STEM là mô hình giáo dục diện rộng trong tương lai gần của thế giới. Phương pháp giáo dục STEM còn khá mới mẻ và có phương pháp tiếp cận khác trong giảng dạy và học tập nên cần được sự quan tâm và nhận thức của toàn xã hội.
CHUYÊN ĐỀ: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC STEM VÀO THỰC HIỆN DỰ ÁN “RAU MẦM” BỘ MÔN SINH HỌC Phần I ĐẶT VẤN ĐỀ Giáo dục STEM với nhiệm vụ cung cấp kiến thức kỹ cần thiết cho học sinh kỷ 21 mô hình giáo dục diện rộng tương lai gần giới Phương pháp giáo dục STEM mẻ có phương pháp tiếp cận khác giảng dạy học tập nên cần quan tâm nhận thức toàn xã hội Những người hoạch định sách cần có phương pháp nâng cao nhận thức tầng lớp xã hội giáo dục STEM, từ bậc cha mẹ, giáo viên, nhà trường, đến nhữngnhà giáo dục cấp Cải cách giáo dục điều tất yếu, triển khai giáo dục STEM để đón đầu xu hướng phát triển giáo dục đặt móng vững cho phát triển cuả đất nước tương lai Thực theo công văn Số: 2998/GDĐT-GDTrH Về hướng dẫn thực chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM trường Trung học năm học 2017-2018, Với định hướng đổi trở thành mơ hình trường học nơi tư sáng tạo, thắp sáng niềm say mê học tập suốt đời học sinh, tổ sinh học chọn chuyên đề: Vận dụng phương pháp dạy học STEM vào thực dự án “Rau mầm” tiết học ngoại khóa trường nhằm thực tốt việc đổi phương pháp dạy học, đáp ứng yêu cầu giáo dục giai đoạn Phần II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ Cơ sở lí luận 1.1 STEM gì? STEM viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) Math (Toán học) 1.2 Giáo dục STEM gì? Giáo dục STEM chất hiểu trang bị cho người học kiến thức kỹ cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, công GV: Nguyễn Văn Tú -1- NH: 2017-2018 nghệ, kỹ thuật toán học Các kiến thức kỹ phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho nhau, giúp học sinh không hiểu biết ngun lý mà thực hành tạo sản phẩm sống ngày Giáo dục STEM thu hẹp khoảng cách hàn lâm thực tiễn, tạo người có lực làm việc “tức thì” mơi trường có tính sáng tạo cao sử dụng trí óc có tính chất cơng việc lặp lại kỷ 21 1.3 Mơn học STEM gì? STEM môn học mà học sinh học kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật tốn học cách tích hợp Thơng thường, mơn học STEM thiết kế dạng chủ đề học sinh học kiến thức tích hợp dựa chủ đề 1.4 Các kỹ STEM hiểu nào? Giáo dục STEM để học sinh trở thành nhà toán học, nhà khoa học, kỹ sư hay kỹ thuật viên mà phát triển cho học sinh kỹ sử dụng để làm việc phát triển giới công nghệ đại ngày STEM Kỹ STEM hiểu tích hợp, lồng ghép hài hòa từ bốn nhóm kỹ là: Kỹ khoa học, kỹ công nghệ, kỹ kỹ thuật kỹ toán học Kỹ khoa học: khả liên kết khái niệm, nguyên lý, định luật sở lý thuyết giáo dục khoa học để thực hành sử dụng kiến thức để giải vấn đề thực tế Kỹ công nghệ: Là khả sử dụng, quản lý, hiểu biết, truy cập công nghệ Công nghệ từ vật dụng ngày đơn giản quạt mo, bút chì đến hệ thống sử dụng phức tạp mạng internet, mạng lưới điện quốc gia, vệ tinh… Tất thay đổi giới tự nhiên mà phục vụ nhu cầu người coi cơng nghệ Kỹ kỹ thuật: Là khả giải vấn đề thực tiễn diễn sống cách thiết kế đối tượng, hệ thống xây dựng quy trình sản xuất để tạo đối tượng Hiểu cách đơn giản, học sinh GV: Nguyễn Văn Tú -2- NH: 2017-2018 trang bị kỹ kỹ thuật có khả sản xuất đối tượng hiểu quy trình để làm Học sinh phải có khả phân tích, tổng hợp kết hợp để biết cách làm cân yếu tố liên quan (như khoa học nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để có giải pháp tốt thiết kế xây dựng quy trình Ngồi ra, học sinh có khả nhìn nhận nhu cầu phản ứng xã hội vấn đề liên quan đến kỹ thuật Kỹ toán học: Là khả nhìn nhận nắm bắt vai trò tốn học khía cạnh tồn giới Học sinh có kỹ tốn học có khả thể ý tưởng cách xác, áp dụng khái niệm kĩ tốn học vào sống ngày Ngồi kỹ khoa học, công nghệ, kỹ thuật tốn học, giáo dục STEM cung cấp cho học sinh kỹ cần thiết giúp học sinh phát triển tốt kỷ 21 như: kỹ giải vấn đề, tư phản biện, kỹ cộng tác, kỹ giao tiếp… Các biện pháp tiến hành để giải vấn đề Một phương pháp dạy học mang lại hiệu cao cho giáo dục STEM phương pháp “Học qua hành” -“Learning by doing” Phương pháp ”Học qua hành” giúp học sinh có kiến thức từ kinh nghiệm thực hành từ lý thuyết Bằng cách xây dựng giảng theo chủ đề dựa thực hành, học sinh hiểu sâu lý thuyết, nguyên lý thông qua hoạt động thực tế Chính hoạt động thực tế giúp học sinh nhớ kiến thức lâu hơn, sâu Học sinh làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào hoạt động thực hành sau truyền đạt lại kiến thức cho người khác Với cách học này, giáo viên khơng người truyền đạt kiến thức mà người hướng dẫn để học sinh tự xây dựng kiến thức cho Giáo dục STEM phương pháp tiếp cận liên ngành tạo kết hợp hài hòa lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật Tốn học nhằm mang đến cho học sinh trải nghiệm thực tế thật có ý nghĩa Việc dạy học STEM tăng tính hấp dẫn với học sinh, giúp học sinh hiểu sâu vấn đề, đạt hiệu học tập cao GV: Nguyễn Văn Tú -3- NH: 2017-2018 Mỗi dự án STEM không tập trung vào mục tiêu học tập môn khoa học mà phải tích hợp nhiều mơn học khác nhau, tạo môi trường ứng dụng kiến thức phức hợp, giúp học sinh phát huy hết lực tư sáng tạo Tất trình học tập kể diễn theo nhóm, tạo khơng gian hội để học sinh cọ xát , tranh luận, bảo vệ ý kiến thân tạo thói quen hợp tác với thành viên nhóm Q trình học thiết kế theo nhiều giai đoạn, tương ứng với giai đoạn học sinh phải trình bày ý tưởng, thiết kế sản phẩm cuối Vào giai đoạn cuối dự án, nhóm có hội trình bày tư duy, ý tưởng giải pháp đến toàn thể học sinh STEM Trong giáo dục STEM, điểm mấu chốt hứng thú học tập Nhiệm vụ giao cho học sinh phải đủ hấp dẫn để kích thích trí sáng tạo tò mò Để đạt điều này, ngồi thiết kế giảng giáo viên STEM đóng vai trò vơ quan trọng để giúp trì hứng thú học tập học sinh trình học tập Vì vậy, cách thức truyền tải kiến thức hướng dẫn học sinh lớp giáo viên phải đào tạo thật Điểm mạnh Thứ nhất: Giáo dục STEM phá khoảng cách hàn lâm thực tiễn, tạo người có lực làm việc “tức thì” mơi trường làm việc có tính sáng tạo cao với cơng việc đòi hỏi trí óc kỷ 21 Thứ hai: Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành phát triển lực giải vấn đề cho người học Trong học theo chủ đề STEM, học sinh đặt trước tình có vấn đề thực tiễn cần giải liên quan đến kiến thức khoa học Để giải vấn đề đó, học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu kiến thức thuộc mơn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) sử dụng chúng để giải vấn đề đặt GV: Nguyễn Văn Tú -4- NH: 2017-2018 Các kiến thức kỹ phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho giúp học sinh không hiểu biết nguyên lý mà thực hành tạo sản phẩm sống ngày Thứ ba: Giáo dục STEM đề cao phong cách học tập cho người học, phong cách học tập sáng tạo Đặt người học vào vai trò nhà phát minh, người học phải hiểu thực chất kiến thức trang bị; phải biết cách mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tình có vấn đề mà người học phải giải PHẦN III: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC STEM VÀO THỰC HIỆN DỰ ÁN RAU MẦM Môn sinh học I Thiết kế chuẩn kiến thức: -Tìm hiểu rau mầm, dinh dưỡng rau mầm, cách chế biến ăn từ rau mầm -Trải nghiệm nghiên cứu quy trình trồng rau mầm - Phân tích điều kiện thích hợp trồng rau mầm - Tính lợi nhận trồng rau mầm - Tự chế tạo hệ thống tưới nước phù hợp với trồng Rau mầm II Thiết kế vấn đế, ý tưởng dự án: Vận dụng kiến thức mơn Sinh học, Tốn, Lý, Hóa, Cơng Nghệ, Văn học, Tin học,… cụ thể: + Sinh học: Hạt nảy mầm cần điều kiện gì, điều kiện thích hợp cho phát triển rau mầm, quy trình trồng rau mầm, kĩ gieo trồng đạt hiệu + Hóa: Đo PH, xác đinh độ PH giá thể thích hợp cho phát triển rau mầm + Lý: Đo nhiệt độ, xác định nhiệt độ thích hợp cho trồng rau mầm, sử dụng kiến thực áp suất chất lỏng ngun tắc bình thơng tạo hệ thống tưới nước GV: Nguyễn Văn Tú -5- NH: 2017-2018 +Văn học: Biết cách hành văn, câu từ +Tốn học: Tính lợi nhuận, tính kích thước dụng cụ để tạo hệ thống tưới nước + Công nghệ: Biết cân đối lựa chọn thực phẩm chế biến thức ăn từ rau mầm, +Tin học; Tìm tư liệu thơng tin, thu thập số liệu trang web, làm PowePoin trình chiếu Học sinh vận dụng kiến thức kỹ liên môn tích hợp lồng ghép để thực dự án nhỏ nhóm: Nhóm Maketing: Giới thiệu rau mầm, lợi ích rau mầm, quảng bá thương hiệu rau mầm Nhóm chế biến: Chế biến ăn có giá trị dinh dưỡng cao từ rau mầm nhanh gọn Nhóm trải nghiệm trồng : Hoạt động trải nghiệm trồng rau mầm Nhóm nghiên cứu: Tìm hiểu độ PH, nhiệt độ, nghiên cứu kết luận điều kiện thích hợp trồng rau mầm, hướng cải tiến khắc phục Nhóm kinh doanh: Tính tỉ lệ % hạt nảy mầm, tính chi phí sản xuất, tính giá thành sản phẩm so với giá thành thị trường, kết luận III Thiết kế mục tiêu dự án: Sau hoàn thành dự án, học sinh đạt mục tiêu sau: Mục tiêu: - Giúp học sinh trải nghiệm thực tế, biết cách vận dụng kiến thức kỹ thực cách trồng rau mầm nhà đem lại suất hiệu cao - Nâng cao nhận thức hoài bảo nghiệp Kỹ năng: - Kỹ khoa học: Khả liên kết khái niệm, nguyên lý, định luật sở lý thuyết giáo dục khoa học để thực hành sử dụng kiến thức để thực dự án nhỏ dự án rau mầm GV: Nguyễn Văn Tú -6- NH: 2017-2018 - Kỹ công nghệ: Là khả sử dụng, quản lý, hiểu biết, truy cập công nghệ Công nghệ từ vật dụng khay trồng, cưa, máy đo PH, nhiệt độ đo, ống nghiệm, cốc thí nghiệm, cân, ống nước mạng interne - Kỹ kỹ thuật: Thiết kế các quy trình, hệ thống xây dựng quy trình sản xuất rau mầm để tạo rau mầm đưa giải pháp tốt thiết kế xây dựng quy trình - Kỹ tốn học: Khả nhìn nhận nắm bắt vai trò tốn học thiết kế, chọn vật liệu thiết kế hệ thống tưới nước, tính lợi nhuận trồng - Kỹ giải vấn đề - Kỹ tư phản biện - Kỹ cộng tác - Kỹ giao tiếp Thái độ: - Hứng thú trình thực dự án - Độc lập, tự giác tự chịu trách nhiệm trước nhóm, lớp - u thích thực nghiệm IV Thiết kế câu hỏi định hướng: Câu hỏi khái quát: Làm để trồng rau mầm đạt suất cao Câu hỏi học: Để trồng rau mầm tốt đạt suất cao cần phải lưu ý điều kiện thích hợp nào? Câu hỏi nội dung: Giới thiệu rau mầm, lợi ích rau mầm, quảng bá thương hiệu rau mầm? Chế biến ăn có giá trị dinh dưỡng cao từ rau mầm nhanh gọn? GV: Nguyễn Văn Tú -7- NH: 2017-2018 Hoạt động trải nghiệm trồng rau mầm? Tìm hiểu độ PH, nhiệt độ, nghiên cứu kết luận điều kiện thích hợp trồng rau mầm, hướng cải tiến khắc phục Tính tỉ lệ % hạt nảy mầm, tính chi phí sàn xuất, tính giá thành sản phẩm so với giá thành thị trường , kết luận V Thiết kế tài liệu hỗ trợ học sinh: Các nguồn tài liệu, website để tham khảo Địa mail để trao đổi chia sẻ thông tin giáo viên học sinh, học sinh với VI Thiết kế kế hoạch thực dự án cho học sinh: Tổ chức học tập: - Giáo viên chia lớp thành nhóm (mỗi nhóm cử 01 nhóm trưởng thư ký) - Hướng dẫn thực dự án - Giáo viên phân cơng tổ thực dự án - Nhóm trưởng nghiên cứu, trao đổi, phân công công việc cho thành viên - Thư ký có nhiệm vụ cập nhật tổng hợp kết thực theo kế hoạch - Địa điểm thực hiện: phòng thí nghiệm, vườn sinh học, lớp học, nhà Nội dung dự án: Mỗi nhóm thực 01 dự án nhỏ hướng dẫn giáo viên: Nhóm Maketing: Giới thiệu rau mầm, lợi ích rau mầm, quảng bá thương hiệu rau mầm Nhóm chế biến: Chế biến ăn có giá trị dinh dưỡng cao từ rau mầm nhanh gọn GV: Nguyễn Văn Tú -8- NH: 2017-2018 Nhóm trải nghiệm trồng : Hoạt động trải nghiệm trồng rau mầm Nhóm nghiên cứu: Tìm hiểu độ PH, nhiệt độ, nghiên cứu kết luận điều kiện thích hợp trồng rau mầm, hướng cải tiến khắc phục Nhóm kinh doanh: Tính tỉ lệ % hạt nảy mầm, tính chi phí sản xuất, tính giá thành sản phẩm so với giá thành thị trường, kết luận VII Thiết kế tiêu chí đánh giá: Bộ tiêu chí đánh giá: - Phiếu đánh giá trình diễn (thang điểm 5) - Phiếu đánh giá trình hoạt động nhóm (thang điểm 5) Cách tính điểm cho học sinh: tính cột điểm thực hành VIII Tổ chức hoạt động dạy học: Tiến độ thực hiện: Thời gian Địa điểm Nội dung 10/1113/12 - Xây dựng kế hoạch dựa chuẩn kiến thức, Phòng họp tham khảo ý kiến giáo viên tổ Báo cáo ý tưởng thực dự án GV - Chọn lớp tham gia thực dự án (9A3) 16/11 - Giáo viên phổ biến dự án cho lớp 9A3 Lớp + Chia nhóm, giao dự án định hướng cho nhóm lên kế hoạch thực dự án + Học sinh họp nhóm, phân cơng cơng việc, tìm tư liệu, đưa ý tưởng lên kế hoạch thực dự án 5/1-9/1 12/1-16/1 Lớp - Giáo viên duyệt kế hoạch dự án tổ - Chỉnh sửa kế hoạch dự án tổ Nhà+ phòng - Các nhóm thực theo kế hoạch dự án thực hành+ - Giáo viên hướng dẫn học sinh thu thập hình vườn sinh ảnh, quay phim, lấy tư liệu học GV: Nguyễn Văn Tú -9- NH: 2017-2018 - Thư ký nhóm viết nhật ký q trình thực dự án 19/1-23/1 Phòng hành - Giáo viên hướng dẫn cách viết báo cáo dự án thực nhỏ nhóm - Giáo viên hướng dẫn 01 số thao tác: tạo clip, powpoint… 20-24/11 Nhà+ trường 25-27/11 Nhà+ trường, Các nhóm tiếp tục hồn thiện dự án nhà hỗ trợ giáo viên 28/11 Phòng hành 1/12 - Các nhóm tiến hành viết báo cáo dự án thực Giáo viên tổng dợt dự án nhóm Duyệt nhật ký dự án nhóm Hội trường - Báo cáo dự án - Nhận xét, đánh giá, tổng kết, trao giải thưởng Kịch buổi báo cáo dự án: HĐ TG Hoạt động Thầy Hoạt động trò phút Giáo viên giới thiệu dự án Học sinh tiếp thu phút Giáo viên tóm tắt lại trình Học sinh tiếp thu thực dự án 50phút Giáo viên yêu cầu nhóm lên - Các nhóm lên báo cáo báo cáo nội dung dự án tham luận dự án nhóm: nhóm mình, trả lời câu - Nhóm Maketing: Giới thiệu hỏi rau mầm, lợi ích rau - Các nhóm khác lắng mầm, quảng bá thương hiệu rau nghe ghi nhận, phản mầm biện - Nhóm trải nghiệm trồng : Hoạt động trải nghiệm trồng rau mầm - Nhóm nghiên cứu: Tìm hiểu độ PH, nhiệt độ, nghiên cứu kết luận điều kiện GV: Nguyễn Văn Tú - 10 - NH: 2017-2018 thích hợp trồng rau mầm, hướng cải tiến khắc phục - Nhóm kinh doanh: Tính tỉ lệ % hạt nảy mầm, tính chi phí sản xuất, tính giá thành sản phẩm so với giá thành thị trường , kết luận - Nhóm chế biến: Chế biến ăn có giá trị dinh dưỡng cao từ rau mầm nhanh gọn 5 phút Giáo viên đánh giá báo cáo nhóm, cho điểm phút Giáo viên giới thiệu sản phẩm dự án lớp Phần IV KẾT LUẬN Với STEM mở ý tưởng sáng tạo cho thầy lồng ghép kỹ mơn Từ cho phép học sinh tiếp cận phương pháp, tảng để thiết kế xây dựng thiết bị từ đơn giản đến phức tạp mà xã hội cần – sử dụng Chúng ta sống thời đại hòa nhập cao quốc gia có văn hóa khác Nhu cầu trao đổi công việc nhân lực ngày cao Trong bối cảnh đòi hỏi ngành giáo dục cần chuẩn bị cho học sinh kỹ kiến thức theo chuẩn toàn cầu Giáo dục STEM với nhiệm vụ cung cấp kiến thức kỹ cần thiết cho kỷ XXI mơ hình giáo dục diện rộng tương lai gần giới Phương pháp giáo dục STEM phương pháp giáo dục có phương pháp tiếp cận khác giảng dạy học tập, nên cần quan tâm nhận thức tồn xã hội Học STEM để đón đầu xu hướng phát triển giáo dục tiên tiến, bước đặt móng vững cho phát triển đất nước tương lai GV: Nguyễn Văn Tú - 11 - NH: 2017-2018 Bằng trải nghiệm thú vị với phương pháp giáo dục STEM, cách mạng công nghệ 4.0 trở nên gần gũi với thầy cô giáo Từ đây, tầm quan trọng việc đổi tư giáo dục, mạnh dạn thực cách phương pháp giáo dục mới, đại trình giảng dạy tích hợp lần nhấn mạnh Với kết gặt hái sau buổi thực chuyên đề này, hy vọng phương pháp giáo dục STEM trở thành phương pháp giáo dục lý tưởng thầy cô học sinh trường yêu thích, đam mê chinh phục TÀI LIỆU THAM KHẢO 1.Bộ GDĐT, Tài liệu tập huấn Dạy học kiểm tra , đánh giá kết học tập theo định hướng phát triển lực học sinh – Môn Sinh học THCS GV: Nguyễn Văn Tú - 12 - NH: 2017-2018 ... kỷ 21 như: kỹ giải vấn đề, tư phản biện, kỹ cộng tác, kỹ giao tiếp… Các biện pháp tiến hành để giải vấn đề Một phương pháp dạy học mang lại hiệu cao cho giáo dục STEM phương pháp “Học qua hành”... óc kỷ 21 Thứ hai: Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành phát triển lực giải vấn đề cho người học Trong học theo chủ đề STEM, học sinh đặt trước tình có vấn đề thực tiễn cần giải liên quan... trình giảng dạy tích hợp lần nhấn mạnh Với kết gặt hái sau buổi thực chuyên đề này, hy vọng phương pháp giáo dục STEM trở thành phương pháp giáo dục lý tưởng thầy học sinh trường u thích, đam mê