Vận dụng dạy học STEM để phát triển năng lực nghiên cứu khoa học phần Sinh học vi sinh vật

DẠY HỌC STEM ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

vectorstock.com/28062415

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

Sáng kiến Vận dụng dạy học STEM để phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trung học phổ thông phần Sinh học vi sinh vật - Sinh học 10 WORD VERSION | 2022 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

DANH MỤC VIẾT TẮT.

Chương trình giáo dục phổ thông Giáo viên Học sinh Năng lực Nghiên cứu khoa học Phương pháp dạy học Trung học phổ thông Vi sinh vật

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

CT GDPT GV HS NL NCKH PPDH THPT VSV

DẠ

IA L

2

3

IA L

MỤC LỤC PHẦN I: ĐIỀU KIỆN, HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN ...................... 6 I. Điều kiện hoàn cảnh tạo ra sáng kiến ........................................................ 6

OF FI C

I.1.Xuất phát từ mục tiêu đổi mới giáo dục và đào tạo của nước ta trong giai đoạn hiện nay. ....................................................................................... 6 I.2. Xuất phát từ tính ưu việt của dạy học STEM ...................................... 6 I.3. Xuất phát từ yêu cầu và thực trạng phát triển năng lực NCKH cho HS trung học phổ thông ở nước ta .............................................................. 7 II. Mục đích nghiên cứu.................................................................................. 8 III. Đối tượng nghiên cứu. .............................................................................. 8

ƠN

IV. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 8 V. Phạm vi áp dụng ......................................................................................... 8 VI. Đóng góp của đề tài................................................................................... 8

NH

PHẦN II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP .......................................................................... 9 A. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến ............................................. 9 I. Ưu điểm..................................................................................................... 9

QU Y

II. Nhược điểm. ............................................................................................ 9 B. Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến. ..................................................... 10 CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN ................................................................ 10 I.1. Định hướng chung về đổi mới phương pháp dạy học ................... 10 I.2. Năng lực và năng lực nghiên cứu khoa học .................................. 11

KÈ M

I.2.1. Năng lực .................................................................................... 11 I.2.2. Phân loại năng lực ................................................................... 11 I.2.3. Năng lực nghiên cứu khoa học(NL NCKH) ........................... 12 a. Kĩ năng xác định vấn đề, ý tưởng nghiên cứu ........................ 13

DẠ

Y

b. Kĩ năng xác định tên đề tài nghiên cứu .................................. 14 c. Kĩ năng xây dựng giả thuyết nghiên cứu ................................ 15 d. Kĩ năng lập kế hoạch nghiên cứu ............................................ 16 e. Kĩ năng thu thập dữ liệu ........................................................... 17 f. Kĩ năng phân tích và tổng hợp dữ liệu .................................... 18 g. Kĩ năng phê phán, lập luận, viết và báo cáo khoa học .......... 18

4 h. Kĩ năng trình bày báo cáo khoa học ....................................... 19

IA L

I.3. Dạy học stem. ................................................................................... 20 I.3.1. Khái niệm STEM ................................................................... 20 I.3.2. Giáo dục STEM ..................................................................... 21

OF FI C

a. Dạy học các môn học theo phương thức giáo dục STEM ..... 22 b. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM ............................. 22 c. Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật ................. 22 I.3.3. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM ..................................... 23 I.3.4. Quy trình tổ chức dạy học Stem............................................... 23 I.4. Dạy học Stem và vấn đề phát triển NL NCKH cho học sinh......... 26

ƠN

I.5. Đánh giá trong quá trình vận dụng dạy học STEM nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS................................................................ 27

NH

CHƯƠNG II: VẬN DỤNG DẠY HỌC STEM ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH THPT TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC VI SINH VẬT- SINH HỌC 10. ................................................................................................................ 28 II.1. Phân tích cấu trúc phần Sinh học vi sinh vật - Sinh học 10 ....... 28

QU Y

II.2. Thiết kế chủ đề dạy học STEM dưới dạng một đề tài NCKH ...... 30 * Về nguyên tắc : ............................................................................... 30 * Về quy trình tổ chức: ..................................................................... 30 Giai đoạn I: Chuẩn bị ..................................................................... 31 Giai đoạn II: Xây dựng kế hoạch thực hiện đề tài NCKH: ............ 31

KÈ M

Giai đoạn III: Thực hiện đề tài NCKH ........................................... 32 Giai đoạn IV: Báo cáo và đánh giá sản phẩm ................................ 33

DẠ

Y

II.3. Các chủ đề STEM trong phần Sinh học vi sinh vật nhằm phát triển năng lực NCKH cho học sinh ....................................................... 34 II.3.1. Tên chủ đề: Nghiên cứu, chế tạo thùng rác phân loại và xử lí rác hữu cơ nhờ vi sinh vật ............................................................. 34 II.3.2. Tên chủ đề:Nhân giống vi sinh vật. ...................................... 46 II.3.3. Đánh giá năng lực NCKH của HS. ....................................... 52 * Về kiến thức .................................................................................. 52 * Về kĩ năng ..................................................................................... 52

5 * Về thái độ ..................................................................................... 56

IA L

II.4. Thực nghiệm sư phạm ................................................................... 59 II.4.1. Mô tả cách thức thực hiện ..................................................... 59 II.4.2. Kết quả .................................................................................... 60

OF FI C

II.4.3. Kết luận ................................................................................... 62 PHẦN III. HIỆU QUẢ ...................................................................................... 63 III.1. Hiệu quả về kinh tế .............................................................................. 63 III.2. Hiệu quả về xã hội ............................................................................... 63 III.3. Khả năng áp dụng. .............................................................................. 63

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

PHẦN IV.CAM KẾT KHÔNG SAO CHÉP .................................................. 64

6

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

PHẦN I: ĐIỀU KIỆN, HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN I. Điều kiện hoàn cảnh tạo ra sáng kiến I.1.Xuất phát từ mục tiêu đổi mới giáo dục và đào tạo của nước ta trong giai đoạn hiện nay.

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đặt ra thách thức rất lớn cho Việt Nam nói chung và ngành giáo dục nói riêng buộc phải có những thay đổi căn bản, toàn diện và đột phá để có thể phát triển cùng thời đại.

Trong văn kiện của Đại hội Đảng XIII vừa qua đã chỉ rõ cần: “Đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ mục tiêu, chương trình, nội dung, phương pháp, hình thức giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển năng lực và phẩm chất của người học”. Trên cơ sở xác định đúng, trúng mục tiêu đổi mới giáo dục, đào tạo, công khai mục tiêu, chuẩn “đầu vào”, “đầu ra” của từng bậc học, môn học, chương trình, ngành và chuyên ngành đào tạo, thì việc tiếp theo là đổi mới chương trình khung các môn học và nội dung của nó theo hướng phát triển mạnh năng lực và phẩm chất người học, bảo đảm hài hòa đức, trí, thể, mỹ; thực hiện tốt phương châm mới: Dạy người, dạy chữ và dạy nghề (trước đây là dạy chữ, dạy người, dạy nghề). Đổi mới PPDH ở trường phổ thông là một trong những nhiệm vụ hết sức quan trọng. Hiện nay, vấn đề đổi mới PPDH (trong đó có đổi mới PPDH Sinh học) đã được thể chế hóa trong Luật Giáo dục nước CHXHCN Việt Nam: “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của HS, phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, kĩ năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, năng lực nghiên cứu khoa học; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho HS”. Chương trình giáo dục phổ thông 2018 cũng xây dựng dựa trên quan điểm giáo dục tiếp cận năng lực, tập trung vào phát triển các năng lực cần thiết để học sinh có thể thành công trong cuộc sống cũng như trong công việc.

I.2. Xuất phát từ tính ưu việt của dạy học STEM Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó người học áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền

7

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

kinh tế mới. Giáo dục STEM có thể tạo ra những con người có thể đáp ứng được nhu cầu công việc của thế kỷ mới có tác động lớn đến sự thay đổi nền kinh tế.

Nhiều công trình nghiên cứu trong thời gian qua đã chỉ rõ giáo dục STEM hướng người học đến việc chủ động chiếm lĩnh kiến thức và hình thành những kĩ năng, những năng lực cần thiết thông qua quá trình hoạt động tích cực tìm hiểu, giải quyết những vấn đề do GV hoặc GV cùng HS đưa ra chính vì thế giáo dục Stem đã đáp ứng các yêu cầu đổi mới về mục tiêu dạy học và phương pháp dạy học, góp phần tích cực trong việc thực hiện hóa nội dung Nghị quyết số 29/NQ-TƯ Hội nghị trung ương 8 khóa XI của Đảng ta.

Trong những năm học gần đây Bộ giáo dục đào tạo đã tổ chức ngày hội STEM cùng diễn ra trong khuôn khổ cuộc thi Khoa học kĩ thuật, đây là một sân chơi khoa học để thúc đẩy phong trào NCKH của học sinh THPT. Thông qua đó cũng thấy được vai trò to lớn của giáo dục STEM trong các nhà trường phổ thông.

I.3. Xuất phát từ yêu cầu và thực trạng phát triển năng lực NCKH cho HS trung học phổ thông ở nước ta Việc phát triển năng lực NCKH cho HS giúp các em có thể tích cực, chủ động, sáng tạo để tự trang bị cho mình những tri thức cần thiết cho đời sống trong thời đại ngày nay.Phát triển năng lực NCKH cho HS sẽ giúp rút ngắn khoảng cách giữa giáo dục phổ thông với giáo dục đại học. Bên cạnh đó, việc phát triển NL NCKH cho học sinh còn góp phần hình thành và bồi dưỡng những phẩm chất cần thiết của người lao động mới: đó là tính kiên trì, nhẫn nại, khắc phục khó khăn, tìm tòi sáng tạo, khách quan, chính xác. Phát triển NL NCKH cho HS là vấn đề mới đặt ra và rất cần thiết. Vấn đề này đã được ghi rõ trong nội dung Nghị quyết số 29 /NQ-TƯ Hội nghị Trung ương 8 khóa XI của Đảng ta.

Về đặc điểm nội dung môn Sinh học ở trường phổ thông: Sinh học là môn khoa học thực nghiệm thuộc nhóm nghành Khoa học tự nhiên. Đối tượng nghiên cứu của Sinh học là thế giới sinh vật gần gũi với đời sống hằng ngày của HS. Do vậy dạy học Sinh học cần phải gắn với thực tiễn, HS phải biết vận dụng kiến thức , kĩ năng đã học vào thực tiễn cuộc sống như vận dụng trong trồng trọt, chăn nuôi, chăm sóc và bảo vệ sức khỏe bản thân, gia đình và cộng đồng, nâng cao chất lượng cuộc sống….Do vậy trong quá trình dạy học môn Sinh học GV giữ vai trò là người hướng dẫn, tổ chức các hoạt động; HS là chủ thể hoạt động thu nhận kiến thức, hình thành kĩ năng, năng lực cốt lõi và chuyên biệt trong đó có năng lực NCKH. Tuy nhiên, hiện nay, ở Việt Nam các nghiên cứu vận dụng

8

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

dạy học Stem để phát triển NLNCKH cho HS trong dạy học sinh học chưa nhiều.

Xuất phát từ những lí do trên chúng tôi đã thiết kế và áp dụng trong dạy học sáng kiến: "Vận dụng dạy học STEM để phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh trung học phổ thông phần Sinh học vi sinh vật- Sinh học 10” II. Mục đích nghiên cứu Xây dựng được quy trình tổ chức dạy học theo chủ đề STEM dưới dạng đề tài KHKT để phát triển NL NCKH cho HS THPT. Xây dựng một số chủ đề STEM dưới dạng đề tài NCKH trong dạy học phần vi sinh vật - Sinh học 10 để phát triển NL NCKH cho HS THPT. III. Đối tượng nghiên cứu.

- Dạy học Stem, quy trình tổ chức dạy học chủ đề Stem, năng lực nghiên cứu khoa học, quy trình vận dụng dạy học Stem để phát triển NL NCKH. - Vận dụng dạy học theo chủ đề Stem trong dạy học phần Vi sinh vậtSinh học 10 để phát triển NLNCKH cho HS THPT. Đặc biệt là các kĩ năng quan trọng là: phát hiện vấn đề nghiên cứu; diễn đạt tên đề tài nghiên cứu; lập giả thuyết nghiên cứu; viết đề cương nghiên cứu; tổ chức thực hiện đề tài nghiên cứu; thu thập và xử lí số liệu nghiên cứu; viết báo cáo và thực hiện báo cáo kết quả nghiên cứu.

IV. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp quan sát, điều tra, phỏng vấn.

- Phương pháp thống kê số liệu.

- Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa.

- Phương pháp thực nghiệm.

- Phương pháp tổng kết kinh nghiệm.

V. Phạm vi áp dụng Tại một số trường THPT - Tỉnh Nam Định.

Trường THPT Tân Lang- Phù Yên - Sơn La. Trường THPT Trường Thi - Thanh Hóa.

VI. Đóng góp của đề tài - Làm sáng tỏ được cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học Stem nói chung và việc vận dụng dạy học Stem trong dạy học phần Vi sinh vật- Sinh học 10 để phát triển năng lực NCKH. -Xác định cấu trúc NL NCKH, tiêu chí đánh giá NLNCKH.

9

OF FI C

IA L

- Xây dựng được hệ thống chủ đề Stem và vận dụng dạy học Stem để phát triển NLNCKH.Xây dựng được nguyên tắc, quy trình vận dụng dạy học Stem để phát triển NLNCKH cho HS trong dạy học sinh học - THPT. - Xây dựng được bảng tiêu chí đánh giá kết quả vận dụng dạy học Stem để phát triển NLNCKH cho HS trong dạy học sinh học - THPT.

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

PHẦN II. MÔ TẢ GIẢI PHÁP A. Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến Thực trạng công tác dạy và học môn Sinh học theo hướng phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho HS tại trường THPT Lý Nhân Tông.

I. Ưu điểm - Đội ngũ giáo viên dạy Sinh học có trình độ đạt chuẩn, đặc biệt các giáo viên Vật lí, Hóa học và Sinh học tích cực trao đổi, thảo luận và xây dựng các đề tài Khoa học kĩ thuật tích hợp, liên môn.

- Học sinh trường Lý Nhân Tông sống ở vùng nông thôn, các em có điều kiện tiếp xúc, quan sát với thực vật, động vật, vi sinh vật…, từ đó nảy sinh nhiều ý tưởng khoa học trong quá trình học tập.

- Về điều kiện dạy học: nhà trường đã có phòng học bộ môn Sinh học với các trang thiết bị cần thiết.

- Trong những năm gần đây Sở GD& ĐT Nam Định thường xuyên tổ chức Cuộc thi KHKT và Ngày hội Stem, tại trường THPT Lý Nhân Tông ban giám hiệu tạo điều kiện và luôn khuyến khích các giáo viên đầu tư, hướng dẫn học sinh tham gia.

II. Nhược điểm.

- Nhiều năm qua, việc xây dựng nội dung sách giáo khoa cũng như các loại sách bài tập tham khảo của giáo dục nước ta nhìn chung còn mang tính hàn lâm, kinh viện nặng về thi cửchưa chú trọng đến tính sáng tạo, năng lực thực hành, nghiên cứu khoa học và hướng nghiệp cho học sinh. Phương thức kiểm tra đánh giá chủ yếu qua bài kiểm tra trắc nghiệm một sự lựa chọn đúng duy nhất nên HS có thể giải thành thạo các bài tập định tính, định lượng, nhưng học sinh ít biết những ứng dụng của Sinh học trong đời sống và sản xuất. Chính vì vậy không thể đạt được mục tiêu vận dụng kiến thức tổng hợp đã học, khả năng sáng tạo của học sinh mà còn làm học sinh lúng túng trong việc giải quyết một số tình huống thực tiễn cụ thể, học sinh chưa khám phá hết năng lực của bản thân, chưa chủ động trong việc học tập, khả năng sáng tạo và vận dụng kiến thức để giải

10

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

quyết tình huống thực tiễn cuộc sống, khả năng nghiên cứu khoa học còn hạn chế.

- Mặt khác chương trình hiện hành còn gây khó cho GV trong việc biên soạn chủ đề tích hợp liên môn, dự án khoa học kĩ thuật …

- Đối tượng HS trường Lý Nhân Tông có đầu vào thấp, đa số các em có học lực trung bình và khá, nên học sinh ít quan tâm học môn Sinh học do nội dung Sinh học THPT kiến thức hàn lâm, trừu tượng, ít nằm trong tổ hợp bộ môn xét cao đẳng, đại học ở ngành nghề các em lựa chọn. Hàng năm có khoảng 5 đến 10 HS ôn thi khối B có liên quan đến môn Sinh học. Nhiều HS thụ động trong học tập và chưa có phương pháp học hiệu quả.

- Bản thân tôi đã tiếp cận Chương trình giáo dục phổ thông mới 2018 tuy nhiên việc thực hành áp dụng các phương pháp giáo dục tích cực của GV còn chưa thường xuyên và chưa phát huy hết tính chủ động, sáng tạo của học sinh với vai trò HS là người chủ động học tập. Dạy học định hướng phát triển năng lực NCKH sinh còn khá mới mẻ trong nhà trường, HS chưa vận dụng kiến thức, kĩ năng được học giải quyết vấn đề thực tiễn, chế tạo ra các sản phẩm khoa học kĩ thuật ứng dụng trong đời sống. Mặt khác việc dạy học theo định hướng Stem nhằm phát triển năng lực NCKH hiệu quả cần có nhiều thời gian, phương tiện hiện đại, các điều kiện để khai thác nguồn tài nguyên học tập và ứng dụng giải quyết vấn đề thực tiễn.

B.Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến.

CHƯƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN I.1. Định hướng chung về đổi mới phương pháp dạy học Tích cực hoá hoạt động nhận thức của HS là một trong những nhiệm vụ chủ yếu của người GV trong quá trình dạy học theo hướng đổi mới PPDH trong giai đoạn hiện nay. Quan điểm dạy học hướng vào người học, hay dạy học phát huy tính tích cực của người học có thể coi như là những hình thức biểu đạt khác nhau của cùng một quan điểm dạy học lấy người học làm trung tâm, trong đó ý tưởng cốt lõi là cần phải phát huy hứng thú học tập, tính tích cực, tự lực và sáng tạo của người học.

Nếu giáo dục truyền thống được coi là giáo dục theo nội dung, tập trung vào việc tích lũy kiến thức, chứ không hướng tới việc rèn luyện năng lực tự khám phá để chiếm lĩnh kiến thức. Đánh giá của giáo dục truyền thống cũng tập trung đo lường kiến thức thông qua các bài thi viết và nói. Giáo dục theo tiếp cận năng lực tập trung vào phát triển các năng lực cần thiết để HS có thể thành công trong cuộc sống cũng như trong công việc.

11

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Trong những thập kỷ gần đây với sự phát triển mạnh của khoa học kĩ thuật cũng như tri thức, giáo dục nếu chỉ hướng tới việc nắm vững kiến thức là không đủ, bởi kiến thức hôm qua còn mới thì hôm nay đã trở thành lạc hậu. Do đó, nhiều hệ thống giáo dục đã hướng tới việc giáo dục để người học có đủ kĩ năng làm chủ kiến thức và sử dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề trong khoa học cũng như trong thực tế. Khi mục tiêu và hình thái giáo dục chuyển đổi thì PPDH và đánh giá cũng thay đổi theo. Các hệ thống giáo dục tiên tiến đã áp dụng PPDH theo năng lực thay vì học theo tiếp cận nội dung kiến thức. Dạy học theo tiếp cận phát triển năng lực là hướng tiếp cận tập trung vào đầu ra của quá trình dạy và học, trong đó nhấn mạnh người học cần đạt được các mức năng lực như thế nào sau khi kết thúc một chương trình giáo dục. Nói cách khác, chất lượng đầu ra đóng vai trò quan trọng nhất đối với dạy học theo tiếp cận năng lực. Điều này có nghĩa là để chương trình dạy học theo tiếp cận năng lực có hiệu quả, cần phải bắt đầu với bức tranh rõ ràng về năng lực cần thiết mà người học cần phải đạt được, tiếp đến là xây dựng và phát triển chương trình dạy và học, sau đó dạy học và xây dựng các phương pháp đánh giá nhằm đảm bảo rằng mục đích của giáo dục theo tiếp cận năng lực đạt được mục tiêu đầu ra. Có thể thấy, yếu tố quan trọng của giáo dục năng lực là xây dựng được các tiêu chuẩn đầu ra rõ ràng thể hiện rõ mục tiêu của giáo dục, thiết lập được các điều kiện và cơ hội để khuyến khích người học có thể đạt được các mục tiêu ấy. Đây cũng chính là mục tiêu mà Chương trình giáo dục phổ thông mới 2018 hướng tới.

Tiếp cận phát triển NLNCKH cho học sinh THPT phù hợp với định hướng đổi mới trong PPDH. I.2. Năng lực và năng lực nghiên cứu khoa học I.2.1. Năng lực Theo chúng tôi, hoàn toàn nhất trí với khái niệm năng lực mà chương trình giáo dục phổ thông tổng thể 2018 đã đưa ra“Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như 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.”

I.2.2. Phân loại năng lực Mới đây, Bộ GD-ĐT đã ban hành “Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể”. Theo đó, chương trình giáo dục phổ thông đã chỉ rõ chú trọng hình thành và phát triển cho HS những phẩm chất và năng lực như sau:

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

12

DẠ

Y

KÈ M

I.2.3. Năng lực nghiên cứu khoa học(NL NCKH) Mục tiêu giáo dục khoa học đó là tạo ra các thế hệ nhà khoa học tiếp theo, hoặc tạo ra những người biết sử dụng kiến thức khoa học - một năng lực mà tất cả các cá nhân sẽ cần trong cuộc đời của mình.

Năng lực nghiên cứu khoa học theo PISA được thể hiện qua việc HS có kiến thức khoa học và sử dụng kiến thức để nhận ra các vấn đề khoa học, giải thích các hiện tượng khoa học và rút ra các kết luận trên cơ sở chứng cứ về các vấn đề liên quan đến khoa học; Hiểu những đặc tính của khoa học như một dạng tri thức của loài người và là hoạt động tìm tòi, khám phá của con người; Nhận thức được vai trò của khoa học; Sẵn sàng tham gia - như một công dân tích cực, vận dụng hiểu biết khoa học vào giải quyết các vấn đề liên quan.

13

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Theo A. Šeberová, năng lực NCKH là một hệ thống mở và không ngừng phát triển, bao gồm các kiến thức tuyên bố và kiến thức quy trình trong lĩnh vực nghiên cứu, các thái độ và sự sẵn sàng của cá nhân cho phép các nhà khoa học thực hiện nghiên cứu trong khuôn khổ hoạt động nghề nghiệp của họ .

Như vậy, nói một cách tổng quát, cũng như mọi NL khác, NLNCKH bao gồm 3 thành tố chủ yếu: kiến thức phương pháp luận NCKH, kĩ năng NCKH và thái độ NCKH. Trong phạm vi sáng kiến, chúng tôi đề xuất quy trình hình thành và phát triển một số kĩ năng NCKH cơ bản cho HS THPT với nội dung cụ thể ở hình dưới đây.

DẠ

Y

KÈ M

Cụ thể: a. Kĩ năng xác định vấn đề, ý tưởng nghiên cứu Trong quá trình nghiên cứu, đọc và thu thập tài liệu, chúng ta phát hiện hoặc nhận ra các “vấn đề” và đặt ra nhiều câu hỏi cần nghiên cứu (phát triển “vấn đề” rộng hơn để nghiên cứu). Đôi khi người nghiên cứu thấy một điều gì đó chưa rõ ràng trong những nghiên cứu trước (hoài nghi khoa học) và muốn chứng minh lại. Đây là tình huống quan trọng nhất để xác định “vấn đề” nghiên cứu.

Trong các hội nghị chuyên đề, báo cáo khoa học,… đôi khi có những bất đồng, tranh cải và tranh luận khoa học đã giúp cho các nhà khoa học nhận thấy

14

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

được những mặt yếu, mặt hạn chế của “vấn đề” tranh cải và từ đó người nghiên cứu nhận định, phân tích lại và chọn lọc rút ra “vấn đề” cần nghiên cứu.

Trong mối quan hệ giữa con người với con người, con người với tự nhiên, qua hoạt động thực tế lao động sản xuất, yêu cầu kĩ thuật, mối quan hệ trong xã hội, cư xử,… làm cho con người không ngừng tìm tòi, sáng tạo ra những sản phẩm tốt hơn nhằm phục vụ cho nhu cầu đời sống con người trong xã hội.

Những hoạt động thực tế này đã đặt ra cho người nghiên cứu các câu hỏi hay người nghiên cứu phát hiện ra các “vấn đề” cần nghiên cứu.

Tính tò mò của chúng ta về điều gì đó cũng đặt ra các câu hỏi hay “vấn đề” nghiên cứu. Khi đã xác định được “vấn đề” nghiên cứu, thì trong đầu óc của người nghiên cứu sẽ xuất hiện hàng loạt các ý tưởng nghiên cứu. Như vậy, vấn đề nghiên cứu đóng vai trò là cơ sở, là tiền đề để hình thành ý tưởng nghiên cứu. Đối với HS THPT, chúng tôi xin đề xuất quy trình hình thành và phát triển kĩ năng này gồm các bước sau đây: Bước 1: Hướng dẫn HS quan sát, phân tích, tổng hợp thực tiễn, phát hiện các vấn đề cần quan tâm giải quyết là tiền đề hình thành ý tưởng nghiên cứu. Đây có thể nói là bước khó khăn nhất, dựa vào sở thích và nhu cầu muốn tìm hiểu của HS về những điều đang xảy ra trong cuộc sống hay muốn thực hiện một ý tưởng đã nhen nhóm từ lâu nhưng chưa được định hình rõ ràng.

Bước 2: Hướng dẫn HS chọn lựa được vấn đề cấp thiết cần giải quyết, hình thành ý tưởng nghiên cứu.

Sau khi đã phát hiện ra vấn đề cần quan tâm giải quyết vốn có phạm vi nghiên cứu rất rộng, căn cứ vào tình hình thực tiễn và tính cấp thiết để thu hẹpvấn đề sao cho vừa sức với HS và có thể giải đáp, sáng tỏ được thông qua hoạt động NCKH phù hợp trình độ HS THPT. Bước 3: Hướng dẫn HS biến vấn đề cần giải quyết thành ý tưởng nghiên cứu. Đây là bước hết sức quan trọng để hình thành đề tài nghiên cứu ở bước tiếp theo. Tuy nhiên, lựa chọn được ý tưởng đúng đắn nhất trong vô số các ý tưởng là một vấn đề khó khăn đối với HSPT. Vì vậy, GV cần tư vấn cho các em để lựa chọn được ý tưởng đúng. b. Kĩ năng xác định tên đề tài nghiên cứu Cần phân biệt tên đề tài nghiên cứu với vấn đề nghiên cứu: Vấn đề nghiên cứu là sự khác biệt giữa hiện tại và điều mong đợi trong khi tên đề tài nghiên cứu lại tập trung vào phương pháp giải quyết vấn đề. Do vậy, tên đề tài nghiên

15

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

cứu thường liên quan chặt chẽ với mục tiêu, đối tượng và phương pháp nghiên cứu.

Tên đề tài nghiên cứu thường là một ngữ danh từ (nên được gọi là tên) hay là thường bắt đầu bằng một động từ hành động. Tên đề tài nghiên cứu phải ngắn gọn nhưng phải rõ ràng, phải phản ánh được mục tiêu nghiên cứu, đối tượng và phương pháp nghiên cứu. Vì vậy, việc xác định tên đề tài nghiên cứu một cách hợp lí là rất quan trọng.

Chúng tôi xin đề xuất quy trình hình thành và phát triển kĩ năng này cho HS gồm các bước sau đây: Bước 1: Hướng dẫn HS thử đề xuất tên đề tài (tên đề tài nghiên cứu phải phản ánh mối liên quan chặt chẽ giữa mục tiêu, đối tượng và phương pháp nghiên cứu).

Bước 2: Điều chỉnh (điều chỉnh câu văn diễn đạt tên đề tài sao cho ngắn gọn và rõ ràng).

Bước 3: Xác định tên đề tài chính thức.

Nội dung nghiên cứu của một đề tài khoa học được phản ánh một cách cô đọng nhất trong tiêu đề của nó. Tên của đề tài cần có tính đơn nghĩa, khúc chiết, rõ ràng, không dẫn đến những sự hiểu lầm, hiểu theo nhiều nghĩa khác nhau hay hiểu mập mờ. Đối với HS THPT, có lẽ đây là vấn đề gây nhiều lúng túng bởi tư duy trong ngôn ngữ khoa học của HS chưa cao và do thói quen sử dụng ngôn từ thường quá dễ dãi trong sinh hoạt hay trong giao tiếp thường ngày là nguyên nhân chính. c. Kĩ năng xây dựng giả thuyết nghiên cứu Giả thuyết nghiên cứu là một mệnh đề khẳng định quan hệ giữa một hay nhiều yếu tố với vấn đề nghiên cứu. Giả thuyết nghiên cứu được tạo ra nhằm mục đích để phát hiện ra quy luật, giải thích nguyên nhân tồn tại hoặc sáng tạo ra các phương pháp mới, đưa ra giải pháp tối ưu, nguyên lý mới. Giả thuyết nghiên cứu là những dự đoán có căn cứ khoa học về những đặc điểm, bản chất, mối liên hệ của các sự vật, hiện tượng được nghiên cứu hay dự đoán về kết quả nghiên cứu. Đối với HS THPT, chúng tôi xin đề xuất quy trình hình thành và phát triển kĩ năng này gồm các bước sau đây: Bước 1: Xây dựng đáp ứng cấu trúc của giả thuyết nghiên cứu Về mặt chức năng của giả thuyết thì có thể phân loại giả thuyết như là: Mô tả hay giải thích. Có giả thuyết đơn giản tóm lược ngắn các hiện tượng khảo sát, mô tả những dạng liên hệ chung, loại khác nêu ra kết quả có thể từ những sự

16

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

kiện và điều kiện xác lập. Cấu trúc giả thuyết phức tạp thì mang đồng thời sự mô tả các hiện tượng khảo sát và giải thích quan hệ nhân quả.

- Giả thuyết có thể có ba thành phần: Khẳng định - Giả định - Cơ sởkhoa học.

Ví dụ như có thể xây dựng giả thuyết theo các kiểu sau: a. Quá trình A sẽ như sau ... b. Nếu làm theo A thì sẽ là B ...

- Giả thuyết có thể xây dựng theo cách khác, khi cơ sở ở dạng rõ rệt vốn chưa có. Như vậy, sẽ có hai thành phần: Thành phần A: Điều đó sẽ hiệu quả... ; Thành phần B: Nếu như: một là ... hai là... (Nếu như….thì sẽ….).

Cấu trúc hai thành phần đó có thể có, khi sự khẳng định và sự giả định đều hoà lẫn nhau ở dạng khẳng định có tính giả thuyết. Ví dụ: “Điều đó phải thế này… vì có những nguyên nhân sau…”

Bước 2: Xây dựng đáp ứng các tiêu chí của giả thuyết nghiên cứu * Giả thuyết nghiên cứu không được có lôgic trái ngược nhau, có nghĩa là: - Giả thuyết nghiên cứu có một hệ thống ý kiến giữa chúng không phủ định nhau về logic hay hình thức.

- Giả thuyết nghiên cứu không đối lập với những sự kiện đã có.

- Giả thuyết nghiên cứu phải phù hợp với những quy luật khoa học đã xác lập hay sẽ xác lập. * Giả thuyết nghiên cứu phải chứa đựng dự đoán và mở ra cái mới trong khoa học, có sự liên hệ kiến thức khoa học cũ và mới, có thể kiểm chứng được trong thực tế. d. Kĩ năng lập kế hoạch nghiên cứu Mọi công trình nghiên cứu cần phải có quy trình và kế hoạch (Kế hoạch tổng thể và từng giai đoạn của quá trình nghiên cứu). Những quy trình và kế hoạch này phải được hoạch định (trước khi tiến hành nghiên cứu) trong đề cương nghiên cứu. Đề cương nghiên cứu là một tài liệu mà trong đó nhà khoa học đề nghị cương lĩnh hay chương trình làm việc. Đây là tài liệu quan trọng nhất trong một công trình nghiên cứu, vì qua đó mà cơ quan tài trợ có thể xét duyệt tính khả thi và cấp kinh phí. Do đó, người viết(tức nhà khoa học) cần phải suy nghĩ rất cẩn thận, có hệ thống và sử dụng ngôn ngữ thật chính xác. Đối với HS THPT, chúng tôi xin đề xuất quy trình hình thành và phát triển kĩ năng này gồm các bước sau đây:

17

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Bước 1: Xây dựng đề cương nghiên cứu thể hiện kế hoạch tổng thể và từng giai đoạn của quá trình nghiên cứu. Đây là bước quan trọng để giúp định hướng triển khai cụ thể trong các bước sau.

Bước 2 : Xây dựng đáp ứng cấu trúc của một đề cương nghiên cứu Một đề cương nghiên cứu bao gồm những nội dung gì? Trả lời câu hỏi này còn tuỳ thuộc vào “văn hoá” và quy định địa phương. Tuy nhiên, đối với đối tượng HS THPT thì yêu cầu cần có của một đề cương nghiên cứu bao gồm: Lý do chọn đề tài Mục đích nghiên cứu của đề tài; Giả thuyết nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp (dự kiến) của đề tài Giới hạn và phạm vi nghiên cứu Cấu trúc dự kiến của đề tài Kế hoạch thực hiện Kinh phí dự trù và yêu cầu hợp tác (Nếu có) Bước 3: Xây dựng đáp ứng các tiêu chí của đề cương nghiên cứu Sau khi đã hoạch định đủ cấu trúc cần chau chuốt lại để đề cương nghiên cứu đáp ứng 5 tiêu chí sau: Trong sáng: tránh những câu văn rườm rà, những từ khó hiểu. Đơn giản: dùng từ ngữ dễ hiểu, chính xác và câu văn ngắn gọn.

Chính xác: định lượng hoá nội dung thông tin. Tránh những từ ngữ lập lờ.

Khách quan: tránh viết phi cảm tính và khó hiểu.

Logic: sắp xếp ý tưởng một cách có trước có sau và khúc chiết. e. Kĩ năng thu thập dữ liệu NCKH hiện đại phải dựa vào những dữ liệu thực nghiệm. Vì thế, việc thu thập dữ liệu là công đoạn rất quan trọng, yêu cầu cần phải có kĩ năng sử dụng các phương pháp nghiên cứu đặc thù của đề tài. Người nghiên cứu phải có kĩ năng tổ chức thu thập dữ liệu sao cho đảm bảo tính khách quan khoa học, biết cách phối hợp các phương pháp thu thập truyền thống và hiện đại một cách hiệu quả. Đối với HS THPT, chúng tôi xin đề xuất quy trình hình thành và phát triển kĩ năng này gồm các bước sau đây: Bước 1: Chọn lựa và sử dụng các phương pháp thu thập dữ liệu đặc thù.

18

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Bước 2: Phối hợp các phương pháp thu thập dữ liệu một cách hiệu quả. Khi đã có trong tay các phương pháp thu thập dữ liệu thì điều quan trọng tiếp theo là các em cần phải biết cách phối hợp khéo léo. Phương pháp truyền thống hay hiện đại đều có những ưu nhược điểm riêng và cần được sử dụng phối kết hợp để mang lại hiệu quả và độ tin cậy cao.

Bước 3: Tổ chức thu thập dữ liệu đảm bảo tính khách quan khoa học Giữa các công đoạn thu thập dữ liệu cần phải đảm bảo tính khách quan khoa học, công đoạn nào sử dụng phương pháp nào là hợp lý nhất, để tránh những kết quả mang nặng tính chủ quan và sai lệch.

Mọi dữ liệu thu thập được cần được ghi chép tỉ mỉ, cẩn thẩn và chính xác vào sổ tay hay máy tính cá nhân,..để phục vụ tốt cho các công đoạn tiếp theo. f. Kĩ năng phân tích và tổng hợp dữ liệu Phân tích dữ liệu nhằm mục đích làm nổi bật những đặc điểm, đặc tính, tính chất của đối tượng nghiên cứu (nghiên cứu mô tả) hoặc nhằm giúp người nghiên cứu kiểm chứng giả thuyết (nghiên cứu giải thích). Đối với HS THPT, chúng tôi xin đề xuất quy trình hình thành và phát triển kĩ năng này gồm các bước sau đây: Bước 1: Lựa chọn, sử dụng các phương pháp phân tích, xử lý dữ liệu phù hợp Bước 2: Phối hợp các phương pháp phân tích và xử lý dữ liệu truyền thống và hiện đại một cách hiệu quả Bước 3: Xâu chuỗi, tổng hợp các dữ liệu đã được tìm ra để dần đi đến kết quả nghiên cứu. g. Kĩ năng phê phán, lập luận, viết và báo cáo khoa học * Kĩ năng phê phán Kĩ năng phê phán dựa trên sự đối chiếu giữa kiến thức hiện hành với thực tế khách quan, để phát hiện ra sự bất lực của kiến thức hiện hành trong việc lý giải thực tế. Khoa học hiện đại dựa trên nguyên lý là kiến thức của nhân loại thì luôn lạc hậu với thực tế. Vì vậy, nhân loại luôn luôn phải phát hiện ra những chỗ khiếm khuyết đó để không ngừng bổ sung kiến thức mới, bằng cách “phải chấp nhận việc xem xét lại lý thuyết, dù cho nó đã hoàn chỉnh đến đâu chăng nữa” . * Kĩ năng lập luận NCKH dựa trên nền tảng thuyết phục bằng các lập luận và chứng minh.

Những lập luận phải dựa trên cơ sở khoa học đã được giới khoa học công nhận, chứ không phải dựa trên cảm nghĩ chủ quan, hay trên ý kiến của đám đông. kĩ năng lập luận chẳng những giúp nhà khoa học xây dựng luận điểm của mình

19

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

một cách chặt chẽ, thuyết phục, mà còn có thể giúp họ phát hiện ra những bất cập giữa lý thuyết và thực tế, làm nền tảng cho những phát hiện khoa học có ý nghĩa. * Kĩ năng viết báo cáo khoa học (Báo cáo tổng kết) Một công trình nghiên cứu phải được thể hiện bằng một bản báo cáo khoa học (Báo cáo tổng kết). Việc trình bày bài viết đòi hỏi nhà nghiên cứu phải có kĩ năng diễn đạt, viết những gì cần viết, thể hiện chính xác bản chất của sự việc sao cho người đọc nào cũng hiểu giống nhau. Chúng tôi xin đề xuất bố cục nội dung bản báo cáo khoa học của HS gồm có: 1. Trang bìa: Trình bày theo thứ tự từ trên xuống: 1.1. Tên đơn vị chủ trì thực hiện nhiệm vụ 1.2. Tên nhiệm vụ KHCN 1.3. Tên người chủ trì thực hiện, các thành viên tham gia 1.4. Địa danh và tháng, năm kết thúc nhiệm vụ.

II. Nội dung báo cáo 1. Mục lục 2. Ký hiệu và viết tắt (nếu có).

3. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 3.1. Cơ sở pháp lý/xuất xứ của đề tài 3.2. Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3.3. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu 3.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước (liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài). Cơ sở lý thuyết (nếu cần thiết).

4. Thực nghiệm 4.1. Phương pháp thực nghiệm 4.2. Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu, hoá chất cho thực nghiệm 4.3. Kết quả và thảo luận.

5. Kết luận và kiến nghị 6. Tài liệu tham khảo 7. Phụ lục (nếu có) h. Kĩ năng trình bày báo cáo khoa học Thông thường, nội dung cơ bản của một báo cáo khoa học (mục đích, đối tượng, phương pháp, kết quả, thảo luận, kết luận, đề nghị) được trình bày ngắn gọn, cô đọng trong khoảng 15-20 phút. Việc soạn bài thuyết trình tuy không khó, nhưng không phải hoàn toàn đơn giản, nhất là đối với HS. Bài thuyết trình dựa chủ yếu vào bài viết, nhưng không phải là bản sao nguyên vẹn của bài viết.

20

(Kỹ sư: Giải quyết vấn đề)

KÈ M

Engineers: Solve problems

Y DẠ

Math

Knowledge

Scientists: answer questions

Technology

Science

(Nhà khoa học: Trả lời câu hỏi)

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Thời gian chuẩn bị có thể rất ngắn, từ vài ngày đến một tuần, song để có được kĩ năng thuyết trình trước đám đông, cần phải sớm rèn luyện ngay từ khi có thể. Để hình thành và phát triển nhóm kĩ năng này, có thể theo các bước sau đây: Bước 1: Lập luận chặt chẽ, thuyết phục dựa trên cơ sở khoa học.

Bước 2: Phê phán dựa trên sự đối chiếu giữa kiến thức hiện hành với thực tế khách quan, để phát hiện ra sự bất lực của kiến thức hiện hành trong lý giải thực tế.

Bước 3: Viết bài báo cáo đầy đủ bố cục Bước 4: Viết bài báo cáo đáp ứng các tiêu chuẩn khoa học Bước 5: Trình bày bài báo cáo trước hội đồng phải tự tin, ngắn gọn và chặt chẽ.

Trong SKKN, chúng tôi thực hiện đánh giá đầy đủ 7 kĩ năng nói trên.

I.3. Dạy học Stem.

I.3.1. Khái niệm STEM STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được mô tả bởi chu trình STEM (Hình 1), trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ mới nhằm giải quyết các vấn đề; Toán là công cụ được sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những người khác.

Engineering the STEM cycle

Hình 1:Chu trình STEM (theo https://www.knowatom.com)

21

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

“Science” trong chu trình STEM được mô tả bởi một mũi tên từ “Technology” sang “Knowledge” thể hiện quy trình sáng tạo khoa học. Đứng trước thực tiễn với "Công nghệ" hiện tại, các nhà khoa học, với năng lực tư duy phản biện, luôn đặt ra những câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ, đó là các câu hỏi/vấn đề khoa học. Trả lời các câu hỏi khoa học hoặc giải quyết các vấn đề khoa học sẽ phát minh ra các "Kiến thức" khoa học. Ngược lại, “Engineering” trong chu trình STEM được mô tả bởi một mũi tên từ “Knowledge” sang “Technology” thể hiện quy trình kĩ thuật. Các kĩ sư sử dụng "Kiến thức" khoa học để thiết kế, sáng tạo ra công nghệ mới. Như vậy, trong chu trình STEM, "Science" được hiểu không chỉ là "Kiến thức" thuộc các môn khoa học (như Vật lí, Hoá học, Sinh học) mà bao hàm "Quy trình khoa học" để phát minh ra kiến thức khoa học mới. Tương tự như vậy, "Engineering" trong chu STEM không chỉ là "Kiến thức" thuộc lĩnh vực "Kĩ thuật" mà bao hàm"Quy trình kĩ thuật" để sáng tạo ra "Công nghệ" mới. Hai quy trình nói trên tiếp nối nhau, khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học – kĩ thuật theo mô hình "xoáy ốc" mà cứ sau mỗi chu trình thì lượng kiến thức khoa học tăng lên và cùng với nó là công nghệ phát triển ở trình độ cao hơn.

I.3.2. Giáo dục STEM Phỏng theo chu trình STEM, giáo dục STEM đặt học sinh trước những vấn đề thực tiễn ("công nghệ" hiện tại) cần giải quyết, đòi hỏi học sinh phải tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức khoa học và vận dụng kiến thức để thiết kế và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề ("công nghệ" mới). Như vậy, mỗi bài học STEM sẽ đề cập và giao cho học sinh giải quyết một vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải huy động kiến thức đã có và tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức mới để sử dụng. Quá trình đó đòi hỏi học sinh phải thực hiện theo "Quy trình khoa học" (để chiếm lĩnh kiến thức mới) và "Quy trình kĩ thuật" để sử dụng kiến thức đó vào việc thiết kế và thực hiện giải pháp ("công nghệ" mới) để giải quyết vấn đề. Đây chính là sự tiếp cận liên môn trong giáo dục STEM, dù cho kiến thức mới mà học sinh cần phải học để sử dụng trong một bài học STEM cụ thể có thể chỉ thuộc một môn học.

Như vậy, giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua đó phát triển cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cùng với những năng lực khác tương ứng, đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế – xã hội. Các mức độ áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông như sau:

22

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

a. Dạy học các môn học theo phương thức giáo dục STEM Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai 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 chương trình của các môn học thành phần. Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập. b. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, 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 như trường trung học, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các trường đại học, doanh nghiệp.

Trải nghiệm STEM còn có thể được thực hiện thông qua sự hợp tác giữa trường trung học với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Theo cách này, sẽ kết hợp được thực tiễn phổ thông với ưu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học và giáo dục nghề nghiệp.

Các trường trung học có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh được 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. c. Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật. Hoạt động này không mang tính đại trà mà dành cho những học sinh có năng lực, sở thích 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 câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề phát triển hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật và 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 và nghiên cứu khoa học, kĩ thuật là cơ hội để học sinh thấy được sự phù hợp về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM.

23

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Trong phạm vi của sáng kiến này chúng tôi đi sâu vào tìm hiểu giáo dục STEM thông qua tổ chức các hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật I.3.3. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là: – Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất.

– Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM:Các dự án học tập trong giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh.

– Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh.

– Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương.

– Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường trung học, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường trung học cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.

I.3.4. Quy trình tổ chức dạy học Stem. * Quy trình tổ chức bài học STEM Tiến trình bài học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật nêu trên nhưng các "bước" trong quy trình không được thực hiện một cách tuyến tính (hết bước nọ mới sang bước kia) mà có những bước được thực hiện song hành, tương hỗ lẫn nhau. Cụ thể là việc "Nghiên cứu kiến thức nền" được thực hiện đồng thời với

24

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

"Đề xuất giải pháp"; "Chế tạo mô hình" được thực hiện đồng thời với "Thử nghiệm và đánh giá", trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bước kia. Vìvậy, mỗi bài học STEM được tổ chức theo 5 hoạt động như sau Hoạt động 1: Xác định vấn đề Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó học sinh phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các 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 là quen thuộc với học sinh; đồng thời, tiêu chí đó buộc học sinh phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm.

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp Trong hoạt động này, học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự hướng dẫn của giáo viên. Trong bài học STEM sẽ không còn các "tiết học" thông thường 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, khi học sinh hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời học sinh cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình môn học tương ứng.

Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Trong hoạt động này, học sinh được 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. Dưới sự trao đổi, góp ý của các bạn và giáo viên, học sinh tiếp tục hoàn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, 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 bước 3; trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình này, học sinh cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi.

Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Trong hoạt động này, học sinh được 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. * Quy trình tổ chức chủ đề STEM.

25

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Trên cơ sở các bài học STEM cho tất cả học sinh nêu trên, trong quá trình thực hiện sẽ có một số học sinh có sở trường, hứng thú, nhất là đối với Hoạt động 4 và Hoạt động 5 (là những học sinh có vai trò chủ chốt của nhóm trong việc chế tạo, thử nghiệm mẫu) cần được khuyến khích và tạo điều kiện để tiếp tục mở rộng, đi sâu. Nhà trường cần có những hình thức tổ chức phù hợp tạo môi trường để các học sinh này được phát huy năng lực, sở trường của mình; cũng từ đó phát hiện và hướng dẫn những học sinh say mê nghiên cứu thực hiện các dự án khoa học, kĩ thuật để tham gia "Cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học". Đây là mức độ cao của giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông. Do đó quy trình tổ chức chủ đề STEM được rút gọn trong 4 bước sau: Bước 1: Lựa chọn chủ đề Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn,… để lựa chọn chủ đề.

Những ứng dụng đó có thể là: Men lá - Vi sinh vật - Quy trình làm men lá; Rác thải- vi sinh vật- Thùng đựng và phân loại đồng thời xử lí rác hữu cơ; Hóa chất Phản ứng hóa học - Quy trình xử lý chất thải;…

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Sau khi chọn chủ đề, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học được những kiến thức, kỹ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng chủ đề. Theo những ví dụ nêu trên, nhiệm vụ giao cho học sinh thực hiện trong các chủ đề có thể là: Xây dựng quy trình sản xuất men lá; Xây dựng quy trình xử lý rác hữu cơ; Xây dựng quy trình xử lý hóa chất ô nhiễm trong nước thải;…

Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/ giải pháp giải quyết vấn đề Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/ sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí của giải pháp/ sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/ giải pháp giải quyết vấn đề/ thiết kế mẫu sản phẩm. Đối với các ví dụ nêu trên, tiêu chí có thể là: Quy trình sản xuất men lá với tiêu chí cụ thể của sản phẩm (độ cứng, chất lượng …); Quy trình xử lý rác hữu cơ với tiêu chí cụ thể (lượng rác hữu cơ phân hủy, lượng phân giun thu được,…);…

Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học

26

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực với 3 bước trên. Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng vềmục đích, nội dung và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành.

Các hoạt động đó có thể được tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng).

Cần thiết kế bài học trực tuyến trên internet để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học của học sinh bên ngoài lớp học.

I.4.Dạy học Stem và vấn đề phát triển NL NCKH cho học sinh Các chủ đề Stem được thiết kế theo sát chương trình học và kiến thức mang tính phức hợp, liên môn và gắn với thực tiễn. Chính vì thế, dạy học Stem đã tạo ra cơ hội tốt cho người học chủ động chiếm lĩnh được kiến thức mang tính tích hợp liên môn và phát triển được những năng lực cần thiết ở HS để giúp họ chủ động giải quyết được những vấn đề của thực tiễn và cũng chính vì thế dạy học STEM có nhiều điểm tương đồng với hoạt động NCKH không chỉ về mục tiêu mà cả về quy trình tổ chức thực hiện. Cụ thể là: Quy trình NCKH Quy trình dạy học Stem Bước 1. Xây dựng ý tưởng nghiên Bước 1: Xây dựng ý tưởng chủ đề cứu): HS/ nhóm HS tự đề xuất hoặc Stem: HS/ nhóm HS tự đề xuất hoặc GV đề xuất ý tưởng nghiên cứu và GV gợi ý HS đề xuất chủ đề Stem hình thành tên đề tài nghiên cứu Bước 2. Xây dựng kế hoạch thực hiện: Bước 2. Xây dựng kế hoạch thực HS/ nhóm HS xác định mục hiện chủ đề Stem: lập kế hoạch hoạt động để hoàn thành những yêu cầu tiêu, xây dựng đề cương và kế hoạch mà GV hay nhóm học sinh đã đặt ra. thực hiện đề tài nghiên cứu Kế hoạch phải chi tiết và cụ thể. Bao gồm cả việc nghiên cứu kiến thức nền của chủ đề và việc lựa chọn giải pháp tối ưu nhất.

Bước 3. Thực hiện kế hoạch nghiên Bước 3. Thực hiện kế hoạch của chủ cứu: HS/nhóm HS triển khai thực hiện đề Stem: HS tiến hành chế tạo mẫu, theo kế hoạch. thử nghiệm và đánh giá sản phẩm.

Bước 4. Nghiệm thu đánh giá kết quả Bước 4: Kết luận: Trong hoạt động nghiên cứu: HS/nhóm HS viết báo cáo này, học sinh được tổ chức để trình tổng kết; báo cáo kết quả và đánh giá bày sản phẩm học tập đã hoàn thành; kết quả thực hiện đề tài nghiên cứu. trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm STEM.

27

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Như vậy, quy trình thực hiện một đề tài NCKH có nhiều điểm tương đồng với quy trình thực hiện chủ đề STEM.Nếu như vận dụng tốt dạy học Stem trong dạy học ở trường phổ thông, thì sẽ phát triển ở HS năng lực NCKH: Hình thành ý tưởng nghiên cứu; Lập kế hoạch nghiên cứu; triển khai kế hoạch nghiên cứu và báo cáo kết quả nghiên cứu. Từ đó tạo cơ hội cho các em trở thành những nhà khoa học nhỏ tuổi ngay từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường.

I.5.Đánh giá trong quá trình vận dụng dạy học STEM nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS. Dạy học thông qua các chủ đề STEM giúp cho HS không những có được những kiến thức cần thiết mà còn góp phần hình thành và rèn luyện những kĩ năng NCKH cần thiết thông qua quá trình HS triển khai các hoạt động để hoàn thành các chủ đề học tập. Do vậy, trong quá trình đánh giá, ngoài việc đánh giá sản phẩm của các chủ đề, chúng ta cần phải đánh giá sự hình thành các kĩ năng NCKH cũng như thái độ của HS thông qua vận dụng dạy học Stem.

Theo các tài liệu viết về dạy học Stem của Intel và Hiệp hội Công nghệ trong Giáo dục Quốc tế , để đáp ứng được các vấn đề trong đánh giá dạy học STEM, thì đánh giá quá trình và đánh giá tổng kết là những hình thức đánh giá rất cần thiết và phù hợp. Đánh giá quá trình là loại hình đánh giá được tiến hành trong quá trìnhdạy và học một nội dung nào đó, nhằm thu thập thông tin phản hồi về kết quả học tập của HS về nội dung đó, làm cơ sở cho việc định hướng hoạt động dạy và học tiếp theo làm cho hoạt động này có hiệu quả hơn. Đánh giá quá trình trong dạy học STEM là đánh giá theo các giai đoạn hoạt động của HS trong các giai đoạn xây dựng và triển khai thực hiện hoàn thành chủ đề học tập. Để đánh giá được hiệu quả thì trong mỗi giai đoạn hoạt động, ngoài đánh giá về thái độ của HS cần đánh giá sản phẩm của HS. Để có được kết quả đánh giá một cách khách quan, toàn diện về mọi mặt thì ngoài đánh giá của GV đối với HS thì GV cần sử dụng thêm hình thức đánh giá chéo lẫn nhau trong nhóm HS và HS tự đánh giá. Đánh giá tổng kết là loại hình đánh giá được thực hiện vào thời điểm cuốicùng khi hoàn thành dự án Stem. Trong đánh giá tổng kết, song song với việc đánh giá chất lượng sản phẩm của dự án, GV cần đánh giá thêm các mặt khác. Chẳng hạn như: thái độ hợp tác, sự tích cực làm việc của các thành viên trong nhóm học tập…

28

OF FI C

IA L

CHƯƠNG II: VẬN DỤNG DẠY HỌC STEM ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CHO HỌC SINH THPT TRONG DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC VI SINH VẬT- SINH HỌC 10.

II.1. Phân tích cấu trúc phần Sinh học vi sinh vật - Sinh học 10 Trong chương trình Sinh học lớp 10 hiện hành phần Sinh học Vi sinhvật gồm 2 phần chính với cấu trúc như sau: Sinh học vi sinh vật

Sinh trưởng và sinh sản của vsv

Hô hấp và lên men

QU Y

Môi trường và các kiểu dinh dưỡng

NH

ƠN

Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở vsv

Quá trình phân giải các chất

Sinh trưởng và sinh sản của quần thể vi sinh vật

các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật

DẠ

Y

KÈ M

So sánh với phần Sinh học vi sinh vật trong Chương trình GDPT mới: Vi sinh vật Yêu cầu cần đạt - Khái niệm và - Nêu được khái niệm vi sinh vật. Kể tên được các nhóm các nhóm vi sinh vi sinh vật. vật - Phân biệt được các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật.

- Các phương - Trình bày được một số phương pháp nghiên cứu vi sinh pháp nghiên cứu vật. vi sinh vật - Thực hành được một số phương pháp nghiên cứu vi sinh vật thông dụng.

- Quá trình tổng - Nêu được một số ví dụ về quá trình tổng hợp và phân

29 giải các chất ở vi sinh vật.

- Phân tích được vai trò của vi sinh vật trong đời sống con người và trong tự nhiên.

- Quá trình sinh - Nêu được khái niệm sinh trưởng ở vi sinh vật. Trình bày trưởng và sinh được đặc điểm các pha sinh trưởng của quần thể vi sản ở vi sinh vật khuẩn.

- Phân biệt được các hình thức sinh sản ở vi sinh vật nhân sơ và vi sinh vật nhân thực.

- Trình bày được các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật.

- Trình bày được ý nghĩa của việc sử dụng kháng sinh để ức chế hoặc tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh và tác hại của việc lạm dụng thuốc kháng sinh trong chữa bệnh cho con người và động vật.

- Một số ứng - Kể tên được một số thành tựu hiện đại của công nghệ vi dụng vi sinh vật sinh vật. trong thực tiễn - Trình bày được cơ sở khoa học của việc ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn.

- Trình bày được một số ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn (sản xuất và bảo quản thực phẩm, sản xuất thuốc, xử lí môi trường,...).

- Thực hiện được dự án hoặc đề tài tìm hiểu về các sản phẩm công nghệ vi sinh vật. Làm được tập san các bài viết, tranh ảnh về công nghệ vi sinh vật.

- Làm được một số sản phẩm lên men từ vi sinh vật (sữa chua, dưa chua, bánh mì,...).

- Phân tích được triển vọng công nghệ vi sinh vật trong tương lai.

- Kể tên được một số ngành nghề liên quan đến công nghệ vi sinh vật và triển vọng phát triển của ngành nghề đó.

Như vậy so với chương trình hiện hành, phần Sinh học vi sinh vật được nghiên cứu sâu hơn với kiến thức về phương pháp nghiên cứu vi sinh vật và ứng dụng vi sinh vật trong đời sống.Đây chính là quan điểm của chương trình GDPT 2018- tiếp cận xu hướng quốc tế và giáo dục phát triển bền vững, gắn với cuộc sống hàng ngày, gắn với mục tiêu định hướng nghề nghiệp.

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

hợp và phân giải ở vi sinh vật

30

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Trên cơ sở đó nhóm chúng tôi thiết kế 02 chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực NCKH cho học sinh THPT như sau: Chủ đề Nội dung Tên chủ đề Chủ đề 01 Nghiên cứu, chế tạo Thùng rác phân loại và xử lí rác hữu cơ nhờ vi sinh vật.

Chủ đề 02 Nhân giống vi sinh vật.

II.2. Thiết kế chủ đề dạy học STEM dưới dạng một đề tài NCKH * Về nguyên tắc : Để thiết kế 1 chủ đề STEM dưới dạng một đề tài NCKH cần tuân thủ các nguyên tắc sau: - Chủ đề STEM phải được thiết kế dựa trên những mục tiêu học tập gắn vớicác chuẩn - Chủ đề STEM phải được thiết kế hướng vào mục tiêu phát triển NL NCKH nóiriêng và các năng lực khác cần có của HS nói chung - Chủ đề STEM phải chú ý tới hứng thú của người học, lấy việc học làm trung tâm - Chủ đề STEM phải đảm bảo sự phù hợp giữa lý thuyết với thực hành và giữa lý luận với thực tiễn, phải đảm bảo tính khả thi - Chủ đề STEM phải được thiết kế dựa trên quy trình thực hiện đề tài NCKH - Nội dung của các chủ đề phải mang tính tích hợp cao * Về quy trình tổ chức: Sau quá trình nghiên cứu, chúng tôi đề xuất quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực NCKH cho học sinh THPT trong phần Sinh học vi sinh vật- Sinh học 10 như sau: GIAI ĐOẠN I:

GIAI ĐOẠN II

• XÂY DỰNG KẾ HOẠCH HỌC TẬP

GIAI ĐOẠN III

• THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NCKH

GIAI ĐOẠN IV

• BÁO CÁO VÀ ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM

Y DẠ

• CHUẨN BỊ

31

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Giải thích quy trình: Giai đoạn I: Chuẩn bị Đối với GV: Các chủ đề STEM đã được xây dựng, sẽ được GV thông báo với toàn thể HS và những người tham gia thực hiện dự án kế hoạch triển khai chi tiết từng nội dung đã được soạn thảo trong chủ đề. Khi đó GV cung cấp những mốc thời gian quan trọng trong chủ đề để HS chủ động học tập.

GV định hướng cho HS những nguồn tài liệu tham khảo chính phục vụ cho việc hoàn thành các sản phẩm nghiên cứu của đề tài, như tham khảo ở tài liệu nào?, ở trang Web nào?... Đồng thời GV cũng sẽ thông báo về các sản phẩm phải đạt được trong từng mốc thời điểm cho HS. Đối với HS: - Xây dựng nhóm học tập: HS trong lớp được chia thành nhiều nhóm nhỏ, mỗi nhóm từ 4-6 HS. Có nhóm trưởng, thư kí và các bạn thành viên. Mỗinhóm phải kê khai thông tin của các thành viên trong nhóm (sở thích, điểm mạnh, điểm yếu, khả năng học tập từng môn học, thông tin liên hệ, điện thoại, địa chỉ email..). Các HS được tập hợp vào mỗi nhóm cần phải tương đồng về khả năng thực hiện các hoạt động học tập (tỉ lệ nam nữ, phân bổ học lực, năng lực....).

Chú ý đến nhu cầu khám phá cũng như tính địa phương để tạo hứngthú trong quá trình NCKH cũng như dễ dàng di động trong quá trình nghiên cứu thực tiễn của đề tài. Thống nhất cách trao đổi thông tin trong một nhóm, các nhóm với nhau.Thiết lập các quy định cho quá trình thực hiện các hoạt động như yêu cầu có tính hợp tác, tham gia tích cực các hoạt động thực hành, nội quy thực hành, tính kỉ luật trong học tập... Các quy định này cần cụ thể, chi tiết và rõ ràng.

- Chọn lựa đề tài NCKH: dựa trên các chủ đề STEM giáo viên đã đề xuất, cũng như các tài liệu và kế hoạch, PP NCKH dự kiến các nhóm HS họp và đưa raquyết định về đề tài NCKH mà mình sẽ thực hiện. Từ đó viết tên chính thức và giả thuyết NCKH của đề tài.

Giai đoạn II: Xây dựng kế hoạch thực hiện đề tài NCKH: Ở giai đoạn này, GV và SV cần thực hiện những công việc sau: Đối với HS: Xây dựng kế hoạch thực hiện đề tài. Các nhóm học tập tiến hành họp nhóm để xây dựng kế hoạch chi tiết thực hiện đề tài NCKH. Cần xây dựng kế hoạch tổng thể, kế hoạch cho từng giai đoạn. Những công việc cụ thể bao gồm: + Lập thời gian biểu cụ thể cho từng ngày và khoảng thời gian cần thiết cho một hoạt động

32

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

+ Xác định địa điểm thực hiện, phương tiện, và các phương pháp nghiên cứu phù hợp. + Thảo luận, chia sẻ thông tin qua các mạng xã hội hoặc các trang webcộng tác Sản phẩm giao nộp của từng giai đoạn phải tuân theo kế hoạch GV đã đề ra. Kế hoạch có thể thay đổi trong khi triển khai ngoài thực tế, các thành viên trong nhóm nên bàn bạc để điều chỉnh cho phù hợp.Tham khảo ý kiến của các thành viên trong nhóm hoặc nhóm bạn và GV khi cần thiết; Các thành viên trong nhóm thường xuyên kiểm tra và đốc thúc lẫn nhau trong mọi công việc.

Kết thúc giai đoạn này các nhóm giao nộp đề cương nghiên cứu cho GV. Đối với GV: Kiểm tra tính khả thi của bản kế hoạch thực hiện đề tài của các nhóm. Sau khi mỗi nhóm nộp bản kế hoạch chi tiết thực hiện, GV xem xét kế hoạch thực hiện đề tài của từng nhóm và từ đó có những đóng góp ý kiến cho kế hoạch chi tiết thực hiện của từng nhóm sao cho khả thi, hiệu quả.

Giai đoạn III: Thực hiện đề tài NCKH Đối với HS: + Thu thập dữ liệu: Thông qua các công cụ tìm kiếm như: máy ảnh,máy quay, kính hiển vi, máy tính, một số phần mềm tiện ích, đồ dùng thí nghiệm, sổ ghi chép, bút.

Tùy theo nội dung hoạt động mà sử dụng công cụ cho phù hợp. Thông tin tìm kiếm cần được chọn lọc và lưu lại.

Môi trường thu thập thông tin có thể là: phòng thí nghiệm, bảo tàng, khu chế xuất, khu dân cư, hộ gia đình, cơ quan hành chính.....)

Các cơ sở hành chính sự nghiệp trong cộng đồng, hoạt động trải nghiệm của HS cần có sự can thiệp của Hiệu trưởng và GV để có giấy liên hệ làm việc.

Một số cơ sở sản xuất chủ thể cá nhân, hoặc hộ dân... HS chủ động nghĩ ra cách để thực hiện hoạt động tìm hiểu. + Phân tích dữ liệu Phân loại dữ liệu đã thu thập thành 2 dạng: định tính, định lượng. Định tính là những thông tin phản ảnh hình thái, đặc điểm, tính chất sự vật hiện tượng, theo quy luật xã hội, quy luật tự nhiên mà con người có thể dùng từ ngữ, hình ảnh để mô tả. Định lượng là những thông tin được đo lường và tính toán cụ thể bằng các thuật toán để có những con số, mô hình, đồ thị.... của thông tin ban đầu.

Sắp xếp thông tin đã phân loại với những công cụ xử lí tương ứng. Kết hợp thông tin định tính và thông tin định lượng để đưa ra kết luận.

33

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

+ Tổng hợp dữ liệu.

Tất cả những kết luận đã được đưa ra từ khâu xử lí thông tin cần được sử dụng, trình bày hợp lí theo logic nội dung dưới dạng word,Power point, videoclip thậm chí là 1 bộ sưu tập vật mẫu,... tùy theo mục tiêu học tập. + Đối với dự án có sản phẩm trong bước này HS sẽ chế tạo sản phẩm, vận hành sản phẩm thiết kế theo bản vẽ đã hoàn thành ở bước 2. + Hoàn thiện sản phẩm:Với những dữ liệu đã được thu thập, phân tích và xử lí ở trên. Các nhóm HS phải dần đưa ra sản phẩm bằng lập luận chặt chẽ, thuyết phục dựa trên cơ sở khoa học, phê phán dựa trên sự đối chiếu giữa kiến thức hiện hành với thực tế khách quan, để phát hiện ra sự bất lực của kiến thức hiện hành trong việc lý giải thực tế. Từ đó làm nổi bật tính mới và đóng góp của đề tài của nhóm mình. Bước này cũng sẽ hoàn thiện kĩ năng phê phán và lập luận khoa học cho HS. Đối với GV: tương tác, hỗ trợ, định hướng và giám sát Đây là hoạt động đặc trưng nhất của GV khi tổ chức chủ đề STEM, có sự tương tác tác hai chiều giữa GV và HS trong các hoạt động như: xây dựng nhóm học tập, xây dựng kế hoạch học tập, thu thập và xử lí thông tin, báo cáo, đóng gói sản phẩm, hoạt động đánh giá của HS. + Kế hoạch học tập phải được triển khai chi tiết đến từng nhóm, từng thành viên trong nhóm từ kế hoạch khung ban đầu của GV. Do đó, mức độ phù hợp, khả năng triển khai trong thực tiễn thì HS cần phải cân nhắc và có sự trao đổi với GV. GV chủ động quan sát, tìm hiểu kĩ từng đối tượng HS để nhắc nhở, chia sẻ khi cần thiết và đừng bỏ rơi bất kì HS nào nhằm định hướng các hoạt động học tập của HS sao cho các hoạt động trong kế hoạch là khả thi. + Hoạt động dự án thường được diễn ra trong lớp học và ngoài lớp học.

Nên việc kiểm soát các em học được gì là rất quan trọng. Do đó, GV cần có sự theo dõi, ghi chép trung thực từng biểu hiện, hoạt động của HS, để can thiệp kịp thời khi các em gặp khó khăn, nhất là khi HS đi thu thập thông tin ngoài thực tiễn và cũng cần đôn đốc nhắc nhở, thậm chí là giáo dục những HS lẩn tránh trách nhiệm, cẩu thả đối với công việc được giao.

Giai đoạn IV: Báo cáo và đánh giá sản phẩm HS đăng kí nội dung và thời lượng báo cáo với GV. Nộp các sản phẩm của nhóm ít nhất trước 5 ngày cho hội đồng đánh giá. Trong buổi báo cáo các nhóm cử đại diện trình bày sản phẩm học tập, thành viên của nhóm bổ sung cho bài trình bày hoặc trả lời câu hỏi xuất hiện trong buổi báo cáo. GV lắng nghe, phản biện báo cáo của các nhóm, HS quan sát được kết quả học tập của bạn để

34

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

đối chiếu việc học tập của mình, tự phát hiện ra những điều mình cần bổ sung để hoàn thiện. Những hoạt động đó là cơ hội để người học suy ngẫm và triển khai những hoạt động học tập độc lập của mình.

Sau khi HS đã rút kinh nghiệm về chất lượng sản phẩm, kĩ năng học tập các em có thể chỉnh sửa để tạo ra một sản phẩm hoàn thiện nhất.

Các nhóm HS tiến hành họp nhóm đánh giá về mặt thái độ của tất cả các thành viên trong nhóm mình, bình bầu thành viên xuất sắc để làm cơ sở cho việc đánh giá chung cùng với GV. II.3. Các chủ đề STEM trong phần Sinh học vi sinh vật nhằm phát triển năng lực NCKH cho học sinh II.3.1. Tên chủ đề:Nghiên cứu, chế tạo thùng rác phân loại và xử lí rác hữu cơ nhờ vi sinh vật a. Mô tả chủ đề: Học sinh vận dụng kiến thức các môn Sinh học, Hóa học, Vật lý, Toán học và Kĩ thuật thiết kế, chế tạo, vận hành thùng đựng, phân loại và phân hủy rác hữu cơ nhờ nhóm tác nhân sinh học thân thiện với môi trường.

Lĩnh vực Kiến thức Sinh học Phần VSV (Sinh học 10): Dinh dưỡng, chuyển hoá vậtchất và năng lượng ở sinh vật; Quá trình phân giải các chất ở VSV; Sinh trưởng của VSV và các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trường của VSV. Nhóm vi sinh vật tự nhiên và nhân tạo có khả năng phân hủy rác hữu cơ.

Nhóm sinh vật có khả năng phân hủy rác hữu cơ: Giun đất, giun Quế.

Hóa học Các loại môi trường axit, bazo trong các loại rác thải hữu cơ.

Thành phần hóa học trong các loại rác thải.

Thành phần N, P, K hữu hiệu và cách xác định Vật lí Thông số kĩ thuật khi chế tạo thùng rác .

Tính toán sự thuận lợi trong việc thiết kế ngăn nuôi giun, lấy phân..

Toán học Công thức tính chu vi, thể tích, cân khối lượng rác , giun, so sánh bảng biểu.

Lập biểu đồ các số liệu thu thập được.

Tính toán về hiệu quả kinh tế cảu thùng rác.

Kĩ thuật Bố cục không gian hài hòa giữa các ngăn của thùng rác.

Quy trình vận hành thùng rác.

35

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

b. Mục tiêu * Kiến thức: - Nêu được khái niệm vi sinh vật, các loại môi trường cơ bản và kiểu dinh dưỡng.

- Trình bày được thực trạng đáng báo động và hậu quả của rác thải sinh hoạt trong đời sống.

- Nêu những hiểu biết về phân loại rác thải và các quy trình tái sử dụng rác thải hữu cơ.

- Phân tích các giai đoạn trong quá trình phân hủy rác hữu cơ từ đó lựa chọn được nhóm tác nhân sinh học thân thiện với môi trường để kết hợp trong sản phẩm thùng rác.

- Phân tích và chỉ ra được đặc điểm phân hủy rác hiệu quả của nhóm tác nhân sinh học là giun quế và vi sinh vật.

- Nêu được các quá trình phân giải protein, đường saccarozo và ứng dụngcủa chúng trong đời sống hàng ngày.

- Lập kế hoạch, đề cương và tiến hành chế tạo vận hành cho ra mắt sản phẩm thùng rác. * Kĩ năng: - Đọc, thu thập thông tin từ tài liệu.

- Tiến hành, mô tả được hiện tượng của thí nghiệm phân hủy rác hữu cơ, lựa chọn nhóm tác nhân phù hợp..

- Lập kế hoạch, tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu, ghi chép, đánh giá và đề xuất quy trình thiết kế và vận hành thùng rác theo các tiêu chí cần đạt của sản phẩm.

- Phân tích số liệu khảo sát thực tế đưa ra kết luận: khối lượng giun tinh, khối lượng rác thải, khối lượng phân giun, trà giun.

- Xây dựng được quy trình thí nghiệm và vận hành của thùng rác xanh.

- Hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập.

- Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình, lắng nghe, nhận xét và phản biện được ý kiến của người khác.

-Tự đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và các nhóm theo các tiêu chí GV đưa ra. * Phát triển phẩm chất: - Nghiêm túc, chủ động, tích cực thực hiện nhiệm vụ cá nhân, thảo luận nhóm xây dựng sản phẩm chung của cả nhóm.

36

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

- Yêu thích khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao.

- Hòa đồng, giúp đỡ bạn.

- Tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi tiến hành thực nghiệm.

- Phát triển phẩm chất tỉ mỉ, cẩn thận, hăng say của một nhà khoa học. * Định hướng phát triển năng lực: STT Năng lực Kĩ năng thành phần 1 Năng lực ngiên cứu khoa - Kĩ năng xác định vấn đề, đặt tên cho đề tài. học.

- Kĩ năng xây dựng giả thuyết khoa học.

- Kĩ năng lập kế hoạch nghiên cứu, thu thập dữ liệu, phân tích và tổng hợp dữ liệu.

- Kĩ năng phê phán, lập luận viết bao cáo.

2 Năng lực tự học, thu - Tự tìm kiếm tài liệu trên sách vở, intenet và nhận và xử lí thông tin tài liệu tham khảo. tổng hợp - Kĩ năng xử lí và tổng hợp nguồn thông tin thu thập được từ SGK, Internet, sách báo, điều tả thực tế.

3 Năng lực phát hiện và - Từ tình huống thực tế về rác thải, kết hợp giải quyết vấn đề. với những gợi ý của GV về nhóm vi sinh vật phân hủy rác hữu cơ…lên ý tưởng thiết kế ra thùng rác có chức năng phân loại và xử lí rác thải.

- Trong các thí nghiệm thực tế, phân tích, so sánh để tìm ra công thức ủ rác hữu cơ hiệu quả nhất.

4 Năng lực hợp tác và giao - Kĩ năng làm việc nhóm có hiệu quả, phân tiếp chia công việc trong nhóm hợp lívà đánh giá lẫn nhau.

- Đoàn kết, giao tiếp trong quá trình làm thí nghiệm.

- Mạnh dạn, tự tin bày tỏ quan điểm trong thuyết trình về sản phẩm và phản biện câu hỏi của giám khảo và nhóm khác.

5 Năng lực sử dụng công - Kĩ năng viết báo cáo khoa học dạng word, nghệ thông tin và truyền dạng pp. thông.

- Kĩ năng quay video, phóng sự trong quá trình thực hiện đề tài, vận hành sản phẩm.

37

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

c. Thiết bị -Xô, chậu nhựa, thùng xốp, lưới trắng, đen, dao, kéo, ống nhựa, xẻng, cào rác, bình phun.

- Giun đất, giun quế, chế phẩm EM. - Các loại rác thải trong sinh hoạt.

- Cân khối lượng… d. Tiến trình hoạt động HOẠT ĐỘNG 1. CHUẨN BỊ Hoạt động của GV Hoạt động của HS Sản phẩm GV: Phát hướng dẫn về HS tự nghiên cứu Bước đầu làm quen với quy quy trình và kĩ năng trình và kĩ năng NCKH NCKH cho HS và các tài liệu liên quan đến phương pháp ngiên cứu. ( Phụ lục 1) GV: Cho HS xem video Tên chủ đề/ đề tài: Nghiên thống kê về vấn nạn rác HS: quan sát video, cứu, chế tạo thùng rác phân thải cũng như những hậu vận dụng hiểu biết cá loại và xử lí rác hữu cơ quả về ô nhiễm môi nhân nhờvi sinh vật trường do rác thải gây trả lời các câu hỏi. nên. Yêu cầu HS trả lời các câu hỏi: - Trình bày những hiểu biết của em về tình trạng rác thải ở Việt Nam và tại địa phương em?

- Người dân Việt Nam đã có ý thức phân loại rác thải chưa?

- Làm thế nào để phân loại rác thải và biến rác thải hữu cơ thành nguồn phân bón có ích?

GV: Nêu tên chủ đề/ đề tài STEM GV: Chia nhóm.(Phiếu 1Hợp đồng làm việc.

Phụ lục 2) và kí hợp đồng Biên bản họp nhóm và học tập với các Phiếu giao nộp sản phẩm

38 hàng tuần.

OF FI C

IA L

nhóm.(Phiếu 2- Phụ lục 2). Phát các biên bản làm việc nhóm(Phiếu 3- Phụ lục 2) và phiếu giao nộp sản phẩm.(Phiếu 4- Phụ lục 2)

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

HS nghiên cứu, thảo Tên đề tài: Nghiên cứu, chế GV: Hướng dẫn cụ thể về luận và thống nhất tạo thùng rác xanh phân chủ đề STEM: Nghiên hủy rác hữu cơ nhờ tác cứu, chế tạo thùng rác nhân sinh học thân thiện với phân loại và xử lí rác thải môi trường. hữu hữu cơ.

Giả thuyết khoa học của đề tài.

Phiếu hướng dẫn chủ đề/ đề tài. * Nghiên cứu kiến thức liên quan về: STT Kiến thức Gợi ý tài liệu 1 Rác thải và phân loại rác thải Tài liệu trên internet của bộ Tài nguyên- môi trường 2 Các phương pháp xử lí rác thải hiện nay, ưu Sách báo, tài liệu tham và nhược điểm, xu hướng xử lí rác thải hiệu khảo, intenet… quả 3 Quy trình xử lí rác thải hữu cơ thành phân Sách báo, tài liệu tham bón, nhóm vi sinh vật và sinh vật phân hủy khảo, intenet…Sản phẩm hiệu quả nhất. trên thị trường trong và ngoài nước.

4 Tìm hiểu về các loại thùng rác đang có trên Intenet thị trường Việt Nam 5 Các chủng vi sinh vật có chức năng phân hủy Sách báo, tài liệu tham rác trong tự nhiên và chủng vi sinh vật chọn khảo, intenet… lọc có trong một số chế phẩm sinh học, đặc điểm của Giun quế… * Lên ý tưởng/ bản vẽ Thùng rác xanh * Nguyên lí hoạt động của Thùng rác xanh. * Bố trí các thí nghiệm kiểm chứng.

HOẠT ĐỘNG 2: XÂY DỰNG KẾ HOẠCH. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Sản phẩm Giáo viên kiểm tra và Xây dựng kế hoạch - Kế hoạch thực hiện đề

39

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

điều chỉnh tính khả thi thực hiện đề tài. tài. của bản kế hoạch thực - Đề cương nghiên cứu. hiện.

Ví dụ: nhóm HS nộp kế hoạch và GV điều chỉnh như sau KẾ HOẠCH THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU Nhóm: Sống xanh Lớp 10A1 Trường: THPT Lý Nhân Tông.

Tên đề tài NCKH: Nghiên cứu, chế tạo thùng rác xanh phân hủy rác hữu cơ nhờ tác nhân sinh học thân thiện với môi trường.

STT Hoạt động Phương pháp Địa điểm Người thực nghiên cứu hiện 1 Lựa chọn chủ đề STEM Nghiên cứu lí Trường học Tất cả các tham gia, viết tên đề tài thuyết và nhu thành viên và giả thuyết NCKH cầu khám phá trong nhóm thực tiễn 2 - Nghiên cứu kiến thức Nghiên cứu lý Tại nhà và Tất cả các về rác thải và phân loại thuyết. trường học thành viên rác thải. trong nhóm - Quy trình phân hủy rác hữu cơ trong tự nhiên nhờ các nhóm vi sinh vật.

- Sưu tầm tài liệu và đặc điểm của các nhóm sinh vật có khả năng phân hủy rác hữu cơ hiệu quả.

3 Viết đề cương Nghiên cứu lý Tại nhà và Tất cả các thuyết. trường học thành viên trong nhóm 4 -Điều tra thực trạng - Phỏng vấn 10 hộ dân Đỗ Trường phân loại rác thải sinh trực tiếp người thôn Nam Sơn An. hoạt tại địa bàn xã Yên dân và học xã yên lơi.

Nguyễn Lợi và Trường THPT Lý sinh.

Toàn bộ HS Ngọc Trinh.

Nhân Tông- Yên Lợi- ý - Phương pháp trường THPT Trần Thị Yên- Nam Định. điều tra thu Lý Nhân Thuyết.

- Thu gom, phân loại và mẫu trên thực Tông. đánh giá lượng rác thải địa hữu cơ.

5 Lên ý tưởng về mô hình - Phương pháp Phòng thí Nguyễn

40

- Dùng toán thống kê xử lí số liệu trên exel.

- Trình bày văn bản khoa học trên word.

Hoàn thiện sản phẩm - Phương pháp Quay video quy trình hàn xì. vận hành.

QU Y

6

KÈ M

7

OF FI C

IA L

nghiệm Sinh Ngọc Trinh. học của Trần Thị trường.

Thuyết.

Tại nhà.

Lương Thế Anh. Nguyễn Thị Phương Dung.

ƠN

cân trọng lượng.

- Phương pháp đo chiều cao.

- Phương pháp hàn xì.

- Phân tích số liệu bằng exel

NH

phân loại và xử lí rác thải.

- Chế tạo thùng vừa phân loại vừa phân hủy rác hữu cơ.

- Làm thí nghiệm thực tế có đối chứng.

Thí nghiệm 1: So sánh hiệu quả phân hủy rác hữu cơ bằng các tác nhân sinh học.

Thí nghiệm 2:Ảnh hưởng của một số dạng sản phẩm sau phân hủy rác hữu cơ tới năng suất cây trồng Thí nghiệm 3:Thiết kế, chế tạo và vận hành Thùng rác xanh.

Tổng hợp, xử lí dữ liệu, viết báo cáo dạng word

Tại nhà và Nguyễn Thị trường học.

Phương Dung. Đỗ Trường An.

Tại nhà và Tất cả các trường học. thành viên trong nhóm

Nhận xét của giáo viên: Tại hoạt động 1: Cần bổ sung nghiên cứu các tài liệu hướng dẫn phương

Y

pháp nghiên cứu khoa học cơ bản: mẫu đề cương, mẫu tóm tắt, mẫu báo cáo đề

DẠ

tài KHKT. Tại hoạt động 5: Trong mỗi thí nghiệm lớn cần phải thiết kế thành những

quy trình nhỏ hơn để đánh giá hiệu quả phân hủy rác của các nhóm tác nhân.

Trong mỗi thí nghiệm cần nêu ra các tiêu chí đánh giá cụ thể.

41 Đối với Thí nghiệm 2 học sinh có thể gửi kết quả phân tích hàm lượng Ví dụ: Đề cương nghiên của HS nộp và GV điều chỉnh.

1. Lý do chọn đề tài.

IA L

mẫu phân bón lên các cơ sở uy tín như Học viện Nông nghiệp Việt Nam.

OF FI C

Rác thải đang là vấn đề nan giải đối với các nhà quản lí môi trường ở mỗi quốc gia, mỗi cộng đồng dân cư. Theo thống kê của Trung tâm nghiên cứu Môi

trường và cộng đồngngày 20/04/2019 lượng rác thải sinh hoạt ở Việt Nam lên tới 27 triệu tấn/năm và tăng 5% mỗi năm, mỗi người dân trung bình thải 1,6kg/ngày. Trong tự nhiên có một số nhóm sinh vật có khả năng phân hủy rác hữu cơ, điển hình là giun Quế. Giun Quế là một loài động vật có khả năng phân hủy rác hữu cơ rất nhanh,chúng được nuôi phổ biến trên thế giới, cũng như một

ƠN

số tỉnh thành ở Việt Nam. Tuy nhiên nếu chỉ xử lí rác thải bằng giun Quế thì quá trình phân hủy diễn ra chậm và có mùi hôi. Vì vậy ý tưởng của nhóm chúng em là nuôi giun Quế để xử lý rác thải hữu cơ có bổ sung hệ vi sinh vật tự nhiên và

NH

hệ vi sinh vật chọn lọc trong chế phẩm Emzeo nhằm tăng khả năng phân hủy rác, giảm mùi, hạn chế vi sinh vật có hại tạo nguồn phân giun, trà giun an toàn trong sản xuất nông nghiệp.

QU Y

2.Giả thuyết khoa học.

Nếu nghiên cứu tìm ra nhóm tác nhân sinh học thân thiện với môi trường xử lí rác thải hữu cơ hiệu quả nhất từ đó chế tạo thành công sản phẩm “Thùng rác xanh” dựa trên ý tưởng của nhóm thì đây là một kỹ thuật xử lý môi trường có ý nghĩa sinh thái cao: dùng các tác nhân sinh học thân thiện với môi trường

KÈ M

biến nguồn rác thải hữu cơthành các sản phẩm hữu ích.

“Thùng rác xanh” tạo ra lợi ích kép 3 trong 1: làm thùng đựng rác, làm

sạch môi trường, làm ra nguồn phân bón giàu chất dinh dưỡng.

- Giảm được lượng phân bón hóa học ,tiết kiệm chi phí ,thân thiện với môi

trường.

Y

- Giáo dục, nâng cao ý thức phân loại rác tại nguồn cho từng công dân.

DẠ

Giảm lượng lớn rác thải chôn lấp, thiêu đốt gây ô nhiễm môi trường.

3. Mục đích.

- Xây dựng quy trình phân hủy rác hữu cơ nhờ tác nhân sinh học thân thiện

với môi trường là giun quế và nhóm vi sinh vật.

42 - Chế tạo được loại Thùng rác , vừa là thùng đựng rác, vừa xử lý được rác

IA L

thải theo chu trình sinh thái tự nhiên, vừa tạo ra sản phẩm hữu ích cho trồng trọt.

- Tìm ra quy trình vận hành hiệu quả, thiết thực, tạo ra nhiều sản phẩm nhất.

OF FI C

- Từng bước hoàn thiện sản phẩm, đáp ứng nhu cầu sử dụng khác nhau.

- Sản phẩm được phát triển rộng trên thị trường mang lại lợi ích cho người dùng và môi trường.

4. Tính mới của sản phẩm.

- Sử dụng một nhóm tác nhân sinh học thân thiện với môi trường để xử lí rác thải hữu cơ theo quy trình hiệu quả nhất.

- Ứng dụng quy trình này tạo ra sản phẩm đã giải quyết triệt để lượng rác

ƠN

thải sinh hoạt, phụ phẩm trong sản xuất nông nghiệp vùng nông thôn, cải thiện ô nhiễm môi trường trong nông thôn đồng thời mang lại giá trị kinh tế cao.

- Sản phẩm: “Thùng rác xanh”được tạo ra từ rác nguyên liệu có sẵn tại địa trên thị trường.

NH

phương, kết cấu bền, kiểu dáng đẹp, tiện lợi cho sử dụng, giá thành rẻ, chưa có - “Thùng rác xanh” tạo ra nhiều lợi ích: đựng rác, tạo ra nguồn phân bón

QU Y

sạch là trà giun và phân giun.

5. Nhiệm vụ nghiên cứu

Dự án gồm các nội dung cơ bản: - Thu gom, khảo sát, điều tra, phân loại nguồn rác thải tại trường THPT Lý Nhân Tông, Chợ Nề và một số hộ dân địa phương xã Nam Sơn- Yên Lợi.

KÈ M

- Nghiên cứu quy trình phân hủy rác hữu cơ nhờ tác nhân là giun Quế và hệ

vi sinh vật tự nhiên và chủng vsv chọn lọc trong chế phẩm EMZEO. - Nghiên cứu, tìm tòi, chế tạo thùng rác có khả năng phân loại và xử lí rác

hữu cơ nhờ tác nhân sinh học thân thiện với môi trường.

- Trồng cây bằng phân giun, trà giun Quế theo dõi, ghi chép, đánh giá sự

Y

phát triển của cây trồng, vật nuôi. Đưa ra những kết luận, cách sử dụng, ý nghĩa

DẠ

của việc sử dụng “Thùng rác xanh”.

6 . Phương pháp nghiên cứu.

Khung phương pháp nghiên cứu.

43

Giun Quế

Chế phẩm EMZEO

OF FI C

Mô hình xử lí rác thải hữu cơ nhờ tác nhân sinh học thân thiện với môi trường (Thùng rác xanh)

IA L

Rác hữu cơ

Trà giun

ƠN

Phân giun

NH

Rau cải ngọt

Kết quả, kết luận, kiến nghị

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

Các thí nghiệm nghiên cứu cụ thể.

- Thí nghiệm 1 So sánh hiệu quả phân hủy rác hữu cơ bằng các tác nhân sinh học.

- Thí nghiệm 2 Ảnh hưởng của một số dạng sản phẩm sau phân hủy rác hữu cơ tới năng suất cây trồng - Thí nghiệm 3:Thiết kế, chế tạo và vận hành Thùng rác xanh.

Phương pháp phân tích các chỉ tiêu nghiên cứu.

Chỉ tiêu đánh giá Phương pháp nghiên cứu 1. Lượng rác thải hữu cơ làm thức ăn cho Phương pháp cân trọng lượng giun 2.Khối lượng giun tinh.

3.Khối lượng các dạng phân.

4. Đánh giá chất lượng phân giun và trà Phương pháp sắc khí lỏng cao giun. áp HPLC 5. Đo chiều cao thân cây cải ngọt.

Phương pháp đo chiều cao 6. Cân khối lượng cây cải ngọt.

Phương pháp cân trọng lượng 7. Hàn mô hình thùng rác xanh.

Phương pháp hàn xì 8. Xử lí số liệu.

Phần mềm Excel

44

IA L

7. Đóng góp của đề tài. − Xây dựng quy trình phân hủy rác hữu cơ nhờ tác nhân sinh học thân thiện với môi trường là giun quế và nhóm vi sinh vật. − Chế tạo được loại Thùng rác , vừa là thùng đựng rác, vừa xử lý được rác thải theo chu trình sinh thái tự nhiên, vừa tạo ra sản phẩm hữu ích cho trồng trọt.

OF FI C

− Tìm ra quy trình vận hành hiệu quả, thiết thực, tạo ra nhiều sản phẩm

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

nhất.

8. Cấu trúc dự kiến.

Phần I: Mở đầu.

Phần II: Tổng quan tài liệu.

Phần III: Đối tượng, nội dung và phương pháp nghiên cứu.

Phần IV: Kết quả nghiên cứu Phần V: Kết luận và kiến nghị.

Nhận xét của giáo viên: * Phần 5: Trong 3 thí nghiệm lớn thiết kế các quy trình nhỏ hơn, mỗi nghiệm thức có chỉ tiêu đánh giá đầy đủ Ví dụ: Thí nghiệm 1: nên thiết kế theo 3 quy trình - Nuôi theo 3 quy trình thí nghiệm: +Quy trình 1: Phân hủy rác hữu cơ nhờ Giun Quế. + Quy trình 2: Phân hủy rác hữu cơ nhờ chế phẩm EMZEO. +Quy trình 3: Phân hủy rác thải hữu nhờ Giun Quế có bổ sung thêm chế phẩm Vi sinh vật (EMZEO).

- Chỉ tiêu theo dõi: + Xác định khối lượng của rác hữu cơ phân hủy được trong từng quy trình với chu kì 30 ngày nuôi. + Xác định khối lượng giun tinh thu được sau 1 quy trình dài 30 ngày. + Xác định lượng phân giun thu được sau 30 ngày. + Đánh giá cảm quan về mùi hôi của từng quy trình. + Xác định hàm lượng N,P,K, hữu hiệu của các dạng phân trong từng quy trình.

Thí nghiệm 2:Nên - Thiết kế theo 3 quy trình Quy trình 4: Cây trồng thí nghiệm sử dụng phân giuntừ quy trình 1 làm phân bón cho cây cải ngọt.

Quy trình 5: Cây trồng thí nghiệm sử dụng phân hữu từ quy trình 2 làm phân bón cho cây cải ngọt.

45

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Quy trình 6: Cây trồng thí nghiệm sử dụng phân giun và trà giun từ quy trình 3 làm phân bón cho cây cải ngọt.

- Chỉ tiêu theo dõi: +Đo chiều cao cây. + Cân tổng khối lượng. + Theo dõi tình hình sâu bệnh * Phần 6: Đóng góp của đề tài Nên bổ sung vai trò xã hội: Giáo dục ý thức phân loại rác của người dân.

HOẠT ĐỘNG 3: THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NCKH Hoạt động của GV Hoạt động của HS Sản phẩm GV tương tác với các Thu thập, tổng hợp và xử Các dữ liệu phục vụ cho nhóm học sinh để giám lí thông tin theo sự phân viết đề tài hoàn chỉnh. sát, định hướng và hỗ trợ công trong kế hoạch đã xây dựng.

Hoàn thiện sản phẩm.

HOẠT ĐỘNG 4: BÁO CÁO VÀ ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Sản phẩm GV đánh giá và nhận - Nộp sản phẩm dạng - Đề tài NCKH xét từng nhóm. word. dạng word và pp.

Tặng điểm thưởng cho - Trình bày báo cáo pp - Ý kiến nhận xét sản các nhóm và các cá nhân trước hội đồng và lớp. phẩm của các nhóm - Trả lời câu hỏi phản khác. biện của hội đồng và - Bài kiểm tra năng lực. nhóm khác.

(Bài kiểm tra - Nhận xét và nêu câu số 1,2- Phụ Lục 3) hỏi với các nhóm khác.

- Hoàn thành bài kiểm - Các loại biên bản tra kiến thức cho chủ đề trong suốt quá trình STEM vừa thực hiện. thực hiện đề tài.

- Hoàn thiện các loại biên bản nhóm và cá nhân.

46

Vật lí Toán học

NH

Kĩ thuật

OF FI C

Hóa học

Kiến thức Phần VSV (Sinh học 10): Dinh dưỡng, chuyển hoá vậtchất và năng lượng ở sinh vật; Quá trình phân giải cácchất ở VSV; Sinh trưởng của VSV và các yếu tố ảnhhưởng đến sinh trường của VSV. Các chất hóa học ảnh hưởng đến sự sinh trưởng và phát triển của nấm men.

Thông số kĩ thuật khi chế tạo tủ ủ men.

- Xác định tỉ lệ từng loại nguyên liệu.

- Xác định kích thước vật liệu để tạo tủ ủ men mini Xây dựng quy trình sản xuất men lá, thực hiện các thao tác thiết kế

ƠN

Lĩnh vực Sinh học

IA L

II.3.2. Tên chủ đề:Nhân giống vi sinh vật. a. Mô tả chủ đề: Học sinh vận dụng kiến thức các môn Sinh học, Hóa học, Vật lý, Toán học và Kĩ thuật hoàn thiện quy trình sản xuất bánh men và chế tạo tủ ủ bánh men.

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

b. Mục tiêu. *Kiến thức: -Xác định được môi trường nuôi cấy nấm men, kiểu dinh dưỡng của nấm men, kiểu hô hấp.

- Nêu được khái niệm sinh trưởng của quần thể vi sinh vật, phân biệt ưu và nhược điểm trong môi trường nuôi cấy liên tục và không liên tục.

- Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và sinh sản của vi sinh vật nói chung và của nấm men nói riêng.

- Lập kế hoạch, đề cương và tiến hành chế tạo tủ ủ men. *Kĩ năng: - Đọc, thu thập thông tin từ tài liệu.

- Đề xuất được giải pháp trong việc ủ bánh men - Lập kế hoạch, tiến hành các thí nghiệm nghiên cứu, ghi chép, đánh giá và thiết kế tủ ư men từ những nguyên liệu có sẵn.

- Phân tích số liệu khảo sát thực tế đưa ra kết luận.

- Đề xuất được quy trình làm bánh men.

- Vận hành tủ ủ bánh men.

- Hợp tác trong nhóm để cùng thực hiện nhiệm vụ học tập.

- Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình, lắng nghe, nhận xét và phản biện được ý kiến của người khác.

47 -Tự đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và các nhóm theo các tiêu chí

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

GV đưa ra. * Phát triển phẩm chất: - Nghiêm túc, chủ động, tích cực thực hiện nhiệm vụ cá nhân, thảo luận nhóm xây dựng sản phẩm chung của cả nhóm.

- Yêu thích khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao; - Hòa đồng, giúp đỡ bạn.

- Tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi tiến hành thực nghiệm.

- Phát triển phẩm chất tỉ mỉ, cẩn thận, hăng say của một nhà khoa học. * Định hướng phát triển năng lực: STT Năng lực Kĩ năng thành phần 1 Năng lực ngiên cứu khoa - Kĩ năng xác định vấn đề, đặt tên cho đề tài. học.

- Kĩ năng xây dựng giả thuyết khoa học.

- Kĩ năng lập kế hoạch nghiên cứu, thu thập dữ liệu, phân tích và tổng hợp dữ liệu.

- Kĩ năng phê phán, lập luận viết bao cáo.

2 Năng lực tự học, thu - Tự tìm kiếm tài liệu trên sách vở, intenet và nhận và xử lí thông tin tài liệu tham khảo. tổng hợp - Kĩ năng xử lí và tổng hợp nguồn thông tin thu thập được từ SGK, Internet, sách báo, điều tả thực tế.

3 Năng lực phát hiện và - Từ tình huống thực tế về thực trang sản xuất giải quyết vấn đề. rượu, kết hợp với những gợi ý của GV về nhóm vi sinh vật lên men rượu…lên ý tưởng thiết kế ra tủ ủ bánh men - Trong các thí nghiệm thực tế, phân tích, so sánh để tìm ra quy trình ủ men hiệu quả nhất.

4 Năng lực hợp tác và giao - Kĩ năng làm việc nhóm có hiệu quả, phân tiếp chia công việc trong nhóm hợp lívà đánh giá lẫn nhau.

- Đoàn kết, giao tiếp trong quá trình làm thí nghiệm.

- Mạnh dạn, tự tin bày tỏ quan điểm trong thuyết trình về sản phẩm và phản biện câu hỏi

48

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

của giám khảo và nhóm khác.

5 Năng lực sử dụng công - Kĩ năng viết báo cáo khoa học dạng word, nghệ thông tin và truyền dang pp. thông.

- Kĩ năng quay video, phóng sự trong quá trình thực hiện đề tài, vận hành sản phẩm. c. Thiết bị – Thùng xốp, dao, kéo, chai nhựa, đĩa.

-Bánh men giống, bột gạo,men lá cây, riềng khô, nước.

- Cân khối lượng… d. Tiến trình hoạt động.

HOẠT ĐỘNG 1: HOẠT ĐỘNG CHUẨN BỊ.

Hoạt động của GV Hoạt động của HS Sản phẩm GV: Phát hướng dẫn về HS tự nghiên cứu Bước đầu làm quen với quy trình và kĩ năng quy trình và kĩ năng NCKH cho HS và các tài NCKH liệu liên quan đến phương pháp nghiên cứu. ( Phụ lục 1) GV: tổ chức cho HS Tên chủ đề STEM: chơi trò chơi “Đoán ý đồng HS: quan sát video, vận Nhân giống vi sinh vật. đội”: GV cung cấp dụng hiểu biết cá nhân cho HS bát rượu nếp và trả lời các câu hỏi. nhiệm vụ của HS này là quan sát, nếm, ngửi sản phẩm và mô tả cho đồng đội để đồng đội đoán tên sản phẩm.

GV phỏng vấn HS: Về tác dụng của rượu nếp nói riêng và sản phẩm lên men nói chung trong đời sống, trong sản xuất kinh doanh và trong bối cảnh nhiều người sử dụng rượu cồn công nghiệp gây ngộ độc - Vấn đề đặt ra: 1) Cơm rượu nếp là sản

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

phẩm ứng dụng của VSV nào?

2) Để làm được cơm rượu nói chung, cần sử dụng những nguyên liệu chính nào và sử dụng loại VSV nào? Làm cách nào để có thể nhân giống được loại vi sinh vật đó GV: Nêu tên chủ đề/ đề tài STEM GV: Chia nhóm.(Phiếu 1Phụ lục 2) và kí hợp đồng học tập với các nhóm.(Phiếu 2- Phụ lục 2).

Phát các biên bản làm việc nhóm(Phiếu 3- Phụ lục 2) và phiếu giao nộp sản phẩm.(Phiếu 4- Phụ lục 2) GV: Hướng dẫn cụ thể về HS nghiên cứu, thảo luận chủ đề STEM: Nhân giống và thống nhất vi sinh vật.

IA L

49

DẠ

Y

KÈ M

Phiếu hướng dẫn chủ đề/ đề tài. * Nghiên cứu kiến thức liên quan về: STT Kiến thức 1 Bản chất của bánh men rượu.

Quy trình sản xuất bánh men rượu ?(hô hấp kị khí hay hiếu khí) 2 Những khó khăn trong quá trình sản xuất bánh men rượu tại địa bàn xã Yên PhúHuyện Ý Yên- Tỉnh Nam Định.

3 Để tạo nhiều sinh khối nấm men nhất cần điều kiện gì?( nuôi cấy theo pha sinh trưởng nào) 4 Các yếu tố vật lí, hóa học và sinh học ảnh hưởng đến sự phát triển của nấm men * Giải quyết tình huống thực tiễn sau:

Hợp đồng làm việc.

Biên bản họp nhóm và Phiếu giao nộp sản phẩm hàng tuần.

Tên đề tài: Thiết kế tủ ủ bánh men rượu.

Giả thuyết khoa học của đề tài.

Gợi ý tài liệu Tài liệu trên internet, sách báo tham khảo SGK sinh học 10 Điều tra thực tế.

Sách báo, tài liệu tham khảo, intenet, SGK sinh học 10….

Intenet

50

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Biết rằng 1 bánh men khối cầu đường kính 4cm. Khi ủ men các bánh men xếp cách nhau 1 cm. Em hãy đưa ra giải pháp để ủ hết 200 bánh men vào diện tích 0,25m2? * Lên ý tưởng/ bản vẽ Tủ ủ bánh men rượu. * Quy trình sản xuất bánh men rượu kết hợp tủ ủ. * Bố trí các thí nghiệm kiểm chứng.

HOẠT ĐỘNG 2: XÂY DỰNG KẾ HOẠCH. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Sản phẩm Giáo viên kiểm tra và điều Xây dựng kế hoạch thực - Kế hoạch thực hiện đề chỉnh tính khả thi của bản hiện đề tài. tài. kế hoạch thực hiện.

- Đề cương nghiên cứu.

Ví dụ: nhóm HS nộp kế hoạch và GV điều chỉnh như sau KẾ HOẠCH THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU Nhóm: Tắc kè hoa Lớp 10A1 Trường: THPT Lý Nhân Tông.

Tên đề tài NCKH: Sản xuất bánh men rượu STT Hoạt động Phương pháp Địa điểm Người thực nghiên cứu hiện 1 Lựa chọn chủ đề STEM Nghiên cứu lí Trường học Tất cả các thành tham gia, viết tên đề tài và thuyết và nhu viên trong nhóm giả thuyết NCKH cầu khám phá thực tiễn 2 - Nghiên cứu kiến thức về Nghiên cứu lý Tại nhà và Nguyễn Thị bản chất của bánh men, thuyết. trường học Thùy Linh. các điều kiện đẻ thu sinh Bùi Thị Ngọc khối bánh men là lớn nhất An. 3 Viết đề cương Nghiên cứu lý Tại nhà và Tất cả các thành thuyết. trường học viên trong nhóm 4 Điều tra, phỏng vấn quy - Phỏng vấn Các hộ dân Trần Văn Tân. trình làm bánh men tại các trực tiếp người Đội 4- xã Nguyễn Xuân hộ dân thuộc địa bàn xã dân và học Yên Phú- Huy. Yên Phú- ý Yên- Nam sinh. huyện Ý Định.

Yên- tỉnh - Tìm hiểu về những khó Nam Định khăn gặp phải trong quá trình sản xuất bánh men.

5 Lên ý tưởng về tủ ủ bánh - Phương pháp Phòng thí Nguyễn Ngọc men cân trọng nghiệm Mai

51 lượng.

Sinh học Đỗ Thị Ly. - Phân tích số của trường. Nguyễn Thị liệu bằng exel Tại nhà.

Dương.

IA L

- Chế tạo tủ ủ bánh men rượu.

- Làm thí nghiệm thực tế có đối chứng. hành Tổng hợp, xử lí dữ liệu, viết báo cáo dạng word

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

- Dùng toán Tại nhà và Nguyễn Thị thống kê xử lí trường học. Thùy Linh số liệu trên Bùi Thị Ngọc exel.

An. - Trình bày văn bản khoa học trên word.

7 Hoàn thiện sản phẩm - Phương pháp Tại nhà và Tất cả các thành Quay video quy trình vận hàn xì. trường học. viên trong nhóm hành.

Nhận xét của giáo viên: Tại hoạt động 1: Cần bổ sung nghiên cứu các tài liệu hướng dẫn phương pháp nghiên cứu khoa học cơ bản: mẫu đề cương, mẫu tóm tắt, mẫu báo cáo đề tài KHKT. Tại hoạt động 5: Trong mỗi thí nghiệm cần bố trí các công thức ủ men khác nhau để tìm ra quy trình ủ hiệu quả cao nhất.

Trong mỗi thí nghiệm cần nêu ra các tiêu chí đánh giá cụ thể.

HOẠT ĐỘNG 3: THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NCKH Hoạt động của GV Hoạt động của HS Sản phẩm GV tương tác với các Thu thập, tổng hợp và xử Các dữ liệu phục vụ cho nhóm học sinh để lí thông tin theo sự phân viết đề tài hoàn chỉnh. giám sát, định hướng công trong kế hoạch và hỗ trợ đã xây dựng.

Hoàn thiện sản phẩm.

HOẠT ĐỘNG 4: BÁO CÁO VÀ ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM. Hoạt động của GV Hoạt động của HS Sản phẩm GV đánh giá và nhận xét - Nộp sản phẩm dạng - Đề tài NCKH dạng từng nhóm. word. word và pp.

Tặng điểm thưởng cho - Trình bày báo cáo pp - ý kiến nhận xét sản các nhóm và các cá nhân trước hội đồng và lớp. phẩm của các nhóm - Trả lời câu hỏi phản khác. biện của hội đồng và - Bài kiểm tra năng lực. nhóm khác.

(Bài kiểm tra số 3,4- Phụ 6

52

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

- Nhận xét và nêu câu hỏi Lục 3) với các nhóm khác.

- Các loại biên bản trong - Hoàn thành bài kiểm tra suốt quá trình thực hiện kiến thức cho chủ đề đề tài.

STEM vừa thực hiện.

- Hoàn thiện các loại biên bản nhóm và cá nhân.

II.3.3. Đánh giá năng lực NCKH của HS. Như đã trình bày mục ở trên việc đánh giá NL NCKH sẽ được đánh giá qua 3 khâu đó là: 1- Đánh giá kĩ năng NCKH qua sản phẩm đạt được của nhóm 2- Đánh giá kiến thức thu nhận được trong quá trình thực hiện NCKH của cá nhân qua bài kiểm tra .

3- Đánh giá thái độ qua hoạt động nhóm giữa các thành viên với nhau qua phiếu đánh giá. * Về kiến thức Đánh giá kiến thức (15%) Đối với từng chủ đề STEM GV sẽ biên soạn một số câu hỏi ngắn nhằm đánh giá chủ yếu về mặt kiến thức mà các em đã tự mình lĩnh hội được sau quátrình nghiên cứu đài của nhóm mình. Các câu hỏi này sẽ là giống nhau cho tất cả thành viên trong nhóm, và có thể tương tự nhau giữa các đề tài của các nhóm tương tự nhau.

Nội dung kiểm tra gồm: - Kiến thức phương pháp luận NCKH - Kiến thức có liên quan đến đề tài NCKH mà HS trực tiếp tham gia GV cần chú ý đến nội dung của các câu hỏi đưa ra đảm bảo rằng HS muốn trả lời được các câu hỏi này thì họ phải tham gia thực hiện đề tài thật sự nghiêm túc.

Ví dụ: Đề kiểm tra nội dung kiến thức nghiên cứu (bài kiểm tra số 1,3- Phụ lục 3) Xếp loại: Loại A: 12-15 điểm; Loại B: 9-12 điểm; Loại C: 5- 9 điểm; Loại D: dưới 5 điểm * Về kĩ năng

DẠ

Y

Mức D (0 điểm) Hoàn toàn không làm được dù được GV hướng dẫn.

OF FI C

KÈ M

3. Kĩ năng xây dựng giả thuyết nghiên cứu.

ƠN

2. Kĩ năng xác định tên đề tài nghiên cứu

NH

1. Kĩ năng xác định vấn đề nghiên cứu.

QU Y

Kĩ năng

Bảng 3.3a. BẢNG ĐÁNH GIÁ KĨ NĂNG NCKH. MỨC ĐỘ( điểm) Mức A Mức B Mức C ( 10điểm) ( 5 điểm) ( 2 điểm) Chủ động và Quan sát, phân Quan sát, phân độc lập quan tích, tổng hợp tích, tổng hợp sát, phân tích, thực tiễn phát thực tiễn phát tổng hợp thực hiện được các hiện được các tiễn phát hiện vấn đề cần giải vấn đề cần giải được các vấn quyết từ đó quyết từ đó hình đề cần giải thành ý tưởng thành ý tưởng quyết từ đó nghiên cứu nghiên cứu dưới hình thành ý dưới sự hướng sự hướng dẫn tưởng nghiên dẫn của GV của GV. Tuy cứu nhiên còn lúng túng và ít sai sót.

Chủ động và Thử đề xuất tên Thử đề xuất tên độc lập thử đề đề tài- điều đề tài- điều xuất tên đề tài- chỉnh tên đề chỉnh tên đề tàiđiều chỉnh tên tài- xác định xác định được đề tài- xác định được tên đề tài tên đề tài chính được tên đề tài chính thức dưới thức dưới sự chính thức. sự hướng dẫn hướng dẫn của của GV. GV. Tuy nhiên còn lúng túng và ít sai sót.

Chủ động và Xây dựng được Xây dựng được độc lập xây giả thuyết giả thuyết dựng được giả nghiên cứu nghiên cứu chứa thuyết nghiên chứa đựng dự đựng dự đoán và cứu chứa đựng đoán và mở ra mở ra cái mới dự đoán và mở cái mới trong trong khoa học, ra cái mới khoa học, có sự có sự liên hệ trong khoa học, liên hệ kiến kiến thức khoa có sự liên hệ thức khoa học học cũ và mới, kiến thức khoa cũ và mới, có có thể kiểm học cũ và mới, thể kiểm chúng chúng được có thể kiểm được trong trong thực tế

IA L

53

Hoàn toàn không làm được dù được GV hướng dẫn.

Hoàn toàn không làm được dù được GV hướng dẫn.

DẠ

Y

6. Kĩ năng phân tích và tổng hợp dữ liệu.

Hoàn toàn không làm được dù được GV hướng dẫn.

OF FI C

ƠN

KÈ M

QU Y

5.

Kĩ năng thu thập dữ liệu.

NH

4. Kĩ năng lập kế hoạch nghiên cứu.

chúng được thực tế dưới sự dưới sự hướng trong thực tế. hướng dẫn của dẫn của GV. GV. Tuy nhiên còn lúng túng và ít sai sót.

Chủ động và Xây dựng được Xây dựng được độc lập xây đề cương đề cương nghiên dựng được đề nghiên cứu thể cứu thể hiện kế cương nghiên hiện kế hoạch hoạch tổng thể cứu thể hiện kế tổng thể và và từng giai hoạch tổng thể từng giai đoạn đoạn của quá và từng giai của quá trình trình nghiên cứu đoạn của quá nghiên cứu dưới sự hướng trình nghiên dưới sự hướng dẫn của GV. cứu. dẫn của GV. Tuy nhiên còn lúng túng và ít sai sót.

Chủ động và Chọn lựa và sử Chọn lựa và sử độc lập chọn dụng các dụng các lựa và sử dụng phương pháp phương pháp thu các phương thu thập dữ liệu thập dữ liệu đặc pháp thu thập đặc thù, phối thù, phối hợp dữ liệu đặc thù, hợp các các phương phối hợp các phương pháp pháp một cách phương pháp một cách hiệu hiệu quả nhất một cách hiệu quả nhất dưới dưới sự hướng quả nhất. sự hướng dẫn dẫn của GV. của GV. Tuy nhiên còn lúng túng và sai sót ít .

Chủ động và Lựa chọn, sử Lựa chọn, sử độc lập lựa dụng và phối dụng và phối chọn, sử dụng hợp các hợp các phương và phối hợp các phương pháp pháp phân tích phương pháp phân tích và xử và xử lí dữ liệu phân tích và xử lí dữ liệu phù phù hợp để dần lí dữ liệu phù hợp để dần đi đi đến kết quả hợp để dần đi đến kết quả nghiên cứu dưới đến kết quả nghiên cứu sự hướng dẫn

IA L

54

Hoàn toàn không làm được dù được GV hướng dẫn.

Hoàn toàn không làm được dù được GV hướng dẫn.

Y

KÈ M

QU Y

Tổng điểm tối đa: 70 điểm Tổng điểm đạt được: Xếp loại: Trong đó Loại A: Từ 55đ - 70đ (không có kĩ năng nào đạt điểm mức C và D) Loại B: Từ 35đ - 54đ (không có kĩ năng nào điểm mức D) Loại C: Từ 15- 34 đ Loại D: Dưới 15 đ

DẠ

Hoàn toàn không làm được dù được GV hướng dẫn.

OF FI C

Chủ động và độc lập đưa ra lập luận chặt chẽ, thuyết phục được dựa trên cơ sở khoa học. Phê phán dựa trên kiến thức hiện hành với thực tế khách quan và viết bài báo cáo khoa học đầy đủ cho đề tài.

ƠN

7. Kĩ năng phê phán, lập luận viết báo cáo khoa học.

dưới sự hướng của GV. Tuy dẫn của GV. nhiên còn lúng túng và sai sót ít .

Lập luận chặt Lập luận chặt chẽ, thuyết chẽ, thuyết phục phục được dựa được dựa trên cơ trên cơ sở khoa sở khoa học. Phê học. Phê phán phán dựa trên dựa trên kiến kiến thức hiện thức hiện hành hành với thực tế với thực tế khách quan và khách quan và viết bài báo cáo viết bài báo cáo khoa học đầy đủ khoa học đầy cho đề tài dưới đủ cho đề tài sự hướng dẫn dưới sự hướng của GV. Tuy dẫn của GV. nhiên còn lúng túng và sai sót ít .

NH

nghiên cứu.

IA L

55

56

Họ và tên: Nhóm : Tên dề tài tham gia:

Đánh giá của các thành viên Điểm Điểm tôi đa đạt 2

Tiêu chí 1. Say mê, hứng thú Tham gia các hoạt động nhóm

1

Đầy đủ, vắng ít

1

Đánh giá của GV Điểm Điểm tối đa đạt 1 0.5 0.5

ƠN

Vắng nhiều hoặc không buổi nào

0

0

1

0.5

1

0.5

0

0

2

1

2

1

1

0.5

0

0

2

1

Luôn luôn

2

1

Thỉnh thoảng

1

0.5

Không bao giờ

0

0

Trung thực

2

1

Luôn luôn

2

1

Thỉnh thoảng

1

0.5

Không bao giờ

0

0

2

1

2.Truyền cảm hứng tích cực đến các thành viên khác trong nhóm

NH

Có Không

Có nhiều Có ít Không bao giờ

QU Y

3. Sáng tạo (Có ý tưởng mới, hay, sáng tạo đóng góp cho nhóm)

KÈ M

4. Nghiêm túc (Hoàn thành phần công việc cá nhân được nhóm giao đúng thời hạn, chất lượng; nghiêm túc trong các hoạt động nhóm)

DẠ

Y

5.

OF FI C

Bảng 3.3.b . ĐÁNH GIÁ THÁI ĐỘ NCKH CỦA HS TRONG NHÓM HỌC TẬP

IA L

* Về thái độ

6. Hợp tác với thành viên trong nhóm

57 2

1

Bình thường

1

0.5

Không hợp tác

0

IA L

Tốt

0

10

5

Tổng điểm:

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

Nhận xét của các thành viên trong nhóm: ............................................................................................................................. .............................................................................................................................

Nhận xét của giáo viên: ............................................................................................................................. .............................................................................................................................

Tổng điểm tối đa: 15 điểm Xếp loại Loại A: 12-15 điểmLoại B: 9-12 điểm Loại C: 5- 9 điểmLoại D: dưới 5 điểm

58

Kết quả bài kiểm tra 15 phút -Kiến thức phương pháp luận NCKH -Kiến thức có liên quan đến đề tài NCKH thực hiện

Kĩ năng

70

Kĩ năng xác định vấn đề nghiên cứu

10

Kĩ năng xác định tên đề tài NC

10 10

Kĩ năng lập kế hoạch nghiên cứu

10

ƠN

Kĩ năng xây dựng giả thuyết khoa học kĩ năng thu thập dữ liệu

10 10

kĩ năng phê phán, lập luận, viết và báo cáo khoa học

10

NH

kĩ năng phân tích và tổng hợp dữ liệu

Thái độ

15

Kết quả đánh giá theo nhóm (kèm bảng hưởng dẫn)

10

Kết quả đánh giá của giáo viên

5

QU Y

TỔNG

15

OF FI C

Kiến thức

IA L

Bảng 3.3.c. BẢNG TỔNG HỢP ĐIỂM ĐÁNH GIÁ NL NCKH CỦA HS Số điểm Xếp Các tiêu Các tiêu chí chuẩn Tối đa Đạt loại

100

DẠ

Y

KÈ M

Giải thích: 1. Tổng điểm = Điểm kiến thức+ Kĩ năng+ Thái độ Lưu ý: - Các nhóm HS không bắt buộc có được đến sản phẩm cuối cùng nhưng làm đến đâu được chấm điểm đến đó. Tuy nhiên điểm dành cho thái độ hoạt động nhóm sẽ được GV chủ động xem xét 2. Xếp loại Giỏi: Đạt 85-100đ và các tiêu chuẩn đều xếp loại B trở lên Khá: Đạt 70-84 điểm và các tiêu chuẩn đều xếp loại C trở lên Trung bình: Đạt 55-69 điểm hoặc có 01 tiêu chuẩn bịxếp mức D vàđiểm đạt trên 55 Yếu, kém: Đạt 40-54 điểm Không đạt: Dưới 40 điểm

59

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

II.4. Thực nghiệm sư phạm II.4.1. Mô tả cách thức thực hiện Từ năm học 2019-2020, tôi tiến hành thiết kế và hướng dẫn học sinh hoàn thành các chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực NCKH trong phần vi sinh vật sinh học 10. Sáng kiến được chúng tôi áp dụng tại: - Khối 10 Trường THPT Lý Nhân Tông- Nam Định.

- Khối 10 Trường THPT Mỹ Tho- Nam Định.

- Khối 10 Trường THPT Trường Thi- Thanh Hóa.

Mỗi trường THPT chọn 115 Học sinh khối 10.

Sau khi tiến hành thực nghiệm, chúng tôi đánh giá kết quả học tập và đánh năng lực NCKH của học sinh tại 3 thời điểm: Trước, trong và sau thực nghiệm Thời điểm Nội dung đánh giá Công cụ Phương pháp Trước Kĩ năng xác định vấn đề Bài kiểm tra số 2, Kiểm tra viết thực nghiên cứu.

4 nghiệm Kĩ năng xác định tên đề tài.

Kĩ năng xây dựng giả thuyết khoa học Trong Kiến thức phương pháp luận Đề cương, bản kế Bảng đánh giá kĩ Thực NCKH. hoạch nghiên năng NCKH nghiệm Kiến thức có liên quan đến cứu,kết quả đánh Bảng 3.3 đề tài NCKH thực hiện. giá theo nhómvà Bài kiểm tra số Kĩ năng xây dựng giả thuyết, của GV. 1,3 phụ lục 3 lập kế hoạch nghiên cứu, thu thập thông tin, phân tích tổng hợp dữ liệu, thái độ NCKH Sau Thực - Kiến thức phương pháp Đề cương Kiểm tra vấn đáp. nghiệm luận NCKH. nghiên cứu.

Bảng đánh giá kĩ - Kĩ năng: xác định vấn đề, - Mô hình sản năng, thái dộ xác định tên đề tài, xây dựng phẩm, bản báo NCKH. giả thuyết khoa học, lập kế cáo file word và hoạch nghiên cứu, thu thập pp hoặc tập san, dữ liệu, phân tích và tổng viedeo vận hợp dữ liệu, phê phán, lập hành… luận viết báo cáo khoahọc.

Kiếm tra vấn đáp khi thuyết trình sản phẩm và trả lời câu hỏi của nhóm khác.

60

39%

105

16%

75

0%

DẠ

Y

KÈ M

Trước 135 Thực nghiệm Trong 57 thực nghiệm Sau 0 thực nghiệm

Yếu Số Tỉ lệ lượng %

6

Tổng xếp loại Trung bình Số Tỉ lệ lượng %

NH

Không đạt Số Tỉ lệ lượng %

Khá Số Tỉ lệ lượng %

Giỏi Số Tỉ lệ lượng %

30%

60

17% 30

9%

15

5%

22%

114

33% 51

15 %

48

14%

30

9%

43 %

159

46%

QU Y

Thời điểm

ƠN

OF FI C

IA L

Căn cứ xếp loại: Tổng xếp loại Giỏi: Đạt 85 -100đ và các tiêu chuẩn đều xếp loại B trở lên Khá: Đạt 70 -84 điểm và các tiêu chuẩn đều xếp loại C trở lên Trung bình: Đạt 55 -69 điểm hoặc có 01 tiêu chuẩn bịxếp mức D vàđiểm đạt trên 55 điểm.

Yếu, kém: Đạt 40 -54 điểm.

Không đạt: Dưới 40chúng điểm.

II.4.2. Kết quả Sau khi thực nghiệm 02 chủ đề STEM và đánh giá năng lực NCKH tại 3 thời điểm chúng tôi thu được kết quả như sau: * Đánh giá qua kết quả học tập.

Tổng số học sinh khảo sát: 345 Học sinh.

2%

150

61 50

IA L

45 40 35

Không đạt

30

OF FI C

Yếu

25

TB

20

Khá Giỏi

15 10 5 0 Trước TN

Sau TN

ƠN

Trong TN

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

Biểu đồ: Kết quả thực nghiệm sư phạm đánh giá chung mức độ đạt được năng lực NCKH của HS tại các Trường THPT áp dụng sáng kiến.

Quan sát biểu đồ thấy rõ năng lực NCKH của học sinh tăng lên rõ rệt: Trước TN số lượng HS không đạt là 39% trong TN giảm còn 16% và sau TN không còn HS nào không đạt Số lượng HS có năng lực NCKH ở mức Yếu giảm rõ rệt: từ 30% trước TNgiảm còn 22% trong TN và chỉ còn 2% sau TN. Số lượng HS đạt mức Trung bình, Khá và Giỏi tăng. Đặc biệt số lượng HS có năng lực NCKH ở mức Giỏi tăng từ 5% trước TN, đến trong TN tăng lên 14% và sau TN tăng lên 46%. * Đánh giá qua kết quả các kì thi sáng tạo dành cho HS: - Năm học 2019- 2020 học sinh khối 10 Trường THPT Lý Nhân Tông xây dựng chủ đề STEM"Thùng rác xanh" - đạt loại xuất sắc đứng thứ nhất lĩnh vực STEM trong Ngày hội STEM do Sở GD&ĐT tỉnh Nam Định tổ chức. Theo Quyết định số 19/QĐ- SGDĐT ngày 9 tháng 1 năm 2020 của UBND tỉnh Nam Định,Sở giáo dục đào tạo Nam Định - Năm học 2020- 2021 đề tài Khoa học kĩ thuật"Nghiên cứu chế tạo Thùng rác xanh phân hủy rác hữu cơ nhờ tác nhân sinh học thân thiện với môi trường"của 2 HS Trần Thị Thuyết và Nguyễn Thị Ngọc Trinh Trường THPT Lý Nhân Tông - đạt giải nhất Lĩnh vực 4 (Vật lý- Kĩ thuật cơ khí- Kỹ thuật môi trường)đạt giải nhì chung cuộc, lọt vào vòng chọn sản phẩm dự thi cấp quốc gia trong cuộc thi Khoa học kĩ thuật năm học 2020-2021 do Sở GD&ĐT Nam

62

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

Định tổ chức. TheoQuyết định số 89/QĐ- SGDĐT ngày 21 tháng 1 năm 2021 của UBND tỉnh Nam Định Sở giáo dục đào tạo Nam Định.

- Sản phẩm Thùng Rác Xanh của đề tài đã được kiểm định tại Học viện Nông nghiệp Việt Nam, Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội 2, được thực nghiệm tại Trại Giun Quế Hà Nam và Trường THPT Lý Nhân Tông cho hiệu quả kinh tế trị giá hàng trăm triệu đồng.

II.4.3. Kết luận Sau khi vận dụng dạy học STEM nhằm phát triển năng lực NCKH cho học sinh trong phầnSinh học- Vi sinh vật tôi rút ra một số kết luận như sau: - Nội dung phần vi sinh vật rất gần gũi và gắn liền với thực tiễn đời sống và tự nhiên đặc biệt là những ứng dụng của vi sinh vật trong sản xuất, bảo vệ môi trường. Đây là điều kiện thuân lợi để GV vận dụng dạy học STEM nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS trong quá trình dạy học.

- Vấn đề cốt lõi của khi vận dụng là: Thiết kế được các chủ đề STEM theo quy trình của một đề tài khoa học với 4 hoạt động: Chuẩn bị, Xây dụng kế hoạch, Thực hiện đề tài NCKH, báo cáo và đánh giá sản phẩm. Để đánh giá được năng lực NCKH của HS thì GV cần xây dựng được bảng tiêu chí và bộ công cụ đánh giá cho phù hợp.

- Kết quả thực nghiệmcho thấy: năng lực NCKH của học sinh được cải thiện rõ rệt từ chưa có (trước TN) đến có ở mức độ trung bình(trong TN) và hoàn thiện đạt mức khá, giỏi(sau TN). Học sinh không chỉ hình thành kiến thức phương pháp luận NCKH mà còn hoàn thiện các kĩ năng NCKH đồng thời nắm được kiến thức chuyên sâu về môn học khi hoàn thành các chủ đề STEM dưới dạng các đề tài khoa học.

- Các sản phẩm sáng tạo của học sinh thông qua các chủ đề STEM đã được ghi nhận tại các sân chơi khoa học đồng thời được ứng dụng trong đời sống hàng ngày mang lại giá trị cao về mặt kinh tế như: Thùng rác xanh, tủ ủ bánh men.

PHẦN III. HIỆU QUẢ

IA L

63

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

III.1. Hiệu quả về kinh tế Vận dụng dạy học STEM nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS có hiệu quả sẽ tiết kiệm được thời gian, chi phí học tập nghiên cứu cho các em. Tiết kiệm chi phí dành cho các lớp giáo dục kĩ năng sống chuyên biệt khác. Đặc biệt các em có thể phát huy năng lực tự học, vận dụng kiến thức đã học vào trong thực tiễn; được bồi dưỡng để sáng tạo, sáng chế các sản phẩm ứng dụng trong thực tế thu lợi nhuận kinh tế cao trong các lĩnh vực của đời sống sản xuất, tránh ô nhiễm môi trường.

III.2. Hiệu quả về xã hội Sáng kiến kinh nghiệm do chúng tôi đề xuất đem lại hiệu quả xã hội thiết thực đối với GV trong công tác đổi mới phương pháp giáo dục phát triển năng lực của HS, hiệu quả trong việc thực hiện giáo dục toàn diện HS. Vận dụng dạy học STEM nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS là động lực, cơ hội để GV tiếp cận xu hướng mới, tích lũy kinh nghiệm trong phương pháp giảng dạy, nâng cao trình độ chuyên môn, đồng thời giúp cha mẹ học sinh có cái nhìn hoàn thiện về giáo dục toàn diện, giáo dục phát triển phẩm chất năng lực.

Qua hoạt động học tập nghiên cứu đề tài như các nhà khoa học đã giúp các em chủ động lĩnh hội tri thức, hoàn thiện các kĩ năng NCKH, có thái độ NCKH ngiêm túc, tự tin trình bày, phản biện cho sản phẩm khoa học của bản thân, vận dụng giải quyết các vấn đề trong cuộc sống hàng ngày. Đồng thời kết quả học tập tiến bộ rõ rệt.

III.3. Khả năng áp dụng.

Sáng kiến đã được áp dụng tại trường THPT Lý Nhân Tông, một số trường THPT trong địa bàn tỉnh Nam Định, một số trường THPT ngoài tỉnh và mang lại hiệu quả tốt. Nhờ được phát triển trên nền tảng phân tích kĩ càng cơ sở lý luận và thực nghiệm, nội dung sáng kiến đặc biệt là các điểm mới trong quy trình hình thành năng lực NCKH về cả phương pháp luận, kĩ năng NCKH và thái độ NCKH… có thể được vận dụng linh hoạt ở tất cả các trường THPT trên toàn quốc.

PHẦN IV.CAM KẾT KHÔNG SAO CHÉP HOẶC VI PHẠM BẢN QUYỀN

IA L

64

Nam Định, ngày 20 tháng 8 năm 2021 GIÁO VIÊN

ƠN

Xác nhận của cơ quan áp dụng SKKN

OF FI C

Chúng tôi xin cam kết nội dung báo cáo này do chúng tôi học tập, thiết kế và thực nghiệm, thường xuyên điều chỉnh bổ sung, không sao chép hoặc vi phạm bản quyền. Các biện pháp đã triển khai thực nghiệm từ năm học 20192020 đến nay và minh chứng về sự tiến bộ của học sinh là trung thực.

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

Bùi Như Toán Nguyễn Thị Phương

TÀI LIỆU THAM KHẢO.

IA L

65

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

1. Ban Chấp hành Trung ương Đảng (2013), “Nghị quyết số 29-NQ/TW vềđổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, Hội nghị Trung ương 8 khóa XI”, Báo điện tử Đảng cộng sản Việt Nam. 2. Bộ GD-ĐT (2018), Chương trình giáo dục phổ thông, chương trình tổng thể.

3. Bộ Giáo dục - Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông môn Sinh học.

4. Bộ GD- ĐT (2016), Sinh học 10(cơ bản), NXB Giáo dục, Hà Nội.

5. Bộ GD- ĐT(2016), Sinh học 10(nâng cao), NXB Giáo dục, Hà Nội.

6. Nghị quyết số 88/2014/QH13 ngày 28 tháng 11 năm 2014 của Quốc hội về “Đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông”.

7. Quyết định số 404/QĐ-TTg ngày 27/3/2015 của Thủ tướng Chính phủ về “Phê duyệt đề án đổi mới chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông”.

8. Nguyễn Thị Thu Hằng - Phan Thị Thanh Hội (2018), “Đánh giá nănglực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh trong dạy học phần sinh học Vi sinh vật- Sinh học 10”, Tạp chí Giáo dục.

9. Nguyễn Văn Hồng (2009), Phương pháp nghiên cứu khoa học, NXB Khoa học và Công nghệ.

10. Ngô Văn Hưng (2009), Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng trong chương trình GDPT môn Sinh học 10 cấp THPT, NXB Giáo dục Việt Nam

NHẬN XÉT CỦA HỘI ĐỒNG KHOA HỌC Trường THPT Lý Nhân Tông

IA L

66

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

Sáng kiến kinh nghiệm:Vận dụng dạy học STEM phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh THPT trong phân Sinh học vi sinh vậtSinh học 10. Tác giả Nguyễn Thị Phương– Giáo viên Sinh học; Bùi Như Toán- Phó hiệu trưởng, Giáo viên Hóa học, đã được áp dụng tại Nhà trường trong các năm học 2019-2020, 2020-2021 - Giảng dạy môn Sinh học khối 10.

- Giáo dục định hướng STEM. - Hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học SKKN đã thể hiện tính mới: Thiết kế các chủ đề STEM dưới dạng các đề tài khoa học từ đó định hướng phát triển các năng lực của học sinh đặc biệt là năng lực nghiên cứu khoa học. Đồng thời phạm vi áp dụng trong giáo dục từ HS đại trà đến nhóm HS giỏi, HS nghiên cứu KHKT đều đem lại hiệu quả cao. Gặt hái nhiều thành tích trên các sân chơi khoa học, khẳng định thương hiệu và vị thế của học sinh nhà trường.

Sáng kiến được Hội đồng chuyên môn của Nhà trường đánh giá xếp loại xuất sắc.

Nam Định, ngày 20 tháng 8 năm 2021 Hiệu trưởng

67

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

IA L

PHỤ LỤC 1: CÁC MẪU CỦA ĐỀ TÀI KHOA HỌC. Mẫu Đề cương đề tài nghiên cứu.

Lý do chọn đề tài Mục đích nghiên cứu của đề tài; Giả thuyết nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp (dự kiến) của đề tài Giới hạn và phạm vi nghiên cứu Cấu trúc dự kiến của đề tài Kế hoạch thực hiện Kinh phí dự trù và yêu cầu hợp tác (Nếu có) Mẫu báo cáo đề tài nghiên cứu.

1. Trang bìa: Trình bày theo thứ tự từ trên xuống: 1.1. Tên đơn vị chủ trì thực hiện nhiệm vụ 1.2. Tên nhiệm vụ KHCN 1.3. Tên người chủ trì thực hiện, các thành viên tham gia 1.4. Địa danh và tháng, năm kết thúc nhiệm vụ.

II.Nội dung báo cáo 1. Mục lục 2. Ký hiệu và viết tắt (nếu có).

3. Tổng quan vấn đề nghiên cứu 3.1. Cơ sở pháp lý/xuất xứ của đề tài 3.2. Tính cấp thiết và mục tiêu nghiên cứu của đề tài 3.3. Đối tượng, phạm vi và nội dung nghiên cứu 3.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước (liên quan đến nội dung nghiên cứu của đề tài). Cơ sở lý thuyết (nếu cần thiết).

4. Thực nghiệm 4.1. Phương pháp thực nghiệm 4.2. Thiết bị, dụng cụ, nguyên vật liệu, hoá chất cho thực nghiệm 4.3. Kết quả và thảo luận.

5. Kết luận và kiến nghị 6. Tài liệu tham khảo 7.Phụ lục (nếu có)

PHỤ LỤC 2: CÁC PHIẾU THEO DÕI NHÓM HỌC TẬP. Phiếu 1: DANH SÁCH NHÓM HỌC TẬP Tên nhóm: Lớp Trường CHỦ ĐỀ STEM tham gia: Tên đề tài khoa học thực hiện: Họ và tên

SDT và email liên hệ

Chức vụ

OF FI C

STT

IA L

68

Trưởng nhóm

1

Thư kí

2

Báo cáo viên

ƠN

3 4

NH

...

Thành viên

DẠ

Y

KÈ M

QU Y

Ghi chú: * Trưởng nhóm: phân công công việc hoạt động trong nhóm, đại diện kí kết và giao nộp hợp đồng, sản phẩm đúng hạn, bảo quản hồ sơ học tập của nhóm * Thư kí: lưu trữ, tổng hợp các kết quả các hoạt động của thành viên nhóm * Báo cáo viên: báo cáo sản phẩm của nhóm trước GV và lớp * Thành viên: hoạt động theo sự phân công của nhóm trưởng * HS ký hợp đồng học tập với GV theo mẫu sau

69

IA L

Phiếu 2. HỢP ĐỒNG HỌC TẬP Tên nhóm: Lớp: Trường:

OF FI C

CHỦ ĐỀ STEM tham gia:

Tên đề tài khoa học thực hiện: - Thực hiện các nhiệm vụ học tập định hướng nội dung dưới sự chỉ dẫn của GV. - Báo cáo các kế hoạch làm việc theo đúng tiến độ. Hợp tác

NH

ƠN

Trách với các thành viên khác thực nhiệm vụ học tập. nhiệm của HS - Hoàn thành các sản phẩm theo yêu cầu.

- Báo cáo sản phẩm của dự án theo đúng tiến độ.

- Hướng dẫn HS lập kế hoạch và thực hiện dự án.

- Theo dõi, đôn đốc học sinh, kiểm tra định kỳ tiến độ thực hiện dự án.

QU Y

Trách nhiệm của GV - Giải đáp các thắc mắc cho HS trong quá trình thực hiện dự án.

DẠ

Y

KÈ M

Đánh giá kết quả thực hiện dự án của HS theo từng giai đoạn.

- Tập san (không quá 20 trang A4 bao gồm cả hình ảnh).

Sản phẩm học tập - Bài báo cáo trình chiếu bằng power point (không quá 10 phút).

- Một loại sản phẩm lên men.

- Hợp đồng được lập thành 02 bản, HS giữ 01 bản, GV giữ 01 bản để thực hiện.

Nhóm trưởng Giáo viên

Phiếu 3. BIÊN BẢN LÀM VIỆC NHÓM

IA L

70

QU Y

NH

ƠN

OF FI C

1. Thời gian, địa điểm, thành phần Địa điểm: .............................................................................................................

Thời gian: từ......giờ.....đến ....giờ ..........Ngày.......tháng......năm ..........

Tên nhóm: ........................................ Số thành viên có mặt: ...............................

Lớp: .................................................. Số thành viên vắng mặt ............................

2. Nội dung công việc Công Thời Ý thức STT Họ và tên việcđược hạnhoàn Kết quả Ghi chú làm việc giao thành 1 2 3 4 5 6

DẠ

Y

KÈ M

3. Rút kinh nghiệm ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. ............................................................................................................................. .............................................................................................................................

Thư kí Nhóm trưởng Giáo viên

Phiếu 4: PHIẾU GIAO NỘP SẢN PHẨM Nhóm Lớp

Trường

GIAI

CI

Tên đề tài:

HOÀN

SẢN PHẨM PHẢI GIAO NỘP

ĐOẠN

OF FI

TUẦN

Danh sách các nhóm học tập

1

Tên đề tài NCKH của nhóm sẽ thực hiện

I

Giả thuyết của đề tài NCKH 2

Đề cương nghiên cứu

3

Kết quả thu thập dữ liệu

NH ƠN

II III

Kết quả phân tích và tổng hợp dữ liệu

Y

Sản phẩm, mô hình thiết kế.

Báo cáo dưới dạng word (theo yêu cầu và mẫu cho sẵn) và tóm tắt đề tài dưới dạng PPT. Phiếu đánh giá các thành viên trong nhóm IV

AL

71

4

DẠ Y

KÈ M

QU

Hoàn thành bài kiểm tra 15’ đánh giá kiến thức thu nhận được trong quá trình thực hiện đề tài

71

THÀNH

72

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

NH ƠN

OF FI

CI

AL

PHỤ LỤC 3: MỘT SỐ ĐỀ KIỂM TRA SỬ DỤNG TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN SÁNG KIẾN. 1. Bài kiểm tra số 1- Đề kiểm tra nội dung kiến thức nghiên cứu Họ và tên: Nhóm : Tên dự án tham gia: Nghiên cứu, chế tạo thùng rác xanh phân hủy rác hữu cơ nhờ tác nhân sinh học thân thiện với môi trường Câu 1 (4đ). a. Rác thải gồm những loại nào?( 2đ) b. Rác thải loại nào là chủ yểu?( 2đ) Câu 2 (5đ): Kể tên nhóm tác nhân có khả năng phân hủy rác hữu cơ?

Câu 3 (6đ):Trình bày ngắn gọn các phương pháp NCKH em đã sử dụngtrong đề tài của nhóm mình? Đáp án: Câu 1 (4đ điểm): - Gồm 3 loại: Rác hữu cơ, rác vô cơ, rác tái chế: 2 điểm - Rác hữu cơ là chủ yếu: 2 điểm Câu 2: Nhóm tác nhân phân hủy rác hữu cơ - Vi sinh vật: tự nhiên và nhân tạo có trong chế phẩm sinh học có vai trò trong giai đoạn đầu của quá trình phân hủy rác hữu cơ( 2.5điểm) - Giun Quế: Phân hủy rác hữu cơ sau khi được vi sinh vật chuyển hóa thành dạng phân giun và trà giun ( 2.5 điểm) Câu 3 (6đ): Trình bày ngắn gọn các phương pháp NCKH em đã sửdụngtrong đề tài của nhóm mình - Phương pháp nghiên cứu lí thuyết: 3 điểm - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: 3 điểm 2. Bài kiểm tra số 2 - Đề kiểm tra giai đoạn trước thực nghiệm Trong chương trình Sinh học 10, Phần vi sinh vậtvà chương Sinh thái trong sinh học 9 các em đã được tìm hiểu các vấn đề sau: 1: VI SINH VẬT VÀ CÁC LOẠI MÔI TRƯỜNG. 2: QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI CÁC CHẤT Ở VI SINH VẬT. 3: CHUỖI THỨC ĂN 4: BẢO VỆ MÔI TRƯỜNG Kết hợp với những gì đã và đang quan sát, tìm hiểu trong thực tiễn các em hãy thử đề xuất 1 đề tài NCKH dựa trên những nội dung trên. Cụ thể xác định về 72

73

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

NH ƠN

OF FI

CI

AL

1- Vấn đề nghiên cứu 2- Tên đề tài NC 3- Giả thuyết NC khoa học Đáp án: chấm theo bảng đánh giá kĩ năng NCKH 3. Bài kiểm tra số 3- Đề kiểm tra nội dung kiến thức nghiên cứu.

Phần I: Trắc nghiệm (5 điểm) Câu 1: Lên men là quá trình: A. ôxi hóa các phân tử hữu cơ mà chất nhận êlectron cuối cùng là O 2. B. phân giải cacbohiđrat để thu năng lượng cho tế bào.

C. chuyển hóa kị khí trong tế bào chất mà chất nhận êlectron là phân tử hữu cơ. D. phân giải cacbohiđrat để thu sản phẩm chuyển hóa.

Câu 2: Sản xuất sinh khối nấm men cần môi trường: A. hiếu khí hoàn toàn.

B. hiếu khí không hoàn toàn.

C. vi hiếu khí.

D. kị khí.

Câu 3: Việc sản xuất rượu chính là lợi dụng hoạt động của: A. vi khuẩn lactic đồng hình.

B. vi khuẩn lactic dị hình.

C. nấm men rượu.

D. nấm cúc đen.

Câu 4: Sinh trưởng của quần thể vi sinh vật được hiểu là: A. sự gia tăng kích thước của cơ thể.

B. sự tăng số lượng tế bào của quần thể.

C. sự giảm số lượng tế bào của quần thể.

D. sự giữ nguyên số lượng tế bào quần thể.

Câu 5: Trong điều kiện nuôi cấy không liên tục, để thu sinh khối vi sinh vật tối đa nên dừng ở đầu pha: A. tiềm phát.

B. lũy thừa.

C. cân bằng.

D. suy vong.

PhầnII. Tự luận Câu 1:( 4 điểm) Cho đoạn văn sau: “Trên thế giới, khoảng 80% lượng rượu êtilic được sản xuất bằng con đường lên men, phần còn lại được tổng hợp từ êtilen. Rượu êtilic dùng trong chế biến cao su nhân tạo, các loại este... Rượu vang là loại nước uống lên men rượu từ dịch quả không qua chưng cất. Người ta còn dùng nấm men làm nở bột mì để làm bánh mì, bánh bao, sản xuất vitamin, enzim...”

(Trang 98, Sinh học 10- NXBGD) 73

74

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

NH ƠN

OF FI

CI

AL

a. Hãy kể tên các ứng dụng khác từ nấm men (men rượu) có ở gia đình hoặc địa phương mà em biết. b. Dựa vào kiến thức đã học, em hãy đề xuất cách sản xuất 1 loại rượu mà em cho là hữu ích?

Câu 2: (6 điểm) Trong lúc An và Bình cùng nhau tiến hành ủ rượu thì xảy ra một cuộc tranh luận như sau: An nói: Việc ủ rượu là lợi dụng hoạt động của nấm men, do đó trong quá trình ủ cần phải thường xuyên mở nắp dụng cụ ủ ra nếm thử để kiểm tra chất lượng.

Không đồng tình với ý kiến của bạn, Bình nói: Trong thời gian ủ rượu tuyệt đối không được mở nắp dụng cụ ủ ra.

Từ kiến thức về lên men, em hãy: 1.Viết phương trình hóa học chuyển hóa đường thành rượu.

2.Giải thích tại sai Bình lại nói: Trong thời gian ủ rượu tuyệt đối không được mở nắp dụng cụ ủ ra?

3.Để quá trình ủ rượu hiệu quả nhất, cần lưu ý những điều gì?

4. Bài kiểm tra số 4 - Đề kiểm tra giai đoạn trước thực nghiệm Trong chương trình Sinh học 10, Phần vi sinh vật các em đã tìm hiểu các vấn đề sau: 1.VI SINH VẬT VÀ CÁC LOẠI MÔI TRƯỜNG. 2.QUÁ TRÌNH PHÂN GIẢI CÁC CHẤT Ở VI SINH VẬT. 3.SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT. 4.CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SINH TRƯỞNG CỦA VI SINH VẬT. 5.ỨNG DỤNG CỦA VI SINH VẬT TRONG ĐỜI SỐNG. Kết hợp với những gì đã và đang quan sát, tìm hiểu trong thực tiễn các em hãy thử đề xuất 1 đề tài NCKH dựa trên những nội dung trên. Cụ thể xác định về 1- Vấn đề nghiên cứu 2- Tên đề tài NC 3- Giả thuyết NC khoa học

74

75

NH ƠN

OF FI

CI

AL

MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN SÁNG KIẾN.

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

Hình ảnh: Học sinh đi thực tế Trại giun quế của đề tài Thùng Rác Xanh.

75

76

KÈ M

QU

Y

NH ƠN

OF FI

CI

AL

Hình ảnh: Học sinh làm thí nghiệm và vận hành sản phẩm Thùng Rác xanh.

DẠ Y

HÌNH ẢNH: Sản phẩm đề tài:" Nghiên cứu chế tạo thùng rác xanh phân hủy rác hữu cơ nhờ tác nhân sinh học thân thiện với môi trường" của học sinh tham dự cuộc thi KHKT.

76

DẠ Y

KÈ M Y

QU NH ƠN

OF FI

AL

CI

77

77

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

NH ƠN

OF FI

CI

AL

78

Giấy chứng nhận: Sản phẩm đề tài:" Nghiên cứu chế tạo thùng rác xanh phân hủy rác hữu cơ nhờ tác nhân sinh học thân thiện với môi trường" của học sinh tham dự cuộc thi KHKT. 78

79

QU

Y

NH ƠN

OF FI

CI

AL

Đề tài 2: Thiết kế tủ ủ bánh men rượu.

DẠ Y

KÈ M

Bản vẽ: Ý tưởng thiết kế tủ ủ bánh men.

Hình ảnh đề tài: Sản xuất bánh men rượu(Tủ ủ men) 79

80 Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN

AL

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

CI

Kính gửi: Hội đồng sáng kiến Trường THPT Lý Nhân Tông Hội đồng sáng kiến sở Giáo dục và Đào Tạo tỉnh Nam Định

1

.2

ngày tháng năm sinh

Họ và tên

Nguyễn Thị Phương

Bùi Như Toán

Nơi công tác

Chức danh

Trình độ chuyên môn

Tỷ lệ (%) đóng góp vào việc tạo ra sáng kiến

Trường THPT 20/04/1991 Lý Nhân Tông

Giáo viên

Cử nhân sư phạm

70%

Trường 03/06/1987 THPT Lý Nhân Tông

Phó Hiệu trưởng

Thạc sĩ

30%

NH ƠN

Số TT

OF FI

Tôi :

Y

− Là nhóm tác giả đề nghị xét công nhận sáng kiến:

Vận dụng dạy học STEM để phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học

QU

sinh trung học phổ thông phần sinh học vi sinh vật- sinh học 10 − Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Sinh học(06)/ THPT

KÈ M

- Ngày sáng kiến được áp dụng lần đầu hoặc áp dụng thử: 10/2019 − Mô tả bản chất của sáng kiến: Xuất phát từ mục tiêu đổi mới giáo dục và đào tạo trong giai đoạn hiện nay, từ tính ưu việt của dạy học Stem sáng kiến như một giải pháp góp phần vận dụng dạy học Stem để phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh bậc THPT.

DẠ Y

+ Mục tiêu của sáng kiến là:

Xây dựng được quy trình tổ chức dạy học theo chủ đề STEM dưới dạng đề tài khoa học kĩ thuật để phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho HS THPT. Xây dựng một số chủ đề STEM dưới dạng đề tài nghiên cứu khoa học trong dạy học phần vi sinh vật - Sinh học 10 để phát triển NL NCKH cho HS THPT. 80

81

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

NH ƠN

OF FI

CI

AL

+ Cách thức thực hiện: * Nghiên cứu cơ sở lí luận về: Năng lực, năng lực nghiên cứu khoa học, dạy học Stem, quy trình tổ chức dạy học Stem.... Điểm tương đồng giữa dạy học Stem và phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh THPT như sau: Quy trình NCKH Quy trình dạy học Stem Bước 1. Xây dựng ý tưởng nghiên cứu): Bước 1: Xây dựng ý tưởng chủ đề HS/ nhóm HS tự đề xuất hoặc GV đề Stem: HS/ nhóm HS tự đề xuất hoặc xuất ý tưởng nghiên cứu và hình thành GV gợi ý HS đề xuất chủ đề Stem tên đề tài nghiên cứu Bước 2. Xây dựng kế hoạch thực hiện: Bước 2. Xây dựng kế hoạch thực hiện HS/ nhóm HS xác định mục chủ đề Stem: lập kế hoạch hoạt động để hoàn thành những yêu cầu mà GV tiêu, xây dựng đề cương và kế hoạch hay nhóm học sinh đã đặt ra. Kế hoạch thực hiện đề tài nghiên cứu phải chi tiết và cụ thể. Bao gồm cả việc nghiên cứu kiến thức nền của chủ đề và việc lựa chọn giải pháp tối ưu nhất.

Bước 3. Thực hiện kế hoạch nghiên cứu: Bước 3. Thực hiện kế hoạch của chủ đề HS/nhóm HS triển khai thực hiện theo Stem: HS tiến hành chế tạo mẫu, thử kế hoạch. nghiệm và đánh giá sản phẩm.

Bước 4. Nghiệm thu đánh giá kết quả Bước 4: Kết luận: Trong hoạt động nghiên cứu: HS/nhóm HS viết báo cáo này, học sinh được tổ chức để trình bày tổng kết; báo cáo kết quả và đánh giá kết sản phẩm học tập đã hoàn thành; trao quả thực hiện đề tài nghiên cứu. đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm STEM. Như vậy, quy trình thực hiện một đề tài NCKH có nhiều điểm tương đồng với quy trình thực hiện chủ đề STEM. Nếu như vận dụng tốt dạy học Stem trong dạy học ở trường phổ thông, thì sẽ phát triển ở HS năng lực NCKH: Hình thành ý tưởng nghiên cứu; Lập kế hoạch nghiên cứu; triển khai kế hoạch nghiên cứu và báo cáo kết quả nghiên cứu. Từ đó tạo cơ hội cho các em trở thành những nhà khoa học nhỏ tuổi ngay từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường.

Sáng kiến còn làm sáng tỏ quy trình đánh giá trong vận dụng dạy học Stem nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh THPT gồm: đánh giá quá trình và đánh giá tổng kết. * Sáng kiến đưa ra quy trình tổ chức thiết kế chủ đề Stem dưới dạng một đề tài nghiên cứu khoa học gồm: 81

82

Y

NH ƠN

OF FI

CI

AL

Giai đoạn I: Chuẩn bị Giai đoạn II: Xây dựng kế hoạch thực hiện đề tài Giai đoạn III: Thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học Giai đoạn IV: Báo cáo và đánh giá sản phẩm * Thiết kế các chủ đề Stem trong phần sinh học vi sinh vật- Sinh học 10 nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học cho học sinh Chủ đề 1: Nghiên cứu, chế tạo thùng rác phân loại và xử lí rác thải hữu cơ nhờ vi sinh vật.

Chủ đề 2: Nhân giống vi sinh vật * Nhóm tác giả đã tiến hành thực nghiệm sư phạm cho nhóm học sinh tại các trường THPT Lý Nhân Tông- Nam Định, THPT Mỹ Tho- Nam Định, THPT Trường Thi- Thanh Hóa và đạt kết quả tích cực được minh chứng qua kết quả khảo sát trươc, trong và sau thực nghiệm, kết quả thi học kì, kết quả cuộc thi sáng tạo giành cho học sinh.

Những điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: + Về con người: sự ủng hộ của ban giám hiệu, hội phụ huynh học sinh, sự nhiệt tình ủng hộ của các em học sinh lớp 10, sự đóng góp ý kiến của ban giám hiệu, đoàn trường và các giáo viên bộ môn Sinh, Hóa , Lý. + Về cơ sở vật chất, trang thiết bị: phòng đa thiết bị với đầy đử các thiết bị: máy chiếu, bảng, bàn ghế… ý kiến của tác giả:

QU

− Đánh giá lợi ích thu được hoặc dự kiến có thể thu được do áp dụng sáng kiến theo

DẠ Y

KÈ M

Hiệu quả về kinh tế Vận dụng dạy học STEM nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS có hiệu quả sẽ tiết kiệm được thời gian, chi phí học tập nghiên cứu cho các em. Tiết kiệm chi phí dành cho các lớp giáo dục kĩ năng sống chuyên biệt khác. Đặc biệt các em có thể phát huy năng lực tự học, vận dụng kiến thức đã học vào trong thực tiễn; được bồi dưỡng để sáng tạo, sáng chế các sản phẩm ứng dụng trong thực tế thu lợi nhuận kinh tế cao trong các lĩnh vực của đời sống sản xuất, tránh ô nhiễm môi trường.

Hiệu quả về xã hội Sáng kiến kinh nghiệm do chúng tôi đề xuất đem lại hiệu quả xã hội thiết thực đối với GV trong công tác đổi mới phương pháp giáo dục phát triển năng lực của HS, hiệu quả trong việc thực hiện giáo dục toàn diện HS. Vận dụng dạy học STEM nhằm phát triển năng lực NCKH cho HS là động lực, cơ hội để GV tiếp cận xu hướng mới, 82

83

Trường

OF FI

CI

AL

tích lũy kinh nghiệm trong phương pháp giảng dạy, nâng cao trình độ chuyên môn, đồng thời giúp cha mẹ học sinh có cái nhìn hoàn thiện về giáo dục toàn diện, giáo dục phát triển phẩm chất năng lực.

Qua hoạt động học tập nghiên cứu đề tài như các nhà khoa học đã giúp các em chủ động lĩnh hội tri thức, hoàn thiện các kĩ năng NCKH, có thái độ NCKH ngiêm túc, tự tin trình bày, phản biện cho sản phẩm khoa học của bản thân, vận dụng giải quyết các vấn đề trong cuộc sống hàng ngày. Đồng thời kết quả học tập tiến bộ rõ rệt.

THPT

− Danh sách những người đã tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu:

Nguyễn

Nội dung công

Sinh

tác

độ

việc hỗ trợ

1980

Hồng 1979

KÈ M

Phú

3

Trình

Nguyễn

Thị 1985

DẠ Y

Kim Chung

4

Phạm Văn Hiếu 1995

chuyên môn

Hoàng

Cử

Vận dụng dạy

nhân

học Stem để

Mỹ Tho

Giáo viên

Giáo viên

Y

2

Bùi Thị Thủy

Nơi công Chức vụ

QU

1

Năm

NH ƠN

STT Họ và tên

Văn Thụ

Cử

Vận dụng dạy

nhân

học Stem để phát triển năng lực NCKH cho HS THPT

phát triển năng lực NCKH cho HS THPT Trường

Phó hiệu Thạc sĩ

Vận dụng dạy

Thi

trưởng

học Stem để phát triển năng lực NCKH cho HS THPT

IVS

Giáo viên

Cử

Vận dụng dạy

nhân

học Stem để phát triển năng

83

84 lực NCKH cho Phạm Thị Loan

1991

Tân Lang

Giáo viên

Cử

Vận dụng dạy

nhân

học Stem để

CI

5

AL

HS THPT

phát triển năng

OF FI

lực NCKH cho HS THPT

Chúng tôi xin cam đoan mọi thông tin trong đơn là trung thực, đúng sự thật và hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật.

NH ƠN

Ý Yên, ngày 20 tháng 8 năm2021

DẠ Y

KÈ M

QU

Y

Bùi Như Toán

84

NGƯỜI NỘP ĐƠN (ký và ghi rõ họ tên)

Nguyễn Thị Phương

DẠ Y

KÈ M Y

QU NH ƠN

OF FI

AL

CI

85

85