8. Cấu trúc của luận văn
1.4. Mối quan hệ giữa dạy học theo định hướng giáo dụcSTEM với việc
DH theo định hướng giáo dục STEM trong DH Sinh học là một trong những giải pháp để thực hiện được mục tiêu giáo dục trong giai đoạn đổi mới hiện nay. DH theo định hướng giáo dục STEM thuận lợi cho việc hình thành hứng thú học tập qua đó hình thành phẩm chất và phát triển NL chung và NL đặc thù môn Sinh học trong đó có NL GQVĐ. Trong các quy trình DH STEM, thì quy trình thiết kế kĩ thuật là quy trình phù hợp với HS phổ thông hệ GDTX, đồng thời quy trình này tương đồng với quy trình DH GQVĐ. Mặt khác qua phân tích các biểu hiện của NLGQVĐ được dự kiến phát triển ở HS phổ thông, thì thấy có những nét tương đồng với tiến trình của dạy học theo định hướng STEM theo quy trình kĩ thuật, do vậy chúng tôi sử dụng DH theo quy trình kĩ thuật của DH STEM để phát triển NLGQVĐ thông qua các chủ đề STEM phần Sinh học Vi sinh vật, Sinh học 10 THPT.
1.5. Khảo sát thực trạng dạy học “Sinh học vi sinh vật” theo định hướng giáo dục STEM ở trung tâm GDNN - GDTX hiện nay
1.5.1. Khảo sát thực trạng dạy học phần “Sinh học vi sinh vật” ở trung tâm GDNN - GDTX hiện nay
Mục đích khảo sát: Nhằm đánh giá được thực trạng dạy học Sinh học
từ đó đưa ra giải pháp hợp lý cho việc vận dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm nâng cao chất lượng dạy học bộ môn.
Nội dung khảo sát: Chúng tôi đã tiến hành phát phiếu khảo sát đối với
giáo viên (GV) dạy môn Sinh học tại tất cả 08 trung tâm GDNN - GDTX trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn vào tháng 10 năm 2018.
Kết quả khảo sát: Thể hiện ở bảng 1.1 và 1.2 (Phụ lục 2).
Từ kết quả trên thấy rằng:
Về việc sử dụng phương pháp dạy học tích cực: Các phương pháp thuyết
trình, hỏi đáp, trực quan là các PPDH được sử dụng thường xuyên trong các giờ học với tỷ lệ từ 62,5% đến 100%. Qua phỏng vấn thì các GV cho rằng đây là các phương pháp dễ thực hiện, không mất thời gian chuẩn bị nhiều và phù hợp với mọi điều kiện học tập. Tuy nhiên, việc sử dụng các phương pháp này quá nhiều dẫn đến tình trạng học viên thụ động trong học tập, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn sẽ bị hạn chế. Dạy học qua thực hành, thí nghiệm thỉnh thoảng mới được thực hiện (100%) vì các hóa chất và thiết bị phục vụ cho thí nghiệm, thực hành của môn Sinh học chưa có. Dạy học dự án và dạy học giải quyết vấn đề được GV sử dụng chiếm 12,5%. PPDH này chỉ thực hiện được ở rất ít trung tâm, đó là những trung tâm có đội ngũ GV chuyển công tác từ trường THPT sang, dạy lâu năm, kinh nghiệm nhiều. 87,5% GV được điều tra chưa áp dụng bao giờ. Do GV tại các trung tâm GDNN - GDTX được tập huấn về đổi mới PPDH ít hơn GV dạy học tại các trường THPT, Mỗi môn học chỉ có một GV giảng dạy, thậm chí có trung tâm vẫn phải hợp đồng GV giảng dạy với các trường THPT, cơ sở vật chất thiếu thốn, chưa có phòng thực hành cho các môn học nên việc triển khai các PPDH tích cực còn rất hạn chế.
Về việc sử dụng kĩ thuật dạy học tích cực: Sơ đồ tư duy là kĩ thuật dạy
học được GV sử dụng nhiều nhất chiếm 37,5%. Đa số các GV đều cho rằng đây là kỹ thuật áp dụng phù hợp với các bài ôn tập, có tính hệ thống hóa kiến thức, dễ thực hiện. Kĩ thuật hợp tác nhóm cũng được các GV sử dụng (25%) nhưng tùy theo bài học, theo nội dung học tập. Tuy nhiên các GV cho biết HV tham
gia hoạt động nhóm còn thiếu kĩ năng, thực hiện chậm, mất nhiều thời gian nên việc sử dụng kĩ thuật hợp tác nhóm trên lớp gặp khó khăn làm cho GV ngại sử dụng. Kĩ thuật khăn trải bàn và mảnh ghép: 100% GV chưa sử dụng các kĩ thuật dạy học này. Các GV đều cho rằng, khi sử dụng các kĩ thuật DH này sẽ không đảm bảo thời gian cho tiết học nên không áp dụng được.
Như vậy kết quả điều tra đã cho thấy việc triển khai các PPDH và kỹ thuật dạy học tích cực vẫn còn gặp nhiều khó khăn.
Việc vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề xảy ra trong thực tiễn: Các
hoạt động vận dụng kiến thức để GQVĐ xảy ra trong thực tiễn mới chỉ là các câu hỏi mang tính chất gợi mở, vận dụng ở mức độ thấp và chủ yếu là thỉnh thoảng mới sử dụng (75%). Nguyên nhân chủ yếu là học viên chưa có nhiều cơ hội học tập trải nghiệm gắn liền với thực tế. Áp lực về học tập và thi cử đang chi phối nhiều hoạt động học của học viên hiện nay.
Như vậy từ phân tích số liệu về thực trạng dạy học Sinh học có thể rút ra kết luận như sau:
- GV đã quan tâm đến việc vận dụng các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực nhưng vẫn còn rất hạn chế. Nhưng việc triển khai các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực còn gặp nhiều khó khăn, chủ yếu là dochất lượng đầu vào của HV rất thấp, bên cạnh đó còn có nguyên nhân nữa là do cơ sở vật chất thiếu thốn, mỗi môn học chỉ có một GV nên việc trao đổi chuyên môn gặp khó khăn, thậm chí có nơi còn phải thuê GV dạy hợp đồng, tâm lí ngại đổi mới vẫn còn có ở số ít GV… Tuy nhiên, với lợi thế về thời gian học tập nhiều (do số lớp và số HV tại các trung tâm ít, HV chỉ học tám môn chính và chỉ học một ca là chính), HV chủ yếu phải lao đông giúp gia đình nhiều… Vì vậy, nếu GV chủ động trao đổi chuyên môn với GV trường THPT, gắn nội dung bài học với những vấn đề thực tiễn ở địa phươngthì đây lại là cơ sở thuận lợi để GV tiếp cận với tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong các trung tâm GDNN - GDTX.
- Nội dung chương trình học khó, mang tính chất hàn lâm, chú trọng việc trang bị kiến thức cơ bản hơn là gắn với việc thực hành, vận dụng sáng tạo vào thực tiễn dẫn đến hạn chế việc phát triển năng lực toàn diện của HV.
- Do áp lực của các kì thi còn lớn nên tâm lí học để đối phó thi cử của học viên chưa khuyến khích đổi mới phương pháp dạy học.
- Chính sách, cơ chế quản lí giáo dục chưa khuyến khích GV tích cực đổi mới phương pháp dạy học.
Từ những kết luận trên chúng ta thấy rằng cần phải thay đổi tư duy dạy học “cũ” trong các trung tâm hiện nay, xây dựng một mô hình học tập mới gắn với chương trình mới, giảm tính hàn lâm của lí thuyết và tăng khả năng thực hành, ứng dụng kiến thức vào GQVĐ, phát huy ý tưởng sáng tạo trong thực tiễn là giải pháp cần thiết.
1.5.2. Khảo sát hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM tại các trung tâm GDNN - GDTX
Mục đích khảo sát: Để đánh giá việc tổ chức dạy học theo định hướng
giáo dục STEM cũng như là tìm ra các giải pháp để triển khai giáo dục STEM trong các trung tâm GDNN - GDTX thuận lợi nhất.
Nội dung khảo sát: Chúng tôi đã tiến hành khảo sát nhận thức GV và học
viên (HV) vào tháng 10 năm học 2018 - 2019.
- GV: Chúng tôi lựa chọn 8 GV Sinh học của tất cả các trung tâm GDNN - GDTX trong tỉnh Bắc Kạn.
- HV: Chúng tôi lựa chọn 83 HV khối 10 của trung tâm GDNN - GDTX huyện Chợ Đồn và huyện Chợ Mới, và 41 HV khối 11 của trung tâm GDNN - GDTX huyện Ba Bể và huyện Bạch Thông, 42 HV khối 12 của trung tâm GDNN - GDTX huyện Bạch Thông và huyện Ngân Sơn.
Kết quả khảo sát:
Mức độ quan tâm của GV về giáo dục STEM và Mức độ nhận thức của GV về dạy học theo định hướng giáo dục STEM: (Bảng 1.3, 1.4 - Phụ lục 2) thì
thấy rằng mối quan tâm và mức độ nhận thức của GV về giáo dục STEM tại các trung tâm GDNN - GDTX hiện nay như sau: Đa số GV chưa quan tâm
nhiều đến giáo dục STEM, đặc biệt là quy trình giáo dục STEM, thiết kế và tổ chức dạy học các chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM (2/8 = 25%) và các hoạt động trải nghiệm giáo dục STEM (2/8 = 25%). Phần lớn GV mới chỉ quan tâm, tìm hiểu về khái niệm giáo dục STEM (4/8 = 50%). Giáo dục STEM là khái niệm còn rất mới với các GV tại các trung tâm GDNN - GDTX do chưa có điều kiện để tiếp cận. Một số GV trong quá trình tự bồi dưỡng hoặc do sự chia sẻ từ đồng nghiệp ở các tỉnh khác có hoạt động giáo dục STEM nên mới bước đầu tìm hiểu đến hình thức giáo dục này.
Tương tự, khi tiến hành khảo sát về Hoạt động giáo dục STEM ở các trung tâm GDNN - GDTX hiện nay: Từ kết quả khảo sát ở bảng 1.5 (Phụ lục 2) và bảng 1.7 (Phụ lục 4) thấy rằng hoạt động giáo dục STEM ở cáctrung tâm GDNN - GDTX là chưa thực hiện. Cuộc thi sáng tạo KHKT tuy được Sở GD&ĐT triển khai nhưng không bắt buộc tại các trung tâm GDNN - GDTX nên cũng chưa tổ chức được hoạt động này. Các hội thảo và tập huấn về giáo dục STEM cũng chưa triển khai tới các trung tâm nên hầu hết GV chưa hiểu rõ ràng về giáo dục STEM.
Tiếp tục khảo sát Triển vọng về việc tổ chức các hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong trường THPT hiện nay: Sau khi phổ biến cho
các GV những hiểu biết cơ bản về DH STEM như: Khái niệm, những biểu hiện cơ bản của DH STEM nói chung và DH STEM môn SH nói riêng, đã tiến hành khảo sát GV về triển vọng của DH STEM tại TTGDTX và thu được kết quả ở bảng 1.6 (Phụ lục 2). và bảng 1.8 (Phụ lục 4).
Từ kết quả khảo sát chúng tôi thấy: 62,5% GV cho rằng tổ chức định hướng giáo dục STEM cho HSPT hệ GDTX có phù hợp và cần thiết với đổi mới giáo dục hiện nay. 50% GV cho rằng có thể thiết kế chủ đề dạy học sinh học theo định hướng giáo dục STEM theo hướng gắn với các hoạt động gần gũi với đời sống học viên. 75% GV đồng ý với ý kiến giáo dục STEM sẽ phát triển năng lực cho học viên tốt. Số lượng HV muốn được tham gia các hoạt động giáo dục STEM chiếm 69,3%. Với kết quả như trên thì việc triển khai các hoạt động dạy
học theo định hướng giáo dục STEM là định hướng đúng, phù hợp và có thể triển khai được.
Như vậy từ việc phân tích số liệu khảo sát về hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trung tâm GDNN - GDTXcó thể rút ra kết luận như sau:
- Hoạt động giáo dục STEM trong trung tâm GDNN - GDTX hiện nay chưa được thực hiện. Nguyên nhân của thực trạng này là giáo dục STEM mới đưa vào thử nghiệm, chưa bắt buộc nên cán bộ quản lí và GV chưa thực sự quan tâm.
- Áp lực của các kì thi đến HV là rất lớn nên các em chưa thực sự quan tâm đến việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn.
- Việc triển khai tập huấn về giáo dục STEM chưa được tổ chức cho GV các trung tâm GDNN - GDTX. Tuy nhiên bên cạnh tồn tại đó thì có thể thấy trong tổng số 8 GV được hỏi thì có đến 50% GV bắt đầu quan tâm, tìm hiểu về giáo dục STEM. 69,3%HV muốn được tham gia các hoạt động giáo dục STEM. Mặt khác, các trung tâm GDNN - GDTX trện địa bàn tỉnh Bắc Kạn đều có số lớp rất ít, trung bình mỗi khối học chỉ có một lớp. GV tại các trung tâm chỉ dạy khoảng 4 - 6 tiết trên tuần còn lại là thực hiện các hoạt động kiêm nhiệm. Về phía HV, các em chủ yếu học bốn tiết học trên một buổi chính khóa từ thứ hai đến thứ sáu. Đây chính là cơ sở, điều kiện để các GV và HV có thời gian thiết kế, xây dựng và thực hiện được các chủ đề dạy học theo định hướng STEM.
- Giải pháp để nâng cao chất hượng dạy và học môn Sinh học là thiết kế các chủ đề dạy học và tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM. Do đó việc nghiên cứu và đề xuất mô hình dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong môn Sinh học là hoàn toàn phù hợp, thực hiện được.
Tiểu kết chương 1
Nội dung của chương này đã trình bày cơ sở lí luận và thực tiễn của dạy học phần “Sinh học Vi sinh vật” theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh hệ GDTX. Những nội dung chính tóm tắt gồm:
Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp các kiến thức và kỹ năng về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học góp phần định hướng phát triển năng lực của học sinh, giúp học sinh vận dụng kiến thức để GQVĐ thực tiễn mang lại hiệu quả và giá trị. Bên cạnh đó, giáo dục STEM còn giúp HS định hướng nghề nghiệp trong tương lai đặc biệt là lao động trong các ngành, nghề thuộc lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu phát triển đất nước, yêu cầu của cuộc cách mạng công nghệ 4.0.
Hiện nay giáo dục STEM trở thành mô hình giáo dục phổ biến trên thế giới và đạt được những kết quả nhất định. Ở Việt Nam, giáo dục STEM mới được đưa vào thử nghiệm tại các trường THPT và là một mô hình giáo dục mới. Nhiều GV và HS chưa được tiếp cận với giáo dục STEM. Tuy nhiên qua kết quả điều tra thì đều thấy rằng việc triển khai giáo dục STEM là mong muốn của cả GV và HV của các trung tâm GDNN - GDTX trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn. Đây là cơ sở thực tiễn quan trọng cho việc xây dựng các chủ đề dạy học và tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM tại các trung tâm GDNN - GDTX.
Chương 2
THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC PHẦN SINH HỌC “VI SINH VẬT” THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
CHO HS THPT HỆ GDTX
2.1. Phân tích cấu trúc phần Sinh học vi sinh vật hệ GDTX
Trong chương trình Sinh học lớp 10 hệ GDTX, phần Sinh học Vi sinh vật gồm 2 phần chính với cấu trúc như sau:
Mục tiêu dạy học phần Sinh học vi sinh vật:
Theo [10] thì mục tiêu dạy học phần Sinh học vi sinh vật như sau:
- Kiến thức:
Nêu được khái niệm vi sinh vật và các đặc điểm chung của vi sinh vật. Trình bày được các kiểu chuyển hoá vật chất và năng lượng ở vi sinh vật dựa vào nguồn năng lượng và nguồn cacbon mà vi sinh vật đó sử dụng.
Nêu được hô hấp hiếu khí, hô hấp kị khí và lên men.
Nêu được đặc điểm chung của các quá trình phân giải chủ yếu ở vi sinh vật và ứng dụng của các quá trình này trong đời sống và sản xuất.
Sinh học Vi sinh vật
Chuyển hoá vật chất và năng lượng ở VSV
Sinh trưởng và các yếu tố ảnh hưởng đến ST của VSV Môi trường và các kiểu dinh dưỡng Hô hấp và lên men Quá trình phân giải các chất Sinh trưởng của quần thể VSV Các yếu tố ảnh hưởng đến ST của VSV
Trình bày được đặc điểm chung của sự sinh trưởng ở vi sinh vật và giải thích được sự sinh trưởng của chúng trong điều kiện nuôi cấy liên tục và không liên tục.
Trình bày được những yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng của vi sinh vật và ứng dụng của chúng.
- Kĩ năng:
Biết làm một số sản phẩm lên men (sữa chua, muối chua rau quả và lên men rượu).
Nhuộm đơn, quan sát một số loại vi sinh vật và quan sát một số tiêu bản bào tử của vi sinh vật.
- Thái độ:
Chăm chỉ, trung thực trong học tập, trong tìm tòi, khám phá khoa học. Yêu thiên nhiên và trách nhiệm đúng đắn trong bảo vệ môi trường, phát triển bền vững.
* Xác định được chủ đề giáo dục STEM
Căn cứ nội dung kiến thức phần Sinh học vi sinh vật, cơ sở vật chất của trung tâm, khả năng học tập của học viên và các hoạt động sinh hoạt, sản xuất gần gũi của địa phương để GV xác định được các chủ đề giáo dục STEM.