TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM TRONG PHẦN SINH HỌC VI SINH VẬT VÀ VIRUS (SINH HỌC 10) DỰA TRÊN MÔ HÌNH 6E
BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM - HỘI NGHỊ KHOA HỌC QUỐC GIA LẦN THỨ DOI: 10.15625/vap.2022.0122 TỔ CHỨC DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM TRONG PHẦN SINH HỌC VI SINH VẬT VÀ VIRUS (SINH HỌC 10) DỰA TRÊN MÔ HÌNH 6E Phạm Đình Văn 1,*, Dương Thị Quỳnh Anh 2, Lê Thái Minh Long Tóm tắt Sinh học môn học gắn liền với nhiều vấn đề thực tế sống, đòi hỏi người học khả phân tích vận dụng giải vấn đề Mơ hình dạy học 6E mơ hình địi hỏi sáng tạo, linh động người gi|o viên để đưa trở thành cơng cụ hỗ trợ người học tiếp thu cách chủ động, sáng tạo, nâng cao hiệu học tập từ |p dụng vào thực tiễn sống Mơ hình 6E gồm giai đoạn: Gây hứng thú – Khám phá – Giải thích – Thực hành vận dụng – Củng cố, mở rộng – Đ|nh gi| Trong b{i viết này, tác giả tập trung nghiên cứu vận dụng mơ hình 6E để đề xuất quy trình thiết kế hoạt động dạy học định hướng STEM Dựa vào c|c bước tổ chức dạy học theo định hướng STEM dựa mơ hình 6E đ~ đề xuất, viết đ~ cụ thể hoá ví dụ tổ chức dạy học chủ đề “Dung dịch enzyme từ r|c thải hữu (Garbage Enzyme - GE)”, phần Sinh học Vi sinh vật Virus (Sinh học 10) Từ khóa: Mơ hình 6E, giáo dục STEM, Sinh học, hoạt động dạy học ĐẶT VẤN ĐỀ Trong xu phát triển kinh tế tri thức q trình hội nhập quốc gia có văn hóa khác nhu cầu trao đổi công việc nhân lực ngày cao Tuy nhiên hình thức, phương pháp dạy học từ trước đến cịn lạc hậu, nặng lí thuyết, thiếu hoạt động thực hành, trải nghiệm Itin (1999) nhận định học tập trải nghiệm đóng vai trị trung tâm giáo dục tiến bộ, coi xu hướng tảng giáo dục kỉ XXI Học tập trải nghiệm mang lại hiệu tích cực q trình hình thành kiến thức khả áp dụng kiến thức vào thực tiễn, từ thay đổi thái độ hành vi người học (Chickering A, 1977) Những năm gần đây, giáo dục STEM đẩy mạnh nghiên cứu áp dụng trường phổ thông Việt Nam hoạt động hướng tới khả trải nghiệm học sinh Trong chương trình giáo dục phổ thông 2018, giáo dục STEM mơ hình dạy học khuyến khích thực giai đoạn giáo dục giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp (Bộ GD&ĐT, 2018a) Giáo dục STEM mơ hình giáo dục dựa cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật toán học để giải số vấn đề gắn với thực tiễn bối cảnh cụ thể Giáo dục STEM thường gắn liền với chương trình giảng dạy tích hợp (Johnson C cộng sự, 2016), học tập dựa dự án vấn đề (Tawfik A., Trueman R, 2015), học tập khám phá (Crippen K J., Archambault, 2012) Mục tiêu giáo dục Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh Trường Phổ thơng Song ngữ Quốc tế Wellspring Saigon Trường Đại học KHXH Nhân văn TP HCM * Email: vanpd@hcmue.edu.vn PHẦN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 1135 STEM đào tạo người có lực sống tương lai đáp ứng nhu cầu lực lượng lao động thời kì cơng nghiệp phát triển Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 định hướng áp dụng phương pháp tích cực hóa hoạt động người học, GV đóng vai trị tổ chức hướng dẫn hoạt động cho HS Sinh học 10 xây dựng dựa tảng kiến thức sinh học phân tử, sinh học tế bào với mục tiêu hình thành, phát triển học sinh lực sinh học; đồng thời với khác môn khác giúp HS tăng cường vận dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn từ thực tiễn nhận thức tốt vấn đề biến đổi không ngừng giới Trong dạy học môn Khoa học tự nhiên, phương pháp dạy học tích cực dần trọng hình thành tính chủ động phát triển lực HS Các nghiên cứu giáo dục STEM học sinh trung học có tri thức định trải nghiệm tốt với giáo dục STEM q trình học tập (Christensen R., Knezek G., 2017) Mơ hình dạy học 6E với tiền đề mơ hình 5E, chữ E thứ đề xuất bổ sung giáo sư Barry N Burke Mơ hình đưa để tăng cường cho thành tố S T STEM, chữ E thứ Engineer – kĩ thuật hóa Điều mở rộng thêm giá trị cho mơ hình giáo dục phát triển mới, đặc biệt STEM Mơ hình dạy học 6E quy trình địi hỏi sáng tạo, linh động người giáo viên để đưa trở thành công cụ hỗ trợ người học tiếp thu cách chủ động, sáng tạo, nâng cao hiệu học tập từ vận dụng giải vấn đề thực tiễn sống Các hoạt động dạy học định hướng giáo dục STEM dựa vào quy trình 6E vận dụng hợp lí, linh hoạt phát triển tạo nên hiệu chất lượng học tập tốt, HS có hứng thú học tập Các hoạt động trải nghiệm học tập xem mang lại hiệu cao với tham gia tích cực học sinh, liên kết kiếm thức với thực tiễn (Hoachlander G., 2008) Từ lí trên, tổ chức hoạt động dạy học STEM thơng qua tiến trình dạy học 6E kì vọng mang lại hiệu trình dạy học PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp nghiên cứu lí thuyết Thu thập, phân loại, phân tích, tổng hợp tài liệu giáo dục STEM, mơ hình 6E,,… nhằm xây dựng sở lí luận cho nghiên cứu Phân tích nội dung phần Sinh học Vi sinh vật Virus, ứng dụng vi sinh vật đời sống,… nhằm thiết kế hoạt động dạy học định hướng STEM dựa mơ hình 6E 2.2 Phương pháp tham vấn chuyên gia Phương pháp tham vấn chuyên gia: Tham khảo ý kiến chuyên gia quy trình tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM dựa vào mơ hình 6E nội dung vi sinh vật virus môn Sinh học 10; Thiết kế hoạt động dạy học định hướng STEM dựa quy trình 6E nội dung Sinh học Vi sinh vật Virus;…., qua chỉnh sửa, bổ sung hồn thiện quy trình kế hoạch dạy phù hợp với thực tiễn 1136 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Tổng quan mơ hình dạy học 6E việc tổ chức dạy học theo định hướng STEM Cách tiếp cận vấn đề cụ thể theo hướng tích hợp dựa phát triển kĩ xung quanh vấn đề thay tập trung vào việc học lĩnh vực riêng biệt (Pigdon K., Wooley M., 1992) Qua đó, phương pháp dạy học tích hợp mở rộng tư khám phá, khả thu thập thông tin xử lí vấn đề cho người học, từ lược bỏ dần ràng buộc áp đặt số phương pháp truyền thống (Becker K., Park K., 2011) Phương pháp thúc đẩy người học tìm tương quan mối liên kết lĩnh vực khác Theo số nhà giáo dục học, HS cần cung cấp đầy đủ nội dung kiến thức khơng nên tự khám phá kiến thức dẫn tới sai lệch nội dung tri thức (Klahr D., Nigam M., 2004) Một số giả thiết đối lập lại cho rằng, HS lĩnh hội kiến thức tốt tự học tự học kết hợp với hướng dẫn từ GV Theo ý kiến này, HS chủ động tự tìm tịi, khám phá để thu thập thơng tin cần thiết cho kiến thức mà khơng thiết GV phải cung cấp (Steffe L P., Gale J E, 1995) Giáo dục STEM thực hiệu giải thích tượng sống địi hỏi tổng hợp kiến thức thuộc nhiều lĩnh vực khác (Talley T., 2016) Theo Tsupros, Kohler Hallinen (2009), dạy học theo định hướng giáo dục STEM, HS áp dụng kiến thức khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học vào giải vấn đề bối cảnh cụ thể từ phát triển lực cần thiết cho thời kỳ Cách mạng Cơng nghiệp 4.0 Mơ hình dạy học 5E Chương trình nghiên cứu khoa học Sinh học (Biological Science Curriculum study – BSCS) đề xuất lần vào năm 1980 Trên sở bước trình nhận thức người học để giúp GV thiết kế tiến trình dạy học dựa vào quy trình nhằm mục tiêu rèn luyện phát triển cho HS kĩ mà kỷ XXI yêu cầu kĩ giao tiếp xã hội, kĩ giải vấn đề, khả tư tự quản lý, khả thích ứng với mơi trường (E J Hom, 2014) Với tiền đề đó, loạt cơng trình nghiên cứu liên quan đến mơ hình 5E thực nghiên cứu Musheno công (năm 1999) cho thấy hiệu việc sử dụng chu trình học tập việc giảng dạy khoa học phịng thí nghiệm thảo luận tương tác Nghiên cứu điều tra tác động mơ hình 5E thành tích thái độ học sinh Ziyafet cơng bố năm 2008 cho thấy HS đạt kĩ tư bậc cao học tập theo mô hình 5E Nghiên cứu Wilder cộng (2005) cho thấy hiệu việc sử dụng mơ hình 5E dẫn dắt HS tham gia chuỗi hoạt động học tập, HS có lực nhận thức khoa học tốt đáng kể so với cách dạy học truyền thống HS dễ dàng lĩnh hội kiến thức học thông qua việc liên hệ với kiến thức học qua giai đoạn gây hứng thú mở rộng mơ hình 5E (Fazelian, 2010) Bên cạnh đó, việc giảng dạy mơ hình 5E kết hợp với hỗ trợ đa phương tiện tạo nên ảnh hưởng tích cực đến thái độ thành tích HS khoa học công nghệ (Deren, 2008) Từ năm 1980, BSCS sử dụng quy trình dạy học 5E hình thức dạy học trọng tâm trường tiểu học, THCS môn Sinh học trường THPT PHẦN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 1137 Vào năm 2014, ITEEA’s STEM Center for Teaching and Learning (STEM – CTL) chọn quy trình dạy học 5E BSCS Sau này, Burke đề xuất thêm chữ E thứ tạo thành mơ hình – quy trình dạy học 6E (Burke B N., 2014) Để tăng cường thành tố S T giáo dục STEM, chữ E thứ Engineer – Kĩ thuật hóa thêm vào bên cạnh thành tố: Engage, Explore, Explain, Enrich, Evaluate Mơ hình dạy học 6E quy trình địi hỏi sáng tạo, linh động người giáo viên để đưa trở thành cơng cụ hỗ trợ người học tiếp thu cách chủ động, sáng tạo, nâng cao hiệu học tập từ áp dụng vào thực tiễn sống (Bybee R W., Fuchs B., 2006b) Hebart Dewey tồn trước chu trình tương tự quy trình dạy học 6E Triết học Tâm lí học Một số nghiên cứu thực để phát triển sử dụng quy trình dạy học 6E (Chung C C cộng sự, 2018) Tại Việt Nam, cơng trình nghiên cứu mơ hình 6E thực với thiên hướng thiết kế chủ đề dạy học nghiên cứu Lê Hải Mỹ Ngân Nguyễn Thị Minh Thảo (2020) thiết kế chủ đề hệ thống cung cấp nước tự động Mô hình 6E lấy HS làm trung tâm nhấn mạnh kết hợp khám phá thiết kế Nhiều nghiên cứu thực để vận dụng mơ hình 6E vào việc dạy học Quy trình 6E phần mơ hình 6E mà đó, bước tổ chức dạy học thiết kế thực theo trình tự để nâng cao hiệu tiếp thu kích thích phát triển lực HS, đặc biệt nhóm lực vận dụng giải vấn đề gắn liền với thực tiễn Các hoạt động dạy học thiết kế theo quy trình 6E nhằm tối đa hóa thiết kế yêu cầu kiến thức lớp học định hướng STEM (Burhe B., 2023) Bảng C|c giai đoạn theo quy trình dạy học 6E (Burke B N, 2014) Giai đoạn Mô tả Gây hứng thú Mục tiêu giai đoạn gây ý tạo hứng thú cho HS (Engagement) tham gia vào học, đánh giá sơ hiểu biết HS Trong suốt giai đoạn, HS thiết lập nên mối liên kết kiến thức cũ kiến thức mới, hình thành tảng có tổ chức cho hoạt động tới Mục đích để khơi gợi tò mò HS khuyến khích HS tự đặt câu hỏi cho (Bybee cộng sự, 2006) Khám phá (Exploration) Mục tiêu giai đoạn tạo cho HS hội tự xây dựng, liên kết cho thân kiến thức chủ đề Với giai đoạn trên, thông qua hoạt động, HS làm quen trực tiếp với tài liệu tượng, từ khám phá kiến thức tương ứng Khi tiến hành làm việc nhóm, HS giao tiếp chia sẻ với để tích lũy kinh nghiệm GV đóng vai trị hướng dẫn, cung cấp tài liệu hỗ trợ HS Thông qua việc việc tự thiết kế hay hướng dẫn tìm tịi, HS đưa giả thuyết, tự kiểm tra phán đoán rút kết luận cho thân HS (Bybee R W cộng sự, 2006) Mục tiêu giai đoạn để HS giải thích cải thiện HS Giải thích (Explaination) học xác định ý nghĩa Giải thích giai đoạn mà người đọc bắt đầu sử dụng ngôn ngữ 1138 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM thân để diễn tả mà họ lĩnh hội Đây giai đoạn phù hợp để GV đưa khái niệm, quy trình Với giải thích từ GV giúp HS hiểu sâu HS học Giải thích giai đoạn giới thiệu khái niệm liên quan đến vấn đề hay định hướng lại quan niệm sai Sự giao tiếp người học với nhau, với người hướng dẫn thường thông qua câu hỏi tương tác hoạt động cần thiết Bằng cách lập kế hoạch theo định hướng STEM dựa vào quy trình 6E đưa thiết kế hướng dẫn bản, người học nhận định vấn đề sống ngày suy ngẫm giải pháp ứng dụng công nghệ (Chih-Chao Chung, Chien-Linag Lin, 2018) Kĩ thuật hóa (Engineering) Mở rộng (Elaboration) Đánh giá (Evaluation) Mục tiêu giai đoạn tạo cho HS hội hiểu biết sâu cách vận dụng khái niệm tìm hiểu kĩ để áp dụng vào sống thực tế Giai đoạn giai đoạn học tập mà HS đưa giải pháp sáng tạo cách sử dụng thiết kế, mơ hình nguồn tài ngun khác làm sở cho phát triển, xây dựng, cải tiến, đánh giá thiết kế lại khái niệm tìm hiểu trước Với giai đoạn quy trình 6E, STEM kì vọng tăng cường hoạt động học tập tích hợp với thành tố STEM để nâng cao lực giải vấn đề HS (Dewi Susanti Kaniawati, Suryadi, 2016) Mục tiêu giai đoạn HS tự mở rộng, khám phá sâu học, chuyển từ khái niệm sang vấn đề phức tạp Mở rộng giai đoạn mà người học chuyển hiểu biết tới tình ứng dụng HS hiểu sử dụng khái niệm, chuyển hóa học áp dụng cho vấn đề tình thực tế Mục tiêu giai đoạn để HS GV xác định việc học hiểu diễn nào, đạt hiệu Chữ “E” Evaluate chữ E mang tính đánh giá xuyên suốt trình, cho phép GV HS biết người học hiểu khái niệm kiến thức Sự đánh giá ước lượng q trình khơng tách rời mà phải diễn đồng thời, liên tục suốt trình hướng dẫn Giai đoạn cần sử dụng nhiều công cụ hình thức đánh giá khác để đánh giá nhu cầu, nguyện vọng mức độ thông hiểu HS nội dung vừa thực Các công cụ hỗ trợ trình định lượng đánh giá bao gồm: phiếu đánh giá (GV đánh giá HS tự đánh giá lẫn nhau), quan sát GV, câu hỏi vấn HS, sản phẩm học tập theo chuyên đề dự án Ngoài ra, GV phân tích video giảng sử dụng để quan sát nhận xét mức độ hứng thú HS PHẦN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 1139 Các hoạt động dạy học định hướng giáo dục STEM dựa vào quy trình 6E mang lại hiệu cao lực phẩm chất cho người học Dona Clen (2011) nghiên cứu sử dụng mơ hình 5E vào hoạt động dạy học định hướng STEM cho HS tiểu học, kết cho thấy HS tăng khả sáng tạo Nghiên cứu Sevil Ceylan (2014) thiết kế kế hoạch học định hướng giáo dục STEM dựa vào mơ hình 5E Li An (2019) vận dụng mơ hình 6E hoạt động giáo dục STEM cấp trung học cho thấy HS nâng cao mức độ hiểu biết khái niệm Sau hoạt động dự án STEM dựa vào quy trình 6E, người học có phản hồi tích cực kết học tập, kiến thức lực thực dự án (Chung C C cộng sự, 2018) Bên cạnh phát triển lực, phẩm chất khoa học nuôi dưỡng vun đắp Thông qua hoạt động dạy học, cảm xúc, thái độ giá trị HS phát triển mặt khám phá khoa học, đổi giáo dục ý thức (Wen-faYan cộng sự, 2018) 3.2 Tổ chức dạy học theo định hướng STEM dựa mơ hình 6E Giai đoạn (Engagement): Gây hứng thú cho HS vào chủ đề Ở giai đoạn này, GV tạo tình để gây cho HS có hứng thú, kết nối kinh nghiệm có xác định nhiệm vụ chủ đề Thơng qua tình tổ chức trò chơi nhỏ, HS tự đánh giá sơ hiểu biết chủ đề Sau tiến hành kết nối kiến thức lực có HS với kiến thức, lực chủ đề dạy học Dựa vào đánh giá sơ HS, GV cần xác định HS biết, cần biết mong muốn tìm hiểu Điều góp phần phát triển mục tiêu học Ngoài ra, giai đoạn này, GV cần mơ tả q trình diễn chủ đề, giới thiệu vật liệu, thiết bị thực giám sát, hướng dẫn bước cho HS Kết giai đoạn tạo động lực để HS tìm hiểu tri thức thực hiệu hoạt động giai đoạn sau Giai đoạn (Exploration): Khám phá, xây dựng kiến thức Với giai đoạn 2, GV HS cần thực hoạt động nhằm thiết lập thông tin, kinh nghiệm mà HS sử dụng sau để giải thích thảo luận khái niệm, quy trình kiến thức cụ thể HS đóng vai trị việc khám phá tự xây dựng kiến thức theo khả riêng GV đóng vai trị hướng dẫn điều hành, tổ chức hoạt động cho phép HS có thời gian hội để tìm hiểu đối tượng, nội dung học dựa ý tưởng riêng HS Đối với giai đoạn này, GV nên sử dụng phương pháp, kỹ thuật dạy học tích cực để HS tăng cường kĩ làm việc nhóm, quan sát vật, tượng, xác định biến số đặt câu hỏi Giai đoạn (Explaination): Giải thích định hướng kiến thức Đây giai đoạn mà HS tập trung ý vào giải thích hiểu khái niệm, quy trình liên quan theo ngơn ngữ thân GV hỗ trợ định hướng để hoàn thiện Căn vào giải thích HS, GV điều chỉnh khái niệm, kiến thức chưa xác đồng thời giới thiệu nội dung kiến thức liên quan phù hợp với khả lĩnh hội HS GV cần hỗ trợ HS hiểu trình bày khái niệm, quy trình thơng tin kiến thức cách ngắn gọn, rõ ràng trực tiếp để HS vận dụng giai đoạn Bên cạnh phương pháp giảng dạy thông thường, GV nên kết hợp sử dụng công cụ, thiết bị trực quan công nghệ thông tin để định hướng thực sản phẩm giai đoạn sau 1140 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM Giai đoạn (Engineering): Thực hành vận dụng Đối với giai đoạn thực hành vận dụng, GV cần hỗ trợ HS thực quy trình thiết kế sản phẩm, giới thiệu khái niệm liên quan đến trình thiết kế tài liệu liên quan Khi gặp tình có vấn đề việc thực quy trình, GV HS cần phải xác định lại vấn đề mơ hình hóa để dự đốn, sáng tạo việc thiết kế xây dựng giải pháp Khi hoàn thành sản phẩm theo chủ đề, GV HS sử dụng quy trình thiết kế để kiểm tra theo tiêu chí giới hạn đưa trước Đặt câu hỏi “sẽ nếu” vào vấn đề gặp phải kiểm soát chất lượng sản phẩm thực Bên cạnh đó, GV cần tiến hành đánh giá trình đồng thời hướng dẫn HS sử dụng phương pháp kiểm tra đánh giá, khuyến khích HS ghi chép ý tưởng đổi sáng tạo Giai đoạn (Elaboration): Phát triển kiến thức vận dụng chuyên sâu Ở giai đoạn 5, GV đưa gợi ý HS áp dụng kiến thức tích lũy, tiến hành giải tình mở rộng thực tế thực hoạt động gắn liền với nội dung học Xuyên suốt giai đoạn này, HS cần khuyến khích tham gia thảo luận trao đổi nội dung kiến thức tiếp thu Trong trình thảo luận, HS trình bày phản biện ý kiến thân sản phẩm thực giai đoạn Việc thảo luận giúp HS hoàn thiện nội dung kiến thức học đồng thời mở vấn đề đòi hỏi HS vận dụng kiến thức có để giải Hoạt động nhóm phần cần thiết giai đoạn mà GV cần lưu ý Thơng qua hoạt động nhóm tạo hội để HS thể cách hiểu thân nội dung học tập đồng thời nhận phàn hồi từ người học khác có mức độ hiểu biết gần Giai đoạn (Evaluation): Kiểm tra, đánh giá Giáo viên cần sử dụng nhiều công cụ đánh giá khác để đánh giá nhu cầu, nguyện vọng mức độ thông hiểu HS chủ đề vừa thực Các công cụ đánh giá cung cấp cho HS từ bắt đầu chủ đề, thiết kế rõ ràng, rành mạch sử dụng hiệu GV phải cung cấp thông tin phản hồi việc đánh giá cho HS để HS thể mức độ hiểu biết chủ đề, tự đánh giả thân học cần học tiếp theo, xác định mục tiêu học tập Các hoạt động dạy học định hướng giáo dục STEM dựa vào quy trình 6E thường diễn tiết học với nhiều nội dung khác nhau, HS hoạt động theo nhóm Mỗi thành viên nhóm giữ vai trị cố định góp phần làm nên hiệu sản phẩm Các thành viên nhóm có vai trị hỗ trợ, hướng dẫn đánh giá lẫn cho hoạt động chung nhóm để nâng cao trách nhiệm, tính tự giác thành viên Thơng qua đánh giá thành viên nhóm, HS nâng cao lực làm việc nhóm phát huy khả thân công việc chung Hoạt động đánh giá thành viên nhóm diễn trình thực hoạt động dạy học kết thúc sau hoàn thành chủ đề Mỗi HS đánh giá thành viên cịn lại nhóm thân dựa theo mẫu nhận, tiến hành thu phiếu, chia lấy điểm trung bình GV thu lại kết phiếu đánh giá, nhận xét đánh giá hiệu hoạt động PHẦN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 1141 nhóm, khả thành viên nhóm, sau gửi trả kết tiếp nhận ý kiến, giải đáp thắc mắc cho học sinh Các công cụ đánh giá cung bố cụ thể cho HS từ bắt đầu chủ đề, thiết kế rõ ràng, rành mạch sử dụng hiệu GV phải cung cấp thông tin phản hồi việc đánh giá cho HS để HS thể mức độ hiểu biết chủ đề, tự đánh giả thân học cần học tiếp theo, xác định mục tiêu học tập 3.3 Tổ chức dạy học chủ đề “Dung dịch enzyme từ rác thải hữu (Garbage Enzyme - GE)”, phần Sinh học Vi sinh vật Virus theo mơ hình 6E Dung dịch enzyme từ rác thải hữu (Garbage Enzyme - GE) loại dung dịch đa tạo cách sử dụng VSV để lên men chất hữu GE có nhiều ứng dụng thực tiễn như: làm phân bón cho loại cây, làm rau quả, cải tạo đất, vệ sinh nhà cửa,… Ngoài tác dụng thực tế gia đình, việc sản xuất GE nhà giảm thiểu lượng rác thải hữu ngày gia đình, góp phần làm đường ống nước thành phố thông tắc, tránh tồn đọng rác thải tái sử dụng Bên cạnh đó, sản xuất GE dễ thực xu hướng sống xanh tích cực hộ gia đình, từ bảo vệ mơi trường tốt I Mục tiêu - Năng lực sinh học (Bộ GD&ĐT, 2018b) + Nêu khái niệm VSV, nhóm VSV đặc điểm + Phân tích vai trò vi sinh vật đời sống người tự nhiên + Trình bày trình tổng hợp phân giải chất vi sinh vật + Trình bày ứng dụng vi sinh vật thực tiễn + Thiết kế quy trình sản xuất GE + Sản xuất GE để đánh giá kết tính hiệu quy trình + Giải thích sở khoa học bước thực quy trình sản xuất GE + Phân chia nhiệm vụ cụ thể, đầy đủ, công thành viên nhóm q trình thực + Sử dụng số ứng dụng công nghệ thông tin để xây dựng video tuyên truyền sản xuất sử dụng GE gia + Tìm kiếm, chọn lọc thơng tin phù hợp, xác sản xuất GE gia + Phát đề xuất giải pháp phát sinh vấn đề trình thiết kế thực nghiệm quy trình sản xuất GE gia - Về phẩm chất: Củng cố ý thức bảo vệ mơi trường, tìm tịi vận dụng kiến thức liên môn để sử dụng rác thải hữu sản xuất GE II Tiến trình dạy học - Chuỗi hoạt động học theo mơ hình 6E BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 1142 Giai đoạn Hoạt động HS HS tìm hiểu thực trạng ô nhiễm môi trường gia tăng số lượng rác thải HS đề xuất biện pháp giảm thiểu lượng rác thải ngày nhà thân thiện với môi trường HS quan sát dự đốn ngun liệu, thành phần, cơng dụng dung dịch GE mẫu Thời gian Tiết Khám phá (Exploration) HS tìm hiểu phân loại ứng dụng VSV sống HS tìm hiểu trình tổng hợp phân giải chất hữu VSV Tiết + Tiết Định hướng (Explaination) HS giải thích sở khoa học dung dịch GE có chất q trình phân giải chất hữu VSV (quá trình lên men – phụ) HS đề xuất quy trình sản xuất dung dịch GE nhà Tiết Kỹ thuật hóa (Engineering) HS xác định nguyên liệu dung dịch GE HS thực dung dịch GE dựa quy trình đề xuất 10 HS sử dụng dung dịch GE thực đánh giá hiệu Tiết + Thực hành nhà Mở rộng (Elaboration) 11 HS đề xuất mơ hình ứng dụng VSV Tiết Đánh giá (Evaluation) 12 HS trình bày sản phẩm thực trao đổi nhóm 13 HS đánh giá hiệu hoạt động chủ đề Tiết Gây hứng thú, đặt nhiệm vụ (Engagement) Tiến trình tổ chức dạy học theo định hướng STEM Hoạt động Hoạt động Xác định vấn đề 15 phút Tiến trình dạy học GV cho HS thảo luận, đặt vấn đề thực trạng ô nhiễm môi trường rác thải HS đề xuất số biện pháp để giảm thiểu lượng rác thải thải ngày hộ gia đình thân thiện với mơi trường, dễ sử dụng gây tốn GV giới thiệu cho HS dung dịch rác thải hữu - Garbage Enzyme HS nhận xét dung dịch: màu sắc, mùi HS đưa dự đoán nguyên liệu, tác nhận tạo thành ứng dụng dung dịch GE GV chia nhóm giao nhiệm vụ cụ thể cho nhóm HS PHẦN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM Hoạt động Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp 45 phút 1143 HS hình thành lực sinh học khái niệm, phân loại ứng dụng VSV thơng qua làm việc nhóm theo kĩ thuật khăn trải bàn Qua đó, tìm hiểu tác nhân tạo thành dung dịch GE VSV HS hình thành lực sinh học q trình tổng chất VSV thơng qua sơ đồ chuyển hóa HS hình thành lực sinh học q trình phân giải chất VSV thơng qua kĩ thuật mảnh ghép Từ trình phân giải chất, HS trình bày số ứng dụng giúp giảm thiểu ô nhiễm môi trường tương ứng Hoạt động Lựa chọn giải pháp 30 phút GV liên hệ sở khoa học trình sản xuất dung dịch GE HS phân tích q trình hình thành dung dịch GE qua giai đoạn cho thấy tác động VSV đến nguyên liệu hữu ban đầu HS nhấn mạnh trình sản xuất dung dịch GE trình lên men rác thải hữu điều kiện thiếu oxy tác nhân VSV HS xác định giai đoạn lên men trình sản xuất GE đặc điểm giai đoạn tương ứng với nguyên liệu sản xuất GE HS hình thành tư thiết kế quy trình sản xuất dung dịch GE nhà hướng dẫn GV Từ đó, xác định vật liệu nguyên liệu cần thiết cho trình sản xuất Hoạt động Chế tạo, thử nghiệm tuần HS thực hành nhóm thực sản xuất dung dịch GE nhà dựa quy trình thiết kế, theo dõi trình lên men để kịp thời phản ứng xử lí vấn đề phát sinh HS báo cáo tiến độ thực sản phẩm Google Classroom tuần GV đánh giá, kiểm tra tiến độ thực HS Hoạt động Chia sẻ, thảo luận điều chỉnh HS báo cáo chủ đề dung dịch GE theo nhóm, thảo luận đánh giá mức độ hiệu dung dịch GE sử dụng nhà HS trình bày số lưu ý sử dụng dung dịch GE HS đánh giá hiệu chủ đề học tập 45 phút Phiếu tiêu chí đánh giá dung dịch GE Nội dung Nguyên liệu Tiêu chí đánh giá Sử dụng nguyên liệu chất thải hữu gia đình Điểm 1144 Mùi dung dịch Màu dung dịch Bình đựng dung dịch BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM Dung dịch có mùi chua nhẹ loại hoa sử dụng làm nguyên liệu, không hôi Dung dịch có màu đục, đậm khơng hóa đen Bình đựng dung dịch khơng bị phồng hay nén q nhiều khí Có trang trí, dấu hiệu nhận biết nhóm thực bình đựng dung dịch GE 3 Hình Một số sản phẩm Garbage enzyme học sinh Trường THPT Nguyễn Chí Thanh, quận T}n Bình, TP Hồ Chí Minh KẾT LUẬN Bài viết trình bày sở vận dụng quy trình 6E thiết kế hoạt động dạy học định hướng giáo dục STEM Dựa vào giai đoạn quy trình 6E, GV thiết kế chuỗi hoạt động dạy học theo định hướng STEM, gồm hoạt động: (1) Xác định vấn đề; (2) Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp; (3) Lựa chọn giải pháp; (4) Chế tạo mẫu thử nghiệm; (5) Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Thông qua giai đoạn hoạt động dạy học, HS chủ động khám phá, thực hành, vận dụng vào thực tiễn, qua hình thành, phát triển lực phẩm chất Qua ví dụ tổ chức dạy học chủ đề “Dung dịch enzyme từ rác thải hữu (Garbage Enzyme - GE)”, phần Sinh học Vi sinh vật Virus theo mơ hình 6E, thấy, việc vận dụng quy trình 6E để thiết kế tổ chức hoạt động dạy học định hướng STEM thích hợp áp dụng trường THPT, nâng cao hiệu học tập, tính khả thi cao, góp phần thực mục tiêu Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 TÀI LIỆU THAM KHẢO Becker K., Park K., 2011 "Effects of integrative approaches among science, technology, engineering, and mathematics (STEM) subjects on students' learning: A preliminary meta-analysis", Journal of STEM Education: Innovations and Research, 12 (5-6), pp 23-37 Bộ Giáo dục Đào tạo, 2018a Chương trình giáo dục phổ thơng - Chương trình tổng thể, 30 PHẦN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 1145 Bộ Giáo dục Đào tạo, 2018b Chương trình Giáo dục phổ thơng mơn Sinh học Burhe.B 6E Learning by Design Model 2013 Maximize Informed Design and Inquiry In The Intergrative STEM Classroom ITEEA Burke B N 2014 "The iteea 6E learning by design (TM) model maximizing informed design and inquiry in the integrative STEM classroom.", Technology and Engineering Teacher, 73 (6), pp 14-19 Bybee R W., Fuchs B., 2006 "Preparing the 21st century workforce: A new reform in science", Journal of Research in Science Teaching, 43 (4), pp 349-352 Bybee R W., Taylor J A., Gardner A., Van Scotter P., Powell J C., Westbrook A., et al., 2006 The BSCS 5E instructional model: Origins and effectiveness Colorado Springs, Co: BSCS (5) Ceylan, S 2014 Improving A Sample Lesson Plan For Secondary Within the STEM Education (By Model 5E) Journal: Science Direct Chih-Chao Chung, Chien-Linag Lin, 2018 "Research on Development of STEAM - 6E Project Course", 1st International Cognitive Cities Conference (IC3), pp 119 - 122 Chickering A., Experience and Learning: An Introduction to Experiential Learning New Rochelle, NY: Change Magazine Press Chung C C., Lin C L., Lou S J., 2018 Analysis of the learning effectiveness of the STEAM-6E special course - A case study about the creative design of IoT assistant devices for the elderly Clen, D 2011 E Model Use For elementary STEM Education Maryland: Maryland Departement Education Crippen K J., Archambault L., 2012 "Scaffolded inquiry-based instruction with technology: A signature pedagogy for STEM education", Computers in the Schools, 29 pp 157-173 Christensen R., Knezek G., 2017 "Relationship of middle school student STEM interest to career intent", Journal of Education in Science Environment and Health, (1), pp 113 Cronbach L J., Snow R E., 1977 Aptitudes and instructional methods: A handbook for research on interactions Irvington Dewi Susanti Kaniawati, Suryadi, 2016 "Intergration of STEM Education in Learning Cycle 6E To Improve Problem Solving Skills on Direct Current Electricity, International Conference on Mathematics, Science, and Education 2016 (ICMSE 2016), pp M-107 - M-109 E J Hom What is STEM., 2014; Available from: https://www.livescience.com/43296what-is-stem-education.html Fazelian, P., Soraghi, S, 2010 The effect of 5E instructional design model on learning and retention of sciences for middle class students Procedia-Social and Behavioral Sciences, 140-143 1146 BÁO CÁO KHOA HỌC VỀ NGHIÊN CỨU VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM Hoachlander G., 2008 " Bringing industry to the classroom", Educational Leadership, 65 (8), pp 22-27 Itin C M., 1999 "Reasserting the philosophy of experiential education as a vehicle for change in the 21st century", Journal of Experiential Education, 22 (2), pp 91-98 Johnson C C., Peters-Burton E E., Moore T J., 2016 STEM road map: A framework for integrated STEM education New York: Routledge Klahr D., Nigam M., 2004 "The equivalence of learning paths in early science instruction: Effects of direct instruction and discovery learning", Psychological science, 15 (10), pp 661-667 Lê Hải Mỹ Ngân, Nguyễn Thị Minh Thảo, 2020 Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM hệ thống cấp nước tự động đơn giản theo quy trình dạy học 6E Chương trình Trung học sở Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh, 02 (17), 254-269 Li An, Jin - Wen Yang, 2019 "Research on the Teaching Design and Experiment in Physics Education at a Junior High School Based on STEAM Education and 6E Learning Process", 3rd International Conference on Education, Economics and Management Research (ICEEMR 2019), pp 596-604 Moomaw S., 2013 Teaching STEM in the early years: Activities forintegrating science, technology, engineering, and mathematics St Paul, MN: Redleaf Press Musheno, B V., Lawson, A E, 1999 Effects of learning cycle and traditional text on comprehension of science concepts by students at differing reasoning levels Journal of research in science teaching, 36 (1), 23-37 Pigdon K., Wooley M., 1992 The Big picture: Integrating children's learning Eleanor Curtain Publishing Steffe L P., Gale J E., 1995 Constructivism in education Lawrence Erlbaum Hillsdale Sweller J., 2003 "Evolution of human cognitive architecture", Psychology of learning and motivation, 43 pp 216-266 Talley T., 2016 The STEM coaching handbook: Working with teachers to improve instruction New York: Routledge Tawfik A., Trueman R., 2015 "Effects of case libraries in supporting a problembased learning STEM course", Journal of Educational Technology Systems, 44 (1), pp 2-5 Tsupros N., Kohler R., Hallinen J., 2009 STEMeducation: A project to identify the missing components Intermediate Unit and Carnegie Mellon, Pennsylvania Vasquez J A., Sneider C., Comer M., STEM lesson essentials, grades 3-8: Integrating science, Technology, Engineering, and Mathematics Portsmouth: Heinemann Wen-faYan, Jin Lu, Pujun Jin 2018 STEAM activity design based on 6E design learning model-Take bronze artifacts rust removal as an example[J] Chemistry teaching Issue 11: 61-65 (In Chinese) Wilder, Melinda; Shuttleworth, Phyllis, 2005 Cell inquiry: A 5E learning cycle lesson Science Activities: Classroom Projects and Curriculum Ideas, v41 n4 p37-43 PHẦN NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GIÁO DỤC VÀ GIẢNG DẠY SINH HỌC Ở VIỆT NAM 1147 ORGANIZING STEM EDUCATION IN TEACHING MICROBIOLOGICAL AND VIRUS (10TH BIOLOGY) BASED ON THE 6E LEARNING MODEL Pham Dinh Van1,*, Duong Thi Quynh Anh2, Le Thai Minh Long3 Abstract Biology is a subject associated with many practical problems in life, requiring learners to have high analytical and application skills The 6E teaching model is a model that requires the creativity and flexibility of the teacher to turn it into a tool to support learners to absorb and improve their learning efficiency actively and creatively applied in real life The 6E model consists of stages: Inspire – Explore – Orient – Practice – Consolidate, Expand – Evaluate In this article, the author focuses on applying the 6E model to propose the process of designing STEM-oriented teaching activities Based on the steps to organize STEM-oriented teaching based on the proposed 6E model, the article has specified by example the organization of teaching on the topic "Enzymatic solution from organic waste (Garbage Enzyme - GE)", section Microbial and Viral Biology, Biology 10 Keywords: 6E model, STEM education, Biology, teaching activities Ho Chi Minh City University of Education Wellspring International Bilingual School University of Social Science and Humanities, Vietnam National University Ho Chi Minh City * Email: vanpd@hcmue.edu.vn ... analytical and application skills The 6E teaching model is a model that requires the creativity and flexibility of the teacher to turn it into a tool to support learners to absorb and improve their... hướng dẫn t? ?? GV Theo ý kiến này, HS chủ động t? ?? t? ?m t? ??i, khám phá để thu thập thơng tin cần thi? ?t cho kiến thức mà không thi? ?t GV phải cung cấp (Steffe L P., Gale J E, 1995) Giáo dục STEM thực hiệu... dạy học t? ?ch cực dần trọng hình thành t? ?nh chủ động ph? ?t triển lực HS Các nghiên cứu giáo dục STEM học sinh trung học có tri thức định trải nghiệm t? ? ?t với giáo dục STEM trình học t? ??p (Christensen