Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật, sinh học 11 trung học phổ thông

Chia sẻ: ViOlympus ViOlympus | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

0
5
lượt xem
1
download

Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật, sinh học 11 trung học phổ thông

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Dạy học theo định hướng giáo dục STEM giúp học sinh học thông qua làm, lí thuyết gắn với thực tiễn. Bên cạnh việc phát triển các năng lực và tư duy kĩ thuật, giáo dục STEM còn có mục đích nhằm định hướng nghề nghiệp cho học sinh. Bài viết này đưa ra quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học môn Sinh học và ví dụ minh họa về các hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong dạy học phần “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật”, Sinh học 11 trung học phổ thông.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học phần chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật, sinh học 11 trung học phổ thông

VJE<br /> <br /> Tạp chí Giáo dục, Số 443 (Kì 1 - 12/2018), tr 59-64<br /> <br /> THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC PHẦN<br /> “CHUYỂN HÓA VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG Ở THỰC VẬT”,<br /> SINH HỌC 11 - TRUNG HỌC PHỔ THÔNG<br /> Trần Thị Gái - Nguyễn Thị Phương - Nguyễn Thị Hoài Thanh<br /> Trường Đại học Vinh<br /> Ngày nhận bài: 20/10/2018; ngày sửa chữa: 02/11/2018; ngày duyệt đăng: 04/11/2018.<br /> Abstract: STEM-oriented teaching helps students learn through experience, theory links practice.<br /> Therefore, STEM proposes career orientation for students. The article presents STEM design in<br /> teaching Biology and example following this orientation and in module “Matter and energy<br /> metabolism”-Biology grade 11 at high school.<br /> Keywords: STEM, STEM education, STEM-oriented teaching, STEM topic, teaching Biology.<br /> 1. Mở đầu<br /> Giáo dục hiện đại chuyển từ dạy học tiếp cận nội<br /> dung sang tiếp cận năng lực (NL) là một xu hướng đem<br /> lại hiệu quả cao trong giáo dục nhưng cũng đòi hỏi người<br /> dạy và người học đều phải thay đổi cách dạy và cách học.<br /> Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận<br /> liên ngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Công<br /> nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Trong đó nội dung<br /> học tập được gắn với thực tiễn, phương pháp dạy học<br /> theo quan điểm dạy học định hướng hành động.<br /> STEM thường gắn liền với chương trình giảng dạy tích<br /> hợp (Johnson, PetersBurton- Moore, 2016), học tập dựa<br /> trên dự án hoặc vấn đề (Tawfik - Trueman, 2015), học tập<br /> khám phá (Crippen - Archambault, 2012). STEM là một<br /> phương thức để tăng hiệu quả giáo dục (Rodriguez, 2016).<br /> STEM thực sự cần thiết trong dạy học vì để giải thích được<br /> các hiện tượng xảy ra trong thế giới tự nhiên thì con người<br /> cần huy động kiến thức tổng hợp thuộc nhiều lĩnh vực<br /> (Moomaw, 2013; Talley, 2016; Vasquez, Comer Sneider, 2013). Giáo dục STEM hướng tới đào tạo con<br /> người có NL trong cuộc sống tương lai đáp ứng nhu cầu<br /> nhân lực lao động trong thời đại công nghệ.<br /> Giáo dục STEM một mặt thực hiện đầy đủ mục tiêu<br /> giáo dục đã nêu trong Chương trình giáo dục phổ thông,<br /> mặt khác nhằm phát triển các NL cốt lõi cho học sinh<br /> (HS) phát triển các NL đặc thù của các môn học thuộc về<br /> STEM và định hướng nghề nghiệp cho HS. Một trong<br /> những yêu cầu đối với giáo viên (GV) là cần biết cách<br /> thiết kế các hoạt động STEM một cách sáng tạo. Tuy<br /> nhiên, hiện nay, GV vẫn còn chưa nhận thức rõ bản chất<br /> dạy học STEM cũng như cách để thiết kế hoạt động<br /> STEM trong môn học. Nghiên cứu sâu về hoạt động<br /> STEM, cách thức để thiết kế và tổ chức HS học tập các<br /> môn học nói chung, Sinh học nói riêng là một hướng<br /> nghiên cứu cập nhật, cần thiết trong bối cảnh Việt Nam<br /> đang đổi mới căn bản, toàn diện GD-ĐT.<br /> <br /> 59<br /> <br /> 2. Nội dung nghiên cứu<br /> 2.1. Giáo dục STEM<br /> STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học),<br /> Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật),<br /> Mathematics (Toán học). Giáo dục STEM về bản chất<br /> được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và<br /> kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học,<br /> công nghệ, kĩ thuật và toán học. Các kiến thức và kĩ năng<br /> này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau,<br /> giúp HS không chỉ hiểu biết về nguyên lí mà còn có thể<br /> thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc<br /> sống hằng ngày.<br /> Theo Tsupros N., R. Kohler và J. Hallinen (2009),<br /> giáo dục STEM là cách tiếp cận liên ngành trong quá<br /> trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính<br /> nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới<br /> thực, ở đó HS áp dụng các kiến thức trong khoa học, công<br /> nghệ, kĩ thuật và toán học vào trong các bối cảnh cụ thể<br /> giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và<br /> các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các NL trong<br /> lĩnh vực STEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong<br /> nền kinh kế mới.<br /> * Mối liên hệ tương tác giữa các lĩnh vực trong giáo<br /> dục STEM (xem hình 1 trang bên)<br /> Theo David D. Thornburg (2008), các lĩnh vực Toán<br /> học, Công Nghệ, Khoa học và Kĩ thuật có mối quan hệ<br /> chặt chẽ trong mô hình STEM. Toán học và Công nghệ<br /> được sử dụng trong nghiên cứu Khoa học và Kĩ thuật<br /> nhằm giúp con người khám phá và cải tạo thế giới. Mặt<br /> khác Khoa học và Kĩ thuật thúc đẩy sự phát triển tiến bộ<br /> của Toán học và Công nghệ. Sự khác biệt giữa Khoa học<br /> và Kĩ thuật thể hiện ở mục đích và phương thức thực<br /> hiện. Mục đích của Khoa học là sự “tìm kiếm” nhằm<br /> nghiên cứu về sự vật, hiện tượng tự nhiên còn Kĩ thuật<br /> thiên về sự “thực hiện” nhằm thiết kế và chế tạo các vật<br /> <br /> VJE<br /> <br /> Tạp chí Giáo dục, Số 443 (Kì 1 - 12/2018), tr 59-64<br /> <br /> thể cho sự tiến bộ của nhân loại. Để khám phá tự nhiên,<br /> Khoa học liên quan đến “phương pháp khoa học”, bao<br /> gồm quá trình xây dựng giả thuyết và xác minh được<br /> hình thành và phát triển cho HS ở nhiều cấp lớp. Để thiết<br /> kế và chế tạo, Kĩ thuật cần hình thành và phát triển cho<br /> người học sự sáng tạo và đổi mới, là những thuộc tính rất<br /> cần thiết trong lĩnh vực Kĩ thuật nhưng khó để định lượng<br /> và cần có thời gian hình thành lâu dài trong môi trường<br /> học tập kích thích sự sáng tạo. Sự khác biệt này có tính<br /> chất tương đối vì trong Khoa học cũng cần có sự sáng tạo<br /> và trong nghiên cứu Kĩ thuật cũng cần có phương pháp<br /> khoa học. Do vậy, tiếp cận giáo dục STEM phải là tiếp<br /> cận mang tính liên ngành để tạo ra sự kết hợp hài hòa<br /> giữa các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán<br /> học giúp HS trải nghiệm thực tế nhằm khám phá tri thức<br /> và sáng tạo ra các sản phẩm có ý nghĩa.<br /> 2.2. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy<br /> học Sinh học<br /> Theo tác giả Nguyễn Thanh Nga và cộng sự (2017),<br /> các tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM là: kiến thức<br /> thuộc lĩnh vực STEM, giải quyết vấn đề thực tiễn, định<br /> hướng thực hành, làm việc nhóm. Quy trình thiết kế chủ<br /> đề giáo dục STEM gồm 5 bước: Vấn đề thực tiễn → Ý<br /> tưởng chủ đề STEM → Xác định kiến thức STEM cần<br /> giải quyết → Xác định mục tiêu chủ đề STEM → Xây<br /> dựng bộ câu hỏi định hướng chủ đề STEM [9; tr 34].<br /> Theo tác giả Lê Xuân Quang (2017), quy trình xây<br /> dựng chủ đề STEM gồm 5 bước: Lựa chọn nội dung cụ<br /> thể trong môn học → Kết nối với những sản phẩm, vật<br /> phẩm ứng dụng trong thực tế → Phân tích ứng dụng →<br /> Chỉ ra các kiến thức liên quan trong các môn thuộc lĩnh<br /> vực STEM → Hình thành chủ đề [10; tr 43].<br /> Dựa trên sự nghiên cứu của các nhóm tác giả, chúng<br /> tôi đề xuất quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong<br /> môn dạy học môn Sinh học gồm các bước như sau:<br /> <br /> 60<br /> <br /> Bước 1) Lựa chọn chủ đề<br /> giáo dục STEM:<br /> Để xác định chủ đề STEM,<br /> GV có thể lựa chọn một trong<br /> hai cách sau:<br /> Cách 1: Xây dựng mạch nội<br /> dung chủ đề trong chương trình<br /> (cơ sở khoa học)  Lựa chọn chủ<br /> đề STEM để vận dụng kiến thức<br /> vào giải quyết vấn đề thực tiễn.<br /> Để lựa chọn chủ đề STEM<br /> theo cách này, GV cần phải:<br /> - Xác định mục tiêu của<br /> phần/chương trong môn Sinh<br /> học; - Xác định các mạch nội<br /> dung cơ bản; - Lựa chọn các nội<br /> dung có thể gắn với các sản phẩm ứng dụng thực tiễn;<br /> - Phân tích các sản phẩm ứng dụng và xác định kiến thức<br /> các môn thuộc lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề;<br /> - Đặt tên cho chủ đề giáo dục STEM.<br /> Cách 2: Xuất phát từ vấn đề thực tiễn  Lựa chọn<br /> chủ đề STEM nhằm xác định kiến thức làm cơ sở khoa<br /> học trong chương trình để giải quyết vấn đề thực tiễn.<br /> Để lựa chọn chủ đề giáo dục STEM theo cách này,<br /> GV cần phải: - Xác định vấn đề thực tiễn gắn liền với<br /> môn Sinh học. Đây là các tình huống có vấn đề, có thể là<br /> các ứng dụng trong cuộc sống hằng ngày, con người cần<br /> giải quyết một công việc nào đó, thôi thúc HS tìm hiểu<br /> và thực hiện để đáp ứng nhu cầu. Nó cũng có thể là yêu<br /> cầu của định hướng nghề nghiệp, đòi hỏi HS giải quyết<br /> nhằm trải nghiệm một số nhiệm vụ của nghề nghiệp nào<br /> đó trong thực tế; - Xác định nội dung môn Sinh học liên<br /> quan vấn đề thực tiễn; - Xác định kiến thức các môn<br /> thuộc lĩnh vực giáo dục STEM để giải quyết vấn đề;<br /> - Đặt tên cho chủ đề giáo dục STEM.<br /> Việc lựa chọn chủ đề giáo dục STEM, GV có thể thực<br /> hiện theo một trong hai cách đã nêu trên tùy thuộc vào<br /> từng nội dung hoặc tình hình thực tiễn của địa phương.<br /> Trong quá trình lựa chọn, GV có thể phát huy ý tưởng<br /> sáng tạo của HS khi khuyến khích HS đề xuất và thảo<br /> luận lựa chọn vấn đề STEM. Xuất phát từ thực tiễn cuộc<br /> sống xung quanh, sau khi tìm hiểu thực trạng, tiến hành<br /> điều tra, thảo luận nhóm và tham khảo từ nhiều nguồn tư<br /> liệu, HS sẽ đưa ra nhiều ý tưởng chủ đề giáo dục STEM<br /> hấp dẫn khác nhau. Từ đó, lựa chọn ra những chủ đề sáng<br /> tạo, thiết thực phục vụ cho cuộc sống hằng ngày.<br /> Bước 2) Xác định mục tiêu của chủ đề giáo dục STEM:<br /> - Mục tiêu: Xác định được các mục tiêu kiến thức, kĩ<br /> năng, thái độ, và NL mà HS cần hướng tới sau khi thực<br /> hiện chủ đề giáo dục STEM.<br /> <br /> VJE<br /> <br /> Tạp chí Giáo dục, Số 443 (Kì 1 - 12/2018), tr 59-64<br /> <br /> - Cách tiến hành:<br /> * Về kiến thức: Trình bày về nội dung kiến thức HS<br /> học được thông qua chủ đề.<br /> + Xác định mức độ nhận thức của HS theo thang nhận<br /> thức Bloom cải tiến: Biết, hiểu, vận dụng, phân tích, đánh<br /> giá, sáng tạo.<br /> + Sử dụng các động từ hành động để viết mục tiêu<br /> sao cho các mục tiêu có thể lượng hóa và đánh giá được.<br /> * Về kĩ năng: Trình bày những kĩ năng của HS được<br /> hình thành thông qua thực hiện các hoạt động học tập<br /> trong chủ đề giáo dục STEM. Mục tiêu kĩ năng xác định<br /> gồm nhóm kĩ năng tư duy, nhóm kĩ năng học tập và<br /> nhóm kĩ năng khoa học.<br /> * Về thái độ: Trình bày về những tác động của việc<br /> thực hiện các hoạt động học đối với nhận thức, giá trị<br /> sống và định hướng hành vi của HS. Cần xác định rõ ý<br /> thức người học với con người, thiên nhiên, môi trường,<br /> ý thức trong học tập và tư duy khoa học.<br /> * Các NL chính cần hướng tới: các NL mà HS trong<br /> quá trình khám phá tri thức và vận dụng vào giải quyết<br /> các vấn đề thực tiễn, tạo ra các sản phẩm có giá trị thực<br /> tế. Các NL hướng tới thường là NL giải quyết vấn đề, NL<br /> sáng tạo, NL hợp tác.<br /> Bước 3) Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ<br /> đề giáo dục STEM:<br /> - Mục tiêu: Xây dựng được bộ câu hỏi định hướng<br /> phục vụ cho tổ chức hoạt động STEM.<br /> - Cách tiến hành: + Xác định các vấn đề cần giải<br /> quyết trong chủ đề giáo dục STEM; + Xây dựng các nội<br /> dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề; + Tương<br /> ứng với mỗi vấn đề trên đặt ra các câu hỏi định hướng có<br /> liên quan.<br /> Bước 4) Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để<br /> giải quyết vấn đề trong chủ đề STEM:<br /> - Mục tiêu: Xây dựng các nội dung cụ thể trong từng<br /> môn học liên quan đến từng vấn đề.<br /> - Cách tiến hành: Tìm hiểu xem trong môn Sinh học,<br /> Toán học, Vật lí, Hóa học, Công nghệ,... có những nội<br /> dung nào liên quan đến chủ đề.<br /> Bước 5) Thiết kế hoạt động học tập:<br /> - Mục tiêu: Xác định tiến trình hoạt động trong dạy<br /> học của chủ đề giáo dục STEM.<br /> - Cách tiến hành: + Xác định điều kiện tổ chức hoạt<br /> động: không gian (lớp học, ở nhà, phòng thí nghiệm, cơ<br /> sở sản xuất ...); thời gian tổ chức hoạt động; + Xác định<br /> các phương pháp và kĩ thuật dạy học chủ đạo để tổ chức<br /> hoạt động: dạy học giải quyết vấn đề, dạy học khám phá,<br /> dạy học dự án, dạy học hợp tác...; XYZ, mảnh ghép, khăn<br /> trải bàn, phòng tranh, ổ bi, bản đồ tư duy...; + Xác định<br /> <br /> 61<br /> <br /> phương tiện tổ chức hoạt động; + Xác định các bước thực<br /> hiện hoạt động: nêu rõ các thao tác tiến hành hoạt động.<br /> Bước 6) Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra,<br /> đánh giá HS:<br /> - Mục tiêu: Đánh giá sản phẩm và sự hợp tác trong<br /> hoạt động học tập của HS.<br /> - Cách tiến hành: + Thiết kế phiếu đánh giá sản phẩm:<br /> Xây dựng các chỉ tiêu đánh giá ⇒ Phân phối điểm hợp lí<br /> cho từng chỉ tiêu ⇒ Thiết lập phiếu đánh giá; + Thiết kế<br /> phiếu đánh giá hoạt động nhóm: Xây dựng các chỉ tiêu<br /> đánh giá ⇒ Phân phối điểm hợp lí cho từng chỉ tiêu ⇒<br /> Hoàn thành phiếu đánh giá.<br /> 2.3. Ví dụ thiết kế chủ đề giáo dục STEM phần A<br /> “Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật” (Sinh<br /> học 11)<br /> Bước 1) Lựa chọn chủ đề:<br /> * Xác định mục tiêu của phần A “Chuyển hóa vật<br /> chất và năng lượng ở thực vật”.<br /> - Giải thích được sự phù hợp về cấu trúc với chức<br /> năng của các cơ quan trong việc thực hiện chuyển hóa<br /> vật chất và năng lượng ở thực vật.<br /> - Trình bày được vai trò của nước đối với thực vật.<br /> Mô tả được cơ chế trao đổi nước ở thực vật gồm 3 quá<br /> trình liên tiếp: Hấp thụ nước, vận chuyển nước và thoát<br /> hơi nước.<br /> - Trình bày được vai trò của các quá trình hút, vận<br /> chuyển và thoát hơi nước chính là các động lực vận<br /> chuyển nước từ ngoài môi trường đất vào cây.<br /> - Phân tích được vai trò của tưới tiêu hợp lí đối với sự<br /> sinh trưởng và phát triển của cây trồng và sự trao đổi<br /> nước ở thực vật phụ thuộc vào điều kiện môi trường.<br /> - Phân tích được vai trò của chất khoáng với đời sống<br /> thực vật và cơ chế hấp thụ, vận chuyển nguyên tố khoáng<br /> phụ thuộc vào đặc điểm của hệ rễ, cấu trúc của đất và<br /> điều kiện môi trường.<br /> - Trình bày được vai trò của nitơ, quá trình đồng hóa<br /> nitơ khoáng và nitơ tự do trong khí quyển.<br /> - Thiết kế và tiến hành được thí nghiệm về vai trò của<br /> phân bón và chứng minh được vai trò của phân bón đối<br /> với cây trồng.<br /> - Chứng minh được lá cây có cấu tạo phù hợp với<br /> chức năng quang hợp.<br /> - Phân biệt được quá trình quang hợp ở thực vật C3,<br /> C4, CAM.<br /> - Phân tích được ảnh hưởng của các nhân tố ngoại<br /> cảnh đến quang hợp.<br /> - Giải thích được quá trình quang hợp quyết định<br /> năng suất cây trồng.<br /> <br /> VJE<br /> <br /> Tạp chí Giáo dục, Số 443 (Kì 1 - 12/2018), tr 59-64<br /> <br /> - Phân tích được dấu hiệu bản chất của hô hấp và ý<br /> nghĩa của hô hấp ở thực vật.<br /> - Phân biệt được các con đường của quá trình phân giải<br /> hợp chất hữu cơ ở thực vật và đặc điểm của mỗi con<br /> đường.<br /> - Giải thích được mối quan hệ giữa quang hợp và hô<br /> hấp, ảnh hưởng của các nhân tố ngoại cảnh đến hô hấp ở<br /> thực vật.<br /> - Có ý thức bảo vệ môi trường thông qua trồng và<br /> chăm sóc cây xanh, bón phân hợp lí.<br /> - Phát triển NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn, NL<br /> tự học và hợp tác, NL nghiên cứu khoa học.<br /> * Các mạch nội dung cơ bản: Trao đổi nước ở thực<br /> vật, dinh dưỡng khoáng ở thực vật, quang hợp, hô hấp.<br /> * Các nội dung gắn với thực tiễn → Sản phẩm ứng<br /> dụng → chủ đề STEM<br /> TT<br /> <br /> 1<br /> <br /> 2<br /> <br /> Nội<br /> dung<br /> Trao<br /> đổi<br /> nước ở<br /> thực<br /> vật<br /> Dinh<br /> dưỡng<br /> khoáng<br /> ở thực<br /> vật<br /> <br /> Vấn đề<br /> thực tiễn<br /> <br /> Sản phẩm<br /> ứng dụng<br /> <br /> Chủ đề STEM<br /> <br /> Hệ thống<br /> tưới nước<br /> cho cây<br /> trồng<br /> <br /> Hệ thống<br /> tưới nước<br /> cho cây<br /> trồng<br /> <br /> Thiết kế mô hình<br /> tưới nước hiệu<br /> quả cho cây trồng<br /> <br /> Trồng rau<br /> sạch<br /> <br /> Trồng rau<br /> thủy canh<br /> <br /> Thiết kế mô hình<br /> trồng rau thủy<br /> canh<br /> <br /> Ứng dụng<br /> đèn led<br /> trong sản<br /> xuất nông<br /> nghiệp<br /> <br /> Thiết kế mô hình<br /> đèn led trồng rau<br /> <br /> Hệ thống<br /> sấy nông<br /> sản<br /> <br /> Thiết kế mô hình<br /> tủ sấy nông sản<br /> bằng năng lượng<br /> ánh sáng mặt trời<br /> <br /> 3<br /> <br /> Quang<br /> hợp<br /> <br /> Tăng<br /> năng suất<br /> cây trồng<br /> <br /> 4<br /> <br /> Hô hấp<br /> <br /> Bảo quản<br /> nông sản<br /> <br /> Các bước tiếp theo chúng tôi sẽ minh họa các bước<br /> cụ thể trong chủ đề “Thiết kế mô hình tưới nước hiệu quả<br /> cho cây trồng”.<br /> Vấn đề thực tiễn của chủ đề: trong sản xuất nông<br /> nghiệp, người nông dân thường tưới nước bằng phương<br /> pháp tưới thủ công, vừa vất vả, tốn kém mà hiệu quả kinh<br /> tế không cao. Thực tế hiện nay tại các thành phố, không<br /> gian chật hẹp nên người dân thường tận dụng ban công,<br /> sân thượng để trồng rau và cây cảnh, cây ăn quả. Tuy<br /> nhiên công việc bận rộn sẽ không chủ động trong việc<br /> tưới cây hàng ngày theo đúng nhu cầu nước của cây. Vì<br /> vậy, việc thiết kế mô hình tưới nước hiệu quả có ý nghĩa<br /> thực tiễn cao trong việc tưới tiêu hợp lí cho cây trồng<br /> nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn nêu trên.<br /> Bước 2) Xác định mục tiêu của chủ đề STEM:<br /> <br /> 62<br /> <br /> * Kiến thức: - Trình bày được vai trò của nước đối<br /> với thực vật. Mô tả được cơ chế trao đổi nước ở thực vật<br /> gồm 3 quá trình liên tiếp: Hấp thụ nước, vận chuyển nước<br /> và thoát hơi nước; - Trình bày được vai trò của các quá<br /> trình hút, vận chuyển và thoát hơi nước chính là các động<br /> lực vận chuyển nước từ ngoài môi trường đất vào cây;<br /> - Phân tích được vai trò của tưới tiêu hợp lí đối với sự<br /> sinh trưởng và phát triển của cây trồng và sự trao đổi<br /> nước ở thực vật phụ thuộc vào điều kiện môi trường.<br /> * Kĩ năng: - Thiết kế các bản vẽ, mô hình tưới nước<br /> cho cây trồng; - Xây dựng được nguyên lí hoạt động của<br /> sản phẩm; - Chế tạo và lắp ráp các sản phẩm theo phương<br /> án thiết kế; - Vận hành, thử nghiệm, cải tiến các mô hình;<br /> - Làm việc nhóm, làm thí nghiệm, thuyết trình, lắng<br /> nghe, phản biện.<br /> * Thái độ: - Ý thức giữ gìn môi trường, bảo vệ cây<br /> xanh và bảo vệ môi trường; - Say mê nghiên cứu khoa<br /> học; - Nhiệt tình, năng động trong quá trình gia công, lắp<br /> ráp sản phẩm; - Hòa nhã, có tinh thần trách nhiệm đối với<br /> các nhiệm vụ chung của nhóm.<br /> Các NL cần hướng tới: NL nghiên cứu khoa học,<br /> NL hợp tác, NL sáng tạo.<br /> Bước 3) Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ<br /> đề STEM:<br /> - Hiện nay có các phương pháp tưới cây nào? Ưu<br /> nhược điểm của mỗi phương pháp?<br /> - Vì sao cần phải thiết kế hệ thống tưới nước cho cây trồng?<br /> - Hệ thống được thiết kế cho đối tượng cây trồng nào?<br /> - Phương pháp tưới được sử dụng trong mô hình là<br /> gì? Phương pháp này có ưu thế gì?<br /> - Hệ thống tưới nước có cấu tạo và nguyên tắc hoạt<br /> động như thế nào?<br /> Bước 4) Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để<br /> giải quyết vấn đề trong chủ đề STEM:<br /> Tên<br /> sản phẩm<br /> <br /> Mô hình<br /> tưới nước<br /> tự động<br /> cho cây<br /> trồng<br /> <br /> Khoa học<br /> (S)<br /> Cơ chế<br /> trao đổi<br /> nước ở<br /> thực vật.<br /> Các yếu tố<br /> ảnh hưởng<br /> đến trao<br /> đổi nước<br /> và sự sinh<br /> trưởng của<br /> thực vật.<br /> <br /> Công<br /> nghệ (T)<br /> <br /> Hệ thống<br /> bơm, ống<br /> dẫn, giá<br /> đỡ để làm<br /> mô hình<br /> tưới nước<br /> tự động.<br /> <br /> Kĩ thuật<br /> (E)<br /> <br /> Toán học<br /> (M)<br /> <br /> Bản vẽ<br /> và mô<br /> hình lắp<br /> ráp tưới<br /> nước tự<br /> động.<br /> <br /> Đo chiều<br /> dài ống<br /> dẫn theo<br /> bản vẽ,<br /> tính toán<br /> khoảng<br /> cách đặt<br /> ống dẫn<br /> nước.<br /> <br /> Bước 5) Thiết kế hoạt động học tập<br /> Dự án “thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống tưới<br /> nước cho cây trồng”<br /> <br /> VJE<br /> <br /> Tạp chí Giáo dục, Số 443 (Kì 1 - 12/2018), tr 59-64<br /> <br /> * Thời gian: 2 tuần ở nhà và 1 tiết báo cáo sản phẩm<br /> trên lớp học.<br /> * Tiến trình thực hiện:<br /> Nội<br /> dung<br /> <br /> Hoạt động của GV<br /> <br /> Hoạt động của HS<br /> <br /> Bước 1. Lập kế hoạch (thực hiện trên lớp)<br /> Nêu tên<br /> dự án<br /> <br /> Nêu tình huống có vấn đề<br /> về nhu cầu nước của cây<br /> trồng và thực trạng tưới<br /> tiêu hợp lí cho cây trồng<br /> hiện nay.<br /> <br /> Nhận biết chủ đề dự<br /> án.<br /> <br /> Xây<br /> dựng ý<br /> tưởng<br /> của dự<br /> án<br /> <br /> - Phân chia nhóm.<br /> - Tổ chức cho HS phát<br /> triển ý tưởng.<br /> - Thống nhất ý tưởng.<br /> <br /> Hoạt động nhóm, chia<br /> sẻ các ý tưởng.<br /> <br /> Lập kế<br /> hoạch<br /> thực<br /> hiện dự<br /> án.<br /> <br /> - Yêu cầu HS nêu các<br /> nhiệm vụ cần thực hiện<br /> của dự án.<br /> - GV gợi ý bằng các câu<br /> hỏi định hướng:<br /> + Hiện nay có các<br /> phương pháp tưới cây<br /> nào? Ưu nhược điểm của<br /> mỗi phương pháp là gì?<br /> + Vì sao cần phải thiết kế<br /> hệ thống tưới nước cho<br /> cây trồng?<br /> - Từ đó gợi ý cho HS các<br /> nhiệm vụ cần thực hiện.<br /> - GV phát các phiếu đánh<br /> giá: đánh giá sản phẩm,<br /> đánh giá hoạt động cho<br /> HS.<br /> <br /> - Căn cứ vào chủ đề<br /> học tập và gợi ý của<br /> GV, HS nêu ra các<br /> nhiệm vụ phải thực<br /> hiện.<br /> - Thảo luận và lên kế<br /> hoạch thực hiện<br /> nhiệm vụ (nhiệm vụ;<br /> người thực hiện; thời<br /> lượng; phương pháp,<br /> phương tiện; Sản<br /> phẩm).<br /> + Thiết kế mô hình<br /> tưới nước.<br /> + Chế tạo mô hình<br /> tưới nước.<br /> + Thiết kế poster/<br /> PowerPoint và trình bày.<br /> <br /> + Quy mô: 3 tầng và một giàn phía trên để lắp bồn nước và đặt<br /> các hộp trồng rau.<br /> Kích thước (tầng 1 cao 30 cm, rộng 60 cm, dài 1m; tầng 2 cao 60<br /> cm, rộng 45 cm, dài 1m; tầng 3 cao 10 cm, rộng 30 cm, dài 1m).<br /> + Khoảng cách trồng cây: chiều dài 1 m và lắp 9 chai nhựa so<br /> le nhau quanh trục, tương ứng sẽ trồng được 9 cây ở mỗi tầng.<br /> + Lắp thùng dựng nước tưới và gắn mô tơ công tắc tự động.<br /> + Lắp ống dây dẫn nước từ thùng chứa xuống các chai nhựa<br /> trồng cây.<br /> (3) Hoàn thành báo cáo để chuẩn bị trình bày sản phẩm:<br /> - HS hoàn thiện sản phẩm.<br /> - Viết báo cáo trình bày về sản phẩm: vật liệu, cách làm, cách<br /> vận hành sản phẩm, tính ứng dụng của sản phẩm.<br /> - GV hướng dẫn, hỗ trợ HS trong quá trình hoàn thiện sản phẩm<br /> và chuẩn bị báo cáo.<br /> Bước 3: Báo cáo kết quả<br /> <br /> Bước 2: Thực hiện kế hoạch dự án và xây dựng sản phẩm (2<br /> tuần)<br /> (hoạt động vào thời gian ngoài giờ lên lớp)<br /> (1) Thiết kế mô hình tưới nước cho cây:<br /> - Xác định loại cây dự định trồng: các loại rau ăn lá (xà lách, rau<br /> cải, các loại rau thơm,...)<br /> - Tính toán tỉ lệ giữa các phần và các chi tiết phải đảm bảo các<br /> quy luật vật lí, sinh học nhằm đảm bảo quá trình quang hợp diễn<br /> ra bình thường.<br /> - Tiết kiệm tối đa nguồn nước nhờ hệ thống tưới nhỏ giọt.<br /> - Chiều rộng và chiều dài của các ống và chân đế phải tương<br /> đương nhau (đảm bảo tính bền vững).<br /> - Thiết kế hệ thống nước nhờ bơm chế tự động nhằm cấp nước<br /> chủ động cho cây trồng.<br /> Mô hình hoàn thiện có thể hoạt động tốt cung cấp rau sạch cho<br /> hộ gia đình.<br /> (2) Chế tạo mô hình tưới nước cho cây trồng:<br /> - Nguyên liệu: vỏ chai nhựa, ống nhựa PVC, keo dán ống nước,<br /> mô tơ, súng gắn keo nến và keo nến, ống hút, dây nhựa dẫn nước.<br /> - Lắp ráp mô hình:<br /> + Kích thước: cao 110 cm, đáy rộng 60 cm.<br /> <br /> Báo cáo<br /> kết quả<br /> <br /> - Tổ chức cho các nhóm<br /> báo cáo kết quả và phản<br /> hồi.<br /> - Gợi ý các nhóm nhận xét,<br /> bổ sung cho các nhóm<br /> khác.<br /> <br /> - Các nhóm báo cáo<br /> kết quả<br /> Trình<br /> chiếu<br /> PowerPoint.<br /> - Các nhóm tham<br /> gia phản hồi về phần<br /> trình bày của nhóm<br /> bạn.<br /> <br /> Đánh<br /> giá<br /> <br /> GV hướng dẫn HS tự đánh<br /> giá, đánh giá đồng đẳng.<br /> Sau đó GV sẽ đánh giá HS<br /> và công bố kết quả.<br /> <br /> HS sử dụng phiếu<br /> để tự đánh giá và<br /> đánh giá lẫn nhau.<br /> <br /> Hình 3. Sản phẩm hệ thống tưới nước cho mô hình<br /> trồng cây tiết kiệm diện tích của của HS<br /> Bước 6) Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra,<br /> đánh giá HS<br /> Ngoài bộ tiêu chí đánh giá hoạt động nhóm, hoạt<br /> động cá nhân thì tiêu chí đánh giá sản phẩm mô hình tưới<br /> nước cho cây được chúng tôi thiết kế như sau:<br /> <br /> 63<br /> <br /> Tiêu chí<br /> <br /> Tốt (5 điểm)<br /> <br /> Đạt (3 điểm)<br /> <br /> Hình<br /> thức<br /> <br /> Cấu trúc mô<br /> hình hợp lí; lắp<br /> đặt khoảng<br /> cách tỉ lệ phù<br /> <br /> Cấu trúc mô<br /> hình tương<br /> đối hợp lí;<br /> lắp đặt<br /> <br /> Chưa đạt<br /> (1 điểm)<br /> Cấu trúc mô<br /> hình chưa<br /> hợp lí, lắp<br /> đặt các<br /> <br />

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản