Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Giáo dục STEM chủ đề Nước lau sàn nhà Soda hương sả chanh vì sức khỏe cộng đồng trong chương trình Sinh học

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:54

Thêm vào BST

Báo xấu

20
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến nhằm nghiên cứu về các biện pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học STEM. Nghiên cứu các hoạt động để góp phần làm tăng hứng thú học tập cho học sinh, giúp học sinh nâng cao kết quả học tập, đam mê nghiên cứu môn Sinh học. Nhằm tìm ra giải pháp mới hơn, sáng tạo hơn, dễ làm hơn để thực hiện nâng cao kiến thức đa lĩnh vực và thúc đẩy sự phát triển tư duy cho học sinh vừa hiệu quả, vừa không bị nhàm chán.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Giáo dục STEM chủ đề Nước lau sàn nhà Soda hương sả chanh vì sức khỏe cộng đồng trong chương trình Sinh học

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI DẠY STEM TRONG CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC 10 PHÙ HỢP VỚI HỌC SINH TRƯỜNG PHỔ THÔNG NĂNG KHIẾU THỂ DỤC THỂ THAO NGHỆ AN MÔN/LĨNH VỰC: SINH HỌC NĂM HỌC: 2022 - 2023
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG PHỔ THÔNG NĂNG KHIẾU THỂ DỤC THỂ THAO SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: XÂY DỰNG MỘT SỐ BÀI DẠY STEM TRONG CHƯƠNG TRÌNH SINH HỌC 10 PHÙ HỢP VỚI HỌC SINH TRƯỜNG PHỔ THÔNG NĂNG KHIẾU THỂ DỤC THỂ THAO NGHỆ AN MÔN/LĨNH VỰC : SINH HỌC TÊN TÁC GIẢ : LÊ THỊ SON TỔ BỘ MÔN : KHOA HỌC TỰ NHIÊN SỐ ĐIỆN THOẠI : 0976.750.554 NĂM HỌC: 2022 - 2023
MỤC LỤC PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ .............................................................................................. 1 1. Lý do chọn đề tài ...................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ................................................................................................ 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................ 2 4. Phương pháp nghiên cứu.......................................................................................... 2 5. Tính mới của đề tài................................................................................................... 3 PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ....................................................................... 5 1. Cơ sở lý luận ............................................................................................................ 5 2. Cơ sở thực tiễn ......................................................................................................... 6 2.1. Đặc điểm của chương trình Sinh học 10 cần thiết để vận dụng giáo dục STEM . 6 2.2. Một số lưu ý và nguyên tắc khi vận dụng phương pháp STEM vào môn Sinh học 10 7 2.3. Thực trạng công tác ứng dụng phương pháp dạy học STEM vào môn Sinh học 10 tại đơn vị.................................................................................................................. 7 3. Giải pháp thực hiện .................................................................................................. 9 3.1. Quy trình vận dụng giáo dục STEM trong môn Sinh học lớp 10 ....................... 10 3.2. Thực nghiệm sư phạm ......................................................................................... 11 3.2.1. Xây dựng kế hoạch bài dạy Stem dựa trên kiến thức nền Bài 2: Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học ................................................................. 11 3.2.2. Xây dựng kế hoạch bài dạy Stem dựa trên kiến thức nền Bài 7: Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực .................................................................................................... 17 4. Kết quả thực hiện ................................................................................................... 22 KHẢO SÁT TÍNH CẤP THIẾT VÀ KHẢ THI..................................................... ...25 PHẦN III. KẾT LUẬN .............................................................................................. 32 1. Quá trình nghiên cứu .............................................................................................. 32 2. Ý nghĩa của đề tài ................................................................................................... 32 3. Đề xuất, kiến nghị .................................................................................................. 33 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................................... 35 PHỤ LỤC I ................................................................................................................ 36 PHỤ LỤC II ............................................................................................................... 45 PHỤ LỤC III .............................................................................................................. 48
1 PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài Trong Chương trình giáo dục phổ thông 2018 (Chương trình GDPT 2018), giáo dục STEM được thực hiện lồng ghép vào các nội dung giáo dục liên quan và được đề cập cụ thể trong chương trình các môn học như: toán học, khoa học, công nghệ, tin học...... Sinh học là môn khoa học, tập trung nghiên cứu các cấp tổ chức sống, mối quan hệ giữa các sinh vật với nhau và với môi trường. Ngoài các năng lực chung, dạy học Sinh học còn phát triển các năng lực đặc thù môn học, phát triển về nhận thức về thế giới xung quanh. Do đó, trong quá trình dạy học giáo viên cần tìm tòi các giải pháp tổ chức các hoạt động nhằm nâng cao hứng thú học tập, giúp học sinh phát triển các năng lực học tập, đồng thời nâng cao ý thức bảo vệ thiên nhiên, bảo vệ môi trường, nâng cao chất lượng cuộc sống. Điều đó cho thấy, vấn đề cấp thiết hiện nay là phải nghiên cứu và vận dụng những phương pháp dạy học mới để nâng cao tích cực chủ động của học sinh, tăng hứng thú học tập để mỗi giờ học, mỗi học sinh được học tập trong một môi trường vui vẻ, hợp tác, tự lực,... từ đó, các em yêu thích môn học và nâng cao chất lượng học tập. Bộ Giáo dục đã có định hướng rất rõ ràng trong việc dạy học STEM. Cụ thể theo Luật Giáo dục số 43/2019/QH14 2019 đã đề ra rất cụ thể “Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh”. Do đó, việc giảng dạy theo phương pháp STEM để cung cấp kiến thức cho học một cách toàn diện ở cả 4 lĩnh vực quan trọng đó là khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đóng vai trò thiết yếu trong quá trình phát triển năng lực sáng tạo, tự học, hợp tác cho các em học sinh, từ đó góp phần nâng cao chất lượng học tập. Phương pháp dạy học STEM mang đến rất nhiều lợi ích cho việc học tập của học sinh. Điểm nổi bật của phương pháp này đó chính là tất cả kiến thức ở nhiều lĩnh vực khác nhau đều sẽ có liên kết chặt chẽ với nhau và có mối liên hệ với thực tiễn. Cũng chính vì thế mà STEM đã được đánh giá là một trong những xu hướng giáo dục phổ biến trong tương lai. Việc dạy học theo STEM không chỉ đơn thuần là tạo ra kiến thức, cung cấp kiến thức một cách toàn diện cho học sinh mà còn phải nâng cao các kỹ năng cần thiết cho học sinh, giúp học sinh có thể đáp ứng mọi yêu cầu của môn học. Việc tổ chức tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM có vai trò vô cùng quan trọng đối với việc giảng dạy và học tập. Phương pháp này giúp các em học sinh có thể dễ dàng liên kết các kiến thức về toán học, công nghệ và khoa học để áp dụng vào thực tiễn cuộc sống. Mục tiêu cốt lõi của phương
2 pháp dạy học này chính là nâng cao năng lực hợp tác, kỹ năng giao tiếp, khả năng sáng tạo, kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng phản biện,... cho học sinh. Nhờ vào các hoạt động tích cực được tổ chức trong quá trình học tập mà học sinh sẽ có hội để phát triển các kỹ năng mà mình còn thiếu và tiếp nhận kiến thức ở đa dạng các lĩnh vực khác nhau một cách dễ dàng hơn. Từ đó, mở ra một môi trường học tập năng động, sáng tạo, giúp các em học sinh có thể dễ dàng phát triển năng lực cá nhân và có cơ hội khẳng định bản thân. Là một người giáo viên, tôi nhận thấy sự cấp thiết của việc tìm kiếm một phương pháp dạy học mới để có thể giúp các em phát triển một cách toàn diện, xây dựng cho các em học sinh một môi trường học tập năng động, thoải mái và hiệu quả. Bởi việc phát triển tư duy và cung cấp các kiến thức nền tảng về mọi mặt từ công nghệ, kỹ thuật cho đến toán học đóng vai trò vô cùng quan trọng. Đây cũng chính là lý do cốt lõi khiến tôi quyết định lựa chọn đề tài “ Giáo dục Stem chủ đề “ Nước lau sàn nhà Soda hương sả chanh vì sức khỏe cộng đồng” trong chương trình Sinh học” để thực hiện nghiên cứu cũng như khảo sát về mức độ hiệu quả của biện pháp. 2. Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu về các biện pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học STEM. Nghiên cứu các hoạt động để góp phần làm tăng hứng thú học tập cho học sinh, giúp học sinh nâng cao kết quả học tập, đam mê nghiên cứu môn Sinh học. Nhằm tìm ra giải pháp mới hơn, sáng tạo hơn, dễ làm hơn để thực hiện nâng cao kiến thức đa lĩnh vực và thúc đẩy sự phát triển tư duy cho học sinh vừa hiệu quả, vừa không bị nhàm chán. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp dạy học theo định hướng STEM. - Phạm vi nghiên cứu: Áp dụng sáng kiến đối với 82 học sinh lớp 3 lớp 10A, 10B, 10C Trường Phổ Thông Năng Khiếu Thể Dục Thể Thao Nghệ An trong năm học 2022 - 2023. 4. Phương pháp nghiên cứu Để thực hiện đề tài này tôi đã sử dụng các phương pháp sau : - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: + Phương pháp thu thập, nghiên cứu, phân tích tài liệu như các công văn và chỉ đạo của Bộ Giáo dục và Đào tạo về việc thực hiện "Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học STEM” và các tài liệu liên quan. + Tham khảo các tài liệu giáo dục có liên quan đến tâm lý học sinh Trung học
3 phổ thông, đặc biệt là học sinh lớp 10. + Nghiên cứu về nội dung kiến thức trong chương trình Sinh học 10. - Phương pháp nghiên cứu thực tế: + Phương pháp quan sát: Quan sát thái độ học tập của các em học sinh trong tiết Sinh học, quan sát cách giảng dạy của các giáo viên khác để học hỏi, rút kinh nghiệm. + Phương pháp điều tra: Phỏng vấn các học sinh về mong muốn và hứng thú trong môn Sinh học, trao đổi kinh nghiệm về phương pháp giảng dạy với các giáo viên khác. + Phương pháp đàm thoại: Trao đổi với học sinh và các giáo viên đồng nghiệp về những thuận lợi và khó khăn khi dạy chương trình Sinh học lớp 10. + Phương pháp phân tích: Dựa vào phần thể hiện của học sinh trên lớp và các bài kiểm tra để phân tích đánh giá kết quả học Sinh học của học sinh, hiệu quả công tác giảng dạy của giáo viên. + Phương pháp tổng hợp: Tổng hợp thông tin từ các phương pháp quan sát, điều tra, đàm thoại, phân tích để rút ra kết luận tìm kiếm giải pháp. 5. Tính mới của đề tài Phương pháp dạy học theo định hướng STEM trong Sinh học 10 đối với học sinh Trường Phổ Thông Năng Khiếu Thể Dục Thể Thao giúp học sinh phát triển một cách toàn diện, tạo ra một môi trường học tập năng động, thoải mái và sáng tạo. Từ đó, các em học sinh trở nên tích cực, chủ động hơn trong quá trình học tập và thông qua đó nâng cao kết quả học tập của các em. - Giải pháp mang tính mới so với giải pháp cũ cụ thể: Giải pháp này mang đến một cách tiếp cận kiến thức liên ngành trong quá trình học, lồng ghép những kiến thức đa dạng lĩnh vực vào các hoạt động của học sinh. Nhờ đó, học sinh sẽ có một cái nhìn vừa đa chiều lại vừa mang tính ứng dụng cao trong cuộc sống. Các hoạt động được lồng ghép cùng với dạy học STEM luôn dựa vào những bài học trong chương trình giảng dạy và thực tiễn. Nhờ vậy, các em học sinh sẽ cảm thấy thoải mái hơn. Những chủ đề học tập cũng rất đa dạng, không chỉ về toán học, kỹ thuật và còn có cả khoa học. Với phương pháp này, học sinh có thể vận dụng được óc sáng tạo trong nhiều vấn đề khác nhau. Giáo viên có thể giúp học sinh từng bước một khám phá nhiều kiến thức mới dựa vào những kiến thức học sinh đã được biết trước đó thông qua các hoạt động trải nghiệm thực tế. Giáo viên biết cách phân loại đối tượng học sinh trong lớp học, khoanh nhóm
4 đối tượng theo năng lực từ đó xây dựng các hoạt động phù hợp, vừa sức nhằm phát triển vốn kiến thức cho học sinh đạt hiệu quả cao nhất Tính mới tiếp theo là giáo viên thường xuyên cập nhật kiến thức theo cách năng động, sáng tạo với nhiều hình thức khác nhau giúp học sinh trở nên tự tin, mạnh dạn giao tiếp với giáo viên và bạn bè hơn.
5 PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 1. Cơ sở lý luận 1.1. Khái niệm phương pháp dạy học STEM STEM là viết tắt của khoa học (Science), công nghệ (Technology), kỹ thuật (Engineering), toán học (Mathematics). Bản chất của biện pháp giáo dục STEM đó chính là cung cấp kiến thức và kỹ năng đa lĩnh vực từ khoa học, công nghệ, kỹ thuật đến toán học cho các em học sinh. Các kiến thức này sẽ có sự liên kết mật thiết với nhau, được lồng ghép vào nhau để giúp học sinh có thể hiểu được các nguyên lý hoạt động cũng như có thể biết cách thực hành để tạo ra các sản phẩm trong thực tiễn. Đối với phương pháp giảng dạy STEM, những kiến thức đa lĩnh vực không chỉ đơn thuần được truyền tải đến học sinh bằng những cách thông thường mà nó được vận dụng trực tiếp vào các hoạt động thực tiễn, giúp giải quyết được các tình huống trong cuộc sống. Do đó, giáo dục STEM mang lại rất nhiều lợi ích cho học sinh. Việc giảng dạy cách này giúp quá trình học tập của các em học sinh trở nên thú vị, thoải mái hơn, tạo động lực kích thích sự hứng thú trong việc học. Bên cạnh đó, phương pháp này còn góp phần tạo nên sự gắn kết giữa nhà trường với cộng đồng, tuyên truyền được các vấn đề mang tính toàn cầu như hiệu ứng nhà kính, ô nhiễm môi trường,... Chính sự gắn kết này sẽ tạo nên sự đa dạng trong công tác giáo dục, mở ra một hệ sinh thái mới, giúp nuôi dưỡng thế hệ trẻ có đầy đủ kiến thức và kỹ năng cần thiết. Đặc điểm nổi bật của giáo dục STEM đó chính là tích hợp liên môn và hoạt động thực hành gắn liền với lý thuyết. Với phương pháp dạy học này có thể giúp học sinh nâng cao khả năng tư duy, khả năng sáng tạo, chế tạo nên các sản phẩm đơn giản có ích cho cuộc sống thực tiễn. Do giáo dục STEM là phương pháp hướng đến sự phát triển toàn diện cho học sinh nên khi áp dụng phương pháp này các em cần phải đạt được đầy các kỹ năng: - Kỹ năng khoa học: Các em học sinh cần phải tiếp thu và trang bị cho mình những kiến thức về các khái niệm, nguyên lý của các định luật cũng như cơ sở lý thuyết của khoa học. Thông qua đó, học sinh có thể dễ dàng liên kết những kiến thức lý thuyết vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống. - Kỹ năng công nghệ: Công nghệ là kỹ năng vô cùng quan trọng mà tất cả các em học sinh đều cần phải trang bị cho mình để có thể hoàn thành việc học tập tốt hơn. Do đó học sinh cần phải rèn luyện được khả năng sử dụng công nghệ, hiểu biết về công nghệ để vận dụng chúng vào các trường hợp thực tế trong cuộc sống. - Kỹ năng kỹ thuật: Học sinh phải hiểu được cách sản xuất và quy trình để tạo ra một món đồ nào đó. Các em cần trau dồi khả năng phân tích, tổng hợp kiến thức để được cách làm sao cân bằng tất cả các yếu tố với nhau. Bên cạnh đó, học sinh cũng cần phải rèn luyện khả năng nhìn nhận nhu cầu của xã hội đối với các
6 vấn đề liên quan đến kỹ thuật. - Kỹ năng toán học: Toán học là một trong những lĩnh vực quan trọng nhất đối với sự phát triển của học sinh. Cũng chính vì thế, học sinh cần biết cách nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học trong cuộc sống. Đồng thời, học sinh cần phải nâng cao khả năng tư duy, thể hiện ý tưởng một cách chính xác nhất để áp dụng vào thực tiễn cuộc sống. 1.2. Một số chỉ thị, công văn của ngành Giáo dục về dạy học STEM Để phát triển việc giảng dạy ứng dụng STEM nhằm nâng cao chất lượng học tập cũng như giúp học sinh có thể phát triển toàn diện ngành Giáo dục đã có một số chỉ thị và công văn: Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ đưa ra yêu cầu về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư; hỗ trợ các trường phổ thông triển khai thực hiện có hiệu quả giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (STEM), Bộ Giáo dục và Đào tạo (GDĐT) hướng dẫn “Tăng cường áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục trung học nhằm góp phần thực hiện mục tiêu của Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018”. Công văn số 3089/BGDĐT-GDTrH của Bộ GD&ĐT về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục trung học. Công văn số 1776/SGD&ĐT-GDTrH của Sở GDĐT Nghệ An về hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2022- 2023. Nghị quyết số 29 NQ/ TW, Hội nghị Trung ương 8 khoá XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo đã nêu lên mục tiêu cụ thể “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực chủ động sáng tạo và vận dụng kiến thức kĩ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực”. 2. Cơ sở thực tiễn 2.1. Đặc điểm của chương trình Sinh học 10 cần thiết để vận dụng giáo dục STEM Chương trình Sinh học 10 là chương trình đòi hỏi học sinh phải nắm vững nền tảng kiến thức để hỗ trợ cho những lớp sau. Bởi đặc thù của môn Sinh học 10 là cung cấp cho học sinh cái nhìn tổng quan về thế giới xung quanh, giúp các em có thể hiểu rõ hơn về những sự vật và hiện hiện mà mình đã biết, đã thấy. Do đó, môn học này đóng vai trò rất quan trọng trong chương trình giáo dục trung học phổ thông. Việc vận dụng giáo dục STEM vào dạy học môn Sinh học là cơ sở để học sinh có thể phát triển toàn diện, cung cấp kiến thức liên môn, giúp học sinh
7 liên hệ với kiến thức thực tiễn một cách dễ dàng hơn. Đồng thời, việc áp dụng giáo dục STEM vào giảng dạy Sinh học 10 cũng là công cụ giúp học sinh tiếp thu kiến nhanh chóng và hiệu quả. 2.2. Một số lưu ý và nguyên tắc khi vận dụng phương pháp STEM vào môn Sinh học 10 Khi vận dụng phương pháp STEM vào môn Sinh học 10 cần có một số lưu ý và nguyên tắc sau: - Giáo viên cần có sự kiên trì trong việc nghiên cứu và tìm tòi học hỏi các biện pháp sáng tạo mới trong việc giảng dạy cho học sinh. - Lựa chọn cho các em học sinh những nội dung hoạt động theo phương pháp STEM thích hợp hợp với từng nhu cầu khám phá và nhận thức của môn Sinh học. - Tuyên truyền đến các bậc phụ huynh về phương pháp giáo dục và những chương trình giáo dục mới mà nhà trường đã áp dụng để sự đồng hỗ trợ và hỗ trợ trong việc rèn luyện đa dạng các lĩnh vực cho các em học sinh. - Cần phải có nhiều thời gian để nghiên cứu và lên kế hoạch cho các hoạt động phù hợp theo từng thời điểm khác nhau nhằm phát huy tốt nhất hiệu quả của hoạt động. - Ban giám hiệu nhà trường, các tổ chức, ban ngành chính quyền địa phương cần có sự quan tâm, tạo điều kiện về cơ sở vật chất và tinh thần để việc tổ chức các hoạt động học tập thực tiễn có thể diễn ra một cách dễ dàng và hiệu quả hơn. 2.3. Thực trạng công tác ứng dụng phương pháp dạy học STEM vào môn Sinh học 10 tại đơn vị Năm học 2022 - 2023 tôi được phân công giảng dạy tại 3 lớp 10A, 10B, 10C Trường Phổ Thông Năng Khiếu Thể Dục Thể Thao Nghệ An với tổng sĩ số 82 học sinh. Theo Nghị quyết số 29-NQ/TW về đổi mới căn bản, toàn diện GD&ĐT đã khẳng định mục tiêu tổng quát đổi mới là “Phát triển toàn diện và phát huy tối đa tiềm năng, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân”. Chính vì vậy mà những năm gần đây nhà trường luôn không ngừng cải tiến và đổi mới phương pháp giảng dạy để hướng tới mục tiêu phát triển toàn diện cho học sinh. Việc đưa giáo dục STEM vào dạy học sẽ đem lại hiệu quả theo yêu cầu đã đề ra. Nhà trường cần thường xuyên tăng cường và bổ sung các dụng cụ cũng như các thiết bị hỗ trợ việc giảng dạy, xây dựng một môi trường học tập thoải mái, vui vẻ cho các em học sinh. Đội ngũ giáo viên cũng cần thường xuyên nghiên cứu, xây dựng các hoạt động trải nghiệm phù hợp với từng đối tượng học sinh khác nhau. Tuy nhiên, công tác giảng dạy vẫn chủ yếu tập trung vào các hoạt động đơn giản với những mục đích nhất định để mang đến cho các em học sinh một kiến thức nào đó, chưa mở rộng ra để có thể liên hệ được nhiều kiến thức và kỹ năng
8 cho các em. Điều này đã vô tình tạo nên một rào cản rất lớn từ phương pháp giáo dục truyền thống. Thông thường, ở cách giáo dục truyền thống có sự tách rời giữa những lĩnh vực cần phải chú trọng, đó là công nghệ, khoa học, kỹ thuật và toán học. Chính sự tách rời này đã mang đến một khoảng cách rất lớn giữa thực hành và lý thuyết, khiến các em học sinh chỉ đơn thuần là tiếp thu kiến thức sách vở chứ chưa biết cách vận dụng vào thực tiễn cuộc sống. Hơn nữa, với cách giảng dạy truyền thống còn tạo nên sự hạn chế trong tư duy liên kết giữa những sự vật, hiện tượng với những ứng dụng và kỹ thuật, gây hạn chế đến sự phát triển toàn diện của học sinh. Để có cơ sở thực tiễn cho việc triển khai các giải pháp tổ chức hoạt động giáo dục cho học sinh, tôi đã tiến hành triển khai nghiên cứu thực tế tại đơn vị của mình để có thể đưa ra những giải pháp cụ thể. Thực tế việc tăng cường giảng dạy theo STEM trong môn Sinh học vẫn còn tồn tại một số vấn đề như sau: - Một số giáo viên vẫn sử dụng phương pháp dạy học cũ nên đã vô tình tạo nên tình trạng thụ động trong học tập của học sinh dẫn đến hiệu quả dạy học chưa cao, các em chưa thật sự tiến bộ trong quá trình học tập. Học sinh ít được động viên khích lệ để tăng sự hứng thú, tính tự giác học tập, gây nên tình trạng chán học ở một số bộ phận học sinh có học lực yếu kém. - Thực tế trong việc dạy học cho thấy, giáo viên đã cố gắng sử dụng nhiều biện pháp dạy học đa dạng và khác nhau nhưng học sinh vẫn còn rất thụ động trong việc học tập. - Bên cạnh đó cũng còn tồn tại một số trường hợp giáo viên trong quá trình công tác đã không nhiệt tình với công việc của mình. Các giáo viên có tâm lý thực hiện cho xong công việc, áp đặt học sinh trong các hoạt động mà không đặt các em vào trung tâm của mọi hoạt động giáo dục. - Cụ thể ở 3 lớp 10A, 10B, 10C do tôi giảng dạy ngay từ đầu năm khi tôi tiếp xúc với lớp, qua những tuần đầu học tập. Tôi cảm nhận các em tuy ngoan, nhưng còn lười học. Có em được bố mẹ nhắc nhở thì tốt, còn rất nhiều em không được sự quan tâm của phụ huynh thì hầu như bỏ bê việc học, ôn bài cũ,… dẫn đến việc lên lớp các em thường quên các kiến thức cũ đã học. Đồng thời, cũng do các em là vận động viên, nên hầu hết sống tập trung, xa gia đình, hoàn cảnh khó khăn. Điều đó cũng do các em còn ảnh hưởng nhiều về cách học và thường học tập theo kiểu thụ động, về đến nhà thì quên hết kiến thức. Nếu thầy cô có nhắc nhở thì học vẹt, hiểu không vấn đề. Để minh chứng cho cơ sở thực tiễn trên, tôi đã tiến hành thực hiện một bảng khảo sát mức độ ứng dụng STEM vào giảng dạy của thầy cô tại trường và thu được kết quả cụ thể như sau: Bảng khảo sát mức độ ứng dụng STEM vào dạy học của thầy cô TT Mức độ áp dụng Số lượng giáo viên Tỷ lệ Ghi chú
9 tham gia khảo sát 1 Thường xuyên áp dụng 0/13 0% 2 Ít áp dụng 7/13 53,8 % 3 Không áp dụng 6/13 46,2% Kết quả trong bảng khảo sát trên cho thấy các giáo viên rất ít khi ứng dụng STEM vào quá trình giảng dạy. Cụ thể, mức độ thường xuyên áp dụng có tỷ lệ là 0%, mức độ ít áp dụng chỉ đạt tỷ lệ 53,8% và đặc biệt số lượng giáo viên không áp dụng phương pháp dạy học STEM rất cao, lên đến 46,2%. Chính điều này càng khiến cho tôi có thêm động lực để nghiên cứu và tìm ra các phương pháp hoàn thiện sáng kiến kinh nghiệm của mình để nâng cao chất lượng giảng dạy cũng như nâng cao hiệu quả học tập. * Thuận lợi Được sự quan tâm và chỉ đạo của các cấp lãnh đạo, các ban ngành nên trường đã trang bị được những cơ sở vật chất thiết bị ty vi, máy chiếu để phục vụ cho công tác dạy và học tại trường. Phòng học cũng được bố trí thoáng mát, sạch sẽ, nên rất dễ dàng trong việc thực hiện các hoạt động học tập. Bản thân là một giáo tâm huyết, nhiệt tình, năng động bám lớp, yêu nghề, luôn đồng hành cùng học sinh như một người bạn và một người thân trong gia đình. Hơn nữa, tôi luôn trau dồi năng lực chuyên môn nghiệp vụ vững vàng có thể đảm bảo truyền đạt kiến thức cho các em học sinh một cách tốt nhất và hiệu quả nhất. Đại đa số phụ huynh luôn nhiệt tình, cùng phối hợp với nhà trường cũng như giáo viên trong công tác giáo dục các em học sinh. Tích cực cùng nhà trường cải tạo môi trường giáo dục nhà trường để phục vụ cho con em mình học tập hiệu quả hơn. * Khó khăn Phương pháp STEM còn khá mới mẻ đối với một số giáo viên. Nhiều giáo viên vẫn chưa thật sự hiểu rõ về phương pháp này, chưa biết cách thực hiện sao cho hiệu quả. Do đó quá trình áp dụng dụng phương pháp dạy học này vào công tác giảng dạy còn gặp phải khá nhiều khó khăn. Là người trực tiếp tiếp xúc với học sinh mỗi ngày tôi nhận thấy được nhiều vấn đề ở các em đó là chưa đủ kiến thức cơ bản ở các lĩnh vực quan trọng trong cuộc sống. Hơn nữa, khả năng giao tiếp và khả năng ghi nhớ kiến thức của các các em cũng khá kém. Chính vì vậy, việc áp dụng phương pháp STEM vào các hoạt động học của học sinh là điều vô cùng cần thiết để giúp các em có sự phát triển tốt nhất. 3. Giải pháp thực hiện
10 3.1. Quy trình vận dụng giáo dục STEM trong môn Sinh học lớp 10 Bước 1: Lựa chọn bài học Nội dung của bài học giáo viên cần lựa chọn các bài có chủ để thiết thực, dễ thực hành, liên kết với các môn học. Nội dung sẽ được lựa chọn dựa vào nội dung trong trương trình của môn học và những vấn đề gắn liền với các kiến thức đó trong thực tiễn; các quy trình hoặc các thiết bị công nghệ có liên quan đến nội dung của bài học. Một số kiến thức nền giáo viên lựa chọn là: Bài 2: Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học, Bài 7: Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực”,... Bước 2: Xác định các nội dung tích hợp của môn Toán, Kĩ thuật, Công nghệ vào bài học Sau khi đã lựa chọn được bài học phù hợp, giáo viên sẽ xác định các nội dung tích hợp của các môn Toán, Kĩ thuật, Công nghệ vào bài học. Việc tích hợp này cần phải được thực hiện một cách hợp lý và khoa học để đảm bảo mang lại hiệu quả giảng dạy tốt nhất. Giáo viên có thể đưa ra các bài toán, các bài tập thực hành lắp ghép, bài tập quan sát,... Bước 3: Xác định thời lượng giảng dạy Việc xác định thời lượng giảng dạy rất quan trọng, bởi nó là cơ sở để đảm bảo việc truyền tải kiến thức đến học sinh. Thời lượng giảng dạy cũng cần phải được xác định phù hợp với từng hoạt động. Thời gian giảng dạy trung bình sẽ là từ 1 - 3 tiết. Bước 4: Xác định các công cụ hỗ trợ dạy học Để hoạt động diễn ra hiệu quả thì các công cụ hỗ trợ dạy học là yếu tố không thể thiếu. Giáo viên cần chuẩn bị đủ đầy đủ các dụng cụ thực hành và các mô hình mẫu để học sinh có thể dễ dàng quan sát. Nếu không có đầy đủ các dụng cụ cần thiết thi giáo viên bắt buộc phải tìm được những biện pháp thay thế khác, chẳng hạn như thay vì sử dụng mô hình thì giáo viên có thể dùng tranh ảnh,... để minh họa cho học sinh. Bước 5: Xây dựng kế hoạch bài dạy Để giúp cho việc giảng dạy đạt hiệu quả thì đòi hỏi giáo viên phải xây dựng kế hoạch bài dạy một cách chi tiết. Điều này nhằm giúp các hoạt động diễn ra một cách trơn tru và đạt hiệu quả tốt nhất. Bước 6: Tổ chức dạy bài học Sau khi đã hoàn thành tất cả các khâu chuẩn bị thì tiếp theo giáo viên sẽ bắt đầu tổ chức dạy bài học. Việc tổ chức giảng dạy cần phải đảm bảo đúng theo kế hoạch để đã để ra nhằm mang đến chất lượng và hiệu quả giảng dạy một cách tối ưu nhất.
11 Bước 7: Rút kinh nghiệm, điều chỉnh sau bài dạy. Sau mỗi bài dạy giáo viên cần phải tiến hành rút kinh nghiệm và điều chỉnh cho các em học sinh. Điều này nhằm giúp học sinh ghi nhớ kiến thức và biết được những lỗi sai của mình. 3.2. Thực nghiệm sư phạm Trong khuôn khổ bài báo cáo này, tôi sẽ trình bày chi tiết về quy trình vận dụng giáo dục STEM dựa trên kiến thức nền của “Bài 2: Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học” và “Bài 7: Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực” để có thể làm rõ được cách thức vận dụng và lợi ích của giáo dục STEM vào môn Sinh học lớp 10. 3.2.1. Xây dựng kế hoạch bài dạy Stem dựa trên kiến thức nền Bài 2: Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học Mục tiêu Giải pháp được thực hiện nhằm giúp các em học sinh có được kiến thức và trải nghiệm thực tế ở các môn khác nhau, tạo điều kiện để học sinh phát triển toàn diện. Đồng thời, góp phần tạo nên một lớp học thoải mái, năng động, giúp học sinh phát triển tư duy và khả năng sáng tạo của mình. Nội dung và cách thực hiện Để tiến hành vận dụng phương pháp dạy học STEM vào giảng dạy Bài 2: Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn sinh học tôi đã thực hiện các bước dưới đây: Bước 1: Lựa chọn kiến thức nền “Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học” Thông qua bài học “Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học” sẽ giúp các em học sinh có thể: Tiếp thu thêm kiến thức và trải nghiệm thực tế ở các môn học khác nhau để từ đó có thể sáng tạo cách học môn Sinh học phù hợp nhất, mang lại hiệu quả tốt nhất. Thông qua hoạt động này học sinh có thể biết cách học Sinh học hiệu quả hơn. Trình bày và vận dụng được một số phương pháp nghiên cứu sinh học: phương pháp quan sát, phương pháp làm việc trong phòng thí nghiệm, phương pháp thực nghiệm khoa học. Nêu được một số vật liệu, thiết bị nghiên cứu và học tập môn Sinh học. Trình bày và vận dụng được các kỹ năng trong tiến trình nghiên cứu khoa học: quan sát, đặt câu hỏi, xây dựng giả thuyết, thiết kế và tiến hành thí nghiệm, điều tra và khảo sát thực địa, làm báo cáo kết quả nghiên cứu. Bước 2: Xác định các nội dung tích hợp của môn Toán, Kĩ thuật, Công nghệ vào bài học
12 Các hoạt động mà tôi dự định tích hợp trong bài học “Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học” đó là: * Yêu cầu học sinh thực hiện kế hoạch nghiên cứu tại nhà theo 4 bước trong quy trình nghiên cứu khoa học Sau khi các em học xong phần nội dung lý thuyết của bài “Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học”, tôi sẽ tiếp tục tiến hành hướng dẫn để giao nhiệm vụ về nhà cho các em học sinh. Để tiến hành hoạt động này tôi đã chia lớp học thành 3 nhóm và giao nhiệm vụ của các nhóm như sau: Nhóm 1. Quan sát và nghiên cứu sự phát triển và nảy mầm của hạt giống bằng cách sản xuất rau mầm (Ủ giá). Nhóm 2. Hãy thiết kế thí nghiệm tìm hiểu ảnh hưởng của nước đến chiều cao cây đậu tương ngoài thực địa. Báo cáo kết quả thực hành. Nhóm 3. Pha chế nước lau sàn nhà Soda hương sả chanh. * Hướng dẫn chi tiết cho các nhóm thực hiện nhiệm vụ - Đối với nhóm 1: Trước tiên để các em dễ dàng hơn trong việc bắt đầu hoạt động để hoàn thành nhiệm vụ của mình thì tôi sẽ hướng dẫn học sinh cách gieo trồng rau mầm đúng. Đồng thời, tôi cũng sẽ hướng dẫn các em cách quan sát quá trình sinh trưởng của hạt giống rau mầm: Số lượng hạt nảy mầm, thời gian phát triển, hình thái thay đổi, sự thay đổi của số lượng lá,... để từ đó các em có thể hiểu rõ hơn về tiến trình phát triển của rau mầm. Tôi cho học sinh tiến thành thiết kế sơ đồ và chuẩn bị những vật liệu cần thiết cho quá trình tiến hành thí nghiệm. Đây là sự kết hợp giữa sinh học, toán học và công nghệ, mang đến cho các em nguồn kiến thức thực tiễn toàn diện, đa chiều.
13 Các em học sinh thực hành ủ giá Quan sát, theo dõi sự phát triển trong suốt quá trình thực hiện
14 - Đối với nhóm 2: Cũng tương tự như nhóm 1, đầu tiên tôi sẽ tiến hành hướng dẫn học sinh cách dựng mô hình thí nghiệm một cách cụ thể để các em có thể tiến hành thực hiện một cách dễ dàng hơn. Tôi sẽ hướng dẫn các em trong cách gieo trồng cây đậu tương và cách sử dụng lượng nước như thế nào cho phù hợp với sự phát triển của cây. Quy trình gieo trồng đậu tương bao gồm các bước sau: Chuẩn bị đất: Đất cần được đào đất sâu khoảng 20-30cm, loại bỏ các cỏ dại, rễ cây, đá và các vật cản khác. Gieo hạt: Hạt đậu tương cần được gieo đều và cách nhau khoảng 10-15cm. Nên gieo hạt vào mùa xuân để có thời gian phát triển tốt nhất. Chăm sóc: Sau khi gieo, đất cần được tưới nước đều và bón phân hữu cơ để đảm bảo sự phát triển của cây. Lượng nước cần tưới phụ thuộc vào độ ẩm của đất, nhiệt độ và độ ẩm của môi trường. Trong giai đoạn phát triển đầu tiên của cây, nên tưới nước đều và đủ để đất luôn ẩm nhưng không quá ngập. Sau đó, khi cây bắt đầu phát triển, nên giảm dần lượng nước tưới và chỉ tưới nước khi đất bắt đầu khô. Khi cây đậu tương đã phát triển đến giai đoạn ra hoa và ra trái, nên tưới nước đều và đủ để giữ đất ẩm trong quá trình sinh trưởng và phát triển. Song song đó, trong quá trình thực hành tôi cũng sẽ hướng dẫn các em quan sát và nhận xét về chiều cao của cây đậu tương khi thay đổi lượng nước để từ đó các em có thể biết được ảnh hưởng của nước đến chiều cao của cây đậu tương ngoài thực địa. Đây là sự kết hợp giữa môn sinh học và công nghệ, giúp các em có thể hiểu rõ hơn về vai trò của nước đối với sự phát triển của cây trồng. Đồng thời, thông qua đó, học sinh có thể biết được lượng nước nhất định mà cây cần để phát triển tốt. - Đối với nhóm 3: Đong 450 ml nước cất Dùng cân tiểu li cân 50 g soda. Cho nước vào bình sau đó thêm soda vào, thêm tiếp tinh chất sả chanh vào khuấy đều ta được 500 lít dung dịch nước lau sàn nhà soda 5% hương sả chanh
15 Hình ảnh cô trò pha chế nước lau sàn Soda hương sả chanh Đây là sự kết hợp giữa sinh học, toán học và công nghệ, mang đến cho các em học sinh một nguồn kiến thức thực tiễn toàn diện, có thể vận dụng trực tiếp vào cuộc sống. Bước 3: Xác định thời lượng giảng dạy Tôi dự kiến thực hiện bài học này trong vòng 2 tiết. Tiết 1 sẽ giảng dạy lý thuyết và giao nhiệm vụ cho học sinh tiến hành nghiên cứu và làm báo cáo, tiết thứ 2 sẽ cho học sinh trình bày kết quả nghiên cứu. Bước 4: Xác định các công cụ hỗ trợ dạy học Ngoài các công cụ thiết yếu cơ bản trong dạy học như máy chiếu, tôi còn cần chuẩn bị thêm một số công cụ sau: + SGK, Giáo án. + Một số tranh, ảnh, phim tư liệu về các thiết bị, dụng cụ, phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học.
16 + Bảng hướng dẫn học sinh thực hiện nghiên cứu vấn đề thực tiễn ở địa phương. Bước 5: Xây dựng kế hoạch bài dạy Sau khi đã chuẩn bị đầy đủ những bước nêu trên tôi sẽ tiến hành xây dựng kế hoạch dựa trên kiến thức nền bài 2: Các phương pháp nghiên cứu và học tập môn Sinh học. Trong quá trình lập kế hoạch cần phải lên các chi tiết cụ thể của hoạt động sao cho phù hợp với đặc điểm của từng đối tượng học sinh khác nhau. Do đó, tôi đã đưa ra các hoạt động phù hợp với bài học và các em học sinh của các lớp. Đồng thời, việc lập kế hoạch bài dạy còn yêu cầu tính nhất quán, sao cho cả hoạt động có sự liên kết chặt chẽ với nhau, đảm bảo mang lại nguồn kiến thức đa dạng cho học sinh. Thông qua đó góp phần nâng cao chất lượng giảng dạy môn học. Việc thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học sẽ dựa vào các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực đối với những hoạt động bao hàm các bước của quy trình kỹ thuật. Mỗi hoạt động dạy học đều sẽ được thiết kế một cách cụ thể, rõ ràng với đầy đủ mục đích, nội dung, hình thức tổ chức. Những hoạt động giảng dạy này có thể được tổ chức trong lớp học lẫn ngoài lớp học để giúp các em học sinh nâng cao hiệu quả học tập. Bước 6: Tổ chức dạy bài học Việc tổ chức dạy bài học là cả một quá trình, đòi hỏi giáo viên không chỉ cần có kỹ năng về quản lý mà còn cần phải biết cách tạo hứng thú cho các em học sinh. Khi tổ chức dạy bài học thì tôi đã tập trung thời gian đầu để hướng dẫn các em cách thực hiện nhằm giúp việc thực hành trở nên dễ dàng và nhanh chóng hơn. Trong quá trình tổ chức, tôi cũng đã tạo điều kiện để các em học sinh có hội học hỏi lẫn nhau, cùng nhau thảo luận tìm ra các giải pháp tối ưu nhất để hoàn thành nhiệm vụ của mình một cách tốt nhất. Tôi cũng đã đưa ra những ví dụ, những bảng báo cáo mẫu để các em có thể thực hiện theo. Đồng thời, trong quá trình tham gia thực hành tôi sẽ luôn theo dõi để kịp thời hỗ trợ học sinh nếu các em gặp vấn đề hoặc có thắc mắc liên quan đến hoạt động. Bước 7: Rút kinh nghiệm, điều chỉnh sau bài dạy Sau quá trình giảng dạy chủ đề STEM dựa trên kiến thức nền Bài 2 cho các em học sinh ở cả 3 lớp, tôi đã nhận được nhiều phản ứng tích cực từ phía học sinh. Các em học sinh đã biết cách nghiên cứu được sự phát triển của một số loại cây do mình trồng, rút được kinh nghiệm trong việc pha chế dung dịch. Hơn nữa, thông qua các hoạt động trên, học sinh cũng đã biết cách vận dụng các kiến thức được học vào thực tiễn.
17 Sau khi các em đã hoàn thành nhiệm vụ mà tôi đã giao, tôi sẽ cho các em thực hiện báo cáo sản phẩm và thuyết trình về sản phẩm của mình để cả lớp cùng xem và góp ý cũng như để các em học sinh có thể học hỏi lẫn nhau. Đồng thời, thông qua những góp ý từ phía các bạn cũng từ tôi các nhóm sẽ điều chỉnh lại sản phẩm của mình sao cho nhiệm vụ có thể được hoàn thành một cách tốt nhất. Cuối cùng, tôi sẽ tiến hành tổng kết lại toàn bộ nội dung của bài học, nêu lên những kết quả đạt được, những ưu điểm, nhược điểm và các lưu ý để các em rút kinh nghiệm cho mình. 3.2.2. Xây dựng kế hoạch bài dạy Stem dựa trên kiến thức nền Bài 7: Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực Mục tiêu Việc vận dụng phương pháp dạy học Stem dựa trên kiến thức nền Bài 7: Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực nhằm giúp các em học sinh có thể học hỏi kiến thức mới một cách dễ dàng hơn thông qua các hoạt động tích cực trong quá trình giảng dạy. Đồng thời, biện pháp này cũng góp phần tạo nên một lớp học thoải mái, năng động, tạo điều kiện cho các em học sinh học sinh phát triển tư duy và khả năng học tập của mình, giúp các em nâng cao năng lực tự chủ, tự học và biết cách giao tiếp, hợp tác để làm việc hiệu quả Nội dung và cách thực hiện Để tiến hành biện pháp tôi đã thực hiện các bước dưới đây: Bước 1: Lựa chọn kiến thức nền “Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực” Bài học “Tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực” không chỉ cung cấp cho học sinh những kiến thức tổng quan về các loại tế bào khác nhau mà thông qua bài học này còn giúp các em: + Thông qua bài học giúp học sinh biết cách tính số lượng phân chia của vi khuẩn E. coli và nắm được các đặc điểm nổi trội của loại vi khuẩn này. + Hiểu rõ hơn về các tế bào vi khuẩn và dễ dàng hơn trong việc nắm bắt kiến thức mới. + Nắm bắt được kiến thức thực tiễn tốt hơn, dễ dàng bài hơn và nâng cao khả năng tư duy của học sinh. + Nhận thức sinh học: Trình bày được đặc điểm chung của tế bào nhân sơ và tế bào nhân thực; Giải thích được mối quan hệ giữa kích thước tế bào và tỉ lệ S/V; Mô tả được kích thước, cấu tạo và chức năng các thành phần của tế bào nhân sơ, tế bào nhân thực; + Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học: Dựa vào mối quan hệ giữa kích thước tế bào và tỉ lệ S/V để giải thích được một số vấn đề thực tiễn.