VẬN DỤNG GIÁO dục STEM vào dạy học CHỦ đề “ươm mầm GIÁ đỗ”

UBND TỈNH HẢI DƯƠNG SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BẢN MÔ TẢ SÁNG KIẾN VẬN DỤNG GIÁO DỤC STEM VÀO DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “ƯƠM MẦM GIÁ ĐỖ” BỘ MÔN: SINH HỌC Năm học 2020 – 2021 MỤC LỤC TT Nội dung mục THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN TĨM TẮT SÁNG KIẾN MƠ TẢ SÁNG KIẾN Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến Cơ sở lý luận vấn đề Thực trạng vấn đề 3.1 Thực trạng dạy học môn sinh học trường phổ Trang 1-2 2-3 3-4 thơng 3.2 Q trình điều tra 4-6 3.3 Những thuận lợi khó khăn đưa STEM vào trường phổ thông 3.3.1 Thuận lợi 6 3.3.2 Khó khăn Các giải pháp, biện pháp thực 6-7 4.1 Khái niệm STEM 7-9 4.2 Tầm quan trọng dạy học STEM 9-10 4.3 Các lực, phẩm chất hình thành qua dạy học 10-11 STEM 4.4 Quy trình xây dựng học STEM 4.5 Các hình thức tổ chức giáo dục STEM 4.6 Nguyên tắc triển khai chủ đề giáo dục STEM 4.7 Các biện pháp đưa STEM vào môn Sinh trường trung học phổ thông 4.7.1 Kết hợp xây dựng chủ đề dạy học STEM với phương pháp dạy học truyền thống 4.7.2 Xây dựng chủ đề minh họa theo hướng giáo dục STEM 4.7.2.1 Thông tin chủ đề 11-13 13 13-14 14 14 14 14 4.7.2.2 Mô tả chủ đề 15-16 4.7.2.3 Mục tiêu chủ đề 16-17 4.7.2.4 Chuẩn bị 4.7.2.5 Tiến trình dạy học 4.8 Kết triển khai trường THCS 17 17-25 25 4.8.1 Về mặt định tính 25-26 4.8.2 Về mặt định lượng Kết đạt Điều kiện để sáng kiến nhân rộng 26-27 28-29 29 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 30 Kết luận 30 Khuyến nghị PHẦN PHỤ LỤC TƯ LIỆU THAM KHẢO DANH MỤC VIẾT TẮT 30-31 32-53 54 55 THÔNG TIN CHUNG VỀ SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: VẬN DỤNG GIÁO DỤC STEM VÀO DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “ƯƠM MẦM GIÁ ĐỖ” Lĩnh vực áp dụng sáng kiến: Sinh học Tác giả: - Họ tên: Hồng Thị Hằng Giới tính: Nữ - Ngày / tháng / năm sinh: 29/ 10/1987 - Trình độ chun mơn: Cao đẳng - Chức vụ, đơn vị công tác: Giáo viên Trường THCS Thái Thịnh - Điện thoại: 0383313087 Chủ đầu tư tạo sáng kiến: Trường THCS Thái Thịnh - Địa chỉ: Phường Thái Thịnh - Thị xã Kinh Môn - Tỉnh Hải Dương Đơn vị áp dụng sáng kiến lần đầu: - Đơn vị: Trường THCS Thái Thịnh - Địa chỉ: Phường Thái Thịnh - Thị xã Kinh Môn - Tỉnh Hải Dương Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến: + Học sinh: Tự giác, sáng tạo, nhiệt tình + Giáo viên: Có ý thức cao nghiên cứu áp dụng sáng kiến + Nhà trường: Đầu tư đầy đủ sở vật chất, trang thiết bị dạy học Thời gian áp dụng thử sáng kiến lần đầu: Đầu HK II năm học 2020 – 2021 TÁC GIẢ XÁC NHẬN CỦA ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Hoàng Thị Hằng XÁC NHẬN CỦA PHỊNG GD&ĐT TĨM TẮT SÁNG KIẾN Hoàn cảnh nảy sinh sáng kiến Khoa học tự nhiên nói chung, mơn Sinh học nói riêng ngày đóng vai trò lớn kinh tế thời đại công nghệ Tuy nhiên làm để thu hút em u thích lựa chọn mơn học lại gặp nhiều khó khăn đặc thù môn KHTN cần kĩ tính tốn tư logic nên đa số em ngại học khơng có phương pháp dạy học phù hợp Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 ảnh hưởng sâu rộng vào mặt đời sống, xã hội, giáo dục khơng ngoại lệ Vì địi hỏi giáo viên phải thay đổi phương pháp, học sinh phải thay đổi cách học Do vậy, vai trò giáo viên phải chuyển đổi từ “dạy gì”, “điều gì” sang dạy cho học sinh “phải làm gì” “làm nào” Phương pháp dạy học STEM đáp ứng yêu cầu đổi Hiện phương pháp dạy học STEM lựa chọn nhiều nước có giáo dục đại thơng qua trình học giúp em tự lĩnh hội kiến thức, kĩ có khả vận dụng kiến thức, kĩ học để giải vấn đề thực tế Nhưng làm để vận dụng phương pháp dạy học STEM vào trường THCS ta để mang lại hiệu quả? Qua thời gian tập huấn, tìm hiểu tơi vận dụng lồng ghép STEM với dạy học truyền thống, xây dựng số chủ đề dạy học theo điều kiện nhà trường mang lại hiệu khả quan, nên mạnh dạn tiến hành nghiên cứu đề tài “Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học chủ đề “Ươm mầm giá đỗ” Điều kiện, thời gian, đối tượng áp dụng sáng kiến 2.1.Điều kiện áp dụng sáng kiến - Giáo viên: Cần nắm vững nguyên tắc, hình thức tổ chức dạy học STEM vận dụng linh hoạt mơn học, tiết học, có tinh thần nhiệt huyết giảng dạy, linh hoạt sáng tạo, đổi phương pháp dạy học - Học sinh: Tự chủ, tự học, có hứng thú với hoạt động học tập tích cực - Cơ sở vật chất: Nhà trường có trang thiết bị đại hỗ trợ dạy học: Ti vi, máy tính, máy chiếu, mạng internet 2.2 Thời gian áp dụng sáng kiến - Đề tài áp dụng lần đầu vào đầu HK II năm học 2020 – 2021 2.3 Đối tượng áp dụng sáng kiến: Giáo viên học sinh lớp Nội dung sáng kiến 3.1 Tính mới, tính sáng tạo sáng kiến “Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học chủ đề “Ươm mầm giá đỗ” phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) thông qua thực hành, ứng dụng Qua đó, học sinh vừa học kiến thức khoa học, vừa học cách vận dụng kiến thức vào thực tiễn, làm sản phẩm cụ thể “mầm giá đỗ” có ứng dụng bữa ăn gia đình Đây điểm điểm sáng tạo mà phương pháp dạy học truyền thống khơng có Sáng kiến đề cao phong cách học tập người học, phong cách học tập sáng tạo Đặt người học vào vai trò nhà phát minh, người học phải hiểu thực chất kiến thức trang bị; phải biết cách mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tình có vấn đề mà người học phải giải 3.2 Khả áp dụng sáng kiến Sáng kiến khơng bó hẹp phạm vi mơn Sinh học mà cịn vận dụng áp dụng cho môn khoa học khác Tốn học, Vật lý, Cơng nghệ 3.3 Lợi ích thiết thực sáng kiến Đối với giáo viên: Qua dạy học chủ đề STEM kiến thức GV nâng lên mà kĩ rèn luyện: kĩ sử dụng thí nghiệm thực hành, kĩ tổ chức quản lí học sinh bên ngồi lớp học kĩ ứng dụng cơng nghệ thông tin, … Đối với học sinh: HS rèn luyện tính tự học, tự giác cao, lực làm việc nhóm, lực giải vấn đề bối cảnh thực tế Khẳng định giá trị, kết đạt sáng kiến Sáng kiến áp dụng thử nghiệm vào đầu HK II năm học 2020-2021, nhận thấy học sinh hứng thú với hoạt động trải nghiệm STEM Các em vận dụng kiến thức thực hành tạo sản phẩm cụ thể theo chủ đề, mang tính ứng dụng thực tiễn cao nên phát triển phẩm chất lực như: chăm chỉ, trách nhiệm, tự chủ, tự học Những kiến nghị đề xuất Để Sáng kiến áp dụng có hiệu tơi xin đề xuất: - Đối với giáo viên: Phải thường xuyên tự học, tự bồi dưỡng nhằm nâng cao trình độ chuyên môn, nghiệp vụ, nắm vận dụng linh hoạt sáng tạo phương pháp dạy học STEM - Đối với nhà trường: Cần tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên điều kiện giảng dạy có đủ sách tham khảo, phương tiện dạy học cần thiết… MƠ TẢ SÁNG KIẾN Hồn cảnh nảy sinh sáng kiến Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 định hướng phát triển phẩm chất lực học sinh, mục tiêu chương trình nhằm để trả lời cho câu hỏi: Học xong chương trình học sinh làm gì? Chính mà cần phải đổi phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển phẩm chất lực học sinh Các phương pháp hình thức tổ chức dạy học cần phải gắn nội dung học với vấn đề thực tiễn giáo viên tổ chức hoạt động để học sinh tìm hiểu giải vấn đề, thơng qua tiếp thu tri thức cách chủ động Giáo dục STEM xuất phát từ vấn đề nảy sinh thực tiễn xây dựng thành chủ đề/bài học STEM, thông qua việc giáo viên tổ chức hoạt động học giúp học sinh tìm giải pháp để giải vấn đề mà chủ đề/bài học STEM nêu Trong năm qua, Đảng, Chính phủ, Bộ Giáo dục Đào tạo có nhiều văn đạo, hướng dẫn thực việc đổi giáo dục có liên quan đến giáo dục STEM, cụ thể như: Nghị số 29/NQ–TW Hội nghị lần thứ Ban chấp hành Trung ương Đảng đổi bản, toàn diện Giáo dục Đào tạo; Công văn số 4612/BGDĐT–GDTrH ngày 03/10/2017 Bộ Giáo dục Đào tạo việc hướng dẫn thực chương trình giáo dục phổ thơng hành theo định hướng phát triển lực phẩm chất học sinh từ năm học 2017–2018; Kế hoạch số 10/KH–BGDĐT, ngày 7/1/2016 Bộ Giáo dục Đào tạo việc ứng dụng ICT quản lí hoạt động giáo dục trường trung học năm học 2016–2017, thí điểm triển khai giáo dục STEM số trường trung học Về phía Sở Giáo dục Đào tạo Hải Dương có Cơng văn số 1204/SGDDT-GDTrH ngày 01/9/2020 việc triển khai thực giáo dục STEM giáo dục trung học từ năm học 2020-2021cũng nói rõ mục đổi hình thức dạy học cần: Đa dạng hóa hình thức tổ chức dạy học Ngoài việc tổ chức cho học sinh thực nhiệm vụ học tập lớp, cần coi trọng giao nhiệm vụ hướng dẫn học sinh học tập nhà, nhà trường; tăng cường hoạt động trải nghiệm; tổ chức dạy học gắn liền với di sản văn hóa, với hoạt động sản xuất, kinh doanh, dịch vụ địa phương; sử dụng hình thức dạy học sở ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông Xây dựng tổ chức thực chủ đề tích hợp liên mơn, chủ đề xây dựng theo tinh thần giáo dục tích hợp Khoa học - Cơng nghệ Kỹ thuật - Tốn (STEM) việc thực chương trình GDPT mơn học liên quan Khuyến khích nhóm chun mơn xây dựng chủ đề giáo dục STEM, tập trung vào mức độ “Dạy học môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM” Gần Phòng giáo dục đào tạo có Cơng văn số 317/ PGĐT ngày 07/9/2020 hướng dẫn việc thực giáo dục STEM tổ chức quản lý hoạt động giáo dục STEM trường trung học từ năm học 2020-2021 Như thấy giáo dục STEM phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng chúng thực tiễn, qua phát triển cho học sinh lực phát giải vấn đề với lực khác tương ứng, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội Mỗi học STEM chương trình giáo dục phổ thơng đề cập đến vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học sử dụng kiến thức thuộc mơn học chương trình để sử dụng vào giải vấn đề Giáo dục STEM đảm bảo giáo dục toàn diện, nâng cao hứng thú học tập mơn học, hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh, kết nối trường học với cộng đồng, góp phần hướng nghiệp, phân luồng Như dạy học STEM trở thành xu dạy học tất yếu thời gian tới Vì lý mạnh dạn lựa chọn “Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học chủ đề “Ươm mầm giá đỗ” làm đề tài nghiên cứu Cơ sở lý luận vấn đề Sinh học môn khoa học nghiên cứu giới sinh vật vô gần gũi với đời sống ngày người Bên cạnh đó, mơn Sinh học có mối quan hệ chặt chẽ với môn học khác Cơng nghệ, Vật lí, Hóa học, Tốn học,… nên vận dụng kiến thức mơn học vào giải thích tượng, quy luật Sinh học Cùng với phát triển khoa học kĩ thuật, kiến thức Sinh học ngày bổ sung nhiều ngày rút ngắn khoảng cách lí thuyết ứng dụng Chính chủ đề STEM môn Sinh học phong phú đa dạng, từ chủ đề liên quan đến việc chăm sóc sức khỏe thân, gia đình đến chủ đề giải vấn đề mang tính tồn cầu biến đổi khí hậu, nhiễm mơi trường, suy giảm đa dạng sinh học Với mục tiêu việc dạy học để học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn nên tiếp cận với quan điểm dạy học định hướng tích hợp giáo dục STEM Khi vận dụng phương pháp em thấy chỉnh thể khoa học Sinh học khơng tách rời mơn khoa học khác Qua em có thay đổi phần cảm nhận môn KHTN – môn thường bị cho khơ khan khó học, nặng lý thuyết khơng có liên hệ thực tế trở thành niềm hấp dẫn mẻ, khơi gợi cảm hứng, niềm yêu thích say mê khoa học với nhiều em học sinh Và qua việc học theo định hướng STEM, có nhiều em học sinh chia sẻ lựa chọn khoa học đường tương lai cho thân Sau diễn đàn dạy học tích cực, qua tập huấn tơi biết đến giáo dục STEM Tơi tìm câu trả lời cho trăn trở nên mạnh dạn áp dụng vào dạy học thời gian vừa qua mang lại tín hiệu đáng mừng Tơi mạnh dạn trình bày sáng kiến kinh nghiệm thân mong muốn với đồng nghiệp tạo tiết học lí thú, truyền cảm hứng cho học sinh qua chủ đề cụ thể Trong đề tài đề cập đến chủ đề “Ươm mầm giá đỗ” thích hợp cho việc thiết kế tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh trường THPT Thực trạng vấn đề 3.1 Thực trạng dạy học môn Sinh học trường phổ thông - Môn Sinh học môn khoa học bản, năm thường không chọn để thi tuyển sinh vào THPT nên đa phần em xem nhẹ 10 - Bên cạnh kiến thức gắn liền với thực tế sống cịn nhiều phần mang tính chất hàn lâm, khó học, khó nắm bắt, kiến thức nặng nhiều lý thuyết Trong sở phòng thực hành trường đa số thiếu thiết bị thực hành, chi phí cho việc mua vật mẫu thực hành cao nên HS chưa trải nghiệm thực hành nhiều mà chủ yếu nắm bắt lý thuyết quan sát thực hành qua thí nghiệm ảo giáo viên thuyết trình Vì đa số em không hứng thú với môn học nhận thấy vai trò ứng dụng Sinh học vào đời sống Học sinh không trải nghiệm thực tế, nên việc đưa kiến thức khoa học trở nên nặng nề - Việc tổ chức dạy học theo hướng giáo dục STEM trường THPT nói chung cịn hạn chế, trường chủ yếu giao nhiệm vụ cho tổ nhóm tạo sản phẩm STEM chưa mang tính tự giác Đó lí em học Sinh học chủ yếu để đối phó với kì kiểm tra cịn yếu tố đam mê u thích 3.2 Q trình điều tra Trước đưa vào áp dụng sáng kiến tiến hành điều tra hứng thú, cách thức học nội dung phương pháp học môn Sinh học với học sinh khối sau: - Đối tượng điều tra: Học sinh khối nhà trường năm học 2020 – 2021 Thời gian điều tra: Bắt đầu từ ngày 15/12/2020 Tổng số học sinh điều tra: 120 em Kết điều tra sau: CÂU NỘI DUNG Sự hứng thú học môn Sinh em thuộc mức nào? KẾT QUẢ Số Tỉ lệ lượng % Rất thích 6,6 Thích 18 15,0 Bình thường 61 50,8 Khơng thích 33 27,5 48 - Chuẩn bị dụng cụ, nguyên liệu 49 ( 100g hạt đỗ xanh, chậu nhựa, chai nhựa, que nhang, khăn vải sạch) ( Chai nhựa tạo lỗ thoát nước) - Tiến hành: 50 (Rửa hạt đỗ) ( Pha nước theo tỷ lệ sôi lạnh ngâm hạt từ 4h-6h) - Cho hạt vào chai, ủ vào chỗ tối 51 - Cho giá uống nước Ngâm giá vào chậu nước khoảng phút vớt để sau lại cho vào chỗ tối để ủ ( Mỗi ngày cho giá uống nước 2- lần, lần cách từ 7-8h) Kết quả: Ngày 52 Ngày Ngày 53 Ngày Ngày 54 MỘT SỐ HÌNH ẢNH SẢN PHẨM CỦA HS ( Sản phẩm em Trần Trung Dũng – HS lớp 6A) Sản phẩm em Trần Thị Thu Trang-HS lớp 6A 55 (Sản phẩm em Thanh Tâm, Thảo Vân - HS lớp 6A) ( Sản phẩm em Đức Sang, Hoàng Ân –HS lớp 6A) 56 ( Sản phẩm em Xuân Mai – HS lớp 6A) 57 ( Sản phẩm em Nguyễn Anh Tuấn- HS lớp 6A) 58 ( Sản phẩm em Trần Thị Thanh Thảo – HS lớp 6A) 59 (Sản phẩm em Mai Anh – HS lớp 6A) 60 61 (Sản phẩm em Phạm Nguyễn Mai Anh – HS lớp 6A) TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa, sách giáo viên Sinh học – NXBGD VIỆT NAM Sách giáo khoa, sách giáo viên Công nghệ 7– NXBGD VIỆT NAM 3.Tạp chí Giáo dục số 450( Kì 2-3/2019),T48-56 4.Tạp chí Giáo dục số 443( Kì 1-12/2018),T59-64 5.Tài liệu giáo dục Stem: Tập huấn cho cán quản lí, giáo viên xây dựng chủ đề STEM giáo dục trung học năm 2019 Các văn liên quan ( nêu sở lí luận) Tìm kiếm thơng tin trang Google, Youtube, Thư viện giảng điện tử 62 DANH MỤC VIẾT TẮT STT Từ viết tắt THCS THPT GV HS NXBGD KHTN GDĐT Nghĩa Trung học sở Trung học phổ thông Giáo viên Học sinh Nhà xuất Giáo Dục Khoa Học Tự Nhiên Giáo Dục Đào Tạo ... ? ?Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học chủ đề “Ươm mầm giá đỗ” phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) thông qua thực hành, ứng dụng Qua đó, học sinh vừa học. .. Thông tin chủ đề - Tên chủ đề: ƯƠM MẦM GIÁ ĐỖ - Môn: Sinh học - Thời gian thực hiện: 03 tiết 4.7.2.2 Mô tả chủ đề Chủ đề “ ƯƠM MẦM GIÁ ĐỖ” ý tưởng dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho đối... thời gian tới Vì lý mạnh dạn lựa chọn ? ?Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học chủ đề “Ươm mầm giá đỗ” làm đề tài nghiên cứu Cơ sở lý luận vấn đề Sinh học môn khoa học nghiên cứu giới sinh vật vô gần