GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
CƠ SỞ LÝ LUẬN, CƠ SỞ THỰC TIỄN, THỰC TRẠNG CỦA VIỆC THỰC HIỆN NỘI DUNG ĐỀ TÀI
2.1.1.1 Năng lực a Khái niệm về năng lực
Theo dự thảo Chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ Giáo dục và Đào tạo, năng lực được định nghĩa là khả năng thực hiện thành công các hoạt động trong bối cảnh cụ thể, nhờ vào việc huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng và các thuộc tính cá nhân như hứng thú, niềm tin và ý chí Năng lực cá nhân được đánh giá thông qua phương thức và kết quả của các yếu tố này khi giải quyết vấn đề trong cuộc sống.
Năng lực được hiểu là khả năng kết hợp và vận dụng kiến thức, kỹ năng cùng với thái độ để hoàn thành tốt các nhiệm vụ học tập và giải quyết hiệu quả các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống Đặc điểm của năng lực bao gồm sự linh hoạt trong việc áp dụng kiến thức đã học vào các tình huống cụ thể.
Sự ảnh hưởng của một cá nhân đến một đối tượng cụ thể, như kiến thức, kỹ năng hay quan hệ xã hội, tạo ra sản phẩm độc đáo và phân biệt người này với người khác.
Năng lực là yếu tố thiết yếu trong hoạt động cụ thể, tồn tại và phát triển song song với quá trình thực hiện Nó không chỉ là mục tiêu mà còn là kết quả của hoạt động, phản ánh xu thế đạt được kết quả trong công việc do một cá nhân thực hiện, bao gồm các khía cạnh như năng lực học tập, tư duy và tự quản lý bản thân.
Để hình thành và rèn luyện năng lực cá nhân trong quá trình dạy học, cần thiết phải tham gia vào các hoạt động sản xuất sản phẩm Chương trình giáo dục hiện tại được xây dựng theo định hướng năng lực, yêu cầu tổ chức dạy học thông qua việc thiết kế các hoạt động cho học sinh thực hiện Mô hình cấu trúc năng lực sẽ là nền tảng cho việc này.
Theo các nhà sư phạm nghề Đức, năng lực hành động được cấu trúc từ bốn thành phần chính: năng lực chuyên môn, năng lực phương pháp, năng lực xã hội và năng lực cá nhân.
Các thành phần cấu trúc của năng lực d Phân loại năng lực
Chương trình giáo dục định hướng năng lực đã xác định 9 năng lực chung cần thiết cho người học, bao gồm: năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo, năng lực tự quản lý, năng lực giao tiếp, năng lực hợp tác, năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông, năng lực sử dụng ngôn ngữ, và năng lực tính toán Những năng lực này đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển toàn diện và chuẩn bị cho học sinh đối mặt với thách thức trong tương lai.
Năng lực chuyên biệt là những khả năng được hình thành và phát triển từ các năng lực chung, tập trung vào các lĩnh vực hoạt động hoặc tình huống cụ thể Những năng lực này rất cần thiết cho các hoạt động chuyên môn như toán, âm nhạc, mỹ thuật và thể thao, nhằm đáp ứng yêu cầu đặc thù của từng lĩnh vực.
2.1.1.2 Năng lực nghiên cứu khoa học a Khái niệm về nghiên cứu khoa học
Nghiên cứu khoa học, theo Vũ Cao Đàm (2003), là hoạt động tìm kiếm và điều tra nhằm phát hiện những điều mới về bản chất sự vật và thế giới tự nhiên, xã hội Quá trình này dựa trên số liệu và kiến thức từ các thí nghiệm, với mục tiêu sáng tạo ra các phương pháp và công nghệ mới có giá trị hơn Để thực hiện nghiên cứu khoa học, con người cần có kiến thức vững chắc về lĩnh vực nghiên cứu và rèn luyện kỹ năng làm việc tự lực từ khi còn học ở trường.
Vũ Cao Đàm (2003) đã đưa ra quy trình sau:
Bước 1: Quan sát sự vật, hiện tượng và xác định vấn đề nghiên cứu
Bước 2: Thiết lập giả thuyết hoặc dự đoán về vấn đề nghiên cứu
Bước 3: Thu thập và xử lý thông tin về vấn đề nghiên cứu
Bước 4: Kết luận xác nhận hay phủ nhận giả thuyết về vấn đề nghiên cứu c Cấu trúc năng lực nghiên cứu khoa học
- Xác định vấn đề và nhiệm vụ nghiên cứu:
+ Xác định vấn đề nghiên cứu: Chủ động phát hiện được vấn đề nghiên cứu đảm bảo tính mới
+ Xác định nhiệm vụ nghiên cứu: Xác định đầy đủ nhiệm vụ nghiên cứu
- Lập kế hoạch và thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu:
+ Lập kế hoạch nghiên cứu: lập được kế hoạch nghiên cứu rõ ràng và logic
+ Thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu: Chủ động sử dụng các công cụ cần thiết để thực hiện nhiệm vụ và đạt kết quả cao
- Báo cáo kết quả nghiên cứu:
+ Viết báo cáo khoa học: Thể hiện được bản chất của công trình nghiên cứu
+ Bảo vệ công trình nghiên cứu: Trình bày được công trình nghiên cứu và phản biện
- Đánh giá và điều chỉnh hoạt động nghiên cứu:
+ Tự đánh giá được hoạt động nghiên cứu
+ Rút kinh nghiệm hoạt động nghiên cứu: Rút kinh nghiệm cho bản thân d Thành phần của năng lực nghiên cứu khoa học
Cũng như mọi năng lực khác, năng lực nghiên cứu khoa học gồm các thành tố chủ yếu:
- Kiến thức: bao gồm kiến thức khoa học chuyên ngành, kiến thức về phương pháp nghiên cứu khoa học.
Kỹ năng nghiên cứu đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các đề tài nghiên cứu hiệu quả Các nhà nghiên cứu cần thành thạo trong việc thiết kế nghiên cứu, thu thập và phân tích dữ liệu, cũng như sử dụng các công cụ phân tích phù hợp Bên cạnh đó, kỹ năng phê phán và lập luận giúp nâng cao chất lượng nghiên cứu, trong khi khả năng viết báo cáo khoa học rõ ràng và mạch lạc là cần thiết để truyền đạt kết quả một cách hiệu quả.
2.1.1.3 Hoạt động học tập theo định hướng phát triển năng lực nghiên cứu khoa học a Hoạt động học tập
Theo Trần Bá Hoành (2006), hoạt động học tập bao gồm chuỗi hành động và thao tác trí tuệ hoặc cơ bắp nhằm đạt được mục tiêu cụ thể Mục tiêu này có thể là hình thành kiến thức mới, phát triển kỹ năng mới, củng cố và hoàn thiện kiến thức hiện có, hoặc xây dựng thái độ và giá trị Hoạt động học tập cũng góp phần rèn luyện kỹ năng tư duy và năng lực xử lý tình huống có vấn đề.
Theo Đỗ Văn Thông (2001), hoạt động học tập chủ yếu là quá trình chiếm lĩnh tri thức cùng với các kỹ năng và kỹ xảo, mà trong đó cá nhân người học thực hiện sự tái tạo.
Hoạt động học tập là quá trình tự thay đổi bản thân, không phải để thay đổi đối tượng mà để cải thiện chính người tham gia Nó được thực hiện một cách có ý thức nhằm tiếp thu tri thức, kỹ năng và kỹ xảo cần thiết.
Hoạt động học tập không chỉ giúp học sinh tiếp thu tri thức, kỹ năng và kỹ xảo mới, mà còn tập trung vào việc hình thành phương pháp tiếp cận và vận dụng tri thức hiệu quả.
Nó là công cụ không thể thiếu để đạt mục đích của hoạt động học tập c Các dạng hoạt động học tập
Theo Trần Bá Hoành (2006), có nhiều dạng hoạt động học tập từ cơ bản đến nâng cao, phù hợp với năng lực tư duy của người học, bao gồm: tìm lời giải cho câu hỏi, điền từ, lập bảng, biểu đồ, sơ đồ, làm thí nghiệm, thảo luận, giải bài toán nhận thức, nghiên cứu ca điển hình, và thực hiện các đề án, luận văn Những hoạt động này không chỉ giúp phát triển kỹ năng nghiên cứu khoa học mà còn nâng cao khả năng tư duy và sáng tạo trong dạy học Sinh học.
- Hoạt động giải bài tập phát triển năng lực nghiên cứu khoa học
- Hoạt động thực hành thí nghiệm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học
2.1.2 Cơ sở thực tiễn, thực trạng của đề tài
2.1.2.1 Thực trạng học tập của học sinh đối với môn Sinh học
NỘI DUNG
2.2.1 Cấu trúc, nội dung chủ đề: Dinh dưỡng khoáng
- Vai trò của các nguyên tố khoáng
- Dinh dưỡng nito ở thực vật
- Thực hành thí nghiệm về vai trò của phân bón
2.2.2 Các nội dung trong chủ đề Dinh dưỡng khoáng có thể định hướng phát triển năng lực nghiên cứu khoa học
Kiến thức Nội dung định hướng NCKH
- Vai trò nguyên tố khoáng
- Sử dụng phân bón trong nông nghiệp
- Số loại phân bón, cách bón, hàm lượng phân bón đảm bảo an toàn trong nông nghiệp
- Phân tích một số biện pháp kỹ thuật sử dụng dinh dưỡng khoáng nhằm tạo nền nông nghiệp sạch
- Kỹ thuật bón phân, trừ sâu tạo nền nông nghiệp sạch
Điều tra việc sử dụng phân bón tại xã Tam Hợp, Nam Sơn, Bắc Sơn thuộc huyện Quỳ Hợp, tỉnh Nghệ An là cần thiết để hiểu rõ hơn về thói quen canh tác Việc thực hành trồng cây với các kỹ thuật bón phân phù hợp sẽ giúp nâng cao hiệu quả sản xuất nông nghiệp tại địa phương.
+ Phiếu điều tra về việc sử dụng phân bón cho từng loại cây trồng
+ Các mẫu phân bón được sử dụng phổ biến ở địa phương
- Mô hình trồng rau trong nhà kính
- Mô hình thủy canh theo hướng phát triển nông nghiệp sạch
- Sản xuất phân bón hữu cơ vi sinh từ nguồn phế phẩm nông nghiệp, rác thải hữu cơ
- Sản xuất thuốc trừ sâu Sinh học
2.2.3 Thiết kế các hoạt động để phát triển năng lực NCKH cho học sinh trong dạy học phần dinh dưỡng khoáng
2.2.3.1 Quy trình thiết kế hoạt động học tập theo định hướng phát triển năng lực nghiên cứu khoa học
Dựa trên nghiên cứu lý luận và thực tiễn, chúng tôi phân tích mục tiêu và nội dung phần Dinh dưỡng khoáng - Sinh học 11 để xây dựng quy trình thiết kế hoạt động học tập nhằm phát triển năng lực nghiên cứu khoa học Quy trình này bao gồm các bước cụ thể nhằm tối ưu hóa hiệu quả học tập và khuyến khích sự sáng tạo của học sinh.
Bảng 2.1 Quy trình nghiên cứu khoa học trong dạy học Sinh học
Tên các bước Bản chất Yêu cầu đạt được Các bước thực hiện
Bước 1: Quan sát và xác định vấn đề cần nghiên cứu
Học sinh cần nhận diện bản chất của sự vật và hiện tượng, cũng như mối quan hệ giữa chúng với các sự vật, hiện tượng khác Từ đó, các em có thể đặt ra những câu hỏi nghiên cứu phù hợp để khám phá sâu hơn về thế giới xung quanh.
- Học sinh chỉ ra được nội dung nghiên cứu
Mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tượng được giải thích theo logic khoa học giúp chúng ta khám phá kiến thức mới và nhận diện vấn đề nghiên cứu.
- Đặt vấn đề nghiên cứu rõ ràng, chứa mục tiêu nghiên cứu, phương tiện thực hiện mục tiêu, môi trường chứa đựng mục tiêu
1: Quan sát sự vật, hiện tượng để phát hiện bản chất của sự vật hiện tượng 2: Huy động kiến thức, tư duy để tìm ra mối qua hệ giữa các sự vật hiện tượng
3: Tìm ra mối quan hệ bản chất giữa kiến thức học sinh đã biết và kiến thức chưa biết
4: Đặt tên vấn đề nghiên cứu
Bước 2: Đặt câu hỏi nêu vấn đề
Để giải quyết vấn đề nghiên cứu, cần xác định mối quan hệ bản chất và mâu thuẫn giữa kiến thức mà học sinh đã biết và kiến thức mà họ chưa biết Việc này giúp tìm ra phương pháp hiệu quả để phát triển hiểu biết và nâng cao khả năng giải quyết vấn đề.
- Câu hỏi phải đơn giản, củ thể, rõ ràng, xác định giới hạn, phạm vi nghiên cứu và khả năng thực hiện được thí nghiệm để kiểm chứng
1: Tìm ra mối quan hệ bản chất giữa kiến thức học sinh đã biết và kiến thức chưa biết
2: Đặt câu hỏi nêu vấn đề
Bước 3: Nêu giả thuyết nghiên cứu
Học sinh phân tích bản chất chung và riêng của sự vật, hiện tượng, cùng với mối quan hệ giữa chúng, từ đó đưa ra nhận định và phỏng đoán cần được chứng minh.
- Hình thành ý tưởng (đặt giả thuyết) để hình thành cơ sở lý luận cho vấn đề nghiên cứu
1: Xét bản chất riêng chung của sự vật hiện tượng và mối quan hệ của chúng
2: Đưa ra các nhận định sơ bộ, các phán đoán về vấn đề nghiên cứu về vấn đề nghiên cứu
Bước 4: Nghiên cứu tài liệu
- Học sinh thu nhận: phân tích tổng hợp hệ thống hóa… tạo thành cơ sở lý thuyết cho vấn đề nghiên cứu
- Có thêm kiến thức sâu , rộng về vấn đề đang nghiên cứu đồng thời đề xuất phương pháp thực nghiệm thích hợp
1: Thu thập nguồn tài liệu liên quan tới vấn đề nghiên cứu
2: Phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa kiến thức
3: Đưa ra cơ sở lý thuyết của vấn đề nghiên cứu
Xác định mục tiêu thí nghiệm
Học sinh cần xác định rõ những sản phẩm dự kiến sẽ đạt được từ thí nghiệm, đồng thời chỉ ra kết quả cụ thể của thí nghiệm và rút ra kết luận về các thao tác kỹ thuật cần thực hiện để đạt được kết quả mong muốn.
- Xác định được kiến thức, kỹ năng, thái độ của thí nghiệm và đưa ra được cơ sở khoa học của sự xác định đó
1: Xác định vị trí của bài trong cấu trúc nội dung chương trình
2: Xác định nội dung cơ bản của bài
- Đưa ra mục tiêu của bài
Chuẩn bị các yêu cầu của thí nghiệm
- Chuẩn bị nguyên liệu, dụng cụ, hóa chất thí nghiệm
- Chuẩn bị được mẫu vật, dụng cụ, hóa chất của thí nghiệm và đưa ra được cơ sở khoa học cho sự chuẩn bị đó
3: Giáo viên hướng dẫn học sinh lựa chọn các mẫu vật, hóa chất và dụng cụ thích hợp để tiến hành được các thí nghiệm
- Học sinh làm thành thạo các bước thí nghiệm
Thành thục các thao tác thí nghiệm và giải thích được cơ sở khoa học của từng thao tác
4: GV gợi ý, HS tự làm thí nghiệm
Quan sát hiện tượng và giải thích kết quả của
- Học sinh chỉ ra sự biến đổi của sự vật, hiện tượng và đưa ra cơ sở khoa học để chứng minh sự biến đổi ấy
- Quan sát, ghi chép và thu thập dữ liệu từ thí nghiệm để giải thích các kết quả thu được
5: Giáo viên quan sát học sinh tiến hành thí nghiệm, đưa ra định hướng giúp học sinh khái quát được vấn đề thí nghiệm
- Học sinh thu thập dữ liệu, ghi chép lại
GV đưa ra các gợi ý giúp học sinh giải thích các kết quả thu được
Tổng kết đánh giá thu hoạch thí nghiệm
Giáo viên tổ chức cho học sinh đưa ra nhận xét, đánh giá, tổng kết bài, ý thức hoạt động nhóm
Nhận xét, đánh giá, tổng kết bài, ý thức hoạt động nhóm
- Học sinh nhận xét, đánh giá các thành viên trong nhóm và đánh giá chéo
Bước 6: Kết luận vấn đề nghiên cứu
- Học sinh đối chiếu kết quả thí nghiệm với giả thuyết ban đầu để đưa ra kết luận xác nhận hay phủ nhận giả thuyết
- Nêu kết quả của quá trình nghiên cứu
1: So sánh kết quả thực nghiệm thu được với giả thuyết ban đầu
2: Đưa ra kết luận về vấn đề nghiên cứu Nếu giả thuyết được xác nhận tiếp tục bước 3: Nếu giả thuyết bị bác bỏ quay lại bước 3
Bước 7: Viết báo cáo và thuyết trình
- Học sinh viết báo cáo theo phương pháp NCKH hoàn chỉnh
- Học sinh trình bày khái quát vấn đề nghiên cứu
- Nêu được ý nghĩa và lập được dàn ý của bài báo cáo khoa học
- Viết báo cáo khoa học
- Trình bày và giải thích được các nội dung cơ bản của vấn đề nghiên cứu
1: Nêu được các yêu cầu của, một bài báo cáo theo phương pháp NCKH
2: Sắp xếp các sự kiện, viết thành bài báo cáo theo PPNCKH
3: Thuyết rình bài báo cáo trước lớp 4: Trao đổi, thảo luận, nhận xét
2.2.3.2 Vận dụng quy trình để hướng dẫn học sinh NCKH trong dạy học chủ đề: Dinh dưỡng khoáng với nền nông nghiệp sạch
Các bước Nhiệm vụ của học sinh
Bước 1: Quan sát và xác định vấn đề nghiên cứu
- Giáo viên đưa ra thông tin:
+ Chiếu hình ảnh nông dân lạm dụng phân bón hóa học
+ Chiếu hình ảnh nông dân lạm dụng thuốc trừ sâu hóa học
+ Chiếu hình ảnh đất bị thoái hóa do lượng phân bón hóa học và thuốc trừ sâu hóa học
+ Chiếu bảng, đồ thị thống kê điều tra thực trạng chăm sóc rau trồng ở các xã Tam Hợp, Nam Sơn, Bắc Sơn của Huyện Quỳ Hợp hiện nay
- Đặt vấn đề nghiên cứu:
Em có nhận xét gì về các hình ảnh quan sát được?
Bước 2: Đặt câu hỏi nêu vấn đề
Em có nhận xét gì về thực trạng chăm sóc rau trồng ở các xã Tam Hợp, Nam Sơn, Bắc Sơn của Huyện Quỳ Hợp hiện nay?
- Để sản xuất được nguồn rau sạch, không gây ô nhiễm môi trường chúng ta cần phải làm gì?
Bước 3: Nêu giải thuyết nghiên cứu
- Có nguồn phân bón nào vừa giảm thiểu ô nhiễm môi trường vừa không hại cho sức khỏe con người và vật nuôi?
Có những loại thuốc bảo vệ thực vật an toàn cho con người và vật nuôi, đồng thời vẫn hiệu quả trong việc diệt trừ sâu bệnh Những sản phẩm này không chỉ giúp bảo vệ cây trồng mà còn đảm bảo tính chất lý hóa của đất, góp phần duy trì hệ sinh thái bền vững Việc lựa chọn thuốc bảo vệ thực vật phù hợp là rất quan trọng để đạt được hiệu quả cao nhất trong nông nghiệp mà không gây hại cho sức khỏe con người và động vật.
- Làm thế nào để sản xuất rau sạch đảm bảo chất lượng mà không cần phụ thuộc vào thời tiết?
Bước 4: Nghiên cứu tài liệu
Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, internet, tài liệu…rút ra quy trình sản xuất:
- Phân bón hữu cơ, phân hữu cơ vi sinh từ rác thải hữu cơ
- Thuốc trừ sâu trừ thảo mộc
- Trồng cây trong nhà kính, trồng cây thủy canh…
Bước 5: Thiết kế thí nghiệm, thu thập dữ liệu và phân tích kết quả
- Mỗi loại cây và giai đoạn phát triển thích hợp với phân bón và thuốc trừ sâu khác nhau
- Thiết kế các thí nghiệm phù hợp với các giả thuyết nêu trên
Bước 6: Kết luận vấn đề nghiên cứu
- Phân bón hữu cơ, phân bón hữu cơ vi sinh vi sinh từ rác thải hữu cơ
- Thuốc trừ sâu từ thảo mộc
- Trồng cây trong nhà kính
Bước 7: Viết báo cáo và thuyết trình
- Học sinh viết báo cáo
- Học sinh thuyết trình trước lớp
- Giáo viên tổ chức cho học sinh nhật xét, đánh giá
- Giáo viên kết luận vấn đề
2.2.3.3 Một số hoạt động theo định hướng phát triển năng lực NCKH cho học sinh trong dạy học chủ đề: Dinh dưỡng khoáng với nền nông nghiệp sạch
Hoạt động 1: Hoạt động chuẩn bị ở nhà
Nhóm 1, 2: Tìm hiểu vai trò của các nguyên tố hóa học
1 Nối các ô ở 3 cột cho phù hợp
Các nguyên tố đại lượng
Dạng mà cây hấp thụ
Vai trò trong cơ thể thực vật
1 Nitơ a Mg 2+ A Thành phần của diệp lục, hoạt hóa enzim
2 Phôtpho b Ca 2+ B Thành phần của prôtêin, axit nuclêic
3 Kali c NH + 4 và NO3 - C Thành phần của prôtêin
D Thành phần của axit nuclêic, ATP, phôtpholipit, côenzim
5 Magiê e K + E Thành phần của thành tế bào và màng tế bào, hoạt hóa enzim
F Hoạt hóa enzim, cân bằng nước và ion, mở khí khổng
Các nguyên tố vi lượng
Dạng mà cây hấp thụ
Vai trò trong cơ thể thực vật
Fe 3+ G Hoạt hóa nhiều enzim
8 Mangan k.Ni 2+ K Hoạt hóa nhiều enzim
9 Bo l Cl - L Hoạt hóa nhiều enzim
10 Clo m Cu 2+ M Quang phân li nước, cân bằng ion
11 Kẽm n Zn 2+ N Cần cho sự trao đổi nitơ
12 Đồng h B4O7 2- và BO3 3- H Liên quan đến hoạt động của mô phân sinh
13 Môlipđen s Mn 2+ S Thành phần của enzim urêaza
14 Niken v MoO4 2- V Thành phần của xitôcroom, tổng hợp diệp lục, hoạt hóa enzim
2 Những nguồn cung cấp nguyên tố khoáng cho cây trồng?
3 Nêu các loại phân bón thường dùng, ưu và nhược điểm của mỗi loại phân bón Nêu các phương pháp bón phân hiện nay?
4 Sơ đồ tư duy về dinh dưỡng nitơ
Nhóm 3, 4: Điều tra thực trạng chăm sóc rau ở địa phương
1 Thiết kế phiếu và điều tra thực trạng chăm sóc rau trồng ở các xã Tam Hợp, Nam Sơn, Bắc Sơn của Huyện Quỳ Hợp hiện nay (chú ý bón phân, trừ sâu)
2 Trình bày cách chăm sóc, sử dụng phân bón cho cây trồng đúng cách, an toàn, tiết kiệm, hiệu quả, tránh ô nhiễm môi trường
1 Các nhóm tìm hiểu biểu hiện của cây trồng khi thiếu các nguyên tố hóa học: N,
2 Các nhóm nghiên cứu tài liệu, hoàn thành sau 2 tuần gửi báo cáo qua nhóm zalo lớp để giáo viên và các thành viên nhóm khác nghiên cứu trước tiết học 1 ngày
Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức chung về phân bón (1 tiết tại lớp)
- Nêu được các khái niệm: Nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu trong cây, các yếu tố đại lượng, nguyên tố vi lượng
Thiếu hụt các nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu có thể dẫn đến nhiều dấu hiệu điển hình như lá vàng, rễ yếu và cây còi cọc Các nguyên tố như nitơ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển lá và thân, trong khi photpho giúp cây phát triển rễ và hoa Kali hỗ trợ trong việc điều hòa nước và tăng cường sức đề kháng Việc nhận biết sớm các triệu chứng thiếu hụt này sẽ giúp cải thiện dinh dưỡng cho cây trồng, từ đó nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.
- Liệt kê các nguồn cung cấp dinh dưỡng khoáng cho cây, dạng phân bón (muối khoáng) cây hấp thụ được
- Vai trò của nitơ, các con đường chuyển hóa nitơ trong đất
- Quan sát, phân tích tranh vẽ
Vận dụng bón phân hợp lý để đảm bảo cho cây trồng sinh trưởng tốt mà không gây ô nhiễm môi trường
4 Phát triển năng lực a Năng lực kiến thức:
- HS xác định được mục tiêu học tập chủ đề là gì
- Rèn luyện và phát triển năng lực tư duy phân tích, khái quát hoá
- HS đặt ra được nhiều câu hỏi về chủ đề học tập b Năng lực sống:
- Năng lực thể hiện sự tự tin khi trình bày ý kiến trước nhóm, tổ, lớp
- Năng lực trình bày suy nghĩ/ý tưởng; hợp tác; quản lí thời gian và đảm nhận trách nhiệm, trong hoạt động nhóm
- Năng lực tìm kiếm và xử lí thông tin
Quản lý bản thân là việc nhận thức rõ ràng về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình học tập, bao gồm bạn bè, phương tiện học tập và thầy cô Việc hiểu và đánh giá những tác động này giúp cải thiện hiệu quả học tập và phát triển bản thân.
- Xác định đúng quyền và nghĩa vụ học tập chủ đề
- Quản lí nhóm: Lắng nghe và phản hồi tích cực, tạo hứng khởi học tập c Năng lực nghiên cứu khoa học
- Xác định vấn đề và nhiệm vụ nghiên cứu:
+ Xác định vấn đề nghiên cứu: Chủ động phát hiện được vấn đề nghiên cứu đảm bảo tính mới
+ Xác định nhiệm vụ nghiên cứu: Xác định đầy đủ nhiệm vụ nghiên cứu
- Lập kế hoạch và thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu:
+ Lập kế hoạch nghiên cứu: Lập được kế hoạch nghiên cứu rõ ràng và logic
+ Thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu: Chủ động sử dụng các công cụ cần thiết để thực hiện nhiệm vụ và đạt kết quả cao
- Báo cáo kết quả nghiên cứu:
+ Viết báo cáo khoa học: Thể hiện được bản chất của công trình nghiên cứu
+ Bảo vệ công trình nghiên cứu: Trình bày được công trình nghiên cứu và phản biện
- Đánh giá và điều chỉnh hoạt động nghiên cứu:
+ Tự đánh giá được hoạt động nghiên cứu
+ Rút kinh nghiệm hoạt động nghiên cứu: Rút kinh nghiệm cho bản thân
II PHƯƠNG PHÁP, KĨ THUẬT DẠY HỌC
- Phương pháp đặt và giải quyết vấn đề…
- Phương pháp dạy học theo nhóm, phương pháp kiểm chứng
- Kỹ thuật tia chớp, kỹ thuật thông tin phản hồi trong dạy học, kỹ thuật động não
GV: + Tranh vẽ hình, video về vai trò các nguyên tố khoáng
HS: Nghiên cứu trước bài học
Nhóm 1, 2: Tìm hiểu vai trò của các nguyên tố hóa học
1 Nối các ô ở 3 cột cho phù hợp
Các nguyên tố đại lượng
Dạng mà cây hấp thụ
Vai trò trong cơ thể thực vật
1 Nitơ a Mg 2+ A Thành phần của dịêp lục, hoạt hóa enzim
2 Phôtpho b Ca 2+ B Thành phần của prôtêin, axit nuclêic
3 Kali c NH + 4 và NO3 - C Thành phần của prôtêin
D Thành phần của axit nuclêic, ATP, phôtpholipit, côenzim
5 Magiê e K + E Thành phần của thành tế bào và màng tế bào, hoạt hóa enzim
F Hoạt hóa enzim, cân bằng nước và ion, mở khí khổng
Fe 3+ G Hoạt hóa nhiều enzim
8 Mangan k.Ni 2+ K Hoạt hóa nhiều enzim
9 Bo l.Cl - L Hoạt hóa nhiều enzim
10 Clo m.Cu 2+ M Quang phân li nước, cân bằng ion
11 Kẽm n Zn 2+ N Cần cho sự trao đổi nitơ
12 Đồng h B4O7 2- và BO3 3- H Liên quan đến hoạt động của mô phân sinh
13 Môlipđen s Mn 2+ S Thành phần của enzim urêaza
14 Niken v MoO4 2- V Thành phần của xitôcroom, tổng hợp dịêp lục, hoạt hóa enzim
2 Những nguồn cung cấp nguyên tố khoáng cho cây trồng?
3 Nêu các loại phân bón thường dùng, ưu và nhược điểm của mỗi loại phân bón Nêu các phương pháp bón phân hiện nay?
4 Sơ đồ tư duy về dinh dưỡng nitơ
Nhóm 3, 4: Điều tra thực trạng chăm sóc rau ở địa phương
1 Thiết kế phiếu và điều tra thực trạng chăm sóc rau trồng ở các xã Tam Hợp, Nam Sơn, Bắc Sơn của Huyện quỳ hợp hiện nay (chú ý bón phân, trừ sâu)
2 Trình bày cách chăm sóc, sử dụng phân bón cho cây trồng đúng cách, an toàn, tiết kiệm, hiệu quả, tránh ô nhiễm môi trường
IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC
- Kích thích học sinh hứng thú tìm hiểu bài mới
- Rèn luyện năng lực tư duy phê phán cho học sinh
* Phương pháp: Trò chơi, gợi mở…
* Định hướng năng lực: Giải quyết vấn đề, năng lực nhận thức
- Rèn luyện năng lực tư duy phê phán cho học sinh
Vì sao thiếu các nguyên tố hóa học trên thì lá cây không xanh như bình thường? Sản phẩm cần đạt sau khi kết thúc hoạt động:
- Học sinh tập trung chú ý;
- Suy nghĩ về vấn đề được đặt ra;
- Tham gia hoạt động đọc hiểu để tìm câu trả lời của tình huống khởi động,
Giáo viên khởi đầu bài học bằng cách đặt câu hỏi gây sự tò mò cho học sinh về nguyên tố dinh dưỡng khoáng và vai trò của chúng trong đời sống thực vật Sau đó, giáo viên dẫn dắt học sinh vào các hoạt động hình thành kiến thức mới, giúp các em hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của các nguyên tố dinh dưỡng khoáng đối với sự phát triển và sinh trưởng của thực vật.
- Nêu được các khái niệm: Nguyên tố dinh dưỡng khoáng thiết yếu trong cây, các yếu tố đại lượng, nguyên tố vi lượng
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Bài viết đánh giá hiệu quả của phương pháp dạy học Giáo dục STEM theo định hướng nghiên cứu khoa học thông qua chủ đề "Chăm sóc rau" tại một số xã của huyện Quỳ Hợp Nghiên cứu tập trung vào thực trạng và giải pháp liên quan đến dinh dưỡng khoáng trong nền nông nghiệp sạch, so sánh với phương pháp dạy học truyền thống theo từng tiết học trên lớp.
Tổ chức dạy học STEM theo định hướng nghiên cứu khoa học giúp nâng cao hiệu quả dạy học sinh học, phát triển năng lực nghiên cứu khoa học và giải quyết các vấn đề thực tiễn trong sản xuất Qua đó, học sinh sẽ được khuyến khích sáng tạo và áp dụng kiến thức vào thực tiễn.
Tôi thiết kế và hướng dẫn học sinh thực hiện các thí nghiệm tại nhà về dinh dưỡng khoáng trong nông nghiệp sạch, phù hợp với nghiên cứu khoa học và thực tiễn trồng rau tại 3 xã Tam Hợp, Nam Sơn, Bắc Sơn thuộc huyện Quỳ Hợp.
Năm học 2021 - 2022: Tôi chọn dạy ở 3 trường THPT: Trường THPT A; Trường THPT B; Trường THPT C
Tôi đã chọn hai lớp học có học lực và số lượng học sinh tương đương tại mỗi trường Một lớp sẽ được dạy theo phương pháp truyền thống (đối chứng), trong khi lớp còn lại sẽ áp dụng giáo dục STEM với chủ đề nghiên cứu khoa học về "Chăm sóc rau ở một số xã của huyện Quỳ Hợp, thực trạng và giải pháp", tập trung vào dinh dưỡng khoáng trong nền nông nghiệp sạch.
- Trường THPT A chọn 2 lớp: 11C4 (đối chứng – sĩ số 41) và 11C1 (thực nghiệm – sĩ số 45) trực tiếp tôi giảng dạy
- Trường THPT B chọn 2 lớp: 11A0 (đối chứng – sĩ số: 40) và 11A2 (thực nghiệm – sĩ số 42) nhờ cô Đậu Thị Diệu Thúy giảng dạy
- Trường THPT C chọn 2 lớp: 11C1 (đối chứng – sĩ số 43) và 11C3 (thực nghiệm – sĩ số 41) nhờ cô Hoàng Thị Loan giảng dạy
Sau mỗi buổi dạy, giáo viên thực hiện kiểm tra 10 phút với cùng một đề để đánh giá khả năng nhớ và hiểu biết của học sinh về nội dung bài học liên quan đến chủ đề Việc này được áp dụng cho cả lớp đối chứng và lớp thực nghiệm, và bài kiểm tra được chấm theo thang điểm 10.
2.3.4.1 Bảng phân phối tần suất điểm theo nhóm
Phân bố điểm Điểm Lớp
2.3.4.2 Biểu đồ phân phối tần suất điểm theo nhóm
Bảng phân phối tần suất điểm trường A
Bảng phân phối tần suất trường B Điểm Lớp Điểm Lớp
Bảng phân phối tần suất điểm trường C 2.3.4.3 Nhận xét kết quả thực nghiệm
Qua bảng phân phối tần suất và biểu đồ phân phối tần suất điểm theo nhóm ta thấy:
+ Nhóm điểm 2 – 4: Lớp đối chứng (24,4%) cao hơn lớp thực nghiệm (9,8%) rất nhiều
+ Nhóm điểm 7 – 8: Lớp đối chứng (26,9%) thấp hơn lớp thực nghiệm (40%) rất nhiều
+ Nhóm điểm 9 – 10: Lớp đối chứng (4,9%) thấp hơn lớp thực nghiệm (22,2%) rất nhiều
+ Nhóm điểm 2 – 4: Lớp đối chứng (17,5%) cao hơn lớp thực nghiệm (4,8%) rất nhiều
+ Nhóm điểm 7 – 8: Lớp đối chứng (25%) thấp hơn lớp thực nghiệm (42,9%) rất nhiều
+ Nhóm điểm 9 – 10: Lớp đối chứng (7,5%) thấp hơn lớp thực nghiệm (30,9%) rất nhiều
+ Nhóm điểm 2 – 4: Lớp đối chứng (14%) cao hơn lớp thực nghiệm (4,9%) rất nhiều
+ Nhóm điểm 7 – 8: Lớp đối chứng (25,5%) thấp hơn lớp thực nghiệm (46,4%) rất nhiều
+ Nhóm điểm 9 – 10: Lớp đối chứng (4,7%) thấp hơn lớp thực nghiệm (26,6%) rất nhiều
Kết quả cho thấy việc dạy học STEM theo định hướng NCKH mang lại hiệu quả rõ rệt hơn ở các lớp có thực nghiệm so với các lớp không có thực nghiệm.
Để dạy STEM theo định hướng NCKH hiệu quả, giáo viên cần nghiên cứu và hướng dẫn học sinh tìm hiểu tài liệu cũng như thực tế sản xuất địa phương Việc này không chỉ nâng cao chất lượng giảng dạy mà còn khích lệ tinh thần học tập của học sinh, giúp hình thành các kỹ năng chung và chuyên biệt trong môn sinh học, đặc biệt là kỹ năng NCKH, giải quyết vấn đề thực tiễn và phát triển khả năng sáng tạo.
