Xây dựng và sử dụng các chủ đề tích hợp giáo dục môi trường và biến đổi khí hậu trong dạy học sinh học cấp độ chức sống trên cơ thể ở trường phổ thông (tt)

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI  NGUYN TH QUYấN XÂY DựNG Và Sử DụNG CáC CHủ Đề TíCH HợP GIáO DụC MÔI TRƯờNG Và BIếN ĐổI KHí HậU TRONG DạY HọC SINH HọC CấP Độ Tổ CHứC SốNG TRÊN CƠ THể TRƯờNG PHổ THÔNG Chuyờn ngành: Lý luận và PPDH môn Sinh học Mã sớ: 9.14.01.11 TĨM TẮT ḶN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC HÀ NỢI - 2021 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI KHOA SINH HỌC, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS DƯƠNG TIẾN SỸ Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Phúc Chỉnh Trường ĐHSP – Đại học Thái Nguyên Phản biện 2: PGS.TS Nguyễn Thị Hồng Hạnh Trường Đại học TN&MT Hà Nội Phản biện 3: PGS.TS Nguyễn Văn Hiền Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp trường họp tại: Trường Đại học Sư phạm Hà Nội vào hồi: … … ngày … tháng … năm 2021 Có thể tìm hiểu luận án tại: Thư viện Q́c gia Việt Nam Thư viện trường Đại học Sư phạm Hà Nội DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI Nguyễn Thị Qun (2013), Phương pháp tích hợp giáo dục mơi trường thông qua dạy học Sinh thái học - Sinh học 12, Tạp chí giáo dục, Bộ Giáo dục Đào tạo, ISSN: 21896 0866 7476, số đặc biệt (9/2013), tr169 – 170 Nguyễn Thị Quyên (2014), Các nguyên tắc mức độ tích hợp giáo dục mơi trường dạy học Sinh thái học -Sinh học 12, Tạp chí giáo dục, Bộ Giáo dục Đào tạo, ISSN: 21896 0866 7476, số đặc biệt (4/2014), tr200 - 202 Nguyễn Thị Qun (2014), Tích hợp giáo dục mơi trường dạy học Sinh học tổ chức nghiên cứu khoa học cho học sinh trung học phổ thông, Tạp chí giáo dục, Bộ Giáo dục Đào tạo, ISSN: 21896 0866 7476, số đặc biệt (6/2014), tr218 - 219 Nguyễn Thị Quyên (2014), Xác định mối quan hệ giáo dục môi trường với nội dung dạy học chương 1- Phần - Sinh thái học - Sinh học 12, Tạp chí giáo dục, Bộ Giáo dục Đào tạo, ISSN: 21896 0866 7476, số đặc biệt (6/2014), tr227 - 229 Lê Thanh Oai, Nguyễn Thị Quyên, Dương Thu Hương (2015), Xây dựng chủ đề quy tụ để tích hợp GDMT BĐKH DHSH cấp THPT Việt Nam, Tạp chí GD, Bộ Giáo dục Đào tạo, ISSN: 21896 0866 7476, số đặc biệt (7/2015), tr178-179 Le Thanh Oai, Duong Thi Thu Huong and Nguyen Thi Quyen (2015), Integrating Climate Change and invironmental Education based on Themes into Biology Teaching and Learning in Vietnamese Secondary Schools, Asian Journal of Education and e-Learning (ISSN: 2321 – 2454) Volume 03 – Issue 04, August 2015 Nguyễn Thế Hưng, Nguyễn Thị Quyên (2015), Tích hợp giáo dục biến đổi khí hậu dạy 37-38 “Các đặc trưng quần thể” việc sử dụng tập, Tạp chí GD, Bộ Giáo dục Đào tạo, ISSN: 21896 0866 7476, số đặc biệt (12/2015), Tr 136 – 138 Tưởng Duy Hải (Chủ biên) – Nguyễn Thị Quyên nhiều tác giả (2017), “Chủ đề 6: Bảo vệ môi trường”, Hoạt động trải nghiệm sáng tạo môn học lớp 9, Nhà Xuất Giáo dục Việt Nam, mã số ISBN: 978-604-0-09518-3, Số QĐXB: 1228/QĐ-GD-HN (4/2017), tr.50-59 Dương Tiến Sỹ, Nguyễn Thị Quyên (2018), Xu phát triển chương trình đại nội dung sách giáo khoa Sinh học phổ thông giới, Báo cáo khoa học nghiên cứu giảng dạy Sinh học Việt Nam - Hội nghị Khoa học Quốc gia lần thứ (5/2018), Quy nhơn, NXB KHTN CN, tr.1456 – 1467 10 Dương Tiến Sỹ, Nguyễn Thị Quyên (2018), Nghiên cứu phân chia hệ thống chủ đề sinh học CĐTCS dạy học sinh học phổ thông, Báo cáo khoa học phương pháp giảng dạy Sinh học Việt Nam - Hội nghị Khoa học Quốc gia lần thứ (8/2018), Huế, tr.277-287 PHẦN I: MỞ ĐẦU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Thực trạng môi trường khí hậu bị biến đổi sâu sắc rừng đầu nguồn dẫn đến lũ lụt, thiên tai xảy đe dọa sống sức khỏe người Xuất phát từ văn Thủ tướng Chính phủ, Bộ Giáo dục bảo vệ mơi trường (BVMT) phải gắn kết hài hịa với ứng phó biến đổi khí hậu (BĐKH) trường phổ thơng giai đoạn 2013-2020 Theo quan điểm chương trình giáo dục phổ thơng 2018 định hướng phát triển lực phẩm chất học sinh để đáp ứng yêu cầu hội nhập, phát triển bền vững Do phải dạy học tích hợp theo chủ đề giúp học sinh giải quyết, ứng phó với tình thực tiễn Quan điểm xây dựng chương trình giáo dục phổ thông môn Sinh học nêu rõ: “Các kiến thức sinh học chương trình Trung học phổ thơng trình bày theo cấp tổ chức sống, từ hệ nhỏ đến hệ lớn: tế bào → thể → quần thể - loài → quần xã → hệ sinh thái – sinh quyển” Trong đó, cấp độ chức sống phải thể dấu hiệu đặc trưng sống Ở lớp 10, thể cấp độ chức sống tế bào, lớp 11 thể cấp độ chức sống thể cịn lớp 12 thể sinh học cấp độ chức sống (CĐTCS) thể Tuy nhiên, nội dung sinh học 12 trung học phổ thơng hành trình bày theo mạch kiến thức chuyên ngành: Di truyền, Tiến hóa, Sinh thái Vì vậy, cần phải nghiên cứu cấu trúc hóa nội dung kiến thức chuyên ngành thành chủ đề Sinh học CĐTCS thể để vừa đáp ứng quan điểm xây dựng chương trình; vừa tạo thuận lợi cho việc tích hợp đặc trưng sống cấp độ chức sống thể với GDMT & BĐKH; cấp độ thể có chu trình sinh địa hóa chất đặc trưng chức sống quan trọng Chính tuần hồn ẩm, tuần hồn nhiệt tuần hồn khí chế hình thành nên khí hậu Do đó, chủ đề đặc trưng sống CĐTCS có ưu nhiều tiềm khai thác tri thức GDMT & BĐKH cho học sinh Từ trước đến nay, chưa có cơng trình nghiên cứu xây dựng chủ đề sinh học CĐTCS thể để tích hợp GDMT & BĐKH trình dạy học Sinh học trường phổ thông (PT) Xuất phát từ lý trên, chọn nghiên cứu đề tài “Xây dựng sử dụng chủ đề tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu dạy học Sinh học cấp độ chức sống thể trường phổ thơng” MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu xây dựng sử dụng hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS thể để tích hợp GDMT & BĐKH dạy học trường phổ thông, nhằm vừa nâng cao chất lượng dạy học mơn, vừa tích hợp GDMT & BĐKH có hiệu ĐỐI TƯỢNG, KHÁCH THỂ 3.1 Đối tượng nghiên cứu Các chủ đề Sinh học cấp độ chức sống thể phương pháp tích hợp GDMT & BĐKH dạy học Sinh học CĐTCS thể trường phổ thông 3.2 Khách thể nghiên cứu Quá trình dạy học Sinh học cấp độ chức sống thể trường phổ thông PHẠM VI NGHIÊN CỨU Hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS, sinh học 12 trung học phổ thông GIẢ THUYẾT KHOA HỌC Nếu xây dựng hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS xác định phương pháp tích hợp nội dung GDMT & BĐKH dạy học chủ đề trường phổ thơng vừa nâng cao chất lượng dạy học, vừa tích hợp GDMT & BĐKH có hiệu NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 6.1 Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu sở lý luận xây dựng sử dụng chủ đề tích hợp GDMT BĐKH dạy học Sinh học CĐTCS thể trường phổ thông 6.2 Nghiên cứu thực tiễn: Khảo sát, đánh giá thực trạng tích hợp giáo dục BVMT BĐKH dạy học Sinh học CĐTCS thể thuộc phần Sinh thái học Sinh học 12, chương trình GDPT 2006, làm sở thực tiễn cho đề tài 6.3 Nghiên cứu xây dựng sản phẩm đề tài 6.3.1 Cấu trúc hóa nội dung hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS thể; xác định nội dung địa tích hợp GDMT & BĐKH chủ đề sinh học cấp độ chức sống thể 6.3.2 Xây dựng quy trình xây dựng sử dụng chủ đề tích hợp GDMT & BĐKH dạy học sinh học cấp độ chức sống thể 6.3.3 Đề xuất nguyên tắc phương pháp tích hợp GDMT & BĐKH theo chủ đề dạy học Sinh học cấp độ chức sống thể trường phổ thơng 6.3.4 Thiết kế số ví dụ minh họa phương pháp tích hợp GDMT & BĐKH theo chủ đề dạy học Sinh học cấp độ chức sống thể trường phổ thông 6.4 Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm tra giả thuyết khoa học đề tài PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đề tài sử dụng phối hợp phương pháp nghiên cứu sau: Phương pháp nghiên cứu lí thuyết; Phương pháp nghiên cứu thực tiễn; Phương pháp tham vấn chuyên gia; Phương pháp thực nghiệm sư phạm; Phương pháp xử lí số liệu thống kê tốn học NHỨNG ĐÓNG GÓP MỚI CỦA LUẬN ÁN 8.1 Đề xuất cấu trúc hóa nội dung hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS thể Từ đó, xác định nội dung tích hợp GDMT & BĐKH hệ thống chủ đề sinh học cấp độ chức sống thể 8.2 Đề xuất quy trình xây dựng hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS thể quy trình sử dụng chủ đề tích hợp GDMT & BĐKH dạy học sinh học cấp độ chức sống thể 8.3 Đề xuất nguyên tắc phương pháp tích hợp CĐTCS dạy học hệ thống chủ đề sinh học cấp độ chức sống thể 8.4 Thiết kế ví dụ minh họa phương pháp tích hợp GDMT BĐKH theo chủ đề dạy học Sinh học CĐTCS thể vận dụng thực tiễn dạy học 8.5 Chứng minh quan hệ logic đánh giá hiệu dạy học kiến thức môn học với hiệu chuyển biến thái độ, hành vi BVMT ứng phó với BĐKH học sinh mà giả thuyết nghiên cứu đề PHẦN II – KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Tổng quan nghiên cứu tích hợp giáo dục mơi trường và biến đổi khí hậu giới và Việt Nam 1.1.1 Tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu giới 1.1.1.1 Về nghiên cứu tích hợp giáo dục môi trường Một số nước tập trung khai thác nội dung GDMT qua môn học thuộc cấp học bậc phổ thông mà không xây dựng chương trình mơn học riêng GDMT; Một số nước khác xây dựng chương trình mơn học riêng GDMT bậc đại học; Có nước coi trọng việc đào tạo giáo viên giảng dạy giáo dục mơi trường; Có nước lại coi trọng thực hành thiên nhiên tìm giải pháp khắc phục vấn đề nhiễm mơi trường 1.1.1.2 Về nghiên cứu tích hợp giáo dục biến đổi khí hậu (GDBĐKH) Một số nước quan tâm tích hợp giáo dục ứng phó với BĐKH vào chương trình giáo dục đào tạo hệ thống giáo dục quốc gia; Đề xuất mô hình trường học thử nghiệm khu vực chịu tác động BĐKH; Khuyến khích tham gia cộng đồng sử dụng kiến thức địa để ứng phó với tác động biến đổi khí hậu, liên kết tất thành viên xã hội bao gồm phụ nữ vào trình 1.1.2 Tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu Việt Nam 1.1.2.1 Về nghiên cứu tích hợp giáo dục mơi trường Đã có nhiều nghiên cứu tích hợp GDMT phục vụ giáo dục phổ thơng, thấy rằng: Nội dung giáo dục môi trường môn học chưa khai thác triệt để trình giảng dạy chưa gắn với thực tiễn môi trường địa phương Trong giảng dạy, giáo viên nêu biện pháp BVMT mang tính kỹ thuật, công nghệ môi trường, hay liệt kê trạng môi trường cách khiên cưỡng, phân tích giá trị mặt kinh tế mà khơng ý phân tích để làm bật giá trị mặt cân sinh thái 1.1.2.2 Về nghiên cứu tích hợp giáo dục biến đổi khí hậu Đã có số nghiên cứu tích hợp giáo dục BĐKH vào dạy học trường phổ thông Bùi Thị Thanh Hương Bùi Thị Hoa (2009) nghiên cứu tìm hiểu ý kiến giảm phát thải khí nhà kính học sinh trường trung học sở Đồng Hỷ - Thái Nguyên; Nguyễn Thị Việt Hà (2010) đề xuất tổ chức dạy học theo dự án để giáo dục BĐKH cho học sinh dân tộc thiểu số qua học phần Mơi trường Con người; Hồng Thị Việt Hà (2010) tích hợp giáo dục BĐKH cho học sinh qua học phần “Dân cư, môi trường đồng sông Cửu Long; Đỗ Hạnh Nga (2009) cho rằng: để giúp hình thành học sinh kiến thức BĐKH hình thành thái độ đắn vấn đề BĐKH cần có tham gia ba người: Nhà khoa học –giáo viên– học sinh Nguyễn Tất Thắng (2017): “Tích hợp giáo dục biến đổi khí hậu dạy học Sinh học trung học phổ thông” Dương Tiến Sỹ (2015): “Nghiên cứu tích hợp giáo dục biến đổi khí hậu theo chủ đề dạy học sinh học Trung học phổ thông” Từ nghiên cứu GDMT & BĐKH giới Việt Nam cho thấy: - Các cơng trình nghiên cứu đề cập việc GDMT & giáo dục BĐKH cách riêng biệt, mà chưa gắn kết GDMT & giáo dục BĐKH Cần phải tiến hành gắn liền GDMT với giáo dục BĐKH nội dung giáo dục phát triển bền vững; Để phát triển lực học sinh cần phải tiến hành dạy học tích hợp theo chủ đề góp phần tích hợp mặt giáo dục, có tích hợp GDMT & BĐKH phù hợp với nội dung mơn học - Chưa có cơng trình nghiên cứu xây dựng sử dụng hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS thể để tích hợp nội dung GDMT & BĐKH dạy học trường PT 1.2 Cơ sở lý luận đề tài 1.2.1 Một số khái niệm có liên quan đến giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu 1.2.1.1 Khái niệm mơi trường khí hậu - MT bao gồm yếu tố tự nhiên yếu tố vật chất nhân tạo quan hệ mật thiết với nhau, bao quanh người, có ảnh hưởng tới đời sống, sản xuất, tồn tại, phát triển người thiên nhiên” - Khí hậu theo nghĩa hẹp "thời tiết trung bình" - bảng thống kê mơ tả định kì ý nghĩa thay đổi số lượng có liên quan khoảng thời gian định, trung bình 30 năm Thành phần khí hậu gồm: nhiệt độ, lượng mưa, độ ẩm, gió, ) 1.2.1.2 Khái niệm nhiễm mơi trường biến đổi khí hậu - Ơ nhiễm mơi trường việc chuyển chất thải lượng vào mơi trường đến mức có khả gây hại đến sức khoẻ người, đến phát triển sinh vật làm suy giảm chất lượng môi trường - Biến đổi khí hậu thay đổi hệ thống khí hậu khoảng thời gian xác định tính thập kỷ hay hàng triệu năm 1.2.1.3 Khái niệm bảo vệ mơi trường ứng phó với biến đổi khí hậu - Bảo vệ mơi trường hoạt động giữ cho môi trường lành, đẹp, cải thiện môi trường, đảm bảo cân sinh thái, ngăn chặn, khắc phục hậu xấu người thiên nhiên gây cho môi trường, khai thác, sử dụng hợp lý tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên - Ứng phó với biến đổi khí hậu hoạt động nhằm thích ứng giảm nhẹ tác động biến đổi khí hậu 1.2.1.4 Khái niệm, mục đích nội dung giáo dục mơi trường trường phổ thông GDMT làm cho người cộng đồng hiểu biết chất phức tạp MT tự nhiên nhân tạo kết tương tác mặt sinh học, vật lý, xã hội, kinh tế, văn hoá đạt tri thức, thái độ kỹ thực tế để tham gia có hiệu có trách nhiệm vào việc tiên đoán giải vấn đề MT quản lý chất lượng MT” 1.2.1.5 Khái niệm, mục đích nội dung giáo dục biến đổi khí hậu trường phổ thơng GDBĐKH q trình giáo dục giúp cho HS có hiểu biết tượng BĐKH, nguyên nhân tác động tới đời sống người biện pháp hạn chế tác nhân dẫn đến BĐKH, có kỹ cần thiết để ứng phó với tác động BĐKH Từ chuẩn bị cho HS tâm sẵn sàng tham gia hoạt động nhằm ứng phó giảm thiểu tổn thất BĐKH gây Qua tìm hiểu khái niệm, mục đích nội dung giáo dục mơi trường giáo dục biến đổi khí hậu trường phổ thông, nhận thấy giáo dục môi trường phải tiến hành đồng thời với giáo dục biến đổi khí hậu dạy học sinh học trường phổ thơng Bởi vì, hai mặt giáo dục gần chất, mục tiêu nội dung giáo dục 1.2.2 Cơ sở lý luận tích hợp dạy học tích hợp 1.2.2.1 Khái niệm tích hợp: Tích hợp hợp hay thể hoá thành phần đối tượng đưa tới đối tượng thể thống 1.2.2.2 Khái niệm dạy học tích hợp: DHTH quan niệm q trình học tập tồn thể q trình học tập góp phần hình thành cho học sinh lực rõ ràng, có dự tính trước, điều cần thiết cho học sinh, nhằm phục vụ cho trình học tập tương lai, nhằm hòa nhập học sinh vào sống lao động 1.2.2.3 Các ưu điểm DHTH môn học DHTH môn học phát triển lực chung lực chuyên môn học sinh theo chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể đề 1.2.2.4 Các phương thức tích hợp mơn học - Những ứng dụng chung cho nhiều môn học cuối năm học hay cuối bậc học - Những ứng dụng chung cho nhiều môn học thực thời điểm đặn năm học - Phối hợp q trình học tập mơn học khác đề tài/chủ đề tích hợp - Phối hợp trình học tập mơn học khác tình tích hợp, xoay quanh mục tiêu chung cho nhóm mơn, tạo thành mơn học tích hợp Trong đề tài này, vận dụng phối hợp phương thức tích hợp nêu ln đặt q trình học tập vào định hướng tích hợp Trong đó, trọng tâm việc tích hợp mục tiêu, nội dung GDMT & BĐKH trình dạy học hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS thể 1.2.2.5 Các mức độ tích hợp mơn học Trong đề tài này, sử dụng ba mức độ tích hợp: Tích hợp, liên hệ, lồng ghép; tập trung khai thác mối quan hệ hữu cơ, có hệ thống kiến thức hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS thể với kiến thức GDMT & BĐKH thành nội dung thống Việc phân chia mức độ tích hợp giúp định hướng khai thác tối đa tri thức GDMT & BĐKH tích hợp nội dung sinh học CĐTCS thể 1.2.3 Cơ sở lý luận chủ đề dạy học theo chủ đề 1.2.3.1 Khái niệm chủ đề (Themes) Chủ đề vấn đề mang tính cốt lõi, phương diện mang tính định hướng vận động đối tượng mối liên hệ đa chiều với đối tượng khác tự nhiên 1.2.3.2 Khái niệm dạy học theo chủ đề Dạy học theo chủ đề kết hợp mơ hình dạy học truyền thống đại, giáo viên tổ chức cho học sinh tiếp thu kiến thức chủ yếu hướng dẫn học sinh tự lực tìm kiếm thơng tin, sử dụng kiến thức, kỹ phạm vi rộng vào giải nhiệm vụ có ý nghĩa thực tiễn 1.2.3.3 Các ưu điểm dạy học theo chủ đề Dạy học theo chủ đề giúp người học hiểu trọn vẹn nội dung kiến thức vận dụng kiến thức mức độ sâu rộng thực tiễn sống; tạo thuận lợi cho giáo viên áp dụng phương pháp dạy học tích cực; phát huy tối đa tính tích cực học sinh giải vấn đề phức hợp, gắn liền với tình thực tiễn; hình thức điển hình dạy học định hướng hành động, hình thành lực cần thiết 1.2.4 Hệ thống chủ đề sinh học cấp độ chức sống 1.2.4.1 Nghiên cứu phân chia xác định số lượng cấp độ chức sống (các chủ đề lớn) Dựa theo cách tiếp cận Sinh học hệ thống (Systems biology) dựa vào tiêu chuẩn xác định cấp độ chức sống, luận án đề xuất cấp độ tổ chức sống: cấp độ phân tử, cấp độ tế bào (cơ thể đơn bào), cấp độ thể (cơ thể đa bào), cấp độ quần thể, cấp độ quần xã – hệ sinh thái; cấp độ Sinh thái Mỗi CĐTCS có đặc trưng sống: hình thái - cấu trúc chức sống (chuyển hóa vật chất lượng; sinh trưởng phát triển; cảm ứng-tự điều chỉnh; sinh sản; tiến hóa thích nghi) Mỗi đặc trưng sống nêu hình thành sở tương tác qua lại có tính quy luật yếu tố cấu trúc CĐTCS với với MT 1.2.4.2 Nghiên cứu xác định nội hàm chủ đề sinh học cấp độ chức sống Từ kết nghiên cứu phân chia xác định số lượng cấp độ chức sống, coi cấp độ chức sống nêu chủ đề lớn (chủ đề chính), đặc trưng sống chủ đề nhỏ (có ý nghĩa phận, làm bật chủ đề chính) Để tạo thuận lợi cho nghiên cứu xác định nội hàm chủ đề sinh học dạy học sinh học CĐTCS, xin nêu định nghĩa chi phối giúp định hướng việc cấu trúc hóa nội dung chủ đề sau: Chủ đề Hình thái Cấu trúc Chuyển hóa vật chất lượng Định nghĩa Là dấu hiệu bên ngồi quan sát (đặc điểm hình dạng, kích thước,…) giúp phân biệt hệ thống sống với hệ thống sống khác Là tổ hợp yếu tố cấu thành hệ thống mối quan hệ bền vững yếu tố quy định đặc điểm hệ thống sống chỉnh thể toàn vẹn Là trình thu nhận, tổng hợp, phân giải thải chất gắn liền với chuyển hóa lượng hệ thống sống Là trình tăng lên tiêu hình thái (chủ yếu kích thước, thể tích, khối lượng) dẫn đến phân hóa cấu trúc hồn thiện chức hệ thống sống Cảm ứng/Tự điều Là phản ứng hệ thống sống trước tác động mơi trường giúp chỉnh trì trạng thái cân động đặc trưng hệ thống Là trình tái sản sinh hệ thống sống có cấu trúc Sinh sản giống cấu trúc hệ thống sống sinh Là phản ứng hệ thống sống trước thay đổi môi trường đảm bảo cho tồn tại, phát triển tiến hóa, thích nghi hệ thống - Tiến hố (Evolution) Sinh học thay đổi đặc tính di truyền quần thể qua hệ nối tiếp nhau, làm nảy sinh đa dạng Tiến hóa, cấp độ chức sống Thích nghi - Thích nghi (Adapting) q trình làm cho hệ sống phù hợp tốt với môi trường sống chúng kết trực tiếp chọn lọc tự nhiên Sự thích nghi (Adaptation) q trình tiến hóa mà nhờ hệ sống có khả sống sót mơi trường tăng cường khả sinh sôi phát triển Sinh trưởng phát triển 1.2.4.3 Nghiên cứu cấu trúc hóa kiến thức Di truyền học chủ đề sinh học cấp độ chức sống Chúng xác định kiến thức Di truyền học cấu trúc hóa chủ đề Sinh sản; chủ đề Tiến hóa thích nghi cấp độ chức sống thể 1.3 Cơ sở thực tiễn đề tài: Chúng tiến hành điều tra thực trạng 120 GV 900 HS để tìm hiểu thực trạng tích hợp GDMT & BĐKH dạy học sinh học CĐTCS thể Với GV: Chúng điều tra hiểu biết GV lý thuyết tích hợp DHTH; định tích hợp GDMT & BĐKH theo chủ đề dạy học Sinh học CĐTCS thể Với học sinh: Chúng điều tra tri thức MT BĐKH; Thái độ, hành vi BVMT ứng phó với BĐKH HS Kết điều tra thực trạng vừa để đánh giá tính cấp thiết đề tài đồng thời lựa chọn ngẫu nhiên làm mẫu thực nghiệm đối chứng 1.3.1 Kết điều tra giáo viên Kết cho thấy, đa số giáo viên chưa nhận thức lý thuyết tích hợp dạy học tích hợp; họ gặp khó khăn việc xác định mục tiêu, nội dung, mức độ tích hợp, phương pháp dạy học tích hợp, phương tiện hình thức tổ chức dạy học; giáo viên gặp khó khăn tích hợp mặt giáo dục dạy học Sinh học Có 80% giáo viên nhận thức mục đích cần thiết việc GDMT & BĐKH Tuy nhiên, có 42,5% giáo viên nhận thức nội dung GDMT & BĐKH dạy học sinh học Có 32% giáo viên xác định phương thức đưa nội dung GDMT & BĐKH vào dạy học sinh học Hầu hết giáo viên thực việc liên hệ môi trường biến đổi khí hậu cuối khâu củng cố Rất giáo viên viên nhận thức phương pháp, phương tiện hình thức tổ chức kiểm tra, đánh giá phù hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu Phần lớn giáo viên sinh học phổ thông không định hướng đắn trình dạy học sinh học theo tiếp cận cấp độ chức sống, đặc biệt cấp độ chức sống thể Do đó, họ dạy theo trình tự Sinh thái học sách giáo khoa mà khơng cấu trúc hóa nội dung theo chủ đề đặc trưng sống 1.3.2 Kết điều tra học sinh Kết tri thức MT BĐKH; thái độ, hành vi BVMT ứng phó với BĐKH học sinh đạt mức trung bình trở lên (6, 7, điểm) thấp; chứng tỏ tri thức MT BĐKH; thái độ, hành vi bảo BVMT ứng phó với BĐKH học sinh cịn yếu Như vậy, tích hợp GDMT & BĐKH dạy học sinh học cấp độ tổ chức sống thể vấn đề cần nghiên cứu để đáp ứng mục tiêu giáo dục phổ thông CHƯƠNG XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CÁC CHỦ ĐỀ TÍCH HỢP GIÁO DỤC MƠI TRƯỜNG VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TRONG DẠY HỌC SINH HỌC CÁC CẤP ĐỘ TỔ CHỨC SỐNG TRÊN CƠ THỂ Ở TRƯỜNG PHỔ THÔNG 2.1 Giới thiệu khái quát cấu trúc nội dung phần Sinh thái học, SGK Sinh học 12 Chúng giới thiệu cấu trúc nội dung phần Sinh thái học sách giáo khoa sinh học 12 hành để làm sở nghiên cứu cấu trúc hóa nội dung sinh thái học thành chủ đề sinh học cấp độ chức sống thể để tích hợp GDMT & BĐKH 2.2 Cấu trúc hóa nội dung hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS thể Chúng tơi đề xuất cấu trúc hóa chủ đề nhỏ tương ứng với đặc trưng sống cấp độ chức sống thể: cấp độ Quần thể, Quần xã/hệ sinh thái Sinh thái 2.2.1 Cấp độ quần thể Chủ đề NỘI DUNG CƠ BẢN Sự phân bố cá thể quần thể quan sát được, tùy lồi Hình thái mà quần thể phân bố theo nhóm, phân bố đồng ngẫu nhiên Gồm đặc trưng về: tỉ lệ nhóm tuổi tỉ lệ đực/cái Tỉ lệ đực/cái đảm bảo hiệu sinh sản quần thể Nếu tỉ lệ giới tính q thấp Cấu trúc mơi trường sống thay đổi quần thể có nguy bị diệt vong Tỉ lệ nhóm tuổi cịn liên quan đến mức độ sử dụng nguồn sống, tiềm sinh học khả phục hồi quần thể sau bị khai thác Chuyển hóa Là q trình thu nhận, tổng hợp, phân giải thải chất gắn liền vật chất và với tích lũy giải phóng lượng cá thể dẫn đến lượng tăng trưởng kích thước (số lượng cá thể/sinh khối/năng lượng) 11 đến tăng trưởng kích thước (số lượng cá thể/sinh khối/năng lượng) quần thể Sự tăng số lượng cá thể (sinh khối) quần thể dẫn đến mở rộng khu phân bố quần thể (nếu quần thể có nhiều biến dị giúp quần thể thích nghi với điều kiện sống khu phân bố Sinh trưởng mở rộng) Sức sinh sản và phát sức tử vong; xuất cư triển nhập cư chịu chôi phối điều kiện mơi trường tham gia điều chỉnh kích thước quần thể Cảm ứng/ Tự điều chỉnh Sinh sản Khả tiếp nhận thay đổi tự điều chỉnh mật độ thông qua điều chỉnh mối tương quan tỉ lệ sinh sản/tử vong; xuất cư/nhập cư tùy thuộc vào sức chứa môi trường Sự tăng số lượng cá thể quần thể vượt giới hạn chịu đựng môi trường, biến cố địa chất, khí hậu, dẫn tới tượng tách đàn; tác động chọn lọc tự nhiên, nhân tố tiến hóa phát triển hưng thịnh đảm bảo cân sinh thái môi trường - Tác động mơi trường biến đổi khí hậu phá vỡ mối quan hệ tương hỗ quần thể => cân quần thể - Giải pháp: Nuôi trồng hợp lý, mật độ giảm cạnh tranh mức; Chống xâm nhập sinh vật ngoại lai; Chuyển dịch cấu trồng; Bảo vệ cải tạo môi trường sống quần thể; đảm bảo an tồn thực phẩm - Khi mơi trường sống phù hợp, nguồn sống dồi thuận lợi cho sinh sản nhập cư cá thể quần thể tăng kích thước Khi số lượng cá thể tăng lên (vượt kích thước tối đa) tác động tiêu cực lên môi trường: gây ô nhiễm mơi trường biến đổi khí hậu - Mơi trường khí hậu biến đổi làm quần thể kích thước tối thiểu => khu phân bố quần thể bị thu hẹp lại, sinh vật quý bị đi, giảm khả sinh sản quần thể có nguy bị diệt vong - Bảo vệ mơi trường sống, hạn chế tác động có hại ảnh hưởng đến sinh trưởng- phát triển quần thể; chọn thời điểm thích hợp để bổ sung dinh dưỡng, khai thác sản phẩm - Giảm gia tăng dân số; Khai thác sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên tránh cạn kiệt điều kiện sống, bảo tồn đa dạng sinh học - Ơ nhiễm mơi trường biến đổi khí hậu gây biến động số lượng cá thể quần thể quần thể tự điều chỉnh trạng thái cân - Hạn chế mật độ cao qua khai thác, đánh bắt hợp lý, đảm bảo độ đa dạng sinh học; xúc tiến tái sinh tự nhiên trì cân sinh thái - Phịng chống thiên tai: sạt lở đất, xói mịn, ngập lụt… Trồng xanh để phịng chống ứng phó với thiên tai - Dân số tăng nhanh nguyên nhân chủ yếu làm gia tăng chất thải gây ô nhiễm nguồn nước, khơng khí => gây cạn kiệt tài nguyên thiên nhiên => chất lượng môi trường giảm sút => ảnh hưởng đến chất lượng sống => giảm sinh sản quần thể - Tuyên truyền giảm gia tăng dân số; - Bảo vệ cải tạo môi trường sống - Đề xuất giải pháp phịng chống nhiễm mơi 12 chế cách li dẫn tới hình thành quần thể Quá trình hình thành quần thể thích nghi hình thái, tập tính di truyền (có tần số alen kiểu gen quy định đặc điểm thích nghi cao) đảm bảo cho tồn Tiến hóa và tại, phát triển tiến hóa thích nghi quần thể thích nghi ST T trường ứng phó với BĐKH hạn chế tác dụng tiêu cực MT sinh sản quần thể - Các nhân tố tiến hóa làm thay đổi tần số alen thành phần kiểu gen quần thể Chọn lọc tự nhiên nhân tố hình thành quần thể sinh vật thích nghi với môi trường - Môi trường, thời tiết khí hậu thay đổi làm vốn gen thay đổi đột ngột theo hướng xác định; làm giảm kích thước quần thể làm nghèo vốn gen giảm đa dạng di truyền - Bảo vệ động vật hoang dã có nguy tuyệt chủng, bảo tồn nguồn gen sinh vật; nhập nội giống trồng phù hợp với ổ sinh thái địa phương 2.3.3.2 Nội dung giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu tích hợp nội dung chủ đề sinh học cấp độ chức sống Quần xã – hệ sinh thái Nội dung Nội dung Chủ đề giáo dục môi trường và giáo dục môi chủ đề trường - Chế độ chiếu sáng dẫn đến phân tầng thẳng đứng quần xã sinh vật rừng nhiệt Sự phân bố khơng gian đới Khi có phân tầng quần thể thực quần thể giúp vật có tác dụng điều chỉnh lượng mưa, phân biệt quần xã nhiệt độ, môi trường với quần xã khác; tùy - Ô nhiễm nguồn nước ngầm làm động vật Hình thái nhu cầu mà quần xã vi sinh vật đất chết => ảnh hưởng đến phân phân bố theo chiều tầng quần xã sinh vật nước => thẳng đứng theo giảm đa dạng loài chiều ngang - Khai thác rừng hợp lý để không phá vỡ cấu trúc phân tầng đảm bảo chế độ chiếu sáng - Trồng rừng hỗn giao hạn chế xói mịn; trồng có độ che phủ lớn để diệt cỏ dại Là tổ hợp quần thể - Chặt phá rừng làm nghèo đa dạng loài sinh vật sản xuất, sinh động vật nơi thức ăn… vật tiêu thụ cấp - Tác động tượng thời tiết cực sinh vật phân hủy có đoan: nước biển dâng làm suy giảm quần thể mối quan hệ mật thiết rừng ngập mặn, nhiệt độ tăng cao làm quần với với mơi thể có khả chịu nhiệt mở rộng vùng Cấu trúc trường Đặc phân bố; phá vỡ mối quan hệ loài trưng thành - Khai thác bền vững tài nguyên thiên nhiên phần số lượng tương - BVMT sống sinh vật => giữ ổn định đa đối loài dạng sinh học; Hạn chế xâm nhập sinh vật ngoại lai; dịch chuyển cấu trồng; tận dụng mặt tích cực BĐKH 13 Chuyển hóa vật chất và lượng - Thu nhận vật chất từ môi trường bên ngồi; chuyển hóa vật chấtvà lượng quần xã thông qua chuỗi lưới thức ăn quần xã tạo nên chu trình dinh dưỡng quần xã Quần xã có mối quan hệ với sinh cảnh hình thành chu trình trình vật chất tự nhiên - Sự biến đổi quần xã theo không gian thời gian qua diễn sinh Sinh thái từ dạng khởi đầu trưởng và thay phát triển quần xã quần xã tương đối ổn định Khả trì trạng thái cân quần xã – hệ sinh thái Cảm ứng/ khống chế sinh học Tự điều lồi quần chỉnh xã thơng qua mối quan hệ sinh thái loài Sinh sản - Đó q trình liên tục quần xã gắn liền với thay đổi cấu trúc mức độ đa - Môi trường cung cấp cho quần xã chế độ ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm để thực vật quang hợp tạo ôxi, cân khí hậu Các chất dinh dưỡng tuần hồn quần xã trở môi trường cân vật chất Chất thải ô nhiễm môi trường, biến đổi khí hậu gây rối loạn chu trình vật chất dòng lượng gây tượng hiệu ứng nhà kính, mưa axit, lũ lụt, hạn hán… - Sự ô nhiễm không khí, ô nhiễm nước, bụi làm thực vật chết => nghèo nguồn thức ăn cho động vật => giảm hiệu suất sinh thái… - Các chất thải độc hại qua chuỗi lưới thức ăn tích tụ thể thực vật, động vật người gây bệnh tật hiểm nghèo - Nước biển dâng làm giảm số lượng loài thực vật ven biển => giảm nguồn cung cấp thức ăn cho chuỗi lưới thức ăn => giảm hiệu suất chuyển hóa vật chất - Sử dụng đấu tranh sinh học nông nghiệp; khai thác hợp lý động vật thực vật; tăng cường sử dụng phân hữu cơ; bảo vệ trồng rừng đầu nguồn; tiết kiệm sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên nước - Sự diễn gắn liền với biến đổi môi trường sống tác động qua lại tương hỗ quần xã ngoại cảnh - Tạo môi trường sống thuận lợi để diễn theo hướng tạo quần xã ổn định - Khai thác sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên, bảo tồn đa dạng sinh học tránh diễn hủy diệt - Môi trường biến đổi khí hậu gây biến động số lượng lồi có liên quan với mặt dinh dưỡng, lồi kìm hãm dao động quanh giá trị ổn định - Khai thác hợp lý, trì mối quan hệ hỗ trợ hay đối kháng lồi; Phịng chống thiên tai; trồng rừng trì tính đa dạng hệ sinh thái; sử dụng biện pháp đấu tranh sinh học nông nghiệp - Hoạt động sống quần xã làm thay đổi môi trường môi trường thay đổi làm thay đổi cấu trúc quần xã theo hướng tăng đa dạng giảm đa dạng loài 14 dạng loài tương ứng với thay đổi môi trường dẫn xuất quần xã thay quần xã cũ Là phản ứng thích nghi quần xã trước thay đổi môi trường sống chúng, đảm bảo cho tồn tại, phát triển tiến hóa quần xã - Trời lạnh giá làm thực vật vùng nhiệt đới chết => động vật ăn thực vật suy giảm => làm chậm trình hình thành quần xã - Giảm sự gia tăng dân số, hạn chế cạn kiệt tài nguyên - Cháy rừng làm phá hủy quần xã – hệ sinh thái gây diễn thứ sinh… - Sóng thần làm xóa sổ quần xã – hệ sinh Tiến hóa thái đảo… từ xuất quần và thích xã – hệ sinh thái mới… nghi - Ý thức hành động bảo vệ loài động vật hoang dã bị săn lùng mức, có nguy tuyệt chủng, bảo tồn đa dạng sinh học 2.3.3.3 Nội dung giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu tích hợp nội dung chủ đề sinh học cấp độ tổ chức sống sinh thái STT Chủ đề Hình thái Nội dung chủ đề Là phân bố khu sinh học (Biome) bao gồm: Các khu sinh học cạn, khu sinh học nước (khu nước khu sinh học biển Là tổ hợp khu sinh học có mối quan hệ mật thiết với với mơi trường Cấu trúc + Các khu sinh học cạn; Các khu sinh học nước đặc điểm địa lý, khí hậu sinh vật sống khu Là chu trình chuyển hố vật chất lượng tự nhiên vượt khỏi quy mô QXChuyển HST, q trình thực hóa vật chất vịng đại tuần chất và hoàn vật chất năng lượng lượng trái đất sinh Nội dung giáo dục môi trường và biến đổi khí hậu - Ơ nhiễm nước làm thay đổi phân bố của quần thể cá hệ sinh thái nước đứng; Nước biển dâng làm thay đổi phân bố hệ sinh thái nước mặn, nước ngọt; BĐKH làm dịch chuyển đới khí hậu, - Rèn luyện kỹ phân tích yếu tố mơi trường ý thức bảo vệ môi trường kỹ cần thiết để ứng phó với BĐKH - Ơ nhiễm đất làm giảm số lượng rừng thông khu hệ rừng kim; Nhiệt độ giảm làm giảm số lượng địa y rêu hệ sinh thái đồng rêu hệ sinh thái vùng cực - Ứng dụng nuôi trồng, khai thác đánh bắt hợp lý đảm bảo cân phát triển sinh quyển; Giữ mật độ, thành phần số lượng loài (đặc biệt loài đặc trưng) quần xã; Bảo tồn gen quý bảo vệ đa dạng sinh vật - Ô nhiễm đất làm suy giảm quần thể thực vật => lượng khí cacbonic khí vào chu trình cacbon giảm đáng kể…gây hiệu ứng nhà kính, nhiệt độ tăng + Nước biển dâng => hệ vi sinh vật đất vi khuẩn cộng sinh cố định đạm suy giảm => gián đoạn hình thành đạm tự nhiên => gián đoạn chu trình nitơ - Trồng nhằm giảm CO2, tăng O2; tránh tràn dầu, sa mạc hóa; Sử dụng lượng tái tạo; Sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên 15 Sinh trưởng và phát triển Cảm ứng/ Tự điều chỉnh Sinh sản Tiến hóa và thích nghi Là q trình diễn sinh thái phạm vi tồn cầu; Q trình phát triển sinh giới qua đại địa chất; sau lần tuyệt chủng, sinh vật sống sót bước vào giai đoạn bùng nổ phát sinh loài chiếm lĩnh ổ sinh thái trống - Phản ứng với thay đổi yếu tố khác; q trình diễn chậm chạp, khó nhận thấy - Cơ chế tự điều chỉnh tạo nên trạng thái cân động (Cơ chế dân số sinh học; Cơ chế Sinh – Địa – Hóa học) Là trình phát sinh phát triển sống trái Đất + Q trình tiến hóa sống trái Đất qua giai đoạn: - Tiến hóa hóa học - Tiến hóa tiền sinh học - Tiến hóa sinh học Là khả tự điều chỉnh hệ thống sinh thái thuộc khu sinh học đảm bảo cho tồn tại, phát triển tiến hóa sinh thái thơng qua q trình diễn sinh thái phạm vi tồn cầu - Ơ nhiễm nước làm số lượng quần thể động vật phù du hệ sinh thái nước đứng giảm… + Nhiệt độ tăng cao làm quần thể động vật đẳng nhiệt khu hệ đồng rêu suy giảm số loài dần suy thối - Bảo vệ mơi trường sống, hạn chế tác động có hại ảnh hưởng đến sinh trưởng phát triển quần xã khu sinh học + Khai thác sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên, bảo tồn đa dạng sinh học - Cân số lượng loài quần xã, cân quần xã khu sinh học điều chỉnh cân với môi trường => Sự biến động số lượng loài, số lượng quần xã khu sinh học gây cân sinh thái - Bảo vệ mơi trường sống giữ gìn thiên nhiên hoang dã - Xây dựng kế hạch khai thác lồi quần xã có hiệu quả; Trồng rừng giảm khí nhà kính; Dự báo có biện pháp phịng tránh thiên tai + Tác động biến đổi khí hậu đến trình tăng lên số lượng thành phần loài quần xã thuộc khu sinh học + Giải pháp: Phân tích đề xuất phương pháp bảo vệ quần xã đặc trưng, góp phần bảo vệ môi trường; trồng rừng + Đa dạng sinh học: đa dạng loài, đa dạng hệ sinh thái đa dạng di truyền Sự lai xa đa bội hóa loài hoang dại trồng => phong phú lồi tiến hóa chọn giống + Ngun nhân giảm đa dạng sinh học: Ơ nhiễm mơi trường biến đổi khí hậu + Có ý thức bảo vệ mơi trường sống (Rừng) lồi động vật hoang dã bị săn lùng mức, có nguy tuyệt chủng, + Khai thác bền vững tài nguyên bảo tồn đa dạng sinh học 2.3.4 Các ngun tắc tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu dạy học sinh học trường phổ thông 2.3.4.1 Nguyên tắc đảm bảo mối quan hệ mục tiêu, nội dung phương pháp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu với q trình dạy học Sinh học cấp độ tổ chức sống 16 thể 2.3.4.2 Nguyên tắc hiểu biết nguyên lý mơi trường biến đổi khí hậu phạm vi tồn cầu, hành động bảo vệ mơi trường ứng phó với biến đổi khí hậu địa phương 2.3.4.3 Ngun tắc khơng làm thay đổi tính đặc trưng môn học 2.3.4.4 Nguyên tắc khai thác nội dung biến đổi khí hậu biến đổi khí hậu có chọn lọc, có tính hệ thống, khơng tràn lan 2.3.4.5 Nguyên tắc phát huy cao độ tính tích cực, tận dụng tối đa khả vốn sống học sinh 2.5 Quy trình sử dụng chủ đề tích hợp giáo dục mơi trường và biến đổi khí hậu dạy học sinh học cấp độ tổ chức sớng thể 2.5.1 Quy trình chung gồm giai đoạn: giai đoạn 1- lập kế hoạch dạy học; giai đoạn 2- tổ chức dạy học tích hợp; giai đoạn – kiểm tra, đánh giá 2.5.2 Giải thích quy trình 2.5.2.1 Giai đoạn 1: Chuẩn bị (Lập kế hoạch dạy học) Quy trình: Bước 1: Phân tích quan điểm xây dựng phát triển chương trình mơn Sinh học; Điều tra, phân tích nhu cầu người học Bước 2: Xác định hệ thống mục tiêu môn học, chủ đề, tiết học Bước 3: Xác định cấu trúc nội dung chủ đề phân phối lại chương trình Bước 4: Dự kiến phương tiện dạy học, phương pháp dạy học, hình thức tổ chức dạy học, kiểm tra đánh giá theo chủ đề, tiết học Bước 5: Thiết kế giáo án tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu theo chủ đề Giải thích: Bước Phân tích quan điểm xây dựng phát triển chương trình mơn Sinh học; Điều tra, phân tích nhu cầu người học - Quan điểm xây dựng chương trình: “Các kiến thức sinh học chương trình trung học phổ thơng trình bày theo cấp tổ chức sống, từ hệ nhỏ đến hệ lớn: tế bào → thể → quần thể - loài → quần xã → hệ sinh thái – sinh quyển” Ở lớp 12, cần đặc trưng sống CĐTCS thể để tích hợp nội dung GDMT & BĐKH - Kiểm tra kiến thức nền, sau đó, điều tra hứng thú người học môn học để có chiến lược dạy – học phù hợp Bước Xác định hệ thống mục tiêu môn học, chủ đề, tiết học Dựa việc phân tích quan điểm xây dựng phát triển chương trình mơn Sinh học, giáo viên phải xác định đầy đủ hệ thống mục tiêu từ cấp độ chương trình, đến mục tiêu môn học, mục tiêu chủ đề, tiết học mục tiêu hoạt động dạy học nội dung cụ thể Bước Xác định cấu trúc nội dung chủ đề phân phối lại chương trình: với chủ đề đặc trưng sống cấp độ phân phối vào 13 tiết theo phân phối Trong đó, cấp độ quần thể ( tiết); Quần xã – hệ sinh thái (5 tiết); Sinh thái (3 tiết) Bước Dự kiến phương tiện dạy học, phương pháp dạy học, hình thức tổ chức dạy học, kiểm tra đánh giá theo chủ đề, tiết học - Dự kiến phương tiện dạy học: Căn vào nội dung chủ đề mà giáo viên thiết kế hay sưu tầm phương tiện phương tiện, tài liệu giảng dạy phù hợp, sưu tầm phương tiện dạy học có giá trị tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu theo chủ đề đó; tăng cường sử dụng môi trường địa phương - Dự kiến phương pháp dạy học: Giáo viên lựa chọn tổ hợp phương pháp dạy học 17 gắn liền với điều kiện tiến hành phương pháp phù hợp với nội dung dạy học cụ thể nhằm đạt mục tiêu dạy học môn học mục tiêu giáo dục môi trường biến đổi khí hậu - Dự kiến hình thức tổ chức dạy học: Giáo viên linh hoạt sử dụng hình thức tổ chức dạy học phong phú nhằm phát triển lực sinh học học sinh phương pháp đặc thù mơn Sinh là: Dạy học thơng qua thực hành ngồi thực địa; giáo viên tổ chức cho học sinh tìm hiểu đánh giá mơi trường bị nhiễm địa phương thông qua dự án điều tra dự án nghiên cứu khoa học, - Dự kiến kiểm tra đánh giá: Thiết kế công cụ đánh giá chọn hình thức đánh giá phù hợp để chứng minh liệu học sinh đạt mục tiêu môn học mục tiêu giáo dục môi trường biến đổi khí hậu hay chưa, dùng để xếp loại học sinh Bước Thiết kế giáo án tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu theo chủ đề Giáo án phải thể rõ mục tiêu, nội dung, phương tiện, phương pháp, hình thức tổ chức, tiến trình dạy học, hoạt động giáo viên học sinh kiểm tra đánh giá kết tiết học tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu 2.5.2.2 Giai đoạn 2: Tổ chức hoạt động dạy học theo chủ đề Quy trình: Bước 1: Định hướng hoạt động tích hợp Bước 2: Học sinh tự nghiên cứu nội dung học tập (học cá nhân) Bước 3: Thảo luận nhóm (học bạn) Bước 4: Kết luận, xác hố kiến thức (học thầy) Bước 5: Vận dụng kiến thức vào bảo vệ môi trường ứng phó với biến đổi khí hậu Giải thích: Quy trình áp dụng cho hoạt động tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu hình thức tổ chức dạy học lớp ngồi lớp học Bước Định hướng hoạt động tích hợp Giáo viên cần nêu rõ: Tên hoạt động; Mục tiêu hoạt động Thời gian hoạt động Ở bước này, giáo viên có vai trị hướng dẫn, cịn học sinh nhận nhiệm vụ học tập tự nghiên cứu Trên lớp, giáo viên dùng tổ hợp đa phương tiện đặt câu hỏi, tình thực tiễn tích hợp GDMT & BĐKH Giáo viên định hướng học sinh đề xuất ý tưởng BVMT ứng phó với BĐKH dự án nghiên cứu, dự án điều tra thực trạng MT từ chủ đề học tập lớp từ vấn đề môi trường địa phương HS bàn luận thống chọn đề tài việc đưa câu hỏi nghiên cứu đối tượng, phương pháp nghiên cứu học sinh lựa chọn cách tiến hành dự án: tiến hành hồn tồn ngồi lớp học kết hợp lớp nhà Bước Học sinh tự nghiên cứu nội dung học tập (học cá nhân) Ở bước này, giáo viên có vai trị Tổ chức, cịn học sinh có vai trị Tự thể hiện, độc lập làm việc Tri thức lĩnh hội cá nhân học sinh Với dự án nghiên cứu, học sinh phải tự lập đề cương nghiên cứu theo mẫu đề tài khoa học; tự đề kế hoạch nghiên cứu, xác định công việc cần làm, dự kiến: thời gian, vật liệu, kinh phí, phương pháp tiến hành phân cơng cho thành viên nhóm Bước Thảo luận nhóm (học bạn) Giáo viên có vai trị “Điều khiển, Trọng tài, Cố vấn”, cịn học sinh có vai trị “Thể qua nhóm” tri thức lĩnh hội bước học Đại diện nhóm trình bày kết 18 nhóm mình; học sinh đưa ý kiến cá nhân cho tồn nhóm nhận xét, đánh giá; Các nhóm thống ý kiến câu trả lời; Mỗi học sinh tự kiểm tra, tự điều chỉnh kết thân; Tri thức lĩnh hội tri thức tập thể (nhóm, tổ, lớp) Với dự án nghiên cứu, sau tập hợp ý kiến cá nhân đề cương kế hoạch nghiên cứu, nhóm học sinh thảo luận thống mẫu đề cương, kế hoạch phù hợp với dự án nhóm Giáo viên góp ý kế hoạch cho hợp lý, học sinh tiếp thu ý kiến chỉnh sửa kế hoạch thấy cần thiết Sau đó, nhóm học sinh tiến hành thực dự án theo đề cương kế hoạch nghiên cứu vạch Giáo viên cần theo sát để đôn đốc học sinh thực dự án tiến độ giáo viên yêu cầu học sinh xác định sản phẩm dự án nghiên cứu để thực định hướng Bước Kết luận, xác hố kiến thức (học thầy): Ở bước này, giáo viên có vai trị “Phân tích, Tổng hợp, Kết luận”, cịn học sinh có vai trò “Tự kiểm tra, tự điều chỉnh” tri thức lĩnh hội bước học bạn Mỗi học sinh nhóm tự kiểm tra, tự điều chỉnh kết luận thân Tri thức lĩnh hội tri thức khoa học (học thầy) Ở dự án nghiên cứu, học sinh tiến hành thu thập kết quả, xử lý số liệu công bố sản phẩm Giáo viên hướng dẫn học sinh xử lý số liệu; cách thể công bố kết nghiên cứu Bước Vận dụng kiến thức vào bảo vệ môi trường ứng phó với biến đổi khí hậu: Ở bước này, giáo viên có vai trị “Kiểm tra, đánh giá” cịn học sinh có vai trị “Tự thể sáng tạo” tri thức khoa học lĩnh hội bước học thầy để vận dụng vào thực tiễn BVMT ứng phó với BĐKH Thơng qua việc làm dự án, học sinh vận dụng phương pháp nghiên cứu kết dự án vào đề xuất, giải vấn đề liên quan đến MT BĐKH; BVMT ứng phó với BĐKH địa phương khác Giáo viên cần đặt câu hỏi kiểm tra, đánh giá tri thức môn học gắn với vận dụng vào bảo vệ môi trường, chống ô nhiễm môi trường ứng phó với BĐKH; Các câu hỏi hướng vào hành vi, biện pháp xử lý môi trường, ô nhiễm môi trường ứng phó với biến đổi khí hậu 2.5.2.3 Giai đoạn 3: Tổ chức kiểm tra, đánh giá Sau dạy chủ đề, GV tổng hợp ghi chép, nhận xét, đánh giá, kèm theo hồ sơ người học Từ đó, GV có thơng tin ngược nhằm rút kinh nghiệm cải tiến trình dạy học chủ đề bổ sung kế hoạch dạy học ngày hoàn thiện 2.6 Xác định phương pháp tích hợp giáo dục mơi trường và biến đổi khí hậu theo chủ đề dạy học Sinh học cấp độ chức sống thể 2.6.1 Cấu trúc hệ thống phương pháp tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu theo chủ đề sinh học cấp độ chức sống thể Chúng tơi xác định mơ hình cấu trúc hệ thống phương pháp tích hợp GDMT & BĐKH theo chủ đề SH CĐTCS thể (theo nghĩa rộng) bao gồm ba bình diện Hình 2.1 19 Hình 2.1 Sơ đồ cấu trúc hệ thớng PP tích hợp GDMT & BĐKH Từ cấu trúc hệ thống phương pháp dạy học, theo quan điểm dạy học đóng vai trị đạo, chi phối PPDH cụ thể Quan điểm dạy học liên quan trực tiếp đến việc lựa chọn phương tiện dạy học, hình thức tổ chức dạy học, PPDH; đến việc vận dụng phối hợp phương pháp cụ thể v.v Khi lựa chọn phối hợp phương pháp dạy học tích hợp GDMT & BĐKH dạy học hệ thống chủ đề sinh học CĐTCS thể cần bình diện vĩ mơ (quan điểm dạy học tích hợp dạy học theo chủ đề) Vì phương pháp dạy học tích hợp GDMT & BĐKH có cấu trúc hệ thống, thành phần chúng có mối quan hệ tác động qua lại lẫn 2.6.2 Xác định phương pháp tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu theo chủ đề sinh học cấp độ chức sống thể - Theo chúng tôi, xác định PPDH tích hợp GDMT & BĐKH dạy học hệ thống chủ đề sinh học CĐTCS thể phải tuân thủ lôgic vận động nội dung (vì lơgic vận động nội dung phương pháp) giữa: Tri thức sinh học CĐTCS thể - Giá trị tri thức MT & BĐKH tích hợp sinh học CĐTCS thể Tri thức BVMT & ứng phó với BĐKH) Logic thể theo hình 2.2 Hình 2.2 Sơ đồ logic triển khai PP tích hợp GDMT & BĐKH theo chủ đề Khi tiến hành PPDH tích hợp GDMT & BĐKH dạy học hệ thống chủ đề sinh học CĐTCS thể phải lựa chọn phối hợp với kĩ thuật dạy học khác để diễn đạt lại nội dung dạy học dạng khác như: Xây dựng câu hỏi, tập, phiếu học tập,… có tính tìm tịi, suy luận, lập luận, chứng minh; kết hợp với xây dựng phương tiện dạy học để hỗ trợ tích cực cho việc tìm tịi, phát kiến thức 20 2.7 Một sớ ví dụ minh họa quy trình và phương pháp tổ chức dạy học theo chủ đề tích hợp giáo dục mơi trường và biến đổi khí hậu dạy học sinh học cấp độ chức sống thể 2.7.1 Tổ chức hoạt động dạy học tích hợp theo chủ đề: Hình thái cấu trúc cấp độ tổ chức sống Sinh thái (xem mục 2.7.1 - trang 109) Hoạt động 1: Tìm hiểu thành phần cấu trúc Sinh thái Hoạt động 2: "Tìm hiểu tình hình nhiễm mơi trường nước địa phương" qua thực dự án điều tra Hoạt động 3: “Giải pháp bảo vệ tài nguyên nước cách sử dụng thực vật thủy sinh để giảm ô nhiễm nguồn nước địa phương” qua thực dự án điều tra 2.7.2 Tổ chức hoạt động dạy học tích hợp theo chủ đề: Chuyển hóa vật chất lượng cấp độ tổ chức sống Sinh thái (xem mục 2.7.2 trang 121) Hoạt động 1: Tìm hiểu khái niệm chu trình sinh địa hóa chu trình C Hoạt động 2: Tìm hiểu chu trình nước CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm Nhằm kiểm tra tính đắn hiệu giả thuyết khoa học mà đề tài đặt 3.2 Nội dung thực nghiệm 3.2.1 Các chủ đề dạy thực nghiệm TT Tên chủ đề Lớp Số tiết Hình thái cấu trúc CĐTCS Quần thể 12 2 Hình thái cấu trúc CĐTCS Sinh thái 12 Chuyển hóa vật chất lượng CĐTCS Sinh thái 12 3.2.2 Thiết kế đề kiểm tra sau q trình thực nghiệm - Chúng tơi thiết kế 50 câu hỏi trắc nghiệm khách quan 50 câu trắc nghiệm kiểu thang likert, để đánh giá tiến học sinh kết học tập kiến thức Sinh học cấp độ tổ chức sống thể; Nhận thức mơi trường biến đổi khí hậu; Thái độ bảo vệ mơi trường ứng phó với biến đổi khí hậu; Hành vi bảo vệ mơi trường biến đổi khí hậu Thiết kế đề kiểm tra đáp án gồm: đề kiểm tra 15 phút TN 01 đề kiểm tra 45 phút sau thực nghiệm (45 ngày) để đánh giá độ bền kiến thức khả vận dụng tri thức BVMT ứng phó với BĐKH học sinh 3.3 Phương pháp thực nghiệm 3.3.1 Chọn trường, học sinh giáo viên tham gia thực nghiệm Chúng thực nghiệm lần gồm thực nghiệm khảo sát thức 10 trường THPT Hà Nội, Thái Bình, Thái Nguyên, Quảng Ninh Các lớp tham gia thực nghiệm gồm khối lớp TN 454 HS khối lớp ĐC 446 HS đảm bảo tính đồng kết học tập môn sinh học Mỗi trường chọn lớp 12 (1 lớp thực nghiệm lớp đối chứng) Các giáo viên tham gia dạy thực nghiệm có trình độ giảng dạy tương đối đồng đều; thống nội dung giáo án dạy lớp TN ĐC; mặt thời gian, nội dung kiến thức, đánh giá đề kiểm tra, chấm thang điểm, lớp dạy 04 tiết 3.3.2 Phương án thực nghiệm - TN song song: Các lớp thực nghiệm dạy theo tư tưởng luận án Các lớp đối chứng, thiết kế theo trình tự sách giáo khoa hành - TN theo mục tiêu: Để đánh giá tiến Tri thức MT BĐKH; đánh giá chuyển biến thái độ, hành vi BVMT ứng phó với BĐKH HS trước sau TN 21 3.4 Kết thực nghiệm Kết TN phân tích phần mềm Microsoft excel, kết thực nghiệm xử lí định lượng theo bước: Lập bảng phân phối thực nghiệm vẽ biểu đồ so sánh; thống kê giá trị đặc trưng mẫu thực nghiệm đối chứng; kiểm định giả thuyết H0 với tiêu chuẩn U dùng hàm z-Test; phân tích phương sai 3.4.1 Phân tích định lượng kiểm tra thực nghiệm Sau lập bảng phân phối thực nghiệm tần suất điểm, vẽ biểu đồ tần suất điểm kiểm tra TN: Biểu đồ 3.2 cho thấy giá trị mod điểm lớp TN mod = 8, lớp ĐC mod = Từ giá trị mod = trở lên tần suất điểm số lớp TN cao so với lớp ĐC Điều cho phép khẳng định kết kiểm tra, đánh giá khả hiểu khả hệ thống hoá kiến thức lớp TN so với lớp ĐC Trong hình 3.3, đường hội tụ tiến tần suất điểm lớp TN nằm bên phải so với đường hội tụ tiến tần suất điểm lớp ĐC, chứng tỏ kết điểm số kiểm tra TN lớp TN cao so với lớp ĐC 3.4.2 Kết phân tích định lượng kiểm tra độ bền kiến thức sau TN Sau lập bảng phân phối thực nghiệm tần suất điểm, vẽ biểu đồ tần suất điểm kiểm tra độ bền kiến thức sau TN: 22 Biểu đồ 3.4 cho thấy giá trị mod điểm lớp TN mod = 7, lớp ĐC mod = Từ giá trị mod = trở lên tần suất điểm số lớp TN cao so với lớp ĐC Điều cho phép khẳng định độ bền kiến thức sau TN nhóm lớp TN cao so với lớp ĐC Trong hình 3.5, đường hội tụ tiến tần suất điểm kiểm tra độ bền kiến thức sau TN lớp TN nằm bên phải so với đường hội tụ tiến tần suất điểm lớp ĐC Như độ bền kiến thức lớp TN cao so với lớp ĐC 3.4.3 So sánh độ bền kiến thức nhóm lớp TN ĐC sau TN Độ bền kiến thức nhóm lớp TN ĐC thể biểu đồ 3.6 Hình 3.6 Biểu đồ đánh giá độ bền kiến thức sau TN khối lớp TN và ĐC Biểu đồ 3.6 cho thấy: Độ bền kiến thức khối TN ĐC giảm Ở khối ĐC điểm trung bình sau TN giảm xấp xỉ 0,5 điểm Ở khối TN, điểm trung bình sau TN giảm xấp xỉ 0,3 điểm Điều chứng tỏ độ bền kiến thức học sinh nhóm lớp TN cao so với HS nhóm lớp ĐC 3.4.1 Kết đánh giá tiến Tri thức MT BĐKH; thái độ, hành vi BVMT ứng phó với BĐKH HS trước sau TN Kết điểm Tri thức MT BĐKH; thái độ, hành vi BVMT ứng phó với BĐKH HS trước TN (xem mục 1.5.2 chương 1) 3.4.1.1 Kết đánh giá tiến Tri thức MT BĐKH HS trước sau TN Sau xử lý thống kê, lập biểu đồ so sánh tiến Tri thức MT BĐKH HS trước sau TN sau: Hình 3.7 Biểu đồ đánh giá tiến tri thức MT và BĐKH HS trước và sau TN Biểu đồ 3.7 cho thấy, đường TN & ĐC trước TN tương đương phân bố đối xứng quanh giá trị mod = Sau TN, khối ĐC phân bố đối xứng quanh giá trị mod = 6; 23 khối TN phân bố đối xứng quanh giá trị mod = Nhưng số HS khối TN đạt điểm từ 7, 8, nhiều hẳn so với khối ĐC Từ cho thấy tiến Tri thức MT BĐKH HS khối lớp TN cao hẳn so với khối lớp ĐC 3.4.1.2 Kết đánh giá thái độ, hành vi BVMT ứng phó với BĐKH HS trước sau TN Sau thu thập xử lý thống kê kết chuyển biến thái độ, hành vi BVMT ứng phó với BĐKH HS Chúng lập biểu đồ so sánh thái độ, hành vi BVMT ứng phó với BĐKH HS trước sau TN sau: Hình 3.8 Biểu đồ đánh giá chuyển biến thái độ, hành vi BVMT và ứng phó với BĐKH HS trước và sau TN Đường TN & ĐC trước TN tương đương phân bố đối xứng quanh giá trị mod = Sau TN, khối ĐC phân bố đối xứng quanh giá trị mod = 5-6; khối TN phân bố đối xứng quanh giá trị mod = Nhưng số HS khối TN đạt điểm từ 7, 8, (có điểm 10) nhiều hẳn so với khối ĐC Từ cho thấy chuyển biến thái độ, hành vi BVMT ứng phó với BĐKH HS khối lớp TN cao hẳn so với khối lớp ĐC 3.4.5 Phân tích định tính kết thực nghiệm - Qua kết kiểm tra cho thấy kỹ khai thác, vận dụng kiến thức sinh học vào giải vấn đề mơi trường biến đổi khí hậu học sinh lớp thực nghiệm trội so với lớp đối chứng - Những tiết học tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu theo chủ đề lớp dự án điều tra, dự án nghiên cứu, học sinh lớp thực nghiệm thể thái độ hứng thú với nội dung sinh học ln gắn với tình thực tế Tóm lại: Kết mặt định lượng định tính cho thấy độ tin cậy hiệu tổ chức dạy học theo chủ đề tích hợp giáo dục MT giáo dục BĐKH dạy học Sinh học CĐTCS thể Việc xây dựng chủ đề tích hợp tuân theo logic kết nối đơn vị nội dung phản ánh nguyên lý tác động qua lại yếu tố môi trường-cơ sở hình thành khí hậu giải thích kết TNSP thu Nội dung Sinh học CĐTCS thiết kế lựa chọn phương pháp dạy học tổ chức cho học sinh tự khám phá kiến tạo tri thức tất yếu đạt mục tiêu kép hay mục tiêu tích hợp Phương pháp dạy học tích hợp đề tài vận dụng hiệu Tổ chức dạy học chủ đề tích hợp xây dựng theo tư tưởng luận án quán triệt tinh thần kế hoạch học tích cực hóa hoạt động học sinh theo tinh thần công văn số 5555/BGĐTGDTrH 5512/2020-BDGĐT- GDTrH KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 24 I Kết luận Xu hướng tích hợp dạy học môn học tất yếu cần phải quán triệt, triển khai phát triển chương trình, biên soạn SGK, tổ chức dạy học Đó xu hướng giáo dục lực - STEAM- lực đáp ứng cách mạng cơng nghiệp 4.0 Chương trình SGK phổ thông hành thể phát triển logic nội dung theo phân môn riêng rẽ nên khả tích hợp giá trị mặt giáo dục bé Khả lớn nhiều ta xây dựng hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS Từ đó, dễ dàng xác định nội dung tích hợp mặt giáo dục nảy sinh ngày nhiều theo nhu cầu xã hội, có GDMT & BĐKH hệ thống chủ đề sinh học CĐTCS trình dạy học Cách tiếp cận phân chia hệ thống chủ đề Sinh học theo CĐTCS, từ cấu trúc hóa nội dung kiến thức sinh học thành chủ đề nội môn phương thức hữu hiệu khả thi, vừa đáp ứng quan điểm xây dựng phát triển chương trình mơn Sinh học phổ thơng theo tiếp cận CĐTCS từ hệ nhỏ đến hệ lớn; khắc phục việc biên soạn nội dung SGK Sinh học kiến thức chun ngành có tính kết nối không tường minh Hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS có chất chức định hướng tích hợp nên công cụ hữu hiệu để dạy học tích hợp GDMT BĐKH đảm bảo phát triển lực Sinh học học sinh THPT II Khuyến nghị Để thực quan điểm DHTH dạy học theo chủ đề dạy học Sinh học trường phổ thông, cần bồi dưỡng GV đưa vào chương trình đào tạo GV vấn đề lý luận phương pháp DHTH dạy học theo chủ đề Các sản phẩm cứu đề tài dùng làm tài liệu tham khảo cho học viên cao học, nghiên cứu sinh GV để họ vận dụng sáng tạo thực tiễn dạy học Tiếp tục nghiên cứu để hoàn thiện cấu trúc hóa nội dung sinh học CĐTCS thể theo tiếp cận sinh học hệ thống ... địa tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu nội dung chủ đề Sinh học cấp độ chức sống thể 2.3.3.1 Nội dung giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu tích hợp nội dung chủ đề sinh học cấp độ chức. .. tổ chức dạy học theo chủ đề tích hợp giáo dục mơi trường và biến đổi khí hậu dạy học sinh học cấp độ chức sống thể 2.7.1 Tổ chức hoạt động dạy học tích hợp theo chủ đề: Hình thái cấu trúc cấp. .. chủ đề tích hợp giáo dục mơi trường biến đổi khí hậu dạy học Sinh học cấp độ chức sống thể trường phổ thơng” MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu xây dựng sử dụng hệ thống chủ đề Sinh học CĐTCS thể