Nguyên nhân chính là từ suy nghĩ cố hữu của giáo viên và đa số học sinh và phương pháp tiếp cận truyền thống chưa thật sự đưa quyền chủ động lĩnh hội kiến thức kĩ năng cho người học, nên
MÔ TẢ GIẢI PHÁP KĨ THUẬT
Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến
Trong chương trình Sinh học THPT có nhiều kiến thức đặc trưng của bộ môn: về thế giới sống và cơ chế di trền biến dị, sinh thái học và bảo vệ môi trường Đây là những kiến thức rất gần gũi với con người, tuy nhiên phần lớn học sinh luôn coi môn Sinh học là “môn phụ” vì tính chất khó hiểu và khó học Nguyên nhân chính là từ suy nghĩ cố hữu của giáo viên và đa số học sinh và phương pháp tiếp cận truyền thống chưa thật sự đưa quyền chủ động lĩnh hội kiến thức kĩ năng cho người học, nên hiệu quả giảng dạy và học tập của bộ môn chưa rõ ràng.
Yêu cầu đổi mới chương trình phù hợp với thời đại và xu hướng giáo dục toàn cầu để đào tạo ra những chủ thể học tập chủ động cả về kiến thức và năng lực song song với đổi mới phương pháp dạy học tích cực theo hướng phát triển phẩm chất năng lực học sinh mang tính cấp thiết hiện nay.
Giáo dục STEM được đưa vào Việt Nam từ năm 2011 Các tổchức giáo dục, các nhà lãnh đạo đã nhận thức được rất rõ vai trò của giáo dục STEM với thực trạng giáo dục ởViệt Nam hiện nay Tuy nhiên, việc triển khai giáo dục STEM vào thực tếgiảng dạy còn nhiều khó khăn đang từng bước được giải quyết.
+ Giáo viên chưa xác định đầy đủ, rõ ràng mục đích đánh giá: đánh giá để làm gì, tại sao phải đánh giá, đánh giá nhằm thúc đẩy, hình thành khả năng gì ở học sinh ? + Giáoviên chưa chú ý phản hồi và tự đánh giá của học sinh mà chủ yếu chỉ tập trung vào đánh giá kết quả học tập để xếp loại, cho điểm học sinh Việc kiểm tra, đánh giá cả quá trình học tập chưa được quan tâm
+ Giáo viên chưa chú trọng và gặp nhiều khó khăn khi đánh giá thái độ, năng lực và các hoạt động giáo dục học sinh
Hạn chế của việc kiểm tra:
+ GV chưa vận dụng đúng qui trình biên soạn đề kiểm tra nên các bài kiểm tra mang nặng tính chủ quan
+ Tiếp cận một chiều, ít thay đổi trong việc xây dựng bài tập, thường là những bài tập đóng
+ Quá ít ôn tập thường xuyên và bỏ qua sự kết nối giữa vấn đề đã biết và vấn đề mới.
+ Tính tích luỹ của việc học không được lưu ý đến một cách đầy đủ Đối với học sinh
- Học sinh thụ động trong quá trình tiếp thu kiến thức, ghi nhớ và học thuộc máy móc.
- Khả năng sáng tạo, vận dụng kiến thức trong các tình huống thực tiễn còn hạn chế.
Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến
2.1 TÍNH MỚI, TÍNH KHÁC BIỆT CỦA SÁNG KIẾN
-Sáng kiến đã cung cấp hệ thống cơ sở lý luận của các phương pháp dạy học tích cực, kiểm tra đánh giá và phạm vi áp dụng cụ thể đạt hiệu quả cao một cách chính xác, đầy đủ và khoa học.
-Đặc biệt sáng kiến đã giới thiệu cácminh chứng cụ thể về việc áp dụng và điểm sáng tạotrong việc phát triển phẩm chất và năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo của học sinh và những thành viên thực hiện dự án
-Định hướng cho giáo viên và học sinh các nội dung,hình thức tiến hành STEM có hiệu quả Cung cấp chi tiết quá trình tạo chất tẩy rửa sinh học an toàn, quá trình tạo phân hữu cơ tự nhiên trên chính cánh đồng sau thu hoạch của người nông dân.
-Việc sử dụng sáng kiến tạo điều kiện cho cả giáo viên và học sinh và các thành viên thực hiện dự án tiếp cận vấn đề khoa học một cách chủ động và tích cực Năm học
2019đến nay điểm trung bình môn Sinh họcluôn tăng trưởng dương; thái độ học tập và đón nhận môn học của học tích cực hơn; cải thiện mối quan hệ giữa học trò và giáo viên bộ môn tốt đẹp hơn, mỗi giờ học diễn ra nhẹ nhàng hơn; giáo viên nắm bắt, đánh giá toàndiện sự tiến bộ của học sinh Năm học1019 –2020; 2020 – 2021 dự án Stem “Xử lý rơm rạ sau thu hoạch” dành cho học sinh trung học phổ thông được xếp loại xuất sắc; Nhân dân xã Tân Thịnh áp dụng công khai, khách quan và đạt thành công nhất định dự án tạo phân hữu cơ trên chính cánh đồng lúa sau thu hoạch.
Năm học 2021- 2022, 2022-2023 các sáng kiến kinh nghiệm của tác giả được cấp trên ghi nhận
2.2 KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Khách thể: quá trình học tập, thực nghiệm của học sinh trường Trung học phổ thôngTrần Văn Bảo, trường THPT Trần Quang Khải.
Quá trình thực nghiệm của nhân dân xã Tân Thịnh, huyện Nam Trực, Tỉnh Nam Định.
2.2.2Đối tượng nghiên cứu Đối tượng: Xà phòng sinh học từ bồ hòn, vỏ dứa
- Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học phát triển năng lực, giải quyết vấn đề thực tiễn sáng tạo
- Khảo sát thực trạng việc xử lý và tận dụng, tạo ra nguồn phân bón hữu cơ từ phế phẩm nông nghiệp sau canh tác.
-Định hướng giáo dục STEMđể phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua dự án tạo chất tẩy rửa sinh học.
Dạy học định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực giải quyết vấn đề giúp học sinh bước đầu trải nghiệm sản xuất bài bản theo những kiến thức các em được học, theo kiến thức và kinh nghiệm của các nhà sản xuất mà các em tựtìm hiểu, khai thác được qua sách vở, tài liệu và mạng internet, trở thành người nông dân thực thụvới nền kinh tế xanh tuần hoàn Quan trọng hơn, nó giúp các em hiểu sâu sắc quan điểm
“học đi đôi với hành” trong thời đại mới: “học xong bài này thì em sẽ làm được gì?”. Điều có lẽlà tiền đềphân hóa và lựa chọn nghềnghiệp tương lai của các em.
2.5 GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
-Phạm vi nghiên cứu: Ứng dụng đề tài nghiên cứu đối với giáo viên và học sinh trường Trung học phổ thông Trần Văn Bảo, trường THPT Trần Quang Khải. Ứng dụng đề tài nghiên cứu đối với hộ nông dân tại xã Tân Thịnh, huyện Nam Trực, Tỉnh Nam Định
- Thời gian nghiên cứu: Đề tài bắt đầu thực hiện từ tháng 9/2019 và hoàn thành vào tháng 06/2023.
Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu và phân tích cơ sở lý luận dạy học định hướng STEM
Tiến hành dạy học và trải nghiệm định hướng STEM tại lớp học và thực địa. 2.6.2 Thực nghiệm sư phạm
Tiến hành khảo sát thực trạng giảng dạy và học tập của giáo viên và học sinh; áp dụng thực tiễn dạy học STEM trên lớp tại các điểm trường khảo sát, tại địa phương thực địa.Qua quá trình thực nghiệm có kiểm tra, đánh giá và có sự điều chỉnh kịp thời nhằm nâng cao hiệu quả dự án.
PHẦN III: NỘI DUNG SÁNG KIẾN
Chương 1.MỘT SỐVẤN ĐỀVỀDẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
1.2 DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC
Một trong những điểm mới và cũng là xu thếchung của chương trình giáo dục phổ thông nhiều nước trên thế giới từ đầu thế kỉ XXI đến nay là “chuyển từ dạy học cung cấp nội dung sang dạy học theo định hướng phát triển năng lực của người học”.
Với Việt Nam, đây là yêu cầu mang tính đột phá của công cuộc đổi mới căn bản, toàn diện theo Nghị quyết 29 (2013) của Đảng và Nghị quyết 88 (2014) của Quốc hội Để thực hiện và triển khai chương trình và sách giáo khoa theo định hướng này, mỗi giáo viên cần hiểu “Năng lực có thể định nghĩa như là một khả năng hành động hiệu quảbằng sựcốgắng dựa trên nhiều nguồn lực Những khả năng này được sửdụng một cách phù hợp, bao gồm tất cảnhững gì học được từ nhà trường cũng như những kinh nghiệm của học sinh; những kĩ năng, thái độvà sựhứng thú; ngoài ra còn có những nguồn bên ngoài chẳng hạn như bạn cùng lớp, thầy cô giáo, các chuyên gia hoặc các nguồn thông tin khác”.
Phân loại năng lực là một vấn đềrất phức tạp, kết quảphụthuộc vào quan điểm và tiêu chí phân loại Nhìn vào chương trình thiết kế theo năng lực có thểthấy hai loại chính, đó là năng lực chung và năng lực cụthể, chuyên biệt.
Tiếp thu quan niệm về năng lực của các nước phát triển, chương trình giáo dục phổthông tổng thểcủa Việt Nam đã xác định:
Năng lực chung là năng lực được tất cả các môn học và hoạt động giáo dục góp phần hình thành, phát triển như: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đềsáng tạo.
Năng lực chuyên môn lànăng lực được hình thành, phát triển chủyếu thông qua một sốmôn học và hoạt động giáo dục nhất định như: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực tìm hiểu tựnhiên và xã hội…
Mục tiêu của dạy học phát triển năng lực không phải là hệ thống kiến thức, là khối lượng nội dung, là biết thật nhiều,… mà là năng lực cần có để sống tốt hơn, làm việc hiệu quả hơn, đáp ứng được yêu cầu của xã hội đang thay đổi từng ngày Như thế nội dung, kiến thức là phương tiện để đạt mục đích cuối cùng là năng lực Tư tưởng này đề, một kiến thức nào đó, người giáo viên cần xác định rõ dạy cái này để làm gì, giúp ích được gì cho người học? Những hiểu biết ấy có thể vận dụng vào tình huống nào trong cuộc sống? Người học cũng luôn phải đặt câu hỏi tương tựvà tựtìm hiểu, trảlời.
DẠ Y H ỌC ĐỊNH HƯỚ NG STEM
STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học).
Có một số cách hiểu khác nhau về giáo dục STEM như sau:
- Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) của 4 lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, tác giảTsupros N., R Kohler và J Hallinen
(2009) định nghĩa “Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thứchàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc học sinh được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tếmới”.
- Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) từ 2 lĩnh vực về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trởlên Theo quan niệm này, tác giảSanders định nghĩa “Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đềSTEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường”.
- Bên cạnh đó, giáo dục STEM cũng được quan niệm STEM như là chương trình đào tạo dựa trên ý tưởng giảng dạy cho học sinh bốn lĩnh vực cụthể: Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học - trong một liên ngành và phươngpháp tiếp cận ứng dụng Thay vì dạy bốn lĩnh vực này theo những môn học tách biệt và rời rạc, STEM tổng hợp chúng thành một mô hình học tập liền mạch dựa trên các ứng dụng thực tế.
- Về mặt bản chất giáo dục STEM được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ,Kĩ thuật và Toán học Các kiến thức và kĩ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổtrợcho nhau giúp HS không chỉhiểu biết về nguyên lí mà còn có thểthực hành và tạo được ra những sản phẩm ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày.
Trong nghiên cứu này, giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa thứ nhất như sau: Giáo dục STEM là một phương pháp dạy học tiếp cận liên môn từ hai môn học trở lên trong các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, HS áp dụng kiến thức đã học thuộc các môn học trên vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề nảy sinh trong thực tiễn.
2.1.3 Mối tương tác giữa các lĩnh vực trong giáo dục STEM
Sự tách biệt giữa các môn học trong chương trình đào tạo THPT là một rào cản lớn tạo ra khoảng cách giữa học và làm.Sự tách rời này làm cho học sinh thiếu đi tính ứng dụng lí thuyết vào thực tiễn Đa số học sinh nhớ rõ nguyên lí hoạt động, định luật, lí thuyết nhưng không vận dụng được để giải quyết một số vấn đề thực tiễn rất đơn giản.
Khi giáo dục được dạy theo hướng tiếp cận với STEM, sự liên kết giữa các môn học sẽ kích thích được tính chủ động, sáng tạo của người học Thông qua quá trình học tập, tìm tòi, khám phá người học sẽ đúc rút cho mình kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng mà nếu chỉ học các môn rời rạc sẽ không có được.
Theo David D Thornburg (2008) các môn học STEM có mối liên hệ thể hiện ở hình sau:
Sơ đồtrên thểhiện mối liên quan của các thành phần trong giáo dục STEM, đó là các mối quan hệvề: sử dụng, thúc đẩy, dẫn đến, áp dụng… Những phát minh khoa học được ứng dụng vào kĩ thuật, công nghệ Nhiều phương pháp, mô hình toán đã là cơ sởcủa khoa học, công nghệ, kỹthuật nó thâm nhập vào các lĩnh vực ngày một sâu hơn, mạnh hơn, rộng hơn, nhanh hơn , ứng dụng toán học đã trởthành nhu cầu không thể thiếu, toán học thực sựlà công cụtrực tiếp hoặc gián tiếp tác động vào hầu hết các quá trình các lĩnh vực trong đời sống.
Tóm lại, các lĩnh vực đều thúc đẩy nhau phát triển và hưởng lợi từ sự phát triển của nhau Do vậy, tiếp cận giáo dục STEM phải là tiếp cận mang tính liên ngành để tạo ra sự kết hợp hài hòa giữa các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học nhằm mang đến cho học sinh những trải nghiệm thực tế thực sự có ý nghĩa.
2.1.4 Vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM
- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Giáo dục STEM được triển khai thì sự đầu tư được quan tâm ởtất cả các phương diện như đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sơ vật chất không chỉ ởmôn Toán, khoa học mà cả lĩnh vực Công nghệ, Kỹthuật.
- Sựhứng thú học tập ởcác môn học STEM được nâng cao: Nhờcác hoạt động trải nghiệm, các dựán học tập trong giáo dục STEM có sựvận dụng kiến thức liên môn đểgiải quyết vấn đềthực tiễn.
- Năng lực, phẩm chất của học sinh được hình thành và phát triển: Trong quá trình thực hiện dựán học tập STEM, học sinh được hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụmang tính chất nghiên cứu khoa học, chính vì vậy góp phần hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất ởhọc sinh.
- Kết nối trường học với cộng đồng: Trong các hoạt động của giáo dục STEM để đảm bảo hiệu quả thì trường phổthông phải có sựkết nối với các cơ sởgiáo dục nghề nghiệp, trường đại học tại địa phương nhằm mục đích khai thác nguồn lực về con người và cơ sởvật chất.
- Hướng nghiệp và phân luồng: Thông qua các hoạt động của giáo dục STEM, học sinh được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM từ đó năng khiếu, sởthích của bản thân được bộc lộgiúp học sinh có sựlựa chọn vào các ngành nghềthuộc lĩnh vực STEM hay không.
- Người học được trang bị kiến thức thông qua thực hành và ứng dụng Các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, KỹThuật và Toán học kết hợp với nhau để giúp người
- Bên cạnh đó, giáo dục STEM cũng đềcao sự phát triển năng lực giải quyết vấn đềvà nâng cao khả năng sáng tạo cho người học.
D Ạ Y H Ọ C CH Ủ ĐỀ SINH H ỌC THEO ĐỊNH HƯỚ NG STEM S Ả N
Thi ế t k ế m ộ t s ố ch ủ đề d ạ y h ọc theo định hướ ng STEM
Trên cơ sở lí thuyết về nhận thức, lý luận về phát triển NL GQVĐ và ST, mục tiêu đào tạo của chương trình giáo dục, yêu cầu sư phạm, tôi đềxuất những nguyên tắc chính khi lựa chọn chủ đềdạy học theo định hướng STEM nhằm phát triển NL GQVĐ và ST cho HS:
- Chủ đềphải có tính thực tiễn, phải chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, tri thức mới: + Chủ đề được chọn phải có tính thực tiễn, đểHS tham gia vào chủ đềsẽthấy sự gần gũi của bộmôn với thực tế, sẽthấy ý nghĩavới đề tài mình đang nghiên cứu.
+ Chủ đềphải chứa đựng mâu thuẫn, qua đó kích thích người học suy nghĩ, tìm tòi, phát hiện và giải quyết mâu thuẫn Những mâu thuẫn này có thể tồn tại ngay trong bản thân vấn đềcần nhận thức và được phát hiện trong quá trình HS tham gia vào đềtài hoặc có thể được GV xây dựng lên từviệc xác định tri thức HS đã có và tri thức mới HS cần nhận thức nhằm hình thành cho HS một sốkiến thức mới nào đó.
+ Yêu cầu bắt buộc của việc dạy học nhằm phát triển NL GQVĐ và ST cho HS là trong quá trình giải quyết mâu thuẫn HS phải tiếp thu được tri thức mới, tri thức mới ở đây có thểlà kiến thức mới, phương pháp mới, cách giải quyết vấn đềmới đối với HS + Chủ đề phải đảm bảo tính chính xác của các nội dung kiến thức hoá học: Việc đảm bảo tính chính xác, khoa học và đúng hướng là rất quan trọng Muốn vậy cần phân tích xem có những mâu thuẫn nào cùng tồn tại trong nội dung kiến thức nghiên cứu và chọn lọc những mâu thuẫn phù hợp để đưa vào chủ đề, qua đó giúp HS giải quyết mâu thuẫn và hình thành kiến thức mới.
- Chủ đề được chọn phải vừa sức với trình độHS: Tuỳtheo từng lớp học, cấp học mà lựa chọn chủ đềphù hợp với sức học, chương trình học của HS, thông qua chủ đề
HS có thểchủ động giải quyết thành công được các vấn đề đó Không nên chọn các chủ đềkhó quá sẽgây nản cho HS, cũng không nên chọn chủ đềdễ quá làm cho HS không tích cực, chủquan, không phát huy hết NL của mình.
- Chủ đề được chọn phải đảm bảo mục tiêu của chương trình và chuẩn kiến thức, kĩ năng: Luôn bám sát chươngtrình, bám sát chuẩn kiến thức kĩ năng, nội dung chủ đề được chọn phải bám sát vào phân phối chương trình, đảm bảo mục tiêu dạy học, đảm a) Quy trình xây dựng chủ đềSTEM
Quy trình xây dựng chủ đềSTEM gồm các bước:
Bước 1: Lựa chọn chủ đề
GV rà soát khung chương trình để tìm ra các chủ đề gắn với thực tế, có tính phổ biến, gắn liền với kinh nghiệm sống của HS, phù hợp với trình độ nhận thức của HS Trong chương trình HH THPT chúng ta có thểxây dựng một sốchủ đềSTEMnhư quy trình sản xuất một sản phẩm HH
Bước 2: Xác định các vấn đềcần giải quyết
Sau khi lựa chọn chủ đềSTEM, cần xác định vấn đềcần giải quyết để giao cho
HS GV có thể xây dựng hệthống câu hỏi đểgiúp HS thông qua câu trả lời nắm được vấn đề của chủ đề Khi giải quyết vấn đề đó HS phải học được những KTKN cần dạy trong chương trình môn học (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những KTKN đã biết (đốvới STEM vận dung) đểxây dựng bài học.
Bước 3:Xây dựng tiêu chí của thiết bị/ giải pháp giải quyết vấn đề
Xây dựng tiêu chí là một bước quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học, giải pháp giải quyết vấn đề, thiết kếmẫu sản phẩm Căn cứ vào các tiêu chí đã xây dựng, HS có định hướng trong quá trình thực hiện chủ đềSTEM
Bước 4: Lập kếhoạch dạy học của chủ đề
Xây dựng mục tiêu dạy học của chủ đề:
- Để xác định mục tiêu của chủ đềdạy học STEM cần rà soát xem kiến thức cần dạy, kĩ năng cần rèn luyện, xác định các năng lực được hình thành và phát triển thông qua chủ đề.
- Khi dạy học chủ đềSTEM cần chú ý đến các loại kiến thức: kiến thức đã học (kiến thức nền) đó là những kiến thức học sinh đã học; kiến thức sẽ học là những kiến thức HS sẽchiếm lĩnh được trong quá trình học chủ đề; kiến thức cơ sởkhoa học là kiến thức mởrộng cho HS.
- Đưa những kĩ năng cần rèn luyện chính vào mục tiêu của chủ đề.
- Lựa chọn tích hợp KTKN vào trong chủ đề.
Xây dựng nội dung các hoạt động dạy học
- Cần thể hiện rõ trong mỗi hoạt động dạy học: kiến thức, tư liệu học tập (phiếu học tập, tài liệu hỗ trợ…), phương tiện, thiết bị dạy học, dự kiến thời gian cho mỗi hoạt
- Việc phối hợp với GV bộmôn (nếu có) cũng cần được chỉra Chủ đề này được thực hiện vào thời điểm nào của kì học, năm học.
Bước 5: Tổchức dạy học và đánh giá chủ đề
Trên cơ sởchuẩn bịcủa GV, việc tổchức dạy học chủ đềSTEM sẽ được tổchức linh hoạt phù hợp với cơ sởvật chất, trình độHS và thời gian cho phép.
Sau khi dạy học xong chủ đềGV cần đánh giá những khía cạnh:
- Sựphù hợp thực tếdạy học với thời lượng.
- Mức độ đạt được mục tiêu của HS.
- Mức độkhảthi của chủ đề. b) Tiến trình dạy học chủ đề/ bài học STEM
Trong tiến trình dạy học mỗi bài học STEM, việc học chính là đểchiếm lĩnh kiến thức tương ứng với vấn đềcần giải quyết, HS là người chủ động nghiên cứu
SGK, tài liệu tham khảo, tiến hành các thí nghiệm (nếu có) …dưới sự hướng dẫn của GV HS vận dụng kiến thức đã học hoặc tìm hiểu kiến thức mới để đềxuất, lựa chọn giải pháp, chếtạo mẫu thử, chia sẻthảo luận, điều chỉnh thiết kế Thông qua đó HS được rèn luyện KTKN đểphát triển phẩm chất, NL.
Xây d ự ng b ộ công c ụ đánh giá năng lự c gi ả i quy ế t v ấn đề và sáng t ạ o c ủ a h ọ c
VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
Từmối quan hệ giữa các biểu hiện của NLGQVĐ và ST với quy trình tổchức dạy học theo mô hình STEM, tôi mô tả mức độ của các tiêu chí nhằm đánh giá NL GQVĐ và ST cho HS như sau:
Bảng: Xây dựng tiêu chí và mức độ đánh giá NL GQVĐ và ST
TC 1: Thu thập, xác định và làm rõ thông tin
Lựa chọn chủ đề nghiên cứu
Mức 1: Đã thu thập, xác định và làm rõ thông tin nhưng chưa đầy đủ Chưa lựa chọn được chủ đềnghiên cứu.
Mức 2: Đãthu thập, xác định và làm rõ thông tinnhưng chưa đầy đủ Bước đầu lựa chọn được chủ đềnghiên cứu.
Mức 3: Đãthu thập, xác định và làm rõ thông tinnhưng chưa đầy đủ Đã lựa chọn được chủ đềnghiên cứu.
Mức 4: Đã thu thập, xác định và làm rõ thông tin một cách đầy đủ
Lựa chọn được chủ đềnghiên cứu.
TC 2: Phát hiện và làm rõ tình huống có vấn đề trong học tập gắn với thực tếcuộc sống
Mức 1: Phát hiện được THCVĐ trong học tập gắn với cuộc sống nhưng chưa đầy đủ; chưa phát biểu được THCVĐ.
Mức 2: Phát hiện được THCVĐ trong học tập gắn với cuộc sống nhưng chưa đầy đủ; bước đầu phát biểu được THCVĐ.
Mức 3:Phát hiện được THCVĐ trong học tập gắn với cuộc sống nhưng chưa đầy đủ; phát biểu được THCVĐ.
Mức 4: Phát hiện được THCVĐ trong học tập gắn với cuộc sống; phát biểu được THCVĐ một cách đầy đủ.
TC 3 Phân tích các kiến thức nền có liên
Mức 1: Phân tích được các kiến thức nền có liên quan đến tình huống có vấn đề vừa phát hiện nhưng chưa đầy đủ Chưa phát biểu được vấn đề.
Mức 2: Phân tích được các kiến thức nền có liên quan đến tình huống
(TC) Mức độ tình huống có vấn đề vừa phát hiện lúng túng.
Mức 3: Phân tích được các kiến thức nền có liên quan đến tình huống có vấn đề nhưng chưa đầy đủ, phát biểu được vấn đề.
Mức 4: Phân tích được đầy đủ các kiến thức nền có liên quan đến tình huống có vấn đềvừa phát hiện, và phát biểu vấn đề.
TC 4: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới.
Mức 1: Chưa xây dựng được tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật đểtriển khai ý tưởng mới
Mức 2: Xây dựng được một sốtiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới đó nhưng không rõ ràng.
Mức 3: Xây dựng được một sốtiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới đó rõ ràng.
Mức 4: Xây dựng đầy đủ các tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới đó rất rõ ràng.
Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề; đề xuất và phân tích một số giải pháp
Mức 1: Chưa thu thập được các thông tin nên chưa làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, chưa đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ.
Mức 2: Thu thập được các thông tin nhưng chưa làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, chưa đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ.
Mức 3: Thu thập được các thông tin làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, đềxuất được nhưng chưa phân tích được giải pháp GQVĐ.
Mức 4: Thu thập được các thông tin làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, đềxuất và phân tích được giải pháp GQVĐ.
TC 6: Lựa chọn giải pháp để
Mức 1: Thu thập được các thông tin làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ. Chưa lựa chọn được giải pháp để GQVĐ.
Mức 2: Thu thập được các thông tin làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ. Bước đầu lựa chọn được các giải pháp để GQVĐ.
Mức 3: Thu thập được các thông tin làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ.
(TC) Mức độ liên quan đến vấn đề, đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ.
Lựa chọn được các giải pháp hiệu quả, sáng tạo, phù hợp nhất để GQVĐ.
TC7: Thực hiện giải pháp
Mức 1: Thực hiện được giải pháp GQVĐ nhưng còn lúng túng, chưa hiệu quả, chưa khoa học, theo đúng kếhoạch của giải pháp đềxuất.
Mức 2: Thực hiện được giải pháp GQVĐ nhưng chưa mới mẻ, ST, chưa theo đúng kếhoạch của giải pháp đềxuất.
Mức 3: Thực hiện được giải pháp theo đúng kếhoạch của giải pháp đềxuất nhưng chưa đưa được các ý tưởng mới mẻ, chưa có tính ST, hoặc tính ST chưa cao.
Mức 4: Thực hiện được giải pháp một cách sáng tạo, mới mẻ, hiệu quả, phù hợp theo đúng kếhoạch của giải pháp đềxuất.
TC8: Đánh giá giải pháp
Mức 1: Đánh giá giải pháp GQVĐ, nhưng chưa suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới.
Mức 2: Có đánh giá giải pháp GQVĐ, bước đầu suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới.
Mức 3: Có đánh giá giải pháp GQVĐ, suy ngẫm vềcách thức và tiến trình GQVĐ, đã biết điều chỉnh nhưng chưa vận dụng tốt trong bối cảnh mới.
Mức 4: Có đánh giá giải pháp GQVĐ, suy ngẫm vềcách thức và tiến trình GQVĐ, đã điều chỉnh và vận dụng tốt trong bối cảnh mới.
TC 9: Đặt câu hỏi có giá trị.
Mức 1: Đặt được một sốcâu hỏi có giá trị nhưng dễdàng chấp nhận thông tin một chiều, có thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề.
Mức 2: Đặt được một sốcâu hỏi có giá trị, không dễdàng chấp nhận thông tin một chiều, không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề nhưng chưa quan tâm, xem xét tới các lập luận và minh chứng thuyết phục liên quan tới vấn đềcần giải quyết.
Mức 3: Đặt được nhiều câu hỏi có giá trị, không dễdàng chấp nhận thông tin một chiều, không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề đã quan tâm nhưng chưa xem xét tới các lập luận và minh chứng thuyết phục liên quan tới vấn đềcần giải quyết.
Mức 4: Đặt được nhiều câu hỏi có giá trị, không dễdàng chấp nhận
(TC) Mức độ đã quan tâm, xem xét tới các lập luận và minh chứng thuyết phục liên quan tới vấn đề cần giải quyết Sẵn sàng xem lại vấn đề cần giải quyết.
TC10: Đánh giá vấn đề.
Mức 1: Chưa đánh giá được vấn đề, chưa quan tâm tới các lập luận và minh chứng.
Mức 2: Đã đánh giá được vấn đề nhưng chưa quan tâm tới các lập luận và minh chứng Chưa xem xét, đánh giá lại vấn đề.
Mức 3: Đánh giá được vấn đề, quan tâm tới các lập luận và minh chứng nhưng chưa sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề.
Mức 4: Đánh giá được vấn đề, quan tâm tới các lập luận và minh chứng, sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề.
Thi ế t k ế b ộ công c ụ đánh giá năng lự c gi ả i quy ế t v ấn đề và sáng t ạ o c ủ a h ọ c
VÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC
- Để đánh giá NL GQVĐ và ST của HS theo định hướng STEM, chương trình sinh học THPT chủ đềcông nghệtếbào và sinh học vi sinh vật ngoài bài kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS cần phải sử dụng thêm công cụ là bảng kiểm quan sát (dành cho GV) và phiếu tự đánh giá của HS.
- Từ mức độ đánh giá NL GQVĐ và ST, tôi xây dựng bảng kiểm quan sát (do
GV thực hiện) và phiếu tự đánh giá của HS.
Dưới đây là bảng kiểm quan sát và phiếu hỏi dành cho HS:
3.3.1 Bảng kiểm quan sát dành cho giáo viên
- Mục đích: Bảng kiểm quan sát là công cụhữu ích giúp GV quan sát cóchủ đích các NL thành phần, các tiêu chícủa NL GQVĐ và STthông qua các hoạt động học tập của HS Từ đó đánh giá được kiến thức, kĩ năng, thái độvà NL đặc biệt là NL GQVĐ và ST đạt được của HS.
- Yêu cầu: Bảng kiểm quan sát phải chính xác, rõràng, chi tiết, bám sát vào các
NL thành phần, các tiêu chícủa NL GQVĐ và ST.
+ Bước 1 Xác định đối tượng, thời điểm, mục tiêu quan sát.
+ Bước 3 Hoàn thiện các tiêu chí và mức độ đánh giá phù hợp với đối tượng, mục tiêu quan sát.
- Mẫu bảng kiểm quan sát dành cho GV:
Bảng 3.3 Bảng kiểm quan sát dành cho giáo viên
Trường THPT: Đối tượng quan sát: Học sinh:………Lớp……Nhóm…
TC 1: Thu thập, xác định và làm rõ thông tin Lựa chọn chủ đềnghiên cứu.
TC 2: Phát hiện và làm rõ tình huống có vấn đềtrong học tập gắn với thực tếcuộc sống.
TC 3 Phân tích các kiến thức nền có liên quan đến tình huống có vấn đềvừa phát hiện
TC 4: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới đó.
TC 5: Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề ; đề xuất và phân tích được một số giải pháp GQVĐ.
TC 6: Lựa chọn giải pháp để GQVĐ.
TC 7: Thực hiện giải pháp GQVĐ
TC 8: Đánh giá giải pháp GQVĐ.
TC 9: Đặt nhiều câu hỏi có giá trị.
TC 10: Đánh giá vấn đề.
Mức 1 – “chưa đạt”:1 điểm Mức 2 – “đạt”: 2 điểm;
Mức 3 – “tốt”: 3 điểm Mức 4 – “rất tốt”: 4 điểm.
3.3.2 Phiếu h i h c sinh về mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo
- Mục đích: Dùng để HS tự đánh giá NL GQVĐ và ST của bản thân sau khi kết
- Yêu cầu: Phiếu hỏi gồm các câu hỏi rõràng, cụ thể, chi tiết, bám sát vào các tiêu chí của NL GQVĐ và ST Để HS dễ dàng và thuận lợi cho việc tự đánh giá bản thân, tôi đã nghiên cứu đềxuất thiết kế10 tiêu chí.
Do HS tự đánh giá độtin cậy không cao vì vậy để đánh giá NL GQVĐ và ST, tôi xây dựng phiếu hỏi HS tự đánh giá theo mức độ thành thạo hay chưa thực hiện được theo 4 mức độ như sau:
Mức 1: Chưa biết thực hiện hoặc chỉthực hiện được một, hai kĩ năng.
Mức 2: Thực hiện một vài kĩ năng nhưng còn lúng túng;
Mức 3: Thực hiện được hầu hết các kĩ năng nhưng chưa thành thạo;
Mức 4: Thực hiện được ởmức độthành thạo
+ Bước 1 Xác định đối tượng, mục tiêu, thời điểm phỏng vấn hoặc hỏi.
+ Bước 2 Xác định các tiêu chí của NL GQVĐ và ST vàcác mức độ đánh giá cho mỗi tiêu chí, từ đó thiết kếcác câu hỏi và phương án lựa chọn cho phù hợp.
+ Bước 3 Sắp xếp vàhoàn thiện các câu hỏi.
- Mẫu phiếu hỏi dành cho HS:
Bảng : Phiếu h i HS vềmức độ đạt được của NL GQVĐ vàST
Họtên học sinh:……… Lớp…… Nhóm………
Hãy so sánh với các tiêu chí đánh giá NL GQVĐ và ST để tự đánh dấu vào ô tương ứng trong bảng sau:
Tiêu chí (TC) Mức độ
TC 1: Em biết cách thu thập, xác định và làm rõ thông tin Lựa chọn chủ đềnghiên cứu.
TC 2: Em biết cách phát hiện và làm rõ tình huống có vấn đề trong học tập gắn với thực tế cuộc sống.
TC 3 Em biết cách phân tích các kiến thức nền có liên quan đến tình huống có vấn đềvừa phát hiện.
TC 4: Em biết cách xây dựng tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới
TC 5: Em biết cách thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề ; đềxuất và phân tích được một sốgiải pháp GQVĐ.
TC 6: Em biết cách lựa chọn giải pháp để GQVĐ đặt ra.
TC 7: Em biết cách thực hiẹn giải pháp GQVĐ;
TC 8: Em biết cách đánh giá giải pháp GQVĐ
TC 9: Em biết cách đặt câu hỏi có giá trị.
TC 10: Em biết cách đánh giá vấn đề.
T ổ ch ứ c d ạ y h ọ c m ộ t ch ủ đề theo định hướ ng STEM
Chủ đề: sản xuất xà phòng sinh h c
3.4.1 Lí do ch n chủ đề
Chất tẩy rửa ngày càng đa dạng, thuận tiện với nhiều mục đích khác nhau, từ giặt quần áo, rửa bát, lau nhà, thông bồn cầu đến các loại xà phòng tắm, sữa tắm…
Các loại chất tẩy rửa đều có mục đích tốt là giữ vệ sinh, bảo vệ sức khỏe trước sự tấn công của các loại vi khuẩn Nhưng, các sản phẩm này cũng chứa không ít các loại hóa chất độc hại, như: 2-butoxyethanol, Amoniac, Ethoxylates nonylphenol (NPEs), … Thành phần chính của các chất tẩy rửa là chất hoạt động bề mặt, ngoài ra còn có các chất phụ gia, màu, hương liệu Đối với sản phẩm có công dụng diệt khuẩn còn có thêm các hợp chất của clo, peoxit… tiền thân của hợp chất NDMA -một chất ô nhiễm có thể gây ung thư trong các nguồn nước.
Các nhà khoa học cho biết chất tẩy rửa có khả năng làm sạch các chất cáu bẩn bám vào đồ dùng, nhưng không thể diệt các chất này Vì vậy, khi tẩy rửa xong, hỗn hợp chất tẩy rửa và chất bẩn sẽ theo dòng nước thải đổ vào các bể chứa, ao hồ, cống rãnh, sông, suối… gây ô nhiễm. Đặc biệt, nếu như các chất cáu bẩn sau khi bị chất tẩy rửa tách ra khỏi các dụng cụ dễ dàng bị phân hủy bởi các vi khuẩn, vi sinh vật, thì các loại chất tẩy rửa lại rất khó bị phân hủy Do đó, sau khi chất tẩy rửa thải xuống ao, hồ, sông, suối sẽ tồn tại trong nước một thời gian dài (theo nghiên cứu, trên một quãng đường di chuyển 200km, chỉ
Hiện tượng mặt nước thường có nhiều bọt, đó là do chất benzen sun-pho-nat gốc ankin tạo nên Theo sự đo đạc xác định khi nồng độ chất này có khoảng 0,5 miligam/lít nước sông sẽ nổi bọt Lượng bọt lớn sẽ gây trở ngại cho tiếp xúc với không khí, làm cho khả năng tự làm sạch của nước giảm đi.
Chất tẩy rửa được thải xuống nước sẽ tiêu hao lượng dưỡng khí hòa tan trong nước, làm cho cá ngạt thở mà chết Chất tẩy rửa còn gây độc đối với các sinh vật thủy sinh, dễ tạo nên các loại cá dị dạng Ngoài ra, sunphat ở trong chất tẩy rửa chảy vào nước làm cho nước trở thành nhiều chất dinh dưỡng phá hoại môi trường sinh thái của nước.
Không chỉ gây ô nhiễm môi trường, các loại chất tẩy rửa còn trởthành mối họa với sức khỏe con người “Có khoảng 70.000 hóa chất được sửdụng trong việc vệsinh trong gia đình Nếu không được sửdụng hợp lý, các chất tẩy rửa có thểgây hại cho hệ tiêu hóa, có thể gây rối loạn tiêu hóa, dị ứng, ung thư da, rối loạn sinh dục, khuyết tật cho trẻkhi bà mẹmang thai, hoại huyết hay các trường hợp ung thư.
Vậy liệu có thể tạo ra các loại xà phòng sinh học đơn giản, nhanh gọn, tiện lợi, sẵn có ngay trong đời sống để mọi người đều có cơ hội sử dụng Vì vậy việc tạo xà phòng sinh họcvà dùng nó đểsửdụng hàng ngày của tất cảmọi người là việc làm thiết thực, có ý nghĩa.
- HS trình bày được khái niệm về pH, định nghĩa môi trường axit, môi trường trung tính và môi trường kiềm.
-HS trình bày đượccơ sởkhoa học vềviệc ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn
-HS trình bày được kĩ thuật sản xuất xà phòng sinh học từquảbồhòn và vỏdứa.
-HS trình bày được mô hình sơ đồcông nghệsản xuất xà phòng sinh học từquả bồhòn và vỏdứa.
- HS giải thích được nguyên lí chếtạo, HS đánh giá được sản phẩm.
-HS tính toán được giá thành của sản phẩm.
-Nêu được cách thực hiện các công đoạn chếtạo ra xà phòng sinh học từquảbồ hòn và vỏdứa.
- Sửdụng các phương tiện kĩ thuật như: máy tính, máy ảnh, điện thoại…
-Tư duy sáng tạo, cách xử lí và GQVĐ thực tiễn.
- Hình thành kĩ năng nghiên cứu khoa học, cách đặt câu hỏi, phản biện, đưa ra giải thích và kết luận, kĩ năng lập sơ đồ tư duy.
- Kĩ năng làm việc cặp đôi, làm việc nhóm, thuyết trình, giới thiệu sản phẩm: Thiết kếinfographic, trang mạng, slide… giới thiệu sản phẩm
- Có ý thức bảo vệ môi trường, nhận thức rõ về vấn đề từ đó có tác động đến cộng đồng.
- Có thái độ nghiêm túc khi nghiên cứu khoa học thông qua thực hiện các hoạt động trải nghiệm sáng tạo.
- Nhiệt tình, năng động trong quá trình nghiên cứu.
* Định hướng phát triển NL: NL giải quyết vấn đềvà sáng tạo Đồng thời góp phần phát triển một sốNL: NL giao tiếp và hợp tác; NL sinh học; NL sửdụng công nghệ thông tin, và NL tựhọc.
3.4.3 Kiến thức STEM trong chủ đề
STT Lĩnh vực Kiến thức
1 Sinh học - Vai trò của vi sinh vật, nấm men trong quá trình lên men.
-Quá trình phân giải các chất của các vi sinh vật.
-Ảnh hưởng của các nhân tốngoại cảnh tới quá trình lên men của vi sinh vật.
2 Hóa học -Sản xuất ancol etylic bằng phương pháp sinh hóa
Xác định độ rượu, pH
3 Kĩ thuật -Xây dựng được kế hoạch, quy trình sản xuất
-Thực hiện được các thao tác thiết kế
Kĩ thuật đóng gói, bảo quản sản phẩm
Vẽ kĩ thuật: mô tảcông nghệlên men
5 Toán -Xác định tỉ lệ nguyên liệu, thời gian
Xác định kích thước các vật liệu phù hợp với khối lượng, kích thước nguyên liệu Ứng dụng thực tiễn Kiến thức các môn học STEM có liên quan
Toán học Công nghệ lên men trên cơ sở ứng dụng kiến thức lên men, quá trình tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật
- Sinh học: Vi sinh vật (tổng hợp và phân giải các chất ở vi sinh vật).
- Hóa học: Các phương trình hóa học (tổng hợp và phân giải các chất)
-Vật lí: Ảnh hưởng của các yếu tố vật lí (PH, độ ẩm, nhiệt độ, ) đến quá trình lên men
Quy trình sản xuất các loại thực phẩm
Kỹ thuật đóng gói, bảo quản
Tính toán lượng nguyên liệu, thời gian,…
3.4.4 Thiết kếcác hoạt động dạy h c
Tiết 1 (Tuần 1 của chủ đề). a, Hoạt động trên lớp.
Hoạt động 1: Tìm hiếu khái niệm vi sinh vật và các loại môi trường cơ bản của vi sinh vật.
Hoạt động 2:Phân biệt các kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật.
Hoạt động 3:Yêu cầu tìm hiểu sản xuất xà phòng từquảbồhòn và vỏdứa.
- GV cho HS xem video: https://youtu.be/V9M51ICTBSg?si=hja0ivIKttb3y8PL
- GV tóm tắt các ưu điểm của enzyme bồhòn, nhu cầu sửdụng và tình hình sản xuất enzyme bồhònởtừng gia đình, ởViệt Nam và Thếgiới.
- GV đặt vấn đề: Bằng kiến thức đã học ởcác môn Khoa học và Kỹ thuật (Hóa học, Toán học, Vật lý, Sinh học, Công nghệ), các tài liệu, nguồn tài nguyên kiến thức khai thác trên mạng Internet, các em hoàn toàn có thể sản xuất được xà phòng sinh học đểphục vụnhu cầu sinh hoạt của gia đình.
- GV chuyển giao nhiệm vụcho HS:
+ Phân chia nhiệm vụ theo thời gian: b, Hoạt động hợp tác nhóm tại nhà.
Phân công thành viên của nhóm phụtrách tìm hiểu kiến thức liên quan của các môn học: Toán học, Vật lý, Hóa học, Sinh học, Công nghệvà khai thác tài nguyên kiến thức qua mạng Internet Đồng thời các thành viên cùng hợp tác bổtrợkiến thức lẫn nhau.
Tiếp tục sưu tập tài liệu học tập, tranh ảnh liên quan đến quy trình lên men etilic.
Từkiến thức được học ởcác môn Khoa học và Kỹthuật, thảo luận để đưa ra phương án sản xuất.
Biểu mẫu phân công công việc của từng thành viên:
Mônhọc Họ, tên Kiến thức cần khai thác Ghi chú
Toán -Xác định tỉ lệ nguyên liệu, thời gian.
-Xác định kích thước các vật liệu phù hợp với khối lượng, kích thức nguyên liệu.
Vật lý -Phân tích các yếu tố vật lí ảnh hưởng đến quá trình lên men.
Sinh học -Vai trò của vi sinh vật trong quá trình lên men.
-Ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến quá trình lên men của vi sinh vật
Lựa chọn nguồn chủng vi sinh vật phù hợp
Hóa học - Sản xuất ancol etylic bằng phương pháp sinh hóa.
Xác định độ rượu, pH.
Biểu mẫu thiết kế phương án sản xuất
Dụng cụ lên men, dụng cụ đóng gói
Nguyên liệu, nơi cung cấp
Cách làm sạch nguyên liệu
Hình thức lên men Lên men tự nhiên, …
Các yếu tố ảnh hưởng -Nhiệt độ:
Cách bảo quản sản phẩm
Tiết 2 (Tuần 2 của chủ đề) a, Hoạt động trên lớp:
Hoạt động 1:Tìm hiểu quá trình phân giải các chất ở vi sinh vật.
Hoạt động 2:Các nhóm đềxuất phương án sản xuất.
Nhóm trưởng trình bày và bảo vệ phương án sản xuất; Dựkiến nguồn nguyên liệu, phương án đánh giá và thẩm định sản phẩm (sửdụng máy chiếu) (3 phút)
Thành viên các nhóm khác nhận xét hoặc đưa ý kiến trái chiều đểthảo luận
Phản biện của nhóm trường hoặc thư kí (1 –2 phút).
Thầy (cô) nhận xét và giao nhiệm vụvềnhà. b, Hoạt động hợp tác nhóm tại nhà (sau hoạt động trên lớp)
Sản xuất xà phòng sinh họctheo phương án đã xây dựng.
Kiểm nghiệm, đóng gói sản phẩm và xửlý rác thải.
Tiết 3 (Tuần 3 của chủ đề):
Nhóm trình bày sản phẩm. Đánh giá và thẩm định chéo sản phẩm: màu sắc, mùi, vị, độtinh khiết, độcồn, pH, … theo thứtựcác nhóm (1) (2) (3) (4) (1)
+ Đánh giá các tiêu chí: màu sắc tự nhiên, mùi, vị, độ tinh khiết (độ trong). + Đo độ cồn bằng ancol kế, đo pH bằng máy đo pH.
+ Đánh giá tổng thể khách quan (mức độ thành công của từng nhóm so với mục tiêu sản xuất).
Tiêu chí Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3 Nhóm 4
Vị Độ tinh khiết Độ cồn pH Điểm
Nội dung chủ đề: SINH HỌC VI SINH VẬT
1 Nội dung 1: Tìm hiểu khái niệm vi sinh vật và các loại môi trường cơ bản của vi sinh vật.
2 Nội dung 2: Tìm hiểu các kiểu dinh dưỡng vi sinh vật.
3 Nội dung 3: Tìm hiểu quá trình phân giải các chất ởvi sinh vật
4 Nội dung 4: Thực hành lên men lactic và lên men etilic.
* Tổchức các hoạt động dạy và h c.
- Nêu được khái niệm vi sinh vật Kể tên được các môi trường nuôi cấy cơ bản của vi sinh vật.
- Phân biệt được các kiểu dinh dưỡng ởvi sinh vật.
- Nêu được một sốví dụvềquá trình phân giải các chất ởvi sinh vật.
- Trình bày được một số ứng dụng vi sinh vật trong thực tiễn (sản xuất và bảo quản thực phẩm, sản xuất thuốc, xử lí môi trường, ).
- Làm được một sốsản phẩm lên men từvi sinh vật. b V ề năng lự c
+ Năng lực tự chủ và tự học thể hiện qua việc học sinh có khả năng tự đọc, tự nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, …để hoàn thành các nhiệm vụ học tập.
+ Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo thể hiện qua việc trả lời chính xác các câu hỏi, giải thích đúng các hiện tượng thực tế, hoàn thành tốt các nhiệm vụ học tập giáo viên đặt ra.
+ Năng lực giao tiếp và hợp tác thể hiện qua khả năng làm việc nhóm, thảo luận, thống nhất để trả lời câu hỏi.
+ Năng lực nhận thức kiến thức sinh học về dinh dưỡng và chuyển hóa vật chất ở vi sinh vật.
+ Năng lực tìm tòi và khám phá thế giới sống dưới góc độ sinh học (nắm được quy trình sản xuất nước trái cây lên men nhờ ứng dụng vi sinh vật)
+ Năng lực vận dụng: được mối quan hệ giữa vi sinh vật với hoạt động sản xuất công nghiệp thực tiễn. c V ề ph ẩ m ch ấ t:
-Nhân ái, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong thực hiện nhiệm vụ học tập.
-Chăm chỉ: chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học tập.
-Trách nhiệm: hoàn thành tốt công việc được phân công, đúng thời gian quy định và đúng yêu cầu.
Chuẩn bịcủa giáo viên và học sinh: a Chu ẩ n b ị c ủ a giáo viên:
- Giáo án: chủ đề “SINH HỌC VI SINH VẬT”, chủ đề STEM “SẢN
XUẤT XÀ PHÒNG SINH HỌC”.
- Sách giáo khoa, tài liệu tham khảo,…
- Video tham khảo quy trình lên men etilic theo phương pháp sinh hóa.
- Một sốloại thực vật: vỏdứa, ổi, chuối, quế, sả, bồhòn
- Mẫu xà phòng sinh học trên thị trường và do GV tựsản xuất.
- Đường cát vàng, nước ép mía.
- Phiếu học tập. b Chuẩn bịcủa h c sinh: Đối với từng tiết học, học sinh chuẩn bị tài liệu học tập, nguyên liệu, thiết bị sản xuất, mẫu phẩm phù hợp.
Tiết 1 1.Hoạt động 1:Tìm hiếu khái niệm vi sinh vật và các loại môi trường cơ bản của vi sinh vật.
- Mục tiêu:Nêu được khái niệm vi sinh vật Kể tên được các môi trường dinh dưỡng của vi sinh vật.
- Nội dung:HS quan sát tranh hình, nghiên cứu tài liệu, làm việc nhóm để tìm hiểu nội dung kiến thức.
+ HS nêu được định nghĩa vi sinh vật và 1 số đặc điểm chung của vi sinh vật + HS nhận biết được các kiểu môi trường nuôi cấy cơ bản.
Yêu cầu HS những hiểu biết của bản thân về VSV :Em biết gì về vi sinh vật? / Em nhận thấy VSV có những đặc điểm chungnào? / Em hãy kể tên 1 số vi sinh vật mà em biết?
Nghiên cứu thông tin SGK, quan sát ví dụ về VSV do GV cung cấp, trả lời: “Vi sinh vật là gì? Có những đặc điểm chung nào?”
Xét 3 môi trường, dựa vào thông tin SGK, thảo luận theo nhóm và nêu tên các loại môi trường:
MT 1: Lipit tách từ mỡ lợn, dịch củ cải đường, nước chiết tảo biển tạo đông
MT2: Protein tách từ thịt gà, mật mía, axit cacboxilic, argar MT3:
Axit cacboxilic, NaCl, Argar, Galactozo
HS trình bày hiểu biết của bản thân trong nhóm
HS tìm hiểu thông tin SGK, thảo luận,đưa nhận xét chung, trả lời câu hỏi GV
Các nhóm cử đại diện báo cáo kết quả thảo luận.
HS còn lại nhận xét, bổ sung.
+ Kết quả, nhận định:GV nhận xét câu trả lời của các nhóm, chuẩn kiến thức và chuyển nội dung
2 Hoạt động 2:Tìm hiểu các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật.
- Mục tiêu:Phân biệt được các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật.
- Nội dung:HS nghiên cứu thông tin SGK, hoàn thiện phiếu học tập, thảo luận kết quả đưa nội dung kiến thức.
+ HS nhận biết được cơ sở phân biệt các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật. + HS kể tên đươc các kiểu dinh dưỡng ở vi sinh vật và nêu 1 số ví dụ.
+ Chuyển giao nhiệm vụ:Yêu cầu HS nghiên cứu thông tin SGK cho biết:
Các kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật được phân chia dựa trên cơ sở nào?
Kể tên các kiểu dinh dưỡng của vi sinh vật.
Kiểu dinh dưỡng Đại diện Định nghĩa
Hoàn thiện phiếu học tập.
+ Thực hiện nhiệm vụ:Các nhóm phân chia nhau hoàn thiện nhiệm vụ và nội dung của phiếu học tập
HS đại diện hoàn thiện phiếu học tập trên bảng.
HS cùng nhóm nhận xét, bổ sung.
+ Kết quả, nhận định:GV nhận xét câu trả lời của các nhóm, chuẩn kiến thức và chuyển nội dung.
3 Hoạt động 3:Tìm hiểu quy trình sản xuất xà phòng sinh học.
D Ạ Y H Ọ C CH Ủ ĐỀ SINH H ỌC THEO ĐỊNH HƯỚ NG STEM NGOÀI KHÔNG GIAN L Ớ P H Ọ C G Ắ N V Ớ I S Ả N XU Ấ T XANH
Thi ế t k ế 43 4.2 D ạ y h ọ c ch ủ đề sinh h ọc theo định hướ ng STEM ngoài không gian l ớ p h ọ c
Khái niệm “Lớp học không tường”, “Dạy học ngoài nhà trường” lâu nay đã trở nên phổ biến Và giáo viên cả nước cũng đã thực hiện khá nhiều Bên cạnh đó, cũng còn nhiều giáo viên thấy xa lạ, chưa từng tổ chức một tiết học nào ngoài nhà trường “Lớp họcngoài nhàtrường” là kiểu lớp học thoát ra khỏi không gian trường lớp, đưa học sinh đến với những không gian phù hợp với mục tiêu chương trình, kiến thức; để rồi ở không gian đó, giáo viên tiến hành tổ chức hoạt động học tập.
Kiểu “Lớp học ngoài nhà trường” sẽ tạo hứng thú,kích thíchsựsángtạo của học sinh; giúp học sinh tiếp nhận kiến thức một cách tự nhiên nhất, kiến thức “thấm” vào học sinh từ chính sự chủ động, tích cực của các em nên nó sẽ “ở lại” với học sinh lâu bền nhất.
4.1.1 Xácđịnh kiến thứcvàlập kế hoạch
- Giáo viên cần xác định kiến thức có thể tổ chức lớp học ngoài nhà trường, giáo viên cần lên kế hoạch tổ chức:mục tiêu, thời gian, địa điểm, phân công nhiệm vụ, dự kiến kinh phí…
Giáo viên nên chia thành các giai đoạn học tập cụthể Thường sẽ là các giai đoạn:
HỌC - TRẢI NGHIỆM - HOÀN THÀNH - RÚT KINH NGHIỆM.
-Giaiđoạn thứnhất:Học sinh sẽtiến hành học các kiến thức lí thuyết; các kiến thức này sẽ được dạy trong không gian trường lớp, chính là các tiết trong phân phối chương trình.
- Giai đoạn thứ 2:Trải nghiệm Đây là giai đoạn quan trọng, quyết định cho sự thành công của “lớp học ngoài nhà trường” Vì vậy, cần có sựchuẩn bị kĩ trước chuyến đi Chuẩn bịvề địa điểm trải nghiệm, giáo viên cần nghiên cứu kĩ đểchọn địa điểm phù hợp, thuận lợi nhất; chuẩn bịvề phương tiện, kinh phí cho ngày trải nghiệm, học sinh đi bằng phương tiện gì? Ăn uống ra sao? kinh phí thếnào?
- Giaiđoạn thứ3:Hoàn thành.Giai đoạn này học sinh sẽthực hiện các sản phẩm hoàn thành quá trình trải nghiệm của mình Các sản phẩm đó thể hiện được kiến thức bài dạy, phát huy được kỹ năng của học sinh và thể hiện được phẩm chất, thái độ của
- Giaiđoạn 4:Rút kinh nghiệm.Sau khi đã thực hiện “lớp học ngoài nhà trường”, giáo viên cần rút kinh nghiệm từ khi lên ý tưởng, lập kếhoạch, thực hiện kếhoạch… để các lần tổ chức sau sẽtiến hành bài bản, chỉnh chu, hiệu quả hơn Đểrút kinh nghiệm trởnên sâu sắc, giáo viên nên đềnghịhọc sinh phản hồi và phân tích, tiếp nhận những phản hồi đó.
4.2 DẠY HỌC CHỦ ĐỀ SINH HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM NGOÀI KHÔNG GIAN LỚP HỌC GẮN VỚI SẢN XUẤT XANH
Chủ đềtác giảlựa chọn trong chương trình sinh học THPT là chủ đề “SINH HỌC
VI SINH VẬT” vàthực hiện dự án STEM “Tạo phân bón hữu cơ từphụphẩm sau thu hoạch bằng nhờchếphẩm sinh học”
Dựán là một minh chứng khách quan “học đi đôi với hành”, từlý thuyết của các bài học bước ra cuộc sống đểgiải quyết các vấn đềcấp thiết của cộng đồng.
Dự án sử dụng rơm rạ sau thu hoạch ngay trên đồng ruộng làm phân bón hữu cơ a Lý do lựa ch n dựán
Theo dự báo của Phòng Sử dụng đất và phân bón - Cục Trồng trọt, Bộ Nông Nghiệp và Phát Triển Nông Thôn, hiện nay, nhu cầu sửdụng phân bón hữu cơ của Việt Nam rất cao, khoảng 13 triệu tấn/năm, trong khi công suất sản xuất của các nhà máy rất thấp, chỉkhoảng 500 nghìn tấn/năm Nguồn nguyên liệu chính đểsản xuất phân bón hữu cơ hiện nay là than bùn đang ngày càng suy giảm, thì việc tận dụng phếphụphẩm nông nghiệp như rơm, rạ, thân lõi ngô, sắn… đểsản xuất phân hữu cơ, giúp cải thiện đồphì nhiêu của đất, tăng năng suất cây trồng được coi là một hướng đi quan trọng và hoàn toàn khảthi trong thời gian tới.
Xenlulo là thành phần chính cấu tạo nên thành tếbào thực vật.Xenlulo chiếm 35 – 50% trọng lượng khô của thực vật và là thành phần rất khó bị phân hủy Xenlulo là polymer mạch thẳng được cấu tạo từcác phân tửD-glucose liên kết với nhau bởi các liên kết β-1,4-glucoside Các mạch polymer này liên kết với nhau bởi các mối liên kết hydro tạo thành sợi xenlulo Mức độ polymer hóa của xenlulo khá cao, thay đổi từ 500 –25.000.(Pérez et al., 2002) Trong tự nhiên tồn tại nhiều nhóm vi sinh vật có khả năng sinh enzyme phân hủy xenlulo, tuy nhiên không vi sinh vật nào có thểphân hủy triệt để xenlulo được Các loại vi sinh vật có khả năng phân giải xenlulo trong điều kiện tựnhiên thường bị ảnh hưởng bởi tác động của nhiều yếu tốngoại cảnh nên có loài phát triển mạnh
Các enzym phân giải các hợp chất xenlulo được chia làm 3 nhóm chủyếu: Enzym 1,4 β-D-glucan cellobiohydrolase (EC.3.2.1.91), Enzym 1,4 β-D-glucan-4- glucanohydrolase (EC.3.2.1.4) và Enzym β-D-glucoside glucohydrolase (EC.3.2.1.21) (Kluczek-Turpeinen, 2007) Do xenlulo có cấu trúc bền vững nên nó không bịphân hủy bởi 1 loại enzyme riêng lẻmà cần một phức hợp các enzyme tác động đồng thời Vi sinh vật có khả năng sinh enzyme, phần lớn các vi sinh vật có khả năng phân giải xenlulo thuộc nhóm vi khuẩn, nấm và xạkhuẩn
Tính bình quân cứ mỗi hacta lúa, ngô, sắn, đậu… sau mỗi vụ canh để lại lượng phụ phẩm như thân lá, rơm rạ tương đương với năng suất của cây trồng đó Với Việt Nam nói chung và tỉnh Yên Bái nói riêng, lượng phụphẩm này đa phần bị đốt sau mỗi vụ, khi đốt rơm rạsẽxảy ra sựnhiệt phân không hoàn toàn do đó tạo ra các sản phẩm khí CO, CO2, NO2, SO2… và nhiều hợp chất khác có hại cho sức khỏe con người và làm tăng khí thải nhà kính Khi bị đốt như vậy phần tro chỉcòn sót lại chút ít P, K, Ca, Si…, vềmặt khoáng chất cũng như chất hữu cơ chỉcòn rất ít giá trị đối với cây trồng Trong khi đó hàm lượng các chất dinh dưỡng trong các phế phụphẩm rơm rạ, thân lá lạc, đậu tương, thân lõi ngô…rất cao, trung bình chứa khoảng 0,8% N, 0,5% P205, 1,5% K20, 40% C (Ponnamperuma, 1984) Theo thống kê của Tổ chức Nông lương Thế giới (FAO), hàng năm Việt Nam có khoảng 150 triệu tấn tàn dư thực vật (rơm rạ, thân lõi ngô, đậu, bã mía…) tất cảcó thểcung cấp trảlại cho đất 1,13 triệu tấn N, 1,14 triệu tấn
P205và 3,54 triệu tấn K20 Việc sửdụng nguồn phân bón này có thể cải tạo được chất lượng đất canh tác, tiết kiệm được tiền mua phân bón hoá học, đồng thời hạn chế được sựô nhiễm môi trường, sựphát sinh các loại bệnh trong đất, và là hướng phát triển nông nghiệp hữu cơ bền vững Các công trình nghiên cứu vềhệ thống dinh dưỡng cây trồng tổng hợp (Ange A I, 1993; KarinZ Và Miah M.V, 1993; Gaur A C và Singh G,1993) cho thấy nội dung cơ bản là: sửdụng phân bón hữu cơ giúp cho cây trồng có năng suất cao, làm giảm bớt những mặt hạn chế dinh dưỡng trong đất, bảo vệ và nâng cao độ phì của đất Báo cáo tổng kết đềtài “Sử dụng các biện pháp thâm canh tăng vụ trên đất ruộng k m hiệu quảtại huyện Trấn Yên tỉnh Yên Bái”(Trần ThịLụa, 2011) đã cho thấy sửdụng toàn bộxác bã thực vật của vụ trước làm phân bón cho vụ sau đểthay thếphân chuồng, kết hợp phân hóa học theo quy trình khuyến cáo đã tiết kiệm được 10 – 15 % lượng phân đạm hóa học bón cho lúa và 15 – 30 % lượng phân đạm hóa học bón cho đới chứa ít vật chất hữu cơ hơn đất ởcác khu vực ôn đới bởi vì nhiệt độ và độ ẩm cao ở khu vực nhiệt đới sẽ làm gia tăng quá trình phânhuỷcác hợp chất hữu cơ Chính vì vậy, để giải quyết vấn đề này, nông dân ởcác khu vực nhiệt đới được khuyến cáo nên sử dụng phân bón hữu cơ hoặc sửdụng các phụ phẩm nông nghiệp làm tăng nhanh hàm lượng chất hữu cơ và độ ẩm trong đất.
Hàm lượng dinh dưỡng trong phếphụphẩm nông nghiệp rất cao nhưng cây trồng lại không thểsửdụng được ngay mà cần phải trải qua quá trình phân hủy khá lâu (từ6 tháng đến hàng năm) nếu như không có sự góp mặt của một sốnhóm vi sinh vật thích hợp Để phân huỷphụ phẩm nông nghiệp làm phân bón hữu cơ có chếphẩm Compost Maker (được BộNông nghiệp cho phép lưu hành trong toàn quốc) đã được đưa vào sử dụng tại các tỉnh Yên Bái, Hà Giang, NghệAn, Ninh Thuận, Đắc Lắc đểsử lý đểxửlý hàng nghìn tấn rơm rạ, thân lõi ngô, bã mía, phụphẩm măng tre bát độ… làm phân bón chất lượng tốt trong thời gian 15 -25 ngày Đặc biệt sửdụng chếphẩm vi sinh vật xửlý gốc rạcủa vụxuân ngay tại ruộng trong thời gian ngắn đểkịp cấy lúa mùa, hạn chếhiện tượng lúa mắc bệnh rễcây bị đen ngộ độc hữu cơ do quá trình chuẩn bị đất quá ngắn, rơm rạ từ vụ trước chưa kịp phân hủy hoặc phân hủy không hoàn toàn gây nên Giúp cho người dân giảm được chi phí mua phân bón mà vẫn đảm bảo năng suất Chếphẩm vi sinh vật này do Bộmôn Vi sinh vật Viện Thổnhưỡng Nông hoá nghiên cứu sản xuất. Các chếphẩm vi sinh vật này được nghiên cứu sản xuất theo hướng đa chủng, đa chức năng có hiệu quả hơn đối với nhiều loại cây trồng và cho hiệu quả cao hơn hẳn loại chế phẩm đơn chủng Các chếphẩm này là tập hợp của rất nhiều chủng vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân, phân giải xenlulo, kích thích sinh trưởng thực vật b Khách thểthực hiện dựán
- Học sinh khối 10 trường THPT Trần Văn Bảo thuộc xã Tân Thịnh, huyện Nam
- Một sốhộnông dân thuộc xã Tân Thịnh –Nam Trực – Nam Định c Thực nghiệm dựán STEM
* Nghiên cứu kiến thức mới cần sửdụng
Học sinh cần nghiên cứu các kiến thức của các môn học liên quan đến dựán
- Quá trình tổng hợp các chất ởvi sinh vật.
- Quá trình phân giải các chất ởvi sinh vật: Phân giải xenlulozo làm giàu chất dinh dưỡng cho rơm rạ
- Các chất dinh dưỡng, chất ức chế đến sự sinh trưởng của vi sinh vật.
- Tính độ dinh dưỡng của phân bón
- Vai trò của nguyên tốhóa học với sựphát triển của vi sinh vật, nấm
- Vai trò của Ure, Lân, các chất hóa học khác trong quá trình xửlý hiệu quả rơm rạ
- Một số kĩ thuật cơ bản trong tạo phân hữu cơ
-Tính toán độdinh dưỡng, hoạch toán chi phí, năng suất thu hoạch
- Sửdụng kiến thức về- Các yếu tố: nhiệt độ, độ ẩm, pH, ánh sáng, áp suất thẩm thấu ảnh hưởng đến quá trình xửlý hiệu quả rơm rạ.
Bảng 1 Nguyên vật liệu sửdụng xử lý nhanh rơm rạ ngoài đồng ruộng (1000 m 2 )
Nguyên liệu Đơn vị Lượng Chỉtiêu chất lượng chính
Dung dịch Compost Marker ml 300 Vi sinh vật hữu ích ≥ 10 8 cfu/ml
Urê kg 3 Ni tơ tổng số :≥ 46%
* Thiết kếsơ đồquy trình xửlý
Chuẩn bị hỗn hợp chế phẩm
C ầ y d ập Chuâthân rơm rạ/lồng dập thân rơm
Ruộng lá sau khi gặt còn phần gốc rạ(20-25cm) được sửdụng đểxửlý
+ Chuẩn bịdung dịch chất kích khoáng
Hòa tan 3 kg urê trong 60 lít nước
Hòa tan 300ml dung dịch chếphẩm vào trong dung dịch chất kích khoáng + Cầy dập thân rơm rạ/lồng dập thân rơm
Xử bình phun phun đều dung dịch chếphẩm xửlý vào phần gốc rạ, để ủtừ1 đến 2 ngày, sau đó tiến hành cầy dập, đối với những rộng chủ động được nước tưới có thể tháo nước vào ruộng với mực nước từ20-25cm, kết hợp với lồng dập thân rơm. c Dự đoán kết quảthực hiện
THỰ C NGHI ỆM SƯ PHẠ M
M ục đích thự c nghi ệ m
Kiểm tra giảthuyết khoa học vềtính khảthi của đềtài
N ộ i dung th ự c nghi ệ m
- Phân tích kết quảcủa học sinh tự đánh giá NL GQVĐ và ST thông qua phiếu tự đánh giá
- Phân tích kết quả của giáo viên đánh giá NL GQVĐ và ST của HS thông qua bảng kiểm quan sát
- Phân tích kết quả đánh giá sơ bộ năng suất trồng lúa của nhân dân xã Tân Thịnh, Nam Trực, Nam Định.
Phương pháp
5.3.1 Ch n trường, lớp thực nghiệm
- Chúng tôi tiến hành dự giờ thăm lớp ở tất cả các lớp 10 tại trường THPT Trần Văn Bảo và trường THPT Trần Quang Khải để khảo sát về thái độ học tập của HS và phương pháp KTĐG của GV Từ đó chúng tôi chọn ra 4 lớp có số lượng, chất lượng, trình độ kiến thức và năng lực tương đương nhau là:10A, 10Btrường THPTTrần Văn Bảo và các lớp10A1, 10A2trường THPT Trần Quang Khải.
- Chúng tôi tiến hành thực địa và thực nghiệm dự án tạo phân hữu cơ ngay trên đồng ruộng của nhân dân thôn Tân Thành và Cao Lộng xã Tân Thịnh, huyện Nam Trực, tỉnh Nam Định.
5.3.2 Bố trí thực nghiệm Đối tượng nghiên cứu được chia thành hai nhóm: nhóm thực nghiệm (TN) và nhóm đối chứng (ĐC)
- Nhóm TN gồm lớp 10A trường THPT Trần Văn Bảo và lớp 10A1trường THPT
Trần Quang Khải với tổng số80 học sinh
-Nhóm ĐC gồm lớp 10B trường THPT Trần Văn Bảo và lớp 10A2trường THPT
Trần Quang Khải với tổng số80 học sinh.
Các nhóm đều có chế độkiểm tra như nhau
-Nhóm ĐCgồm 2 mảnh ruộng trồng lúa 360m 2 thôn Tân Thành
Các nhóm đều có chế độkiểm tra như nhau
5.3.3 Phương pháp xử lí số liệu
Chúng tôi sử dụng toán thống kê để xử lí số liệu kết quả thực nghiệm
5.3.4 Điều chỉnh, bổsung sau thực nghiệm.
- Sau khi thực hiện các bước thực nghiệm, chúng tôi cần đánh giá lại giáo án tổ chức hoạt động dạy học đểphù hợp với các đối tượng học sinh khác nhau.
-Điều chỉnh hình thức kiểm tra đánh giá hoạt động học tập của học sinh
-Trao đổi, thảo luận với cơ quan chức năng và bà con nông dân
HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN
Hiệu quả về mặt kinh tế
Sáng kiến này không có giá trị làm lợi tính bằng tiền.
Hiệu quả vể mặt xã hội
2.1 Giá trị làm lợi về môi trường
-Sáng kiến này có giá trị làm lợi về môi trường
2.2.Giá trị làm lợi cho an toàn lao động
-Sáng kiến này không có giá trị làm lợi cho an toàn lao động
2.3 Giá trị làm lợi khác
+ Vềkiến thức: Học sinh nắm được kiến thức cơ bản của chương trình Sinh học THPT, vận dụng linh hoạt kiến thức đó trong các câu hỏi, bài tập khó hơn, tự tìm ra được kiến thức mới, nâng cao hơn.
+Về kĩ năng: Học sinh đã thể hiện kĩ năng so sánh, phân tích, giải thích,… + Về thái độ: Học sinh rất nghiêm túc trong tự học, tựkhám phá, tự ra quyết định. + Về năng lực: Học sinh được hình thành và thành thạo các năng lực chung (giải quyết vấn đề, ngôn ngữ, tính toán) và năng lực chuyên biệt.Phát huy sự nhanh trí, sáng tạo, tính tự lập và và hợp tác.
+ Nâng cao hiệu quả đào tạo, chất lượng bài dạy gắn liền với thực tiễn sản xuất, hướng nghiệp học sinh.
+ Thiết thực góp phần đổi mới hình thức dạy học, kiểm tra đánh giá chất lượng của học sinh theo hướng phát huy năng lực tự học, tự khám phá tri thức cho học sinh và hợp tác để lĩnh hội và vận dụng sáng tạo, hiệu quả kiến thức vào thực tiễn.
+ Củng cố niềm tin, sức mạnh, gắn bó với sự nghiệp trồng người
+ Sáng kiến này sẽ là tài liệu tham khảo cho giáo viên và học sinh.
-Đối với các cơ quan quản lý a) Đối với tổnhóm chuyên môn
- Bản thân mỗi GV nên thường xuyên tổchức cho HS các tiết học thực hành, các hoạt động trải nghiệm ngoài giờ lên lớp, xây dựng các chủ đề giáo dục định hướng
- Mô hình GD STEM là mô hình đang được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm, ởViệt Nam đã có 1 số trường triển khai tuy nhiên còn khá xa lạ với GV và HS ở nhiều trường, mặc dù đó là mô hình giáo dục có thểphát triển rất tốt nhiều NL cho HS THPT đặc biệt là NL GQVĐ và ST Do đó, tôi đềnghịnên triển khai rộng rãi mô hình này trong nhiều trường học. b) Đối với lãnh đạo nhà trường
- Ban giám hiệu trường tạo điều kiện cho các GV được thểhiện hết khả năng, sự chủ động, sáng tạo của mình; có những chính sách khích lệ đểGV nhiệt tình với công việc, mạnh dạn thử nghiệm những phương pháp dạy học mới đem lại hiệu quả cao
Những hoạt động trao đổi chuyên môn, phương pháp, kinh nghiệm dạy học giữa các GV cũng rất quan trọng, giúp GV học hỏi lẫn nhau Các PPDH và KTDH tích cực cần được khai thác và sửdụng nhiều hơn nữa trong việc đào tạo, bồi dưỡng GV. c) Đối với lãnh đạo Sở GD & ĐT
- Mô hình giáo dục STEM là mô hình đang được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm, ởViệt Nam đã có 1 số trường triển khai tuy nhiên còn khá xa lạvới GV và
HS ởnhiều trường, mặc dù đólà mô hình GD có thểphát triển rất tốt nhiều NL cho HS THPT đặc biệt là NL GQVĐ và ST Do đó, tôi đề nghị Sở GD & ĐT Nam Định nên triển khai rộng rãi mô hình này trong nhiều trường học.
- Việc đánh giá HS theo định hướng phát triển NL cũng còn rất nhiều bỡngỡ, khó khăn, chưa thường xuyên đối với GV vì vậy nếu có được các văn bản, tài liệu hướng dẫn minh họa cụthểkết hợp với các buổi tập huấn của các chuyên gia tại Sởsẽgiúp cho
GV thành thạo hơn và hiểu rõ tầm quan trọng của với việc đổi mới dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển NL. c) Đối với nhân dân
- Mô hình giáo dục STEM là mô hình có thểáp dụng rỗng rãi trong đời sống hàng ngày của nhân dân và của toàn xã hội.
-Đềtài có sức lan toả đến đông đảo cộng đồng ởkhắp mọi nơi, là điểm sáng với mục tiêu bảo vệ môi trường và chăm sóc sức khoẻcủa con người.
PHẦN V MINH CHỨNG VỀ HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN
5.1 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ CỦA HỌC SINH TỰ ĐÁNH GIÁ Phân tích NL
GQVĐVÀ ST THÔNG QUA PHIẾU TỰ ĐÁNH GIÁ
Bảng kết quảphiếu tự đánh giávề NL GQVĐ và ST của HS lớp 10 sau khi áp dụng biện pháp
Tiêu chí (TC) Mức độ
TC 1: Em biết cách thu thập, xác định và làm rõ thông tin Lựa chọn chủ đề nghiên cứu.
TC 2: Em biết cách phát hiện và làm rõ tình huống có vấn đềtrong học tập gắn với thực tếcuộc sống.
TC 3.Em biết cách phân tích các kiến thức nền có liên quan đến tình huống có vấn đề vừa phát hiện.
TC 4: Em biết cách xây dựng tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới
TC 5: Em biết cách thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề ; đềxuất và phân tích được một sốgiải pháp GQVĐ.
TC 6: Em biết cách lựa chọn giải pháp để
TC 7: Em biết cách thực hiện giải pháp
TC 8: Em biết cách đánh giá giải pháp
TC 9: Em biết cách đặt câu hỏi có giá trị 5.25% 19.75% 7.89% 67.11%
TC 10: Em biết cách đánh giá vấn đề 3.95% 19.74% 5.26% 71.05%
Với các mức độ đã được mô tả ởmục 3.1.3
Mức 4: Thực hiện được ởmức độthành thạo.
Mức 3: Thực hiện được hầu hết các kĩ năng nhưng chưa thành thạo.
Mức 2: Thực hiện một vài kĩ năng nhưng còn lúng túng.
Qua bảng cho biết sau khi học xong chủ đề HS đã biết cách thu thập, xác định và làm rõ thông tin ở mức độ4 Lựa chọn chủ đề nghiên cứu (72,37%) HS đã biết phát hiện và làm rõ tình huống có vấn đề trong học tập gắn với thực tế trong cuộc sống (73,68%) ởmức độthành thạo HS xây dựng được các tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới đó Từcác vấn đề đềxuất, phân tích, HS biết lựa chọn giải pháp hiệu quả để GQVĐ Tuy nhiên đa số HS chưa biết cánhđặt ra các câu hỏi có giá trị; đánhgiá vấn đề; quan tâm tới các lập luận và minh chứng thuyết phục; sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đềvì vậy kết quảlần lượt các tiêu chí 9 và 10 ởmức độ chưa biết hoặc còn lúng túng chiếm lần lượt là 67.11% và 71,05 %
5.2 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ CỦA GIÁO VIÊN ĐÁNH GIÁ NL GQVĐ VÀ ST
CỦA HS THÔNG QUA BẢNG KIỂM QUAN SÁT
Trong quá trình và sau khi triển khai chủ đềSTEM với lớp 10 của các đơn vịthực nghiệm thông qua bảng kiểm quan sát (dành cho GV) Kết quả điểm trung bình đạt đuợc của các tiêu chí của HS sau khi thực hiện chủ đề Kết quảtrình bày ởbảng như sau:
Bảng tổng hợp kết quảÐG NLGQVĐ và ST của HS lớp 10 qua bảng kiểm quan sát của GV sau chủ đề
Sau chủ đề Trước chủ đề
Số HS đạt điểm Điểm
Số HS đạt điểm Điểm TB tiêu chí
10 6 8 14 8 2.67 13 10 8 5 2.14 Điểm TB NL GQVĐ sau chủ đề
3.00 Điểm TB NL GQVĐ trước chủ đề
2.35 Độ lệch chuẩn 0.94 Độ lệch chuẩn 1.05
Từ kết quả quan sát NL GQVĐ và ST của HS tôi nhận thấy điểm trung bình NL các tiêu chí Tuy nhiên ở một số tiêu chí (TC9, TC10) thì điểm không có sự tiến bộ nhiều điều này cho thấy để HS đưa ra được các câu hỏi có giá trị, đánh giá được vấn đề thì cần thực hiện các chủ đề STEM thường xuyên hơn.
Mức độ ảnh hưởng của lớp 10 nằm trong khoảng trung bình Điều này chứng tỏ việc dạy học STEM đã giúp HS phát triển được NL GQVĐ và ST.
HÌNH ẢNH DỰ ÁN “XÀ PHÒNG SINH HỌC”
Học sinh rửa nguyên liệu Học sinh trộn nguyên liệu Xà phòng sinh học sau 15 ngày
Xà phòng sinh học sau 3 tháng lên men
Nhũ tương hóa bằng bột ngô và dầu dừa
Thành phẩm chưa lọc bã
5.3 PHÂN TÍCH KẾT QUẢ ĐỊNH TÍNH VÀ ĐỊNH LƯỢNG TRONG SẢN
XUẤT LÚA NĂM 2022, 2023 (THEO BÁO CÁO SƠ KẾT CỦA UBND XÃ TÂN