Mục tiêu nghiên của đề tài là đáp ứng mục tiêu giáo dục toàn diện, phù hợp với chỉ đạo của bộ GD ĐT về giáo dục hướng nghiệp (GDHN) đối với học sinh THPT. Đảm bảo học luôn đi đôi với hành, lí luận gắn với thực tiễn. Tạo tiền đề HS tham gia các cuộc thi KHKT. Tạo sự đam mê, hứng thú học tập môn sinh từ đó nâng cao chất lượng dạy học. HS nắm vững kiến thức, tư duy sáng tạo từ đó đạt kết quả cao trong các bài kiểm tra, kì thi.. Phát triển năng lực và phẩm chất người học
NỘI DUNG
1.1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Nước Mỹ nơi phát sinh nguồn gốc thuật ngữ STEM và việc dạy học STEM đã trở thành chủ đề bắt buộc Tổ chức uy tín trong lĩnh giáo dục khoa học trên thế giới là Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ đã đề xuất ra khái niệm giáo dục STEM (STEM education) với cách định nghĩa ban đầu như sau: "Giáo dục STEM là 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 các học sinh 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 kinh kế mới" [9] Canada đứng thứ 12 trong số 16 nước có tỷ lệ sinh viên tốt nghiệp theo học các chương trình STEM.Tổ chức hướng đạo sinh Canada đã áp dụng các biện pháp tương tự như đối tác Mỹ để thúc đẩy các lĩnh vực STEM cho thanh thiếu niên Chương trình STEM của họ bắt đầu vào năm 2015 [6] STEM tại nước Anh có giáo trình khoa học thế kỉ XXI (GCSE) áp dụng cho học sinh một khóa học GCSE để phát triển hiểu biết khoa học. STEM cũng phát triển mạnh tại giáo dục ở Singapore, Thái lan [7].
Giáo dục STEM du nhập vào Việt Nam không phải bắt nguồn từ các nghiên cứu khoa học giáo dục hay từ chính sách vĩ mô về nguồn nhân lực mà bắt nguồn từ các cuộc thi Robot dành cho học sinh phổ thông do các công ty công nghệ tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chức nước ngoài Ở các văn bản cấp Bộ hiện nay, hàng năm Bộ Giáo dục đã có văn bản hướng dẫn thực hiện năm học, trong đó khuyến khích thành lập các CLB ngoại khoá Một tín hiệu đáng mừng là thuật ngữ giáo dục STEM đã được đưa vào chương trình giáo dục phổ thông mới[1]. Ở Việt Nam các trung tâm giáo dục ngoại khoá đã sớm áp dụng các chương trình đào tạo STEM cho học sinh Ngày 1/12/2015, Công ty DTT Educspec chính thức ra mắt chuỗi trung tâm Học viện STEM đáp ứng nhu cầu của các bạn học sinh đam mê STEM tại Thủ tướng Chính phủ cũng đã giao trách nhiệm cho Bộ GD&ĐT thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017-2018 Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể có quy định: Hoạt động trải nghiệm là hoạt động giáo dục bắt buộc Hoạt động trải nghiệm nhấn mạnh tới sự huy động tổng hợp các kiến thức và kỹ năng từ nhiều lĩnh vực giáo dục khác nhau, hướng dẫn học sinh áp dụng vào thực tế đời sống trong trường và xã hội Từ đó, có thể hiểu Chương trìnhSTEM được ẩn chứa và có tính pháp lý, nằm trong phạm vi
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
Cơ sở lí luận
1.1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu
Nước Mỹ nơi phát sinh nguồn gốc thuật ngữ STEM và việc dạy học STEM đã trở thành chủ đề bắt buộc Tổ chức uy tín trong lĩnh giáo dục khoa học trên thế giới là Hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ đã đề xuất ra khái niệm giáo dục STEM (STEM education) với cách định nghĩa ban đầu như sau: "Giáo dục STEM là 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 các học sinh 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 kinh kế mới" [9] Canada đứng thứ 12 trong số 16 nước có tỷ lệ sinh viên tốt nghiệp theo học các chương trình STEM.Tổ chức hướng đạo sinh Canada đã áp dụng các biện pháp tương tự như đối tác Mỹ để thúc đẩy các lĩnh vực STEM cho thanh thiếu niên Chương trình STEM của họ bắt đầu vào năm 2015 [6] STEM tại nước Anh có giáo trình khoa học thế kỉ XXI (GCSE) áp dụng cho học sinh một khóa học GCSE để phát triển hiểu biết khoa học. STEM cũng phát triển mạnh tại giáo dục ở Singapore, Thái lan [7].
Giáo dục STEM du nhập vào Việt Nam không phải bắt nguồn từ các nghiên cứu khoa học giáo dục hay từ chính sách vĩ mô về nguồn nhân lực mà bắt nguồn từ các cuộc thi Robot dành cho học sinh phổ thông do các công ty công nghệ tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chức nước ngoài Ở các văn bản cấp Bộ hiện nay, hàng năm Bộ Giáo dục đã có văn bản hướng dẫn thực hiện năm học, trong đó khuyến khích thành lập các CLB ngoại khoá Một tín hiệu đáng mừng là thuật ngữ giáo dục STEM đã được đưa vào chương trình giáo dục phổ thông mới[1]. Ở Việt Nam các trung tâm giáo dục ngoại khoá đã sớm áp dụng các chương trình đào tạo STEM cho học sinh Ngày 1/12/2015, Công ty DTT Educspec chính thức ra mắt chuỗi trung tâm Học viện STEM đáp ứng nhu cầu của các bạn học sinh đam mê STEM tại Thủ tướng Chính phủ cũng đã giao trách nhiệm cho Bộ GD&ĐT thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017-2018 Trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể có quy định: Hoạt động trải nghiệm là hoạt động giáo dục bắt buộc Hoạt động trải nghiệm nhấn mạnh tới sự huy động tổng hợp các kiến thức và kỹ năng từ nhiều lĩnh vực giáo dục khác nhau, hướng dẫn học sinh áp dụng vào thực tế đời sống trong trường và xã hội Từ đó, có thể hiểu Chương trìnhSTEM được ẩn chứa và có tính pháp lý, nằm trong phạm vi khái niệm và nội hàm của hoạt động giáo dục trải nghiệm [9] Dạy học theo định hướng STEM đã thu hút một số tác giả nghiên cứu như: Phan Duy Kiên (2015) - Trường THPT Lê Xoay Vĩnh phúc với đề tài : “Vận dụng mô hình STEM trong dạy học môn công nghệ 12” Lê Xuân Quang (2017) - Trường Đại học sư phạm Hà Nội với luận án tiến sĩ : “Dạy học môn công nghệ phổ thông theo định hướng STEM”. Bùi Thị Lan (2016) - Trường THPT Nam Sách II, Hải Dương với đề tài: “Dạy học dự án sản xuất nước rửa chén từ rác thải thực vật theo hướng tiếp cận STEM” Hồ Trường Thi (2018) -Trường THPT Hoàng Mai với đề tài: “Dạy học theo định hướng giáo dục STEM với chủ đề hô hấp thực vật”.
Như vậy, việc sử dụng giáo dục dịnh hướng STEM trong dạy học đã được nghiên cứu và chú ý từ rất sớm Tuy nhiên, tại trường THPT đơn vị tôi công tác mới áp dụng lần đầu tiên từ năm học 2018 – 2019, năm học 2019 -2020 do tôi nghiên cứu và ứng dụng triển khai đề tài SKKN Vì vậy, cần lan tỏa tinh thần STEM trong các môn học khác tại đơn vị và các trường bạn.
1.1.2 Dạy học theo định hướng giáo dục STEM
- STEM là một cách tổ chức dạy học thực tế: Science_khoa học, Technology_công nghệ, Engineering_kĩ thuật và Math_toán học Tuy nhiên, tùy thuộc vào nội dung từng môn học, từng bài học mà GV linh động thay đổi vì dạy học theo STEM không nhất thiết phải tích hợp đủ 4 môn mà có thể chỉ một môn nhưng nhất thiết phải gắn với ứng dụng cuộc sống [1][2] STEM không phải là một hoạt động giáo dục đưa thêm vào chương trình học mà là một trong những phương thức chuyển tải nội dung chương trình giáo dục GV linh hoạt tổ chức ở nhiều phương thức khác nhau , hướng đến mục tiêu cuối cùng là phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo, hình thành năng lực - phẩm chất người học, đào tạo các em có thể đáp ứng nhu cầu tuyển dụng lao động trong tương lai Lớp học định hướng STEM có ứng dụng thực tế và đưa ra các giải pháp giúp các em đi đến nguồn gốc vấn đề và thấy tính ứng dụng của lí thuyết hàn lâm SGK tưởng chừng khô khan đó trong những giải pháp mắt thấy, tai nghe, tay chạm HS được yêu cầu huy động kiến thức đã có để tìm tòi , giải quyết vấn đề đặt ra trong thực tiễn [5].
1.1.3 STEM và giáo dục định hướng nghề nghiệp
Một trong các các con đường hướng nghiệp học sinh đó là hướng nghiệp qua hoạt động dạy học các môn văn hóa trong chương trình học chính khóa Đối với bậc trung học phổ thông, GDHN nhằm mục đích giúp cho học sinh có được ý thức như là chủ thể trong sự lựa chọn nghề nghiệp, có định hướng khi chọn nghề dựa trên cơ sở hiểu biết khoa học về nghề nghiệp, về nhu cầu thị trường lao động cũng như năng lực, sở trường, sức khỏe của bản thân 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 tương lai - các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 [6].
1.1.4 Ứng dụng 6 bậc thang đo nhận thức BLOM xây dựng câu hỏi
Thang cấp độ tư duy đầu tiên được xây dựng bởi Benjamin S Bloom
(1956), thường được gọi tắt là Thang Bloom hay Bảng phân loại Bloom (Bloom’s Taxonomy) Lorin Anderson, một học trò của Benjamin Bloom, đã cùng một số cộng sự đề xuất sự điều chỉnh như sau (Pohl, 2000) [1]: Cấp độ tư duy thang phân loại BLOM được chia nhỏ từ mức độ thấp đến cao, đi dần từ đơn giản đến phức tạp.
GV chia nhỏ kiến thức đơn giản hóa vấn đề nổi bật trong bài học, giúp các em từ : Nhớ -> Hiểu -> Vận dụng -> Phân tích -> Đánh giá - Sáng tạo.
-Nhớ: HS có thể nhớ lại các điều đặc biệt hoặc tổng quát, trọn vẹn hoặc một phần các quá trình, các dạng thức, cấu trúc… đã được học Ở cấp độ này người học cần nhớ lại đúng điều được hỏi đến Hiểu: HS cần nắm được ý nghĩa của thông tin, thể hiện qua khả năng diễn giải, suy diễn, liên hệ Vận dụng: HS có khả năng áp dụng thông tin đã biết vào một tình huống, một điều kiện mới Phân tích: HS có khả năng chia các nội dung, các thông tin thành những phần nhỏ để có thể chỉ ra các yếu tố, các mối liên hệ, các nguyên tắc cấu trúc của chúng Đánh giá: HS có khả năng đưa ra nhận định, phán quyết của bản thân đối với một vấn đề dựa trên các chuẩn mực, các tiêu chí đã có Sáng tạo: Đạt được cấp độ nhận thức cao nhất này người học có khả năng tạo ra cái mới, xác lập thông tin, sự vật mới trên cơ sở những thông tin, sự vật đã có.
Cơ sở thực tiễn
Để có cơ sở thực tiễn của đề tài, tôi tiến hành quan sát sư phạm, tham khảo giáo án, dự giờ, trao đổi ý kiến với một số giáo viên, dùng phiếu thăm dò ý kiến của giáo viên, phiếu điều tra học sinh tại đơn vị trường THPT ( đơn vị sở tại) nhằm thu thập số liệu cụ thể về thực trạng dạy và học.
1.2.1 Thực trạng dạy học của giáo viên tại một đơn vị trường THPT
Bảng 1.1 Kết quả điều tra về sử dụng một số PPDH tại trường THPT (20 giáo viên)
Thường Ít sử dụng Không sử
Phương pháp sử dụng xuyên dụng
SL TL% SL TL SL TL%
1 Định hướng giáo dục STEM 0 0% 2 10% 18 90%
2 Đánh giá HS theo thang đo 0 0% 8 40% 12 60%
BLOM trong quá trình học
3 Lồng ghép GDHN trong bài học 0 0% 4 20% 16 80%
5 PPDH truyền thống (PP thuyết trình, giải thích, thảo luận PP trực 20 100% 0 100% 0 100% quan, PP công tác thí nghiệm )
Qua bảng 1.1, tôi nhận thấy đa số giáo viên không thường xuyên sử dụng , giáo dục định hướng STEM Rất ít GV lồng ghép GDHN trong dạy học bộ môn. Những giáo viên có ứng dụng BLOM nhưng lại không sử dụng trong quá trình học mà sau sử dụng sau khi học xong (trong biên soạn ma trận đề kiểm tra một tiết, học kì ) Mặc dù bộ GD - ĐT đã trao quyền chủ động cho các trường tổ chức chương trình và đổi mới hình thức dạy học, kiểm tra đánh giá từ năm học 2012-2013, nhưng phần lớn GV dạy theo PPDH truyền thống, PPDH tích cực chỉ sử dụng trong các tiết thao giảng dự giờ.
Bảng 1.2 Kết quả điều tra về nguyên nhân mức độ sử dụng STEM - BLOM - Lồng ghép
GDHN trong dạy học bộ môn tại một đơn vị trường THPT
Nguyên nhân Mức độ SL TL
B Trung bình 19 95% thi đầu vào HS
2 Cơ sở vật chất, A.Rất đầy đủ 0 0% thiết bị , đồ dùng dạy B Chưa đầy đủ 20 100% học C Không có 0 0%
3 Soạn giáo án, câu A Dễ chuẩn bị, dễ làm 2 20% hỏi, chuẩn bị thiết bị C Khó chuẩn bị, mất nhiều thời gian và công sức 18 80% dạy học B Không làm được 0 0%
4 Lồng ghép GDHN A Rất cần thiết 19 95% trong bài dạy B Không cần thiết vì đã có môn dạy nghề, NGLL 1 5%
C Không liên quan đến bộ môn nên không lồng ghép 0 0%
A STEM phù hợp nội dung thi tốt nghiệp THPT, 0 0%
5 Định hướng đại học, cao đẳng, kì thi HSG tỉnh
STEM trong dạy B STEM không bám sát nội dung thi tốt nghiệp 0 0% học/ nội sung thi cử THPT, đại học, cao đẳng, kì thi HSG tỉnh
C STEM phù hợp với đối tượng HS thi KHKT 20 100%
Kết qủa sát thực tế theo bảng 1.2 với 20 giáo viên bộ môn trực tiếp giảng dạy tại đơn vị sở tại trường THPT cho thấy nguyên nhân do gặp khó khăn về cơ sở vật chất thiết bị dạy học, khó khăn với chương trình SGK hiện hành còn nặng nề về kiến thức mang tính hàn lâm, nội dung thi cử còn nhiều yếu tố vận dụng máy móc và khó khăn khi truyền tải kiến thức đến đối tượng HS có trình độ năng lực chất lượng đầu vào trung bình Mặt khác qui trình soạn giáo án PPDH tích cực mất nhiều thời gian, công sức và chỉ sử dụng khi có thao giảng dự giờ Đa số các giáo viên không lồng ghép GDHN vào bộ môn của mình vì cho rằng GDHN là nhiệm vụ của hoạt động dạy nghề phổ thông, hoạt động ngoại khóa Tại đơn vị sở tại trường học có hoạt động dạy nghề tin học, nghề làm vườn cho HS lớp 11, nhưng mục đích chủ yếu để tính điểm khuyến khích vào thi tốt nghiệp chứ chưa thật sự hướng nghiệp Mặt khác, trường đang liên kết với trường dạy nghề số 4 đào tạo nghề : May
- Điện công nghiêp - Công nghệ ô tô - Hàn - Điện lạnh và giới thiệu việc làm cho
HS sau khi ra trường Còn vấn đề lồng ghép GDHN trong dạy học chính khóa ở các bộ môn văn hóa chưa được áp dụng Tôi sử dụng phiếu điều tra khảo sát của 20 giáo viên trong trường Kết quả thăm dò thu được:
Bảng 1.3 Kết quả điều tra ý kiến đánh giá về sự cần thiết giáo dục định hướng STEM, đánh giá cấp độ tư duy BLOM và lồng ghép GDHN trong bộ môn (20 GV)
Phương pháp dạy học Cần thiết Không cần thiết
SL TL % SL TL% Định hướng giáo dục STEM 19 95% 1 5% Đánh giá HS theo thang đo BLOM 20 100% 0 0%
Lồng ghép GDHN trong bài học 16 80% 4 20%
Qua số liệu bảng 1.3 cho thấy sự cần thiết phải triển khai áp dụng PPDH tích cực, giáo dục STEM, cấp độ tư duy BLOM và lồng ghép GDHN trong bộ môn.
1.2.2 Thực trạng tình hình học tập của học sinh tại một trường THPT
Bảng 1.4 Kết qủa điều tra khảo sát về học tập môn sinh học trước khi thực hiện đề tài
SKKN (Số liệu tổng hợp từ năm học 2018 -2019 đến 2019-2020)
Chỉ tiêu Mức độ SL TL%
1 Đam mê môn sinh A Đam mê 12 5,1
A Có sử dụng thí nghiệm, thực hành thực tế do HS/GV tự làm, ứng dụng thực tiễn trong đời 210 88,6 2.Tiết học Sinh học sống HS có khả năng tạo ra sản phẩm thực tế.
B Thí nghiệm, thực hành minh họa do GV tiến 17 7,2 hứng thú nhất hành, học sinh quan sát- tìm hiểu.
C Có sử dụng máy chiếu mô phỏng thí nghiệm 10 4,2
D GV giảng giải, HS đọc chép 0 0
3 Môn sinh có nhiều A Chưa khẳng định được 118 49,7 kiến thức liên quan đến B Có 100 42,2 lựa chọn nghề nghiệp C Không 19 8,1
4 Lựa chọn môn sinh A Có 4 1,7
B Không 116 48,9 để thi tốt nghiệp
5 Em có dự định theo A Có 0 0 học nghề liên quan B Không 225 95,8 đến KSTT không C Chưa khẳng định được 10 4,2
6 Em có dự định theo A Có 10 4,2 học nghề liên quan đến B Không 207 87,4
KS CNTP không C Chưa khẳng định được 20 8,4
Khối 11: 115 học sinh (Khảo sát 3 lớp TN)
Khối 10: 122 học sinh ( khảo sát 3 lớp TN)
Qua bảng 1.4 cho thấy phần lớn học sinh chưa đam mê học môn sinh. Nguyên nhân có thể do cách tổ chức hoạt động dạy học của giáo viên chưa thật sự hấp dẫn, chưa thể hiện rõ mối quan hệ giữa lí luận với thực tiễn ứng dụng trong đời sống hàng ngày và chọn nghề nghiệp tương lai Tâm lí đi học là để đối phó chứ chưa thật sự đam mê học Để khắc phục tình trạng này giáo viên bộ môn sinh học cần nỗ lực áp dụng giáo dục theo định hướng STEM, thay đổi cách đánh giá học sinh có thể ứng dụng thang đo nhận thức BLOM Dạy học không quá nặng nề về ghi nhớ kiến thức mà tăng sự vận dụng sáng tạo thực hành, tạo không khí vui vẻ học mà chơi Khi khảo sát về hướng nghiệp nghề liên quan đến trồng trọt hầu hết các em không muốn theo nghề trồng trọt và rất ít học sinh chú ý đến nghề nghiệp liên quan đến CNTP Nguyên nhân do các em chưa hiểu các hoạt động và xu hướng của nghề này trong hiện tại và tương lai
Từ nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn , khảo sát thực trạng dạy - học tại đơn vị cho thấy: Việc sử dụng phương pháp dạy học (PPDH) tích cực, giáo dục định hướng STEM, lồng ghép hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp trong dạy học bộ môn còn hạn chế, sử dụng câu hỏi đánh giá cấp độ BLOM trong nghiên cứu bài học mới chưa được phổ biến rộng rãi.
Hoạt động trải nghiệm STEM rất cần thiết để giáo viên chuẩn bị tốt trong chương trình giáo dục phôt thông (GDPT) mới Tạo điều kiện hình thành phẩm chất và năng lực thực hiện cho học sinh, nâng cao chất lượng dạy học và giáo dục Tạo tiền đề để các em tham gia cuộc thi khoa hoc kĩ thuật (KHKT) hàng năm
Như vậy, qua chương này tôi đã làm sáng tỏ được vai trò của đề tài Đây là những cơ sở lí luận để tôi thiết kế các giáo án dạy học chủ đề định hướng STEM.Đồng thời cũng qua chương này, tôi đã phân tích đánh giá được số liệu điều tra khảo sát tình hình thực tế, thực trạng của đơn vị và sự đồng tình ủng hộ việc áp dụng thực nghiệm sư phạm đề tài Trên cơ sở đó thấy được hạn chế trong hoạt động dạy học tại đơn vị sở tại; Tính cấp thiết phải tổ chức hoạt động trải nghiệm hướng nghiệp qua các chủ đề STEM, cần ứng dụng triển khai đề tài ở tất cả các môn để đáp ứng mục tiêu chương trình GDPT mới
GIẢI PHÁP - BIỆN PHÁP
Thiết kế dạy học các chủ đề STEM theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo và năng lực hướng nghiệp
2.1.1 Qui trình thiết kế các chủ đề STEM:
Vấn đề thực tiễn Ý tưởng chủ đề STEM
Xác định kiến thức STEM cần giải quyết
Xác định mục tiêu chủ đề STEM
Xây dựng bộ câu hỏi định hướng chủ đề STEM Nghề KS CNTP Nghề KSTT
Sơ đồ 2.1 Qui trình thiết kế các chủ đề STEM 2.1.2 Các ý tưởng sản phẩm chủ đề STEM gắn với hướng nghiệp
Phát hiện vấn đề, đề xuất giải pháp, giải quyết hiệu quả.
Bình tưới nước nhỏ giọt
- Xác định kế hoạch kinh doanh sản phẩm: KH bán hàng, KH sản xuất, KH mua nguyên vật liệu, KH tài chính, KH lao động
Dầu gấc Kim chi Rượu Xôi, thạch ngũ sắc
- Tính mới Có ý nghĩa kinh tế, xã hội.
- Có tiềm năng kinh doanh
- Giải quyết vấn đề thực tiễn
Sơ đồ 2.1 Mối quan hệ giữa sản phẩm STEM và hướng nghiệp
- Sản phẩm STEM trong đề tài nghiên cứu hướng đến giải quyết vấn đề trong thực tiễn, có giá trị kinh tế, có tiềm năng kinh doanh thu lợi nhuận Thông qua hoạt động thiết kế, chế tạo sản phẩm, chia sẻ quảng cáo sản phẩm trên facebook tìm khách hàng, tìm thị trường để bán sản phẩm Từ đó HS thấy việc học có ý nghĩa hơn, phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.
2.1.3 Thiết kế sắp xếp lại nội dung kiến thức nền trong các chủ đề STEM
Bảng 2.1 Tóm tắt kiến thức nền trong các chủ đề tích hợp
Tên bài trong SGK Tên chủ đề Tên chuyên đề GDHN
Sinh học 11 RAU HỮU Chuyên đề 1
+ Bài 4,5,6: Vai trò các nguyên tố CƠ Nông dân 4.0 khoáng Dinh dưỡng nitơ ở thực vật
+ Bài 11: QH và năng suất cây trồng với trồng cây
Tích hợp nội môn: Bài 8, Bài 10 (SH11) không cần
Sinh học 11 ĐIỀU HÒA đất Nghề kĩ
+ Bài 3: Thoát hơi nước TỪ THỰC sư
+ Bài 7: Thực hành thí nghiệm thoát hơi VẬT trồng nước và vai trò phân bón trọt
+ Bài 9: QH ở thực vật C3-C4-CAM
+ Bài 10: Ngoại cảnh ảnh hưởng đến QH
+ Bài 25: Thực hành: Hướng động NGƯỢC
+ Bài 41: Sinh sản vô tính thực vật CỦ VÀ
+ Bài 43: Thực hành sinh sản vô tính CÀNH
Tích hợp nội môn : Bài 12, Bài 35 (SH11)
+ Bài 8: Quang hợp ở thực vật NHIÊN Chuyên đề 2 Nghề kĩ
+ Bài 13: TH phát hiện sắc tố TV sư công
Sinh học 10 BÌNH SỤC Sinh vật và nghệ
+Bài 22: Dinh dưỡng, chuyển hóa vật chất và KHÍ CO2 VÀ thực năng lượng ở VSV RƯỢU ứng dụng phẩm
+Bài 23: Phần II.Qúa trình phân giải các chất ETILIC trong CNTP ở VSV Bài 24: (I) Thực hành lên men Êtilic
+Bài 25: Sinh trưởng của VSV QUẢN SINH
+Bài 27: Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh HỌC trưởng VSV Bài 28: TH quan sát một số VSV và mục II của bài 24 ( lên men Lactic)
2.1.4 Thiết kế nhiệm vụ học tập đa dạng qua hoạt đông trải nghiệm nghề nghiệp
Kĩ sư trồng trọt - Kĩ sư công nghệ thực phẩm
-Ý nghĩa, đặc điểm, yêu cầu của nghề
-Tự đánh giá năng lực bản thân có phù hợp với nghề
-Tìm hiểu cơ sở, trường đào tạo nghề này
-Tìm hiểu thị trường, nhu cầu tuyển dụng lao động liên quan đến nghề
Sơ đồ 2.3 Hình thành năng lực hướng nghiệp cho học sinh
-Học qua trải nghiệm giúp HS phát triển năng lực hướng nghiệp: Hình dung cụ thể về nghề tương lai vừa giúp các em khám phá năng lực học tập hiểu thêm về khả năng, thế mạnh, sở thích chính bản thân Bởi vì chính: sở thích, khả năng, cá tính và giá trị nghề nghiệp của mỗi người đóng vai trò quan trọng trọng việc chọn nghề phù hợp.
Bảng 2.2 Tóm tắt các nhiệm vụ chế tạo sản phẩm đa dạng trong mỗi chủ đề
Chủ đề Nhiệm vụ Yêu cầu chế tạo sản phẩm STEM
1 Rau hữu cơ Nhóm 1 - Rau hữu cơ trên giá thể thay thế đất
Nhóm 2 - Rau hữu cơ thủy canh Nhóm 3 - Hành tỏi hữu cơ
2 Điều hòa từ thực Nhóm 1 - Hệ thống tưới nước và pha chế phân bón vật Nhóm 2 - Chọn cây phong thủy, lọc khí và đèn led
3 Cây trồng ngược Nhóm 1 - Hoa cúc treo ngược
Nhóm 2 - Cà chua treo ngược
4 Bon sai từ củ và Nhóm 1 - Bon sai từ củ cành Nhóm 2 - Bon sai từ cành
5 Màu tự nhiên Nhóm 1 - Nước giải khát diệp lục chlorophyll
Nhóm 2 - Tinh dầu gấc carotenoit Nhóm 3 - Xôi , thạch ngũ sắc (Sắc tố TV)
6 Bình sục khí Nhóm 1 - Rượu vang nho sử dụng men rượu
CO2 và rượu etilic Nhóm 2 - Rượu nho tự nhiên
Nhóm 3 - Rượu nếp cẩm sử dụng men rượu.
7 Chất bảo quản Nhóm 1 - Chế biến và bảo quản cà pháo
Nhóm 2 - Chế biến và bảo quản rau dưa cải sinh học Nhóm 3 - Chế biến và bảo quản rau cải thảo
Nhóm 4 - Chế biến và bảo quản hành củ
- Khi giao nhiệm vụ chế tạo sản phẩm STEM, tôi không yêu cầu các nhóm
HS trong một lớp học chế tạo 1 sản phẩm Vì điều này sẽ hạn chế NL sáng tạo: HS nhóm này sẽ học theo nhóm khác, thậm chí copy bản thiết kế của nhóm bạn thành bản thiết kế nhóm mình; không phát huy tính ứng dụng đa dạng của sản phẩm.Trong 1 chủ đề STEM, tôi chia lớp học thành 2-4 nhóm HS, mỗi nhóm thực hiện thiết kế chế tạo 1 sản phẩm riêng biệt Để đánh giá công bằng khách quan thì các nhóm phải có cùng một mục tiêu, cùng tiêu chí đánh giá.
Xây dựng bộ công cụ đánh giá lớp học STEM
2.2.1 Thiết kế bộ câu hỏi định hướng theo hướng phát triển năng lực đặc thù STEM và năng lực đặc thù bộ môn sinh học
* Bộ câu hỏi 1: Thiết kế bài tập tình huống ( Hoạt động 1)
-GV thiết kế các tình huống gắn liền thực tiễn, yêu cầu HS tìm phương án giải quyết tình huống Tổ chức HS vận dụng kiến thức nội môn , liên môn để giải quyết vấn đề thực tiễn sáng tạo Phát hiện vấn đề, nhu cầu thực tiễn.
*Bộ câu hỏi 2: Xây dựng các nhiệm vụ học tập yêu cầu HS tự thiết kế thí nghiệm để rèn luyện kĩ năng phân tích, phán đoán và so sánh kết quả thí nghiệm ( Hoạt động 2, 4, 6)
-HS tự thiết kế thí nghiệm đối chứng và thực nghiệm để phát hiện một nhận định, vấn đề, qui luật khoa học Qua đó HS sẽ ghi nhớ kiến thức sâu sắc hơn
* Bộ câu hỏi 3: Thiết kế phiếu học tập tìm hiểu kiến thức nền ứng dụng
6 cấp độ tư duy BLOM (Hoạt động 2) Đánh giá
Vận dụng Mục tiêu cao nhất
Hình thành kiến thức mới Hình thành thái độ mới
Hình thành kiến thức nền
Sơ đồ 2.4 Thang đo cấp độ tư duy BLOM
*Bộ câu hỏi 4: (Chuyển giao nhiệm vụ chế tạo sản phẩm ): Vận dụng kiến thức các môn học STEM ( Khoa học , Kĩ thuật, Công Nghệ, Toán học) để vẽ bản thiết kế và chế tạo sản phẩm đáp ứng tiêu chí đặt ra.
2.2.2 Thiết kế hệ thống các bài tập tình huống, bài tập tự thiết kế thí nghiệm Phát triển năng lực tìm hiểu thế giới sống, năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo
Chủ đề 1: Rau hữu cơ
Bài tập tình huống 1: Rau hữu cơ là loại rau được trồng trọt bằng phương thức và tiêu chuẩn của nông nghiệp hữu cơ, mỗi quốc gia, khu vực sẽ có những tiêu chuẩn khác nhau Điểm chung của thực phẩm hữu cơ là luôn hướng đến thúc đẩy cân bằng sinh thái, đa dạng và bảo tồn đa dạng sinh học Rau phải đáp ứng tiêu chí 5 không: Không phân bón hóa học - Không chất diệt cỏ - Không thuốc trừ sâu độc hại
- Không chất biến đổi gen - Không chất kích thích sinh trưởng Mặt khác, theo kiến thức SGK về vai trò phân bón NPK , vai trò phân bón hóa học sẽ thúc đẩy cây phát triển tốt hơn Vậy làm thể nào để sản xuất rau hữu cơ vừa đạt năng suất sinh học cao và đạt tiêu chuẩn “5 không” Em hãy đề xuất giải pháp?
Bài tập tình huống 2: Rau cải trồng ở vườn đất là đối tượng bị sâu hại nhiều nhất và có mầm mống trứng giun sán, vi khuẩn gây bệnh từ đất Người trồng rau muốn lá xanh to không bị sâu ăn lá buộc phải phun thuốc trừ sâu, thuốc kích thích tăng trưởng Trước thực trang rau bẩn nhiễm hóa chất, em hãy tìm giải pháp trồng rau sạch an toàn đảm bảo có năng suất cao?
Bài tập thiết kế thí nghiệm 1: Hãy thiết kế thí nghiệm chứng minh rau cải thủy canh có nhiều ưu điểm hơn rau trồng đất?
Bài tập thí nghiệm 2: Hãy thiết kế thí nghiệm phát hiện trồng rau cải trong chai nhựa có nhiều ưu điểm hơn trồng rau trong thùng thủy canh chuyên dụng?
Bài tập thiết kế thí nghiệm 3: Hãy thiết kế thí nghiệm phát hiện vai trò vi sinh vật trong phân bón hữu cơ vi sinh đối với cây thủy canh hoặc thổ canh?
Chủ đề 2: Điều hòa từ thực vật
Bài tập tình huống 1: Nếu lớp học em chưa có điều hòa nhiệt độ Mùa hè, thời tiết nắng nóng cùng với chất lượng không khí ô nhiễm, độc hại xung quang trường lớp học sẽ ảnh hưởng đến chất lượng dạy và học của GV – HS Hãy đề xuất giải pháp giảm bớt độ nóng và giảm bớt sự ô nhiễm không khí xung quanh lớp học em?
Bài tập tình huống 2: Nhu cầu sử dụng tiểu cảnh trang trí nội thất hiện tại và tương lai đang cao, giá thành sản phẩm này không rẻ Phần lớn đây là những cây sống trong đất Nếu sử dụng đất sẽ chứa mầm mống giun sán, bụi đất bẩn trên bàn ăn, bàn làm việc Hãy tìm cách trồng các loại tiểu cảnh phong thủy lọc khí, khắc phục hạn chế trên và đảm bảo đủ các nguyên tố khoáng thiết yếu, ánh sáng cho cây phát triển?
Bài tập tình huống 3: Cây tiểu cảnh trồng trong chậu trang trí phòng học;
Nếu lớp học nghỉ hè, nghỉ tết, nghỉ phòng dịch bệnh khoảng 2 tuần thì cây sẽ héo vì không có ai tưới nước E hãy chế tạo hệ thống bình nước tưới tự động cung cấp đủ nước cho cây trong thời gian nghỉ lễ tết?
Bài tập tình huống 4: Khi trồng cây trong lớp, ít ánh sáng mặt trời chiếu vào; Lá cây chỉ quang hợp khi có ánh sáng vậy làm thế nào để cây trồng trong lớp lá vẫn xanh tốt không bị vàng, còi cọc vì thiếu ánh sáng mặt trời?
Bài tập thiết kế thí nghiệm 1: Hãy thiết kế thí nghiệm chứng minh ánh sáng có 2 quang phổ đỏ, xanh tím giúp cây đạt cường độ quang hợp , năng suất cao hơn ánh sáng có đủ quang phổ ?
Chủ đề 3: Cây trồng ngược Bài tập tình huống 1:
Thiết kế các tiêu chí và mức độ đánh giá lớp học STEM
- Xây dựng bộ tiêu chí đánh giá năng lực HS, tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên đánh học sinh từ đó tự điều chỉnh phương pháp dạy, học sinh cũng tự đánh giá bản thân để điều chỉnh cách học cho phù hợp Để đánh giá năng lực HS qua lớp học STEM, tôi tiến hành qui trình gồm 6 bước sau đây:
Bước 1: Xác định mục đích đánh giá để lựa chọn năng lực cần đánh giá -> bước 2: Xác định tiêu chí, kĩ năng thể hiện năng lực -> Bước 3: Xây dựng bảng kiểm đánh giá mức độ đạt được cho mỗi tiêu chí -> Bước 4: Lựa chọn công cụ đánh giá -> Bước 5: Thiết kế công cụ đánh giá -> Bước 6: Thẩm định và hoàn thiện công cụ.
-Dựa vào mục đích chủ đề STEM, dựa trên các nghiên cứu về đánh giá chất lượng giáo dục STEM, lựa chọn những tiêu chí được nhiều nhà nghiên cứu đề cập đến nhất để xây dựng bảng tiêu chí và mức độ đánh giá lớp học thực nghiệm ( Lớp học STEM) Có nhiều tiêu chí nhưng trong giới hạn đề tài, tôi tập trung trình bày :
+Tiêu chí đánh giá năng lực đặc thù hoạt động STEM.
+Tiêu chí đánh giá năng lực chuyên biệt môn sinh học.
2.3.1 Xây dựng các tiêu chí đánh giá năng lực đặc thù hoạt động STEM:
-Năng lực đặc thù STEM gồm: NL sáng tạo,NL kĩ thuật, NL hướng nghiệp
-Mức độ biểu hiện các tiêu chí tôi qui ước như sau: Mức 4 (Rất rõ ràng), Mức3 ( Rõ ràng), Mức 2 ( Không rõ ràng), Mức 1 (Không có)
Bảng 2.3 Các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực sáng tạo
Tiêu chí / kĩ năng Mức độ
1 Tự tìm ra vấn đề mới, đề xuất phương án giải quyết đúng
2 Vận dụng kiến thức được học để giải quyết vấn đề mới, tình huống mới.
3 Thiết kế được sơ đồ, bản vẽ thể hiện kết cấu vận hành và chỉ ra tính mới, tính hiệu quả của nó so với những cái đã biết.
4 Tìm ra các thiết bị, vật liệu mới thay thế cho thiết bị vật liệu cũ nhưng vẫn đảm bảo tính hiệu quả cao
5 Đề xuất giải pháp thiết kế mới dựa vào thiết kế đã có, thay đổi một số chi tiết thiết kế để tăng hiệu quả hơn
6 Tiến hành thực hiện giải pháp, chế tạo sản phẩm mang lại lợi ích
7 Thiết kế được thí nghiệm ĐC –TN để kiểm tra giả thiết , phát hiện qui luật vấn đề mới, đưa ra kết luận chính xác chứng minh SP của mình mang lại hiệu quả cao.
8 Thuyết trình báo cáo bản thiết kế và chế tạo sản phẩm một cách sáng tạo trong trình bày, hấp dẫn lôi cuốn người nghe
Bảng 2.4 Các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực kĩ thuật
Tiêu chí / kĩ năng Mức độ
1 Sử dụng một số thuật ngữ chuyên nghành, giải thích và vận dụng các thuật ngữ đó.
2 Đưa ra sơ đồ thiết kế kỹ thuật, giải thích và vận dụng được sơ đồ đó trong thực tiễn
3.Hình thành khái niệm kỹ thuật mới trên cơ sở các khái niệm đã học
4 Tiến hành chế tạo, lắp ráp mô hình thiết kế, tính toán mua sắm nguyên vật liệu, cân đo, cưa, đục,
5 Thuyết trình báo cảo chi tiết bản vẽ thiết kế ngắn gọn đầy đủ nội dụng, logic chặt chẽ, hấp dẫn thu hút người nghe.
6 Sử dụng thành thạo hiệu quả phương tiện kĩ thuật kết hợp CNTT xử lí tốt các tình huống khi vận hành SP gặp trục trặc.
7 Cải tiến, điều chỉnh qui trình thiết kế kĩ thuật chế tạo sản phẩm khi có sự đóng góp ý kiến của bạn và GV theo hướng tích cực.
Bảng 2.5 Các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực hướng nghiệp
Tiêu chí / kĩ năng Mức độ
1 Năng lực - Nhận biết sở thích, khả năng, đam mê nhận thức bản - Xác định mục tiêu cuộc đời, ước mơ thân - Trình bày truyền thống nghề của gia đình
2 Năng lực - Tự chế tạo ra sản phẩm liên quan đến nhận thức nghề nghề đang trải nghiệm, để hiểu và trân nghiệp (nghề trọng giá trị nghề đó đang trải - Dự đoán xu hướng của nghề đó tại địa nghiệm trong phương và cả nước chủ đề STEM) - Liệt kê được các cơ sở đào tạo nghề đó: trường học
- Tổng hợp được một số nơi làm việc sau khi tốt nghiệp: công ty, cơ sở sản xuất, cựa hàng
3 Năng lực - Xác định mục tiêu của nghề đó xây dựng kế - Tìm hiểu cơ hội nghề nghiệp, thị trường hoạch nghề và đối tượng khách hàng, nhu cầu tiêu thụ nghiệp ( nghề sản phẩm ( SP mình tự chế tạo) đang trải - Thuyết trình kế hoạch kinh doanh sản nghiệm trong phẩm, quảng cáo sản phẩm hấp dẫn thu chủ đề STEM) hút sự đầu tư.
- Trình bày kế hoạch bồi dưỡng, rèn luyện để phát triển nghề Kế hoạch để phấn đấu thi đậu vào trường đào tạo nghề mình đã chọn.
2.3.2 Xây dựng các tiêu chí đánh giá năng lực đặc thù bộ môn sinh học
-Dạy học chủ đề STEM giúp hình thành và phát triển các năng lực chung và năng lực (NL) đặc thù cho HS Trong giới hạn đề tài này, tôi tập trung trình bày NL đặc thù môn sinh học Để có cơ sở xây dựng tiêu chí và mức độ đánh giá NL đặc thù môn học, tôi dựa vào bộ công cụ đánh giá trong suốt quá trình hoạt động chủ đề STEM ( PHT theo cấp dộ tư duy BLOM, bài tập tình huống, bài tập thiết kế thí nghiệm ĐC –TN, bài tập giao nhiệm vụ thiết kế chế tạo sản phẩm STEM)
Bảng 2.6 Các tiêu chí và mức độ đánh giá năng lực đặc thù môn học
Tiêu chí / kĩ năng Mức độ biểu hiện
1 Năng lực - Nhận biết và trình bày các khái niệm , sự kiện, nhận thức quy luật , quá trình sống sinh học -Hiểu các đặc điểm đối tượng, hiện tượng sống
- Phân tích các yếu tố, các mối liên hệ, các nguyên tắc cấu trúc của đối tượng, sự vật
- Đánh giá nhận định, phán quyết của bản thân đối với vấn đề, tự điều chỉnh điểm sai
2 Năng lực - Vận dụng kiến thức đã học để giải quyết vấn đề vận dụng thực tiễn, đánh giá được vấn đề thực tiễn kiến thức - Sáng tạo, đề xuất giải pháp bảo vệ sức khỏe, bảo vệ thiên nhiên, có hành vi thái độ hợp lí phát triển bền vững
3 Năng lực - Đề xuất vấn đề , đặt câu hỏi cho vấn đề liên tìm hiểu quan đến thế giới sống thế giới - Đưa ra phán đoán, xây dựng giả thuyết sống - Lập kế hoạch thực hiện triển khai nghiên cứu
- Thực hiện kế hoạch: Thu thập dữ liệu TN - ĐC, phân tích xử lí dữ liệu để đánh giá, so sánh kết quả với giả thuyết, rút ra kết luận
Viết báo cáo kết quả nghiên cứu, thảo luận, tiếp thu ý kiến phản biện, điều chỉnh lại theo hướng tích cực.
Tổ chức thực hành dạy và học các chủ đề STEM
- Trong đề tài nghiên cứu tôi phân 2 loại chủ đề STEM:
+Chủ đề STEM đầy đủ: HS vận dụng kiến thức cả 4 lĩnh vực: (S) khoa học, (T ) công nghệ, (E) kĩ thuật, (M) toán
+Chủ đề STEM khuyết: HS vận dụng kiến thức ít nhất 2 trong 4 lĩnh vực STEM
2.4.1 Chủ đề 2: Điều hòa từ thực vật
PHẦN 1: MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU
- Mô tả các con đường thoát hơi nước qua lá và vai trò phân bón.
-Giải thích cơ sở khoa học của biện pháp tưới nước hợp lí cho cây trồng?
-Phân tích các tác nhân ảnh hưởng đến quá trình thoát hơi nước
-Phân biệt cây ưa sáng, cây ưa bóng, cây trung tính Phân biệt thực vật C3- C4-CAM Từ đó bố trí sắp xếp các cây vị trí có nhiều ánh, ít ánh sáng trong lớp học giúp cây phát triển tốt.
-Vận dụng kiến thức sáng tạo để giải quyết các tình huống, từ đó vẽ bản thiết kế mô hình và chế tạo sản phẩm trồng cây lọc khí khí độc và bụi, cây phong thủy đặt xung quanh lớp học, điều hòa không khí và làm mát lớp học.
-Tìm giải pháp thay thế lọ hoa giả đặt trên bàn giáo viên bằng cây cảnh mini phong thủy sống không cần đất Thay thế rây đô che nắng ở cựa sổ lớp học bằng cây xanh treo cựa sổ, trồng cây thủy canh treo tường lắp đặt hệ thống tưới nước nhỏ giọt và bình trồng cây trữ nước b Kĩ năng:
-Tính toán, vẽ được bản thiết kế trồng cây không cần đất đáp ứng tiêu chí.
-Lập kế hoạch để vẽ bản thiết kế chế tạo và thử nghiệm sản phẩm.
-Trình bày, bảo vệ được bản thiết kế và sản phẩm của mình, phản biện được các ý kiến thảo luận.
-Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm. c Phẩm chất:
-Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học
-Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức sinh học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao, đam mê học tập, bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.
-Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp
-Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi thực nghiệm. d Năng lực:
-Tìm hiểu khoa học, cụ thể về các ứng dụng Quang hợp ở cây trồng Giải quyết được nhiệm vụ thiết kế và chế tạo điều hòa không khí từ thực vật
-Hợp tác với các thành viên trong nhóm để thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện
-Tự nghiên cứu kiến thức, lên kế hoạch thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và đánh giá.
-Báo cáo thuyết trình – phản biện sản phẩm trước đám đông Đánh giá và tự đánh giá => Học sinh trải nghiệm nghề KSTT qua đó đánh giá năng lực bản thân có phù hợp với nghề hay không HS thấy được ý nghĩa và sự gắn kết các kiến thức của nhiều môn học trong nhà trường khi giải quyết vấn đề thực tiễn.
- Đảm bảo tính trải nghiệm của người học trong các giai đoạn:
+Tìm hiểu kiến thức nền để thiết kế trồng cây không sử dụng đất
+Thiết kế bản kế hoạch nguyên vật liệu , dụng cụ, loại phân bón, loại cây trồng. +Thực hiện bản kế hoạch để tạo ra sản phẩm trồng cây không sử dụng đất +Đảm bảo tính tự học, hợp tác trong quá trình giải quyết vấn đề của người học.
3.1 Tổng quan Đối tượng PPCT 4 tiết, Kiến thức nền: bài 3,7,9,10 môn sinh học 11
Vấn đề cần tập - Cây xanh có giá trị về nhiều mặt như tác dụng che chắn trung bụi, khả năng giảm tiếng ồn, hấp thụ CO2 làm giảm ô nhiễm không khí, cây xanh có khả năng hấp thụ 50% bụi phóng xạ, hấp thụ hơi, bụi khí độc formanđêhit, benzen và thoát hơi nước làm mát [9]
- Trồng loại cây phong thủy, lọc khí độc sống thủy canh hoặc giả thổ canh Khi bật quạt, hơi nước thoát ra từ bình thủy canh kết hợi tốc độ thoát hơi nước qua lá => Sẽ tạo hệ thống điều hòa sinh học ngay trong lớp bằng cách trồng cây xanh xung quanh lớp.
-Trồng cây không sử dụng đất mà vẫn đảm bảo cây xanh tốt liên quan đến nhiều kiến thức: Đảm bảo đủ các yếu tố ngoại cảnh để cây quang hợp tăng năng suất Sử dụng loại phân bón phù hợp thân thiện với môi trường
Bối cảnh thực - Phía trước cổng trường học là đường quốc lộ 46, phía bên tế phải trường là lò gạch, phía sau trường học là trang trại chăn Vấn đề cần giải nuôi tất cả tạo khí thải, độc hại, ảnh hưởng đến chất lượng quyết ? không khí trong trường lớp Bên cạnh đó, mùa hè thời tiết nắng nóng lớp học chỉ sử dụng quạt điện thì chưa đủ xua tan cái nóng và khí ô nhiễm Cần có giải pháp nào hạn chế những nhược điểm trên?
- Nhu cầu sử dụng tiểu cảnh trang trí nội thất hiện tại và tương lai sẽ phát triển hơn Giá thành sản phẩm này không rẻ, hiện nay phần lớn đây là những cây sống trong đất Hãy tìm cách trồng các loại tiểu cảnh này không cần sử dụng đất
? Vì trong đất chứa mầm mống trứng giun sán và bẩn nếu đặt trên bàn ăn, bàn làm việc
Liên kết với - Môn Toán tính tỉ lệ pha chế phân bón và nước hợp lí (cân – các môn học đong – đo –đếm)
- Môn vật lý 10, bài 39 – Độ ẩm không khí
- Môn Hóa 11, bài 12 - Phân bón hóa học
- Môn Công nghệ 11: Thực hành bản vẽ xây dựng, bản vẽ sản phẩm
- Môn Ngữ văn trình bày báo cáo thuyết trình sản phẩm
Các nội dung - Môn sinh học 11 kiến thức nền + Bài 3: Thoát hơi nước. trọng tâm + Bài 7: TH thí nghiệm thoát hơi nước và vai trò phân bón.
+ Bài 9: Quang hợp ở Thực vật C3-C4-CAM + Bài 10: Ảnh hưởng nhân tố ngoại cảnh đến quang hợp
Tích hợp nội môn: Bài 8 Quang hợp và các bài có liên quan
Giải quyết vấn Học sinh hoạt động theo nhóm ( trạm) vận dụng kiến thức lí đề thuyết trong và ngoài SGK để giải quyết vấn đề đặt ra:
HS tiếp cận và 1 Tìm hiểu thực tiễn, xác định vấn đề giải quyết vấn 2 Nghiên cứu kiến thức nền đề như thế nào ? 3 Động não – tìm giải pháp
4 Lựa chọn giải pháp khả thi
5 Thiết kế chế tạo mẫu thử nghiệm
6 Thử nghiệm mẫu thiết kế
7 Báo cáo thảo luận kết quả
8 Đánh giá và điều chỉnh.
Không gian, cơ - Phòng học và thực hành bộ môn Sinh – CN với không gian sở vật chất, riêng của bộ môn: trang bị hệ thống đèn led quang phổ xanh- thiết bị cần đỏ - tím, lắp đặt dụng cụ tưới nước tự động trưng bày các thiết mẫu sản phẩm trồng cây treo tường, treo cựa sổ, treo hành lang để HS vừa ngồi học vừa quan sát sự phát triển của cây hàng ngày từ đó chăm sóc và điều chỉnh sản phẩm kịp thời.
Hoạt động chính Nơi làm việc
Hoạt động 1: Xác định nhu cầu thực tiễn (Tại phòng học
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền riêng của bộ môn) Đề xuất giải pháp khả dĩ, vẽ bản thiết kế Trên lớp (tiết số 1) Hoạt động 3: Báo cáo bản thiết kế Trên lớp (tiết số 2)
Chọn giải pháp tốt nhất Hoạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm Trên lớp (tiết số 3) Hoạt động 5 : Giới thiệu sản phẩm SP Trên lớp (tiết số 4)
Chia sẻ, thảo luận, đánh giá Hoạt động 6: Điều chỉnh
PHẦN 2: TIẾN TRÌNH DẠY HỌC Hoạt động 1 Xác định yêu cầu thiết kế và chế tạo sản phẩm
1 Mục đích: Xác định nhu cầu, yêu cầu về tiêu chí sản phẩm Từ đó xây dựng giải pháp và thiết kế mẫu dựa vào kiến thức nền và các tiêu chí.
- GV phải chuyển giao được nhiệm vụ cho HS, giúp HS phát hiện được vấn đề
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Mục đích thực nghiệm
- Để kiểm tra tính đúng đắn, tính thực tiễn của đề tài: Đánh giá hiệu quả của việc tổ chức trải nghiệm với hoạt động thiết kế chế tạo sản phẩm gắn liền nghề nghiệp trong dạy học chủ đề STEM Đánh giá hiệu quả của hình thành phát triển phẩm chất và các năng lực chung, năng lực đặc thù môn sinh học, năng lực đặc thù của hoạt động STEM Phát triển các năng lực đó cũng chính là để nâng cao chất lượng giáo dục.
- Để kiểm chứng hiệu quả vận dụng câu hỏi 6 cấp độ tư duy nhận thứcBLOM trong quá trình học giúp phát triển năng lực sáng tạo HS Đánh giá hiệu quả của việc sử dụng bài tập tính huống , bài tập yêu cầu HS tự thiết kế thí nghiệm đối chứng – thực nghiệm, chuyển giao nhiệm vụ chế tạo sản phẩm có tiềm năng kinh doanh giúp HS rèn luyện phát triển các năng lực trên.
Phương pháp thực nghiệm
- Thực nghiệm dạy học 7 chủ đề từ học kì 1,2 năm học 2018-2019 đến học học kì 1 năm học 2019-2020 Tổng số lượng HS được thực nghiệm bằng số lượng
HS lớp đối chứng là 237 Lớp đối chứng là lớp học truyền thống không dạy học chủ đề STEM ( Học ở phòng học truyền thống) Lớp thực nghiệm là lớp học STEM ( Tại phòng học STEM dành riêng bộ môn sinh – CN) Các lớp TN và ĐC có sĩ số và trình độ tương đương nhau, ở mỗi khối lớp cùng một giáo viên giảng dạy, số tiết theo đúng PPCT, nội dung kiến thức nền bám sát SGK Bài kiểm tra đánh giá năng lực định tính, phiếu quan sát định lượng giống nhau Nội dung bài kiểm tra đánh giá năng lực có : Mục tiêu, nội dung kiến thức, hình thức, ma trận đề kiểm tra, thời gian đánh giá năng lực giống nhau giữa lớp đối chứng và thực nghiệm.
-Riêng tại các lớp thực nghiệm, đánh giá 2 thời điểm: Trước thực nghiệm và sau quá trình thực nghiệm.
Kết quả thực nghiệm
3.3.1 So sánh kết quả lớp thực nghiệm và lớp đối chứng
- Phân tích định lượng: HS tại các lớp ĐC và TN làm bài kiểm tra có nội dung giống nhau, rồi tiến hành chấm điểm Căn cứ vào số câu trả lời đúng của học sinh để quy đổi ra thang điểm 10, kết quả có làm tròn đến 0.5
Bảng 3.1 Kết quả học tập của lớp thực nghiệm và lớp đối chứng Điểm lớp đối chứng Điểm lớp thực nghiệm
Kết quả định lượng bài X SD X SD kiểm tra đánh giá NL n n trong và sau quá trình học 5,52 1.05 7,89 0,89
- Phân tích định tính: Thông qua việc lên lớp, dự giờ, trao đổi với giáo viên bộ môn và học sinh, qua việc phân tích tổng hợp phiếu đánh giá năng lực, hoạt động nhóm, chất lượng lĩnh hội của học sinh trong quá trình học chúng tôi nhận thấy lớp học thực nghiệm HS đam mê học, tự tìm tòi nghiên cứu kiến thức, hình thành năng lực và phẩm chất tốt hơn lớp đối chứng.
3.3.2 Kết quả lớp học thực nghiệm STEM
- Phân tích định tính, định lượng lớp học STEM dựa vào quan sát quá trình học, dựa vào kết quả tổng hợp điểm của phiếu học tập, phiếu đánh giá bản thiết kế, phiếu đánh giá sản phẩm, phiếu đánh giá hoạt động nhóm, điểm bài kiểm tra khảo sát kết thúc học chủ đề Sau đo đối chiếu với bảng 2.3, bảng 2.4, bảng 2.5 ( trình bày trong chương 2) Thống kê số liệu sau các lần đánh giá như sau:
Bảng 3.2 Kết quả học tập trước và sau của lớp thực nghiệm Đánh giá Điểm trước thực nghiệm Điểm sau thực nghiệm
Năng lực đặc thù môn 5,06 0,72 8,43 0,64 sinh học 237 237
- Qua số liệu thống kế cho thấy : Kết quả đánh giá HS trong lớp học STEM sau TN đã hình thành và phát triển các năng lực đặc thù bộ môn, NL đặc thù hoạt động STEM cao hơn so với trước TN.
- Việc tổ chức hoạt động trải nghiệm nghề KSTT, KS CNTP trong dạy học chủ đề STEM đã tác dụng tích cực đến phẩm chất và năng lực HS.Cụ thể:
+ Ở giai đoạn trước thực nghiệm, HS còn lúng túng trong việc xử lý các bài tập , nhiều HS còn chưa chú ý, chưa yêu thích môn học
+ Trong quá trình thực nghiệm: HS rất hăng hái tham gia thảo luận giữa các nhóm, giữa các cá nhân để có kết quả chính xác nhất HS đã chủ động tìm hiểu nhiều nguồn tư liệu khác từ báo chí, internet, qua đó giúp các em phát triển năng lực chung và NL đặc thù hoạt động STEM, NL đặc thù bộ môn sinh Không khí lớp học sôi nổi trước các câu hỏi, bài tập Đa số học sinh được lôi cuốn vào nội dung bài học, các em tranh luận rất sôi nổi, hứng thú, chủ động tìm ra kiến thức mới, thiết kế và chế tạo sản phẩm, yêu thích nghề KSTT và nghề KS CNTP hơn.
+ Ở giai đoạn sau thực nghiệm, bên cạnh cải thiện được các kỹ năng, HS còn hình thành kiến thức mới sâu sắc hơn Các em biết cách lập luận, trình bày vấn đề logic hơn, ngắn gọn hơn nhưng đầy đủ HS tham giá bán hàng online trên face book bước đầu thu lợi nhuận Từ đó yêu thích đam mê học hơn.
- Tiến hành thống kê số liệu điều tra khảo sát tình hình yêu thích môn học của HS trước và sau thực nghiệm
Bảng 3.3 Kết quả khảo sát trước thực nghiệm và sau thực nghiệm
Khảo sát Trước thực nghiệm Sau thực nghiệm
Dự định theo nghề KS TT 0% 89%
Dự định theo nghề KS CNTP 4,2% 98% Đam mê học môn sinh 5,1 % 100%
- Số liệu trong bảng 3.3 cho thấy, lớp học STEM bước đầu giúp HS hiểu về hoạt động của nghề liên quan đến KSTT, KS CNTP từ đó đam mê học hơn, chính sự đam mê đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học.
- Các kết quả đã được kiểm định, có ý nghĩa thống kê đã khẳng định giả thuyết khoa học của SKKN là đúng đắn, hiệu quả và có tính khả thi Phát triển năng lực cho HS hình thành những kĩ năng học tập và lao động trong thế kỉ 21.
