học sinh Tiêu chí Tiêu chí 1: Mô hình vận hành thành công Sản phẩm Tháp rau hữu cơ

Tiêu chí 3: Có tính thẩm mỹ (đẹp) Tiêu chí 4: Mô hình có sự cải tiến, sáng tạo. Tiêu chí 5: Trình bày báo cáo sinh động, hấp dẫn. Tổng điểm

Điểm tối

Điểm đạt

đa

đƣợc

20 100

1.2 Công cụ đánh giá NL GQVĐ của học sinh : Bảng 3.2.2.3 Bảng tiêu chí đánh giá kỹ năng đƣợc sử dụng để đánh giá các kỹ năng của năng lực giải quyết vấn đề

KN, hành vi

Cấp độ biểu hiện của hành vi

Xếp loại

Không phát biểu đƣợc câu hỏi, hoặc phát biểu

A. Phát

Phát biểu

hiện VĐ

vấn đề thành

B. Thiết lập không gian VĐ

một câu hỏi

nhƣng không đúng với nội dung của vấn đề. Câu hỏi phản ánh đúng nội dung của vấn đề

nhƣng chƣa tƣờng minh. Câu hỏi ngắn gọn, nêu bật nội dung của vấn

đề. Đƣa ra đƣợc một vài giả thuyết nhƣng không phù hợp với nội dung của VĐ. Đƣa ra một số giả thuyết, trong đó có giả thuyết phù hợp, có giả thuyết chƣa phù hợp.

1 2 2 0 0 1

và hình

Đƣa ra giả

Đƣa ra đầy đủ các giả thuyết. Tất cả các giả

thành giả

thuyết giải

thuyết đƣa ra đều phù hợp với nội dung của vấn

thuyết

thích VĐ.

đề.

C. Lập

Chứng minh

Chƣa chứng minh đƣợc giả thuyết.

kế hoạch

đƣợc giả

và tiến

thuyết, rút ra

Chứng minh đƣợc giả thuyết nhƣng chƣa đầy đủ. Chứng minh, làm rõ các giả thuyết; Chủ động

hành

kết luận về vấn đề.

rút ra nội dung kiến thức một cách chính xác.

GQVĐ

Chƣa rút ra đƣợc kiến thức, kinh nghiệm khi D. Đánh

Xác nhận

giá giải

những

pháp

kiến thức,

GQVĐ,

kinh

rút ra kết

nghiệm

luận

thu nhận đƣợc.

hoàn thành GQVĐ. Rút ra đƣợc một vài nội dung kiến thức, kinh

nghiệm nhƣng chƣa rõ nét. Hình thành đầy đủ, chính xác các nội dung kiến

thức mới, rút ra đƣợc kinh nghiệm sau khi hoàn

thành việc GQVĐ, vận dụng để giải quyết các VĐ tổng thể. .

1.3 Công cụ đánh giá năng lực KHTN : Để đánh giá năng lực KHTN, có thể tiến hành các bài tập thực nghiệm hoặc bộ câu hỏi định hƣớng. -

VD : Bộ câu hỏi định hƣớng trong chủ đề “Thiết kế tháp rau hữu cơ” nhƣ sau” Một số câu hỏi, bài tập đánh giá: + Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của tháp rau hữu cơ là gì ? + Cấu tạo tháp rau gồm những bộ phận nào? + Sơ đồ bố trí các hốc rau quanh ống hình trụ có đặc điểm gì để mang lại hiệu quả cao? + Kích thƣớc của các hốc rau nhƣ thế nào là phù hợp đối với cây trồng? + Kích thƣớc các lỗ khoang ở lõi đựng rác hữu cơ cần chú ý ở những điểm nào? + Thảo luận và đề xuất mô hình của nhóm qua bản vẽ thiết kế/mô hình. + Thảo luận và góp ý xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm “Mô hình tháp rau hữu cơ” 36

2. Thiết kế phiếu đánh giá hoạt động nhóm : Xây dựng các chỉ tiêu đánh giá => Phân phối điểm hợp lí cho từng chỉ tiêu => Hoàn thành phiếu đánh giá.

VD :

Bảng 3.2.2.4 Bảng tiêu chí đánh giá mức độ tham gia hoạt động nhóm của học sinh Nội dung đánh giá

Học sinh tự

Nhóm đánh

đánh giá

giá

Tham gia các Đầy đủ buổi họp nhóm

Xếp loại

Thƣờng xuyên

Một vài buổi

Không

buổi

nào Tham gia

Tích cực

đóng góp ý

Thƣờng xuyên

kiến

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Luôn luôn

Hoàn thành

công việc của Thƣờng xuyên nhóm đúng thời hạn Hoàn thành

Thỉnh thoảng

Không bao giờ

Luôn luôn

công việc của Thƣờng xuyên

nhóm có chất Thỉnh thoảng

lƣợng Có ý tƣởng

Không bao giờ

Luôn luôn

mới, sáng tạo Thƣờng xuyên

đóng góp cho Thỉnh thoảng

nhóm

Không bao giờ

Vai trò trong

Nhóm trƣởng

Thƣ kí

Thành viên

nhóm

NHẬN XÉT, KẾT LUẬN 37

……………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………… 3.2.3. Ví dụ minh họa Thiết kế chủ đề giáo dục STEM liên quan đến kiến thức Chƣơng III “Các ngành giun” – Sinh học 7 – chƣơng trình hiện hành Bƣớc 1: Nghiên cứu nội dung kiến thức chƣơng -

Tìm hiểu đặc điểm chung của các ngành giun.

Quan sát cấu tạo một số ngành giun dẹp, giun tròn, giun đốt.

Tìm hiểu đặc điểm dinh dƣỡng, vai trò của các ngành giun.

Bƣớc 2 : Lựa chọn chủ đề  Xác định mục tiêu của chƣơng III : Các ngành giun -

Kể tên đƣợc một số đại diện chính của các ngành giun dẹp, giun tròn, giun đốt.

Trình bày đƣợc đặc điểm cấu tạo, nơi ở, di chuyển, dinh dƣỡng ngành giun .

Trình bày một số bệnh do ngành giun tròn gây ra ( Giun đũa kí sinh, bệnh chân voi ở ngƣời,…)

Đề xuất một số biện pháp phòng tránh bệnh do giun gây ra.

Phân tích đƣợc ảnh hƣởng của các ngành giun đối với đời sống con ngƣời.

 Mạch nội dung cơ bản -

Đặc điểm cấu tạo, nơi ở, di chuyển, dinh dƣỡng và ảnh hƣởng của các ngành giun đối với đời sống con ngƣời.



Các nội dung gắn với thực tiễn => Sản phẩm ứng dụng => chủ đề STEM. Nội dung

Vấn đề thực tiễn

Sản phẩm ứng

Chủ đề STEM

dụng Ảnh hƣởng của Vai trò của giun Phân bón hữu cơ.

Thiết kế mô hình

các ngành giun trùn

tháp rau hữu cơ.

quế

trong

đốt đối với đời việc tạo nguồn sống con ngƣời.

phân bón hữu cơ cho cây trồng.

Đối với chủ đề “Thiết kế mô hình tháp rau hữu cơ” ngoài sử dụng mạch kiến thức về ảnh hƣởng các ngành giun đốt đối với đời sống con ngƣời của chƣơng trình 38

sinh học 7 thì còn liên quan đến kiến thức về quang hợp ở thực vật và kiến thức liên quang đến chƣơng X : Vi khuẩn – Nấm – Địa y của chƣơng tình sinh học 6 nhƣng do chƣơng những kiến thức chƣơng này nằm ở cuối chƣơng trình của học kì nên chƣa có thời gian tổ chức chủ đề STEM. Vì vậy, chủ đề STEM “Thiết kế mô hình tháp rau hữu cơ” tạo điều kiện thuận lợi, kết hợp đƣợc các kiến thức HS đã học tập để áp dụng vào thực tiễn, tạo ra sản phẩm thiết thực phục vụ cho nhu cầu đời sống. Các bƣớc tiếp theo, tôi sẽ minh họa các bƣớc cụ thể trong chủ đề “Thiết kế mô hình tháp rau hữu cơ”  Vấn đề thực tiễn của chủ đề : Hiện nay, với sự phát triển của xã hội loài ngƣời nói chung và xã hội đất nƣớc Việt Nam nói riêng kéo theo sự đa dạng về thực phẩm, món ăn,.. Trong khẩu phần ăn chính và quan trọng nhất không thể thiếu thực vật, các loại rau xanh. Đây cũng là vấn đề nan giải khi liên tục xuất hiện các tin tức liên quan đến ô nhiễm thực phẩm, ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức khỏe con ngƣời. Trong đó, nổi trội và điển hình nhƣ : Rau muống nhiễm kim loại nặng (Fe), trái cây “ngâm” thuốc bảo vệ để không bị hƣ hại hoặc chín nhanh; Rau tồn đọng thuốc tăng trƣởng,… Hiện trạng này nổi cộm và thƣờng xuyên diễn ra ở thành phố, ít ở nông thôn. Xảy ra bởi nhiều lí do, trong đó quan trọng nhất có thể là vì ở nông thôn đất rộng, đa số các nhà làm nông nghiệp, có đất canh tác, tự cung tự cấp; còn ở thành thị “ Đất chật ngƣời đông” sản xuất rau chủ yếu tập trung ở các nông trại, với sản lƣợng lớn, để tránh các nguy cơ sâu bệnh và mong muốn năng suất cao, thƣờng vấn đề chất lƣợng nông sản không đƣợc ƣu tiên hàng đầu mà thay vào đó là số lƣợng nông sản. Những điều này làm ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức khỏe ngƣời sử dụng “có tiền, mua đắt nhƣng vẫn không đảm bảo, không an toàn”. Một vấn đề đặt ra là phải làm thế nào để mỗi nhà với khoảng đất ít vẫn có thể trồng trọt, vẫn có thể cung cấp đủ sản lƣợng dùng trong hộ gia đình, đảm bảo sức khỏe và không phải tốn kém quá nhiều? Câu trả lời đƣợc tìm thấy chính là “Tháp rau hữu cơ”, với diện tích tháp nhỏ nhƣng đƣợc thiết kế cách hốc đất trồng xung quanh tháp hình trụ, giúp làm tăng diện tích đất trồng trọt , có thể áp dụng trồng ở sân nhà, các mái hiên, sân thƣợng,.. dễ thiết kế, chi phí rẻ, nhờ thành phần phân bón “hữu cơ” an toàn là giải pháp tối ƣu, đƣợc ƣa chuộng, đáp ứng các vấn đề khó khăn hiện nay. Đáng chú ý hơn, chuyên đề dạy học STEM với chủ đề “CHẾ TẠO THÁP RAU HỮU 39

CƠ ” sẽ là cơ hội cho học sinh đƣợc tìm hiểu về sự trao đổi chất, sinh trƣởng và phát triển của thực vật; vai trò của phân bón với cây trồng và đồng thời tạo ra đƣợc nguồn rau sạch cho gia đình sử dụng; sinh trƣởng và phát triển của vi sinh vật; sinh trƣởng, sinh sản và vai trò của giun trùn quế đối với cây trồng,... Chuyên đề dạy học này có khả năng tổ chức để HS thực hiện các hoạt động học tập các môn khoa học nhƣ Sinh học, Toán học, Vật lí và nghiên cứu thử nghiệm theo quy trình khoa học, kĩ thuật. Bƣớc 3. Xác định mục tiêu năng lực chung, năng lực KHTN, phẩm chất  Năng lực chung -

Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo :

+ Biết xác định và làm rõ thông tin, ý tƣởng mới. + Biết phân tích, tóm tắt những thông tin liên quan đến vấn đề ô nhiễm thực phẩm và giải pháp giải quyết từ nhiều nguồn khác nhau. + Thiết kế sản phẩm sáng tạo, có khẳng năng ứng dụng linh hoạt.  Năng lực KHTN -

Trình bày đƣợc đặc điểm sinh trƣởng và phát triển của một số loại cây rau ( Xà lách, hành,…)

Trình bày đƣợc vai trò của giun quế đối với đời sống cây trồng.

Trình bày đƣợc vai trò của các vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, địa y) đối với đời sống của cây.

Vận dụng các kiến thức đã học về thực vật, động vật, vi sinh vật để thiết kế và chế tạo mô hình “Tháp rau hữu cơ”

Trình bày đƣợc nguyên tắc để tháp rau hữu cơ có thể hoạt động đƣợc và hiệu quả.

 Phẩm chất -

Yêu nƣớc : Tích cực, chủ động tham gia các hoạt động bảo vệ thiên nhiên.

Trung thực : Luôn thống nhất giữa lời nói với việc làm. Nghiêm túc nhìn nhận những khuyết điểm của bản thân .

Trách nhiệm : Có trách nhiệm với môi trƣờng sống.

Bƣớc 4 : Xác định các vấn đề cẩn giải quyết trong chủ đề STEM 40

Các giải pháp nào có thể khắc phục đƣợc tình trạng sử dụng nguồn thực phẩm

ô nhiễm trên? Ƣu điểm và hạn chế của mỗi giải pháp? - Vì sao cần phải thiết kế tháp rau hữu cơ cho cây trồng? -

Tháp rau đƣợc thiết kế cho đối tƣợng cây trồng nào?

Giun trùn quế có vai trò gì đối với hoạt động của tháp rau?

Tháp rau hữu cơ có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động nhƣ thế nào?

Bƣớc 5 : Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết các vấn đề trong chủ đề STEM SCIENCE

TECHNOLOGY

ENGINEERING

MATHEMATICS

KHOA HỌC

KỸ THUẬT

CÔNG NGHỆ

TOÁN HỌC

- Sinh học: Thoát hơi Bản vẽ kỹ thuật về - Sử dụng các dụng - Đo kích ống nhựa nƣớc của thực vật ; Tháp rau hữu cơ, cụ :cƣa,khoan,thƣớc, cần cắt; tính toán quang hợp và năng quy trình gia công, máy khò nhiệt, keo để chia đều số suất cây trồng ; các lắp ráp mô hình 502, keo dán ống lƣợng, kích thƣớc yếu tố ảnh hƣởng Tháp rau hữu cơ.

nƣớc để gia công các hốc trồng cây

đến quang hợp ; sinh

ống nhựa , điện để chế tạo Tháp

trƣởng và phát triển

thoại laptop…

rau hữu cơ phù hợp

của thực vật ; sinh

với kích thƣớc, số

trƣởng và phát triển

lƣợng cây cần

của vi sinh vật(Nấm,

trồng.

vi khuẩn ; vai trò và

- Lập bảng, đồ thị

hoạt động của giun

theo dõi các chỉ số

trùn quế..

sinh trƣởng của

- Vật lí : Đo dộ dài,

cây.

đo khối lƣợng,..

- Tính toán chi phí.

Bƣớc 6 : Thiết kế hoạt động học tập Dự án “Thiết kế, chế tạo mô hình tháp rau hữu cơ”  Thời gian : 2 tuần ở nhà và 3 tiết trên lớp (1 tiết lập kế hoạch, 2 tiết báo cáo sản phẩm).  Tiến trình thực hiện : Nội dung

Hoạt động của GV

Bƣớc 1 : Lập kế hoạch (thực hiện trên lớp) 41

Hoạt động của HS

Nêu tên dự án

Nêu tình huống có vấn đề về ô nhiễm rau, tồn đọng thuốc bảo Nhận biết chủ đề dự án vệ thực vật trong rau, rau nhiễm chì, hóa chất độc hại -Phân chia nhóm.

Xây dựng ý tƣởng của dự án

-Tổ chức cho học sinh phát Hoạt động nhóm, chia sẻ ý triển ý tƣởng.

tƣởng

-Thống nhất ý tƣởng. - Yêu cầu HS nêu các nhiệm - Căn cứ vào chủ đề học tập vụ cần thực hiện của dự án.

và gợi ý của GV, HS nêu ra

- GV gợi ý bằng các câu hỏi các nhiệm vụ cần thực hiện. định hƣớng:

-Thảo luận và lên kế hoạch

+ Những giải pháp nào có thể thực hiện nhiệm vụ (nhiệm ngăn chặn đƣợc tình trạng sử vụ; ngƣời thực hiện; thời dụng rau bị ô nhiễm? Ƣu, lƣợng; phƣơng pháp, phƣơng Lập kế hoạch thực hiện dự án

nhƣợc điểm của mỗi biện tiện, sản phẩm). - Thiết kế mô hình tƣới trên

pháp?

+ Vì sao phải thiết kế tháp rau giấy A1 và chuẩn bị báo cáo hữu cơ?

bản thiết kế.

- Từ đó gợi ý cho học sinh các nhiệm vụ cần thực hiện. - GV phát phiếu đánh giá sản phẩm, đánh giá hoạt động cho HS. Bƣớc 2 : Thiết kế mô hình tháp rau hữu cơ ( ở nhà ) -

Xác định loại cây dự định trồng: Các loại rau ăn lá ngắn ngày, theo thời vụ ( xà lách, rau cải, các loại rau thơm,..) - Tính toán tỉ lệ các phần và các chi tiết phải đảm bảo quy luật vật lý, sinh học nhằm đảm bảo quá trình quang hợp diễn ra bình thƣờng. - Bố trí các hốc rau khoa học, nhằm tiết kiệm tối đa diện tích của tháp rau. - Chiều dài và rộng các hôc rau, vị trí bố trí phải tƣơng đƣơng nhau ( đảm bảo tính 42

bền vững) - Kích thƣớc lõi đựng rác thải, bố trí lỗ thông trên lõi phải phù hợp, khoa học để giun di chuyển ra vào tháp phân hủy rác hữu cơ. - Bản thiết kế đảm bảo phù hợp các nguyên lí hoạt động của tháp. - Chuẩn bị báo cáo về kích thƣớc các bộ phận tháp, nguyên lí hoạt động tháp rau hữu cơ. + Thiết kế poster / powerpoint chuẩn bị trình bày trên lớp. Bƣớc 3 : Trình bày bản thiết kế tháp rau và điều chỉnh (1 tiết trên lớp) - Hs lắng nghe, nhận xét bản thiết kế của các nhóm và rút kinh nghiệm. - Gv nhận xét, góp ý kiến điều chỉnh (nếu cần thiết), giao nhiệm vụ chế tạo tháp rau Bƣớc 4 : Chế tạo mô hình tháp rau hữu cơ ( ở nhà) - Nguyên liệu : + 1 ống nhựa PVC kèm 1 nắp bịt . + 1 ống nhựa PVC kèm 2 nắp bịt. + Cƣa, máy khoan. + Máy khò nhiệt + Keo dán ống nƣớc, thƣớc đo, bút kẻ + 1 thanh gỗ dài 10cm, rộng 6 -7cm dày khoảng 5cm đƣợc vót nhọn 1 đầu. -

Lắp ráp mô hình: + Thích thƣớc : 80 cm, đƣờng kính tháp : 20cm. + Quy mô 3 x7 = 21, kích thƣớc chiều ngang mỗi hốc ~ 9cm + Vị trí các hốc : hốc trồng cây so le nhau theo chiều thẳng đứng quanh trục tháp. Hàng trên cách hàng dƣới ~ 8cm; ở đáy tháp có 1 nắp bọc giữ đất, khoét 1 lỗ tròn ở trung tâm nắp bọc tƣơng ứng với lõi để chiết dung dịch nƣớc thải của giun. + Kích thƣớc lõi : 95cm, đƣờng kính 8cm

Lắp lõi vào trụ tháp, bịt kín nắp đậy.

Hoàn thiện sản phẩm

Viết báo cáo trình bày sản phẩm về : Vật liệu, cách làm, cách vận hành sản phẩm, tính ứng dụng của sản phẩm.

Bƣớc 5 : Báo cáo mô hình tháp rau hữu cơ hoàn thiện ( 1 tiết trên lớp) -Tổ chức các nhóm báo cáo kết - Các nhóm báo cáo kết quả

quả và phản hồi. Báo cáo kết quả

- Trình chiếu Powerpoint.

-Gợi ý các nhóm nhận xét, bổ - Các nhóm tham gia phản sung các nhóm khác.

hồi về phần trình bày của nhóm bạn.

GV hƣớng dẫn HS tự đánh giá, HS sử dụng phiếu để tự đánh Đánh giá

đánh giá đồng đẳng. Sau đóm giá lẫn nhau. GV sẽ đánh giá HS và công bố kết quả

Bƣớc 7 : Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra, đánh giá HS Đề tài tập trung hƣớng đến phát triển NL GQVĐ cho học sinh. Vì vậy, trong bƣớc 6 tôi chỉ tập trung đến việc đánh giá 3 vấn đề sau: 1. Đánh giá sản phẩm Ngoài bộ tiêu chí đánh giá hoạt động nhóm, hoạt động cá nhân thì tiêu chí đánh giá sản phẩm bao gồm bản thiết kế mô hình và mô hình tháp rau hữu cơ đƣợc tôi thiết kế nhƣ sau : Bảng tiêu chí đánh giá bảng thiết kế sản phẩm của học sinh STT

Điểm tối đa

Tiếu chí

Điểm đạt đƣợc

Tổng điểm

100

Bảng tiêu chí đánh giá mô hình sản phẩm của học sinh Tiêu chí Tiêu chí 1: Mô hình vận hành thành công Sản phẩm Tháp rau hữu cơ

Tiêu chí 3: Có tính thẩm mỹ (đẹp) Tiêu chí 4: Mô hình có sự cải tiến, sáng tạo. Tiêu chí 5: Trình bày báo cáo sinh động, hấp dẫn. Tổng điểm

Điểm tối

Điểm đạt

đa

đƣợc

20 100

2. Đánh giá NL giải quyết vấn đề bằng bảng tiêu chí đánh giá sau : Cấp độ biểu hiện của hành vi

KN, hành vi

Xếp loại

Không phát biểu đƣợc câu hỏi hỏi, hoặc phát

A. Phát

Phát biểu

hiện VĐ

vấn đề thành

B. Thiết

một câu hỏi

lập không gian VĐ và hình

Đƣa ra giả

thành giả

thuyết giải

thuyết

thích VĐ.

biểu nhƣng không đúng với nội dung của vấn đề. Câu hỏi phản ánh đúng nội dung của vấn đề

Nhƣng chƣa tƣờng minh. Câu hỏi ngắn gọn, nêu bật nội dung của vấn

đề. Đƣa ra đƣợc một vài giả thuyết nhƣng không

2 1

phù hợp với nội dung của VĐ. Đƣa ra một số giả thuyết, trong đó có giả thuyết

20 0 1

phù hợp, có giả thuyết chƣa phù hợp. Đƣa ra đầy đủ các giả thuyết. Tất cả các giả thuyết đƣa ra đều phù hợp với nội dung của vấn đề.

C. Lập

Chứng minh

kế hoạch

đƣợc giả

và tiến

thuyết, rút ra

hành

kết luận về

GQVĐ

vấn đề.

D. Đánh

Xác nhận

giá giải

những

pháp

kiến thức,

GQVĐ,

kinh

rút ra kết

nghiệm

luận

thu nhận đƣợc.

Chƣa chứng minh đƣợc giả thuyết.

Chứng minh đƣợc giả thuyết nhƣng chƣa đầy đủ. Chứng minh, làm rõ các giả thuyết; Chủ động

rút ra nội dung kiến thức một cách chính xác. Chƣa rút ra đƣợc kiến thức, kinh nghiệm khi

hoàn thành GQVĐ. Rút ra đƣợc một vài nội dung kiến thức, kinh

nghiệm nhƣng chƣa rõ nét. Hình thành đầy đủ, chính xác các nội dung kiến

thức mới, rút ra đƣợc kinh nghiệm sau khi hoàn

thành việc GQVĐ, vận dụng để giải quyết các VĐ tổng thể. Sản phẩm còn khuôn mẫu, chƣa linh hoạt.

E. Đánh

Tính sáng

giá tính

tạo, ứng

sáng tạo.

dụng của sản phẩm.

0 Sảng phẩm thể hiện đƣợc sự sáng tạo nhƣng chƣa linh hoạt. Sản phẩm sáng tạo, có tƣ duy vận dụng thực tế

.cao, ứng dụng linh hoạt.

3. Đánh giá NL Sinh học quan đến chủ đề - Một số câu hỏi, bài tập đánh giá: + Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của tháp rau hữu cơ là gì ? + Cấu tạo tháp rau gồm những bộ phận nào? + Sơ đồ bố trí các hốc rau quanh ống hình trụ có đặc điểm gì để mang lại hiệu quả cao? + Kích thƣớc của các hốc rau nhƣ thế nào là phù hợp đối với cây trồng? + Kích thƣớc các lỗ khoang ở lõi đựng rác hữu cơ cần chú ý ở những điểm nào? + Thảo luận và đề xuất mô hình của nhóm qua bản vẽ thiết kế/mô hình. + Thảo luận và góp ý xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm “Mô hình tháp rau hữu cơ ” 46

3.2.4. Một số lƣu ý trong tổ chức dạy học chủ đề STEM[8] Đây là bƣớc triển khai nội dung học tập tới toàn thể HS. Gồm các giai đoạn cơ bản sau : - Giới thiệu : Ở giai đoạn này, GV nêu rõ mục tiêu cục thể hoạt động (Cần hoàn thành công việc gì? Hình thành đƣợc kĩ năng gì? Thời gian và mức độ cần hoàn thành? Điều kiện thực hiện? Các đánh giá? Các quy định về an toàn vệ sinh lao động,…). + Kiểm tra, củng cố lại những kiến thức – kĩ năng. Đây là cơ sở để đƣa ra các giải pháp, giải quyết các nhiệm vụ học tập, cung cấp hiểu biết và những hƣớng dẫn mới cần thiết. Ví dụ, HS đƣợc hƣớng dẫn thực nghiệm, hoàn thành phiếu học tập để có những kiến thức về cơ khí, vẽ kĩ thuật điện (những kiến thức hỗ trợ trực tiếp cho hoạt động thiết kế ô tô ) + Nêu khái quát trình tự công việc, phƣơng tiện, cách thức tiến hành, các thao tác, động tác chính… - Trải nghiệm : Đây là giai đoạn GV tổ chức cho HS vận dụng các kiến thức đã đƣợc học để thiết kế sản phẩm. Một số công việc triển khai và phân nhóm, giao nhiệm vụ, phân chia dụng cụ, vật liệu,.. GV theo dõi, uốn nắn, hƣớng dẫn thƣờng xuyên và kiểm tra từng bƣớc, từng phần công việc của HS. Đặc biệt chú ý hƣớng dẫn HS tự kiểm tra và điều chỉnh hành động. - Kết thúc : HS dừng hoạt động trải nghiệm, hoàn thiện các nội dung để báo cáo, giới thiệu sản phẩm. Dọn dẹp dụng cụ, vệ sinh phòng học. Về bản chất, giai đoạn này sử dụng PPDH khác nhau trong việc tổ chức hoạt động của HS. 3.3.Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học PTNL Sinh học Sau quá trình tìm hiểu tài liệu của các nhóm tác giả nghiên cứu cùng chủ đề STEM, tôi xin đề xuất bảng tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THCS nhƣ sau:

Bảng 2.4.1 Bảng tiêu chí đánh giá kỹ năng đƣợc sử dụng để đánh giá các kỹ năng của năng lực giải quyết vấn đề Cấp độ biểu hiện của hành vi

KN, hành vi

Xếp loại

Không phát biểu đƣợc câu hỏi hỏi, hoặc phát Phát biểu

biểu nhƣng không đúng với nội dung của vấn đề. Câu hỏi phản ánh đúng nội dung của vấn đề

A. Phát

vấn đề

hiện VĐ

thành

Nhƣng chƣa tƣờng minh. Câu hỏi ngắn gọn, nêu bật nội dung của vấn

một câu hỏi

đề.

0 1 2 1

B. Thiết

Đƣa ra đƣợc một vài giả thuyết nhƣng không

lập không

phù hợp với nội dung của VĐ. Đƣa ra một số giả thuyết, trong đó có giả thuyết

gian VĐ

Đƣa ra giả

và hình

thuyết giải

phù hợp, có giả thuyết chƣa phù hợp. Đƣa ra đầy đủ các giả thuyết. Tất cả các giả

thành giả

thích VĐ.

thuyết đƣa ra đều phù hợp với nội dung của vấn

thuyết

0 1 2

đề. Chƣa chứng minh đƣợc giả thuyết.

Chứng minh đƣợc giả thuyết nhƣng chƣa đầy đủ. Chứng minh, làm rõ các giả thuyết; Chủ động

rút ra nội dung kiến thức một cách chính xác. Chƣa rút ra đƣợc kiến thức, kinh nghiệm khi

hoàn thành GQVĐ. Rút ra đƣợc một vài nội dung kiến thức, kinh

kiến thức,

nghiệm nhƣng chƣa rõ nét. Hình thành đầy đủ, chính xác các nội dung kiến

GQVĐ,

kinh

thức mới, rút ra đƣợc kinh nghiệm sau khi hoàn

rút ra kết

nghiệm

thành việc GQVĐ, vận dụng để giải quyết các

luận

thu nhận

VĐ tổng thể. Sản phẩm còn khuôn mẫu, chƣa linh hoạt.

C. Lập

Chứng minh

kế hoạch

đƣợc giả

và tiến

thuyết, rút ra

hành

kết luận về

GQVĐ

vấn đề.

D. Đánh

Xác nhận

giá giải

những

pháp

đƣợc. E. Đánh giá tính

Tính sáng tạo, ứng

0 Sản phẩm thể hiện đƣợc sự sáng tạo nhƣng chƣa linh hoạt.

1 48

sáng tạo.

dụng của

Sản phẩm sáng tạo, có tƣ duy vận dụng thực tế

sản phẩm.

cao, ứng dụng linh hoạt.

CHƢƠNG IV : KHẢO NGHIỆM SƢ PHẠM 4.1. Mục đích khảo nghiệm sƣ phạm - Đánh giá mức độ hiệu quả của các chủ đề STEM đƣợc thiết kế để sử dụng trong dạy học kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” Trung học nhằm phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh. - Xác định tính khả thi của việc thực hiện các chủ đề STEM vào trong tổ chức dạy học sinh học nói chung và dạy học kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” Trung học nói riêng. 4.2. Nội dung khảo nghiệm - Do thời gian nghiên cứu quá ngắn nên tôi chỉ thực hiện khảo nghiệm để đánh giá mức độ hiệu quả của 3 chủ đề STEM mà tôi thiết kế đƣợc để sử dụng trong dạy học phần “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” – Sinh học . - Chúng tôi đã tiến hành khảo nghiệm 3 chủ đề STEM đƣợc thiết kế để sử dụng trong giảng dạy nội dung kiến thức phần “Thực vật – Động Vật – Vi sinh vật”. Trong đó có 2 chủ đề sử dụng để dạy sinh học 7 và có 1 chủ đề sử dụng để dạy sinh học 6 đƣợc thể hiện cụ thể trong bảng sau: Bảng 3.2. Hệ thống các chủ đề đƣợc sử dụng để khảo nghiệm ý kiến của giáo viên

Lớp

STT

Tên chủ đề STEM

Nội dung kiến thức

chủ đề 6

Phân bón hữu cơ từ chuối

- Vai trò vi sinh vật trong đời sống (VSV) - Sinh

trƣởng

và

dinh

dƣỡng của VSV. 2

Tháp rau hữu cơ

- Đặc điểm sinh lí và vai trò của giun trùn quế (ĐV) - Đặc điểm sinh trƣởng và phát triển các loại rau ngắn hạn, thời vụ (TV) - Vai trò của VSV trong đất (VSV)

VSV – Bạn của nhà nông

- Vai trò của VSV trong đời sống. - Một số loại sâu, bệnh hại. (ĐV)

4.3. Kết quả khảo nghiệm Qua kết quả khảo nghiệm ý kiến của 20 giáo viên tại các trƣờng THCS trên địa bàn thành phố thành Đà Nẵng và 4 giáo viên tại trƣờng THCS tỉnh Quảng Nam về hiệu quả sử dụng của các chủ đề STEM (8 giáo viên đánh giá 1 chủ đề STEM) , kết quả đƣợc trình bày trong bảng 3.4. Bảng 4.3.1 Thống kế kết quả khảo nghiệm về ý kiến nhận xét của GV Mức độ nhận xét STT

Tên chủ

Đối tƣợng nhận xét

Phù hợp

Chƣa phù

Không có ý

hợp

kiến

đề SL

100

0.75

0.25

0.88

0.12

0.63

0.25

0.12

0.63

0.12

0.25

Giúp phát triển NL giải quyết vấn đề 1

Tháp rau

cho HS

hữu cơ

Tính khả thi của chủ đề Giúp phát triển NL

Phân bón

giải quyết vấn đề

hữu cơ từ

cho HS

chuối

Tính khả thi của chủ đề

Giúp phát triển NL

VSV –

giải quyết vấn đề

Bạn của

cho HS

nhà nông Tính khả thi của

0.75

0.25

chủ đề Kết quả khảo nghiệm cho thấy đa số giáo viên đánh giá cao giá trị sử dụng của các chủ đề STEM trong việc phát triển NL GQVĐ cho HS và tính khả thi của các chủ đề đƣợc thiết kế trong phạm vi nghiên cứu của đề tài. Các chủ đề STEM đƣợc đánh giá là phù hợp với nội dung và điều kiện tổ chức dạy học ở trƣờng THCS (trên 60% các ý kiến đánh giá là phù hợp). Lí do đƣợc đƣa ra là: các chủ đề này đơn giản dễ thực hiện, dễ quan sát, gần gũi với đời sống, nguyên liệu dễ tìm, có tính ứng dụng linh hoạt. Bên cạnh đó, với hệ thống tiêu chí đánh giá bao gồm các bảng tiêu chí đánh giá và hồ sơ học tập của nhóm, giáo viên có thể theo dõi quá trình HS hoạt động, bám sát, hỗ trợ, điều chỉnh và đánh giá khách quan, chính xác. Bên cạnh đó, chủ đề các kiến thức liên quan đến “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” trong chƣơng trình lớp 6 , 7 khi các em chƣa phải gò bó nhiều về thời gian và hoạt động, các em có thể chuyên tâm hơn vào quá trình thực hiện các ý tƣởng và kế hoạch; giúp hình thành sớm cho các em nhiều năng lực cần thiết, đặc biệt là năng lực GQVĐ và sáng tạo. Đặc biệt với chủ đề : “Tháp rau hữu cơ” đƣợc thiết kế trong chƣơng trình sinh học 7 đƣợc đánh giá cao về hiệu quả phát triển NL GQVĐ cho học sinh (100%) . Sỡ dĩ kết quả nhƣ vậy là vì chủ đề có vấn đề thực tiễn khá gần gũi, giải quyết đƣợc thực trạng sử dụng thực phẩm bẩn – một thực trạng đang là mối quan tâm hàng đầu đối với đời sống ngƣời dân hiện nay. Ngoài ra, chủ đề có tính kết hợp, vận dụng đƣợc nhiều kiến thức khoa học hợp lí, phù hợp với kiến thức của HS. Bên cạnh đó, các vật liệu chế tạo tháp rau cũng đơn giản, phạm vi ứng dụng cao, rất cần thiết và thiết thực để sử dụng trong chƣơng trình dạy học mới theo định hƣớng của Bộ giáo dục và Đào tạo. Tuy nhiên, tính khả thi của đề tài thì 0,25% giáo viên chƣa đồng tình lí do là ở phần thi công liên quan đến các thiệt bị các em còn chƣa vững vàng nên sẽ không đảm bảo về chất lƣợng . Vì vậy, để khắc phục tình trạng này, GV khi tổ chức hoạt động sẽ theo dõi, bám sát, hỗ trợ các em khi cần thiết , nhằm mang lại hiệu quả cao cho các hoạt động chế tạo sản phẩm. Ngoài ra, đối với chủ đề “Phân bón hữu cơ từ chuối” có 2 Gv (0.25%) cho rằng tính khả thi của chủ đề là chƣa phù hợp. Vì đối tƣợng học sinh còn khá nhỏ, các 52

em sẽ chƣa đảm bảo thực hiện đƣợc các quy trình ủ phân. Ngoài ra, cần khác nhiều thời gian để ủ cho ra phân bón hữu cơ nên gây trở ngại cho tính liên tục và xuyên suốt của chủ đề. Nhìn chung qua kết quả khảo nghiệm, chúng tôi nhận thấy bên cạnh những chủ đề đƣợc đánh giá tốt thì cần phải chỉnh sửa, lƣu ý một số bƣớc khi thực hiện các chủ đề trong hệ thống nghiên cứu của khóa luận nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng và nâng cao hiệu quả dạy học của giáo dục STEM trong chƣơng trình .

Một số ý kiến nhận xét của giáo viên về các chủ để giáo dục STEM: + Chủ để : Tháp rau hữu cơ

+ Chủ đề : Phân bón hữu cơ từ chuối

+ Chủ đề : VSV – Bạn của nhà nông

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Đối chiếu với mục tiêu và nhiệm vụ khóa luận cũng nhƣ giả thuyết khoa hoc đã đề ra, đến nay khóa luận căn bản đã hoàn thành. Qua đó tôi rút ra một số kết luận sau: - Qua phân tích nội dung kiến thức phần “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” -Sinh học cấp nhằm xác định các kiến thức phù hợp với với áp dụng các chủ đề STEM trong quá trình dạy học. - Căn cứ vào những ƣu điểm của giáo dục STEM, cũng nhƣ các yêu cầu đối với việc thiết kế các chủ đề STEM, chúng tôi đã đề xuất đƣợc quy trình thiết kế một chủ đề giáo dục STEM trong dạy học kiến thức “ Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” cấp . Quy trình này đƣợc thực hiện theo 7 bƣớc, đó là: Nghiên cứu nội dung kiến thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật =>Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM =>Xác định mục tiêu năng lực chung, NL KHTN, phẩm chất của chủ đề STEM => Xác định các vấn đề cầ giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM =>Xác định nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết các vấn đề trong chủ đề giáo dục STEM =>Thiết kế hoạt động học tập =>Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra, đánh giá HS trong chủ đề. - Dựa vào quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM đã đề xuất, chúng tôi đã tiến hành thiết kế 3 chủ đề minh họa trong phần “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật ” – nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh. - Kết quả phân tích các thông tin thu nhận đƣợc từ sau kết quả khảo nghiệm bƣớc đầu chứng tỏ đƣợc tính hiệu quả của đề tài khóa luận, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy và học trong quá trình dạy học phần kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” – giúp nâng cao NL GQVĐ cho học sinh. 2. Kiến nghị Từ những kết quả thu đƣợc và qua phân tích ý kiến chuyên gia, chúng tôi có môt số đề xuất sau: - Điều chỉnh, lƣu ý một số bƣớc khi thực hiện các chủ đề trong hệ thống kết quả nghiên cứu của khóa luận nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng và nâng cao hiệu quả dạy học của chƣơng trình giáo dục STEM đối với giáo dục trong tƣơng lai. - Để việc áp dụng các chủ đề STEM tổ chức hoạt động nhận thức cho HS trong DH phần “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật ” - TH nói riêng và các phần khác trong

chƣơng trình sinh học nói chung mang lại hiệu quả thì cần phải có sự nỗ lực phấn đấu của các cấp quản lí giáo dục và đội ngũ GV sinh học ở các trƣờng .

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS.TS.Đinh Quang Báo (2006), “Dạy học phát triển năng lực”, NXB Đại học Sƣ phạm. [2]Chƣơng trình giáo dục chƣơng trình tổng thể (2018), Ban hành kèm theo Thông tƣ số 32/2018/TT-BGDĐT, Bộ trƣởng Bộ Giáo dục và Đào tạo. [3] Chƣơng trình giáo dục môn khoa học tự nhiên (Ban hành kèm theo Thông tƣ số 32/2018/TT-BGDĐT, Bộ trƣởng Bộ Giáo dục và Đào tạo. [4] Đậu Văn Hoàng (2018), Luận văn thạc sĩ “Tiếp cận giáo dục STEM trong dạy học môn công nghệ lớp 3”, ĐH Huế. [5] [Nguyễn Công Khanh (chủ biên), Đào Thị Oanh, Giáo trình Kiểm tra đánhgiá trong giáo dục, 2015, Nhà xuất bản Đại học Sƣ Phạm. [6] Nguyễn Thanh Nga (chủ biên) (2017), Thiết kế và tổ chức chủ đề STEM cho học sinh THCS và , NXB Đại học sƣ phạm TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh. [7] Nghị quyết 29-NQ/TW,2013, Hội nghị trung ƣơng 8 khóa XI. [8] Nguyễn Thị Phƣơng (2019), “Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học sinh học – Trung học ”, tạp chí Giáo dục, số 443 Tr59-64, Đại học Vinh. [9] Lê Xuân Quang (2017), Dạy học môn công nghệ theo định hƣớng giáo dục STEM , Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội. [10] Đ.V.Tuấn, “vtc.vn,” 25.5.2014 https://vtc.vn/nha-khoa-hoc-viet-noi-ve-suthan-ky-cua-giao-duc-stem-d158066.html [11] “Tài liệu tập huấn STEM của Bộ Giáo dục và Đào tạo” (2018) [12] Trần thị Kiều Thảo, Xây dựng và sử dụng bài toán nhận thức để rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học phần di truyền – sinh học 12 – THPT, 2016, khóa luận tốt nghiệp. [13] Lê Đình Trung, Sử dụng bài toán nhận thức trong dạy học sinh học, Đại học sƣ phạm hà nội, tr 11-12. [14] Nguyễn Văn (2018), “Thiết kế và tổ chức dạy học STEM chủ đề “Máy bắt muỗi sáng tạo cho học sinh lớp 11”, Đề tài NCKH sinh viên cấp trƣờng ĐHSP Đà Nẵng. [15] Web https://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki/VLOS:Trang_Ch%C3%ADnh, Bài viết “Chƣơng trình giáo dục định hƣớng phát triển năng lực”.

[16] Web https://efk.vn/blogs/tai-lieu-stem/nguo-n-go-c-phat-trie-n-cu-a-mo-hi-nhgia-o-du-c-stem-tren-the-gio-i Tài liệu tiếng anh [17]

N.A. Campell, Jane B.Reece, Lisa A.Urry, Michael L.Cain,

Stevev A.Wassaerman, Peter V.Minorsky, Robert B.Jackson,2008, Biology , NXB Pearson Benjamin Cummings Hoa Kỳ, tr 785-800.

PHỤ LỤC Phụ lục 1 : Phiếu khảo sát giáo viên 1. Phiếu khảo sát GV tại các trƣờng THCS. 1.1. Phiếu khảo sát ý kiến của giáo viên ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Số phiếu

KHOA SINH – MÔI TRƢỜNG

: …………..

Ngày khảo sát: …./…/2019

PHIẾU KHẢO SÁT Ý KIẾN CỦA GIÁO VIÊN ( Về thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học kiến thức “ Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” - ) Thân gửi quý thầy cô giáo! Hiện tại em đang thực hiện đề tài về việc xây dựng quy trình thiết kế các chủ đề giáo dục STEM để sử dụng trong dạy học kiến thức “ Thực vật – Động vật – Vi sinh vật ” – nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh. Để có đƣợc những thông tin cần thiết, làm nền tảng cho việc thực hiện đề tài, em tiến hành khảo sát thực trạng nhận thức của giáo viên về việc vận dụng một số chủ đề STEM trong dạy học sinh học. Đây là những dữ liệu cơ sở cho việc thực hiện và triển khai đề tài. Vì vậy, em kính xin quý thầy cô chia sẻ những thông tin dƣới đây. Chúng em xin cam đoan những thông tin trả lời trong phiếu khảo sát của thầy cô chỉ đƣợc sử dụng với mục đích nghiên cứu. Phần A: Thông tin chung Trƣờng:…………………………………………………………………............ Tổ chuyên môn:………………………………………………………………... Thâm niên công tác:…………………………………………………………

Phần B: Nội dung khảo sát Thầy cô cho biết ý kiến của mình bằng cách đánh dấu (X) vào mục mà thầy (cô) đồng ý. Câu 1: Xin thầy cô cho biết ý kiến của mình về hiểu biết chƣơng tình giáo dục STEM? 58

Chƣa nghe qua

Hiểu chút ít

Hiểu rõ

Câu 2: Việc áp dụng các chủ đề STEM trong quá trình dạy học có vai trò thế nào? Không nên áp dụng. Không cần thiết áp dụng. Nên áp dụng. Câu 3: Thầy (cô) từng áp dụng giáo dục STEM trong dạy học chƣa? Chƣa bao giờ. Một vài lần. Thƣờng xuyên. Câu 4: Các chủ đề giáo dục STEM đƣợc thầy (cô) sử dụng với mục đích gì? Hình thành kiến thức mới Minh họa cho kiến thức lý thuyết Củng cố, mở rộng tri thức Giúp học sinh vận dụng kiến thức giải quyết các vấn đề trong thực tiễn. Câu 5: Khi áp dụng các chủ đề giáo dục STEM thầy (cô) thƣờng căn cứ vào những yêu cầu nào sau đây: Nội dung bài dạy Mục đích bài dạy Đặc điểm nhận thức của học sinh Đặc điểm đồ dung dạy học Vấn đề trong thực tiễn Sử dụng theo ý thức của mình. Câu 6: Ở trƣờng nơi các thầy (cô) hiện đang công tác, tình trạng cơ sở vật chất phục vụ cho việc triển khai chƣơng trình giáo dục STEM nhƣ thế nào? Rất tốt, không có vấn đề gì? Phòng thực hành chật, không đủ không gian cần thiết để HS thực hành Kính hiển vi kém chất lƣợng Ý kiến khác:………………………… 59

Câu 8: Không khí của tiết học khi có tiến hành các chủ đề STEM nhƣ thế nào? Rất thích thú Bình thƣờng Không thích thú Câu 9: Theo thầy (cô), kiến thức phần “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” – là những kiến thức: Đơn giản Khó truyền tải Trừu tƣợng Liên hệ chặt chẽ với thực tế. Có tính ứng dụng cao trong cuộc sống. Câu 12: Thầy cô có nguyện vọng sử dụng đƣợc nhiều chủ đề giáo dục STEM phù hợp với các mục đích dạy học khác nhau trong quá trình dạy học kiến thức phần “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật ” không? Không có nguyện vọng Có rất nhiều nguyện vọng Có nguyện vọng nhƣng chƣa thực hiện đƣợc Không sử dụng

1.2. Phiếu khảo sát nhận xét của giáo viên về hiệu quả và tính khả thi của chủ đề ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Số phiếu

KHOA SINH – MÔI TRƢỜNG

: …………..

Ngày khảo sát: …./…/2019

PHIẾU KHẢO SÁT NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN VỀ TÍNH HIỆU QUẢ VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA ĐỀ TÀI ( Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học kiến thức “ Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” - nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh ) PHẦN A: Thông tin chung Trƣờng

:………………………………………………………………… 60

Giảng dạy môn:……………………………………………………………… Thâm niên công tác:……………………………………………………….. PHẦN B: Nội dung khảo sát Quý thầy cô cho biết ý kiến của mình bằng cách đánh dấu (X) vào mục mà thầy cô đồng ý Dƣới đây là một số chủ đề STEM do chúng tôi thiết kế để sử dụng trong dạy học phần kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” – . Xin quý thầy cô vui lòng nhận xét về tính hiệu quả trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh và tính khả thi thực hiện của các chủ đề. Chủ đề 1 : THÁP RAU HỮU CƠ Đối tƣợng dạy học đƣợc đề nghị: HS lớp 7 GV đƣợc đề nghị sử dụng chủ đề STEM “ Tháp rau hữu cơ “ để tổ chức dạy học nội dung kiến thức liên quan đến đặc điểm sinh lí và vai trò của giun trùn quế (ĐV); đặc điểm sinh trƣởng và phát triển các loại rau ngắn hạn, thời vụ (TV); vai trò của VSV trong đất (VSV) Đối tƣợng nhận xét

Mức độ nhận xét Phù hợp

Hiệu quả giúp học sinh Chƣa phù hợp phát triển NL giải quyết Không vấn đề

có

kiến Phù hợp

Tính khả thi của chủ đề

Chƣa phù hợp Không

có

kiến -

Ý kiến nhận xét của thầy cô về chủ đề :

........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... Chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Quý thầy cô giáo! Mọi thông tin thắc mắc xin vui lòng liên hệ: Từ Thị Bảo Hòa - Sinh viên khoa Sinh- Môi trƣờng, trƣờng ĐH Sƣ phạm, ĐH Đà 61

Nẵng SĐT: 0901175458

Email: tuthibaohoa0901175458@gmail.com

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Số phiếu

KHOA SINH – MÔI TRƢỜNG

: …………..

Ngày khảo sát: …./…/2019

:…………………………………………………………………

Giảng dạy môn:……………………………………………………………… Thâm niên công tác:……………………………………………………….. PHẦN B: Nội dung khảo sát Quý thầy cô cho biết ý kiến của mình bằng cách đánh dấu (X) vào mục mà thầy cô đồng ý Dƣới đây là một số chủ đề STEM do chúng tôi thiết kế để sử dụng trong dạy học phần kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” – . Xin quý thầy cô vui lòng nhận xét về tính hiệu quả trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh và tính khả thi thực hiện của các chủ đề. Chủ đề 2 : PHÂN BÓN HỮU CƠ TỪ CHUỐI Đối tƣợng dạy học đƣợc đề nghị: HS lớp 6 GV đƣợc đề nghị sử dụng chủ đề STEM “ Phân bón hữu cơ từ chuối “ để tổ chức dạy học nội dung kiến thức liên quan đến vai trò của VSV trong đời sống; một số loại sâu, bệnh hại (ĐV) Đối tƣợng nhận xét

Mức độ nhận xét Phù hợp

Hiệu quả giúp học sinh Chƣa phù hợp phát triển NL giải quyết Không vấn đề

có

kiến Phù hợp

Tính khả thi của chủ đề

Chƣa phù hợp

Không

có

kiến -

Ý kiến nhận xét của thầy cô về chủ đề :

........................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... .......................................................................................................................................... ........................................................................................................................................... Chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Quý thầy cô giáo! Mọi thông tin thắc mắc xin vui lòng liên hệ: Từ Thị Bảo Hòa - Sinh viên khoa Sinh- Môi trƣờng, ĐH Sƣ phạm, ĐH Đà Nẵng SĐT: 0901175458

Email: tuthibaohoa0901175458@gmail.com

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Số phiếu

KHOA SINH – MÔI TRƢỜNG

: …………..

Ngày khảo sát: …./…/2019

:…………………………………………………………………

Giảng dạy môn:……………………………………………………………… Thâm niên công tác:……………………………………………………….. PHẦN B: Nội dung khảo sát Quý thầy cô cho biết ý kiến của mình bằng cách đánh dấu (X) vào mục mà thầy cô đồng ý Dƣới đây là một số chủ đề STEM do chúng tôi thiết kế để sử dụng trong dạy học phần kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” – . Xin quý thầy cô vui lòng nhận xét về tính hiệu quả trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh và tính khả thi thực hiện của các chủ đề. Chủ đề 3 : VSV – BẠN CỦA NHÀ NÔNG Đối tƣợng dạy học đƣợc đề nghị: HS lớp 7 GV đƣợc đề nghị sử dụng chủ đề STEM “ VSV - Bạn của nhà nông “ để tổ chức dạy học nội dung kiến thức liên quan đến đặc điểm sinh lí và vai trò của giun trùn quế (ĐV); đặc điểm sinh trƣởng và phát triển các loại rau ngắn hạn, thời vụ (TV); vai trò của VSV trong đất (VSV) Đối tƣợng nhận xét

Mức độ nhận xét Phù hợp

Hiệu quả giúp học sinh Chƣa phù hợp phát triển NL giải quyết Không vấn đề

kiến Phù hợp 65

có

Tính khả thi của chủ đề

Chƣa phù hợp Không

có

kiến -

Ý kiến nhận xét của thầy cô về chủ đề :

Email: tuthibaohoa0901175458@gmail.com Phụ lục 2: Một số chủ đề STEM minh họa

2.1. CHỦ ĐỀ : THÁP RAU HỮU CƠ Những kiến thức học sinh đã biết liên

Những kiến thức mới trong bài

quan đến bài học

cần đƣợc hình thành

Quang hợp, hô hấp ở cây .

Sinh trƣởng và phát triển của giun quế

Các yếu tố ảnh hƣởng đến quang hợp

Vai trò của ngành giun (giun quế) đối với đời sống.

và hô hấp. -

Vai trò của vi sinh vật đối với đời sống. I. Mục tiêu Sau khi học xong phần này, học sinh cần phải đạt đƣợc các mục tiêu về năng

lực và phẩm chất nhƣ sau :  Năng lực chung -

Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo :

 Năng lực KHTN -

Trình bày đƣợc đặc điểm sinh trƣởng và phát triển của một số loại cây rau ( Xà lách, hành,…)

Trình bày đƣợc vai trò của giun quế đối với đời sống cây trồng.

Trình bày đƣợc vai trò của các vi sinh vật (vi khuẩn, nấm, địa y) đối với đời sống của cây.

Vận dụng các kiến thức đã học về thực vật, động vật, vi sinh vật để thiết kế và chế tạo mô hình “Tháp rau hữu cơ”

Trình bày đƣợc nguyên tắc để tháp rau hữu cơ có thể hoạt động đƣợc và hiệu quả.

 Phẩm chất -

Yêu nƣớc : Tích cực, chủ động tham gia các hoạt động bảo vệ thiên nhiên.

Trung thực : Luôn thống nhất giữa lời nói với việc làm. Nghiêm túc nhìn nhận những khuyết điểm của bản thân .

Trách nhiệm : Có trách nhiệm với môi trƣờng sống. II. Chuẩn bị 1. Giáo viên

Các web tài liệu tham khảo : https://thaprausach.com/ http://thaprausach.com/Tin-Tuc/thap-rau-tat-tan-tat-nhung-dieu-canbiet/100222/ https://baodanang.vn/channel/5404/201908/hieu-qua-tu-mo-hinh-thap-rau-huuco-3230290/ https://www.youtube.com/watch?v=kT38ru_XYog https://www.youtube.com/watch?v=TdHqc4CFoZM

Máy tính có kết nối mạng internet.

Vật liệu

Tên sản phẩm

Vật liệu chuẩn

Hình minh họa vật liệu - dụng cụ

bị - 1 ống nhựa lớn đƣờng kính 200mm . - 1 ống nhựa nhỏ đƣờng kính 100mm. Tháp trồng rau hữu cơ - 2 nắp ống nhựa đƣờng kính 100m. - 1 nắp ống nhựa đƣờng kính 100mm.

- Khoan máy, tua vít.

- Cƣa lọng .

- Máy khò nhiệt. - 4 bánh xe

2. Học sinh -

Sách giáo khoa, vở , bút, bút lông, thƣớc , giấy A0,… III. Phƣơng pháp

Dạy học theo dự án

Thuyết trình

Vấn đáp IV. Các hoạt động dạy học Hoạt động 1 : Xác định nhiệm vụ thiết kế mô hình tháp rau hữu cơ

A. Mục đích : Sau hoạt động này, học sinh có khả năng : -

Nêu đƣợc nguyên lý họat động chung của tháp rau hữu cơ là trùn quế tiêu hóa rác thải hữu cơ để tạo thành phân bón hữu cơ cung cấp cho cây trồng.

HS phân tích và hiểu rõ yêu cầu: Thiết kế và chế tạo “Tháp rau hữu cơ” bằng ống nhựa PVC và một số dụng cụ khác (do giáo viên cung cấp) theo các tiêu chí:  Bố trí kích thƣớc, vị trí các hốc rau khoa học, tiết kiệm diện tích.  Các lỗ thông ở lõi đựng rác thải phải đảm bảo về kích thƣớc để giun di chuyển , tạo phân bón hữu cơ cung cấp cho cây trồng.  Độ ổn định và hiệu quả khi hoạt động.  Tính thẩm mỹ, mức độ đơn giản.

HS hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức về sự phân hủy rác thải hữu cơ nhờ giun trùn quế và các vi sinh vật trong đất; quang hợp, ảnh hƣởng của VSV , nấm đối với cây trồng,.. để thiết kế và thuyết minh thiết kế trƣớc khi sử dụng nguyên vật liệu, dụng cụ cho trƣớc để chế tạo và thử nghiệm.

Biết vận dụng sáng tạo các kiến thức đã học với các mô hình trồng rau sạch. B. Nội dung hoạt động : 69

GV trình bày một số thông tin, chiếu một số hình ảnh về ô nhiễm rau hiện nay (trồng rau ở nguồn đất, nƣớc bị ô nhiễm; nông dân phun thuốc trừ sâu không kiểm soát,..); hậu quả nghiêm trọng khi sử dụng nguồn thực phẩm ô nhiễm đến sức khỏe của con ngƣời,…. Yêu cầu học sinh đề xuất một số giải pháp để khắc phục và phân tích ƣu điểm, hạn chế của các giải pháp. Từ đó giới thiệu nhiệm vụ dự án là thiết kế tháp rau hữu cơ nhờ sự kết hợp giun quế và các vi sinh vật đất để phẩn hủy rác thải hữu cơ trong sinh hoạt hàng ngày tạo ra nguồn phân bón hữu cơ cung cấp cho cây trồng.

GV cho HS xem 1 đoạn video về việc chế tạo tháp rau hữu cơ , sau đó GV cho HS khám phá một số tháp rau đã đƣợc làm sẵn.

Nêu rõ tên dụng cụ và công cụ của vật liệu để chế tạo tháp rau.

GV phân tích và thống nhất với học sinh về các tiêu chí đánh giá của tháp rau hữu cơ.  Bố trí kích thƣớc, vị trí các hốc rau khoa học, tiết kiệm diện tích.  Các lỗ thông ở lõi đựng rác thải phải đảm bảo về kích thƣớc để giun di chuyển , tạo phân bón hữu cơ cung cấp cho cây trồng.  Độ ổn định và hiệu quả khi hoạt động,  Tính thẩm mỹ, mức độ đơn giản.

GV hƣớng dẫn HS về tiến trình dự án và yêu cầu HS ghi vào vở học tập.  Bƣớc 1: Nhận nhiệm vụ  Bƣớc 2: Tìm hiểu kiến thức kỹ năng liên quan.  Bƣớc 3: Lập bản phƣơng án thiết kế và báo cáo  Bƣớc 4: Làm sản phẩm  Bƣớc 5: Báo cáo và đánh giá sản phẩm

GV giao nhiệm vụ cho các nhóm tìm hiểu kiến thức và kỹ năng liên quan trƣớc khi lập bản thiết kế sản phẩm. C. Dự kiến sản phẩm : Kết thúc hoạt động, học sinh cần đạt đƣợc những sản phẩm sau:

Bảng tổng kết nguyên lí hoạt động của tháp rau hữu cơ.

Bảng tiêu chí đánh giá tháp rau.

Bảng ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch dự án và phân công công việc.

Kế hoạch thực hiên dự án với các mốc thời gian và nhiệm vụ rõ ràng. 70

Danh mục các vật liệu cần mua, chi phí và các loại cây dự định trồng trong mô hình. D. Cách thức tổ chức : Bƣớc 1 : Đặt vấn đề, chia nhóm, phân công nhiệm vụ

- GV nêu vấn đề (kết hợp hình ảnh minh họa): Rau xanh có vai trò rất quan trọng trong đời sống của con ngƣời vì chúng cung cấp lƣợng dinh dƣỡng, vitamin và muối khoáng dồi dào. Tuy nhiên, vấn đề ô nhiễm rau xanh hiện nay đang là mối lo ngại, đe dọa, ảnh hƣởng nghiêm trọng đến sức khỏe con ngƣời. Trong đó, nổi trội và điển hình nhƣ : Rau muống nhiễm kim loại nặng (Fe), trái cây “ngâm” thuốc bảo vệ để không bị hƣ hại hoặc chín nhanh; Rau tồn đọng thuốc tăng trƣởng,… Yêu cầu học sinh đề xuất một số giải pháp để khắc phục và phân tích ƣu điểm, hạn chế của các giải pháp. - Dự kiến các giải pháp : Tên giải pháp 1. Sơ chế rau kĩ càng

Ƣu điểm Dễ thực hiện

(ngâm muối, nấu

Hạn chế Không giải quyết đƣợc vấn đề hóa chất tồn đọng.

chín,..) 2. Trồng rau trong thùng xốp 3. Trồng rau bằng phƣơng pháp thủy canh

Có thể thực hiện, đảm bảo

Không đủ diện tích đất

nguồn rau sạch, an toàn.

(nhà phố diện tích đất nhỏ)

Đảm bảo cung cấp nguồn

Trình độ, kĩ thuật cao. Khó

rau sạch cho gia đình, có

thực hiện.

thể tiết kiệm diện tích. 4. Thiết kế tháp rau hữu cơ

Tiết kiệm diện tích, sử

Chƣa thấy đƣợc hạn chế.

dụng nguồn phân bón hữu cơ an toàn => Đem lại nguồn rau sạch, năng suất cao với chi phí và diện tích đất nhỏ.

=> Gv hƣớng đến cho học sinh nhiệm tiến hành dự án thiết kế „Tháp rau hữu cơ”. - GV cho HS xem 1 đoạn video về việc chế tạo tháp rau hữu cơ , nêu rõ tên dụng cụ và công cụ của vật liệu để chế tạo tháp rau, nguyên lí hoạt động chung của tháp. - GV nêu các kiến thức liên quan của các môn học mà HS đã học để làm cơ sở cho tính khả thi của dự án thiết kế mô hình tháp rau hữu cơ. 71

- GV chia lớp ra làm 6 nhóm, trung bình 7-8 HS/nhóm, mỗi nhóm cần phân công nhóm trƣởng, thƣ kí và đặt tên nhóm. Bƣớc 2 : Giao nhiệm vụ cho HS và xác lập tiêu chí đánh giá sản phẩm - GV nêu yêu cầu về dự án: + Nếu các em là một nhà sản xuất tƣơng lai và mong muốn cô (với tƣ cách một nhà đầu tƣ) chọn đầu tƣ cho sản phẩm của 4 nhà sản xuất (4 nhóm) . Để thuyết phục đƣợc cô, các em hãy căn cứ vào nguyên lí hoạt động của tháp rau nhƣ trên , các nhóm hãy thiết kế và cho ra sản phẩm hoạt động tốt với giá thành hợp lí nhất để nhận lấy tấm phiếu đầu tƣ từ cô. -

Sản phẩm “Khởi nghiệp” cạnh tranh của các em sẽ bao gồm bản thiết kế và sản phẩm chế tạo. Theo đó, sản phẩm của các nhóm cần thỏa mãn một số tiêu chí cơ bản sau:  Bố trí kích thƣớc, vị trí các hốc rau khoa học, tiết kiệm diện tích.  Độ ổn định và hiệu quả khi hoạt động.  Có sự cải tiến  Tính thẩm mỹ, mức độ đơn giản.

Để thực hiện đƣợc nhiệm vụ này, mỗi nhóm sẽ phân công nhiệm vụ cho từng thành viên, triển khai thực hiện nhiệm vụ trong thời gian nhanh nhất để kịp tiến độ.

Với các tiêu chí trên, khi các nhóm báo cáo về giải pháp và sản phẩm thì sẽ đƣợc “nhà đầu tƣ” đánh giá theo phiếu đánh giá số 1 và 2 nhƣ sau : + Bản thiết kế mô hình tháp rau hữu cơ đƣợc đánh giá cụ thể theo các tiêu chí thể

hiện trong phiếu đánh giá số 1. Phiếu đánh giá số 1. Bảng tiêu chí đánh giá bản thiết kế mô hình tháp rau hữu cơ STT 1

3 4

Điểm tối đa

Tiếu chí Bản thiêt kế mô hình tháp rau hữu cơ rõ ràng, đúng nguyên lí. Bản vẽ thiết kế có sáng tạo, thẩm mỹ và khả thi. Trình bày ngắn gọn, súc tích cơ sở thiết kế mô hình. Giải thích rõ nguyên lí hoạt động của 72

20 20

Điểm đạt đƣợc

mô hình. 5 4

Bảo vệ đƣợc phƣơng án thiết kế mô

hình của nhóm Trình bày báo cáo sinh động, hấp dẫn

Tổng điểm

100

+ Sản phẩm mô hình tháp rau hữu cơ đƣợc đánh giá cụ thể theo các tiêu chí thể hiện trong phiếu đánh giá số 2. Phiếu đánh giá số 2. Bảng tiêu chí đánh giá mô hình tháp rau hữu cơ Điểm tối đa

Tiêu chí

Điểm đạt đƣợc

Tiêu chí 1: Mô hình vận hành thành công (Cây phát triển cho năng suất

cao). Sản phẩm Tháp rau hữu

Tiêu chí 3: Có tính thẩm mỹ (đẹp)

Tiêu chí 4: Mô hình có sự cải tiến,

cơ

sáng tạo. Tiêu chí 5: Trình bày báo cáo sinh

động, hấp dẫn. Tổng điểm

100

+ Sau khi hoàn thành dự án, quá trình tham gia của mỗi HS trong nhóm đƣợc đánh giá theo các tiêu chí đƣợc thể hiện trong phiếu đánh giá số 3 Phiếu đánh giá số 3. Bảng tiêu chí đánh giá quá trình tham gia dự án Nội dung đánh giá

Học sinh tự đánh giá

Tham gia các buổi họp nhóm

Đầy đủ Thƣờng xuyên Một vài buổi Không buổi nào

Tham gia đóng góp Tích cực 73

Nhóm đánh giá

ý kiến

Thƣờng xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ

Hoàn thành công

Luôn luôn

việc của nhóm

Thƣờng xuyên

đúng thời hạn

Thỉnh thoảng Không bao giờ

Hoàn thành công

Luôn luôn

việc của nhóm có

Thƣờng xuyên

chất lƣợng

Thỉnh thoảng Không bao giờ

Có ý tƣởng mới,

Luôn luôn

sáng tạo đóng góp

Thƣờng xuyên

cho nhóm

Thỉnh thoảng Không bao giờ

Vai trò trong nhóm Nhóm trƣởng Thƣ kí Thành viên NHẬN XÉT, KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………  GV thống nhất kế hoạch triển khai tiếp theo : HOẠT ĐỘNG CHÍNH

THỜI LƢỢNG

Hoạt động 1: Xác định nhiệm vụ thiết kế mô Tiết 1 hình tháp rau hữu cơ Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và xác 1 tuần (HS tự nghiên cứu tại nhà theo định kế hoạch thực hiện thiết kế mô hình tháp nhóm) rau hữu cơ

Hoạt động 3: Trình bày bản thiết kế mô hình Tiết 2 tháp rau hữu cơ. Hoạt động 4: Thử nghiệm mô hình tháp rau hữu 02 tuần (HS tự học ở nhà theo nhóm) cơ. Hoạt động 5: Báo cáo, giới thiệu sản phẩm mô Tiết 3 hình tháp rau hữu cơ.

GV nhấn mạnh là các nhóm có 1 tuần tiếp theo để nghiên cứu kiến thức liên quan (Sự hút nƣớc, hút khoáng và thoát hơi nƣớc của thực vật ; quang hợp và năng suất cây trồng ; các yếu tố ảnh hƣởng đến quang hợp ; sinh trƣởng và phát triển của thực vật ; sinh trƣởng và phát triển của vi sinh vật trong đất, giun trùn quế,..), (Xem hồ sơ học tập của nhóm với các bài tập hƣớng dẫn HS tự học ở nhà).

Các nhóm triển khai xây dựng bản thiết kế sản phẩm để báo cáo với “nhà đầu tƣ” trong tuần tiếp theo. Hoạt động 2 : Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp:

 Mục đích : Sau khi tham gia hoạt động này, học sinh phải -

Chủ động tìm hiểu kiến thức Sinh học, Vật lí, Toán, Công nghệ,… liên quan đến dự án ; phát triển kĩ năng tự học, tự sáng tạo và làm việc nhóm.

Tìm hiểu về các mô hình tháp rau kết hợp nuôi trùn quế, quy trình thiết kế, chế tạo tháp rau hữu cơ dựa trên nguồn tài liệu từ các website hoặc qua tham quan thực tế.

Đề xuất đƣợc ý tƣởng và thiết kế đƣợc mô hình tháp rau hữu cơ của nhóm.

 Nội dung : - GV cung cấp, giới thiệu các nguồn tài liệu cho các nhóm, hƣớng dẫn các nhóm tổ chức hoạt động nhóm, thảo luận tìm hiểu các kiến thức, kĩ năng liên quan tới quá trình lựa chọn và thiết kế và chế tạo sản phẩm. -

HS trình bày đƣợc những kiến thức tự học thông qua việc trình bày báo cáo đáp

ứng các tiêu chí đánh giá trong phiếu đánh giá số 2 và phiếu học tập.  Dự kiến sản phẩm : 75

Kết thúc hoạt động, HS cần đạt đƣợc các sản phẩm sau: -

Bản ghi chép những kiến thức nền về sự hút nƣớc, hút khoáng và thoát hơi nƣớc của thực vật ; quang hợp và năng suất cây trồng ; các yếu tố ảnh hƣởng đến quang hợp ; sinh trƣởng và phát triển của thực vật ; sinh trƣởng và phát triển của vi sinh vật trong đất, giun trùn quế ; cách trồng, chăm sóc một số loại cây rau định trồng ..

Hồ sơ thiết kế: + Bản thiết kế sản phẩm hệ thống tháp rau hữu cơ danh mục vật liệu đi kèm đƣợc trình bày trên giấy A0 hoặc trên powerpoint.

 Cách thức tổ chức : -

GV hƣớng dẫn HS hoạt động theo nhóm tự nghiên cứu những kiến thức liên quan trong sách giáo khoa: Lớp 6

Công nghệ 6 Tên bài

Nội dung cần nghiên cứu

Bài 16. Vệ sinh an toàn thực phẩm.

- Vệ sinh an toàn thực phẩm là gì? - Tại sao phải giữ gìn vệ sinh an toàn thực phẩm? - Cần có biện pháp nào để giữ gìn về sinh an toàn thực phẩm?

Sinh học lớp 6 Tên bài

Nội dung cần nghiên cứu

Bài 22. Ảnh hƣởng của các điều kiện - Xác định những điều kiện ảnh hƣởng đến quá bên ngoài đến quang hợp, ý nghĩa trình quang hợp. của quang hợp. Bài 48. Vai trò của thực vật đối với - Nêu các vai trò của thực vật đối với động đời sống của con ngƣời

vật? - Kể tên một số loài thực vật cung cấp thức ăn cho con ngƣời.

Bài 50. Vi khuẩn

-Xác định hình dạng của một số loài vi khuẩn, cách dinh dƣỡng, phân bố. 76

- Vai trò của vi khuẩn trong việc phân hủy chất hữu cơ. -Phân biệt đƣợc một số loài nấm có hại và nấm

Bài 51. Nấm

có lợi, cách phòng chống. - Tìm hiểu một số loài nấm có lợi cho cây trồng.

Vật lí 6 Tên bài

Bài 1+2 . Đo độ dài

Nội dung cần nghiên cứu - Tìm hiểu một số dụng cụ và cách sử dụng để đo kích thƣớc các vật dụng.

Bài 5. Đo khối lƣợng

- Tìm hiểu một số dụng cụ và cách sử dụng để đo khối lƣợng. (sử dụng đo khối lƣợng chế phẩm sinh học Trichodema)

Lớp 7 : -

Sinh học lớp 7 Tên bài

Nội dung cần nghiên cứu

Bài 17 : Một số ngành giun đốt khác, đặc - Tìm hiểu một số dụng cụ và cách sử điểm chung ngành giun đốt.

dụng để đo kích thƣớc các vật dụng.

- Công nghệ 7 Tên bài

Nội dung cần nghiên cứu

Bài 2. Khái niệm về đất trồng và thành - Tìm hiểu đƣợc vai trò của đất trồng. phần của đất trồng.

- Xác định thành phần của đất trồng.

Bài 3. Một số tính chất của đất trồng.

- Xác định đƣợc thành phần cơ giới của đất. - Xác định đất chua, đất kiềm, ứng dụng kiến thức vào cách chọn một số loại cây trồng.

Bài 5. Thực hành xác định độ pH của đất -Biết cách xác định độ pH của đất bằng 77

bằng phƣơng pháp so màu.

phƣơng pháp đơn giản (so màu)

Bài 6. Biện pháp sử dụng, cải tạo và bảo -Hiểu đƣợc vì sao phải bảo vệ đất. vệ đất.

- Xác định đƣợc một số biện pháp cải tạo đất, tăng năng suất cây trồng.

- GV giới thiệu các trang web tham khảo về tháp rau hữu cơ. HS nghiên cứu các tài liệu tham khảo qua việc trả lời các câu hỏi theo phiếu học tập sau: 1. Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của tháp rau hữu cơ là gì ? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 2. Vai trò của giun quế đối với tháp rau là gì? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 3. Cấu tạo tháp rau gồm những bộ phận nào? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 4. Sơ đồ bố trí các hốc rau quanh ống hình trụ có đặc điểm gì để mang lại hiệu quả cao? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 5. Kích thƣớc của các hốc rau nhƣ thế nào là phù hợp đối với cây trồng? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 6. Kích thƣớc các lỗ khoang ở lõi đựng rác hữu cơ cần chú ý ở những điểm nào? 78

………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………. 7. Thảo luận và đề xuất mô hình của nhóm qua bản vẽ thiết kế/mô hình. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 8. Thảo luận và góp ý xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm “Mô hình tháp rau hữu cơ” ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… * Một số trang web tham khảo về quy trình chế tạo và nguyên lí hoạt động tháp rau hữu cơ: https://thaprausach.com/ http://thaprausach.com/Tin-Tuc/thap-rau-tat-tan-tat-nhung-dieu-can-biet/100222/ https://baodanang.vn/channel/5404/201908/hieu-qua-tu-mo-hinh-thap-rau-huu-co3230290/ https://www.youtube.com/watch?v=kT38ru_XYog https://www.youtube.com/watch?v=TdHqc4CFoZM -

HS tự hoàn thiện bản báo cáo về thiết kế mô hình tháp rau hữu cơ trên giấy A0 hoặc bằng bài trình bày trên powerpoint và tập luyện cách thức trình bày; chuẩn bị câu hỏi và câu trả lời để bảo vệ quan điểm của nhóm. Hoạt động 3 : Trình bày bản thiết kế mô hình tháp rau hữu cơ :

 Mục đích : Sau khi tham gia hoạt động này, học sinh phải -

Học sinh trình bày và bảo vệ giải pháp tiến hành thiết kế, chế tạo tháp rau hữu cơ.

Học sinh thực hành đƣợc kỹ năng thiết kế và thuyết trình, phản biện, hình thành ý thức về cải thiện, phát triển bản thiết kế sản phẩm.

 Nội dung :

GV yên cầu nhóm lần lƣợt trình bày phƣơng án thiết kế (đã chuẩn bị ở nhà) và giải thích nguyên lí hoạt động của mạch điện đã đƣợc thiết kế.

GV tổ chức HS thảo luận, bình luận, nêu câu hỏi và bảo vệ ý kiến về bản thiết kế; tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế (nếu cần)

GV định hƣớng để học sinh hoàn thiện mô hình thiết kế: + Xác định vật liệu, dụng cụ thiết bị cần thiết. + Xác định các chi tiết, các mẫu.

GV chuẩn hóa các kiến thức nền liên quan cho HS; yêu cầu HS chỉnh sửa, ghi lại các kiến thức này vào vở.

 Dự kiến sản phẩm : Kết thúc hoạt động, HS cần đạt đƣợc các sản phẩm sau: - Các hình vẽ về mô hình (nếu đã thiết kế) có đầy đủ kích thƣớc cách lựa chọn vật liệu phù hợp. - Tên loại cây trồng dự định sẽ trồng trong mô hình và các vật liệu cần thiết (đất, vỏ trấu/sơ dừa, trùn quế,,,,,)  Cách thức tổ chức : -

Bƣớc 1. GV tổ chức hoạt cho từng nhóm báo cáo phƣơng án thiết kế.

Bƣớc 2. Các nhóm khác nhận xét, nên câu hỏi.

Bƣớc 3. GV nhận xét, đánh giá các bài báo cáo (theo phiếu đánh giá 1). Tổng kết. chuẩn hóa các kiến thức liên quan.

Bƣớc 4. GV giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà triển khai thiết kế sản phẩm theo bản thiết kế; ghi lại các điều chỉnh (nếu có) của bản thiết kế sau khi đã hoàn thành sản phẩm và ghi giải thích gợi ý các nhóm tham khảo thêm các tài liệu phục vụ cho việc chế tạo thử nghiệm sản phẩm (SGK, internet…) và tham khảo thêm ý kiến tƣ vấn của GV bộ môn (nếu thấy cần thiết) Hoạt động 4 : Chế tạo mẫu, thử nghiệm, đánh giá :

 Mục đích : - Chế tạo và hoàn thiện đƣợc mô hình tháp rau hữu cơ.

Theo dõi đƣợc sự sinh trƣởng của cây rau trong tháp rau.

 Nội dung : -

HS làm việc theo nhóm ở nhà để cùng chế tạo sản phẩm; ghi chép lại công việc của từng thành viên, các điều chỉnh của thiết kế (nếu có) và giải thích lí do điều chỉnh (khuyến khích sử dụng công nghệ để ghi hình quá trình chế tạo sản phẩm).

GV đôn đốc, hỗ trợ HS (nếu cần) trong quá trình các nhóm chế tạo các tiêu chí đánh giá phiếu đánh giá số 2.

 Dự kiến sản phẩm : Kết thúc hoạt động, HS cần đạt đƣợc sản phẩm sau: -

Tháp rau hữu cơ có gắng bánh xe xoay 3600 hoạt động đúng yêu cầu, đáp ứng các tiêu chí đánh giá trong phiếu đánh giá số 2.

Bản đánh giá sản phẩm của nhóm bạn theo các tiêu chí trên bảng.

Bản nhật kí hoạt động và bản thuyết trình về sản phẩm.

 Cách thức tổ chức : -

Bƣớc 1. HS tìm kiếm, chuẩn bị các vật liệu cần thiết để chế tạo mô hình.

Bƣớc 2. HS lắp đặt các thành phần của tháp rau theo bản thiết kế bằng vật liệu đã có.

Bƣớc 3. HS thử nghiệm tháp rau hữu cơ bằng cách trồng rau lên tháp, so sánh với các tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 2)

Bƣớc 4. HS điều chỉnh lại vật liệu và thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh và giải thích lí do (nếu cần phải điều chỉnh)

Bƣớc 5. HS hoàn thiện bảng ghi danh mục các vật liệu và tính giá thành chế tạo sản phẩm.

Bƣớc 6. HS đóng gói và sắp xếp sản phẩm, sẵn sàng cho phần triển lãm sản phẩm. Xây dựng bản báo cáo và tập trình bày, giới thiệu sản phẩm.

Trong quá trình chế tạo sản phẩm. GV đôn đốc, hỗ trợ, ghi nhận hoạt động của các nhóm HS Hoạt động 5 : Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh :

 Mục đích : Sau khi tham gia hoạt động này, học sinh phải - Giới thiệu sản phẩm trí tuệ của nhóm mình trƣớc lớp. - Trao đổi thảo luận về các thí nghiệm, các ƣu, nhƣợc điểm khi thực hiện mô hình. - Nhận xét đƣợc nhóm bạn, tự nhận xét nhóm mình qua đó hoàn thiện sản phẩm.  Nội dung : -

Các nhóm HS trƣng vày sản phẩm tháp rau và giới thiệu về cách thức hoạt động, vận hành của sản phẩm kết hợp với việc giải thích kiến thức các môn học liên quan.

Trình bày những thuận lợi và khó khan trong quá trình thực hiện sản phẩm.

GV và HS đặt câu hỏi để làm rõ nội dung.

 Dự kiến sản phẩm : - Buổi báo cáo hấp dẫn, học sinh sôi nổi, chia sẻ rộng rãi. - Các bản đánh giá khách quan của các bạn học sinh và giáo viên. - Hồ sơ học tập hoàn chỉnh của dự án “Thiết kế mô hình tháp rau hữu cơ.”.  Cách thức tổ chức : Bƣớc 1. Các nhóm HS trình bày sản phẩm ở khu vực nhà đa năng của trƣờng hoặc ở phòng bộ môn sinh học. Bƣớc 2. Các nhóm lần lƣợt báo cáo về cơ sở khoa học, nguyên lí hoạt động, các lƣu ý khi thực hiện chế tạo. Đồng thời, thuyết trình để “mời gọi” nhà đầu tƣ về lợi ích, giá thành mà sản phẩm mang lại. - Các GV (nhà đầu tƣ) và HS cùng kiểm tra tiêu chuẩn kĩ thuật, cƣờng độ sáng, lực hút của cánh quạt; các mối nối của mạch điện Bƣớc 3. “Nhà đầu tƣ” đặt câu hỏi, nhận xét và công bố kết quả chấm sản phẩm theo tiêu chí của phiếu đánh giá số 2; 82

Bƣớc 4. GV gợi mở về việc tìm hiểu kiến thức và mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho HS. (?) Ở không gian sân thƣợng hoặc sân nhà, “ Mặt trời mọc ở hƣớng Đông và lặn ở hƣớng Tây” , với hình dạng tháp trụ đứng thì mặt sau của tháp sẽ không đảm bảo cho cây nhận ánh sáng đầy đủ. Vậy, cần điều chỉnh (thiết kế thêm) cho tháp nhƣ thế nào để khắc phục tình trạng này? =>Thiết kế hệ thống bánh xe xoay 3600.

HỒ SƠ HỌC TẬP DỰ ÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỦY CANH RAU SẠCH

Tên nhóm: Lớp: Giáo viên hƣớng dẫn: Tổ chuyên môn: Sinh học PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 Tên nhóm Danh sách các thành viên Vị trí

Mô tả nhiệm vụ

Tên thành viên

Nhóm trƣởng Thƣ kí Thành viên Thành viên Thành viên

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 Bản đánh giá quá trình tham gia dự án của mỗi HS Nội dung đánh giá

Học sinh tự đánh giá

Tham gia các buổi họp nhóm

Đầy đủ Thƣờng xuyên Một vài buổi Không buổi nào

Tham gia đóng góp Tích cực ý kiến

Thƣờng xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ

Hoàn thành công

Luôn luôn

việc của nhóm

Thƣờng xuyên

đúng thời hạn

Thỉnh thoảng 84

Nhóm đánh giá

Không bao giờ Hoàn thành công

Luôn luôn

việc của nhóm có

Thƣờng xuyên

chất lƣợng

Thỉnh thoảng Không bao giờ

Có ý tƣởng mới,

Luôn luôn

sáng tạo đóng góp

Thƣờng xuyên

cho nhóm

Thỉnh thoảng Không bao giờ

Vai trò trong nhóm Nhóm trƣởng Thƣ kí Thành viên NHẬN XÉT, KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 1. Nguyên lý cấu tạo và hoạt động của tháp rau hữu cơ là gì ? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 2. Cấu tạo tháp rau gồm những bộ phận nào? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 3. Sơ đồ bố trí các hốc rau quanh ống hình trụ có đặc điểm gì để mang lại hiệu quả cao? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 85

4. Kích thƣớc của các hốc rau nhƣ thế nào là phù hợp đối với cây trồng? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 5. Kích thƣớc các lỗ khoang ở lõi đựng rác hữu cơ cần chú ý ở những điểm nào? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 6. Thảo luận và đề xuất mô hình của nhóm qua bản vẽ thiết kế/mô hình. ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 7. Thảo luận và góp ý xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm “Mô hình thủy canh rau sạch” ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 2.2. Chủ đề STEM phân bón hữu cơ từ chuối  Đối tƣợng và thời gian tổ chức chủ đề : Sản phẩm Phân bón từ vỏ chuối

Đối tƣợng học sinh

Thời gian

Khối 6

Học kì 2

a. Vấn đề thực tiễn Trong nông nghiệp nói chung và trong ngành trồng trọt nói riêng đang có rất nhiều vấn đề liên quan đến việc lạm dụng phân bón hóa học, chất kích thích sinh trƣởng,… không kiểm soát gây ra vấn đề tồn đọng, tích lũy các chất độc hại gây ảnh hƣởng trực tiếp đến môi trƣờng, gây ô nhiễm môi trƣờng một cách nghiêm trọng. Bên cạnh đó, việc sử dụng những sản phẩm nông nghiệp tích trữ hóa chất độc hại đã gây ra các bệnh nghiêm trọng ở ngƣời nhƣ ngộ độc thực phẩm, ung thƣ,… Để khắc phục tình trạng trên, phân bón từ chuối giúp cung cấp nguồn phân bón an toàn, giàu dinh dƣỡng, thân thiện với môi trƣờng. Bên cạnh đó, tự tạo ra phân bón hữu cơ từ chuối để sử dụng sẽ giúp HS rèn luyện đƣợc các năng lực, phẩm chất và đồng thời nâng cao tinh thần trách nhiệm, ý thức bảo vệ sức khỏe cho bản thân và cộng đồng. 86

b. Hình thành ý tƣởng chủ đề Giải pháp hạn chế sử dụng thuốc trừ sâu, hóa chất độc hại.

Giảm chi phí sản xuất cho nông dân, thân thiện và giúp bảo vệ môi trƣờng.

Phân bón hữu cơ từ chuối

Tự làm bằng vật liệu đơn giản, dễ tìm, chi phí rẻ.

Phƣơng pháp, quy trình thực hiện đơn giản.

Hình 2.5.1 Sơ đồ hình thành ý tƣởng chủ đề STEM phân bón từ vỏ chuối c. Kiến thức STEM trong chủ đề Tên sản phẩm

Khoa học

Công nghệ

Kỹ thuật

Toán học

(S)

(T)

(E)

(M)

Thành

phần - Dao, kéo, -Quy trình làm -

Tính

sinh dƣỡng của máy xay sinh phân bón hữu thành Phân bón hữu cơ từ chuối

chuối.

tố, thùng kín cơ từ chuối .

toán phần

nguyên liệu.

- Đặc điểm sinh hoặc lọ to. trƣởng của VSV. - Vai trò của VSV trong nông nghiệp

d. Mục tiêu của chủ đề  Năng lực chung -

Qua bài học này, học sinh cần đạt đƣợc các năng lực giải quyết vấn đề, cụ thể : + Biết xác định và làm rõ thông tin về phân bón từ chuối. + Biết phân tích, tóm tắt những thông tin liên quan đến vấn đề. 87

+ Đề xuất đƣợc các giải pháp giải quyết vấn đề từ nhiều nguồn khác nhau.  Năng lực KHTN -

Trình bày đƣợc đặc điểm sinh trƣởng, dinh dƣỡng của VSV.

Trình bày đƣợc vai trò của VSV đối với nông nghiệp.

Đề xuất đƣợc một số giải pháp khắc phục vấn đề lạm dụng phân bón hóa học.

Vận dụng các kiến thức đã học về vi sinh vật để lựa chọn quy trình và chế tạo phân bón từ chuối.

Trình bày đƣợc cơ sở khoa học, lƣu ý, ứng dụng,.. các thông tin về sản phẩm phân bón hữu cơ từ chuối.

 Phẩm chất -

Yêu nƣớc : Tích cực, chủ động tham gia các hoạt động bảo vệ thiên nhiên.

Trách nhiệm : Có trách nhiệm với thiên nhiên, trách nhiệm bảo vệ môi trƣờng.

e. Bộ câu hỏi định hƣớng -

Câu hỏi khái quát -

Biện pháp nào giúp khắc phục tình trạng lạm dụng phân bón hóa học và thuốc tăng trƣởng thực vật ? Ƣu nhƣợc điểm mỗi biện pháp?

Biện pháp nào thân thiện với môi trƣờng và có tính khả thi nhất? Câu hỏi bài học

Làm thế nào để phân bón hữu cơ đạt chất lƣợng tốt, giá thành hợp lí?

Nếu cho tỉ lệ nguyên liệu, chế phẩm không đúng hoặc ủ trong môi trƣờng hiếu

khí thì chất lƣợng sản phẩm có thay đổi không? -

Những lợi ích từ việc sử dụng phân bón hữu cơ từ chuối?

Em đánh giá nhƣ thế nào về tính ứng dụng của sản phẩm vào thực tiễn.

Câu hỏi nội dung -

Chuối cung cấp nguồn dinh dƣỡng nào đối với cây trồng?

Phân bón đƣợc dùng cho những loại cây nào?

VSV có vai trò gì đối với việc hình thành phân bón từ chuối?

Cơ sở khoa học của việc sản xuất phân bón hữu cơ từ chuối?

Quy trình sản xuất phân bón hữu cơ từ chuối diễn ra nhƣ thế nào?

Hƣớng ứng dụng của phân bón từ chuối là gì ?

f. Bộ tiêu chí đánh giá

Bộ tiêu chí đánh giá đối với chủ đề này có thể tham khảo từ bộ tiêu chí đánh giá

trong chủ đề “ Tháp rau hữu cơ ” về sản phẩm, hồ sơ học tập, năng lực giải quyết vấn đề của học sinh. -

Ngoài ra, có thể thiết kế thêm một số bài tập tình huống để vận dụng.

VD: 1. Bạn Hoa sau khi học xong chủ đề STEM “ Phân bón hữu cơ từ chuối” cảm thấy rất thích thú với quy trình ủ phân từ chuối, nhất là có thể tận dụng những nguyên liệu đã bỏ đi nhƣ vỏ chuối để tạo thành sản phẩm hữu ích. Bạn thắc mắc : “Nhà em có mẹ sản xuất đậu nành, cứ sau mỗi ngày mẹ vứt đi rất nhiều xác đậu nành đã qua chế biến, em cảm thấy việc vứt đi xác đậu hơi phí, có thể gây ảnh hƣởng đến môi trƣờng. Vậy, em có thể dùng xác đậu nành ấy để ủ thành phân bón cho cây trồng đƣợc không ? Nếu đƣợc thì có phải áp dụng quy trình nhƣ ủ phân chuối không? ” . Em hãy giúp cô trả lời câu hỏi của bạn bằng các gợi ý: a. Phân bón đậu nành sẽ cung cấp thành phần dinh dƣỡng nào cho cây? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… b. Các loại cây thích hợp để bón phân đậu nành? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… c. Quy trình ủ phân đậu nành? ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………….. 2. Bạn Hƣơng nghĩ chuối có thành phần dinh dƣỡng cao hơn hẳn so với nhiều loại trái cây và rau xanh khác. Ngoài ra vỏ chuối cũng có thể dùng để tạo phân bón. Vì vậy, bạn thắc mắc : “Nếu sử dụng kết hợp các loại vỏ trái cây, các rác thải hữu cơ từ nhà bếp để ủ phân hữu cơ thì liệu rằng có thể tạo ra một hỗn hợp phân bón với độ dinh dƣỡng cao đƣợc hay không?” Em nghĩ nhƣ thế nào về quan điểm của bạn? ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 2.3. Chủ đề : Vi sinh vật – Bạn của nhà nông.  Đối tƣợng và thời gian tổ chức chủ đề : Sản phẩm

Đối tƣợng học sinh

Thời gian

Thuốc trừ sâu sinh học từ

Khối 7

Học kì 2

vỏ trái cây. a. Vấn đề thực tiễn Hiện nay, nƣớc ta đang thay đổi nền nông nghiệp theo hƣớng nông nghiệp hữu cơ. Không thể phủ nhận lợi ích mà nền nông nghiệp hữu cơ mang lại đối với môi trƣờng và hơn hết là an toàn đối với sức khỏe con ngƣời. Một vấn đề phát sinh đối với nền nông nghiệp hạn chế hóa chất, thuốc trừ sâu bệnh đó là hiện tƣợng các loại sâu, bệnh hại sẽ phát triển, gây ảnh hƣởng đến năng suất và chất lƣợng của nông sản… Để khắc phục tình trạng trên thuốc trừ sâu sinh học từ vỏ trái cây vừa có thể giúp nông dân diệt trừ sâu bọ vừa cung cấp phân bón an toàn, thân thiện với môi trƣờng từ những nguyên liệu hữu cơ (vỏ trái cây, rác thải nhà bếp,...) Tuy nhiên, tự tạo ra thuốc trừ sâu sinh học để sử dụng vừa mang lại nhiều ý nghĩa, vừa tạo điều kiện để các em đƣợc trải nghiệm, nâng cao tinh thần trách nhiệm cho các em trong việc chung tay bảo vệ môi trƣờng. b. Hình thành ý tƣởng chủ đề

Sản phẩm hạn chế các loại côn trùng phá hoại mùa màng và các côn trùng gây ảnh hƣởng đến sức khỏe con ngƣời.

Giải pháp hạn chế sử dụng thực phẩm tồn đọng thuốc trừ sâu, hóa chất độc hại.

Giảm chi phí sản xuất cho nông dân, thân thiện và giúp bảo vệ môi trƣờng.

Tự làm bằng vật liệu đơn giản, dễ tìm, chi phí rẻ.

Thuốc trừ sâu sinh học từ vỏ trái cây

Tận dụng nguyên liệu vỏ trái cây, rác thải nhà bếp.

Phƣơng pháp, quy trình thực hiện đơn giản.

Hình 2.5.2 Sơ đồ hình thành ý tƣởng chủ đề STEM thuốc trừ sâu sinh học c. Kiến thức STEM trong chủ đề Tên sản phẩm

Khoa học

Công nghệ

Kỹ thuật

Toán học

(S)

(T)

(E)

(M)

Thuốc trừ sâu

-Đặc điểm sinh -

sinh học từ vỏ

lí các loại côn thùng kín hoặc thuốc trừ sâu thành

trái cây

Dao,

kéo, -Quy trình làm hữu cơ .

trùng gây bệnh lọ to.

Tính

toán phần

nguyên liệu.

thƣờng gặp ở cây trồng. - Mối quan hệ giữa sinh vật và môi trƣờng. -Bảo vệ môi trƣờng d. Mục tiêu của chủ đề  Năng lực chung -

Qua bài học này, học sinh cần đạt đƣợc các năng lực giải quyết vấn đề, cụ thể : + Biết xác định và làm rõ thông tin, ý tƣởng mới. + Biết phân tích, tóm tắt những thông tin liên quan đến vấn đề. 91

+ Đề xuất đƣợc các giải pháp giải quyết vấn đề từ nhiều nguồn khác nhau.  Năng lực KHTN Trình bày đƣợc đặc điểm sinh lí một số loại côn trùng gây bệnh thƣờng gặp ở

cây trồng. -

Đề xuất đƣợc một số giải pháp khắc phục vấn đề sâu hại ở cây trồng.

Vận dụng các kiến thức đã học về động vật, vi sinh vật để lựa chọn quy trình và chế tạo thuốc trừ sâu hữu cơ. Trình bày đƣợc cơ sở khoa học, lƣu ý, ứng dụng,.. các thông tin về sản phẩm

thuốc trừ sâu hữu cơ.  Phẩm chất -

Yêu nƣớc : Tích cực, chủ động tham gia các hoạt động bảo vệ thiên nhiên.

Chăm chỉ : Có ý thức vận dụng kiến thức, kĩ năng học đƣợc ở nhà trƣờng, trong sách báo và từ các nguồn tin cậy khác vào học tập và đời sống hằng ngày. Trách nhiệm : Có trách nhiệm với thiên nhiên, trách nhiệm bảo vệ môi trƣờng.

e. Bộ câu hỏi định hƣớng -

Câu hỏi khái quát

Biện pháp nào giúp diệt trừ sâu bọ mà an toàn đối với sức khỏe con ngƣời và thân thiện với môi trƣờng ? -

Câu hỏi bài học Làm thế nào để thuốc trừ sâu sinh học từ vỏ trái cây đạt chất lƣợng tốt, giá

thành hợp lí? -

Nếu cho tỉ lệ nguyên liệu, chế phẩm không đúng hoặc ủ trong môi trƣờng hiếu

khí thì chất lƣợng sản phẩm có thay đổi không? -

Vì sao thuốc trừ sâu không độc hại mà vẫn diệt trừ đƣợc sâu bọ?

Em đánh giá nhƣ thế nào về tính ứng dụng của sản phẩm vào thực tiễn.

Câu hỏi nội dung -

Các loại vỏ trái cây nào phù hợp để làm thuốc trừ sâu? Nêu một số loại sâu bọ bị

ảnh hƣởng nếu sử dụng các loại vỏ trái cây đó?

Thuốc trừ sâu sinh học là gì? Cơ sở khoa học của việc sản xuất thuốc trừ sâu sinh học từ các loại vỏ trái cây đó?

Quy trình sản xuất thuốc trừ sinh học cơ diễn ra nhƣ thế nào?

Ƣu và nhƣợc điểm của thuốc trừ sâu hữu cơ là gì?

f. Bộ tiêu chí đánh giá -

Bộ tiêu chí đánh giá đối với chủ đề này có thể tham khảo từ bộ tiêu chí đánh giá trong chủ đề “ Tháp rau hữu cơ ” về sản phẩm, hồ sơ học tập, năng lực giải quyết vấn đề của học sinh.

Ngoài ra, có thể thiết kế thêm một số câu hỏi vận dụng :

(?) Cam, chanh từ xƣa đƣợc biết đến có công dụng khử mùi hôi, mùi tanh. Vỏ cam, vỏ chanh (quýt, bƣởi) có công dụng dƣỡng tóc. Vậy, với nguyên liệu là vỏ cam, vỏ chanh ta có thể ủ để tạo ra loại dung dich đa năng vừa là xà phòng, vừa dùng để rửa chén, gội đầu, Htƣới cây nhƣng vẫn có thể cung cấp chất dinh dƣỡng cho cây trồng đƣợc không?

Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” THCS

Articles inside

1.2.3.Đánh giá trong dạy học theo chủ đề STEM

1.2.5.Dạy học các môn khoa học theo phƣơng thức giáo dục STEM

1.1.2.Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

1.2.2.Các hình thức tổ chức giáo dục STEM [11

1.2.4.Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM[14

1.2.1.Giáo dục STEM

1.1.1.Tình hình nghiên cứu thế giới