Biểu đồ 3.1 Phân bố tần suất tích lũy kết quả bài kiểm tra
9. Cấu trúc luận văn
1.3. Cơ sở thực tiễn
1.3.2. Thực trạng giáo dục STEM trong dạy học Sinh học, Trung học cơ sở
Để tìm hiểu thực trạng giáo dục STEM trong dạy học Sinh học, nghiên cứu đã tiến hành điều tra 50 giáo viên thuộc các trường Trung học cơ sở trên địa bàn thành phố Hà Nội như: Trường Liên cấp TH & THCS Ngôi sao Hà Nội, Trường TH – THCS – THPT Nguyễn Siêu, Trường Phổ thông liên cấp Alfred Nobel, Trường THCS Nguyễn Trãi – Hà Đông, Hệ thống giáo dục Ban Mai. Trong thời gian từ tháng 10 năm 2018 đến tháng 12 năm 2018, nghiên cứu tập trung điều tra thực trạng dạy và học Sinh học theo mơ hình giáo dục STEM ở một số phương diện như sau:
1.3.2.1. Về mức độ quan tâm của GV đến phát triển năng lực cho học sinh
Kết quả cho thấy hầu hết các giáo viên đều quan tâm tới sự hình thành và phát triển các năng lực chung như: Năng lực tự học, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác nhóm, năng lực giao tiếp… Tuy nhiên một số năng lực chuyên biệt trong môn Sinh học như: Năng lực thực nghiệm, năng lực nghiên cứu… chưa được chú ý nhiều (bảng 1.1).
Bảng 1.1. Kết quả điều tra mức độ quan tâm của GV Sinh học tại một số trường THCS trên địa bàn Thành phố Hà Nội đến phát triển năng lực cho HS
Năng lực chung Mức độ quan tâm Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Chưa bao giờ SL % SL % SL % SL % Năng lực tự học 30 60 14 28 6 12 0 0
Năng lực giải quyết vấn đề 20 40 20 40 10 20 0 0
Năng lực hợp tác 28 56 13 26 9 18 0 0
Năng lực giao tiếp 26 52 17 34 7 14 0 0
Năng lực tính tốn 15 30 18 36 17 34 0 0
Năng lực sử dụng CNTT 16 32 16 32 18 36 0 0
Năng lực thực nghiệm 17 34 23 46 10 20 0 0
Năng lực nghiên cứu 13 26 31 62 6 12 0 0
Xét ở mức độ thường xuyên sử dụng, các năng lực được chú trọng thực hiện theo mức độ như sau:
Biểu đồ 1.1. Mức độ quan tâm của GV Sinh học tại một số trường THCS trên địa bàn Thành phố Hà Nội đến phát triển năng lực cho HS
1.3.2.2. Về việc sử dụng các phương pháp dạy học của giáo viên
Thông qua số liệu thu thập được từ phiếu điều tra cho thấy, các giáo viên đã chú ý tới việc sử dụng các PPDH khác nhau trong dạy học Sinh học nhằm phát triển năng lực cho học sinh. Các PPDH thường xuyên được giáo viên sử dụng là phương pháp thuyết trình, vấn đáp tìm tịi, nêu và giải quyết vấn đề, dạy học theo nhóm... Cịn PPDH dự án, dạy học theo chủ đề tích hợp, dạy học thực hành còn chưa được sử dụng thường xuyên. Đặc biệt là dạy học dự án và dạy học tích hợp liên mơn, đây là hình thức tổ chức dạy học lấy người học làm trung tâm, giúp phát triển toàn diện các năng lực cho người học. 60 40 56 52 30 30 32 34 26 0 10 20 30 40 50 60 70 NL tự học NL giải quyết vấn đề NL hợp tác NL giao tiếp NL sáng tạo NL tính tốn NL sử dụng CNTT NL thực nghiệm nghiên NL cứu %
Bảng 1.2. Kết quả điều tra mức độ sử dụng phương pháp dạy học của GV Sinh học tại một số trường THCS trên địa bàn Thành phố Hà Nội
PPDH Mức độ sử dụng Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Chưa bao giờ SL % SL % SL % SL % Thuyết trình 35 70 15 30 0 0 0 0 Vấn đáp tìm tịi 28 56 22 44 0 0 0 0 Dạy học thực hành 25 50 19 38 6 12 0 0
Nêu và giải quyết vấn đề 27 54 23 46 0 0 0 0
Dạy học theo nhóm 27 54 21 42 2 4 0 0
Đóng vai 10 20 36 72 4 8 0 0
Dạy học dự án 16 32 20 40 14 28 0 0
1.3.2.3. Về việc sử dụng các phương tiện dạy học của giáo viên
Khảo sát các giáo viên ở một số trường THCS trên địa bàn Thành phố Hà Nội về việc sử dụng các phương tiện dạy học trong quá trình dạy học Sinh học ở các mức độ thường xuyên, thỉnh thoảng, hiếm khi và chưa bao giờ thu được số liệu thể hiện ở bảng và biểu đồ sau:
Bảng 1.3. Kết quả điều tra mức độ sử dụng phương tiện dạy học của GV Sinh học tại một số trường THCS trên địa bàn Thành phố Hà Nội
Phương tiện dạy học
Mức độ sử dụng Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Chưa bao giờ SL % SL % SL % SL % Sách giáo khoa 45 90 5 10 0 0 0 0 Mơ hình, mẫu vật 26 52 22 44 2 4 0 0 Máy tính 17 34 27 54 6 12 0 0 Máy chiếu 20 40 19 38 11 22 0 0 Bảng tương tác 4 8 5 10 31 62 10 20
Tranh ảnh, clip 41 82 9 18 0 0 0 0
Máy soi vật thể 4 8 10 20 26 52 10 20
Biểu đồ 1.2. Mức độ sử dụng các phương tiện dạy học trong dạy học Sinh học ở một số trường THCS trên địa bàn Thành phố Hà Nội
Qua biểu đồ trên cho thấy cơ sở vật chất ở các trường đã trang bị khá đầy đủ về thiết bị máy tính, máy chiếu nên nhiều giáo viên đã ứng dụng công nghệ thông tin tương đối thành thạo trong dạy học. Một số phương tiện truyền thống như tranh hình, mẫu vật, mơ hình được sử dụng phổ biến. Tuy nhiên hiện nay, bảng tương tác và máy soi vật thể là những trang thiết bị khá mới và hiện đại nên chưa được khai thác nhiều.
1.3.2.4. Về mức độ quan tâm của giáo viên tới đổi mới dạy học Sinh học
Nghiên cứu tập trung điều tra mức độ đồng tình với một số quan điểm về đổi mới dạy học Sinh học ở các khía cạnh khác nhau như tạo hứng thú học tập cho học sinh, đổi mới trong hình thức kiểm tra đánh giá và đưa ra các tình huống gắn với thực tiễn trong dạy học… Câu hỏi được đưa ra với các mức độ trả lời từ “Rất không đồng ý” đến “Đồng ý” theo thang từ 1 đến 5. Kết quả thu được như sau:
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Sách giáo khoa Mơ hình, mẫu vật
Máy tính Máy chiếu Bảng
tương tácTranh ảnh, clip
Máy soi vật thể
Thường xuyên Thỉnh thoảng Hiếm khi Chưa bao giờ
Bảng 1.4. Kết quả điều tra mức độ quan tâm của GV Sinh học tại một số trường THCS trên địa bàn Thành phố Hà Nội tới đổi mới dạy học Sinh học
Nội dung Rất không đồng ý Rất đồng ý
1 2 3 4 5
1. Trong quá trình giảng dạy, cần chú ý đến
việc tạo hứng thú học tập cho học sinh. 0% 0% 46% 20% 34% 2. Trong quá trình giảng dạy, cần thường
xuyên giao nhiệm vụ cho học sinh tạo ra các sản phẩm liên quan đến môn học.
0% 10% 12% 22% 56%
3. Trong quá trình giảng dạy, cần chú ý tới vệc thường xuyên đổi mới kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển năng lực.
0% 34% 20% 46% 20%
4. Trong quá trình giảng dạy, cần cập nhật các kiến thức khoa học mới nhất cho học sinh, đặc biệt là tình huống, vấn đề gắn với thực tiễn.
0% 12% 20% 44% 24%
5. Đổi mới giáo dục toàn diện theo định hướng
phát triển năng lực là rất quan trọng. 0% 0% 30% 40% 30% 6. Đổi mới theo hướng tích hợp STEM làm
thay đổi tích cực q trình khám phá tri thức của học sinh.
0% 18% 14% 34% 34%
7. Trong quá trình dạy học, cần thường xuyên
thiết kế các hoạt động liên quan đến STEM. 0% 10% 26% 54% 10%
Chú thích:
1-Rất khơng đồng ý; 2-Khơng đồng ý; 3-Bình thường; 4-Đồng ý; 5-Rất đồng ý
Kết quả cho thấy đa số GV đã quan tâm đến việc tạo hứng thú học tập cho HS. Tuy nhiên, việc đổi mới hình thức kiểm tra đánh giá, đưa ra các tình huống gắn với thực tế cũng như cập nhật các thông tin khoa học mới nhất cho HS chưa được thực hiện một cách thường xuyên. Việc tiến hành tổ chức hoạt động cho HS nhằm tạo ra các sản phẩm hay định hướng HS vận dụng kiến thức để giải quyết tình huống thực tiễn chưa được nhiều. Do vậy kết quả dạy học chưa đồng bộ và chưa có tính hệ thống.
1.3.2.5. Về mức độ quan tâm của giáo viên đến STEM và các vấn đề liên quan
Tiến hành điều tra về mức độ quan tâm của GV đối với các vấn đề STEM thu được số liệu như sau:
Bảng 1.5. Kết quả điều tra mức độ quan tâm của GV Sinh học tại một số trường THCS trên địa bàn Thành phố Hà Nội về STEM và các vấn đề liên quan
STEM và các vấn đề liên quan
Rất không quan tâm Rất quan tâm
1 2 3 4 5
SL % SL % SL % SL % SL %
1. Các cuộc thi về nghiên cứu khoa học, kỹ thuật, vận dụng các kiến thức liên môn vào thực tiễn.
10 20 27 54 3 6 0 0 10 20
2. Các khái niệm liên quan đến
giáo dục theo mơ hình STEM. 15 30 25 50 5 10 0 0 5 10 3. Đổi mới giáo dục toàn diện
theo định hướng STEM. 17 34 29 58 2 4 0 0 2 4
4. Các môn học STEM. 10 20 20 40 10 20 0 0 10 20
5. Ngày hội STEM. 23 46 17 34 5 10 0 0 5 10
6. Nghề nghiệp STEM. 28 56 9 18 4 8 0 0 9 18
Chú thích:
1-Rất khơng quan tâm; 2-Khơng quan tâm; 3-Bình thường; 4-Quan tâm; 5-Rất quan tâm
Hiện nay, các thuật ngữ liên quan đến STEM được sử dụng nhiều, đa phần giáo viên đã biết tới STEM thông qua các hoạt động tập huấn, các cuộc thi, ngày hội khoa học… Tuy nhiên, điều tra trên cho thấy vẫn cịn một số thầy cơ chưa thường xun quan tâm và để ý đến STEM cũng như các vấn đề liên quan.
Như vậy, thông qua điều tra thực trạng dạy học môn Sinh học hiện nay tại một số trường THCS trên địa bàn thành phố Hà Nội, có thể thấy phần lớn giáo viên chưa ứng dụng một cách thành thạo mơ hình giáo dục STEM vào dạy học, đặc biệt là trong chương trình Sinh học 8. Hệ thống kỹ năng STEM chưa được quan tâm và lồng ghép vào các bài giảng. Các phương tiện dạy học, phương pháp dạy học hiện đại, tích cực cũng chưa được sử dụng thường xuyên. Bên cạnh đó, các vấn đề về đổi mới giáo dục,
các nội dung liên quan đến STEM cịn ít được giáo viên biết đến. Thực trang trên cho thấy sự khơng đồng bộ và thiếu tính hiệu quả khi áp dụng mơ hình giáo dục STEM vào giảng dạy.
Kết luận chương 1
Chương 1 trình bày kết quả nghiên cứu tổng quan về cơ sở lý luận và thực tiễn của việc dạy học mơn Sinh học theo mơ hình giáo dục STEM.
Trên thế giới hiện nay, giáo dục STEM đã và đang trở thành một xu hướng mang tính tất yếu. Ngành Giáo dục và Đào tạo nước ta đang tiếp cận mơ hình giáo dục STEM, tuy nhiên việc nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của giáo dục STEM nói chung và trong giảng dạy mơn Sinh học nói riêng chưa được quan tâm đúng mức, việc vận dụng mơ hình này trong dạy học Sinh học THCS cũng còn nhiều bất cập.
Cho đến nay, có rất nhiều cách hiểu và cách triển khai hoạt động giáo dục STEM khác nhau. Tuy nhiên, dù hiểu và triển khai hoạt động giáo dục STEM ở mức độ nào thì giáo dục STEM đều bộc lộ 2 dấu hiệu cơ bản:
(i) Bản chất của giáo dục STEM là dạy học tích hợp gồm các lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học.
(ii) Thơng qua mơ hình giáo dục STEM khơng chỉ cung cấp cho người học kiến thức lý thuyết mà còn xây dựng các hoạt động giúp người học được trải nghiệm, vận dụng các kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề của thực tế cuộc sống, từ đó hình thành và phát triển năng lực cho người học đáp ứng được yêu cầu của thời đại.
Cơ sở lí luận và thực tiễn được trình bày ở chương 1 sẽ là cơ sở, là nền móng để xây dựng và tổ chức các hoạt động cụ thể trong dạy học Sinh học 8 nhằm nâng cao chất lượng dạy học và phát triển năng lực cho người học được thể hiện ở chương 2.
CHƯƠNG 2
VẬN DỤNG MƠ HÌNH GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC SINH HỌC 8, TRUNG HỌC CƠ SỞ
2.1. Phân tích chương trình Sinh học 8 dưới góc độ giáo dục STEM
2.1.1. Vị trí Mơn Sinh học trong chương trình Phổ thơng
Mơn Sinh học trong trường Phổ thông là môn khoa học về sự sống, là một nhánh của khoa học tự nhiên, bộ môn này tập trung nghiên cứu về các cá thể sống, về mối quan hệ qua lại giữa chúng và với môi trường tự nhiên xung quanh.
Mục tiêu giáo dục của môn Sinh học trong trường Phổ thơng là góp phần hình thành và phát triển ở học sinh các phẩm chất chủ yếu, năng lực chung cốt lõi và năng lực chun mơn. Trong đó, đặc biệt chú trọng các năng lực như: năng lực tiếp nhận kiến thức về Sinh học, năng lực khám phá, tìm tịi thế giới sống, năng lực áp dụng kiến thức bộ môn Sinh học để giải quyết vấn đề thực tiễn. Thông qua môn học, học sinh được tìm hiểu về hệ thống khái niệm cơ bản, các quy luật là nền tảng cho việc ứng dụng thành tựu Sinh học vào thực tiễn đời sống, từ đó góp phần định hướng nghề nghiệp cho HS sau Trung học phổ thông.
Bên cạnh đó, mơn Sinh học cịn rèn luyện cho học sinh sự chăm chỉ, trung thực trong học tập, trong tìm tịi, khám phá khoa học, có thái độ đúng đắn trong bảo vệ môi trường, phát triển bền vững Quốc gia và trên toàn cầu... Từ mục tiêu và nội dung của chương trình Sinh học, có thể thấy mơ hình giáo dục STEM có khả năng thực hiện tốt các mục tiêu đã đề ra [11].
2.1.2. Phân tích chương trình Sinh học 8 (THCS)
2.1.2.1. Mục tiêu chương trình Sinh học 8 (THCS)
Chương trình Sinh học 8 nằm trong hệ thống kiến thức chương trình Sinh học THCS giúp học sinh có cái nhìn sâu về đặc điểm hình thái, cấu tạo của cơ thể người – động vật cao nhất trên bậc thang tiến hóa. Khi đã hiểu rõ, nắm chắc kiến thức về chính bản thân mình, các em học sinh sẽ có sơ sở áp dụng các biện pháp vệ sinh, rèn luyện thân thể khỏe mạnh, tạo điều kiện cho hoạt động học tập và lao động có hiệu quả, chất lượng.
* Về kiến thức: Sau khi học chương trình Sinh học 8, HS có những kiến thức cơ bản về:
- Vị trí của con người nói riêng trong giới Động vật nói chung. - Cấu tạo, chức năng của tế bào.
- Cấu tạo và chức năng của các hệ cơ quan trong cơ thể. Mối quan hệ và tính thống nhất của các hệ cơ quan dưới sự điều khiển của hệ thần kinh và hệ nội tiết.
- Phân loại mô và chức năng của chúng. - Phản xạ và các ví dụ cụ thể về phản xạ.
- Các quy luật và quá trình Sinh học cơ bản ở cấp cơ thể.
- Các biện pháp chăm sóc sức khỏe bản thân và những người xung quanh. * Về kĩ năng: Chương trình giúp HS rèn các kĩ năng như:
- Kĩ năng quan sát hiện tượng, kỹ năng thực hành, làm thí nghiệm. - Kĩ năng tư duy, kỹ năng phân tích, so sánh và tổng hợp…
- Kĩ năng tìm kiếm thơng tin, kĩ năng làm việc nhóm, kĩ năng tự học…. * Về thái độ:
- Củng cố niềm tin vào khoa học nói chung và mơn Sinh học nói riêng. - Xây dựng ý thức bảo vệ sức khoẻ bản thân và mọi người xung quanh. - Vận dụng tri thức, kĩ năng học được vào thực tiễn đời sống, sản xuất. * Về phát triển năng lực:
- Năng lực chung: Năng lực tư duy, giao tiếp, giải quyết vấn đề…