(Skkn 2023) áp dụng giáo dục stem dạy học chủ đề ứng dụng vi sinh vật trong xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu cơ ( sinh học 10 thpt ) cho học sinh huyện miền núi tương dương

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT TƯƠNG DƯƠNG I - - SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: “ÁP DỤNG GIÁO DỤC STEM DẠY HỌC CHỦ ĐỀ ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG XỬ LÍ RÁC THẢI SINH HOẠT ĐỂ TẠO PHÂN BÓN HỮU CƠ ( SINH HỌC 10 THPT ) CHO HỌC SINH HUYỆN MIỀN NÚI TƯƠNG DƯƠNG” Lĩnh vực: Sinh học Nhóm tác giả: Kha Thị Dần - Nguyễn Thị Oanh Tổ: Tự Nhiên Số điện thoại: 0949.553.806 - 0982.142.767 Năm thực hiện: 2022 – 2023 -0- MỤC LỤC Nội dung TT PHẦN ĐẶT VẤN ĐỀ Trang 1 Lí chọn đề tài Mục tiêu đề tài Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài Nhiệm vụ đề tài Phương pháp nghiên cứu Nhiệm vụ đề tài Những đóng góp đề tài PHẦN NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1.1 CƠ SỞ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Cơ sở lí luận 1.1.1 Khái niệm STEM 1.1.2 Giáo dục STEM 1.1.3 Vai trò ý nghĩa giáo dục STEM trường phổ thông 1.1.4 Tiến trình học STEM 1.2 Hoạt động 1: Xác định vấn đề Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận điều chỉnh Cơ sở thực tiễn đề tài nghiên cứu 10 1.2.1 Sự cần thiết việc dạy học giáo dục STEM trường THPT 10 Thực trạng dạy học giáo dục STEM trường THPT 10 1.2.2 -1- 1.2.2.1 Mục đích điều tra 11 1.2.2.2 Đối tượng điều tra 12 1.2.2.3 Phương pháp điều tra 12 1.2.2.4 Kết điều tra 12 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP GIÁO DỤC STEM VÀO CHỦ ĐỀ DẠY HỌC 16 2.1 TÊN CHỦ ĐỀ 16 2.2 MÔ TẢ CHỦ ĐỀ 16 2.3 MỤC TIÊU CỦA CHỦ ĐỀ: 18 2.3.1 Về lực 18 2.3.2 Về phẩm chất: 19 2.4 THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU 20 2.5 TIẾN TRÌNH DẠY HỌC 20 Hoạt động 1: Xác định vấn đề 20 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp 22 Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp 26 Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá 29 Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận điều chỉnh 29 KẾT QUẢ THU ĐƯỢC 31 KIỂM TRA THỰC NGHIỆM ĐỀ TÀI 38 3.1 Đối tượng phương pháp kiểm tra thực nghiệm 38 3.2 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 39 KHẢO SÁT TÍNH CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA ĐỀ TÀI 44 4.1 Mục đích khảo sát 44 4.2 Nội dung phương pháp khảo sát 44 4.3 Đối tượng khảo sát 44 2.6 -2- 4.4 Kết khảo sát cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất 45 4.1 Kết khảo sát cấp thiết giải pháp đề xuất 46 4.4.2 Kết khảo sát tính khả thi biện pháp đề xuất 47 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 Kết luận 48 1.1 Những vấn đề làm được trình nghiên cứu thực sáng kiến 48 1.2 Hạn chế đề tài 48 1.3 Khó khăn đề tài 49 Đánh giá tính hiệu đề tài 49 2.1 Tính mới, tính sáng tạo 49 2.2 Khả áp dụng mang lại lợi ích thiết thực sáng kiến 49 Kiến nghị, đề xuất: 49 3.1 Về phía giáo viên 49 3.2 Về phía học sinh 50 3.3 Về phía nhà trường 50 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC: Phụ lục 1: PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN, HỌC SINH Phụ lục 1.1: PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN Phụ lục 1.2: PHIẾU KHẢO SÁT HỌC SINH Phụ lục 2: ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM- ĐÁP ÁN Phụ lục 3: PHIẾU KHẢO SÁT SỰ CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT -3- Phụ lục 3.1 PHIẾU TRƯNG CẦU Ý KIẾN (Dành cho chuyên gia, cán quản lý, giáo viên) Phụ lục 3.2 3.3 BẢNG TỔNG HỢP Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ SỰ CẤP THIẾT, TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT QUY ƯỚC VỀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI VIẾT TẮT VIẾT ĐẦY ĐỦ GDPT : Giáo dục phổ thông THPT : Trung học phổ thông SKKN : Sáng kiến kinh nghiệm GV : Giáo viên HS : Học sinh VSV : Vi sinh vật ĐC : Đối chứng TN : Thí nghiệm BGH : Ban giám hiệu GDTrH : Giáo dục trung học GD & ĐT : Giáo dục đào tạo GDĐT : Giáo dục đào tạo TBC : Trung bình cộng ĐTB : Điểm trung bình -4- PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Lí chọn đề tài Mục tiêu giáo dục xác định theo hướng hình thành, phát triển phẩm chất lực Khi xác định mục tiêu GDPT cần tập trung khẳng định yêu cầu phát triển hài hòa giữa: Con người cá nhân người xã hội, người truyền thống người đại, người Việt Nam cơng dân tồn cầu Giáo dục STEM phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng chúng thực tiễn, qua phát triển cho học sinh lực phát giải vấn đề với lực khác tương ứng, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội Định hướng giáo dục STEM triển khai hướng quan trọng giáo dục đào tạo nhiều nước giới Giáo dục môn Sinh học giúp học sinh dần hình thành phát triển lực sinh học (biểu lực khoa học tự nhiên) qua quan sát, thực nghiệm, vận dụng tổng hợp kiến thức, kĩ để giải vấn đề sống Vì thế, với mơn Tốn, Vật lí, Hóa học, Cơng nghệ, Tin học, mơn Sinh học góp phần thúc đẩy giáo dục STEM Mơn Sinh học đóng vai trị sở khoa học học giáo dục STEM liên quan đến đối tượng sinh vật Do tính đặc thù đối tượng nên sản phẩm học giáo dục STEM mơn Sinh học đa số quy trình công nghệ Giáo dục STEM môn Sinh học thực thông qua dạy học học, mạch nội dung, chuyên đề học tập từ lớp 10 đến lớp 12 như: Sinh học tế bào, sinh học vi sinh vật virus, sinh học thể, di truyền, sinh thái học… Là giáo viên giảng dạy môn sinh học trường THPT (trung học phổ thông) miền núi, dự lớp tập huấn giáo dục STEM, chúng tơi tự nhận thức cần phải thực theo định hướng giáo dục STEM lớp, trường mà cơng tác Trong năm học trước phần ứng dụng vi sinh vật ứng dụng làm sữa chua, muối dưa, muối cà, làm rượu mà chưa trọng đến ứng dụng tạo phân bón từ rác thải sinh hoạt Với tình trạng nhiễm mơi trường đáng báo động việc biến rác thải sinh hoạt, chất thải động vật, phụ phẩm sản xuất nơng nghiệp thành phân bón, việc làm hay vừa làm môi trường sinh thái tạo nguồn phân hữu tốt để bón cho trồng, khơng cịn tiết kiểm nhiều chi phí cho sản xuất nơng nghiệp Với lý trên, mạnh dạn chọn nghiên cứu đề tài “Áp dụng giáo dục STEM dạy học chủ đề ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu (sinh học 10 THPT) cho học sinh huyện miền núi Tương Dương” nhằm mục đích góp phần thiết thực vào việc đổi phương pháp, hình thức dạy học nay, nâng cao hiệu dạy học môn Sinh học trường -5- phổ thơng, hình thành phát triển cho học sinh lực cần thiết trình học tập thực tiễn đời sống Qua chủ đề phần giáo dục ý thức bảo vệ môi trường cho học sinh miền núi Mục tiêu đề tài Giới thiệu, ứng dụng thành cơng mơ hình giáo dục STEM vào giảng dạy mơn Sinh học trường THPT huyện miền núi, qua rèn luyện kĩ năng, phát triển lực nhận thức, khả tư sáng tạo học sinh Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có lực, phẩm chất tốt nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng phát triển đất nước Đối tượng phạm vi nghiên cứu đề tài - Đề tài nghiên cứu vấn đề dạy học phần Sinh học Vi sinh vật - Ứng dụng phân giải vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu cơ, sinh học lớp 10 THPT theo định hướng STEM - Không gian, thời gian: + Năm học 2021- 2022: Học sinh lớp (10G, 10L) - Trường THPT Tương Dương + Năm học 2022 - 2023: Học sinh lớp 10 học môn Sinh học (10A1, 10A2, 10A3, 10C5, 10C6, 10C7) - Trường THPT Tương Dương Nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn việc triển khai giáo dục STEM - Nghiên cứu sở lí thuyết mơ hình giáo dục STEM dạy học - Định hướng xây dựng chủ đề/bài học STEM - Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề/ học STEM Phương pháp nghiên cứu - Phân tích, tổng hợp lý thuyết, tập từ tài liệu, sách giáo khoa, sách tham khảo - Dựa thực tiễn dạy học Sinh học có liên quan đến mơ hình STEM - Điều tra, tổng hợp xử lí số liệu, đánh giá kết thu từ thực nghiệm sư phạm Những đóng góp đề tài Đề tài nghiên cứu phương pháp dạy học theo định hướng STEM nhằm phát triển lực học sinh Đây vấn đề mẻ cịn nhiều bỡ ngỡ q trình tiếp cận xu hướng dạy học Mặt khác trường năm học trước phần ứng dụng vi sinh vật ứng dụng làm sữa chua, muối -6- dưa, muối cà, làm rượu mà chưa trọng đến ứng dụng tạo phân bón từ rác thải sinh hoạt Vì vậy, đề tài tài liệu tham khảo tốt cho giáo viên việc dạy học Sinh học trường trung học phổ thông PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CƠ SỞ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 1.1 CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU Việt Nam quốc gia q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa hội nhập quốc tế, Cách mạng cơng nghiệp 4.0 mở nhiều hội việc nâng cao trình độ cơng nghệ, nâng cao lực sản xuất, tăng trưởng kinh tế… Để cạnh tranh kinh tế khu vực toàn cầu, giáo dục nghề nghiệp STEM (Science Technology Engineering Maths) phải ưu tiên quốc gia Điều đặt cho Giáo dục Đào tạo sứ mệnh to lớn chuẩn bị đội ngũ nhân lực chất lượng cao để đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước Ngày 04/5/2017, Thủ tướng phủ ban hành Chỉ thị số 16/CT - TTg việc tăng cường lực tiếp cận cách mạng công nghiệp lần thứ tư Một giải pháp mà Chỉ thị đề nhằm thúc đẩy giáo dục STEM Việt Nam là: “ Thay đổi mạnh mẽ sách, nội dung, phương pháp giáo dục dạy nghề nhằm tạo nguồn nhân lực có khả tiếp nhận xu công nghệ sản xuất mới, cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo khoa học, công nghệ, kỹ thuật toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học chương trình giáo dục phổ thơng ” Chỉ thị giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục Đào tạo “ thúc đẩy triển khai giáo dục khoa học, công nghệ, kĩ thuật tốn học (STEM) chương trình giáo dục phổ thơng: tổ chức thí điểm số trường phổ thông từ năm học 2017- 2018 ” Thực Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 Thủ tướng phủ Ngành giáo dục đào tạo thực nhiều giải pháp nhằm thúc đẩy đào tạo khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học tất bậc học, ngành học Đối với giáo dục trung học, Bộ giáo dục Đào tạo đạo địa phương triển khai hoạt động nghiên cứu khoa học học sinh trung học sở, trung học phổ thông tổ chức Cuộc thi khoa học, kĩ thuật cấp quốc gia dành cho học sinh trung học; tổ chức thi vận dụng kiến thức liên mơn để giải tình thực tiễn dành cho học sinh trung học; thí điểm mơ hình dạy học gắn với sản xuất, kinh doanh bảo vệ môi trường địa phương; hướng dẫn học sinh vận dụng kiến thức liên môn vào giải vấn đề thực tiễn thông qua dạy học dự án, tổ chức hoạt động trải nghiệm; Những hoạt động góp phần đổi phương thức dạy học trường trung học, góp phần bước đầu triển khai giáo dục STEM nhà trường Triển khai chương trình đào tạo ứng dụng mơ hình giáo dục STEM lựa chọn tất yếu, phù hợp với đào tạo theo định hướng phát triển lực học sinh, -7- đáp ứng nhu cầu xã hội Bên cạnh đó, lực phát triển chương trình đào tạo phương pháp giảng dạy nhận thức giáo viên mơ hình giáo dục STEM nâng cao Việc ứng dụng mơ hình giáo dục STEM chủ trương lớn nhà trường Chủ trương Đảng ủy, BGH (ban giám hiệu) đạo cách liệt, tổ môn vào thực cách khẩn trương, căng cơ, có đầu tư trí lực lẫn vật lực thu số thành tựu đáng kể Có thể xem bước đột phá phát triển, nâng cao hiệu giáo dục trường THPT Tương Dương 1.1.1 Khái niệm STEM STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Toán học), thường sử dụng bàn đến sách phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật Tốn học quốc gia Sự phát triển Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Tốn học mơ tả chu trình STEM (Hình 1), Science quy trình sáng tạo kiến thức khoa học; Engineering quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ nhằm giải vấn đề; Toán công cụ sử dụng để thu nhận kết chia sẻ kết với người khác “Science” chu trình STEM mơ tả mũi tên từ “Technology” sang “Knowledge” thể quy trình sáng tạo khoa học Đứng trước thực tiễn với "Công nghệ" tại, nhà khoa học, với lực tư phản biện, đặt câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, hồn thiện cơng nghệ, câu hỏi/vấn đề khoa học Trả lời câu hỏi khoa học giải vấn đề khoa học phát minh "Kiến thức" khoa học Ngược lại, “Engineering” chu trình STEM mô tả mũi tên từ “Knowledge” sang “Technology” thể quy trình kĩ thuật Các kĩ sư sử dụng "Kiến thức" khoa học để thiết kế, sáng tạo cơng nghệ Như vậy, chu trình STEM, "Science" hiểu không "Kiến thức" thuộc mơn khoa học (như Vật lí, Hố học, Sinh học) mà bao hàm "Quy trình khoa học" để phát minh kiến thức khoa học Tương tự vậy, "Engineering" chu STEM không "Kiến thức" thuộc lĩnh vực "Kĩ thuật" mà bao hàm "Quy trình kĩ thuật" để sáng tạo "Công nghệ" Hai quy trình nói tiếp nối nhau, khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học - kĩ thuật theo mơ hình "xốy ốc" mà sau chu trình -8- lượng kiến thức khoa học tăng lên với cơng nghệ phát triển trình độ cao 1.1.2 Giáo dục STEM Phỏng theo chu trình STEM, giáo dục STEM đặt học sinh trước vấn đề thực tiễn ("công nghệ" tại) cần giải quyết, địi hỏi học sinh phải tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức khoa học vận dụng kiến thức để thiết kế thực giải pháp giải vấn đề ("công nghệ" mới) Như vậy, học STEM đề cập giao cho học sinh giải vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải huy động kiến thức có tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng Quá trình địi hỏi học sinh phải thực theo "Quy trình khoa học" (để chiếm lĩnh kiến thức mới) "Quy trình kĩ thuật" để sử dụng kiến thức vào việc thiết kế thực giải pháp ("công nghệ" mới) để giải vấn đề Đây tiếp cận liên môn giáo dục STEM, kiến thức mà học sinh cần phải học để sử dụng học STEM cụ thể thuộc mơn học Như vậy, giáo dục STEM phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng chúng thực tiễn, qua phát triển cho học sinh lực phát giải vấn đề với lực khác tương ứng, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội Các mức độ áp dụng giáo dục STEM giáo dục phổ thông sau: a) Dạy học môn học theo phương thức giáo dục STEM Đây hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu nhà trường Theo cách này, học, hoạt động giáo dục STEM triển khai q trình dạy học mơn học STEM theo tiếp cận liên môn Các chủ đề, học, hoạt động STEM bám sát chương trình mơn học thành phần Hình thức giáo dục STEM không làm phát sinh thêm thời gian học tập b) Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh khám phá ứng dụng khoa học, kỹ thuật thực tiễn đời sống Qua đó, nhận biết ý nghĩa khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học đời sống người, nâng cao hứng thú học tập môn học STEM Đây cách thức để thu hút quan tâm xã hội tới giáo dục STEM Để tổ chức thành công hoạt động trải nghiệm STEM, cần có tham gia, hợp tác bên liên quan trường trung học, sở giáo dục nghề nghiệp, trường đại học, doanh nghiệp Trải nghiệm STEM cịn thực thông qua hợp tác trường trung học với sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp Theo cách -9- TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Sinh học 10 - Nhà xuất Giáo dục Việt Nam Sách giáo viên - Sinh học 10 - Nhà xuất Giáo dục Việt Nam Sách giáo khoa, sách giáo viên Sinh học 10 nâng cao - Nhà xuất Giáo dục Việt Nam Sách giáo khoa Sinh học 10 (Kết nối tri thức với sống) - Nhà xuất Giáo dục Việt Nam) Sách tập Sinh học 10 ( Kết nối tri thức với sống) - Nhà xuất Giáo dục Việt Nam Hướng dẫn xây dựng kế hoạch dạy STEM cấp trung học phổ thông( Tài liệu tập huấn cán quản lý, giáo viên THPT - Bộ giáo dục đào tạo năm 2022) Tài liệu tập huấn: Dạy học kiểm tra, đánh giá kết học tập theo định hướng phát triển lực học sinh (Bộ giáo dục đào tạo - Vụ giáo dục trung học năm 2014) Công văn số 5555/BGDĐT - GDTrH hướng dẫn sinh hoạt chuyên môn đổi phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá Bộ Giáo dục Đào tạo, Những vấn đề chung đổi giáo dục Trung học phổ thông môn sinh học, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội 10 Chương trình tổng thể (Ban hành kèm theo Thơng tư số 32/2018/TTBGDĐT ngày 26/12/ 2018 Bộ trưởng Bộ GD-ĐT), Bộ GD-ĐT 11 Chương trình giáo dục phổ thơng mơn Sinh học (ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TTBGDĐT ngày 26/12/2018 Bộ trưởng Bộ GD-ĐT) 12 Tài liệu bồi dưỡng phát triển lực nghề nghiệp giáo viên.Tăng cường lực dạy học giáo viên Module 40: Phối hợp tổ chức xã hội công tác giáo dục trường THPT - Nguyễn Dục Quang Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, Nhà xuất Đại học sư phạm 13 Đánh giá lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn học sinh dạy học phần Sinh học Vi sinh vật - Sinh học 10 Tạp chí Giáo dục, số 432, tr 5256 (Phan Thị Thanh Hội - Nguyễn Thị Thu Hằng - 2018) 14 Tài liệu bồi dưỡng phát triển lực nghề nghiệp giáo viên.Tăng cường lực dạy học giáo viên Module 18: Phương pháp dạy học tích cực.Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, Nhà xuất Đại học sư phạm 15 Thu thập hình ảnh từ thực tế trải nghiệm, ngày hội STEM thông tin mạng internet - 55 - PHỤ LỤC Phụ lục 1: PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN, HỌC SINH Phụ lục 1.1: PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN Kính chào q thầy/cơ! Để cung cấp thơng tin thực trạng việc sử dụng phương pháp giáo dục STEM áp dụng giáo dục STEM dạy học chủ đề Sinh học Vi sinh vật Ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu (sinh học 10 THPT) cho học sinh THPT huyện miền núi Tương Dương Rất mong thầy vui lịng cho biết ý kiến, quan điểm số vấn đề cách đánh dấu X vào ô lựa chọn Thầy/Cô sử dụng phương pháp dạy học giáo dục STEM dạy học nào? (Chỉ chọn phương án ) Thường xuyên  Thỉnh thoảng  Chưa Theo thầy/cô mức độ cần thiết việc sử dụng phương pháp dạy học giáo dục STEM dạy học môn Sinh học ? (Chọn phương án) Rất cần thiết  Bình thường  Khơng cần thiết Theo thầy/ việc sử dụng phương pháp dạy học giáo dục STEM dạy học mơn Sinh học có vai trị ? (Có thể lựa chọn nhiều phương án) Học sinh lĩnh hội tri thức Giúp học sinh phát triển lực tư duy, sáng tạo Gây hứng thú, tạo khơng khí học tập sơi Học sinh thể trước đám đơng Kích thích tìm tịi, khám phá quy luật vật tượng, gắn liền kiến thức lí thuyết với thực hành Giúp học sinh thực hành chế tạo sản phẩm ứng dụng vào thực tiễn sống Phát huy tính tích cực chủ động học sinh Đánh giá thầy/cô vận dụng phương pháp dạy học giáo dục STEM dạy học môn Sinh học ? (Có thể lựa chọn nhiều phương án) - 56 - Có thể vận dụng vào tất học SGK Khó vận dụng nhiều thời gian Học sinh phát triển lực tư duy, sáng tạo, hứng thú học tập Sử dụng tiến trình dạy STEM nhằm phát triển lực thực hành chế tạo sản phẩm cho học sinh Tổ chức học sinh tự tìm hiểu thực bước quy trình thực hành khoa học, tạo sản phẩm ứng dụng vào sống Thầy/ Cô biết đến phương pháp dạy học giáo dục STEM: Ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu chưa? (Chỉ chọn phương án) Chưa Có biết đến chưa áp dụng vào học Có biết đến áp dụng vào học không hiểu Xin chân thành cảm ơn giúp đỡ quý thầy cô! - 57 - Phụ lục 1.2: PHIẾU KHẢO SÁT HỌC SINH Để góp phần nâng cao chất lượng dạy học mơn Sinh học trường THPT hiệu việc sử dụng dụng phương pháp giáo dục STEM áp dụng giáo dục STEM dạy học chủ đề Sinh học Vi sinh vật - Ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu (sinh học 10 THPT) cho học sinh THPT huyện miền núi Tương Dương Rất mong em vui lòng cho biết ý kiến, quan điểm số vấn đề cách đánh dấu X vào ô lựa chọn Em có quan niệm việc học mơn Sinh học? (Chỉ chọn phương án) Rất thích học môn Sinh học Chỉ xem môn Sinh học nhiệm vụ Không thấy hứng thú với môn Sinh học Em tìm hiểu STEM thơng qua phương tiện nào? (Chỉ chọn phương án) Thông qua sách báo, tạp chí giáo dục, internet Thơng qua giáo viên môn Sinh học Thông qua hoạt động trải nghiệm STEM Thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật Giáo viên sử dụng phương pháp dạy học giáo dục STEM dạy học môn Sinh học chưa? (Chỉ chọn phương án) Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa Cảm nhận em sau học Sinh học phương pháp dạy học truyền thống giáo viên thuyết trình, vấn đáp…? (Chỉ chọn phương án) Rất thích Bình thường Khơng thích Em đánh việc vận dụng phương pháp dạy học truyền thống giáo viên dạy học mơn Sinh học? (Có thể lựa chọn nhiều phương án) Giờ học không sôi nổi, học sinh không hứng thú Học sinh không phát huy tính tích cực, chủ động,sáng tạo - 58 - Tạo hứng thú học tập, nhằm phát triển lực tư duy, sáng tạo học sinh, giúp học sinh hiết kế thực hành tạo sản phẩm Em mong muốn GV sử dụng phương pháp dạy học giáo dục STEM dạy học phần Sinh học vi sinh vật - Úng dụng VSV ủ rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu khơng? (Chỉ chọn phương án) Rất mong muốn Bình thường Khơng mong muốn Xin chân thành cảm ơn em! - 59 - Phụ lục 2: ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM - ĐÁP ÁN Phụ lục 2.1: ĐỀ KIỂM TRA THỰC NGHIỆM ( Thời gian làm 30 phút) I TRẮC NGHIỆM (6đ): Chọn đáp án câu sau: Câu 1: Những loại rác thải sinh hoạt hữu dùng để sản xuất phân bón hữu cơ: A Chất hữu xanh, chất hữu nâu B Chất hữu xanh, thịt, bã cà phê C Chất hữu xanh, chất vô D Chất hữu nâu, túi ni lông Câu 2: Chất hữu xanh bao gồm: A Lá già, cành, rễ, hoa quả, bã cà phê B Túi ni lông, hộp xốp, cỏ, hoa C Rơm, mùn cưa, giấy vụn, vỏ trứng D Rễ, hoa quả, bã cà phê, vỏ trứng Câu 3: Chất hữu nâu bao gồm: A Ống hú nhựa, hộp xốp, cỏ C Rơm, mùn cưa, giấy báo, vỏ trứng B Cành, hoa quả, bã cà phê, mùn cưa D Rễ, hoa quả, bã cà phê, vỏ trứng Câu 4: Những loại rác thải hữu cần tránh ủ q trình sản xuất phân bón hữu cơ: A Túi trà lọc, bã cà phê, loại có tinh dầu sả, bạch đàn B Thịt, cá, sản phẩm sữa, loại có tinh dầu sả, bạch đàn, chất béo, giấy màu, vỏ sò C Cành, hoa quả, bã cà phê, mùn cưa, giấy báo, vỏ trứng D Chất béo, giấy màu, vỏ sò, thịt, cá, vỏ quả, hoa thừa, giấy báo, vỏ trứng Câu 5: Ứng dụng công nghệ vi sinh nơng nghiệp: A Làm tăng độ phì nhiêu cho đất, sản xuất phân bón vi sinh, sản xuất thuốc trừ sâu vi sinh B Ứng dụng chế biến thực phẩm: bia, rượu, bánh mì, tương, xì dầu C Sản xuất thuốc kháng sinh, vácxin, sản xuất Protein đơn bào, hooc môn, axitamin quý… D Xử lí nhiễm mơi trường hiệu quả, tốn kém, sản xuất bột giặt, ứng dụng công nghệ thuộc da Câu 6: Công nghệ vi sinh vật chưa được ứng dụng lĩnh vực sau đây? A Trong nông nghiệp xử lý chất thải B Sản xuất bột giặt - 60 - C Trong chế biến thực phẩm D Trong sản xuất điện Câu 7: Vì cần tránh số chất (thịt, cá) trình ủ rác thải sinh hoạt làm phân hữu cơ? A Vì chúng gây mầm bệnh tạo mùi thối B Có protein hạn chế phát triển vi sinh vật C Vì chúng có tinh dầu hạn chế phát triển vi sinh vật D Vì chúng khó phân hủy rong trình ủ Câu 8: Sản phẩm trình phân giải polysaccharide là: A Nước tương B Nước mắn C Phân bón hữu D Ruốc tơm Câu 9: Cơ sở khoa học việc ứng dụng vi sinh vật thực tiễn: A Dựa đặc điểm sinh học vi sinh vật sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh, hình thức dinh dưỡng đa dạng, q trình tổng hợp phân giải chất có nhiều lợi ích B Dựa đặc điểm sinh học vi sinh vật sinh trưởng chậm, phát triển mạnh, hình thức dinh dưỡng đa dạng, trình tổng hợp phân giải chất có nhiều lợi ích C Dựa đặc điểm sinh học vi sinh vật sinh trưởng chậm, phát triển chậm, hình thức dinh dưỡng đa dạng D Dựa đặc điểm sinh học vi sinh vật sinh trưởng nhanh, phát triển chậm, hình thức dinh dưỡng khơng đa dạng Câu 10: Vì cần bổ sung chế phẩm vi sinh (Trichoderma) trình sản xuất phân hữu từ rác thải sinh hoạt? A Vì nấm Trichoderma giúp bổ sung nước B Giúp trình phân giải hợp chất vi sinh vật diễn nhanh C Giúp trình phân giải hợp chất vi sinh vật diễn chậm D Giúp điều chỉnh nhiệt độ trình ủ Câu 11: Tỉ lệ trộn phân hữu xanh nâu hợp lý? A 10cm rác thải chất hữu nâu sau rải lớp mỏng rác thải chất hữu xanh, 10cm rác thải hữu nâu B 5cm rác thải chất hữu nâu sau rải lớp mỏng rác thải chất hữu xanh, 10cm rác thải hữu nâu C 10cm rác thải chất hữu nâu sau rải lớp mỏng rác thải chất hữu xanh, 5cm rác thải hữu nâu D 10cm rác thải chất hữu xanh sau cho rác thải chất hữu nâu - 61 - Câu 12: Trong trình ủ phân hữu cơ, phải đảm bảo độ ẩm đống ủ bao nhiêu? A 20 - 40 % B 60 - 80 % C 30 - 70 % D 40 - 60 % Câu 13: Các nhân tố sinh thái ảnh hưởng trực tiếp đến trình phân giải vi sinh vật là: A Nước, ánh sáng, nhiệt độ B Nấm Trichoderma, nước, ánh sáng C Ánh sáng, nhiệt độ, chế phẩm vi sinh D Nước, ánh sáng, gió, nhiệt độ Câu 14: Để tăng tốc độ phân giải vi sinh vật, cần để thùng ủ phân hữu nào? A Ở ngồi trời chỗ có ánh sáng, thống khí B Ở ngồi trời chỗ bóng râm, ánh sáng, thống khí D Trong phịng tối, thống khí, tưới nước dầy đủ D Trong phịng có ánh sáng qua cửa sổ, thống khí Câu 15: Sau ủ phân hữu thu được phải có đặc điểm? A Phân hữu có màu đen, tơi mịn, đạt độ ẩm theo yêu cầu B Phân hữu có màu nâu đất, có mùi thối, tơi mịn C Phân hữu có màu nâu đất, có mùi hơi, vụn trơng giống mùn D Phân hữu có màu nâu đất, có mùi đất, vụn trơng giống mùn, tơi mịn, đạt độ ẩm theo yêu cầu II TỰ LUẬN (4đ) Câu (2đ): Công nghệ vi sinh vật ứng dụng lĩnh vực nào? Trình bày ứng dụng cùa công nghệ vi sinh nông nghiệp? Câu 2(2đ): Giải thích sinh vật nhân sơ có kích thước nhỏ bé cấu tạo đơn giản lại có vai trị "khổng lổ" Trái Đất sống? Một số ví dụ ứng dụng vi sinh vật đời sống? - 62 - Phụ lục 2.2: HƯỚNG DẪN ĐÁP ÁN HƯỚNG DẪN CHẤM: I TRẮC NGHIỆM (6đ): Mỗi câu 0,4đ 1A 2A 3C 4B 5A 6D 7A 9A 10B 11A 12D 13A 14A 15D 8C II TỰ LUẬN (4đ): Câu Mỗi câu 2đ Gợi ý đáp án - Công nghệ vi sinh vật ứng dụng lĩnh vực: + Trong nông nghiệp + Trong chê biên thực phẩm + Trong y dược + Trong xử lí chất thải Điểm 0,2 0,2 0,2 0,2 - Ứng dụng cùa công nghệ vi sinh nông nghiệp: + Nhiều loại vi sinh vật có khả cố định N2 khơng khí thành NH3 làm giàu chất đạm cho đất + Biến lân khó tiêu thành lân dễ tiêu, giúp trổng hấp thụ lân dễ dàng + Phân giải mùn chất hữu đất thành chất Câu khống vơ mà hấp thụ + Tiết chất kích thích tăng trưởng, polysaccharide hay (2đ) chất kháng sinh giúp sinh trưởng, phát triển tốt hơn, giữ ẩm cho đất ức chế mẩm bệnh cho trồng + Dựa vào đặc điểm vi sinh vật, người ta sử dụng chúng để sản xuất phân bón vi sinh giúp tăng đáng kể suất trổng, cải tạo đất không gây ô nhiễm môi trường phân bón hố học + Một số vi sinh vật có khả ức chế phát triển sâu, bệnh gây hại cho trổng sử dụng để sản xuất thuốc trừ sâu vi sinh thay cho thuốc trừ sâu hố học, vừa diệt trừ sâu bệnh hại hiệu lại không gây hại cho môi trường, tránh nguy tổn dư thuốc hoá học gây độc cho người vật nuôi 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 Câu - Các sinh vật nhân sơ có kích thước nhỏ bé cấu (2đ) - 63 - tạo đơn giản lại có vai trị “khổng lồ” Trái Đất sống vì: + Tuy vi sinh vật nhân sơ có kích thước nhỏ nên tỉ lệ diện tích bề mặt tế bào thể tích tế bào (tỉ lệ S/V) lớn, giúp tế bào trao đổi chất với môi trường cách nhanh chóng làm cho tế bào sinh trưởng sinh sản nhanh tạo số lượng vi sinh vật lớn + Nhờ đặc điểm kích thước hiển vi, sinh trưởng nhanh, phát triển mạnh, hình thức dinh dưỡng đa dạng, trình tổng hợp phân giải chất mà vi sinh vật có vai trị đa dạng Trái Đất sống phân giải chất thải, tự dưỡng tạo O2,… 0,25 0,15 - Một số ví dụ ứng dụng vi sinh vật đời sống: + Dựa vào khả cố định N2 khơng khí vi sinh vật để sản xuất phân bón vi sinh giúp tăng suất cho trồng, cải tạo đất,… 0,2 + Dựa vào khả ức chế phát triển sâu, bệnh gây hại cho trồng để sản xuất thuốc trừ sâu vi sinh thay cho thuốc trừ sâu hóa học vừa diệt trừ sâu, bệnh hại hiệu vừa tránh tồn dư thuốc hóa học gây độc cho người vật nuôi 0,2 + Sử dụng vi khuẩn Saccharomyces cerevisiae để lên men tạo rượu, bia, bánh mì Sử dụng vi khuẩn lactic để lên men tạo sữa chua mát 0,2 + Các sản phẩm tạo từ công nghệ tái tổ hợp vi khuẩn nấm men insulin, hormone sinh trưởng, chất kích thích miễn dịch cytokine, chất kháng virus interferon 0,2 + Vi sinh vật ứng dụng việc chuẩn đoán bệnh hiểm nghèo, ung thư, bệnh phát sinh 0,2 + Sử dụng hệ vi sinh hiếu khí kị khí bể xử lí sinh học để xử lí nước thải 0,2 + Sử dụng vi sinh vật “ăn” dầu Alcanivorax borkumensis để xử lí cố tràn dầu biển 0,2 + Sử dụng Archaea sinh methane để xử lí chất thải vật ni nhằm vừa tạo khí biogas làm chất đốt cho gia đình vừa tránh ô nhiễm môi trường tạo phân bón hữu cho trồng 0,2 - 64 - Phụ lục 3: PHIẾU KHẢO SÁT SỰ CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT Phụ lục 3.1 PHIẾU TRƯNG CẦU Ý KIẾN (Dành cho chuyên gia, cán quản lý, giáo viên) Để góp phần nâng cao hiệu hoạt động dạy học môn Sinh học trường THPT Tương Dương 1, huyện Tương Dương, tỉnh Nghệ An, xin đồng chí vui lịng cho biết ý kiến vấn đề cách đánh dấu (X) vào ô phù hợp Câu Đồng chí đánh giá mức độ cấp thiết giải pháp thiết kế áp dụng giáo dục STEM dạy học chủ đề Sinh học Vi sinh vật - Ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu (sinh học 10 THPT) cho học sinh huyện miền núi Tương Dương Rất Cấp Ít cấp Khơng Các giải pháp cấp thiết thiết cấp thiết thiết Vận dụng bước tiến trình dạy STEM kĩ thuật vào dạy học chủ đề Sinh học Vi sinh vật - Ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu Sinh 10 THPT Sử dụng tiến trình dạy STEM nhằm phát triển lực thực hành tạo sản phẩm cho học sinh chủ đề Sinh học vi sinh vật - Ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Áp dụng giáo dục STEM, tổ chức học sinh tự tìm hiểu thực bước quy trình thực hành ứng dụng vi sinh vật để sản xuất phân bón hữu từ rác thải sinh hoạt chủ đề Sinh học vi sinh vật - Ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Tổ chức kiểm tra đánh giá trình dạy học chủ đề Sinh học vi sinh vật ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải - 65 - sinh hoạt để tạo phân bón hữu Sinh 10 THPT Câu Đồng chí đánh giá mức độ khả thi giải pháp thiết kế áp dụng giáo dục STEM dạy học chủ đề Sinh học Vi sinh vật - Ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu (sinh học 10 THPT) cho học sinh huyện miền núi Tương Dương Rất Ít Khơng Khá Các giải pháp khả khả khả thi thi thi thi Vận dụng bước tiến trình dạy STEM kĩ thuật vào dạy học chủ đề Sinh học Vi sinh vật - Ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Sử dụng tiến trình dạy STEM nhằm phát triển lực thực hành tạo sản phẩm cho học sinh chủ đề Sinh học vi sinh vật - Ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu Sinh 10 THPT Áp dụng giáo dục STEM, tổ chức học sinh tự tìm hiểu thực bước quy trình thực hành ứng dụng vi sinh vật để sản xuất phân bón hữu từ rác thải sinh hoạt chủ đề Sinh học vi sinh vật - Ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Tổ chức kiểm tra đánh giá trình dạy học chủ đề Sinh học vi sinh vật - ứng dụng vi sinh vật xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Xin đồng chí cho biết thơng tin cá nhân: Chức vụ: ………………………………………………………………… Nơi công tác:…… ………………………………………………………… Xin trân trọng cảm ơn Quý Thầy/Cô! - 66 - Phụ lục 3.2 BẢNG TỔNG HỢP Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ SỰ CẤP THIẾT CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT TT Các giải pháp Rất Khơng Ít cấp Tổng ĐTB Mức cấp Cấp cấp thiết điểm thiết thiết thiết Vận dụng bước tiến trình dạy STEM kĩ thuật vào dạy học chủ đề Sinh học VSV Ứng dụng VSV xử lí 17 rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Sử dụng tiến trình dạy STEM nhằm phát triển lực thực hành tạo sản phẩm cho học sinh chủ đề Sinh học VSV - 16 Ứng dụng VSV xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Áp dụng giáo dục STEM, tổ chức học sinh tự tìm hiểu thực bước quy trình thực hành ứng dụng VSV để sản xuất phân bón hữu từ rác thải 18 sinh hoạt chủ đề Sinh học vi sinh vật - Ứng dụng VSV rong xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Tổ chức kiểm tra đánh giá trình dạy học chủ đề Sinh học VSV - ứng dụng VSV xử lí rác thải 13 sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Điểm TBC 12 0 104 3,59 13 0 103 3,55 11 0 105 3,62 14 98 3,38 3,54 - 67 - Phụ lục 3.3 BẢNG TỔNG HỢP Ý KIẾN ĐÁNH GIÁ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT TT Các giải pháp Rất khả thi Vận dụng bước tiến trình dạy STEM kĩ thuật vào dạy học chủ đề Sinh học Vi sinh vật - Ứng dụng VSV rong xử lí 14 rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Sử dụng tiến trình dạy STEM nhằm phát triển lực thực hành tạo sản phẩm cho học sinh chủ đề Sinh học VSV - 12 Ứng dụng VSV rong xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Áp dụng giáo dục STEM, tổ chức học sinh tự tìm hiểu thực bước quy trình thực hành ứng dụng VSV để sản xuất phân bón hữu từ rác thải sinh hoạt chủ 20 đề Sinh học vi sinh vật Ứng dụng VSV rong xử lí rác thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Tổ chức kiểm tra đánh giá trình dạy học chủ đề Sinh học VSV - ứng dụng vi sinh vật rong xử lí rác 13 thải sinh hoạt để tạo phân bón hữu - Sinh 10 THPT Khả Ít khả Không Tổng ĐTB Mức thi thi khả thi điểm 15 0 102 3,52 17 0 99 3,41 0 107 3,69 14 98 3,40 - 68 - Điểm TBC 3,51 - 69 -