Thiết kế chủ đề giáo dục stem trong dạy học sinh học trung học cơ sở nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA SINH – MƠI TRƢỜNG TỪ THỊ BẢO HỊA THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC SINH HỌC - TRUNG HỌC CƠ SỞ NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH KHÓA LUẬN TỐT LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết nghiên cứu khóa luận trung thực chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Sinh viên TỪ THỊ BẢO HÒA LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến cô giáo T.S Trƣơng Thị Thanh Mai, ngƣời tận tình hƣớng dẫn, bảo để em hồn thành khóa luận Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến khoa Sinh – Môi Trƣờng, trƣờng Đại học Sƣ phạm – ĐHĐN tạo điều kiện cho em hoàn thành đề tài Em xin cảm ơn thầy cô trƣờng THCS Huỳnh Thúc Kháng – TP Đà Nẵng giúp đỡ tạo điều kiện cho em thực thực nghiệm sƣ phạm khóa luận thời gian trƣờng Đặc biệt hơn, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đặc biệt anh Tăng Tấn Đông ủng hộ, giúp đỡ, động viên bên cạnh, tiếp thêm động lực để em hoàn thành khóa luận Mặc dù cố gắng khả phạm vi cho phép để hồn thành đề tài nhƣng khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc thơng cảm góp ý tận tình q thầy bạn bè Xin chân thành cảm ơn! Đà nẵng, tháng 01 năm 2020 Sinh viên thực TỪ THỊ BẢO HÒA MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .1 LỜI CẢM ƠN .3 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT PHẦN MỞ ĐẦU 1.Lý chọn đề tài 1.1.Xuất phát từ yêu cầu đổi giáo dục xã hội 1.2.Xuất phát từ ƣu điểm chƣơng trình Stem dạy học phù hợp với yêu cầu định hƣớng giáo dục tƣơng lai 1.3.Xuất phát từ nội dung kiến thức môn sinh học phù hợp với việc áp dụng chƣơng trình STEM 2.Mục tiêu nghiên cứu 3.Giả thuyết khoa học 4.Những đóng góp đề tài PHẦN NỘI DUNG CHƢƠNG I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ LÍ LUẬN CƠ BẢN VỀ GIÁO DỤC STEM 1.1.Tổng quan tình hình nghiên cứu giáo dục STEM 1.1.1.Tình hình nghiên cứu giới 1.1.2.Tình hình nghiên cứu Việt Nam 1.2.Cơ sở lý luận giáo dục STEM 1.2.1.Giáo dục STEM 1.2.2.Các hình thức tổ chức giáo dục STEM [11] 1.2.3.Đánh giá dạy học theo chủ đề STEM 10 1.2.4.Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM[14] 12 1.2.5.Dạy học môn khoa học theo phƣơng thức giáo dục STEM 13 1.2.6.Điều kiện triển khai giáo dục STEM[11] 17 1.3.Năng lực giải vấn đề 17 CHƢƠNG II : ĐỐI TƢỢNG, KHÁCH THỂ, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Đối tƣợng nghiên cứu 22 2.2 Khách thể nghiên cứu 22 2.3 Giả thuyết khoa học 22 2.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 22 2.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 22 2.5.1 Phƣơng pháp nghiên cứu lí thuyết 22 2.5.2 Phƣơng pháp nghiên cứu ý kiến chuyên gia 22 2.5.3 Phƣơng pháp khảo nghiệm sƣ phạm 23 2.5.4 Phƣơng pháp xử lí số liệu 23 CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 24 3.1 Phân tích nội dung kiến thức Thực vật – Động vật –Vi sinh vật 24 3.1.1 Phân tích nội dung kiến thức Thực vật học 24 3.1.2 Phân tích nội dung kiến thức Vi sinh vật học 26 3.1.3 Phân tích nội dung kiến thức Động vật học 26 3.2 Thiết kế chủ đề giáo dục STEM dạy học sinh học 28 3.2.1 Nguyên tắc thiết kế chủ đề giáo dục STEM [8] 28 3.2.2 Quy trình thiết kế chủ đề STEM 30 3.2.3 Ví dụ minh họa 38 3.2.4 Một số lƣu ý tổ chức dạy học chủ đề STEM[8] 47 3.3.Tiêu chí đánh giá lực giải vấn đề học sinh dạy học PTNL Sinh học 47 CHƢƠNG IV : KHẢO NGHIỆM SƢ PHẠM 50 4.1 Mục đích khảo nghiệm sƣ phạm 50 4.2 Nội dung khảo nghiệm .50 4.3 Kết khảo nghiệm 51 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 54 1.Kết luận 54 2.Kiến nghị 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT GV : Giáo viên HS : Học sinh TH : Trung học PPDH : Phƣơng pháp dạy học SGK : Sách giáo khoa CNTT : Công nghệ thông tin TN : Thực nghiệm DHDA : Dạy học dự án PTNL : Phát triển lực NL : Năng lực GQVĐ : Giải vấn đề PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài 1.1 Xuất phát từ yêu cầu đổi giáo dục xã hội Trong thời chiến lƣợc cơng nghiệp hóa – đại hóa, Việt Nam phát triển nhanh nhiều mặt, kinh tế, xã hội, văn hóa Mà nhân tố định cho thắng lợi chiến lƣợc nói nguồn nhân lực chất lƣợng, đáp ứng đƣợc phẩm chất, lực cần thiết Vì thế, giáo dục đóng vai trị quang trọng Nghị số 29-NQ/TW ngày 4/11/2013 Hội nghị trung ƣơng khóa XI đổi toàn diện giáo dục đào tạo nêu “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phƣơng pháp dạy học theo hƣớng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức, kỹ ngƣời học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để ngƣời học tự cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực Chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông dạy học”[7] Từ yêu cầu trên, để làm nên ngƣời sáng tạo, tƣ duy, tự chủ, giải vấn đề tốt, cần có đổi giáo dục nhiều mặt Giáo viên cần thiết kế, xây dựng, vận dụng PPDH, giúp phát huy tính tích cực, chủ động học sinh Trong đó, Trong giáo dục STEM đƣợc cơng nhận áp dụng rộng rãi giới , lựa chọn đắn để đáp ứng nguồn nhân lực phát triển tồn diện thời đại cơng nghệ 4.0 1.2 Xuất phát từ ưu điểm chương trình Stem dạy học phù hợp với yêu cầu định hướng giáo dục tương lai STEM viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Toán học) Đây quan điểm dạy học theo hƣớng tiếp cận liên ngành nhằm trang bị cho học sinh kiến thức kỹ cần thiết liên quan đến lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật Toán học gắn liền với thực tiễn Bắt nguồn từ nƣớc Mỹ từ cách gần hai thập kỷ đƣợc coi nhƣ cải cách giáo dục mang tính đột phá với mục tiêu xác lập vững vị quốc gia đứng đầu giới kinh tế, khoa học, công nghệ đào tạo nguồn lao động chất lƣợng thuộc lĩnh vực STEM Cho đến nay, việc làm thuộc lĩnh vực STEM đƣợc dự báo mở rộng phát triển nhanh Khơng thế, dự đốn tƣơng tự nƣớc phát triển khác nhƣ Úc, Anh, Pháp … Tại Việt Nam, định hƣớng phát triển đất nƣớc sớm trở thành nƣớc công nghiệp theo hƣớng đại, trọng tới phát triển kinh tế tri thức vấn đề đƣợc quan tâm hàng đầu Trong trình hội nhập sâu rộng, hội tiếp cận với xu mới, mơ hình giáo dục học hỏi kinh nghiệm nƣớc có giáo dục tiên tiến cần thiết, nhằm thay đổi giáo dục Việt Nam Trong vài năm trở lại đây, STEM xuất Việt Nam trở thành hoạt động giáo dục thức nhƣng chƣa đƣợc phổ cập rộng rãi mà số tỉnh, thành phố Do STEM giáo dục STEM đƣợc nghiên cứu cách sâu sắc, nghiêm túc với phạm vi ngày rộng rãi ứng dụng sâu rộng vào thực tế Với tình hình nƣớc ta nay, trƣớc yêu cầu đẩy mạnh cơng nghiệp hóa, đại hóa hội nhập kinh tế quốc tế đòi hỏi giáo dục nƣớc ta phải đào tạo ngƣời có đủ tri thức, trí tuệ, lực phẩm chất tốt Với chủ trƣơng khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tƣ sáng tạo cho ngƣời học, bƣớc áp dụng phƣơng pháp tiên tiến phƣơng tiện đại vào trình dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc điểm môn học, lớp học Hơn nữa, việc theo học môn học STEM theo phƣơng pháp giáo dục STEM có ảnh hƣởng tích cực tới khả lựa chọn nghề nghiệp tƣơng lai em sau Với việc tiếp thu kiến thức cách tích hợp sáng tạo, HS yêu thích thể niềm đam mê môn học, từ khuyến khích em có định hƣớng tốt chọn chuyên ngành cho bậc học cao chắn cho nghiệp sau em Tất yêu cầu đƣợc STEM giáo dục STEM giải cách hiệu 1.3 Xuất phát từ nội dung kiến thức môn sinh học phù hợp với việc áp dụng chương trình STEM Sinh học mơn khoa học thực nghiệm liên quan chặt chẽ với thực tế đời sống Vì vậy, việc cho học sinh quan sát, thực hành, vận dụng kiến thức học để giải vấn đề thực tiễn cần thiết lẽ kiến thức, vật, tƣợng gần gũi, quen thuộc học sinh, giúp học sinh hiểu rõ khắc sâu kiến thức Là môn khoa học tự nhiên với nhiều mảng kiến thức sinh vật, môi trƣờng, tảng cho môn khoa học nghiên cứu, kiến thức mơn sinh học hồn tồn phù hợp để áp dụng chƣơng trình STEM Việc áp dụng chƣơng trình giáo dục STEM phổ biến đƣợc khuyến khích triển khai nhiều giáo dục giới khơng giúp học sinh tìm tịi, khám phá, phát huy khả tƣ sáng tạo, kĩ giải vấn đề, làm việc nhóm, cách đồng tồn diện mà cịn tạo hứng thú học tập, niềm yêu thích nghiên cứu niềm nhƣ u thích mơn sinh học “Thiết kế chủ đề giáo dục STEM dạy học kiến thức “Thực vật - Động vật – Vi sinh vật” dạy học Trung học sở nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh ” chủ đề bao gồm kiến thứcs liên hệ nhiều đến môn khoa học trung học nhƣ: Hình trịn, hình trụ đứng (Tốn học); Hô hấp thực vật, đặc điểm loại rễ, thân, lá; giun, hệ vi sinh vật đất; đặc điểm cấu tạo sinh sản giun trùn quế; … (Sinh học) Vận dụng kiến thức khoa học, kỹ thuật, cơng nghệ tốn học, thiết kế sản phẩm theo yêu cầu chủ đề nhằm giúp HS vận dụng kiến thức vào thực tế, đồng thời trải nghiệm, sáng tạo vấn đề lí thuyết để tạo sản phẩm Với lý trên, tiến hành thực đề tài: “Thiết kế chủ đề giáo dục STEM dạy học kiến thức “Thực vật - Động vật – Vi sinh vật” dạy học Trung học sở nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh” Mục tiêu nghiên cứu - Đề xuất đƣợc quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM - Vận dụng quy trình để thiết kế đƣợc chủ đề giáo dục STEM dạy học sinh học kiến thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật trƣờng THCS Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế đƣợc hoạt động STEM dạy học sinh học kiến thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật cách hợp lí hiệu phát triển đƣợc NL GQVĐ cho HS học tập, đồng thời nâng cao hiệu công tác giảng dạy góp phần nâng cao chất lƣợng giáo dục Những đóng góp đề tài - Lựa chọn nghiên cứu đƣợc sở lý luận thiết kế HĐ STEM dạy học trƣờng - Đề xuất đƣợc mơ hình HĐ STEM quy trình thiết kế HĐ STEM - Vận dụng quy trình thiết kế hoạt động STEM dạy học kiến thức Thực vật – Động vật - Vi sinh vật chƣơng trình ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Thảo luận đề xuất mơ hình nhóm qua vẽ thiết kế/mơ hình ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Thảo luận góp ý xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm “Mơ hình tháp rau hữu cơ” ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… * Một số trang web tham khảo quy trình chế tạo ngun lí hoạt động tháp rau hữu cơ: https://thaprausach.com/ http://thaprausach.com/Tin-Tuc/thap-rau-tat-tan-tat-nhung-dieu-can-biet/100222/ https://baodanang.vn/channel/5404/201908/hieu-qua-tu-mo-hinh-thap-rau-huu-co3230290/ https://www.youtube.com/watch?v=kT38ru_XYog https://www.youtube.com/watch?v=TdHqc4CFoZM - HS tự hồn thiện báo cáo thiết kế mơ hình tháp rau hữu giấy A0 trình bày powerpoint tập luyện cách thức trình bày; chuẩn bị câu hỏi câu trả lời để bảo vệ quan điểm nhóm Hoạt động : Trình bày thiết kế mơ hình tháp rau hữu :  Mục đích : Sau tham gia hoạt động này, học sinh phải - Học sinh trình bày bảo vệ giải pháp tiến hành thiết kế, chế tạo tháp rau hữu - Học sinh thực hành đƣợc kỹ thiết kế thuyết trình, phản biện, hình thành ý thức cải thiện, phát triển thiết kế sản phẩm  Nội dung : 79 - GV n cầu nhóm lần lƣợt trình bày phƣơng án thiết kế (đã chuẩn bị nhà) giải thích nguyên lí hoạt động mạch điện đƣợc thiết kế - GV tổ chức HS thảo luận, bình luận, nêu câu hỏi bảo vệ ý kiến thiết kế; tiếp thu điều chỉnh thiết kế (nếu cần) - GV định hƣớng để học sinh hồn thiện mơ hình thiết kế: + Xác định vật liệu, dụng cụ thiết bị cần thiết + Xác định chi tiết, mẫu - GV chuẩn hóa kiến thức liên quan cho HS; yêu cầu HS chỉnh sửa, ghi lại kiến thức vào  Dự kiến sản phẩm : Kết thúc hoạt động, HS cần đạt đƣợc sản phẩm sau: - Các hình vẽ mơ hình (nếu thiết kế) có đầy đủ kích thƣớc cách lựa chọn vật liệu phù hợp - Tên loại trồng dự định trồng mơ hình vật liệu cần thiết (đất, vỏ trấu/sơ dừa, trùn quế,,,,,)  Cách thức tổ chức : - Bƣớc GV tổ chức hoạt cho nhóm báo cáo phƣơng án thiết kế - Bƣớc Các nhóm khác nhận xét, nên câu hỏi - Bƣớc GV nhận xét, đánh giá báo cáo (theo phiếu đánh giá 1) Tổng kết chuẩn hóa kiến thức liên quan - Bƣớc GV giao nhiệm vụ cho nhóm nhà triển khai thiết kế sản phẩm theo thiết kế; ghi lại điều chỉnh (nếu có) thiết kế sau hồn thành sản phẩm ghi giải thích gợi ý nhóm tham khảo thêm tài liệu phục vụ cho việc chế tạo thử nghiệm sản phẩm (SGK, internet…) tham khảo thêm ý kiến tƣ vấn GV môn (nếu thấy cần thiết) Hoạt động : Chế tạo mẫu, thử nghiệm, đánh giá :  Mục đích : - Chế tạo hồn thiện đƣợc mơ hình tháp rau hữu 80 - Theo dõi đƣợc sinh trƣởng rau tháp rau  Nội dung : - HS làm việc theo nhóm nhà để chế tạo sản phẩm; ghi chép lại công việc thành viên, điều chỉnh thiết kế (nếu có) giải thích lí điều chỉnh (khuyến khích sử dụng cơng nghệ để ghi hình q trình chế tạo sản phẩm) - GV đơn đốc, hỗ trợ HS (nếu cần) q trình nhóm chế tạo tiêu chí đánh giá phiếu đánh giá số  Dự kiến sản phẩm : Kết thúc hoạt động, HS cần đạt đƣợc sản phẩm sau: - Tháp rau hữu có gắng bánh xe xoay 3600 hoạt động yêu cầu, đáp ứng tiêu chí đánh giá phiếu đánh giá số - Bản đánh giá sản phẩm nhóm bạn theo tiêu chí bảng - Bản nhật kí hoạt động thuyết trình sản phẩm  Cách thức tổ chức : - Bƣớc HS tìm kiếm, chuẩn bị vật liệu cần thiết để chế tạo mơ hình - Bƣớc HS lắp đặt thành phần tháp rau theo thiết kế vật liệu có - Bƣớc HS thử nghiệm tháp rau hữu cách trồng rau lên tháp, so sánh với tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 2) - Bƣớc HS điều chỉnh lại vật liệu thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh giải thích lí (nếu cần phải điều chỉnh) 81 - Bƣớc HS hoàn thiện bảng ghi danh mục vật liệu tính giá thành chế tạo sản phẩm - Bƣớc HS đóng gói xếp sản phẩm, sẵn sàng cho phần triển lãm sản phẩm Xây dựng báo cáo tập trình bày, giới thiệu sản phẩm - Trong trình chế tạo sản phẩm GV đôn đốc, hỗ trợ, ghi nhận hoạt động nhóm HS Hoạt động : Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh :  Mục đích : Sau tham gia hoạt động này, học sinh phải - Giới thiệu sản phẩm trí tuệ nhóm trƣớc lớp - Trao đổi thảo luận thí nghiệm, ƣu, nhƣợc điểm thực mơ hình - Nhận xét đƣợc nhóm bạn, tự nhận xét nhóm qua hồn thiện sản phẩm  Nội dung : - Các nhóm HS trƣng vày sản phẩm tháp rau giới thiệu cách thức hoạt động, vận hành sản phẩm kết hợp với việc giải thích kiến thức mơn học liên quan - Trình bày thuận lợi khó khan q trình thực sản phẩm - GV HS đặt câu hỏi để làm rõ nội dung  Dự kiến sản phẩm : - Buổi báo cáo hấp dẫn, học sinh sôi nổi, chia sẻ rộng rãi - Các đánh giá khách quan bạn học sinh giáo viên - Hồ sơ học tập hoàn chỉnh dự án “Thiết kế mơ hình tháp rau hữu cơ.”  Cách thức tổ chức : Bƣớc Các nhóm HS trình bày sản phẩm khu vực nhà đa trƣờng phịng mơn sinh học Bƣớc Các nhóm lần lƣợt báo cáo sở khoa học, nguyên lí hoạt động, lƣu ý thực chế tạo Đồng thời, thuyết trình để “mời gọi” nhà đầu tƣ lợi ích, giá thành mà sản phẩm mang lại - Các GV (nhà đầu tƣ) HS kiểm tra tiêu chuẩn kĩ thuật, cƣờng độ sáng, lực hút cánh quạt; mối nối mạch điện Bƣớc “Nhà đầu tƣ” đặt câu hỏi, nhận xét công bố kết chấm sản phẩm theo tiêu chí phiếu đánh giá số 2; 82 Bƣớc GV gợi mở việc tìm hiểu kiến thức mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho HS (?) Ở không gian sân thƣợng sân nhà, “ Mặt trời mọc hƣớng Đông lặn hƣớng Tây” , với hình dạng tháp trụ đứng mặt sau tháp không đảm bảo cho nhận ánh sáng đầy đủ Vậy, cần điều chỉnh (thiết kế thêm) cho tháp nhƣ để khắc phục tình trạng này? =>Thiết kế hệ thống bánh xe xoay 3600 83 HỒ SƠ HỌC TẬP DỰ ÁN THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỦY CANH RAU SẠCH Tên nhóm: Lớp: Giáo viên hƣớng dẫn: Tổ chuyên môn: Sinh học PHIẾU HỌC TẬP SỐ Tên nhóm Danh sách thành viên Vị trí Mơ tả nhiệm vụ Tên thành viên Nhóm trƣởng Thƣ kí Thành viên Thành viên Thành viên PHIẾU HỌC TẬP SỐ Bản đánh giá trình tham gia dự án HS Nội dung đánh giá Học sinh tự đánh giá Tham gia buổi họp nhóm Đầy đủ Thƣờng xuyên Một vài buổi Không buổi Tham gia đóng góp Tích cực ý kiến Thƣờng xun Thỉnh thoảng Khơng Hồn thành cơng Ln ln việc nhóm Thƣờng xuyên thời hạn Thỉnh thoảng 84 Nhóm đánh giá Khơng Hồn thành cơng Ln ln việc nhóm có Thƣờng xun chất lƣợng Thỉnh thoảng Khơng Có ý tƣởng mới, Ln ln sáng tạo đóng góp Thƣờng xun cho nhóm Thỉnh thoảng Khơng Vai trị nhóm Nhóm trƣởng Thƣ kí Thành viên NHẬN XÉT, KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… PHIẾU HỌC TẬP SỐ Nguyên lý cấu tạo hoạt động tháp rau hữu ? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Cấu tạo tháp rau gồm phận nào? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Sơ đồ bố trí hốc rau quanh ống hình trụ có đặc điểm để mang lại hiệu cao? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 85 Kích thƣớc hốc rau nhƣ phù hợp trồng? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Kích thƣớc lỗ khoang lõi đựng rác hữu cần ý điểm nào? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Thảo luận đề xuất mơ hình nhóm qua vẽ thiết kế/mơ hình ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Thảo luận góp ý xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm “Mơ hình thủy canh rau sạch” ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 2.2 Chủ đề STEM phân bón hữu từ chuối  Đối tƣợng thời gian tổ chức chủ đề : Sản phẩm Phân bón từ vỏ chuối Đối tƣợng học sinh Thời gian Khối Học kì a Vấn đề thực tiễn Trong nơng nghiệp nói chung ngành trồng trọt nói riêng có nhiều vấn đề liên quan đến việc lạm dụng phân bón hóa học, chất kích thích sinh trƣởng,… khơng kiểm sốt gây vấn đề tồn đọng, tích lũy chất độc hại gây ảnh hƣởng trực tiếp đến môi trƣờng, gây ô nhiễm mơi trƣờng cách nghiêm trọng Bên cạnh đó, việc sử dụng sản phẩm nơng nghiệp tích trữ hóa chất độc hại gây bệnh nghiêm trọng ngƣời nhƣ ngộ độc thực phẩm, ung thƣ,… Để khắc phục tình trạng trên, phân bón từ chuối giúp cung cấp nguồn phân bón an tồn, giàu dinh dƣỡng, thân thiện với mơi trƣờng Bên cạnh đó, tự tạo phân bón hữu từ chuối để sử dụng giúp HS rèn luyện đƣợc lực, phẩm chất đồng thời nâng cao tinh thần trách nhiệm, ý thức bảo vệ sức khỏe cho thân cộng đồng 86 b Hình thành ý tƣởng chủ đề Giải pháp hạn chế sử dụng thuốc trừ sâu, hóa chất độc hại Giảm chi phí sản xuất cho nơng dân, thân thiện giúp bảo vệ môi trƣờng Phân bón hữu từ chuối Tự làm vật liệu đơn giản, dễ tìm, chi phí rẻ Phƣơng pháp, quy trình thực đơn giản Hình 2.5.1 Sơ đồ hình thành ý tƣởng chủ đề STEM phân bón từ vỏ chuối c Kiến thức STEM chủ đề Tên sản phẩm - Khoa học Cơng nghệ Kỹ thuật Tốn học (S) (T) (E) (M) Thành phần - Dao, kéo, -Quy trình làm - Tính sinh dƣỡng máy xay sinh phân bón hữu thành Phân bón hữu từ chuối chuối tố, thùng kín từ chuối tốn phần nguyên liệu - Đặc điểm sinh lọ to trƣởng VSV - Vai trị VSV nơng nghiệp d Mục tiêu chủ đề  Năng lực chung - Qua học này, học sinh cần đạt đƣợc lực giải vấn đề, cụ thể : + Biết xác định làm rõ thông tin phân bón từ chuối + Biết phân tích, tóm tắt thông tin liên quan đến vấn đề 87 + Đề xuất đƣợc giải pháp giải vấn đề từ nhiều nguồn khác  Năng lực KHTN - Trình bày đƣợc đặc điểm sinh trƣởng, dinh dƣỡng VSV - Trình bày đƣợc vai trị VSV nông nghiệp - Đề xuất đƣợc số giải pháp khắc phục vấn đề lạm dụng phân bón hóa học - Vận dụng kiến thức học vi sinh vật để lựa chọn quy trình chế tạo phân bón từ chuối - Trình bày đƣợc sở khoa học, lƣu ý, ứng dụng, thông tin sản phẩm phân bón hữu từ chuối  Phẩm chất - Yêu nƣớc : Tích cực, chủ động tham gia hoạt động bảo vệ thiên nhiên - Trách nhiệm : Có trách nhiệm với thiên nhiên, trách nhiệm bảo vệ môi trƣờng e Bộ câu hỏi định hƣớng - Câu hỏi khái quát - Biện pháp giúp khắc phục tình trạng lạm dụng phân bón hóa học thuốc tăng trƣởng thực vật ? Ƣu nhƣợc điểm biện pháp? - Biện pháp thân thiện với mơi trƣờng có tính khả thi nhất? Câu hỏi học - Làm để phân bón hữu đạt chất lƣợng tốt, giá thành hợp lí? - Nếu cho tỉ lệ nguyên liệu, chế phẩm không ủ mơi trƣờng hiếu khí chất lƣợng sản phẩm có thay đổi khơng? - Những lợi ích từ việc sử dụng phân bón hữu từ chuối? - Em đánh giá nhƣ tính ứng dụng sản phẩm vào thực tiễn - Câu hỏi nội dung - Chuối cung cấp nguồn dinh dƣỡng trồng? - Phân bón đƣợc dùng cho loại nào? - VSV có vai trị việc hình thành phân bón từ chuối? - Cơ sở khoa học việc sản xuất phân bón hữu từ chuối? - Quy trình sản xuất phân bón hữu từ chuối diễn nhƣ nào? - Hƣớng ứng dụng phân bón từ chuối ? f Bộ tiêu chí đánh giá 88 - Bộ tiêu chí đánh giá chủ đề tham khảo từ tiêu chí đánh giá chủ đề “ Tháp rau hữu ” sản phẩm, hồ sơ học tập, lực giải vấn đề học sinh - Ngồi ra, thiết kế thêm số tập tình để vận dụng VD: Bạn Hoa sau học xong chủ đề STEM “ Phân bón hữu từ chuối” cảm thấy thích thú với quy trình ủ phân từ chuối, tận dụng nguyên liệu bỏ nhƣ vỏ chuối để tạo thành sản phẩm hữu ích Bạn thắc mắc : “Nhà em có mẹ sản xuất đậu nành, sau ngày mẹ vứt nhiều xác đậu nành qua chế biến, em cảm thấy việc vứt xác đậu phí, gây ảnh hƣởng đến mơi trƣờng Vậy, em dùng xác đậu nành để ủ thành phân bón cho trồng đƣợc khơng ? Nếu đƣợc có phải áp dụng quy trình nhƣ ủ phân chuối không? ” Em giúp cô trả lời câu hỏi bạn gợi ý: a Phân bón đậu nành cung cấp thành phần dinh dƣỡng cho cây? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… b Các loại thích hợp để bón phân đậu nành? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… c Quy trình ủ phân đậu nành? ………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Bạn Hƣơng nghĩ chuối có thành phần dinh dƣỡng cao hẳn so với nhiều loại trái rau xanh khác Ngồi vỏ chuối dùng để tạo phân bón Vì vậy, bạn thắc mắc : “Nếu sử dụng kết hợp loại vỏ trái cây, rác thải hữu từ nhà bếp để ủ phân hữu liệu tạo hỗn hợp phân bón với độ dinh dƣỡng cao đƣợc hay không?” Em nghĩ nhƣ quan điểm bạn? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 89 ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 2.3 Chủ đề : Vi sinh vật – Bạn nhà nông  Đối tƣợng thời gian tổ chức chủ đề : Sản phẩm Đối tƣợng học sinh Thời gian Thuốc trừ sâu sinh học từ Khối Học kì vỏ trái a Vấn đề thực tiễn Hiện nay, nƣớc ta thay đổi nông nghiệp theo hƣớng nông nghiệp hữu Không thể phủ nhận lợi ích mà nông nghiệp hữu mang lại mơi trƣờng hết an tồn sức khỏe ngƣời Một vấn đề phát sinh nơng nghiệp hạn chế hóa chất, thuốc trừ sâu bệnh tƣợng loại sâu, bệnh hại phát triển, gây ảnh hƣởng đến suất chất lƣợng nông sản… Để khắc phục tình trạng thuốc trừ sâu sinh học từ vỏ trái vừa giúp nơng dân diệt trừ sâu bọ vừa cung cấp phân bón an tồn, thân thiện với môi trƣờng từ nguyên liệu hữu (vỏ trái cây, rác thải nhà bếp, ) Tuy nhiên, tự tạo thuốc trừ sâu sinh học để sử dụng vừa mang lại nhiều ý nghĩa, vừa tạo điều kiện để em đƣợc trải nghiệm, nâng cao tinh thần trách nhiệm cho em việc chung tay bảo vệ mơi trƣờng b Hình thành ý tƣởng chủ đề 90 Sản phẩm hạn chế loại côn trùng phá hoại mùa màng côn trùng gây ảnh hƣởng đến sức khỏe ngƣời Giải pháp hạn chế sử dụng thực phẩm tồn đọng thuốc trừ sâu, hóa chất độc hại Giảm chi phí sản xuất cho nơng dân, thân thiện giúp bảo vệ môi trƣờng Tự làm vật liệu đơn giản, dễ tìm, chi phí rẻ Thuốc trừ sâu sinh học từ vỏ trái Tận dụng nguyên liệu vỏ trái cây, rác thải nhà bếp Phƣơng pháp, quy trình thực đơn giản Hình 2.5.2 Sơ đồ hình thành ý tƣởng chủ đề STEM thuốc trừ sâu sinh học c Kiến thức STEM chủ đề Tên sản phẩm Khoa học Công nghệ Kỹ thuật Toán học (S) (T) (E) (M) Thuốc trừ sâu -Đặc điểm sinh - sinh học từ vỏ lí loại thùng kín thuốc trừ sâu thành trái Dao, kéo, -Quy trình làm hữu trùng gây bệnh lọ to Tính tốn phần ngun liệu thƣờng gặp trồng - Mối quan hệ sinh vật môi trƣờng -Bảo vệ môi trƣờng d Mục tiêu chủ đề  Năng lực chung - Qua học này, học sinh cần đạt đƣợc lực giải vấn đề, cụ thể : + Biết xác định làm rõ thông tin, ý tƣởng + Biết phân tích, tóm tắt thơng tin liên quan đến vấn đề 91 + Đề xuất đƣợc giải pháp giải vấn đề từ nhiều nguồn khác  Năng lực KHTN Trình bày đƣợc đặc điểm sinh lí số loại trùng gây bệnh thƣờng gặp - trồng - Đề xuất đƣợc số giải pháp khắc phục vấn đề sâu hại trồng - Vận dụng kiến thức học động vật, vi sinh vật để lựa chọn quy trình chế tạo thuốc trừ sâu hữu Trình bày đƣợc sở khoa học, lƣu ý, ứng dụng, thông tin sản phẩm - thuốc trừ sâu hữu  Phẩm chất - Yêu nƣớc : Tích cực, chủ động tham gia hoạt động bảo vệ thiên nhiên - Chăm : Có ý thức vận dụng kiến thức, kĩ học đƣợc nhà trƣờng, sách báo từ nguồn tin cậy khác vào học tập đời sống ngày Trách nhiệm : Có trách nhiệm với thiên nhiên, trách nhiệm bảo vệ môi trƣờng - e Bộ câu hỏi định hƣớng - Câu hỏi khái quát Biện pháp giúp diệt trừ sâu bọ mà an toàn sức khỏe ngƣời thân thiện với môi trƣờng ? - Câu hỏi học Làm để thuốc trừ sâu sinh học từ vỏ trái đạt chất lƣợng tốt, giá - thành hợp lí? - Nếu cho tỉ lệ nguyên liệu, chế phẩm không ủ mơi trƣờng hiếu khí chất lƣợng sản phẩm có thay đổi khơng? - Vì thuốc trừ sâu khơng độc hại mà diệt trừ đƣợc sâu bọ? - Em đánh giá nhƣ tính ứng dụng sản phẩm vào thực tiễn - Câu hỏi nội dung - Các loại vỏ trái phù hợp để làm thuốc trừ sâu? Nêu số loại sâu bọ bị ảnh hƣởng sử dụng loại vỏ trái đó? 92 - Thuốc trừ sâu sinh học gì? Cơ sở khoa học việc sản xuất thuốc trừ sâu sinh học từ loại vỏ trái đó? - Quy trình sản xuất thuốc trừ sinh học diễn nhƣ nào? - Ƣu nhƣợc điểm thuốc trừ sâu hữu gì? f Bộ tiêu chí đánh giá - Bộ tiêu chí đánh giá chủ đề tham khảo từ tiêu chí đánh giá chủ đề “ Tháp rau hữu ” sản phẩm, hồ sơ học tập, lực giải vấn đề học sinh - Ngồi ra, thiết kế thêm số câu hỏi vận dụng : (?) Cam, chanh từ xƣa đƣợc biết đến có cơng dụng khử mùi hơi, mùi Vỏ cam, vỏ chanh (qt, bƣởi) có cơng dụng dƣỡng tóc Vậy, với ngun liệu vỏ cam, vỏ chanh ta ủ để tạo loại dung dich đa vừa xà phòng, vừa dùng để rửa chén, gội đầu, Htƣới nhƣng cung cấp chất dinh dƣỡng cho trồng đƣợc không? 93 ... sinh học ? ?Thiết kế chủ đề giáo dục STEM dạy học kiến thức “Thực vật - Động vật – Vi sinh vật” dạy học Trung học sở nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh ” chủ đề bao gồm kiến... tiến hành thực đề tài: ? ?Thiết kế chủ đề giáo dục STEM dạy học kiến thức “Thực vật - Động vật – Vi sinh vật” dạy học Trung học sở nhằm phát triển lực giải vấn đề sáng tạo cho học sinh? ?? Mục tiêu... giải chủ đề giáo dục STEM → Thiết kế hoạt động học tập → Thiết kế tiêu chí cơng cụ kiểm tra đánh giá HS chủ đề 1.2 Cơ sở lý luận giáo dục STEM 1.2.1 Giáo dục STEM a Khái niệm giáo dục STEM STEM viết