Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Chuyển đổi số trong dạy học STEM chủ đề: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng - Sinh học 10 THPT

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:91

Thêm vào BST

Báo xấu

2
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến "Chuyển đổi số trong dạy học STEM chủ đề: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng - Sinh học 10 THPT" được hoàn thành với mục tiêu nhằm thực hiện chuyển đổi số có ứng dụng công nghệ số vào dạy học STEM Sinh học 10. Đề tài không những giúp học sinh hứng thú học tập, tự giác, tích cực tìm tòi lĩnh hội mà còn phát triển năng lực số cho cả giáo viên và học sinh. Đồng thời phát triển được phẩm chất, năng lực học sinh.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Chuyển đổi số trong dạy học STEM chủ đề: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng - Sinh học 10 THPT

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN ------------***------------ ĐỀ TÀI: “CHUYỂN ĐỔI SỐ TRONG DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ: QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP, PHÂN GIẢI Ở VI SINH VẬT VÀ ỨNG DỤNG - SINH HỌC 10 THPT” LĨNH VỰC: SINH HỌC Năm học 2023 – 2024
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 3 ------------***------------ ĐỀ TÀI: “CHUYỂN ĐỔI SỐ TRONG DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ: QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP, PHÂN GIẢI Ở VI SINH VẬT VÀ ỨNG DỤNG - SINH HỌC 10 THPT” LĨNH VỰC: SINH HỌC Tác giả: Tô Thị Bình Số điện thoại: 0363038717 Email: tobinh1211@gmail.com Năm học 2023 – 2024
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Đọc là SKKN Sáng kiến kinh nghiệm BGDĐT Bộ Giáo Dục Đào Tạo GDĐT Giáo Dục Đào Tạo THPT Trung học Phổ thông GV Giáo viên HS Học sinh CNTT Công nghệ thông tin PPDH Phƣơng pháp dạy học NL Năng lực KHGD Kế hoạch giáo dục NXB Nhà xuất bản SGK Sách giáo khoa CĐS Chuyển đổi số NLGQVĐ Năng lực giải quyết vấn đề TBDHS Thiết bị dạy học số KHBD Kế hoạch bài dạy BT Bài tập VSV Vi sinh vật QL2 Quỳnh Lƣu 2 QL3 Quỳnh Lƣu 3 NĐM Nguyễn Đức Mậu
MỤC LỤC PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................... 1 1.1. Lí do chọn đề tài ......................................................................................... 1 1.2. Mục đích nghiên cứu .................................................................................. 2 1.3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu .................................................................. 2 1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................. 2 1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu ............................................................................ 2 1.6. Kế hoạch nghiên cứu .................................................................................. 3 1.7. Tính mới của đề tài ..................................................................................... 4 PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU .................................................................. 4 2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN ...................................................................................... 5 2.1.1. Chuyển đổi số trong giáo dục .............................................................. 5 2.1.2. Thiết bị dạy học số trong dạy học ......................................................... 7 2.1.3. Khung năng lực số ................................................................................ 7 2.1.4. Kho học liệu số .................................................................................... 8 2.1.5. Giáo dục STEM trong dạy học ............................................................. 8 2.1.6. Dạy học theo triển năng lực của HS .................................................... 10 2.1.7. Mô hình lớp học đảo ngƣợc ............................................................... 11 2.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN ................................................................................ 13 2.2.1. Khảo sát ............................................................................................. 13 2.2.2. Thuận lợi và khó khăn trong việc áp dụng đề tài ................................ 17 2.3. GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG CĐS TRONG DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ: QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP, PHÂN GIẢI Ở VI SINH VẬT VÀ ỨNG DỤNG - SINH HỌC 10 THPT ..................................................................................... 19 2.3.1. Phân tích nội dung và cấu trúc của chủ đề: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng ...................................................................... 19 2.3.2. Kế hoạch ứng dụng CĐS trong dạy học STEM chủ đề: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng - Sinh học 10 THPT ..................... 19 2.3.3. Thiết kế bài giảng kiến thức quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng có bài tập tƣơng tác ................................................................. 20 2.3.4. Thiết kế thiết bị dạy học số vận dụng dạy học STEM chủ đề: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng - Sinh học 10 THPT ............. 22 2.3.5. Sử dụng phần mềm padlet để lƣu trữ sản phẩm dự án và đánh giá ..... 25
2.3.6. Sử dụng phần mềm Class123 vào dạy học STEM .............................. 25 2.3.7. Sử dụng mã Qr trong thiết kế phiếu học tập, giao bài tập. .................. 28 2.3.8. Tổ chức ứng dụng chuyển đổi số vào dạy học STEM chủ đề: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng - Sinh học 10 THPT” ........... 28 2.3.9. Hƣớng phát triển dự án ...................................................................... 44 2.4. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .................................................................... 44 2.4.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ......................................................... 44 2.4.2. Phƣơng pháp thực nghiệm ................................................................. 45 2.4.3. Đối tƣợng thực nghiệm ..................................................................... 45 2.4.4. Kết quả thực nghiệm .......................................................................... 45 2.4.5. Hiệu quả của đề tài ............................................................................ 47 2.4.6. Hƣớng phát triển của đề tài ................................................................ 47 PHẦN 3: KẾT LUẬN ......................................................................................... 48 3.1. Kết luận .................................................................................................... 48 3.2. Kiến nghị .................................................................................................. 49
PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Lí do chọn đề tài Dựa vào chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 04/05/2017 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư; nhằm hỗ trợ các trường phổ thông triển khai thực hiện có hiệu quả giáo dục STEM. Giáo dục STEM vừa mang ý nghĩa thúc đẩy các môn học, vừa thể hiện phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển năng lực và phẩm chất người học. Khi học chủ đề STEM đòi hỏi học sinh vận dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề về thực tiễn thường gặp trong cuộc sống. Với việc ban hành chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy giáo dục STEM. Đây là một phương pháp học tập để học sinh khám phá kiến thức, thử thách bản thân và có thể phát triển những nhóm năng lực, đặc biệt là hướng đến tư duy, định hướng nghề nghiệp trong thời đại công nghệ số. “Chương trình Chuyển đổi số quốc gia đến năm 2025, định hướng đến năm 2030” được phê duyệt tại Quyết định số 749/QĐ-TTg ngày 03/06/2020 của Thủ tướng Chính phủ xác định như sau: Phát triển nền tảng hỗ trợ dạy và học từ xa, ứng dụng triệt để công nghệ số trong công tác quản lý, giảng dạy và học tập; số hóa tài liệu, giáo trình; xây dựng nền tảng chia sẻ tài nguyên giảng dạy và học tập theo cả hình thức trực tiếp và trực tuyến. Phát triển công nghệ phục vụ giáo dục, hướng tới đào tạo cá thể hóa. Ứng dụng công nghệ số để giao bài tập về nhà và kiểm tra sự chuẩn bị của học sinh trước khi đến lớp học. Sinh học có vai trò rất quan trọng trong đời sống, sản xuất, góp phần vào sự phát triển kinh tế - xã hội. Là một trong những môn học có giá trị thực tiễn cao, sinh học hiện diện ở mọi ngóc ngách trong cuộc sống. Sinh học còn là môn học kết hợp chặt chẽ giữa lí thuyết và thực nghiệm, có sự kết nối với các ngành khoa học tự nhiên khác, các môn học khác như Vật lí, Hóa học, Công nghệ, Toán học, Tin học... Thực tế giảng dạy môn Sinh học ở trường THPT hiện nay, GV chỉ chú trọng việc cung cấp kiến thức lí thuyết cho HS, chỉ trình chiếu, rèn luyện kĩ năng làm các bài thi, bài kiểm tra bằng các câu hỏi lí thuyết, bài tập trắc nghiệm ... theo logic toán học, khuôn mẫu nên việc rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức Sinh học vào thực tiễn đời sống, vào giải quyết các vấn đề thực tiễn còn chưa được chú trọng. Chính vì thế HS cảm thấy không thích, khô khan, nhàm chán. Lúc này giáo viên giảng dạy suy nghĩ trăn trở về việc làm thế nào để tiếp cận với xu thế mới hiện nay khi ứng dụng chuyển đổi số trong dạy học STEM là cần thiết. Chuyển đổi số vừa tiết kiệm được chi phí đồ dùng dạy học vừa giúp học sinh học tập chủ động nhân rộng mô hình “lớp học đảo ngược” và còn không bị giới hạn khả năng truy cập về kiến thức. Từ đó học sinh rất hứng thú tham gia khám phá, hăng say sử dụng kiến thức các môn học để sáng tạo ra các sản phẩm theo yêu cầu chủ đề STEM. Đồng thời, các em sẽ hiểu rõ bản chất, nhớ lâu và làm đúng câu hỏi liên hệ thực tiễn có 1
thể xuất hiện trong kỳ thi THPT Quốc Gia, kỳ thi đánh giá tư duy và đánh giá năng lực để phù hợp với chương trình giáo dục THPT mới. Qua ứng dụng công nghệ số kết hợp dạy học STEM, không những sẽ phát triển được năng lực số mà còn phát triển cả về phẩm chất và năng lực cốt lõi của môn học đáp ứng với công nghệ 4.0 ngày nay. Từ những lí do trên chúng tôi đã chọn đề tài “Chuyển đổi số trong dạy học STEM chủ đề: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng - Sinh học 10 THPT” với mong muốn góp phần vào việc đổi mới phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả ứng dụng công nghệ số để thiết kế bài giảng, thiết bị dạy học số nhằm xây dựng kho học liệu số, vào dạy học môn Sinh học lớp 10 nói riêng và chất lượng dạy học môn Sinh học ở trường phổ thông nói chung. 1.2. Mục đích nghiên cứu Đề tài đã thực hiện chuyển đổi số có ứng dụng công nghệ số vào dạy học STEM Sinh học 10. Đề tài không những giúp học sinh hứng thú học tập, tự giác, tích cực tìm tòi lĩnh hội mà còn phát triển năng lực số cho cả giáo viên và học sinh. Đồng thời phát triển được phẩm chất, năng lực học sinh. 1.3. Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu Đề tài đưa ra những giải pháp ứng dụng công nghệ số trong soạn giảng, quản lý học sinh, đánh giá dạy học STEM chủ đề: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng - Sinh học 10 THPT . Đề tài được áp dụng cho học sinh lớp 10A3, 10A6 và một số lớp ở trường THPT trên địa bàn Quỳnh Lưu (lớp thực nghiệm). Còn lớp 10A10, 10A13 (lớp đối chứng) tại trường THPT Quỳnh Lưu 3. 1.4. Nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu cơ sở lý luận về ứng dụng công nghệ theo hướng chuyển đổi số trong dạy học, phương pháp phát triển năng lực số, phát triển phẩm chất, năng lực của học sinh và lý luận về dạy học theo định hướng giáo dục STEM. Nghiên cứu các phần mềm đáp ứng được số hóa từ tìm tài liệu, bài soạn đến giảng dạy, quản lý và học tập được mọi lúc, mọi nơi. Xây dựng nhiệm vụ học tập gồm hoạt động trải nghiệm STEM. Thiết kế giáo án thực nghiệm dạy học theo chương trình GDPT 2018. Thực nghiệm sư phạm để kiểm tra, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc ứng dụng công nghệ số vào dạy học STEM. 1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu 1.5.1. Phƣơng pháp pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu lí luận về dạy học bằng phương pháp tổ chức hoạt động trải 2
nghiệm STEM có ứng dụng chuyển đổi số nhằm phát triển năng lực HS trong dạy học Sinh học. - Nghiên cứu tổng quan về các tài liệu giáo khoa liên quan đến đề tài. - Tìm hiểu, liên hệ các cơ sở chế tạo có liên quan ở địa phương để tổ chức cho HS tham quan trải nghiệm và thiết kế chế tạo sản phẩm. 1.5.2. Phƣơng pháp nghiên cứu thực tiễn - Thăm lớp, dự giờ, trao đổi với GV và HS về vấn đề nghiên cứu. - Điều tra việc áp dụng phương pháp dạy học bằng tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM có ứng dụng chuyển đổi số , tính cấp thiết và tính hiệu quả của phương pháp. - Điều tra nhu cầu được trải nghiệm, được khám phá, được thiết kế và chế tạo các sản phẩm. - Tiến hành thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm hiệu quả của đề tài. 1.5.3. Phƣơng pháp xử lý thông tin - Thu thập thông tin thông qua Internet, Google trang tính, Google forms ..v.v. - Xử lí thông tin, sử dụng toán học thống kê, phần mềm excel để kiểm tra kết quả và vẽ biểu đồ thực nghiệm. 1.6. Kế hoạch nghiên cứu Đề tài được nghiên cứu và triển khai từ tháng 6 năm 2023 đến tháng 4 năm 2024. Thời gian Nội dung công việc Sản phẩm - Tìm hiểu tài liệu, thực trạng và - Bản đề cương chi Tháng 6,7/2023 chọn đề tài, viết đề cương nghiên cứu. tiết của đề tài. - Tập hợp lý thuyết - - Nghiên cứu lí luận dạy học,PPDH của đề tài. tích cực của bộ môn. - Xử lý số liệu khảo Tháng 8,9,10/9 - Khảo sát thực trạng, tổng hợp số liệu - sát được. /2023 năm trước. - Tổng hợp ý kiến của - - Trao đổi với đồng nghiệp và đề xuất đồng nghiệp. sáng kiến kinh nghiệm 3
- Kiểm tra trước thực nghiệm. - Áp dụng thực nghiệm trên các lớp - Xử lý kết quả trước 10A3, 10A6 (còn gọi là 10D1) và một khi thử nghiệm đề tài. Tháng 11,12/2023 số lớp ở trường THPT trên địa bàn - Tổng hợp và xử lý Quỳnh Lưu (lớp thực nghiệm). Còn lớp kếtquả thử nghiệm đề 10A10, 10A13 (lớp đối chứng) tại tài. trường THPT Quỳnh Lưu 3. - Bản thảo sáng kiến. Tháng - Viết sơ lược sáng kiến. - Tập hợp đóng góp 1,2/2024 - Xin ý kiến của đồng nghiệp. của đồng nghiệp. - Tiếp tục thử nghiệm trên các lớp 10A3, 10A6 (còn gọi là 10D1) và một số lớp ở trường THPT trên địa bàn - Sáng kiến kinh Quỳnh Lưu (lớp thực nghiệm). Còn nghiệm chính thức Tháng lớp 10A10, 10A13 (lớp đối chứng) tại chấm cấp trường sau 3,4/2023 trường THPT Quỳnh Lưu 3. đó hoàn thành sáng - Chỉnh sửa, bổ sung sáng kiến kinh kiến nộp Sở. nghiệm sau khi chấm cấp trường. Hoàn thành sáng kiến kinh nghiệm. 1.7. Tính mới của đề tài Đề tài làm sáng tỏ cơ sở lí luận về ứng dụng công nghệ số, năng lực số theo hướng số hóa qua một số phần mềm mới và các thiết bị công nghệ hỗ trợ được áp dụng trong dạy học STEM chủ đề: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng. Đề tài đã ứng dụng chuyển đổi số trong dạy học chủ đề STEM: Quá trình tổng hợp, phân giải ở vi sinh vật và ứng dụng- Sinh học 10 có sử dụng các phần mềm như: Liveworksheets, Wordwall, Capcut, Zalo, Canva, Powerpoint, Edpuzzle, Studio, Trang tính ...TBDHS nhằm xây dựng học liệu số và vận dụng vào dạy học nhằm phát triển năng lực số, năng lực tự học, năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo cho HS. Đề tài đã ứng dụng phần mềm Class123 để quản lý, công cụ tổ chức học tập vàđánh giá HS qua chủ đề STEM theo hướng số hóa. Đề tài đã ứng dụng phần mềm Padlet để lưu trữ và đánh giá sản phẩm STEM Đề tài đã ứng dụng mô hình “lớp học đảo ngược” để khơi nguồn cảm hứng học tập giúp HS có năng lực tự học ở mọi lúc, mọi nơi. PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4
2.1. CƠ SỞ LÝ LUẬN 2.1.1. Chuyển đổi số trong giáo dục 2.1.1.1. Chuyển đổi số trong giáo dục là gì? CĐS trong giáo dục là quá trình áp dụng công nghệ số và các công cụ kỹ thuật số vào quá trình giảng dạy, học tập và quản lý trong ngành giáo dục. Đây là một trong những xu hướng quan trọng của giáo dục hiện đại, nhằm cải thiện chất lượng giáo dục và nâng cao hiệu quả của quá trình học tập. 2.1.1.2. Vai trò của chuyển đổi số trong giáo dục Vai trò của CĐS trong giáo dục rất quan trọng, bởi vì nó cung cấp các cơ hội mới cho HS và GV. Các công nghệ số và các công cụ kỹ thuật số cho phép HS có thể truy cập vào các nguồn tài nguyên khác nhau, tìm kiếm thông tin, tương tác với GV và các bạn cùng lớp, cũng như tổ chức và quản lý thông tin học tập của mình. Đồng thời, các công nghệ số cũng giúp GV tạo ra các phương pháp giảng dạy sáng tạo, tương tác và hấp dẫn hơn, đồng thời tăng cường sự kiểm soát và quản lý quá trình giảng dạy. CĐS trong giáo dục cũng giúp GV tạo ra các phương pháp giảng dạy sáng tạo, tương tác và hấp dẫn hơn, đồng thời tăng cường sự kiểm soát và quản lý quá trình giảng dạy. GV có thể sử dụng các công nghệ số và các công cụ kỹ thuật số để tạo ra các bài giảng trực tuyến, thực hiện các phương pháp giảng dạy tương tác và hấp dẫn hơn, đồng thời tăng cường sự đa dạng trong việc đánh giá kết quả học tập của HS. CĐS trong giáo dục giúp tăng cường sự hợp tác và tương tác giữa GV và HS, đồng thời tạo ra các cơ hội học tập đa dạng và bổ sung, giúp GV và HS có thể trao đổi thông tin và kinh nghiệm với nhau, tạo ra một môi trường học tập tích cực và sáng tạo hơn. CĐS trong giáo dục là một thay đổi về phương pháp giảng dạy và cải thiện các thiết bị, dụng cụ hỗ trợ để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của GV và HS trong khuôn viên của trường học. Điều đó giúp tạo ra một môi trường học tập mọi nơi mọi thứ kết nối với nhau. Sự kết hợp mới mẻ của công nghệ, dịch vụ và bảo mật nhằm thu hẹp khoảng cách địa lý để tạo ra trải nghiệm trong học tập và tăng sự tương tác của mọi người. CĐS để nâng cao trải nghiệm cho HS có thể bao gồm: Cho phép HS nhập học thông qua ứng dụng di động hoặc ứng dụng web; Đem lại nhiều lựa chọn mới cho việc học trực tuyến; Sử dụng công nghệ để theo dõi sự tiến bộ của HS và thực thi các giao thức can thiệp; Ứng dụng những phương pháp dạy học và học tập tiên tiến và hiện đại. CĐS trong giáo dục đang trải qua một cuộc chuyển đổi kỹ thuật số lớn. Nó khuyến khích hệ thống giáo dục và tất cả những hoạt động học tập, giảng dạy và quản trị ngày càng phát triển và hiện đại. 5
2.1.1.3. Một số bƣớc giúp chuyển đổi số trong giáo dục đạt hiệu quả. Bƣớc 1: Triển khai xây dựng môi trƣờng đào tạo linh động Hiện nay đã có nhiều thiết bị hỗ trợ trong việc tiếp thu kiến thức một cách thuận tiện như laptop, điện thoại, ipad. Điều này tạo nên sự thay đổi của nền giáo dục, giúp tạo điều kiện thuận lợi cho việc học tập ở mọi lúc, mọi nơi và tạo cảm giác mới mẻ cho người học. Bƣớc 2: Xây dựng hệ thống tài liệu học tập không giới hạn Ứng dụng công nghệ cũng sẽ giúp cho việc chia sẻ và trao đổi tài liệu của mọi người một cách nhanh chóng mà không bị giới hạn về chi phí cũng như thời gian. Đây cũng xem là một bước tiến mới cho việc phát triển CĐS trong giáo dục hiện nay. Bƣớc 3: Chú trọng nâng cao tƣơng tác giữa GV-HS Hiện nay, việc học ứng dụng phần mềm đang khá phổ biến tại Việt Nam. Cách thức học này giúp nâng cao tương tác và tạo thuận lợi cho GV và HS dễ dàng kết nối và nói chuyện, gặp mặt nhau. Việc ứng dụng CĐS vào giáo dục sẽ tạo thêm nhiều trải nghiệm mới mẻ và thú vị giúp tạo tinh thần hứng thú học tập và giảm sự căng thẳng cho HS trong mỗi buổi học. Nâng cao chất lượng đào tạo. Trong bối cảnh phát triển của công nghệ 4.0, tình hình nghiên cứu và ứng dụng CĐS trong giáo dục đang dần được quan tâm nhằm nâng cao chất lượng đào tạo tại Việt Nam. Bƣớc 4: Nâng cao chất lƣợng giảng dạy Từ việc cập nhật phương thức và áp dụng các phần mềm công nghệ phù hợp với xu hướng. Chất lượng đào tạo đã có những đổi mới tích cực thông qua việc GV vận dụng phương pháp giảng dạy tiên tiến kết hợp sử dụng các công cụ dạy học hiện đại. Nhờ chất lượng đào tạo phát triển, HS cũng sẽ được truyền đạt một cách hiện đại thông qua các bài giảng ở những phần mềm thuyết trình giữa người học và người dạy. Bƣớc 5: Tối ƣu hóa chi phí giảng dạy Xu hướng công nghệ hiện đại và ứng dụng loại hình đào tạo trực tiếp đang dần được quan tâm tại Việt Nam. Phương thức học này sẽ giúp tiết kiệm chi phí về quản lý, cơ sở vật chất, mặt bằng và thiết bị giảng dạy. Với hình thức này người dạy và người học sẽ được thực hiện ở 6
nhiều khoảng cách khác nhau và tạo ra nhiều sự lựa chọn phù hợp cho các bạn HS. 2.1.1.4. Lƣu ý ứng dụng ICT khi thiết kế kế hoạch bài dạy Không làm thay đổi kế hoạch bài dạy so với hướng dẫn số 5512/BGDĐT- GDTrH ngày 18 tháng 12 năm 2020 của Bộ Giáo dục và Đào tạo (GDĐT) và Công văn số 2613/BGDĐT-GDTrH, ngày 23 tháng 6 năm 2021 của Bộ GDĐT mà là cụ thể hóa hơn việc khai thác CNTT một cách hiệu quả tránh lạm dụng CNTT; Toàn bộ công việc khai thác và sử dụng CNTT, phần mềm, phương tiện kĩ thuật số sử dụng trong việc tổ chức dạy học được mô tả trong mục thiết bị dạy học; 2.1.2. Thiết bị dạy học số trong dạy học 2.1.2.1. Theo thông tin từ bộ GD&ĐT, TBDHS là thiết bị dạy học đƣợc xây dựng/thiết kế/số hóa để sử dụng hoàn toàn hoặc một phần trên môi trƣờng số phục vụ cho công tác dạy và học. Cụ thể: a) Tư liệu dạy học: Bộ tranh ảnh, video clip; b) Phần mềm mô phỏng, thí nghiệm ảo; c) Thiết bị thí nghiệm thực hành được kết nối và có thể tương tác được trên máy tính; d) Các sản phẩm không thuộc 3 điểm trên nhưng có thể sử dụng trên môi trường số để tăng cường sự trải nghiệm của người học và có thể thay thế thiết bị dạy học truyền thống. 2.1.2.2. TBDHS có phải bài giảng E-learning không? Không. TBDHS là thiết bị phục vụ cho việc dạy học đã được số hoá. Thầy cô có thể hiểu đơn giản: đây là thiết bị được sử dụng trong một hoạt động dạy học, còn E- Learning là một bài giảng điện tử trọn vẹn. 2.1.2.3. Sử dụng công cụ nào để thiết kế TBDHS? Hiện nay có rất nhiều công cụ hỗ trợ thầy cô trong quá trình CĐS thiết bị dạy học. Những cái tên phổ biến có thể kể đến: Làm hình ảnh, video clip: Canva, CapCut, Edpuzzle, Studio, …; Trò chơi kiểu trắc nghiệm: Liveworksheet; Wordwall; Mentimeter, …; Đặc biệt, với Edpuzzle thầy cô có thể tạo TBDHS các dạng kể trên: tạo video có câu hỏi tương tác và đánh giá rèn luyện của HS qua video chính xác và đơn giản. 2.1.3. Khung năng lực số 2.1.3.1. Khung năng lực số cho GV Khung năng lực số cho GV giúp các trường học đánh giá và phát triển năng lực số của GV, từ đó nâng cao chất lượng giảng dạy số hóa và giúp HS phát triển năng lực số của mình một cách hiệu quả. 2.1.3.2. Khung năng lực số cho HS Khung năng lực số cho HS giúp các GV và trường học đánh giá năng lực số của HS và thiết kế các chương trình giảng dạy số 7
hóa phù hợp để giúp HS phát triển năng lực số của mình. Điều này giúp tăng cường chất lượng giảng dạy số học và giúp HS trở thành những công dân có năng lực số cao, có khả năng ứng dụng số học trong cuộc sống hàng ngày. 2.1.3.3 Năng lực số Năng lực số của GV là khả năng và kỹ năng sử dụng số trong công việc giảng dạy và quản lý lớp học. Nó bao gồm các kiến thức, kỹ năng và thái độ để GV có thể dạy và hướng dẫn HS trong việc giải quyết các vấn đề số hóa và áp dụng kỷ thuật số trong các tình huống thực tế. Năng lực số của HS là khả năng và kỹ năng trong việc sử dụng và áp dụng các kiến thức số hóa vào các tình huống thực tế. Nó bao gồm khả năng hiểu và áp dụng các khái niệm, phương pháp, kỹ năng và công cụ kỷ thuật số để giải quyết các vấn đề học tập và áp dụng chúng vào các tình huống thực tiễn. 2.1.4. Kho học liệu số 2.1.4.1. Khái niệm Kho học liệu số (hay còn gọi là thư viện số) là một tập hợp các tài liệu, tài nguyên và thông tin trong các dạng số hóa (chẳng hạn như ebook, bài giảng, video hướng dẫn, tài liệu phân tích dữ liệu, vv) được tổ chức và quản lý trên các nền tảng số hóa và truy cập được thông qua Internet. 2.1.4.2. Vai trò Kho học liệu số có vai trò rất quan trọng trong giáo dục và học tập hiện nay, bởi vì nó cho phép người dùng dễ dàng truy cập đến các tài liệu và tài nguyên có chất lượng cao mà không phải mất nhiều thời gian và tiền bạc để tìm kiếm và thu thập chúng từ các nguồn khác nhau. Nó cũng cung cấp cho GV và HS các công cụ và tài nguyên để nâng cao hiệu quả giảng dạy và học tập, đồng thời giúp cho các trường học và tổ chức giáo dục tiết kiệm được chi phí cho việc mua sắm, bảo trì và lưu trữ tài liệu giáo dục. 2.1.4.3. Xây dựng kho học liệu số và thiết bị dạy học số phục vụ chuyển đổi số. Đây là lần đầu tiên cuộc thi được tổ chức nhằm khơi dậy ý thức chủ động, sáng tạo xây dựng thiết bị dạy học số nhằm nâng cao chất lượng dạy và học, xây dựng và phát triển kho học liệu số về thiết bị dạy học có chất lượng, tăng cường ứng dụng CNTT trong hoạt động dạy và học, góp phần thúc đẩy CĐS trong lĩnh vực giáo dục theo đúng mục tiêu của chương trình CĐS quốc gia. 2.1.5. Giáo dục STEM trong dạy học 2.1.5.1. Khái niệm về STEM STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology 8
(Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được mô tả bởi chu trình STEM, trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ mới nhằm giải quyết các vấn đề; Toán là công cụ được sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những người khác. 2.1.5.2. Khái niệm về giáo dục STEM: Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng các kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể. Khi nói đến mô hình giáo dục STEM, chúng tôi muốn đề cập đến một nội hàm bao gồm cả khía cạnh chương trình giáo dục, nguồn lực thực hiện chương trình và các chính sách thúc đẩy chương trình giáo dục STEM trong thực tiễn. 2.1.5.3. Mục tiêu giáo dục STEM Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc lĩnh vực STEM cho HS. Đó là khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học: Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Phát triển các năng lực chung cho HS. Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS những cơ hội, cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21. HS sẽ có được phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học. Định hướng nghề nghiệp cho HS. Giáo dục STEM sẽ tạo điều kiện cho HS có những kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước. 2.1.5.4. Các năng lực trong giáo dục STEM Năng lực giải quyết vấn đề: (NLGQVĐ) là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết các tình huống mà ở đó không có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường . NLGQVĐ có cấu trúc gồm 4 thành tố: tìm hiểu vấn đề; thiết lập không gian vấn đề; lập kế hoạch và thực hiện giải pháp; đánh giá và phản ánh giải pháp. Năng lực sáng tạo: Sáng tạo là một trong những năng lực rất quan trọng của con người và có ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển của toàn xã hội. Là khả năng tạo ra cái mới có tính hữu dụng, sáng tạo không chỉ góp phần tạo ra những sản phẩm vật chất và tinh thần phục vụ cho đời sống của con người mà còn là tiền đề không thể thiếu được cho sự phát triển của nhân loại. 9
Năng lực hợp tác: Năng lực hợp tác là khả năng tương tác lẫn nhau, trong đó mỗi cá nhân thể hiện sự tích cực, tự giác, sự tương tác trực diện và trách nhiệm cao trên cơ sở huy động những tri thức, kĩ năng của bản thân nhằm giải quyết có hiệu quả nhiệm vụ chung. 2.1.5.5. Giáo dục STEM trong môn Sinh học Trước mỗi buổi học, GV phải luôn nghiên cứu và chuẩn bị KHBD cẩn thận bởi KHBD STEM rất quan trọng trong việc giảng dạy STEM Sinh học. Cụ thể như sau: Với KHBD đã được chuẩn bị đầy đủ, kỹ lưỡng và khoa học thì việc truyền tải nội dung đến HS sẽ có sự bài bản, đi từ cái đơn giản đến phức tạp. Vì thế, khả năng tiếp cận của HS cũng dễ dàng hơn, góp phần tăng hứng thú cho người học; KHBD STEM Sinh học sẽ được GV phân bố chuẩn xác thời gian cho từng hoạt động. Điều này, giúp bài học diễn ra thuận lợi, suôn sẻ, đáp ứng tốt nhu cầu tiếp thu của HS đối với mỗi tiết học, hoạt động cụ thể; Thông qua KHBD STEM Sinh học, các GV sẽ chủ động hơn trong quá trình truyền tải kiến thức. Đồng thời, giúp người dạy tự tin mỗi khi đứng lớp và biết cách vận dụng linh hoạt những phương pháp giảng dạy. Từ đó, đảm bảo người học tiếp nhận kiến thức tốt hơn; KHBD STEM Sinh học sẽ giúp quá trình học tăng cường sự tương tác giữa người học với GV. Vì thế, mọi thắc mắc của HS sẽ được giải đáp một cách hiệu quả, nhanh chóng. Nhờ vậy, việc tiếp thu bài học cũng tốt hơn. Khác với cách soạn bài truyền thống thường dựa vào SGK, lấy lý thuyết làm trung tâm, giờ đây KHBD STEM Sinh học lấy người học làm trung tâm, lồng ghép các nội dung trong sách theo các chủ đề gắn liền với thực tế và mang phong cách rất riêng của mỗi GV. Kiến thức được truyền tải trở nên thực tế, không còn khô khan và khiến người học dễ tiếp nhận hơn. 2.1.6. Dạy học theo hƣớng phát triển năng lực của HS 2.1.6.1. Khái niệm về năng lực Năng lực là khả năng thực hiện có hiệu quả và có trách nhiệm các nhiệm vụ, công việc thuộc các lĩnh vực nghề nghiệp, xã hội hay cá nhân dựa trên hiểu biết, kĩ năng, và thái độ (sự sẵn sàng hành động) (Theo Bernd Meier và Nguyễn Văn 10
Cường, 2012). 2.1.6.2. Dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực HS là gì? Dạy học theo định hướng phát triển năng lực HS là hình thức tổ chức phối hợp giữa hoạt động dạy và hoạt động học, tập trung vào quá trình hơn là kết quả. Quá trình dạy học đúng cách sẽ dẫn đến kết quả đúng như mong đợi và ngược lại, trong quá trình học GV cần chú trọng đến hình thức học đi đôi với hành của HS. Dạy học theo định hướng phát triển năng lực HS là việc đổi mới PPDH đòi hỏi những điều kiện về phương tiện, cơ sở vật chất, kỹ thuật và hình thức dạy học. Ngoài ra, PPDH hiện đại còn mang tính chủ quan. Mỗi GV với kinh nghiệm riêng của mình cần xác định được những phương hướng riêng để cải tiến PPDH của cá nhân để giúp HS phát huy được tính tích cực, chủ động sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của mình vào thực tế. Với cách tiếp cận này, người ta sẽ dựa trên đặc thù nội dung, phương pháp nhận thức và vai trò của môn học đối với thực tiễn để đưa ra hệ thống năng lực chuyên biệt cụ thể là môn Sinh học gồm có: NL vận dụng kiến thức sinh học vào cuộc sống; NL giải quyết vấn đề thông qua môn sinh học; NL thực hành sinh học; NL sử dụng ngôn ngữ sinh học; NL tính toán sinh học. 2.1.6.3. Mục tiêu của việc dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực HS là gì? Môi trường học tập năng động, vui vẻ, tạo cảm hứng thích thú và ham học hơn của HS; HS được trải nghiệm phương thức học đi đôi với hành; HS được phép đưa ra ý kiến, quyết định về việc học tập của bản thân, cách sáng tạo và áp dụng kiến thức cũng như trình bày sản phẩm học tập của mình; Tạo ra những buổi học tập trải nghiệm có ý nghĩa, tích cực, phù hợp và hữu ích; HS sẽ nhận được sự hỗ trợ kịp thời từ GV dựa trên nhu cầu học tập cá nhân; HS được tham gia các buổi thực hành đa dạng giúp phát triển năng lực của bản thân một cách toàn diện; Tạo sự công bằng cho tất cả HS trong quá trình học tập theo định hướng phát triển năng lực, đảm bảo được tất cả HS đều có thể phát huy được hết khả năng của bản thân trong quá trình học. 2.1.7. Mô hình lớp học đảo ngƣợc 2.1.7.1. Khái niệm 11
Lớp học đảo ngược (flipped classroom) là mô hình giảng dạy trong đó các hoạt động truyền thống của lớp học được đảo ngược hoặc "đổi chỗ" với các hoạt động ngoài lớp học. Thay vì truyền tải kiến thức và thông tin trong lớp học, GV sẽ cung cấp các tài liệu, bài giảng, video, hoặc các tài nguyên giáo dục khác cho HS trước khi đến lớp học. HS sẽ tự học và thực hiện các bài tập, trả lời câu hỏi hoặc thảo luận về nội dung đó trước khi đến lớp. Trong lớp học, thời gian được sử dụng để giải đáp các câu hỏi, thảo luận, giải quyết vấn đề, phân tích và đánh giá các bài tập, cũng như để thực hiện các hoạt động thực tế hoặc thí nghiệm. Lớp học đảo ngược có thể giúp cho HS tăng cường khả năng tự học, tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề, đồng thời giúp GV có thể tập trung vào việc hỗ trợ và giải đáp các thắc mắc của HS một cách chi tiết hơn. 2.1.7.2. Vai trò của lớp học đảo ngƣợc trong dạy học Lớp học đảo ngược (flipped classroom) có nhiều vai trò quan trọng trong dạy học, bao gồm: Tăng cường khả năng tự học của HS: Lớp học đảo ngược cho phép HS tự học và tiếp cận với tài liệu giảng dạy trước khi đến lớp, giúp họ hiểu rõ hơn về nội dung mà GV sẽ giảng dạy trong lớp. Giúp HS phát triển kỹ năng học tập: HS sẽ phải tự tìm hiểu, đọc hiểu và thực hành các bài tập trước khi đến lớp, giúp phát triển kỹ năng học tập và tự học của họ. Tăng cường tính tương tác giữa GV và HS: Trong lớp học đảo ngược, thời gian trong lớp được dành cho các hoạt động tương tác giữa GV và HS, giúp GV có thể tập trung hỗ trợ và giải đáp các thắc mắc của HS một cách chi tiết hơn. Khuyến khích HS tham gia tích cực: Với lớp học đảo ngược, HS phải tự tìm hiểu và thực hành trước khi đến lớp, giúp khuyến khích họ tham gia tích cực và chủ động trong quá trình học tập. Tăng cường hiệu quả giảng dạy của GV: Lớp học đảo ngược giúp GV tập trung vào việc giải đáp các thắc mắc và hỗ trợ HS một cách chi tiết hơn, từ đó giúp tăng cường hiệu quả giảng dạy của GV. Tóm lại, lớp học đảo ngược có nhiều lợi ích trong dạy học, giúp tăng cường 12
tính tương tác giữa GV và HS, khuyến khích HS tham gia tích cực, phát triển kỹ năng học tập và giúp GV tập trung vào việc giải đáp các thắc mắc và hỗ trợ HS một cách chi tiết hơn. 2.2. CƠ SỠ THỰC TIỄN 2.2.1. Khảo sát 2.2.1.1. Mục đích khảo sát Nhằm thu thập thông tin để biết được thực trạng về ứng dụng công nghệ số của GV và HS, đồng thời khảo sát được tính cấp thiết và tính khả thi của giải pháp đề ra trong đề tài nghiên cứu. 2.2.1.2. Nội dung và phƣơng pháp khảo sát. 2.2.1.2.1. Nội dung khảo sát - Khảo sát thực trạng về ứng dụng công nghệ số trong dạy học và kiểm tra đánh giá của GV và HS - Khảo sát về tính cấp thiết và tính khả thi của việc ứng dụng công nghệ số vào dạy học và kiểm tra đánh giá nhằm phát triển năng lực số cho HS trong giai đoạn 4.0 hiện nay. 2.2.1.2.2. Phương pháp khảo sát - Sử dụng phần mềm Google form để thiết kế các câu hỏi khảo sát liên quan đến đề tài nghiên cứu. - Phương pháp được sử dụng để khảo sát là Trao đổi bằng bảng hỏi; với thang đánh giá 04 mức (tương ứng với điểm số từ 1 đến 4): Không cấp thiết; Ít cấp thiết; Cấp thiết và Rất cấp thiết. Không khả thi; Ít khả thi; Khả thi và Rất khả thi. Tính điểm trung bình ( ̅ ) theo phần mềm excel 2.2.1.3. Đối tƣợng khảo sát Giáo viên giảng dạy môn Sinh học THPT khu vực Quỳnh Lưu và Hoàng Mai ( 40GV) và HS trường THPT Quỳnh lưu 3 (135 HS). 2.2.1.4. Kết quả khảo sát 2.2.1.4.1. Thực trạng của GV và HS ứng dụng CĐS Về phía GV: Chúng tôi thăm dò 40 GV giảng dạy môn Sinh học trên địa bàn Quỳnh Lưu và Hoàng Mai qua link khảo sát: https://forms.gle/rVQX5QWAT73WyqzW9 Kết quả thu được như sau: 13
Qua số liệu khảo sát, chúng tôi nhận thấy đa số GV thỉnh thoảng ứng dụng CĐS; ; Một số GV hiếm khi ứng dụng CĐS; Một số ít GV thường xuyên tổ chức. Còn số lượng phần mềm GV được biết đến nhiều như: Powerpoint, Canva, Cupcut, Trang Tính. Phần mềm rất ít GV biết đến là: Liveworkseeht, Wordwall, Studio, Edpuzzle. Mặt khác đa số GV gặp khó khăn khi ứng dụng CĐS trong dạy học. Lí do chủ yếu là do đường mạng internet kém, chưa được đào tạo và hỗ trợ, tình trạng đối tượng học sinh không đồng đều, thiếu kỹ năng, kỹ thuật số, còn lại là lý do vì thiếu kỹ năng, kỹ thuật số. Còn lại số ít là khó khăn do thiếu tài nguyên như phần mềm, phần cứng và thiết bị điện tử; thay đổi hẳn phương pháp giảng dạy truyền thống Về phía HS: 14
Qua kết quả phiếu thăm dò của HS trên địa bàn Quỳnh Lưu thấy rằng đa số HS biết đến nhiều phần mềm như: Powerpoint, Canva, Cupcut. Phần mềm có biết đến là: Liveworkseeht, mã quét QR. Phần mềm rất ít HS biết đến là: Wordwall, edpuzzle, class123. Mặt khác đa số HS gặp khó khăn khi sử dụng các phần mềm trong dạy học. Lí do chủ yếu là do sự cố kỷ thuật, thiếu kinh nghiệm sử dụng công nghệ, còn lại là lý do thiếu tương tác giữa GV và HS, tình trạng đau mắt, mỏi cổ. Còn lại số ít là khó khăn do không đủ tài nguyên, nguyên nhân khác. 2.2.1.4.2. Thực trạng của GV và HS về dạy học STEM Về phía giáo viên Kết quả thăm dò của GV dạy tại các trường trên địa bàn quỳnh lưu về dạy học STEM đa số GV đã thực hiện tổ chức dạy học STEM Sinh học trong dạy học tuy nhiên vẫn chưa thường xuyên. Về ứng dụng chuyển đổi số trong dạy học STEM Sinh học đa số là chưa sử dụng lần nào, một số là đã sử dụng một lần, số ít còn lại đã sử dụng nhiều lần. Về lồng ghép bài tập thực tiễn trong giờ học của môn Sinh học thì đa số có lồng ghép nhưng chưa thường xuyên; một số GV hiếm khi lồng ghép; một số rất ít GV chưa thực hiện lần nào. Về phía học sinh 15