ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
BÙI THẾ CÔNG
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM
CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
TRONG DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ
CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THÁI NGUYÊN - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
BÙI THẾ CÔNG
TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM
CHO HỌC SINH TRUNG HỌC PHỔ THÔNG
TRONG DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ
CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
Ngành: Lý luận và Phương pháp dạy học bộ môn Sinh học
Mã ngành: 8140111
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Hằng
THÁI NGUYÊN - 2019
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn
của TS. Nguyễn Thị Hằng. Các số liệu trích dẫn đều có nguồn gốc rõ ràng. Các số liệu,
kết quả trong luận văn là trung thực và chưa được công bố trong bất kì công trình
nghiên cứu nào khác.
Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những kết quả nghiên cứu trong luận văn
này.
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2019
Tác giả luận văn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Bùi Thế Công
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện và hoàn thiện luận văn, bên cạnh sự nỗ lực cố gắng của
bản thân còn có sự hướng dẫn nhiệt tình của các thầy cô, sự động viên, ủng hộ của gia
đình và bạn bè.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến TS. Nguyễn Thị Hằng đã tận tình giúp đỡ
và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô trong Khoa Sinh học trường Đại
học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu và
tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Ban giám hiệu, các thầy cô giáo trường
THPT Yên Ninh - tỉnh Thái Nguyên đã hỗ trợ và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi
trong suốt thời gian học tập và thực hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, các anh chị và các bạn đồng nghiệp đã hỗ trợ,
ủng hộ, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và hoàn thiện đề tài.
Thái Nguyên, tháng 6 năm 2019
Tác giả luận văn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Bùi Thế Công
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... ii
MỤC LỤC............................................................................................................ iii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ iv
DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... v
DANH MỤC CÁC HÌNH ..................................................................................... vi
MỞ ĐẦU .............................................................................................................. 1
1. Lí do lựa chọn đề tài ........................................................................................ 1
2. Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................................ 3
3. Đối tượng, khách thể nghiên cứu .................................................................... 4
4. Nhiệm vụ nghiên cứu ...................................................................................... 4
5. Giả thuyết khoa học ......................................................................................... 4
6. Phương pháp nghiên cứu ................................................................................. 4
7. Đóng góp của luận văn .................................................................................... 5
Chương 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI .............................. 6
1.1. Lược sử nghiên cứu về hoạt động trải nghiệm trong dạy học ở trường
phổ thông ................................................................................................... 6
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới ............................................................ 6
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam ........................................................... 11
1.2. Một số vấn đề chung về hoạt động trải nghiệm ......................................... 13
1.2.1. Một số khái niệm cơ bản ......................................................................... 13
1.2.2. Đặc điểm của hoạt động trải nghiệm ....................................................... 15
1.3. Đặc điểm của chuyên đề học tập ở trường phổ thông ................................ 17
1.4. Thực trạng tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học ở trường THPT ........... 19
1.4.1. Khái quát về điều tra thực trạng .............................................................. 19
1.4.2. Kết quả nghiên cứu thực trạng ................................................................ 20
Kết luận chương 1 .............................................................................................. 24
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Chương 2: THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM CHO
HỌC SINH THPT TRONG DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ VI
SINH VẬT TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ................................... 25
2.1. Thiết kế nội dung chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm
môi trường ............................................................................................... 25
2.1.1. Nguyên tắc thiết kế nội dung chuyên đề học tập ..................................... 25
2.1.2. Quy trình thiết kế chuyên đề học tập ....................................................... 26
2.1.3. Nội dung chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường ....... 28
2.2. Thiết kế các hoạt động trải nghiệm trong dạy học chuyên đề Công nghệ
vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường ............................................. 29
2.2.1. Quy trình lập kế hoạch hoạt động trải nghiệm ........................................ 29
2.2.2. Bản kế hoạch (giáo án) hoạt động trải nghiệm ........................................ 30
2.3. Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi
sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường .................................................. 38
2.3.1. Quy trình tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học chuyên đề ........ 38
2.3.2. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm ......................................................... 39
Kết luận chương 2 .............................................................................................. 40
Chương 3: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG TRẢI
NGHIỆM TRONG DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT
TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG ...................................................... 41
3.1. Mục đích thực nghiệm ................................................................................ 41
3.2. Phương pháp thực nghiệm .......................................................................... 41
3.3. Đối tượng, thời gian và địa điểm thực nghiệm sư phạm ............................ 43
3.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm ................................................................. 43
3.5. Tiến trình thực nghiệm sư phạm ................................................................. 43
3.6. Kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................................... 44
3.6.1. Hình ảnh................................................................................................... 44
3.6.2. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm .................................................. 45
Kết luận chương 3 .............................................................................................. 60
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................................... 61
1. Kết luận .......................................................................................................... 61
2. Đề nghị ........................................................................................................... 61
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN .... 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 63
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
PHỤ LỤC ...............................................................................................................
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
Thứ tự Viết tắt Chữ viết đầy đủ
GD&ĐT Giáo dục và Đào tạo 1
2 HĐTN Hoạt động trải nghiệm
3 GDPT Giáo dục phổ thông
4 HĐGD Hoạt động giáo dục
5 THPT Trung học phổ thông
6 HS Học sinh
7 THCS Trung học cơ sở
8 GV Giáo viên
9 PPDH Phương pháp dạy học
10 TN Thực nghiệm
11 ĐC Đối chứng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
12 SGK Sách giáo khoa
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1.
Phân biệt môn học và hoạt động trải nghiệm .............................. 15
Bảng 1.2. Hệ thống chuyên đề học tập môn Sinh học ................................. 18
Bảng 3.1. Kết quả phân loại kiến thức trước TN của nhóm TN và ĐC ...... 46
Bảng 3.2. Thái độ của học sinh trước những việc làm liên quan đến môi
trường .......................................................................................... 47
Bảng 3.3. Kết quả phân loại thái độ trước TN của nhóm TN và ĐC .......... 48
Bảng 3.4. Mức độ thường xuyên thực hiện các hành vi liên quan đến
môi trường của học sinh .............................................................. 49
Bảng 3.5. Kết quả phân loại hành vi trước thực nghiệm của nhóm TN
và ĐC ........................................................................................... 51
Bảng 3.6. Kết quả phân loại kiến thức sau TN của nhóm TN và ĐC ......... 53
Bảng 3.7. Kết quả phân loại thái độ sau TN của nhóm TN và ĐC ............. 54
Bảng 3.8. Kết quả phân loại hành vi sau TN của nhóm TN và ĐC ............ 55
Bảng 3.9. Bảng so sánh kết quả phân loại kiến thức trước TN với sau TN ..... 56
Bảng 3.10. Bảng so sánh kết quả phân loại thái độ trước TN với sau TN .... 57
Bảng 3.11. Bảng so sánh kết quả phân loại hành vi trước TN với sau TN ........ 58
Bảng 3.12. Tầm quan trọng của hoạt động trải nghiệm trong dạy học ......... 59
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Mô hình học tập dựa vào kinh nghiệm của Dewey ......................... 7
Hình 1.2. Mô hình học tập dựa vào kinh nghiệm của Lewin .......................... 8
Hình 1.3. Mô hình học tập và phát triển nhận thức của Jean Piaget ............... 8
Hình 1.4. Chu trình học tập trải nghiệm theo Kolb ......................................... 9
Hình 1.5. Quan niệm của GV về hoạt động trải nghiệm ............................... 21
Hình 1.6. Thực trạng tổ chức HĐTN trong dạy học ở trường THPT ........... 22
Hình 2.1. Quy trình thiết kế chuyên đề học tập ............................................ 26
Hình 2.2. Quy trình tổ chức dạy học chuyên đề ............................................ 38
Hình 3.1. Kết quả phân loại kiến thức trước thực nghiệm giữa nhóm thực
nghiệm và đối chứng ..................................................................... 46
Hình 3.2. Kết quả phân loại thái độ trước thực nghiệm của nhóm thực
nghiệm và đối chứng ..................................................................... 48
Hình 3.3. Thực trạng hành vi trước thực nghiệm của nhóm thực nghiệm
và đối chứng .................................................................................. 50
Hình 3.4. Kết quả phân loại hành vi trước thực nghiệm của nhóm thực
nghiệm và đối chứng ..................................................................... 51
Hình 3.5. Kết quả phân loại kiến thức sau thực nghiệm của nhóm thực
nghiệm và đối chứng ..................................................................... 53
Hình 3.6. Kết quả phân loại thái độ sau thực nghiệm của nhóm thực
nghiệm và đối chứng ..................................................................... 54
Hình 3.7. Kết quả phân loại hành vi sau thực nghiệm của nhóm thực
nghiệm và đối chứng ..................................................................... 55
Hình 3.8. Biểu đồ phân bố tỉ lệ xếp loại kiến thức trước và sau TN ............ 56
Hình 3.9. Biểu đồ phân bố tỉ lệ xếp loại thái độ trước và sau TN ................ 57
Hình 3.10. Biểu đồ phân bố tỉ lệ xếp loại hành vi trước và sau TN................ 58
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
MỞ ĐẦU
1. Lí do lựa chọn đề tài
1.1. Xuất phát từ vấn đề đổi mới giáo dục phổ thông
Theo Nghị quyết 29-NQ/TW, nhằm đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện đại
hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc
tế thì Đổi mới căn bản và toàn diện GD&ĐT không chỉ là đòi hỏi tất yếu của thời đại
mà còn là nhu cầu tự thân của nền giáo dục Việt Nam [1].
Ngày 26 tháng 12 năm 2018, Bộ GD&ĐT đã công bố Chương trình GDPT mới
bao gồm chương trình tổng thể và 27 chương trình môn học, HĐGD. Theo đó, chương
trình mới này sẽ bắt đầu thực hiện từ năm học 2020 - 2021 đối với lớp 1; Cấp THPT
được thực hiện bắt đầu từ năm học 2022 - 2023 đối với lớp 10 và lần lượt ở các năm
học 2023 - 2024, 2024 - 2025 đối với lớp 11, 12 [3].
Chương trình GDPT thể hiện rõ những quan điểm xây dựng, trong đó chú trọng
thực hành, vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học để giải quyết vấn đề trong học tập và
đời sống thông qua các phương pháp, hình thức tổ chức giáo dục phát huy tính chủ
động và tiềm năng của mỗi HS, các phương pháp đánh giá phù hợp. Chương trình cũng
bảo đảm định hướng thống nhất những nội dung giáo dục cốt lõi, bắt buộc đối với HS
toàn quốc. Các địa phương, nhà trường được trao quyền chủ động và trách nhiệm lựa
chọn, bổ sung một số nội dung giáo dục, triển khai kế hoạch giáo dục phù hợp với đối
tượng giáo dục và điều kiện của địa phương, của nhà trường, góp phần bảo đảm kết nối
hoạt động của nhà trường với gia đình, chính quyền và xã hội. Bên cạnh các môn học
và HĐGD bắt buộc, nội dung giáo dục ở giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp
chú ý tới các môn học lựa chọn, các chuyên đề học tập nhằm thực hiện yêu cầu phân
hóa sâu, giúp HS tăng cường kiến thức và kỹ năng thực hành, vận dụng kiến thức, kỹ
năng đã học giải quyết những vấn đề của thực tiễn, đáp ứng yêu cầu định hướng nghề
nghiệp [4].
1.2. Xuất phát từ đặc điểm hoạt động trải nghiệm ở trường phổ thông
Theo định hướng của Chương trình GDPT tổng thể, HĐTN là HĐGD bắt buộc,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
trong đó, HS dựa trên sự huy động tổng hợp kiến thức và kỹ năng từ nhiều lĩnh vực
giáo dục khác nhau để trải nghiệm thực tiễn đời sống nhà trường, gia đình và xã hội
[4]. HĐTN được tổ chức với nhiều hình thức khác nhau như tham quan, thực hành lao
động, chiến dịch, sân khấu hóa, sinh hoạt tập thể, hoạt động thiện nguyện,...
Trong Chương trình GDPT mới, HĐTN (cấp tiểu học) và HĐTN, hướng nghiệp
(cấp THCS và cấp THPT) được xác định là HĐGD do nhà giáo dục định hướng, thiết
kế và hướng dẫn thực hiện [5]. HĐTN có các đặc điểm:
- HĐTN tạo cơ hội cho HS tiếp cận thực tế, thể nghiệm các cảm xúc tích cực,
khai thác những kinh nghiệm đã có và huy động tổng hợp kiến thức, kỹ năng của các
môn học để thực hiện những nhiệm vụ được giao hoặc giải quyết những vấn đề của
thực tiễn đời sống nhà trường, gia đình, xã hội phù hợp với lứa tuổi.
- Thông qua HĐTN, HS chuyển hoá những kinh nghiệm đã trải qua thành tri thức
mới, hiểu biết mới, kỹ năng mới góp phần phát huy tiềm năng sáng tạo và khả năng
thích ứng với cuộc sống, môi trường và nghề nghiệp tương lai, góp phần hình thành,
phát triển các phẩm chất chủ yếu, năng lực chung và các năng lực đặc thù.
- Thông qua các hoạt động hướng nghiệp, HS cấp THCS, THPT được đánh giá
và tự đánh giá về năng lực, sở trường, hứng thú liên quan đến nghề nghiệp, làm cơ sở
để tự chọn cho mình ngành nghề phù hợp và rèn luyện phẩm chất, năng lực để thích
ứng với nghề nghiệp tương lai.
Hiện nay, HĐTN ở trường phổ thông còn mang tính hình thức. Mặc dù, HĐTN
đã được đưa vào kế hoạch giáo dục của các Nhà trường, thực hiện theo tháng, theo kì
học nhưng nội dung và hình thức HĐTN còn đơn điệu, chưa thu hút được phần lớn HS
cùng tham gia với tính chất để học tập, để trải nghiệm. Đặc biệt, tính đồng bộ của nội
dung HĐTN với việc khai thác những kinh nghiệm đã có và huy động tổng hợp kiến
thức, kỹ năng của các môn học của HS để thực hiện những nhiệm vụ được giao hoặc
giải quyết những vấn đề của thực tiễn đời sống còn chưa hiệu quả. Vì vậy, chúng ta
cần có cách nhìn nhận sâu sắc hơn về HĐTN, cần có kỹ năng thiết kế và tổ chức HĐTN
trong HĐGD nói chung và trong dạy học môn học nói riêng.
1.3. Xuất phát từ đặc điểm nội dung môn Sinh học trong chương trình giáo dục phổ
thông mới
Nội dung môn Sinh học ở trường phổ thông phản ánh các thuộc tính cơ bản của
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
tổ chức sống ở các cấp độ phân tử, tế bào, cơ thể, quần thể, quần xã - hệ sinh thái, sinh
quyển; giới thiệu các nguyên lí công nghệ ứng dụng sinh học, làm cơ sở cho các quy
trình công nghệ gắn với các lĩnh vực ngành nghề, nhằm định hướng cho HS lựa chọn
ngành nghề trong bối cảnh phát triển của công nghệ sinh học và cuộc cách mạng công
nghiệp lần thứ tư. Trên cơ sở đó, Chương trình môn Sinh học được thiết kế theo các
chủ đề có tính khái quát và dành thời gian để tổ chức các HĐTN, thực hành, ứng dụng
và tìm hiểu các ngành nghề liên quan [6].
Trong chương trình GDPT mới, kiến thức Sinh học được tích hợp trong môn
Khoa học (ở cấp tiểu học), Khoa học tự nhiên (ở cấp THCS) và là môn học lựa chọn
trong nhóm môn học khoa học tự nhiên (ở cấp THPT). Bên cạnh những nội dung cốt
lõi, môn Sinh học còn có các chuyên đề học tập dành cho những HS có thiên hướng
hoặc hứng thú với sinh học và công nghệ sinh học. Mỗi khối lớp 10, 11, 12 dành thời
lượng 35 tiết cho 3 chuyên đề học tập, có nội dung chủ yếu được phát triển từ nội dung
các chủ đề sinh học ứng với chương trình mỗi lớp nhằm nâng cao kiến thức và rèn
luyện các kỹ năng cho HS để trực tiếp định hướng cho các ngành nghề liên quan đến
sinh học. Các nội dung, yêu cầu cần đạt, phương pháp, hình thức tổ chức của chuyên
đề được trao quyền chủ động cho địa phương, nhà trường lựa chọn, bổ sung nhằm phát
huy tính chủ động của GV trong việc thực hiện chương trình.
Do sự mới mẻ trong việc đưa chuyên đề học tập vào chương trình GDPT nên việc
xây dựng nội dung, tổ chức thực hiện dạy học các chuyên đề học tập như thế nào cho
phù hợp với thực tiễn dạy học, vẫn đảm bảo được nội dung giáo dục và phát triển năng
lực người học là vấn đề mà nhiều GV và các cấp quản lí giáo dục quan tâm.
Kiến thức Sinh học vi sinh vật (Sinh học 10) giúp các em HS tìm hiểu những kiến
thức sinh học về vi sinh vật gắn liền với các ứng dụng gần gũi trong cuộc sống nên rất
có ý nghĩa trong việc định hướng giáo dục nghề nghiệp. Chuyên đề “Công nghệ vi sinh
vật trong xử lí ô nhiễm môi trường” rất thích hợp để vận dụng hoạt động học trải
nghiệm nhằm đáp ứng yêu cầu GDPT nói chung và dạy học môn Sinh học nói riêng.
Với những căn cứ nêu trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Tổ chức hoạt động trải
nghiệm cho học sinh trung học phổ thông trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi
sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường”.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Xây dựng được nội dung chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm
môi trường.
- Thiết kế được các HĐTN và kế hoạch tổ chức các HĐTN trong dạy học chuyên
đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
- Tổ chức và đánh giá được kế hoạch HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ
vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
3. Đối tượng, khách thể nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Kế hoạch và hình thức tổ chức HĐTN cho HS trong dạy
học chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
- Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học Sinh học 10.
4. Nhiệm vụ nghiên cứu
1. Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn của tổ chức HĐTN trong dạy học Sinh
học ở trường phổ thông.
2. Xây dựng nội dung chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi
trường.
3. Thiết kế, tổ chức thực hiện và đánh giá hiệu quả của kế hoạch tổ chức HĐTN
trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
5. Giả thuyết khoa học
Nếu tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô
nhiễm môi trường ở trường THPT theo quy trình phù hợp sẽ có ảnh hưởng tích cực đến
sự phát triển kiến thức, thái độ, hành vi của HS.
6. Phương pháp nghiên cứu
6.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Nghiên cứu các văn kiện, nghị quyết của Đảng, Chính phủ, văn bản của Bộ
GD&ĐT về thực hiện đổi mới giáo dục ở trường phổ thông.
- Nghiên cứu tài liệu, giáo trình để xây dựng nội dung chuyên đề Công nghệ vi
sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
- Nghiên cứu sách tham khảo, giáo trình, luận văn, website liên quan đến tổ chức
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
HĐTN ở trường phổ thông để xác định cơ sở khoa học cho đề tài nghiên cứu.
- Nghiên cứu các tài liệu giáo khoa, tài liệu tham khảo về dạy học chuyên đề, về
tổ chức HĐGD, hoạt động dạy học ở trường phổ thông để thiết kế kế hoạch và vận
dụng vào trong quá trình dạy học phù hợp.
6.2. Phương pháp chuyên gia
- Tham khảo ý kiến của các giảng viên môn PPDH, các GV THPT về cơ sở lý
luận của HĐTN và tổ chức HĐTN trong dạy học Sinh học.
- Tham khảo ý kiến của các giảng viên và GV THPT môn Sinh học về nội dung
chuyên đề và kế hoạch tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi sinh vật
trong xử lí ô nhiễm môi trường.
6.3. Phương pháp điều tra sư phạm
Điều tra thực trạng tổ chức HĐTN trong HĐGD của nhà trường nói chung và dạy
học môn Sinh học nói riêng ở trường THPT.
6.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Kiểm nghiệm tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi sinh vật
trong xử lí ô nhiễm môi trường để xác định hiệu quả của kế hoạch đã đề xuất.
6.5. Phương pháp thống kê toán học
Sử dụng các tham số thống kê để xử lí, phân tích các kết quả điều tra và thực
nghiệm sư phạm.
7. Đóng góp của luận văn
- Xây dựng được nội dung chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm
môi trường để làm tài liệu phục vụ cho quá trình dạy học chuyên đề trên trong chương
trình Sinh học lớp 10 cấp THPT.
- Đề xuất được quy trình tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi
sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
- Thiết kế được kế hoạch tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
Chương 1
CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI
1.1. Lược sử nghiên cứu về hoạt động trải nghiệm trong dạy học ở trường phổ thông
1.1.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Học tập trải nghiệm là một lý thuyết học tập được thế giới rất coi trọng bởi nó đề
cao việc hình thành năng lực của con người thông qua những trải nghiệm thực tiễn.
Qua học trải nghiệm, người học được tham gia độc lập hoặc tham gia vào tất cả các
khía cạnh của việc thiết kế nội dung, lập kế hoạch hoạt động, tổ chức và đánh giá, từ
đó HS có kiến thức, phát triển kỹ năng và phẩm chất [32], đồng thời, HS biết phản ánh
và phân tích những tiến bộ trải nghiệm của bản thân [33]. Kolb (1984) đã nhấn mạnh
trải nghiệm đóng vai trò trung tâm trong tiến trình học tập: “Học tập là tiến trình trong
đó kiến thức được tạo ra thông qua việc trải nghiệm” [35].
Mô hình học trải nghiệm được thế giới rất coi trọng và tư tưởng giáo dục về học
trải nghiệm đã manh nha xuất hiện từ thời cổ đại, rồi dần dần được phát triển bởi các
nhà giáo dục trên thế giới.
Những tư tưởng của các nhà giáo dục, triết học thời cổ đại có thể được coi là
nguồn gốc tư tưởng đầu tiên của học qua trải nghiệm. Chẳng hạn quan điểm về phương
pháp giáo dục coi trọng thực hành, vận dụng của Khổng tử (551 - 479 TCN): Những
gì tôi nghe, tôi sẽ quên. Những gì tôi thấy, tôi sẽ nhớ. Những gì tôi làm, tôi sẽ hiểu.
Hay quan điểm của nhà triết học Hy Lạp Xocrat (470 - 399) TCN): Người ta phải học
bằng cách làm một việc gì đó; Với những điều bạn nghĩ là mình biết, bạn sẽ thấy không
chắc chắn cho đến khi làm nó.
Tư tưởng học qua trải nghiệm thực sự được đưa vào giáo dục hiện đại từ những
năm đầu của thế kỉ XX. J.A Cô-men-xki đã nêu “Quan điểm về dạy học phải đảm bảo
mối liên hệ với đời sống, giáo dục thông qua trò chơi, hoạt động ngoài lớp, ngoài thiên
nhiên”; Học thuyết giáo dục của Mác-Ănghen và Lê-nin về “giáo dục kĩ thuật tổng hợp
và giáo dục kết hợp với lao động sản xuất” trên cơ sở phát triển đề cương về giáo dục
kỹ thuật tổng hợp của Crupxcaia, ... Quan điểm học từ trải nghiệm chỉ trở thành tư
tưởng giáo dục chính thống và phát triển thành học thuyết khi gắn liền với các nhà tâm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
lý học, giáo dục học trên thế giới như: John Dewey, Kurt Lewin, Jean Piaget, Carl Jung,
Paulo Freire, David Kolb, Carl Rogers, William James và các nhà giáo dục hiện đại
sau này...
Trong tác phẩm Experience and Education (tạm dịch: Kinh nghiệm và giáo dục),
John Dewey (1859 - 1952), nhà giáo dục học người Mỹ cho rằng nền giáo dục truyền
thống với lối truyền thụ “nhồi nhét”, “truyền dạy quá khứ” tất yếu đào tạo ra những
đứa trẻ giống như “con vẹt” hoặc là những “chiếc tủ kính nguy nga đầy ắp những thứ
đồ đẹp đẽ nhưng chẳng có ích gì”. HS bị biến thành những kẻ không có và không dám
tư duy độc lập và tinh thần sáng tạo tri thức mới. Theo Dewey, kinh nghiệm như
phương tiện thực hiện mục tiêu giáo dục; giáo dục là một sự phát triển đi từ kinh
nghiệm; kinh nghiệm chỉ có được nhờ vào sự tương tác mang tính liên tục của người
học với môi trường học tập xung quanh (Hình 1.1). Mô hình quá trình học tập được
John Dewey mô tả là quá trình người học xây dựng kiến thức cho mình thông qua
những kinh nghiệm quan sát được, là quá trình hoạt động trí tuệ khá phức tạp, gồm: 1)
Quan sát (Observation); 2) Hình thành kiến thức (Knowledge); 3) Đánh giá, nhận xét
những quan sát và kiến thức thu được (Judgment). Kết quả của quá trình sẽ thúc đẩy
Động lực học tập 1 (I1)
Nhận xét, kết luận (J1)
Quan sát 1 (O1)
K3
Kiến thức 1 (K1)
thực hiện các chuỗi hoạt động tiếp theo để đạt được mục đích.
K2
Hình 1.1. Mô hình học tập dựa vào kinh nghiệm của Dewey [35, tr.36]
Theo tư tưởng của J. Dewey về quan điểm “học qua làm, học bắt đầu từ làm” thì
dạy học phải giao việc cho HS làm, không phải là giao nội dung cho HS học, từ đó đạt
được tri thức. Ông chủ trương đưa các loại bài tập hoạt động như: nghề làm vườn, dệt,
nghề mộc... vào nhà trường. Loại bài tập này có khả năng phát triển năng lực và hứng
thú của HS, phản ánh được thực tiễn xã hội [36].
Kurt Lewin (1890 - 1947), người sáng lập tâm lý học xã hội Mỹ, đã thực hiện một
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
số nghiên cứu liên quan đến việc tích hợp giữa lý thuyết và thực hành, cho thấy mâu
thuẫn giữa kinh nghiệm sẵn có của cá nhân và lý thuyết là một động lực trung tâm trong
quá trình học tập dựa vào kinh nghiệm. Theo Lewin, học tập là một quy trình tích hợp
bắt đầu bằng trải nghiệm và sau đó là thu thập dữ liệu, quan sát về trải nghiệm đó. Dữ
liệu được phân tích. Kết quả của phân tích này được phản hồi lại cho người tham gia trải
nghiệm để họ sử dụng trong việc sửa đổi hành vi và lựa chọn trải nghiệm mới của mình.
Kinh nghiệm cụ thể ngay lập tức là cơ sở để quan sát và phản ánh. Những quan sát này
được tổng hợp thành một lý thuyết, từ đó có thể suy ra những ý tưởng mới cho hành
động. Những ý tưởng hoặc giả thuyết này sau đó đóng vai trò là người hướng dẫn trong
hành động để tạo ra những trải nghiệm mới (Hình 1.2).
Hình 1.2. Mô hình học tập dựa vào kinh nghiệm của Lewin [35, tr.35]
Nhà tâm lý học và triết học người Thụy Sĩ, Jean Will Fritz Piaget (1896 - 1980) nổi
tiếng về những nghiên cứu nhận thức luận với trẻ em, khi nghiên cứu về nhận thức của trẻ
em, ông nhận thấy sự trưởng thành của kinh nghiệm và khái niệm, sự phản ánh và hành
động tạo thành nền tảng cơ bản cho sự phát triển của tư duy trưởng thành.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Hình 1.3. Mô hình học tập và phát triển nhận thức của Jean Piaget [35, tr.39]
Mô hình học tập và phát triển nhận thức của Piaget theo chu trình 4 bước: từ hiện
tượng cụ thể, đến sự phản ánh, đến tư duy trừu tượng, đến hành động trí tuệ chủ động
(Hình 1.3).
Những nghiên cứu của Vygotsky, Dewey, Lewin, Piaget về học tập dựa vào kinh
nghiệm là cơ sở để David Kolb (sinh năm 1939), một nhà lý luận giáo dục người Mỹ,
giới thiệu mô hình học tập dựa trên trải nghiệm trong cuốn Experiential Learning:
Experience as the Source of Learning and Development (tạm dịch: “Học tập theo kinh
nghiệm: Kinh nghiệm là nguồn gốc của học tập và phát triển”) năm 1984. Trong cuốn
sách này, Kolb giới thiệu tư tưởng “Học tập là một quá trình được bắt đầu từ kinh
nghiệm và liên tục được sửa đổi bởi kinh nghiệm”. Chu trình học tập trải nghiệm được
giới thiệu gồm 4 bước và 4 phong cách học tập liên quan: Kinh nghiệm rời rạc - Cảm
nhận; Quan sát phản ánh - Xem, nhìn; Khái niệm trừu tượng - Tư duy; Thử nghiệm
tích cực - Làm (Hình 1.4). Học tập trải nghiệm là sự tương tác biện chứng giữa bốn
yếu tố nói trên.
Hình 1.4. Chu trình học tập trải nghiệm theo Kolb
Những nghiên cứu của Kolb và các tác giả khác về học tập trải nghiệm đã được
vận dụng vào nhiều lĩnh vực khác nhau như kinh tế, văn hóa, giáo dục.
Tại Mỹ, năm 1902, “Câu lạc bộ trồng ngô” đầu tiên dành cho trẻ em được thành
lập với mục đích dạy cho trẻ thực hành trồng ngô, ứng dụng kỹ thuật nông nghiệp thông
qua trải nghiệm các công việc thực tế của nhà nông từ gieo trồng, chăm sóc đến thu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
hoạch ngô. Hơn 100 năm sau, hệ thống các câu lạc bộ này trở thành tổ chức phát triển
thanh thiếu niên lớn nhất của Mỹ, tiên phong trong ứng dụng học tập qua lao động, trải
nghiệm.
Tại Anh, năm 1907, học qua trải nghiệm được tổ chức thông qua phong trào
“Hướng đạo sinh” với các HĐTN như cắm trại, kỹ năng sống trong rừng, kỹ năng sinh
tồn, lửa trại, các trò chơi tập thể và các môn thể thao.
Năm 1977, “Giáo dục trải nghiệm” chính thức được thừa nhận bằng văn bản và
được tuyên bố rộng rãi khi Hiệp hội giáo dục trải nghiệm (Association for Experiential
Education - AEE) được thành lập. Conrad và Hedin (năm 1995) đã phỏng vấn từ 33
chương trình học tập trải nghiệm khác nhau với 4000 HS đã rút ra kết luận rằng học
qua trải nghiệm đem lại kết quả tích cực đối với sự phát triển tâm lý người học (tăng
sự tự tin, năng lực tự chủ và khả năng tư duy lý luận, năng lực xã hội). Hiệp hội Giáo
dục trải nghiệm của Canada (năm 1996) tổng kết về việc tổ chức HĐTN là phải đặt
người học vào trạng thái trải nghiệm bởi sự đa dạng các giác quan từ cảm giác đến tri
giác và cảm xúc cá nhân. Tại Hội nghị thượng đỉnh Liên Hiệp quốc về phát triển bền
vững (2002), chương trình “Dạy và học vì một tương lai bền vững” đã được UNESCO
thông qua, trong đó có học phần quan trọng về “Giáo dục trải nghiệm” được giới thiệu,
phổ biến và phát triển.
Ngày nay, học qua trải nghiệm đang được tiếp tục triển khai trên phạm vi toàn
thế giới và được UNESCO nhìn nhận như là một triển vọng tương lai tươi sáng cho
giáo dục toàn cầu trong những thập kỉ tiếp theo.
Vận dụng quan điểm học tập trải nghiệm sáng tạo, nhiều quốc gia trên thế giới đã
đưa học tập trải nghiệm sáng tạo vào chương trình giáo dục và đạt được hiệu quả cao:
Ở Hàn Quốc, năm 2009, Bộ Khoa học - Kỹ thuật và Giáo dục Hàn Quốc đã đề cập đến
một trong những chương trình đổi mới của giáo dục Hàn Quốc là HĐTN. Tuy nằm
ngoài hệ thống các môn học, nhưng HĐTN không tách rời, mà có quan hệ tương tác,
bổ trợ nhau nhằm hình thành và phát triển những phẩm chất, tư tưởng, các kỹ năng
sống và năng lực cần có trong xã hội hiện đại. Ở Anh Quốc, việc học được chia sẻ bởi
nhiều tổ chức, cá nhân, xã hội. Trung tâm Widehorizon (Chân trời rộng mở) được thành
lập năm 2004, như là niềm hi vọng của giáo dục ngoài trời, trong đó có dạy học phiêu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
lưu, mạo hiểm - một hình thức trải nghiệm sáng tạo. Tầm nhìn sứ mạng của tổ chức
này đơn giản là: “Chúng tôi tin rằng mỗi đứa trẻ đều có cơ hội trải nghiệm những tri
thức về phiêu lưu mạo hiểm như là một phần được giáo dục trong cuộc đời chúng”. Ở
Mỹ, tư tưởng “Học thông qua làm, học qua trải nghiệm” luôn được coi là một trong
triết lí giáo dục điển hình.
Như vậy, các nghiên cứu và vận dụng mô hình học tập trải nghiệm đều khẳng
định tầm quan trọng của HĐTN trong việc hình thành và phát triển năng lực HS.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam, tư tưởng về học tập dựa vào trải nghiệm đã tồn tại từ khá sớm, tuy
nhiên không được xây dựng thành công trình nghiên cứu hay triết lý giáo dục hoàn
chỉnh. Dân gian ta từ xưa đã có câu “Học mà chơi - chơi mà học” hàm ý hoạt động
“học” cần được tổ chức như hoạt động “chơi” và trong hoạt động “chơi” người học thu
nhận được những kiến thức, kinh nghiệm cần đạt được của hoạt động “học”. “Chơi” ở
đây cần được hiểu là hoạt động tương tác có mục đích của người học với môi trường
xung quanh trong một bối cảnh nhất định. Hay như Tục ngữ Việt Nam cũng có câu
“Trăm hay không bằng tay quen”, “Trăm nghe không bằng một thấy, trăm thấy không
bằng một sờ”, để nhấn mạnh dù có nghe hay nhìn cũng không thể khắc sâu, nhớ lâu
như được trải nghiệm vào đối tượng.
Chủ tịch Hồ Chí Minh cũng đã dạy “học với hành phải đi đôi; học mà không hành
thì học vô ích; hành mà không học thì hành không trôi chảy” ý muốn đề cao vai trò của
hoạt động thực hành, đề cao vai trò của thực tiễn [17]. Theo đó chúng ta có thể hiểu
rằng qua hoạt động thực tiễn thì những kiến thức lý thuyết tiếp thu được sẽ dần được
khắc sâu, hình thành nên kỹ năng, kinh nghiệm của bản thân người học.
Nhận thức được tầm quan trọng của HĐTN trong dạy học, HĐTN đã được đưa
vào Chương trình GDPT mới, là một HĐGD bắt buộc được thực hiện xuyên suốt từ
lớp 1 đến lớp 12. HĐTN làm cho nội dung giáo dục không bị bó hẹp trong sách vở mà
gắn liền với đời sống xã hội, là con đường gắn lý thuyết với thực tiễn đời sống xã hội.
Trong HĐTN, HS dựa trên sự tổng hợp kiến thức của nhiều lĩnh vực giáo dục và nhóm
kỹ năng khác nhau để trải nghiệm thực tiễn đời sống nhà trường, gia đình và tham gia
hoạt động phục vụ cộng đồng dưới sự hướng dẫn và tổ chức của nhà giáo dục, qua đó
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
hình thành những phẩm chất chủ yếu, năng lực chung và một số năng lực thành phần
đặc thù của hoạt động này: năng lực thiết kế và tổ chức hoạt động; năng lực thích ứng
với sự biến động của nghề nghiệp và cuộc sống [5].
Lý thuyết về tổ chức HĐTN lần đầu tiên được xuất bản thành sách, giới thiệu cơ
sở khoa học, nội dung, hình thức, phương pháp tổ chức và đánh giá HĐTN ở trường
phổ thông, là một tài liệu hữu ích cho các nhà nghiên cứu về HĐTN và GV tham khảo
vận dụng trong quá trình giáo dục và dạy học [13]. Hình thức tổ chức các HĐTN được
giới thiệu trong bài viết của Bùi Ngọc Diệp như là những gợi ý để mỗi nhà trường, địa
phương lựa chọn tổ chức sao cho phù hợp và hiệu quả nhằm thực hiện mục tiêu đào
tạo những con người có chí hướng, có đạo đức, có định hướng tương lai, có khả năng
sáng tạo, biết vận dụng tích cực những kiến thức đã học vào thực tế [8].
Tác giả Đỗ Ngọc Thống trong nghiên cứu “HĐTN sáng tạo - kinh nghiệm quốc
tế và vấn đề của Việt Nam” đã phân tích kinh nghiệm giáo dục HĐTN sáng tạo của
một số nước cụ thể là Anh, Hàn Quốc và liên hệ đến Việt Nam, cho thấy, việc thực
hiện chương trình HĐTN ở nhà trường phổ thông được các nước phát triển thực hiện
một cách linh hoạt bởi nhà trường tổ chức hoặc tổ chức xã hội kết hợp với nhà trường
tổ chức một cách hài hòa, còn ở Việt Nam, HĐTN còn chưa được chú ý đúng mức,
chưa có hình thức đánh giá và sử dụng kết quả các HĐGD một cách phù hợp [26].
Nhiều công trình nghiên cứu về lý luận dạy học đề cập đến việc tổ chức HĐTN
trong dạy học. Lý thuyết về học trải nghiệm được vận dụng vào thiết kế, tổ chức HĐTN
trong môn học ở trường phổ thông, đã đề cập đến những vấn đề trọng tâm của các mô
hình học trải nghiệm, đặc biệt là mô hình của D. Kolb để giới thiệu 4 bước thiết kế và
tổ chức HĐTN và nhấn mạnh sự linh hoạt khi vận dụng, trong đó HS được tự trải
nghiệm [16]. Trong bài viết “Organizing the Experiential Learning Activities in
Teaching Science for General Education in Vietnam” trên tạp chí World Journal of
Chemical Education, các tác giả Cao Cự Giác, Trần Thị Gái, Phan Thị Thanh Hội đã
vận dụng hoạt động học trải nghiệm trong dạy học môn Khoa học ở Việt Nam, cho
thấy hiệu quả trong việc phát triển kiến thức, kỹ năng, thái độ của người học thông qua
việc sử dụng các trải nghiệm của người học [32]. Trong dạy học các môn học ở trường
phổ thông, nhiều tác giả đều chú trọng tổ chức HĐTN, chẳng hạn trong môn Lịch sử
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
[2], trong dạy học Vật lí [29], trong dạy học Ngữ văn [27], trong dạy học môn Toán
[30], trong dạy học Giáo dục công dân [15], trong dạy học Công nghệ 10 [10], trong
dạy học Sinh học [9], ... Các nghiên cứu đều cho thấy việc trải nghiệm trong quá trình
học tập giúp HS hình thành các kiến thức, kỹ năng và thái độ một cách sâu sắc hơn.
Trong dạy học Sinh học, khá nhiều nghiên cứu về HĐTN được giới thiệu. Để có
biện pháp nâng cao hiệu quả HĐTN ở trường phổ thông cho sinh viên trong chương
trình đào tạo Sư phạm Sinh học, nhóm tác giả Nguyễn Thị Hằng, Nguyễn Thị Ngọc
Lan, Phạm Thị Thanh Nhàn, Bùi Thế Công đã đề xuất quy trình hướng dẫn sinh viên
thực hiện HĐTN theo 5 hoạt động cụ thể [34]. Tác giả Trần Thị Hải Yến đã thiết kế
HĐTN trong dạy học phần Sinh thái học (Sinh học 12) [31]. Các tác giả Trương Thị
Thanh Mai, Phan Quang Duy đã thiết HĐTN trong dạy học chủ đề “Vật sống” môn
Khoa học tự nhiên ở cấp Trung học cơ sở [14]. Nhóm tác giả Võ Thị Thùy Trang, Phạm
Đình Văn, Lê Thị Thu Hường đã tổ chức HĐTN để rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến
thức vào thực tiễn cho HS [28].
Những nghiên cứu và vận dụng về học trải nghiệm và HĐTN trong giáo dục và
quá trình dạy học mặc dù được đề cập đến tương đối phong phú, nhưng do lần đầu tiên
các chuyên đề dạy học, trong đó có chuyên đề “Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô
nhiễm môi trường” được đưa vào Chương trình GDPT, nên chưa có công trình nào
nghiên cứu vận dụng học trải nghiệm trong dạy học chuyên đề này.
1.2. Một số vấn đề chung về hoạt động trải nghiệm
1.2.1. Một số khái niệm cơ bản
1.2.1.1. Học qua trải nghiệm
Triển khai HĐGD trải nghiệm chính là thực hiện quan điểm, định hướng và
nguyên lý giáo dục “học đi đôi với hành, giáo dục kết hợp với lao động sản xuất, nhà
trường gắn liền với xã hội”.
Từ giữa thế kỉ XX, nhà khoa học giáo dục nổi tiếng người Mỹ, John Dewey, với
tác phẩm Kinh nghiệm và Giáo dục (Experience and Education) đã chỉ ra rằng, những
kinh nghiệm có ý nghĩa giáo dục giúp nâng cao hiệu quả giáo dục bằng cách kết nối
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
người học và những kiến thức được học với thực tiễn.
Kolb (1984) đưa ra một lí thuyết về học qua trải nghiệm (Experiential learning):
Học là một quá trình trong đó kiến thức của người học được tạo ra qua việc chuyển hóa
kinh nghiệm.
Trong cách thức học qua trải nghiệm, con người từ trải nghiệm của mình đã học
được nhiều kinh nghiệm. Những trải nghiệm rất quan trọng đối với việc học. Tuy nhiên,
kinh nghiệm có được từ trải nghiệm bao giờ cũng tản mạn, người dạy cần tổ chức cho
người học biết cách khái quát, sắp xếp những kinh nghiệm rời rạc thành tri thức, thành
hiểu biết tức là cần có sự chuyển hóa kinh nghiệm. Vì vậy, học qua trải nghiệm là quá
trình học, theo đó kiến thức, năng lực được tạo ra thông qua việc chuyển hóa kinh
nghiệm (Kolb), là quá trình xây dựng ý nghĩa trực tiếp từ kinh nghiệm [Trích theo 13].
1.2.1.2. Hoạt động trải nghiệm
Có nhiều tác giả diễn đạt khác nhau về HĐTN, nhưng đều coi HĐTN là HĐGD,
được tổ chức theo phương thức trải nghiệm sáng tạo nhằm góp phần phát triển nhân
cách toàn diện của HS.
Theo Đinh Thị Kim Thoa, HĐTN là HĐGD thông qua sự trải nghiệm và sáng tạo
của cá nhân trong việc kết nối kinh nghiệm học được trong nhà trường với thực tiễn
đời sống mà nhờ đó các kinh nghiệm được tích lũy thêm và dần chuyển hóa thành năng
lực [25].
Theo Nguyễn Thị Liên và cộng sự, HĐTN có thể hiểu theo nhiều cách khác nhau
nhưng đều có các đặc trưng: HS tham gia trực tiếp vào từng hoạt động, có tính tự chủ
trong kế hoạch và hành động của cá nhân, được tiếp cận với môi trường cuộc sống
trong và ngoài nhà trường, có tính sáng tạo và trách nhiệm để thích ứng và tạo ra cái
mới, cái giá trị mới cho bản thân; Hoạt động thực tiễn có tính trọn vẹn; Các giá trị cuộc
sống trong các tình huống thực tiễn được HS tiếp cận; Hoạt động của HS mang tính
tập thể [13].
Trong Chương trình GDPT tổng thể đã xác định: “HĐTN là HĐGD, trong đó
từng HS được trực tiếp hoạt động thực tiễn trong môi trường nhà trường cũng như trong
môi trường gia đình và xã hội dưới sự hướng dẫn và tổ chức của nhà giáo dục, qua đó
phát triển tình cảm, đạo đức, phẩm chất nhân cách, các năng lực,…từ đó tích luỹ kinh
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
nghiệm riêng cũng như phát huy tiềm năng sáng tạo của cá nhân mình” [4]. Chúng tôi
đồng ý với khái niệm này vì đã khẳng định vai trò định hướng, chỉ đạo, hướng dẫn
của nhà giáo dục, GV, cha mẹ HS, người phụ trách,..., còn HS tham gia trực tiếp, chủ
động, tích cực trong các hoạt động; phạm vi các chủ đề hay nội dung hoạt động và kết
quả đầu ra là năng lực thực tiễn, phẩm chất và năng lực sáng tạo đa dạng, khác nhau
của HS; hoạt động là phương thức cơ bản của sự hình thành và phát triển nhân cách
con người.
1.2.2. Đặc điểm của hoạt động trải nghiệm
HĐTN được tổ chức theo con đường gắn lý thuyết với thực tiễn, tạo nên sự thống
nhất giữa nhận thức và hành động, hình thành và phát triển cho HS niềm tin, tình cảm,
những năng lực cần có của người công dân trong tương lai.
Trong chương trình GDPT, kế hoạch giáo dục bao gồm các môn học và HĐGD.
HĐTN là một trong số những HĐGD nên chúng ta có thể nhầm lẫn HĐTN với môn
học. Nhưng giữa chúng được phân biệt bởi một số đặc điểm (Bảng 1.1).
Bảng 1.1. Phân biệt môn học và hoạt động trải nghiệm
Điểm phân Môn học Hoạt động trải nghiệm biệt
HS hình thành và phát HS hình thành và phát triển những phẩm
Mục tiêu triển hệ thống tri thức chất, tư tưởng, ý chí, tình cảm, giá trị, kỹ
khoa học, năng lực nhận năng sống và những năng lực chung cần
thức và hành động. có trong xã hội hiện đại.
- Nội dung kiến thức gắn - Kiến thức có tính tổng hợp nhiều lĩnh
với các lĩnh vực chuyên vực giáo dục, nhiều môn học phù hợp với
Nội dung môn. thực tiễn đời sống, địa phương,...
- Được thiết kế thành các - Được thiết kế thành các chủ điểm mang
phần chương, bài. tính mở.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
- Tuy đa dạng nhưng theo - Đa dạng, phong phú và có tính mềm dẻo, Hình thức quy trình chặt chẽ và bị hạn linh hoạt về thời điểm, địa điểm và đối tổ chức tượng tham gia.
Điểm phân Môn học Hoạt động trải nghiệm biệt
chế về địa điểm, thời điểm - HS có nhiều cơ hội trải nghiệm
và đối tượng tham gia. - Có nhiều lực lượng (GV, phụ huynh, các
- HS có ít cơ hội trải tổ chức, đoàn thể, doanh nghiệp,...) tham
nghiệm gia chỉ đạo, tổ chức các HĐTN với các
- GV là người chỉ đạo và mức độ khác nhau.
tổ chức.
Chủ yếu theo mô hình GV Theo mô hình HS là trung tâm. Sự tương tác Phương là trung tâm. Sự tương tác mang tính đa chiều: HS - GV, HS - HS, HS pháp chủ yếu là GV - HS - phụ huynh HS, HS - các tổ chức khác,…
Thường theo một chuẩn Thường có tính phân hóa theo những yêu
Kiểm tra, chung dựa theo năng lực cầu riêng dựa theo kinh nghiệm, trải
đánh giá tư duy và đánh giá thông nghiệm và năng lực thực hiện. Đánh giá
qua điểm số. dựa trên nhận xét theo các tiêu chí.
Lý thuyết về học qua trải nghiệm của David Kolb được nghiên cứu vận dụng khá
phổ biến trong giáo dục và dạy học. Dựa theo lý thuyết này, học qua trải nghiệm bao
gồm các đặc điểm [35]:
a. Học tập là một quá trình liên tục dựa vào kinh nghiệm
Trong học qua trải nghiệm, kiến thức liên tục được bắt nguồn từ trải nghiệm.
Dewey cho rằng tính liên tục và kế thừa của kinh nghiệm là sức mạnh để con người tồn
tại và là trung tâm của lý thuyết học tập. “Nguyên tắc liên tục của kinh nghiệm có nghĩa
là kinh nghiệm lĩnh hội được từ những người đi trước được sửa đổi theo một cách nào
đó phù hợp với những người đi sau... Khi một cá nhân chuyển từ tình huống này sang
tình huống khác, một môi trường khác, anh ta không cảm thấy mình lạc lõng như sống
ở một thế giới khác mà ở một khía cạnh khác của cùng một thế giới. Những kinh nghiệm
mà anh ta đã học được trong một tình huống cụ thể trở thành một công cụ để tìm hiểu
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
và xử lý hiệu quả với các tình huống xảy ra sau đó” (Dewey, 1938).
b. Học qua trải nghiệm là quá trình giải quyết mâu thuẫn giữa kinh nghiệm vốn có của
bản thân người học với kiến thức lĩnh hội được qua trải nghiệm
Bản chất của học tập là một quá trình đầy mâu thuẫn. Trong học tập dựa vào trải
nghiệm, người học thông qua bốn thành tố của học tập để giải quyết các mâu thuẫn
nhằm đạt được kiến thức, kỹ năng hoặc thái độ mới. Người học cần phải có đủ bốn yếu
tố để tham gia học tập qua trải nghiệm, đó là: năng lực kinh nghiệm cụ thể, kỹ năng
quan sát và phản xạ, kỹ năng trừu tượng hóa khái niệm và khả năng thử nghiệm tích
cực. Họ phải có khả năng tham gia đầy đủ vào những trải nghiệm mới, phải có khả
năng phản ánh và quan sát từ nhiều góc độ, từ đó xây dựng nên các khái niệm tích hợp
các quan sát của họ vào các lý thuyết hợp lý và sử dụng các lý thuyết này để đưa ra
quyết định và giải quyết vấn đề.
c. Học qua trải nghiệm là quá trình thích ứng của con người với thế giới
Học tập không dừng lại ở chỗ được liên kết với lớp học, mà xảy ra trong tất cả các
lĩnh vực của đời sống con người, từ trường học đến nơi làm việc, trong các mối quan hệ
cá nhân và bất kì đâu trong cuộc sống của chúng ta. Khi học tập được nhìn nhận như một
quá trình thích ứng toàn diện, nó cung cấp những cầu nối xuyên suốt các tình huống trong
cuộc sống, khiến cho việc học tập là một quá trình liên tục, suốt đời.
d. Học qua trải nghiệm là tiến trình sáng tạo kiến thức cho bản thân
Quá trình sáng tạo có thể xảy ra ở nhiều cấp độ khác nhau, trong góc độ của học
qua trải nghiệm, là sự khám phá của người học về những sự vật, hiện tượng mới trải
nghiệm. Kiến thức là kết quả tích lũy của kinh nghiệm văn hóa trước đây của con người
và kinh nghiệm sống chủ quan của cá nhân.
Tóm lại, học tập là quá trình kiến thức được tạo ra qua trải nghiệm. Trong quá
trình này, con người thích ứng với thế giới, kiến thức là một quá trình biến đổi, liên tục
được tạo ra và tái tạo.
1.3. Đặc điểm của chuyên đề học tập ở trường phổ thông
Việc thực hiện chương trình, SGK hiện hành của các môn học ở trường phổ thông
hiện nay đang được tiến hành theo từng bài/tiết. Các nội dung được phân chia thành
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
những đơn vị kiến thức cụ thể, theo từng bài học và được sắp xếp tuần tự, phù hợp với
tiến trình lĩnh hội kiến thức cho HS. Cách thiết kế này thuận lợi cho việc tổ chức dạy
học trên lớp cũng như quản lý việc dạy học và phân phối chương trình. Nhưng sự phân
chia kiến thức cụ thể như vậy làm cho các đơn vị kiến thức trong các bài mang tính độc
lập và đơn điệu, kiến thức HS thu nhận được cũng rời rạc, dẫn đến việc lưu giữ kiến
thức chưa thật bền vững và việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn nhiều khi gặp khó
khăn. Vì vậy, trong chương trình mới, cần khắc phục hạn chế này.
Trong chương trình GDPT mới [4], căn cứ mục tiêu giáo dục và yêu cầu cần đạt về
phẩm chất, năng lực ở từng giai đoạn giáo dục và từng cấp học, chương trình mỗi môn học
và HĐGD xác định mục tiêu, yêu cầu cần đạt về phẩm chất, năng lực và nội dung giáo dục
của môn học, HĐGD đó. Giai đoạn giáo dục cơ bản thực hiện phương châm giáo dục toàn
diện và tích hợp; giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp thực hiện phương châm giáo
dục phân hoá. Cả hai giai đoạn giáo dục cơ bản và giáo dục định hướng nghề nghiệp đều
có các môn học tự chọn; giai đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp có thêm các môn học
và chuyên đề học tập lựa chọn, nhằm đáp ứng nguyện vọng, phát triển tiềm năng, sở trường
của mỗi HS, thực hiện yêu cầu phân hoá sâu, giúp HS tăng cường kiến thức và kỹ năng
thực hành, vận dụng kiến thức, kỹ năng đã học giải quyết những vấn đề của thực tiễn, đáp
ứng yêu cầu định hướng nghề nghiệp.
Thời lượng dành cho mỗi chuyên đề học tập là 10 tiết hoặc 15 tiết; tổng thời lượng
dành cho cụm chuyên đề học tập của một môn học là 35 tiết/năm học. Ở mỗi lớp 10,
11, 12, HS chọn 3 cụm chuyên đề học tập. Hệ thống các chuyên đề học tập môn Sinh
học chủ yếu được phát triển từ nội dung các chủ đề sinh học ứng với chương trình mỗi
lớp. Các chuyên đề nhằm mở rộng, nâng cao kiến thức, rèn luyện kỹ năng thực hành,
tìm hiểu ngành nghề để trực tiếp định hướng, làm cơ sở cho các quy trình kĩ thuật, công
nghệ thuộc các ngành nghề liên quan đến sinh học. Nội dung các chuyên đề hướng đến
các lĩnh vực của nền công nghiệp 4.0 như: công nghệ sinh học trong nông nghiệp, y -
dược, chế biến thực phẩm, bảo vệ môi trường, năng lượng tái tạo,... Các lĩnh vực công
nghệ này ứng dụng theo cách tích hợp các thành tựu không chỉ của sinh học mà còn
của các khoa học liên ngành (giải trình tự gene, bản đồ gene, liệu pháp gene,...), trong
đó công nghệ thông tin có vai trò đặc biệt quan trọng (Bảng 1.2).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Bảng 1.2. Hệ thống chuyên đề học tập môn Sinh học
Lớp 10 Lớp 11 Lớp 12
Chuyên đề
Chuyên đề 10.1: Công nghệ tế bào và một số thành tựu x
Chuyên đề 10.2: Công nghệ enzyme và ứng dụng x
Chuyên đề 10.3: Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô x
nhiễm môi trường
Chuyên đề 11.1: Dinh dưỡng khoáng - tăng năng suất x
cây trồng và nông nghiệp sạch
Chuyên đề 11.2: Một số bệnh dịch ở người và cách x
phòng ngừa, điều trị
Chuyên đề 11.3: Vệ sinh an toàn thực phẩm x
Chuyên đề 12.1: Sinh học phân tử x
Chuyên đề 12.2: Kiểm soát sinh học x
Chuyên đề 12.3: Sinh thái nhân văn x
Cũng như dạy học các chủ đề, các tiết/bài, dạy học các chuyên đề môn Sinh học
cần vận dụng các phương pháp, hình thức giáo dục, kiểm tra - đánh giá, các phương
tiện dạy học một cách linh hoạt, sáng tạo, phù hợp với mục tiêu, nội dung giáo dục, đối
tượng HS và điều kiện cụ thể, nhằm phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS;
tránh áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc; tập trung bồi dưỡng năng lực tự chủ và tự
học để HS có thể tiếp tục tìm hiểu, mở rộng vốn tri thức, tiếp tục phát triển các phẩm
chất, năng lực cần thiết sau khi tốt nghiệp THPT; Rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến
thức sinh học để phát hiện và giải quyết các vấn đề trong thực tiễn; khuyến khích và
tạo điều kiện cho HS được trải nghiệm, sáng tạo trên cơ sở tổ chức cho HS tham gia
các hoạt động học tập, khám phá, vận dụng.
1.4. Thực trạng tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học ở trường THPT
1.4.1. Khái quát về điều tra thực trạng
1.4.1.1. Nội dung điều tra
Để có cơ sở thực tiễn đề xuất nội dung và quy trình tổ chức các HĐTN trong
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
dạy học chuyên đề “Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường”, chúng
tôi điều tra thực trạng tổ chức các HĐTN ở các trường THPT trên địa bàn tỉnh Thái
Nguyên.
Các nội dung điều tra:
- Nhận thức của GV về HĐTN.
- Quan điểm của GV về vai trò, ý nghĩa của việc tổ chức HĐTN trong dạy học.
- Thực trạng về tổ chức HĐTN cho HS trong dạy học ở trường THPT.
- Nhu cầu đào tạo, bồi dưỡng, nhu cầu về tài liệu hướng dẫn của GV về tổ chức
các HĐTN trong dạy học ở trường THPT.
1.4.1.2. Đối tượng điều tra
Tiến hành điều tra 30 GV môn Sinh học ở các trường THPT trên địa bàn tỉnh
Thái Nguyên tại thời điểm tháng 11 năm 2018.
1.4.1.3. Phương pháp điều tra
* Các phương pháp sử dụng điều tra: phiếu hỏi, phỏng vấn.
Điều tra bằng phiếu hỏi: 30 phiếu.
Phỏng vấn: 10 người.
* Mô tả cách tiến hành
Chúng tôi xây dựng phiếu điều tra gồm 10 câu hỏi, cùng với các câu hỏi phỏng
vấn GV (Phụ lục 1, 2). Các phiếu điều tra được phát ngẫu nhiên cho các GV bộ môn
Sinh học để lấy ý kiến thông qua các buổi gặp gỡ, sinh hoạt chuyên môn, tập huấn. Đối
tượng thực hiện không được gợi ý hay cung cấp các câu hỏi trong phiếu trước thời điểm
tiến hành điều tra.
1.4.2. Kết quả nghiên cứu thực trạng
Qua kết quả trả lời phiếu điều tra của GV, chúng tôi có nhận xét như sau:
1.4.2.1. Nhận thức về hoạt động trải nghiệm
Tìm hiểu nhận thức của GV thông qua việc trả lời câu hỏi 2 tại phiếu điều tra,
cùng với việc phỏng vấn để hiểu rõ nhận thức của GV về khái niệm này thu được kết
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
quả biểu thị qua hình 1.5.
26.6%
Quan niệm đúng
73.4%
Quan niệm chưa đầy đủ
Hình 1.5. Quan niệm của GV về hoạt động trải nghiệm
Hình 1.5 cho thấy, có 73,4% quan niệm đúng và đầy đủ về HĐTN, 26,6% quan
niệm chưa đầy đủ, 13,3% quan niệm rằng trải nghiệm đơn thuần là các hoạt động tham
quan, dã ngoại sau giờ lên lớp. Kết quả này có thể là do GV chưa được tiếp xúc nhiều
với các HĐTN, chưa được tham gia các lớp tập huấn, bồi dưỡng về nghiệp vụ tổ chức
các HĐTN.
1.4.2.2. Quan điểm của giáo viên về ý nghĩa của tổ chức các hoạt động trải nghiệm
trong dạy học
Tiến hành tổng hợp quan điểm của GV về ý nghĩa của việc tổ chức các HĐTN
cho thấy 93,3% GV đồng ý với nhận định rằng HĐTN giúp HS có những hiểu biết về
môi trường sống, bồi dưỡng kiến thức cho HS một cách chân thực, gắn với thực tiễn;
83,3% đồng ý rằng HĐTN giúp phát triển óc quan sát, kỹ năng sử dụng ngôn ngữ, kỹ
năng tìm kiếm và nghiên cứu tài liệu; 76,6% GV đồng ý cho rằng HĐTN có tác dụng
giáo dục tư tưởng, tình cảm, thế giới quan và nhân sinh quan cho HS. Tỷ lệ cao GV
đồng ý về các quan điểm trên cho thấy, GV tự tin về hiệu quả khi tổ chức các HĐTN
trong dạy học.
33,3% GV cho rằng việc tổ chức các HĐTN trong học tập cho HS trong trường
THPT là rất cần thiết, số còn lại (66,7%) cho rằng hoạt động này là cần thiết và không
có GV nào phủ nhận vai trò của HĐTN trong dạy học, giáo dục HS.
Khi phỏng vấn một số GV về vai trò của HĐTN, đa số đều cho rằng HĐTN giúp
phát triển kỹ năng giao tiếp, năng lực khám phá thế giới sống và bồi dưỡng tình cảm
của HS với cuộc sống xung quanh.
1.4.2.3. Thực trạng tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học ở trường THPT
Tìm hiểu mức độ thường xuyên của việc tổ chức các HĐTN trong dạy học ở
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
trường THPT thu được kết quả biểu thị qua hình 1.6.
16,6%
23,3%
Thường xuyên
Thỉnh thoảng
60,1%
Hiếm khi
Hình 1.6. Thực trạng tổ chức HĐTN trong dạy học ở trường THPT
Hình 1.6 cho thấy 16,6% GV thường xuyên tổ chức, 60,1% thỉnh thoảng tổ chức
23,3% hiếm khi tổ chức HĐTN. Mức độ thường xuyên tổ chức các hoạt động cao hơn
so với điều tra của Võ Trung Minh (2015) [18]. Điều này phản ánh xu thế dạy học của
nhiều trường phổ thông trong các năm học gần đây đã thường xuyên liên kết, phối hợp
với các đơn vị cung ứng dịch vụ tổ chức cho HS tham gia các HĐTN. Phân tích này
cho phép kết luận việc tổ chức HĐTN trong dạy học mang lại ảnh hưởng tích cực đến
sự phát triển các năng lực ở HS.
1.4.2.4. Những thuận lợi, khó khăn và nhu cầu của giáo viên khi tổ chức các hoạt động
trải nghiệm trong dạy học
Phần lớn GV được hỏi đều cho rằng điều kiện thuận lợi để tổ chức các HĐTN
cho HS là có “sự quan tâm, đôn đốc của lãnh đạo nhà trường” (100%), “sự tham gia
của HS” (63,3%), “sự kết hợp giữa các lực lượng giáo dục” (63,3%), “sự ủng hộ của
cha mẹ HS” (63,3%). Điều này cho thấy hiện nay các nhà trường, các lực lượng giáo
dục, các tầng lớp nhân dân và bản thân HS đã quan tâm nhiều hơn đến việc tổ chức cho
HS trải nghiệm. Sự ủng hộ đó là tiền đề tốt cho việc đưa dạy học trải nghiệm vào trong
trường học.
Về những khó khăn trong công tác tổ chức các HĐTN, khó khăn chủ yếu nhất là
kinh phí phục vụ cho các hoạt động (100%), thời gian để tiến hành hoạt động (93,3%),
điều kiện cơ sở vật chất (83,3%), vốn kinh nghiệm của HS (80,0%), trình độ đào tạo
bồi dưỡng của GV về tổ chức HĐTN (76,6%), tài liệu tham khảo về HĐTN (73,3%),
tiêu chí đánh giá HS (70,0%). Qua đây, chúng tôi nhận thấy, để tổ chức có hiệu quả
các HĐTN trong dạy học thì đầu tiên cần giải quyết vấn đề kinh phí, cần có cơ chế phù
hợp để huy động sự đóng góp các nguồn lực xã hội trong giáo dục HS; có một chương
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
trình giáo dục phù hợp để tạo điều kiện về thời gian để HS tham gia trải nghiệm, tránh
trường hợp HS học quá tải như một số nơi hiện nay; giải quyết các vấn đề về đào tạo
bồi dưỡng, biên soạn các tài liệu hướng dẫn, xây dựng tiêu chí đánh giá HS sau trải
nghiệm.
Đáng chú ý là có 36,6% GV cho rằng một khó khăn trong tổ chức các HĐTN là sự
tham gia của HS, điều này có nghĩa là vẫn còn một bộ phận khá lớn HS chưa sẵn sàng
để tham gia các hoạt động; 36,6% GV được hỏi trả lời rằng còn gặp khó khăn trong việc
tìm kiếm sự ủng hộ của cha mẹ HS; 43,3% cho rằng còn thiếu sự kết hợp giữa các lực
lượng giáo dục. Phần lớn GV có câu trả lời trên là các GV thỉnh thoảng hoặc hiếm khi
tổ chức HĐTN trong dạy học. Từ phân tích này chúng tôi suy luận rằng HS chưa tích
cực tham gia các HĐTN phần nào do chưa hiểu về mục đích, ý nghĩa và kết quả mà các
hoạt động này mang lại. Các nhà trường cần tích cực tuyên truyền đến HS, cha mẹ HS
cũng như nhân dân về lợi ích của việc tham gia các HĐTN.
1.4.2.5. Nhu cầu của GV về đào tạo, bồi dưỡng và tài liệu
Qua điều tra, 100% GV được hỏi đều có nhu cầu đào tạo, bồi dưỡng về tổ chức các
HĐTN. GV mong muốn được hướng dẫn thiết kế kế hoạch tổ chức HĐTN, hướng dẫn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
quy trình, các bước tổ chức hoạt động trong dạy học.
Kết luận chương 1
(i) Trên thế giới, học qua trải nghiệm được tiếp cận nghiên cứu và áp dụng trong
nhiều lĩnh vực như: kinh tế, văn hóa, giáo dục... Ở Việt Nam, đã có nhiều công trình nghiên
cứu vận dụng HĐTN trong các môn học, ở nhiều cấp học khác nhau. Tuy nhiên, chưa có
công trình nghiên cứu tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong
xử lí ô nhiễm môi trường bởi đây là một chuyên đề học tập mới.
(ii) HĐTN được đưa vào chương trình GDPT mới, là một HĐGD bắt buộc. Trong
dạy học các môn học, HĐTN được xác định bằng học qua trải nghiệm. Luận văn đã
phân tích, làm rõ bản chất và các đặc điểm của học qua trải nghiệm, phân tích mô hình
học qua trải nghiệm của Kolb, đây là một chu trình gồm 4 bước và 4 phong cách học
tập liên quan: Kinh nghiệm rời rạc - Cảm nhận; Quan sát phản ánh - Xem, nhìn; Khái
niệm trừu tượng - Tư duy; Thử nghiệm tích cực - Làm.
(iii) Chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường là một
chuyên đề học tập mới, sẽ được đưa vào giảng dạy trong chương trình GDPT môn Sinh
học ở Việt Nam bắt đầu từ năm học 2022- 2023 nên hiện nay chưa có nhiều công trình
nghiên cứu và tài liệu tham khảo phục vụ cho giảng dạy chuyên đề này.
(iv) Phần lớn GV Sinh học trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên được điều tra đều có
nhận thức đúng đắn về mục tiêu, tầm quan trọng của việc tổ chức các HĐTN trong dạy
học. Đã có GV tổ chức một số HĐTN trong môn Sinh học nhưng số lượng còn ít, chưa
được thường xuyên. Các GV đều có mong muốn được tham gia các lớp tập huấn, bồi
dưỡng về tổ chức HĐTN; mong muốn được hướng dẫn thiết kế kế hoạch, hướng dẫn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
quy trình tổ chức HĐTN trong dạy học môn học.
Chương 2
THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM
CHO HỌC SINH THPT TRONG DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ
CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
2.1. Thiết kế nội dung chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường
2.1.1. Nguyên tắc thiết kế nội dung chuyên đề học tập
* Nguyên tắc 1: Đáp ứng mục tiêu dạy học
Mục tiêu chính của các chủ đề được thiết kế là phát triển được phẩm chất và năng
lực học tập cho HS. Các hoạt động học tập không nhằm mục tiêu ghi nhớ kiến thức, mà
chú trọng tới việc hình thành kiến thức, kỹ năng học tập cho HS bằng các tình huống
thực tế và các kiến thức liên môn để chính các em tìm ra câu trả lời cho các vấn đề được
đặt ra trong cuộc sống đồng thời hệ thống hóa được kiến thức.
* Nguyên tắc 2: Đảm bảo tính khoa học của nội dung kiến thức và đáp ứng
yêu cầu của chương trình
Chương trình GDPT tổng thể và Chương trình các môn học đã được ban hành
nhưng nội dung dạy học chi tiết, trong đó có nội dung các chuyên đề dạy học chưa
được xây dựng. Vì thế, việc xây dựng nội dung chuyên đề dạy học cần bám sát theo
định hướng của chương trình tổng thể và chương trình môn học, đảm bảo tính khoa
học, hệ thống.
* Nguyên tắc 3: Đáp ứng được thực tiễn dạy học của địa phương và phù hợp
với đặc điểm học sinh THPT
Trong quá trình giáo dục, HS là trung tâm, GV là người hướng dẫn, cố vấn định
hướng để đảm bảo mục tiêu đề ra. Tuy nhiên, mục tiêu đề ra phải phù hợp với điều kiện
dạy học về cơ sở vật chất, về đặc điểm tâm sinh lí HS. Do đó, thiết kế nội dung chuyên đề
học tập phải chú trọng đến điều kiện thực tiễn dạy học để đảm bảo tính khoa học, tính thực
tiễn và làm tăng hứng thú, phát triển các kỹ năng học tập cần thiết cho HS.
* Nguyên tắc 4: Sản phẩm học tập của chuyên đề được cụ thể hóa trong kế
hoạch dạy học
Nội dung dạy học chuyên đề học tập cần gắn với sản phẩm học tập như các vấn
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
đề thảo luận, các cách trình bày (bài trình chiếu power point, poster,..), các phương tiện
vật chất (mô hình, tranh, ảnh, vật thật, các thí nghiệm,...), các hình thức thảo luận, cách
thức thực hành, trải nghiệm,... Những sản phẩm này phải được thể hiện rõ trong kế
hoạch tổ chức hoạt động dạy học chuyên đề.
* Nguyên tắc 5: Đa dạng về không gian và thời gian thực hiện chuyên đề học tập
Xây dựng các chuyên đề học tập cần xác định trong quỹ thời gian cho phép, những
nội dung, hoạt động dạy học nào là trọng tâm để chủ động thiết kế thời gian và không
gian thực hiện phù hợp. Tuy nhiên, không nên đơn điệu về một hình thức tổ chức. Do
đó, thời gian và không gian thực hiện cần đa dạng, nhằm mục đích lôi cuốn, phát huy
được các năng lực của người học.
2.1.2. Quy trình thiết kế chuyên đề học tập
Để đảm bảo các nguyên tắc khi xây dựng chuyên đề học tập; khắc phục những hạn
chế của chương trình, SGK hiện hành; phù hợp với đối tượng HS, sở trường của GV; thuận
lợi cho việc vận dụng các hình thức, phương pháp, kỹ thuật dạy học tích cực và tiếp cận
với chương trình giáo dục phổ thông đổi mới, chúng tôi đề xuất quy trình thiết kế chuyên
đề học tập theo 5 bước (Hình 2.1).
Bước 1. Xác định lí do xây dựng chuyên đề
Bước 2. Xác định mục tiêu chuyên đề
Bước 3. Xác định nội dung chuyên đề
Bước 4. Xác định phương pháp, phương tiện, hình thức dạy học chuyên đề
Bước 5. Kiểm tra, rà soát, điều chỉnh chuyên đề
Hình 2.1. Quy trình thiết kế chuyên đề học tập
Bước 1. Xác định lí do xây dựng chuyên đề
Trong chương trình giáo dục phổ thông môn Sinh học, bên cạnh những nội dung
giáo dục cốt lõi, chương trình giới thiệu một số nội dung chuyên đề học tập tự chọn,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
HS có thiên hướng hoặc hứng thú sinh học và công nghệ sinh học được chọn học một
trong số những chuyên đề học tập đó. Vì vậy, mỗi chuyên đề học tập cần làm rõ được
lí do xây dựng chuyên đề, chú ý tới việc mở rộng, nâng cao kiến thức, rèn luyện kĩ
năng thực hành, tìm hiểu ngành nghề để trực tiếp định hướng, làm cơ sở cho các quy
trình kĩ thuật, công nghệ thuộc các ngành nghề liên quan đến sinh học.
Bước 2. Xác định mục tiêu chuyên đề
Nguyên tắc xây dựng mục tiêu chuyên đề cũng tuân theo nguyên tắc chung đó là
mục tiêu cần cụ thể và lượng hóa được.
Để xác định mục tiêu chuyên đề ta cần rà soát xem kiến thức cần dạy, kỹ năng
cần rèn luyện thông qua chuyên đề là những kiến thức nào. Việc xác định mục tiêu này
đôi khi diễn ra đồng thời với việc xác định các nội dung của chuyên đề.
- Về kiến thức: Trình bày về nội dung kiến thức mà HS sẽ học được thông qua
chuyên đề.
- Về kĩ năng: Trình bày về những kỹ năng của HS được hình thành thông qua
thực hiện các hoạt động học theo chuyên đề. Sử dụng động từ hành động để ghi các
loại kỹ năng và năng lực mà HS được phát triển qua thực hiện chuyên đề.
- Về thái độ: Trình bày về những tác động của việc thực hiện các hoạt động học
theo chuyên đề đối với nhận thức, giá trị sống và định hướng hành vi của HS.
- Các năng lực chính hướng tới: HS được học thông qua thực hành, sáng tạo và tạo
ra sản phẩm học tập có ý nghĩa cho bản thân; có thể thiết kế, xây dựng, sáng tạo ra một
sản phẩm hoặc thực hiện một việc nào đó. Các năng lực đọc, viết, toán học, khoa học,…
được phát triển trong việc tạo ra sản phẩm học tập.
- Sản phẩm dự kiến: Mô tả rõ sản phẩm mà HS phải hoàn thành về nội dung và
hình thức thể hiện (bài báo, bài trình chiếu, tập tranh ảnh, video, mô hình, sản phẩm
thật, dụng cụ thí nghiệm, phần mềm,…); nêu rõ tên và yêu cầu của sản phẩm cùng với
tiêu chí đánh giá sản phẩm.
Bước 3. Xác định nội dung chuyên đề
Mỗi chuyên đề học tập bao gồm nhiều chủ đề. Vì vậy, xác định nội dung chuyên
đề có liên quan đến xác định các chủ đề dạy học. Khi thực hiện bước này, cần chú ý:
- Đặt tên các chủ đề ngắn gọn nhưng thể hiện được nội dung cơ bản của chủ đề
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
và có sức hấp dẫn, thu hút HS.
- Lựa chọn nội dung chủ đề cần phải trả lời các câu hỏi: Kiến thức trong chủ đề
là kiến thức đơn môn hay đa môn, có thể hiện tích hợp kiến thức không? Tại sao lại
phải tích hợp? Tích hợp nội dung nào là hợp lí? Các nội dung cụ thể đó là gì? Thuộc
các môn học, bài học nào trong chương trình? Logic và mạch phát triển các nội dung
đó như thế nào? Thời lượng cho bài học tích hợp dự kiến là bao nhiêu?
Bước 4. Xác định phương pháp, phương tiện, hình thức dạy học chuyên đề
GV cần hình dung được các phương pháp, hình thức, phương tiện dạy học có thể sử
dụng mang lại hiệu quả cao.
GV cần lưu ý các câu hỏi: Chuyên đề diễn ra trong bao lâu? Ứng với mỗi nội dung
cụ thể cách tổ chức dạy học như thế nào? Có những phương pháp gì? Sử dụng phương
tiện gì? Sản phẩm dự kiến ứng với mỗi nội dung là gì?
Bước 5. Kiểm tra, rà soát, điều chỉnh chuyên đề
Sau khi xác định các điều kiện cần thiết và có tính khả thi để thực hiện dạy học
chuyên đề, trên cơ sở rà soát những yêu cầu cần đạt của chuyên đề và các hoạt động
học dự kiến sẽ tổ chức cho HS theo PPDH tích cực, xác định các năng lực và phẩm
chất có thể hình thành cho HS, GV cần điều chỉnh lại chuyên đề dạy học cho phù hợp.
2.1.3. Nội dung chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường
Công nghệ vi sinh vật được ứng dụng khá rộng rãi trong thực tiễn đời sống. Trong
xử lí ô nhiễm môi trường, ứng dụng công nghệ vi sinh vật đã đem lại nhiều kết quả tích
cực giúp bảo vệ môi trường sinh thái và xây dựng một nền kinh tế bền vững. Nội dung
chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường được đưa vào chương
trình môn Sinh học 10 có ý nghĩa to lớn trong việc hình thành tri thức về Công nghệ vi
sinh vật, đồng thời góp phần hình thành và phát triển các kỹ năng ứng dụng Công nghệ
vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường, qua đó, HS có hành vi bảo vệ môi trường
đúng đắn.
Để thiết kế nội dung chuyên đề “Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi
trường”, chúng tôi có tham khảo ý kiến của chuyên gia môn Vi sinh vật học và các môn
liên quan, tham khảo nội dung phần Sinh học vi sinh vật (Sinh học 10), đồng thời dựa
trên các tài liệu: Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia giai đoạn 2011 - 2015 [7];
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Khoa học môi trường [12]; Công nghệ xử lí rác thải và chất thải rắn [19]; Vi sinh vật
học nông nghiệp [23]; Công nghệ vi sinh vật trong sản xuất nông nghiệp và xử lí ô
nhiễm môi trường [24]; Công nghệ vi sinh [22] và một số tài liệu khác [21], [11], [20],
[37], [38], [39].
Chuyên đề chúng tôi thiết kế gồm 3 chương:
- Chương 1. Ô nhiễm môi trường và vai trò của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm
môi trường, gồm 2 nội dung: Ô nhiễm môi trường và Vai trò của vi sinh vật trong xử
lí ô nhiễm môi trường.
- Chương 2. Quá trình vi sinh vật phân giải các hợp chất trong xử lí ô nhiễm môi
trường, gồm các nội dung: Các quá trình lên men (lên men methane, lên men cellulose);
Sự phân giải protein (quá trình thối rữa).
- Chương 3. Một số quy trình công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm
môi trường, bao gồm các nội dung: Công nghệ vi sinh vật trong xử lí nước thải (xử lí
nước thải trong điều kiện hiếu khí, xử lí nước thải trong điều kiện kị khí); Công nghệ
vi sinh vật trong xử lí chất thải rắn (Sản xuất phân hữu cơ sinh học, Xử lí chất thải của
công nghiệp chế biến); Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường đất (Công
nghệ vi sinh vật trong xử lí đất nhiễm độc dioxin, Công nghệ vi sinh vật trong xử lí đất
nhiễm độc kim loại nặng).
Nội dung chi tiết của chuyên đề, chúng tôi trình bày trong phụ lục 5.
2.2. Thiết kế các hoạt động trải nghiệm trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi
sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường
2.2.1. Quy trình lập kế hoạch hoạt động trải nghiệm
a. Xác định mục tiêu
Việc xác định mục tiêu HĐTN cần bám sát vào yêu cầu cần đạt của chuyên đề do
Bộ giáo dục đào tạo xây dựng đã được công bố trong chương trình GDPT môn Sinh
học. Mục tiêu trải nghiệm phải đảm bảo khai thác được tối đa vốn kinh nghiệm hiện có
và các giác quan của HS, đảm bảo phát huy được các phẩm chất, năng lực cá nhân của
HS.
Chẳng hạn, với chuyên đề “Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi
trường”, các yêu cầu cần đạt được xác định:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
- Nêu được vai trò của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
- Mô tả được quá trình phân giải các hợp chất trong xử lí môi trường bằng công
nghệ vi sinh: phân giải hiếu khí, kị khí, lên men.
- Trình bày được một số công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí môi trường:
Xử lí ô nhiễm môi trường đất; Xử lí nước thải và làm sạch nước; Thu nhận khí sinh
học; Xử lí chất thải rắn.
- Thực hiện được dự án: Điều tra công nghệ ứng dụng vi sinh vật xử lí ô nhiễm
môi nhiễm môi trường tại địa phương (xử lí rác thải, nước thải,…).
Từ đó, xác định mục tiêu chuyên đề (mục 2.2.2).
b. Xác định các nội dung thực hiện dạy học trong đó có nội dung HĐTN
Chuyên đề dạy học bao gồm nhiều nội dung, trong đó có những nội dung HĐTN. Vì
vậy, khi lập kế hoạch dạy học, GV cần lên danh sách các nội dung dạy học, trong đó có
nội dung các HĐTN.
c. Xác định tiến trình tổ chức hoạt động dạy học, HĐTN
Dạy học chuyên đề được thực hiện qua nhiều hoạt động, trong đó có HĐTN.
Mỗi hoạt động dạy học, HĐTN, GV cần xác định mục tiêu, hình thức tổ chức,
người thực hiện, phương tiện phục vụ, địa điểm, thời gian và cách tiến hành.
Để thực hiện dạy học chuyên đề, HĐTN có hiệu quả, GV cần chủ động đề xuất
với lãnh đạo nhà trường, tổ chuyên môn, GV chủ nhiệm và cha mẹ HS để bố trí thời
gian hợp lí, không làm ảnh hưởng đến các hoạt động học tập khác của HS.
d. Dự kiến kiểm tra, đánh giá
Cần tăng cường tạo điều kiện cho HS tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau trong các
HĐTN, phát huy vai trò của nhóm trưởng, lớp trưởng trong điều hành hoạt động của
nhóm khi thực hiện nhiệm vụ.
e. Hoàn chỉnh kế hoạch
GV hoàn chỉnh kế hoạch, thông báo kế hoạch đến các lực lượng liên quan để cùng
nắm rõ hoạt động và phối hợp cho tốt; giới thiệu tóm tắt kế hoạch đến HS để các em
chuẩn bị tâm thế cũng như các điều kiện cần thiết cho HĐTN.
2.2.2. Bản kế hoạch (giáo án) hoạt động trải nghiệm
Dựa trên quy trình tổ chức dạy học chuyên đề, quy trình tổ chức HĐTN và nội
dung dạy học chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường, chúng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
tôi đã thiết kế kế hoạch tổ chức HĐTN. Dưới đây là minh họa cho bản kế hoạch:
TÊN CHUYÊN ĐỀ:
CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
I/ Mục tiêu
1/ Kiến thức:
- Nêu được vai trò của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
- Mô tả được quá trình phân giải các hợp chất trong xử lí môi trường.
- Trình bày được một số công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí môi trường
đất, xử lí nước thải, thu nhận khí sinh học, xử lí chất thải rắn.
2/ Kĩ năng
- Thực hiện được các công đoạn của việc sản xuất phân hữu cơ sinh học dưới sự
hướng dẫn của GV.
- Thực hiện được dự án: Điều tra công nghệ ứng dụng vi sinh vật xử lí ô nhiễm
môi trường tại địa phương (xử lí rác thải, nước thải,...).
- Phát triển kỹ năng hợp tác, kỹ năng sử dụng ngôn ngữ…
- Hình thành một số kỹ năng nghiên cứu khoa học: điều tra, thu thập số liệu, viết
báo cáo…
3/ Thái độ
- Chủ động liên hệ, vận dụng các kiến thức môn học vào quá trình sản xuất phân
hữu cơ sinh học.
- Tích cực tham gia vào các hoạt động điều tra và trải nghiệm.
- Chủ động áp dụng các kiến thức đã học trong chuyên đề để xử lí ô nhiễm và giữ
gìn môi trường sống tại gia đình và các khu vực lân cận.
- Có thái độ đúng đắn trong việc bảo vệ môi trường và có ý thức tuyên truyền mọi
người xung quanh cùng thực hiện.
II/ Các nội dung thực hiện trong chuyên đề
Nội dung 1: Tìm hiểu về thực trạng ô nhiễm môi trường và cơ sở khoa học của
vấn đề ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
Nội dung 2: Tìm hiểu một số qui trình công nghệ ứng dụng công nghệ vi sinh vật
trong xử lí ô nhiễm môi trường.
Nội dung 3: Điều tra một số quy trình công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí
ô nhiễm môi trường tại địa phương.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Nội dung 4: Trải nghiệm sản xuất phân hữu cơ sinh học từ rác thải sinh hoạt.
III/ Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
1/ Hoạt động 1: Môi trường của em
* Mục tiêu:
- HS trình bày được khái niệm ô nhiễm môi trường, nêu được các dạng ô nhiễm
môi trường, kể tên được một số nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường.
- Giao nhiệm vụ trải nghiệm, phân công chuẩn bị một số điều kiện cơ sở vật chất
để tiến hành trải nghiệm.
* Hình thức tổ chức:
- Tổ chức dưới dạng trò chơi giữa các nhóm HS trong lớp.
* Người thực hiện:
- HS (lớp trưởng, lớp phó học tập) làm nhiệm vụ dẫn chương trình và giám khảo
dưới sự cố vấn của GV.
* Phương tiện phục vụ:
- Máy tính, máy chiếu projector, video về thực trạng ô nhiễm môi trường ở Việt
Nam (GV chuẩn bị).
- 01 quả cầu phục vụ trò chơi (HS chuẩn bị).
* Địa điểm và thời gian:
- Thực hiện trên lớp học, thời gian 01 tiết.
* Cách tiến hành:
- Chia lớp thành 04 đội dự thi, mỗi đội khoảng 10 thành viên.
- Tiếp cận vấn đề ô nhiễm môi trường thông qua hoạt động cho HS xem video
clip về thực trạng ô nhiễm môi trường ở Việt Nam hiện nay (Nguồn: Chương trình Việt
Nam hội nhập, Kênh truyền hình VTC10-Netviet; đã được lưu lại vào tài khoản Youtube
cá nhân tại địa chỉ https://youtu.be/S9kUxhCXGS4).
- Người dẫn chương trình yêu cầu mỗi đội kể tên 01 dạng ô nhiễm môi trường;
lần lượt kể ra những nguyên nhân, việc làm gây ô nhiễm môi trường. Chú ý đội trả lời
sau không được trùng với đáp án của đội trả lời trước. Đội nào trả lời được nhiều đáp
án đúng hơn sẽ là đội thắng cuộc. Đội thắng cuộc sẽ nhận được 01 phần quà nhỏ từ ban
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
tổ chức.
- Người dẫn chương trình tổ chức trò chơi Tung cầu trả lời câu hỏi. Mỗi HS nêu
01 việc làm góp phần bảo vệ môi trường, sau khi trả lời sẽ tung quả cầu cho HS khác,
ai nhận được cầu sẽ tiếp tục trả lời câu hỏi. Trò chơi kết thúc khi tìm ra người trả lời
sai hoặc không tìm được phương án trả lời, người trả lời sai hoặc không tìm được
phương án trả lời bị phạt nhảy lò cò quanh lớp.
- Kết thúc trò chơi, GV nhận xét các câu trả lời của HS về nguyên nhân ô nhiễm
môi trường và các việc làm góp phần bảo vệ môi trường.
- GV giao nhiệm vụ trải nghiệm, yêu cầu các nhóm đọc và tóm tắt tài liệu; phân
công các nhóm chuẩn bị các vật dụng, nguyên vật liệu cần thiết cho HĐTN.
2/ Hoạt động 2: Tìm hiểu cơ sở khoa học của một số quy trình công nghệ ứng
dụng công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
* Mục tiêu:
- HS kể được tên của một số quy trình công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử
lí ô nhiễm môi trường.
- Trình bày được các tiêu chuẩn kĩ thuật, vật tư cần thiết để xây dựng các bể lọc,
hố ủ… để xử lí nước thải, chất thải.
* Hình thức tổ chức:
- Hoạt động thảo luận theo nhóm học tập.
* Người thực hiện:
- HS. Nhóm trưởng chịu trách nhiệm phân công nhiệm vụ cho các thành viên
trong nhóm.
* Phương tiện phục vụ:
- Máy tính, điện thoại thông minh có kết nối internet (thư viện nhà trường, cá
nhân HS).
- Giấy A0, bút dạ.
- Tài liệu chuyên đề.
* Địa điểm và thời gian:
- Thực hiện ngoài giờ học tại trường hoặc tại gia đình, do nhóm HS tự bố trí.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
* Cách tiến hành:
- GV chia lớp thành các nhóm, mỗi nhóm khoảng 10 HS. Đọc tài liệu tham khảo
và sử dụng máy tính có kết nối mạng internet để tìm hiểu về một số quy trình công
nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường. Nội dung này cần tiến hành
ngoài giờ học chính khóa, do nhóm HS chủ động bố trí.
- GV định hướng mỗi nhóm lựa chọn để tìm hiểu kĩ về một trong số các quy trình
công nghệ sau:
+ Xử lí ô nhiễm nước bằng bể tự hoại.
+ Xử lí ô nhiễm nước bằng bể Biogas.
+ Xử lí ô nhiễm chất thải bằng phương pháp sản xuất phân hữu cơ sinh học
(compost).
- Yêu cầu nêu được:
+ Nguyên liệu, vật tư cần thiết để xây dựng hay áp dụng quy trình đó.
+ Nguyên lí hoạt động của quy trình công nghệ được đề cập.
+ Các chủng vi sinh vật thường được sử dụng trong quy trình.
+ Sản phẩm/hiệu quả xử lí ô nhiễm của quy trình được đề cập.
- HS tìm hiểu và ghi chép lại quy trình, có thể minh họa bằng sơ đồ trên giấy để
tiện so sánh, đối chiếu với quy trình sẽ trải nghiệm thực tế.
3/ Hoạt động 3: Điều tra một số quy trình công nghệ ứng dụng vi sinh vật xử
lí ô nhiễm môi trường tại địa phương.
* Mục tiêu:
- HS được tham gia trải nghiệm thực tế, rèn kỹ năng hợp tác theo nhóm và kỹ
năng điều tra, thu thập số liệu.
- Trình bày được ít nhất 01 quy trình công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí
ô nhiễm môi trường.
* Hình thức tổ chức:
- HĐTN thực tiễn tại địa phương.
* Người thực hiện:
- GV, HS.
* Phương tiện phục vụ:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
- Máy ảnh hoặc điện thoại thông minh để chụp ảnh, ghi âm.
- Giấy, bút để ghi chép.
- Tài liệu chuyên đề.
- Phương tiện đi lại cá nhân.
* Địa điểm và thời gian:
- Thực hiện trong cộng đồng, thời gian 01 buổi (04 tiết học).
* Cách tiến hành:
- GV liên hệ với các hộ dân, cơ sở trên địa bàn có công nghệ ứng dụng vi sinh vật
trong xử lí ô nhiễm môi trường (xử lí rác thải, nước thải,...).
- HS thực hiện dự án theo nhóm; GV theo dõi, giám sát và hỗ trợ khi HS có yêu
cầu trợ giúp.
* Tiến trình hoạt động:
TT Các bước Thời gian Nội dung cần thực hiện
Tập trung tại hộ dân/cơ GV và HS có mặt tại địa điểm trải
1 sở trải nghiệm 14h00 nghiệm đúng thời gian quy định, chuẩn
bị đầy đủ cơ sở vật chất.
Quan sát, đánh giá Quan sát, phân tích các nguồn nước
nguồn gây ô nhiễm Từ 14h00 thải, chất thải gây ô nhiễm. Đánh giá 2 đến 14h30 nguy cơ và hậu quả ô nhiễm nếu không
được xử lí.
Phỏng vấn chủ hộ/chủ Từ 14h30 Trò chuyện với chủ hộ/cơ sở trải
cơ sở về cách thức xây đến 15h30 nghiệm để tìm hiểu quy trình công
3 dựng, chi phí, quy trình nghệ, các yêu cầu về kĩ thuật, chi phí
kĩ thuật của công nghệ xây dựng và hiệu quả xử lí ô nhiễm.
xử lí
Phân tích, lập báo cáo Từ 15h30 HS tự lập báo cáo dựa trên cơ sở những 4 về kết quả trải nghiệm đến 16h00 quan sát và trao đổi
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Thảo luận, hoàn thiện Từ 16h00 GV tổ chức cho HS thảo luận, hoàn 5 báo cáo đến 16h30 thiện báo cáo.
4/ Hoạt động 4: Trải nghiệm sản xuất phân hữu cơ sinh học (compost) từ rác
thải sinh hoạt.
* Mục tiêu:
- HS biết chuẩn bị một số nguyên liệu, vật tư cần thiết cho việc sản xuất phân hữu
cơ sinh học.
- HS thực hiện được quy trình làm phân hữu cơ sinh học (compost) từ rác thải sinh hoạt.
* Hình thức tổ chức:
- HĐTN thực tiễn tại nhà trường.
* Người thực hiện:
- GV, HS.
* Chuẩn bị:
- Giao cho các nhóm thu thập rác thải từ các gia đình hoặc khu nội trú HS để làm
nguyên liệu chế biến. Nguyên liệu được để trong túi kín hoặc các thùng chứa nhỏ để
đảm bảo vệ sinh.
- Giao cho HS chuẩn bị dao, thớt, găng tay và các công cụ cần thiết khác.
- GV chuẩn bị thùng chứa lớn để ủ phân, đặt mua chế phẩm vi sinh vật.
* Địa điểm và thời gian:
- Thực hiện tại vườn trường, thời gian 01 buổi (04 tiết học).
* Cách tiến hành:
Bước 1: Phân loại rác thành 3 loại: rác hữu cơ, rác vô cơ và rác tái chế.
Bước 2: Đối với rác vô cơ và rác tái chế đem xử lí theo phương pháp riêng. Rác
hữu cơ được tập hợp lại, cắt ngắn thành từng đoạn khoảng 5 cm.
Bước 3: Thực hành quy trình chế biến phân hữu cơ sinh học theo phương pháp
của Nguyễn Xuân Thành và cộng sự [24].
Bước 4: Kiểm tra và đánh giá kết quả của sản phẩm, nhận xét về HĐTN của
các nhóm.
* Một số lưu ý:
- Cần lưu ý HS chú ý an toàn khi sử dụng các dụng cụ sắc, nhọn.
- Yêu cầu HS tuân thủ nghiêm ngặt quy trình chế biến; kiểm tra kĩ về kích thước
hố ủ, kích thước của nguyên liệu.
- Cần yêu cầu HS nhắc lại quy trình, trình bày cơ sở khoa học của công nghệ để
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
kiểm tra và củng cố kiến thức HS đã lĩnh hội.
- Có thể tổ chức một số trò chơi, phần thi giữa các nhóm HS để tạo không khí vui
vẻ trong quá trình trải nghiệm.
- Quan sát, đánh giá hoạt động của HS; kịp thời nhắc nhở những HS chưa tích
cực và động viên những HS tích cực tham gia các HĐTN.
- Sau trải nghiệm, GV cần định hướng HS tùy thuộc hoàn cảnh có thể ứng dụng
các công nghệ đã được tìm hiểu nhằm giải quyết vấn đề ô nhiễm môi trường của gia
đình, trường học và địa phương.
IV/ Kiểm tra, đánh giá
Đánh giá HS theo định hướng đánh giá của Nguyễn Thị Liên và cộng sự [13].
- Loại tốt (tương đương mức điểm 9; 10): Bao gồm những HS có nhận thức đầy
đủ về nội dung hoạt động; tích cực tham gia các trải nghiệm, hứng thú và say mê tham
gia các hoạt động của tập thể, biết chủ động, hợp tác cùng tập thể để thực hiện theo
đúng yêu cầu của hoạt động; khá thành thạo các kỹ năng tham gia và tổ chức hoạt động,
có nhiều sáng kiến trong quá trình trải nghiệm. Báo cáo đảm bảo nội dung chính xác,
phù hợp với khoa học; trình bày sáng tạo.
- Loại khá (tương đương mức điểm 7; 8): Bao gồm những HS tuy nắm nội dung
hoạt động chưa thật đầy đủ, nhưng vẫn có ý thức tìm hiểu để bổ sung hiểu biết cho bản
thân; tích cực tham gia các HĐTN; đã trang bị được một số kỹ năng hoạt động cơ bản,
có sản phẩm mang tính sáng tạo.
- Loại trung bình (tương đương mức điểm 5; 6): Bao gồm những HS hiểu biết ít
về nội dung hoạt động, có cố gắng tìm tòi nhưng kết quả chưa cao; tham gia không
thường xuyên và chưa thật tích cực với các hoạt động, kỹ năng hoạt động còn nhiều
hạn chế.
- Loại yếu (tương đương mức điểm 4; 3; 2; 1): Bao gồm những HS không nắm
được gì về nội dung hoạt động, thiếu ý thức tập thể, không tham gia vào bất kì hoạt
động nào, thậm chí còn gây ra tình huống phức tạp.
V/ Hoàn chỉnh kế hoạch dạy học
Rà soát, hoàn chỉnh kế hoạch tổ chức học tập chuyên đề, thông báo kế hoạch đến
các lực lượng liên quan để cùng nắm rõ hoạt động và phối hợp cho tốt; giới thiệu tóm
tắt kế hoạch đến HS để các em chuẩn bị tâm thế cũng như các điều kiện cần thiết cho
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
HĐTN.
2.3. Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi sinh
vật trong xử lí ô nhiễm môi trường
2.3.1. Quy trình tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học chuyên đề
Tổ chức dạy học chuyên đề có thể thực hiện theo các giai đoạn thể hiện trong
hình 2.2.
Giai đoạn 1.
Bước 1. Lập kế hoạch dạy học
Bước 2. Phổ biến kế hoạch TRƯỚC GIỜ HỌC
Bước 3. Chuẩn bị cho thực hiện kế hoạch
Bước 1. Kiểm tra công việc chuẩn bị
Bước 3. Đánh giá hoạt động dạy học
Giai đoạn 2. Bước 2. Thực hiện các hoạt động dạy học TRONG GIỜ HỌC
Viết bài báo cáo
Giai đoạn 3. Trả lời các câu hỏi, làm bài tập SAU GIỜ HỌC
Tự học
Hình 2.2. Quy trình tổ chức dạy học chuyên đề
* Giai đoạn 1. Trước giờ học:
- Bước 1. Lập kế hoạch dạy học: Từ đầu năm học, GV lập kế hoạch dạy học cho
cả năm học, trong đó có kế hoạch dạy học chuyên đề.
Trên cơ sở phân tích cấu trúc nội dung môn học, tình hình thực tế dạy học, GV
thiết kế kế hoạch dạy học (xem 2.2.2).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
- Bước 2. Phổ biến kế hoạch: Trước buổi học ít nhất 1 tuần, GV phổ biến kế hoạch dạy học trước HS, chú ý các hoạt động dạy học, đặc biệt HĐTN. Phân công các công việc cụ thể và những phần cần chuẩn bị của HS.
- Bước 3. Chuẩn bị cho thực hiện kế hoạch: GV rà soát lại bản kế hoạch, bản trình
chiếu, các công việc chuẩn bị của GV,..., có những phương án thay thế khi kế hoạch
ban đầu gặp rủi ro; HS cũng chuẩn bị các phương tiện, dụng cụ, học liệu,… theo sự
phân công.
* Giai đoạn 2. Trong giờ học
- Bước 1. Kiểm tra công việc chuẩn bị: GV và HS cùng rà soát lại toàn bộ những
phương tiện, học liệu,… để đảm bảo việc thực hiện các hoạt động dạy học đạt hiệu quả
tốt nhất.
- Bước 2. Thực hiện các hoạt động dạy học: GV và HS tham gia vào các hoạt
động dạy học theo kế hoạch đã thiết kế, GV và HS chủ động với các phương án dự
phòng. Với những HĐTN/thực hành, GV cần chú ý cử HS giám sát hoạt động của
nhóm mình, nhóm bạn; GV có những hướng dẫn khi HS yêu cầu.
- Bước 3. Đánh giá hoạt động dạy học: Việc đánh giá hoạt động dạy học trên lớp
không chỉ được thực hiện bởi GV, mà còn được thực hiện bởi HS thông qua tự đánh giá
và đánh giá lẫn nhau. GV hướng dẫn HS đánh giá dựa trên các tiêu chí cụ thể. Sau khi nêu
nhận xét, đánh giá, cần rút kinh nghiệm cho các lần tổ chức tiếp theo.
* Giai đoạn 3. Sau giờ học
- Viết bài báo cáo: HS được yêu cầu về nhà viết bài báo cáo về tiến trình học tập
theo chuyên đề. GV sẽ thu lại và đánh giá bài báo cáo của HS, chú ý về sự sáng tạo
trong cách trình bày của các em.
- Trả lời các câu hỏi, làm bài tập: GV yêu cầu HS thực hiện các câu hỏi, bài tập
của những bài học có liên quan.
- Tự học: Trên cơ sở viết bài báo cáo, thực hiện các câu hỏi, bài tập theo yêu cầu,
HS tự học để chuẩn bị cho việc kiểm tra, chuẩn bị cho kế hoạch học tập các bài
học/chuyên đề tiếp theo.
GV cũng chuẩn bị cho việc tổ chức dạy học các chuyên đề/bài học tiếp theo; thiết
kế đề kiểm tra theo định hướng phát triển năng lực của HS.
2.3.2. Tổ chức các hoạt động trải nghiệm
Dựa trên kế hoạch tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi sinh vật
trong xử lí ô nhiễm môi trường đã thiết kế (xem 2.2.2 và phụ lục 5), chúng tôi đã tiến
hành hoạt động thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Yên Ninh, huyện Phú Lương,
tỉnh Thái Nguyên trong thời điểm tháng 3 năm 2019. Nội dung, tiến trình và kết quả
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
thực nghiệm sư phạm được tổng hợp trong chương 3.
Kết luận chương 2
(i) Các nguyên tắc xây dựng chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm
môi trường được xác định gồm: 1. Đáp ứng mục tiêu dạy học; 2. Đảm bảo tính khoa
học của nội dung kiến thức và đáp ứng yêu cầu của chương trình; 3. Đáp ứng được
thực tiễn dạy học của địa phương và phù hợp với đặc điểm HS THPT; 4. Sản phẩm học
tập của chuyên đề được cụ thể hóa trong kế hoạch dạy học; 5. Đa dạng về không gian
và thời gian thực hiện chuyên đề học tập.
(ii) Xây dựng được nội dung chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm
môi trường để làm tài liệu phục vụ cho quá trình dạy học chuyên đề trên trong chương
trình Sinh học lớp 10 cấp THPT.
(iii) Đề xuất được quy trình tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ
vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường bao gồm 3 giai đoạn: 1. Giai đoạn trước giờ
học; 2. Giai đoạn trong giờ học; 3. Giai đoạn sau giờ học.
(iv) Thiết kế được kế hoạch tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ
vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường, bao gồm 04 hoạt động trong đó có 01 HĐTN
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
tại địa bàn dân cư, 01 HĐTN tại nhà trường.
Chương 3
THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM
TRONG DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT
TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
3.1. Mục đích thực nghiệm
Đánh giá tính khả thi của nội dung chuyên đề đã biên soạn và quy trình tổ chức
HĐTN trong dạy học chuyên đề, từ đó chứng minh giả thuyết khoa học.
Đánh giá kết quả của việc tổ chức các HĐTN trong dạy học chuyên đề.
3.2. Phương pháp thực nghiệm
a. Khảo sát kiến thức, thái độ, hành vi trước và sau thực nghiệm
* Đánh giá trước thực nghiệm
Trước khi tiến hành tổ chức các hoạt động thực nghiệm, chúng tôi tiến hành khảo
sát kiến thức, thái độ, hành vi của HS với mục đích mô tả thực trạng đầu vào về kiến
thức, thái độ và hành vi của HS. Qua đó làm căn cứ để so sánh với kết quả đầu ra sau
thực nghiệm từ đó kết luận về hiệu quả của các hoạt động thực nghiệm đã áp dụng.
Để khảo sát kiến thức, thái độ, hành vi của HS, chúng tôi xây dựng bài kiểm tra
đầu vào (Phụ lục 3), áp dụng cho cả 2 nhóm thí nghiệm và ĐC.
* Đánh giá kết quả sau thực nghiệm
Sau khi các hoạt động thực nghiệm kết thúc, chúng tôi tiến hành đánh giá kiến
thức, thái độ, hành vi của HS qua bài kiểm tra đầu ra (Phụ lục 4).
b. Đánh giá kết quả thực nghiệm
Để đánh giá kết quả HĐTN của HS, chúng tôi thực hiện theo định hướng đánh
giá của Nguyễn Thị Liên và cộng sự [13]. Quy trình đánh giá bao gồm 3 bước: HS tự
đánh giá, nhóm HS đánh giá lẫn nhau và GV đánh giá xếp loại HS. Cụ thể:
- Loại tốt (tương đương mức điểm 9; 10): Bao gồm những HS có nhận thức đầy
đủ về nội dung hoạt động; tích cực tham gia các trải nghiệm, hứng thú và say mê tham
gia các hoạt động của tập thể, biết chủ động, hợp tác cùng tập thể để thực hiện theo
đúng yêu cầu của hoạt động; khá thành thạo các kỹ năng tham gia và tổ chức hoạt động,
có nhiều sáng kiến trong quá trình trải nghiệm. Báo cáo đảm bảo nội dung chính xác,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
phù hợp với khoa học; trình bày sáng tạo.
- Loại khá (tương đương mức điểm 7; 8): Bao gồm những HS tuy nắm nội dung
hoạt động chưa thật đầy đủ, nhưng vẫn có ý thức tìm hiểu để bổ sung hiểu biết cho bản
thân; tích cực tham gia các HĐTN; đã trang bị được một số kỹ năng hoạt động cơ bản,
có sản phẩm mang tính sáng tạo.
- Loại trung bình (tương đương mức điểm 5; 6): Bao gồm những HS hiểu biết ít
về nội dung hoạt động, có cố gắng tìm tòi nhưng kết quả chưa cao; tham gia không
thường xuyên và chưa thật tích cực với các hoạt động, kỹ năng hoạt động còn nhiều
hạn chế.
- Loại yếu (tương đương mức điểm 4; 3; 2; 1): Bao gồm những HS không nắm
được gì về nội dung hoạt động, thiếu ý thức tập thể, không tham gia vào bất kì hoạt
động nào, thậm chí còn gây ra tình huống phức tạp.
c. Phương pháp xử lý, phân tích kết quả trước và sau thực nghiệm
Kết quả trước và sau thực nghiệm được nhập vào phần mềm thống kê SPSS v.22
để xử lý và phân tích số liệu. Trong luận văn này, chúng tôi chỉ nêu tên các kiểm định
thống kê chính đã sử dụng khi phân tích và sử dụng kết quả phân tích của phần mềm
mà không đi sâu tìm hiểu, mô tả các công thức tính toán. Với các kiểm định so sánh
điểm trung bình hoặc so sánh tỷ lệ % về kiến thức, thái độ, hành vi giữa các nhóm TN
và ĐC, kết quả từ phần mềm đã có sự so sánh với các giá trị trong các bảng phân phối
phù hợp với khoảng tin cậy cao (α= 0,05) thể hiện ở giá trị p. Với p > 0,05 tức giá trị
kiểm định nhỏ hơn giá trị tra bảng phân phối thì kết luận là không có sự khác nhau có
ý nghĩa thống kê về điểm trung bình hoặc sự phân bố tỷ lệ % giữa các nhóm. Ngược
lại, nếu p < 0,05 tức giá trị kiểm định lớn hơn giá trị tra bảng, thì kết luận có sự khác
nhau có ý nghĩa thống kê về điểm trung bình hoặc sự phân bố tỷ lệ % giữa các nhóm,
- Tính giá trị điểm trung bình tỷ lệ % các nhóm kiến thức, thái độ, hành vi: dùng
và chỉ ra nhóm nào cao hơn.
- So sánh điểm trung bình về kiến thức, thái độ, hành vi giữa nhóm TN và ĐC
thống kê mô tả với lệnh Analyze/Descriptive/Frequencies/.
dùng thống kê suy luận - kiểm định t cho 2 nhóm độc lập với lệnh Analyze/Compare
- So sánh điểm trung bình về kiến thức, thái độ, hành vi trước TN và sau TN,
Means/Independent-Sample T Test/.
dùng thống kê suy luận - kiểm định t ghép cặp với lệnh Analyze/Compare
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Means/Paired-Sample T Test/.
3.3. Đối tượng, thời gian và địa điểm thực nghiệm sư phạm
Đối tượng: 214 HS đang học lớp 10 của trường THPT Yên Ninh, huyện Phú
Lương, tỉnh Thái Nguyên; HS tham gia nhóm thực nghiệm là 110 HS, HS tham gia
nhóm ĐC là 104 HS.
Thời gian: thực nghiệm được tiến hành trong tháng 3 năm 2019.
Địa điểm thực nghiệm: trường THPT Yên Ninh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên.
3.4. Nội dung thực nghiệm sư phạm
Tiến hành tổ chức kiểm nghiệm thông qua việc tổ chức các HĐTN cho HS, trong
đó, đối với nhóm thực nghiệm sẽ thực hiện kế hoạch dạy học theo quy trình tổ chức
trải nghiệm đã được xây dựng ở chương 2; nhóm HS ĐC sẽ thực hiện kế hoạch dạy
học truyền thống theo phương pháp thuyết trình, vấn đáp, quan sát trực quan thông qua
tranh ảnh, video minh họa.
3.5. Tiến trình thực nghiệm sư phạm
Tiến trình TN được thực hiện qua 3 giai đoạn cụ thể như sau:
- Giai đoạn 1: Chuẩn bị thực nghiệm.
+ Bước 1: Xác định mục đích, đối tượng, thời gian và địa điểm TN.
+ Bước 2: Xác định nội dung và phạm vi TN.
+ Bước 3: Biên soạn tài liệu TN.
+ Bước 4: Xác định chuẩn và thang đánh giá kết quả TN.
+ Bước 5: Xây dựng kế hoạch tổ chức TN.
- Giai đoạn 2: Triển khai TN.
+ Bước 1: Khảo sát kiến thức, thái độ của HS trước TN.
+ Bước 2: Tổ chức triển khai các hoạt động theo kế hoạch TN.
+ Bước 3: Đánh giá kết quả sau TN.
- Giai đoạn 3: Phân tích và đánh giá kết quả TN.
+ Bước 1: Mô tả thực trạng kiến thức, thái độ, hành vi của HS trước TN thông
qua việc xử lý và phân tích kết quả khảo sát trước TN.
+ Bước 2: Mô tả kiến thức, thái độ, hành vi của HS sau TN thông qua việc xử lý,
phân tích kết quả đánh giá sau TN.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
+ Bước 3: Kết luận về tính hiệu quả qua phân tích, so sánh kết quả trước và sau TN.
3.6. Kết quả thực nghiệm sư phạm
3.6.1. Hình ảnh
HS hăng hái thảo luận trước lớp
HS hăng hái thảo luận trước lớp
HS báo cáo trước lớp
Trải nghiệm tham quan công trình xử lí nước thải tại địa phương
Trải nghiệm tham quan công trình xử lí nước thải tại địa phương
Tập trung nhận nhiệm vụ trải nghiệm
Trải nghiệm làm phân hữu cơ compost
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Báo cáo của HS (Ảnh chụp từ slide)
Trải nghiệm làm phân hữu cơ compost
Báo cáo của HS (Ảnh chụp từ slide)
3.6.2. Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm
3.6.2.1. Kết quả đánh giá về mặt tâm lí sư phạm
Qua quan sát quá trình học tập của HS, chúng tôi nhận thấy rằng qua HĐTN, HS
tích cực và hăng hái tham gia các hoạt động, các em cũng thường xuyên đặt các câu
hỏi với GV hoặc chủ các hộ dân/cơ sở mà các em tham gia trải nghiệm. HS tập trung
lắng nghe, hăng hái thực hiện các nhiệm vụ học tập. Các em HS trong một nhóm cũng
tích cực thực hiện nhiệm vụ được giao, tích cực thảo luận, tranh luận để hoàn thành sản
phẩm học tập. HS tự tin khi trình bày, bảo vệ kết quả hoạt động của nhóm trước lớp.
HS cũng chủ động đề xuất các phương án tổ chức HĐTN (phương án thái các loại
rác hữu cơ, phế phụ phẩm nông nghiệp bằng máy thái; ủ phân hữu cơ bằng hố ủ có lót
nilon thay cho thùng chứa…), sáng tạo trong cách thức xây dựng báo cáo; chủ động tổ
chức nhiều hoạt động vui chơi trong quá trình trải nghiệm góp phần tạo không khí vui
tươi, hòa đồng trong học tập.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
3.6.2.2. Kết quả phân tích định lượng
a. Kết quả trước thực nghiệm
* Về kiến thức
Chúng tôi đã xây dựng bài kiểm tra kiến thức của HS liên quan đến ô nhiễm môi
trường và ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường. Trong đó
chú trọng các nội dung liên quan đến nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường, biện pháp
xử lí ô nhiễm môi trường (Phụ lục 3). Sau khảo sát, kết quả khảo sát kiến thức đầu vào
được thống kê, xử lý và trình bày tại bảng 3.1.
Bảng 3.1. Kết quả phân loại kiến thức trước TN của nhóm TN và ĐC
Giỏi Khá TB Yếu Kiểm định so sánh giá Kết quả n (%) (%) (%) (%) trị trung bình giữa
nhóm thực nghiệm và TN 110 6,37 06,36 37,27 48,18 08,18
đối chứng: t = 0,523; p ĐC 104 6,31 06,73 39,42 43,27 10,58 = 0,862
Qua kết quả tại bảng 3.1, chúng tôi nhận thấy điểm trung bình về kiến thức của
HS nhóm ĐC và nhóm thí nghiệm không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa 2
nhóm (t = 0,523; p = 0,862 > 0,05). Mức điểm trung bình ở cả hai nhóm đều cho thấy
kiến thức về môi trường và bảo vệ môi trường của HS trước thực nghiệm ở cả 2 nhóm
TN và ĐC đang ở mức Trung bình (TN: 6,37; ĐC: 6,31).
Chúng tôi biểu diễn sự phân bố tỷ lệ xếp loại điểm Giỏi, Khá, Trung bình, Yếu
Giỏi (%), Thực nghiệm, 6.36
Giỏi (%), Đối chứng, 6.73
Khá (%), Thực nghiệm, 37.27
Giỏi (%)
Khá (%), Đối chứng, 39.42
Khá (%)
TB (%)
Yếu (%)
TB (%), Thực nghiệm, 48.18
TB (%), Đối chứng, 43.27
Yếu (%), Đối chứng, 10.58
Yếu (%), Thực nghiệm, 8.18
về kiến thức giữa hai nhóm TN và ĐC qua hình 3.1.
Hình 3.1. Kết quả phân loại kiến thức trước thực nghiệm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
giữa nhóm thực nghiệm và đối chứng
Qua hình 3.1, chúng ta có thể nhận thấy rõ tỷ lệ điểm xếp loại Giỏi, Khá, TB,
Yếu ở hai nhóm TN và ĐC là tương đương nhau và tập trung lớn ở loại Khá và Trung
bình. Ở cả hai nhóm TN và ĐC đều có tỷ lệ HS đạt loại Giỏi khá tương đối thấp (TN:
6,36%; ĐC: 6,73%); tỷ lệ xếp loại Yếu ở cả hai nhóm vẫn còn tương đối cao (TN:
8,18%; ĐC: 10,58%).
Như vậy, trước TN, kiến thức của các HS lớp 10 năm học 2018 - 2019 trường
THPT Yên Ninh về môi trường và bảo vệ môi trường giữa 2 nhóm TN và ĐC là tương
đồng với nhau, nằm tập trung ở mức Khá và mức Trung bình.
* Về thái độ
Chúng tôi sử dụng thang đo Likert 3 mức (đồng tình, không có ý kiến và phản
đối) để đánh giá thái độ của HS đối với 10 việc làm được đưa ra.
Bảng 3.2. Thái độ của học sinh trước những việc làm liên quan đến môi trường
Thái độ của học sinh
Không có
Đồng tình
Phản đối
ý kiến
TT
Việc làm/ Hành vi được đưa ra
Số
Số
Số
Tỷ lệ
Tỷ lệ
Tỷ lệ
HS
HS
HS
(%)
(%)
(%)
(n)
(n)
(n)
Việc làm/ hành vi đúng
Xử lí phân, nước thải bằng công nghệ
0
0,00
1
195
91,12
19
8,88
Biogas
1
0,47
2
Phân loại rác theo quy định
134
62,62
79
36,92
7,94
3 Diệt chuột, ruồi, muỗi
152
71,03
45
21,03
17
Vệ sinh đường làng, ngõ xóm, nơi
4
204
95,33
9
4,21
1
0,47
công cộng
92
42,99
5 Tái sử dụng túi nilon trong sinh hoạt
35,05
47
21,96
75
20
9,35
6 Ủ rác hữu cơ, chất thải làm phân bón
42,52
103
48,13
91
Việc làm/ hành vi không đúng
19
8,88
7 Không tắt điện, quạt khi ra khỏi phòng
133
62,15
62
28,97
66
30,84
8 Vứt rác ra đường và nơi công cộng
0,00
148
69,16
0
Xả trực tiếp nước thải từ chuồng trại
9
0,00
50
23,36
164
76,64
0
chăn nuôi ra sông suối,
10 Hái hoa, bẻ cành cây xanh nơi công cộng
0,93
154
71,96
58
27,10
2
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
So sánh kết quả giữa nhóm TN và ĐC, chúng tôi thống kê, xử lý điểm số về kết
quả thái độ của HS, thể hiện qua bảng 3.3.
Bảng 3.3. Kết quả phân loại thái độ trước TN của nhóm TN và ĐC
Kết quả n Tốt (%) Khá (%) TB (%) Yếu (%)
TN 110 7,15 8,18 43,64 45,45 2,73
Kiểm định so sánh giá trị trung bình giữa nhóm thực nghiệm và đối chứng: t = 0,523; p = 0,862 ĐC 104 7,02 7,69 48,08 41,35 2,88
Điểm khảo sát thái độ đầu vào của HS trung bình đang nằm ở mức Khá (TN: 7,15
điểm; ĐC: 7,02 điểm). Với kết quả trên, cho thấy thái độ HS trường THPT Yên Ninh trước
những việc làm giúp bảo vệ môi trường là tương đối tốt. Kết quả khảo sát đầu vào cho
thấy thái độ của HS ở hai nhóm TN và ĐC không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (t =
Tốt (%) , Đối chứng, 7.69
Tốt (%)
Khá (%) , Đối chứng, 48.08
Tốt (%) , Thực nghiệm, 8.18 Khá (%) , Thực nghiệm, 43.64
Khá (%)
TB (%)
Yếu (%)
TB (%) , Đối chứng, 41.35
Yếu (%) , Đối chứng, 2.88
TB (%) , Thực nghiệm, 45.45 Yếu (%) , Thực nghiệm, 2.73
1,033; p = 0,106>0,05). Kết quả khảo sát được mô tả trong hình 3.2.
Hình 3.2. Kết quả phân loại thái độ trước thực nghiệm
của nhóm thực nghiệm và đối chứng
* Về hành vi
Để khảo sát thực trạng hành vi của HS trước TN, chúng tôi đưa ra 10 hành vi liên
quan đến xử lí rác thải, nước thải, bảo vệ môi trường và đề nghị HS lựa chọn mức độ
các em (hoặc gia đình các em) thực hiện những hành vi đó trong thực tế cuộc sống
hàng ngày. Kết quả được thể hiện qua bảng 3.4 và hình 3.3.
Kết quả thể hiện tại bảng 3.4 và hình 3.3 cho thấy 45% HS thường xuyên có ý
thức “thu gom rác thải của gia đình, trường học để xử lí”, 67% chưa bao giờ “dùng các
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
chế phẩm vi sinh vật để xử lí phân, nước thải chăn nuôi”; 50% chưa bao giờ tái sử dụng
các loại túi nilon; 85,5% chưa bao giờ “phân loại rác thải sinh hoạt”. Qua trao đổi trực
tiếp, phần lớn HS cho rằng chưa được nghe tuyên truyền, nhắc nhở về việc phải phân
loại rác thải sinh hoạt; các loại giấy rác, túi nilon thải ra trong gia đình chủ yếu được
xử lí bằng biện pháp đốt, chôn lấp. Điều này có thể do địa phương các em đang sinh
sống là vùng nông thôn, vấn đề rác thải, nước thải chưa phải là mối đe dọa lớn nên
chưa được quan tâm đúng mức.
Bảng 3.4. Mức độ thường xuyên thực hiện các hành vi liên quan đến môi trường
của học sinh
Hành vi của học sinh Thỉnh thoảng Thường xuyên TT Việc làm/ Hành vi được đưa ra
Tỷ lệ (%) Tỷ lệ (%) Tỷ lệ (%) Số HS (n) Chưa bao giờ Số HS (n)
Số HS (n) Việc làm/ hành vi đúng
1 2 0.93 68 144 Dùng các chế phẩm vi sinh vật để xử lí phân, nước thải chăn nuôi 31.7 8 67.2 9
2 98 74 42 Thu gom rác thải của gia đình, trường học để xử lí 45.7 9
3 Phân loại rác thải sinh hoạt 1.87 27 183 4
4 3.74 98 108 8 Giữ lại túi nilon đã sử dụng (còn sạch) để tái sử dụng vào việc khác 34.5 8 12.6 2 45.7 9 19.6 3 85.5 1 50.4 7
5 Ủ rác hữu cơ làm phân bón 3.74 62 144 8 28.9 7 67.2 9
6 33 175 6 2.80 15.4 2 81.7 8
7 0.93 5 2.34 207 2
8 0.93 15 7.01 197 2 Tham gia chiến dịch làm sạch môi trường do các cơ quan, tổ chức phát động Việc làm/ hành vi chưa đúng Dùng nước thải, nước cống rãnh để tưới rau Vứt chai lọ, bao bì thuốc bảo vệ thực vật ngay tại đồng ruộng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
9 Bẫy bắt các loại rắn, ếch nhái để bán 84 53 77 39.2 5 24.7 7 96.7 3 92.0 6 35.9 8
Hành vi của học sinh Thỉnh thoảng Thường xuyên TT Việc làm/ Hành vi được đưa ra
Tỷ lệ (%) Tỷ lệ (%) Tỷ lệ (%) Số HS (n) Số HS (n) Chưa bao giờ Số HS (n)
Thường xuyên
Thỉnh thoảng
Chưa bao giờ, Chưa bao giờ Dùng các chế phẩm Thỉnh thoảng, Thu vi sinh vật để xử lí gom rác thải của gia phân, nước thải, đình, trường học để 67.3% xử lí, 34.6%
Chưa bao giờ, Thu gom rác thải của gia đình, trường học để xử lí, 19.6%
Chưa bao giờ, Phân loại rác thải sinh hoạt , 85.5%
Chưa bao giờ, Tái sử dụng túi nilon còn sạch , 50.5%
Thỉnh thoảng, Tái sử dụng túi nilon còn sạch , 45.8% Thỉ…
Chưa bao giờ, Ủ rác hữu cơ làm phân bón, 67.3%
Thỉnh thoảng, Dùng Thường xuyên, các chế phẩm vi Dùng các chế phẩm Thường xuyên, Thu sinh vật để xử lí vi sinh vật để xử lí gom rác thải của gia phân, nước thải, phân, nước thải, Thường xuyên, đình, trường học để 31.8% 0.9% Thỉnh thoảng, Phân Phân loại rác thải xử lí, 45.8% loại rác thải sinh hoạt sinh hoạt , 1.9% Thường xuyên, Tái , 12.6% sử dụng túi nilon Thường xuyên, Ủ còn sạch , 3.7% Thường xuyên, rác hữu cơ làm Thỉnh thoảng, Dùng Dùng nước thải, phân bón, 3.7% nước thải, nước nước cống rãnh để Thường xuyên, Vứt Thỉnh thoảng, Vứt cống rãnh để tưới tưới rau , 0.9% bao bì thuốc bảo vệ rau , 2.3% bao bì thuốc bảo vệ thực vật ngay tại thực vật ngay tại đồng ruộng , 0.9% đồng ruộng , 7.0%
Thường xuyên, Bẫy bắt các loại rắn, ếch nhái để bán , 39.3%
Chưa bao giờ, Bẫy bắt các loại rắn, ếch nhái để bán , 36.0%
Chưa bao giờ, Dùng nước thải, nước cống rãnh để Chưa bao giờ, Vứt tưới rau , 96.7% bao bì thuốc bảo vệ thực vật ngay tại Thỉnh thoảng, Bẫy bắt đồng ruộng , 92.1% các loại rắn, ếch nhái để bán , 24.8%
Thỉnh thoảng, Xả nước thải trực tiếp xuống ao hồ, sông suối , 33.6%
Chưa bao giờ, Xả nước thải trực tiếp xuống ao hồ, sông suối , 43.9%
Thường xuyên, Xả nước thải trực tiếp Thường xuyên, xuống ao hồ, sông Tham gia chiến dịch suối , 22.4% làm sạch môi trường , 15.4%
Thỉnh thoảng, Tham gia chiến dịch làm sạch môi trường , 81.8%
Chưa bao giờ, Tham gia chiến dịch làm sạch môi trường , 2.8%
48 72 94 10 22.4 3 33.6 4 43.9 3 Xả nước thải từ chuồng trại, nước thải sinh hoạt trực tiếp xuống ao hồ, sông suối
Hình 3.3. Thực trạng hành vi trước thực nghiệm
của nhóm thực nghiệm và đối chứng
Đối với các hành vi không đúng, phần lớn các HS (96,7%) chưa bao giờ “dùng
nước thải, nước cống rãnh để tưới rau”; 92,1% HS chưa bao giờ “vứt chai lọ, bao bì
thuốc bảo vệ thực vật ngay tại đồng ruộng”. Điều này cho thấy ý thức về an toàn, vệ
sinh của HS trường THPT Yên Ninh là tương đối tốt. Tuy nhiên, cũng có một tỉ lệ khá
lớn HS thường xuyên “bẫy bắt các loại rắn, ếch nhái để bán” (39,3%); “xả nước thải từ
chuồng trại, nước thải sinh hoạt trực tiếp xuống ao hồ, sông suối” (22,4%). Qua quan
sát tình hình kinh tế - xã hội và trao đổi nhanh với HS, chúng tôi cho rằng đây là các
hành vi chịu ảnh hưởng của tập quán sinh hoạt lâu đời của nhân dân địa phương. Cũng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
theo khảo sát, có rất ít các HS (15,4%) thường xuyên tham gia các chiến dịch làm sạch
môi trường, nên theo chúng tôi cần có thêm nhiều hoạt động để giúp lan tỏa các hành
vi tốt của các em đến toàn thể HS và người dân.
Kết quả so sánh, phân tích các hành vi của HS được biểu thị qua bảng 3.5.
Bảng 3.5. Kết quả phân loại hành vi trước thực nghiệm của nhóm TN và ĐC
Tốt Khá TB Yếu Kiểm định so sánh giá Kết quả n (%) (%) (%) (%) trị trung bình giữa
nhóm thực nghiệm và TN 110 6,21 3,64 24,55 67,27 4,55
đối chứng: t = 0,386; ĐC 104 6,22 2,88 26,92 63,46 6,73 p = 0,892
Tỷ lệ phân bố điểm Tốt, Khá, TB, Kém ở nhóm TN và ĐC đều tương đương nhau
Tốt, Đối chứng, 2.88
Tốt, Thực nghiệm, 3.64
Khá, Thực nghiệm, 24.55
Khá, Đối chứng, 26.92
Tốt
Khá
TB
Yếu
TB, Đối chứng, 63.46
TB, Thực nghiệm, 67.27
Yếu, Đối chứng, 6.73
Yếu, Thực nghiệm, 4.55
và tập trung ở tỷ lệ TB khá cao, thể hiện qua hình 3.4.
Hình 3.4. Kết quả phân loại hành vi trước thực nghiệm của nhóm thực nghiệm
và đối chứng
* Nhận xét chung về thực trạng kiến thức, thái độ, hành vi của học sinh trước
thực nghiệm
Những kết quả phân tích số liệu khảo sát trước TN đã được trình bày chi tiết ở
trên cho không có sự khác nhau giữa hai nhóm ĐC và TN về kiến thức, thái độ và hành
vi liên quan đến môi trường và bảo vệ môi trường. HS được khảo sát đều có thái độ
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
tương đối tốt với các việc làm giúp bảo vệ môi trường, tuy nhiên các em chưa có khái
niệm cơ bản và ý thức ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong bảo vệ môi trường. Chúng
tôi cho rằng nếu tổ chức các HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi sinh vật
trong xử lí ô nhiễm môi trường thì sẽ giúp định hướng nhân cách, thái độ và hành vi
của các em theo hướng tích cực hơn.
b. Kết quả sau thực nghiệm
* Về kiến thức
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Kết quả khảo sát sau TN ở nhóm TN và ĐC được thể hiện trong bảng 3.6:
Bảng 3.6. Kết quả phân loại kiến thức sau TN của nhóm TN và ĐC
Giỏi Khá TB Yếu Kiểm định so sánh giá Kết quả n (%) (%) (%) (%) trị trung bình giữa
nhóm thực nghiệm và TN 110 7,38 22,73 55,45 20,91 0,91
đối chứng: t = 5,520; p ĐC 104 6,35 11,54 26,92 52,88 8,65 = 0,028
Phân tích bảng 3.6 cho thấy, kết quả kiến thức về ứng dụng công nghệ vi sinh vật
trong xử lí ô nhiễm môi trường giữa nhóm TN và ĐC có sự khác biệt, điểm trung bình
kiến thức của nhóm TN (7,38 điểm) cao hơn so với điểm trung bình kiến thức của nhóm
ĐC (6,35 điểm). Sự khác nhau này có ý nghĩa thống kê (t = 5,520; p = 0,028). Chúng tôi
tiến hành biểu diễn kết quả phân bố xếp loại điểm sau TN ở cả hai nhóm TN và ĐC qua
Giỏi (%), Đối chứng, 11.54
Giỏi (%), Thực nghiệm, 22.73
Khá (%), Đối chứng, 26.92
Giỏi (%)
Khá (%)
TB (%)
Khá (%), Thực nghiệm, 55.45
Yếu (%)
TB (%), Đối chứng, 52.88
Yếu (%), Đối chứng, 8.65
TB (%), Thực nghiệm, 20.91 Yếu (%), Thực nghiệm, 0.91
hình 3.5 dưới đây.
Hình 3.5. Kết quả phân loại kiến thức sau thực nghiệm
của nhóm thực nghiệm và đối chứng
Qua phân tích hình 3.5 cho thấy, ở nhóm TN có 22,73 % HS xếp loại Giỏi và chỉ
có 0,91% HS xếp loại Yếu. Trong khi đó, ở nhóm ĐC, tỉ lệ HS xếp loại Giỏi chỉ đạt
11,54%, thấp hơn nhiều so với nhóm TN và tỉ lệ HS xếp loại Yếu còn rất cao (8,65%).
Cũng qua Hình 3.5 dễ dàng nhận thấy ở nhóm TN tỉ lệ HS xếp loại Khá là chủ yếu
(55,45%), còn ở nhóm ĐC tỉ lệ HS xếp loại Trung bình chiếm tỉ lệ chủ yếu (52,88%).
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Như vậy, trong quá trình dạy học chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm
môi trường, nếu được dạy học bằng hình thức tổ chức các HĐTN thì kết quả kiến thức
của HS sẽ có sự cải thiện đáng kể.
* Về thái độ
Chúng tôi đưa ra 10 việc làm liên quan đến bảo vệ môi trường và ứng dụng công
nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường để tìm hiểu thái độ của HS sau TN.
Qua khảo sát, chúng tôi thống kê kết quả và trình bày ở bảng 3.7.
Bảng 3.7. Kết quả phân loại thái độ sau TN của nhóm TN và ĐC
Giỏi Khá TB Yếu Kiểm định so sánh giá trị Kết quả n (%) (%) (%) (%) trung bình giữa nhóm thực
TN 110 8,06 35,45 52,73 10,91 0,91 nghiệm và đối chứng:
t = 4,989; p < 0,001 ĐC 104 7,11 21,15 36,54 39,42 2,88
HS ở nhóm TN có điểm trung bình cao hơn (8,06 điểm) so với HS ở nhóm ĐC
(7,11 điểm). Sự phân bố xếp loại điểm cũng có sự chênh lệch, ở nhóm TN tỉ lệ HS đạt
điểm Khá và Giỏi đạt 88,18%, trong khi đó ở nhóm ĐC tỉ lệ HS đạt điểm Khá và Giỏi
chỉ đạt 57,69%; còn tỉ lệ khá lớn HS ở nhóm ĐC đạt điểm Trung bình (39,42%). Sự
chênh lệch này cho thấy có ảnh hưởng tích cực của các HĐTN đến thái độ của HS đối
với vấn đề môi trường và ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi
trường. Kết quả phân bố xếp loại điểm thái độ của HS sau TN đối với cả hai nhóm TN
Tốt (%) , Đối chứng, 21.15
Tốt (%) , Thực nghiệm, 35.45
Tốt (%)
Khá (%) , Đối chứng, 36.54
Khá (%)
TB (%)
Yếu (%)
Khá (%) , Thực nghiệm, 52.73
TB (%) , Đối chứng, 39.42
Yếu (%) , Đối chứng, 2.88
TB (%) , Thực Yếu (%) , nghiệm, Thực 10.91 nghiệm, 0.91
và ĐC được chúng tôi biểu diễn ở hình 3.6 dưới đây:
Hình 3.6. Kết quả phân loại thái độ sau thực nghiệm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
của nhóm thực nghiệm và đối chứng
* Về hành vi
Chúng tôi đưa ra 10 việc làm liên quan đến môi trường và ứng dụng công nghệ
vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường. HS sẽ lựa chọn mức độ thường xuyên thực
hiện (hoặc sẽ thực hiện) những việc làm đó trong cuộc sống hàng ngày. Kết quả TN
được thống kê ở bảng 3.8.
Bảng 3.8. Kết quả phân loại hành vi sau TN của nhóm TN và ĐC
Giỏi Khá TB Yếu Kiểm định so sánh giá trị Kết quả n (%) (%) (%) (%) trung bình giữa nhóm thực
TN 110 7,68 21,82 63,64 12,73 1,82 nghiệm và đối chứng:
t = 6,942; p < 0,001 ĐC 104 6,38 3,85 37,50 53,85 4,81
Phân tích bảng 3.8 cho thấy, điểm trung bình ở nhóm TN cao hơn rõ rệt (7,68
điểm) so với nhóm ĐC (6,38 điểm). Tỉ lệ phân bố điểm ở các nhóm Tốt, Khá, Trung
bình, Yếu cũng có sự chênh lệch đáng kể theo hướng tích cực nghiêng về nhóm TN. Ở
nhóm TN, tỉ lệ HS đạt điểm Khá là chủ yếu (63,64%) trong khi ở nhóm ĐC tỉ lệ HS
đạt điểm Trung bình là chủ yếu (53,85%). Tỷ lệ HS đạt điểm Giỏi của nhóm TN cũng
cao hơn nhiều (21,82%) so với nhóm ĐC (3,85%). Chúng tôi biểu diễn sự so sánh về
Tốt, Đối chứng, 3.85
Tốt, Thực nghiệm, 21.82
Khá, Đối chứng, 37.50
Tốt
Khá
TB
Khá, Thực nghiệm, 63.64
Yếu
TB, Đối chứng, 53.85
Yếu, Đối chứng, 4.81
TB, Thực nghiệm, 12.73 Yếu, Thực nghiệm, 1.82
tỉ lệ phân bố điểm hành vi sau TN của cả hai nhóm TN và ĐC ở Hình 3.7.
Hình 3.7. Kết quả phân loại hành vi sau thực nghiệm
của nhóm thực nghiệm và đối chứng
Qua đây có thể khẳng định, sau TN, có sự thay đổi rõ rệt về hành vi bảo vệ môi
trường và ứng dụng công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường của HS nhóm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
TN so với HS nhóm ĐC.
c. So sánh kết quả trước TN và sau TN
Để kiểm chứng kết quả trước TN và kết quả sau TN, chúng tôi tiến hành so sánh
các kết quả về kiến thức, thái độ và hành vi của HS trước TN và sau TN.
* So sánh kết quả kiến thức
Kết quả kiến thức trước TN và sau TN được chúng tôi tổng hợp qua bảng 3.9.
Bảng 3.9. Bảng so sánh kết quả phân loại kiến thức trước TN với sau TN
Trước TN Sau TN Kết quả Nhóm TN Nhóm ĐC Nhóm TN Nhóm ĐC
n 110 104 110 104
6,37 6,31 7,38 6,35
Giỏi (%) 06,36 06,73 22,73 11,54
Khá (%) 37,27 39,42 55,45 26,92
TB (%) 48,18 43,27 20,91 52,88
Yếu (%) 08,18 10,58 0,91 8,65
Phân tích bảng 3.9 cho thấy, kết quả đầu vào của HS ở hai nhóm TN và ĐC không
có sự khác biệt về mặt kiến thức. Sau TN, kết quả ở nhóm ĐC có sự thay đổi không
đáng kể (trung bình điểm tăng 0,04; tỉ lệ Giỏi tăng ≈5%, Yếu giảm ≈2%). Tuy nhiên
ở nhóm TN có sự thay đổi rõ rệt, điểm trung bình kiến thức tăng 1,01 điểm (trước TN:
6,37 điểm; sau TN: 7,38 điểm). Ở nhóm TN, kết quả điểm Giỏi, Khá cũng có sự gia
tăng rõ rệt, tỉ lệ HS bị điểm Yếu giảm mạnh. Kết quả chênh lệch trước và sau TN ở
Khá (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 55.45
TB (%), Sau thực Giỏi (%) nghiệm Nhóm ĐC, 52.88
Khá (%)
TB (%), Trước Khá (%), Trước thực nghiệm thực nghiệm Nhóm ĐC, Nhóm ĐC, 43.27 39.42
TB (%)
TB (%), Trước thực nghiệm Khá (%), Trước Nhóm TN, thực nghiệm 48.18 Nhóm TN, 37.27
Yếu (%)
Giỏi (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 22.73
Khá (%), Sau thực nghiệm Nhóm ĐC, 26.92 Giỏi (%), Sau thực nghiệm Nhóm ĐC, 11.54
Yếu (%), Trước thực nghiệm Nhóm ĐC, 10.58
Yếu (%), Sau thực nghiệm Nhóm ĐC, 8.65
Yếu (%), Trước thực nghiệm Nhóm TN, 8.18
Giỏi (%), Trước thực nghiệm Nhóm ĐC, 6.73
Giỏi (%), Trước thực nghiệm Nhóm TN, 6.36
TB (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 20.91 Yếu (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 0.91
nhóm TN và ĐC được chúng tôi biểu diễn qua hình 3.8.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Hình 3.8. Biểu đồ phân bố tỉ lệ xếp loại kiến thức trước và sau TN
Qua bảng 3.9 và hình 3.8, chứng tỏ HS khi tham gia các HĐTN trong dạy học
chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường đạt được hiệu quả tiếp
thu kiến thức tốt hơn rõ rệt.
* So sánh kết quả thái độ
Kết quả thái độ trước TN và sau TN được chúng tôi tổng hợp qua bảng 3.10.
Bảng 3.10. Bảng so sánh kết quả phân loại thái độ trước TN với sau TN
Trước TN Sau TN Kết quả Nhóm TN Nhóm ĐC Nhóm TN Nhóm ĐC
n 110 104 110 104
7,15 7,02 8,06 7,11
Giỏi (%) 8,18 7,69 35,45 21,15
Khá (%) 43,64 48,08 52,73 36,54
TB (%) 45,45 41,35 10,91 39,42
Yếu (%) 2,73 2,88 0,91 2,88
Kết quả so sánh trong bảng 3.10 cho thấy, sau TN, điểm trung bình thái độ của HS
nhóm TN có sự gia tăng đáng kể (trước TN: 7,15 điểm; sau TN: 8,06 điểm) trong khi đó
ở nhóm ĐC chỉ có sự chênh lệch nhỏ (trước TN: 7,02 điểm; sau TN: 7,11 điểm). Tổng
số HS đạt điểm Giỏi và Khá cũng có sự chênh lệch đáng kể ở nhóm TN và nhóm ĐC
(nhóm TN: 88,18%; nhóm ĐC: 57,69%). Chúng tôi biểu diễn sự so sánh tỉ lệ phân loại
TB (%), Trước thực nghiệm Nhóm TN, 67.27
Khá (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 63.64
TB (%), Trước thực nghiệm Nhóm ĐC, 63.46
Khá (%)
TB (%)
TB (%), Sau thực nghiệm Nhóm Giỏi (%) ĐC, 53.85 Khá (%), Sau thực nghiệm Nhóm ĐC, 37.5
Yếu (%)
Khá (%), Trước thực nghiệm Nhóm ĐC, 26.92
Giỏi (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 21.82
Khá (%), Trước thực nghiệm Nhóm TN, 24.55
TB (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 12.73
Yếu (%), Trước thực nghiệm Nhóm ĐC, 6.73
Yếu (%), Sau thực nghiệm Nhóm ĐC, 4.81
Yếu (%), Trước thực nghiệm Nhóm TN, 4.55
Giỏi (%), Sau thực nghiệm Nhóm ĐC, 3.85
Giỏi (%), Trước thực nghiệm Nhóm TN, 3.64
Giỏi (%), Trước thực nghiệm Nhóm ĐC, 2.88
Yếu (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 1.82
kết quả điểm thái độ trước và sau TN ở cả hai nhóm TN và ĐC qua hình 3.9.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Hình 3.9. Biểu đồ phân bố tỉ lệ xếp loại thái độ trước và sau TN
Qua hình 3.9 cho thấy, trước TN không có sự khác biệt về thái độ của HS ở hai
nhóm với nhau, sau TN có sự thay đổi rõ ràng theo hướng tích cực ở HS nhóm TN thể
hiện ở tỉ lệ HS đạt điểm Giỏi và Khá tăng mạnh. Điều này chứng tỏ các HĐTN có ảnh
hưởng tích cực đến thái độ của HS.
* So sánh kết quả hành vi
Kết quả hành vi trước TN và sau TN được chúng tôi tổng hợp qua bảng 3.11.
Bảng 3.11. Bảng so sánh kết quả phân loại hành vi trước TN với sau TN
Trước TN Sau TN Kết quả Nhóm TN Nhóm ĐC Nhóm TN Nhóm ĐC
n 110 104 110 104
6,21 6,22 7,68 6,38
Giỏi (%) 3,64 2,88 21,82 3,85
Khá (%) 24,55 26,92 63,64 37,50
TB (%) 67,27 63,46 12,73 53,85
Yếu (%) 4,55 6,73 1,82 4,81
Phân tích bảng 3.11 cho thấy, trước TN, điểm trung bình và tỉ lệ phân bố xếp loại
của HS ở nhóm TN và ĐC là tương đương nhau; sau TN, ở nhóm ĐC có sự thay đổi
không đáng kể về điểm trung bình (trước TN: 6,22 điểm; sau TN: 6,38 điểm). Tuy
nhiên ở nhóm TN có sự chênh lệch rõ rệt về điểm trung bình thái độ trước và sau TN
(trước TN: 6,21 điểm; sau TN: 7,68 điểm). Tỉ lệ HS đạt điểm Giỏi và Khá ở nhóm TN
cũng tăng cao (trước TN: 28,19%; sau TN: 85,46%). Chúng tôi biểu diễn sự chênh lệch
TB (%), Trước thực nghiệm Nhóm TN, 67.27
Khá (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 63.64
TB (%), Trước thực nghiệm Nhóm ĐC, 63.46
Khá (%)
TB (%)
TB (%), Sau thực nghiệm Nhóm Giỏi (%) ĐC, 53.85 Khá (%), Sau thực nghiệm Nhóm ĐC, 37.5
Yếu (%)
Khá (%), Trước thực nghiệm Nhóm ĐC, 26.92
Khá (%), Trước thực nghiệm Nhóm TN, 24.55
Giỏi (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 21.82
TB (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 12.73
Yếu (%), Trước thực nghiệm Nhóm ĐC, 6.73
Yếu (%), Sau thực nghiệm Nhóm ĐC, 4.81
Yếu (%), Trước thực nghiệm Nhóm TN, 4.55
Giỏi (%), Sau thực nghiệm Nhóm ĐC, 3.85
Giỏi (%), Trước thực nghiệm Nhóm TN, 3.64
Giỏi (%), Trước thực nghiệm Nhóm ĐC, 2.88
Yếu (%), Sau thực nghiệm Nhóm TN, 1.82
này qua hình 3.10.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Hình 3.10. Biểu đồ phân bố tỉ lệ xếp loại hành vi trước và sau TN
Qua kết quả so sánh điểm kiến thức, thái độ và hành vi của HS trước và sau TN,
chúng tôi nhận thấy điểm trung bình các mặt kiến thức, thái độ và hành vi của nhóm
HS TN đều có sự tăng thêm rõ nét, điều này ở nhóm ĐC không có sự thay đổi đáng kể.
Cụ thể ở nhóm TN: Điểm trung bình kiến thức tăng thêm 1,01 điểm (trước TN: 6,37;
sau TN: 7,38); điểm trung bình thái độ tăng thêm 0,91 điểm (trước TN: 7,15; sau TN:
8,06); điểm trung bình hành vi tăng thêm 1,47 điểm (trước TN: 6,21; sau TN: 7,68).
Song song với đó, tỉ lệ điểm Giỏi, Khá của mặt kiến thức và tỷ lệ Tốt, Khá của mặt thái
độ, hành vi ở nhóm TN gia tăng rõ rệt và chiếm phần lớn tỷ lệ điểm số. Theo chúng
tôi, chính sự trải nghiệm trực tiếp trong các hoạt động học tập, tìm hiểu các quy trình
công nghệ và ứng dụng thực tiễn của các quy trình công nghệ đó đã giúp HS tự hình
thành các kiến thức có liên quan một cách sâu sắc hơn, qua đó, các em cũng chủ động
điều chỉnh bản thân để có thái độ, hành vi đúng đắn.
3.3.2.2. Kết quả phân tích định tính
Nhận thức về vai trò của HĐTN trong dạy học là cơ sở để hình thành thái độ và
hành vi đối với việc rèn luyện của chính bản thân HS ở hiện tại và suốt đời.
Để đánh giá vấn đề này, chúng tôi đã đề nghị HS trả lời câu hỏi “Bạn đánh giá như
thế nào về mức độ cần thiết của việc tổ chức các HĐTN trong dạy học chuyên đề Công
nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường?”. Kết quả khảo sát thu được như sau:
Bảng 3.12. Tầm quan trọng của hoạt động trải nghiệm trong dạy học
Mức độ Nhóm TN Nhóm ĐC
Rất cần thiết 70,9 59,6
Cần thiết 17,3 20,2
Bình thường 8,2 14,4
Không cần thiết 3,6 5,8
Ở cả 2 nhóm TN và ĐC, phần lớn HS đều cho rằng việc tổ chức các HĐTN trong
dạy học chuyên đề trên là rất cần thiết (TN: 70,9%; ĐC: 59,6%), các HS còn lại đa số
cũng cho rằng HĐTN là cần thiết (TN: 17,3%; ĐC: 20,2%), rất ít HS cho rằng hoạt
động này là bình thường và không cần thiết. Chúng tôi cho rằng HS nhóm ĐC không
được trực tiếp tham gia các HĐTN nên có hứng thú thấp hơn so với nhóm TN. Kết quả
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
khảo sát cho thấy đa số HS đã nhận thức rõ về tầm quan trọng của HĐTN.
Kết luận chương 3
TN sư phạm được tiến hành trong năm học 2018 - 2019 tại trường THPT Yên
Ninh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên với tổng số 214 HS tham gia được tóm tắt
như sau:
(i) Nội dung và quy trình tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi
sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường là phù hợp và khả thi trong quá trình tổ chức
dạy học ở trường THPT.
(ii) Kết quả thực nghiệm được tiến hành qua hai giai đoạn là trước TN và sau TN.
Tại mỗi giai đoạn đều chú ý 2 nhóm lớp TN và ĐC. Trước TN, trình độ ở nhóm TN và
ĐC là tương đương nhau. HS nhóm TN và ĐC không có sự khác nhau về điểm TB
cũng như về sự phân bố các tỷ lệ điểm ở kiến thức, thái độ và hành vi; Sau TN, kết quả
kiến thức, thái độ và hành vi của HS nhóm TN cao hơn nhóm ĐC trên các phương diện
điểm TB, tỷ lệ HS xếp loại Giỏi và Khá.
(iii) TN sư phạm cũng cho thấy HS tích cực và hăng hái tham gia các hoạt động;
tích cực thảo luận, tranh luận để hoàn thành sản phẩm học tập. HS tự tin khi trình bày,
bảo vệ kết quả hoạt động của nhóm trước lớp. HS cũng chủ động đề xuất các phương
án tổ chức HĐTN, sáng tạo trong cách thức xây dựng báo cáo; các em cũng luôn có ý
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
thức xây dựng không khí vui tươi, hòa đồng trong học tập.
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
1. Kết luận
1.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về học qua trải nghiệm đã xác định học qua trải
nghiệm là hình thức tổ chức dạy học được nghiên cứu và áp dụng nhiều trên thế giới
và bước đầu thực hiện có kế hoạch ở Việt Nam. Ở Việt Nam, HĐTN chính thức được
đưa vào nhà trường như một HĐGD bắt buộc được mô tả trong chương trình GDPT
tổng thể và chương trình HĐTN ở trường phổ thông.
Khái quát các vấn đề về dạy học chuyên đề, về tổ chức HĐTN trong dạy học
chuyên đề, đã làm rõ các khái niệm có liên quan; phân tích, làm rõ nội dung, cấu trúc
các giai đoạn trong quy trình học tập dựa vào trải nghiệm của David Kolb: Kinh nghiệm
rời rạc - Cảm nhận; Quan sát phản ánh - Xem, nhìn; Khái niệm trừu tượng - Tư duy;
Thử nghiệm tích cực - Làm.
1.2. Điều tra sư phạm cho thấy phần lớn GV có nhận thức đúng đắn về mục tiêu,
tầm quan trọng của việc tổ chức các HĐTN trong dạy học. GV mong muốn được tham
gia các lớp tập huấn, bồi dưỡng về tổ chức HĐTN; mong muốn được hướng dẫn thiết
kế kế hoạch, hướng dẫn quy trình tổ chức HĐTN trong dạy học.
1.3. Dựa trên các tài liệu có liên quan và ý kiến chuyên gia, đã nghiên cứu, xây
dựng nội dung chuyên đề Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường; đề
xuất quy trình tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề trên. Căn cứ vào nội dung, quy
trình đã đề xuất, đã thiết kế kế hoạch tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công
nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường, bao gồm 04 hoạt động trong đó có 01
HĐTN tại địa bàn dân cư, 01 HĐTN tại nhà trường. TN sư phạm đã chứng minh tính
khoa học, khả thi và hiệu quả khi tổ chức HĐTN trong dạy học chuyên đề Công nghệ vi
sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
2. Đề nghị
(i) Tiếp tục nghiên cứu đầy đủ và hoàn thiện nội dung chuyên đề Công nghệ vi
sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
(ii) Hoàn thiện và thực hiện thường xuyên việc tổ chức HĐTN trong dạy học
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
chuyên đề và trong các nội dung dạy học Sinh học khác.
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ
CÓ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN
1. Nguyen Thi Hang, Nguyen Thi Ngoc Lan, Bui The Cong, Pham Thi Thanh Nhan
(2019), “Instructing students in faculty of Biology to conduct experience-based
learning activities in schools”, Proceedings of the first international conference
on teacher education renovation -icter 2018: “Teacher education in the contexxt
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
of industrial revolution 4.0”, Thai Nguyen university publishing house, 326-337.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu tiếng Việt
1. Ban Chấp hành Trung ương Đảng (2013), “Nghị quyết số 29-NQ/TW về đổi mới
căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, hiện
đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội
nhập quốc tế”, Báo điện tử Đảng cộng sản Việt Nam, http://dangcongsan.vn, ngày
18/3/2018.
2. Nguyễn Thị Thế Bình, Lâm Thị Hiền (2018), “Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong
dạy học lịch sử ở trường THPT”, Tạp chí Giáo dục, Số 431, Kì 1, tr 32 - 35.
3. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT Ban hành
Chương trình giáo dục phổ thông.
4. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông Chương trình
tổng thể.
5. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông Hoạt động trải
nghiệm và Hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp.
6. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông môn Sinh học
7. Bộ Tài nguyên và Môi trường (2015), “Báo cáo hiện trạng môi trường quốc gia
giai đoạn 2011-2015”, Cổng thông tin quan trắc môi trường - Trung tâm quan
trắc môi trường miền Bắc, http://quantracmoitruong.gov.vn, ngày 05/7/2018.
8. Bùi Ngọc Diệp (2015), “Hình thức tổ chức các hoạt động trải nghiệm sáng tạo
trong nhà trường phổ thông”, Tạp chí Khoa học Giáo dục, Số 113, tr.37.
9. Trần Thị Gái (2017), “Vận dụng mô hình trải nghiệm của David Kolb để xây
dựng chu trình hoạt động trải nghiệm trong dạy học sinh học ở trường phổ thông”,
Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Nghiên cứu Giáo dục, tập 33 (3), tr.1-6.
10. Nguyễn Thị Hằng, Lê Thị Quyên, Nguyễn Lệ Mai, Vũ Thị Lếnh (2018), “Tổ chức
học trải nghiệm chủ đề “Sâu, bệnh hại cây trồng” (Công nghệ 10 - THPT)”, Tạp
chí Khoa học & Công nghệ - ĐHTN, số 179(03), tr. 103-108.
11. Phan Quốc Hưng (2012), Nghiên cứu xử lí đất nông nghiệp ô nhiễm chì (Pb),
đồng (Cu), kẽm (Zn) bằng biện pháp sinh học, Luận án tiến sĩ Nông nghiệp, Đại
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
học Nông nghiệp Hà Nội.
12. Lê Văn Khoa, Hoàng Xuân Cơ, Nguyễn Văn Cư, Nguyễn Xuân Cự, Lê Đức, Lưu
Đức Hải, Thân Đức Hiền, Trần Khắc Hiệp, Nguyễn Đình Hòe, Phạm Ngọc Hồ,
Trịnh Thị Thanh (2004), Khoa học môi trường, Nxb Giáo dục, Hà Nội.
13. Nguyễn Thị Liên, Nguyễn Thị Hằng, Tưởng Duy Hải, Đào Thị Ngọc Minh
(2016), Tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong nhà trường phổ thông, Nxb
Giáo dục Việt Nam.
14. Trương Thị Thanh Mai, Phan Quang Duy (2018), “Thiết kế hoạt động dạy học
chủ đề “Vật sống” - Môn Khoa học tự nhiên - Trung học cơ sở theo chu trình trải
nghiệm”, Báo cáo khoa học về lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Sinh học,
Hội thảo khoa học quốc gia lần thứ 1, Nxb Đại học Huế.
15. Đào Thị Ngọc Minh, Vũ Thị Anh (2018), “Vận dụng một số hình thức tổ chức
hoạt động trải nghiệm cho học sinh trong dạy học Giáo dục công dân lớp 7”, Tạp
chí Giáo dục, Số đặc biệt, Kì 2 tháng 5/2018, tr 254 - 257.
16. Đào Thị Ngọc Minh, Nguyễn Thị Hằng (2018), “Học tập trải nghiệm - Lý thuyết
và vận dụng vào thiết kế, tổ chức hoạt động trải nghiệm trong môn học ở trường
phổ thông”, Tạp chí Giáo dục, Số 433 (Kì 1), tr 36 - 40.
17. Hồ Chí Minh, Toàn tập, Nxb Chính trị quốc gia, Hà Nội, 2012, Tập 5.
18. Võ Trung Minh (2015), Giáo dục môi trường dựa vào trải nghiệm trong dạy học
môn Khoa học ở tiểu học, Luận án Tiến sĩ Khoa học giáo dục, Viện Khoa học
Giáo dục Việt Nam.
19. Nguyễn Xuân Nguyên, Trần Quang Huy (2004), Công nghệ xử lí rác thải và chất
thải rắn, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội.
20. Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2014), “Luật bảo vệ Môi
trường”, Cổng thông tin điện tử của chính phủ, http://chinhphu.vn, ngày
05/7/2018.
21. Nguyễn Ngọc Sinh, Lê Bắc Huỳnh, Phùng Tửu Bôi, Nguyễn Danh Trường, Choi
Yong Seol, Kwon Kae Kyoung, Seo Jong Su (2017), “Nghiên cứu thử nghiệm
tẩy độc đất nhiễm Dioxin bằng vi sinh vật tại sân bay A Sho, huyện A Lưới, tỉnh
Thừa Thiên - Huế”, Tạp chí Môi trường, chuyên đề III - tháng 11 năm 2017, tr.18-
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
22.
22. Trần Thị Thanh (2007), Công nghệ vi sinh, Nxb Giáo dục, Hà Nội.
23. Nguyễn Xuân Thành, Nguyễn Như Thành, Dương Đức Tiến (2004), Vi sinh vật
nông nghiệp, Nxb Đại học Sư phạm, Hà Nội.
24. Nguyễn Xuân Thành, Lê Văn Hưng, Phạm Văn Toản (2003), Công nghệ vi sinh
vật trong sản xuất nông nghiệp và xử lí ô nhiễm môi trường, Nxb Nông nghiệp,
Hà Nội.
25. Đinh Thị Kim Thoa (2014), “Hoạt động trải nghiệm sáng tạo - góc nhìn từ lý
thuyết “Học từ trải nghiệm”, Kỷ yếu Hội thảo về Hoạt động trải nghiệm sáng tạo
của học sinh phổ thông, Bộ Giáo dục và Đào tạo.
26. Đỗ Ngọc Thống (2015), “Hoạt động trải nghiệm sáng tạo từ kinh nghiệm giáo
dục quốc tế và vấn đề của Việt Nam”, Tạp chí Khoa học Giáo dục, Số 115, tr. 23
-27.
27. Nguyễn Thị Quỳnh Trang (2018), “Phát triển năng lực ngôn ngữ cho học sinh
THCS qua tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học Ngữ văn, Tạp chí Giáo
dục, Số 437, Kì 1, tr 28 - 32, 22.
28. Võ Thị Thùy Trang, Phạm Đình Văn, Lê Thị Thu Hường (2018), “Tổ chức hoạt
động trải nghiệm để rèn luyện kỹ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh
trong dạy học Sinh học 11”, Báo cáo khoa học về lý luận và phương pháp dạy học
bộ môn Sinh học, Hội thảo khoa học quốc gia lần thứ 1, Nxb Đại học Huế.
29. Đỗ Hương Trà, Nguyễn Diệu Linh (2018), “Tổ chức hoạt động trải nghiệm chủ
đề “Biến đổi khí hậu và sử dụng năng lượng tiết kiệm, hiệu quả trong dạy học vật
lí ở trường THPT”, Tạp chí Giáo dục, Số 439, Kì 1, tr 35 - 38.
30. Nguyễn Hữu Tuyến (2018), “Những yếu tố ảnh hưởng tới việc thiết kế hoạt động
trải nghiệm trong dạy học môn Toán của học sinh THCS”, Tạp chí Giáo dục, Số
434, Kì 2, tr 49 - 53, 63.
31. Trần Thị Hải Yến (2017), “Thiết kế hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong dạy học
phần “Sinh thái học” (Sinh học 12)”, Tạp chí Giáo dục, Số đặc biệt tháng 7/2017,
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
tr 208 - 211.
Tài liệu tiếng Anh
32. Cao Cu Giac, Tran Thi Gai, Phan Thi Thanh Hoi (2017), “Organizing the
Experiential Learning Activities in Teaching Science for General Education in
Vietnam”, World Journal of Chemical Education. 2017; 5(5):180-184. doi:
10.12691/wjce-5-5-7
33. Chapman, S., McPhee, P., & Proudman, B. (1984), What is Experiential
Education?, In Warren, K. (Ed.), The Theory of Experiential Education,
Dubuque: Kendall/Hunt Publishing Company, pp. 235-248
34. Nguyen Thi Hang, Nguyen Thi Ngoc Lan, Bui The Cong, Pham Thi Thanh Nhan
(2019), “Instructing students in faculty of Biology to conduct experience-based
learning activities in schools”, Proceedings of the first international conference
on teacher education renovation -icter 2018: “Teacher education in the contexxt
of industrial revolution 4.0”, Thai Nguyen university publishing house, 326-337
35. Kolb, D. (1984), Experiential Learning: experience as the source of learning and
development, Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall
36. Scott D. Wurdinger (2005), Using Experiential Learning in the Classroom.
Published by Rowman & Littlefield Education, America
37. United Nations Environment Programme, “Towards a Pollution-Free Planet”,
https://wedocs.unep.org, July 10, 2018
38. World Health Organization (2016), “An estimated 12.6 million deaths each year
are attributable to unhealthy environments”, http://www.who.int, July 10, 2018
39. XiaoZhi Lim (2016), “Uphill climb for biogas in Asia”, Chemiscal and engineering
news, Volume 94 Issue 19 | pp. 20-22 , https://cen.acs.org, July 10, 2018.
PHỤ LỤC
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu và Công nghệ thông tin – ĐHTN http://lrc.tnu.edu.vn
Phụ lục 1. PHIẾU ĐIỀU TRA
(Dành cho GV)
Nhằm mục đích tìm hiểu một số vấn đề liên quan đến tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học Sinh học ở trường phổ thông, chúng tôi kính mong Quý Thầy/Cô vui lòng cho biết ý kiến của mình về những nội dung theo các câu hỏi gợi ý (Đánh dấu X vào ô Thầy/Cô lựa chọn). Những ý kiến đóng góp của Quý Thầy/Cô có ý nghĩa quan trọng trong
nghiên cứu của chúng tôi về vấn đề đổi mới PPDH. Câu 1. Hãy đánh giá mức độ phù hợp cho mỗi nhận định sau đây về hoạt động
trải nghiệm:
Nội dung Không đồng ý Đồng ý Rất đồng ý
Rất không đồng ý
1. Tôi biết hoạt động trải nghiệm là gì. 2. Tôi quen thuộc với lý do hoạt động trải nghiệm được coi là phương pháp giáo dục quan trọng của địa phương và quốc gia 3. Tôi biết cách tổ chức các hoạt động trải nghiệm 4. Tôi kết hợp hoạt động trải nghiệm dựa trên cuộc điều tra và lấy người học làm trung tâm trong hoạt động trải nghiệm tôi dạy. 5. Tôi tin rằng hoạt động trải nghiệm là có giá trị cho học sinh của tôi. 6. Tôi có hiểu biết sâu rộng về hoạt động trải nghiệm mà tôi dạy. 7. Tôi cam kết giúp học sinh của tôi phát triển kỹ năng trải nghiệm 8. Tôi thường xuyên nghiên cứu thông tin về chương trình và giảng dạy Hoạt động trải nghiệm. 9. Tôi mong muốn điều chỉnh hoặc thay đổi các phương pháp giảng dạy của mình để dạy các Hoạt động trải nghiệm 10. Tôi muốn học và thực hành các hoạt động trải nghiệm.
p2
Câu 2. Theo thầy (cô), hoạt động trải nghiệm là: (chọn 1 phương án trả lời)
Quá trình học tập của tự bản thân HS qua tiếp xúc trực tiếp với môi trường
gia đình và ngoài xã hội.
Là hình thức tổ chức cho học sinh tham gia các hoạt động tham quan dã ngoại.
Là hoạt động ngoại khóa sau giờ lên lớp, nhằm bổ sung hỗ trợ các hoạt
động học tập trên lớp.
Quá trình dạy học giữa GV và HS dựa trên mẫu vật, tranh ảnh.
Quá trình dạy học, trong đó, HS tiếp xúc trực tiếp với môi trường thực tiễn
để chiếm lĩnh kiến thức bằng vốn kinh nghiệm bản thân dưới sự hướng dẫn,
tổ chức của GV.
Ý kiến khác:........................................................................................
Câu 3. Ý nghĩa của hoạt động trải nghiệm trong dạy học là: (có thể chọn nhiều phương
án trả lời)
HS có những hiểu biết về môi trường sống gắn bó với các em. Bồi dưỡng
kiến thức cho học sinh một cách chân thực, sâu sắc nhất, gắn những kiến thức
trong sách vở với thực tiễn.
Phát triển óc quan sát, kỹ năng sử dụng ngôn ngữ; học sinh được tập tìm
kiếm, nghiên cứu tài liệu.
Giáo dục tư tưởng, tình cảm, thế giới quan và nhân sinh quan cho học sinh.
Mục tiêu khác: ....................................................................................
Câu 4. Trong quá trình dạy học, thầy (cô) có thường xuyên tổ chức hoạt động trải
nghiệm cho học sinh không?
Thường xuyên.
Thỉnh thoảng.
Hiếm khi.
Chưa bao giờ.
Câu 5. Theo thầy (cô), việc tổ chức hoạt động học tập trải nghiệm sáng tạo trong dạy
học là (chọn 1 phương án trả lời):
Rất cần thiết.
Cần thiết.
Có cũng được, không cũng được.
p3
Không cần thiết.
Câu 6. Mức độ hứng thú của học sinh trong học tập khi thầy (cô) tổ chức hoạt động trải nghiệm (nếu có):
Rất hứng thú. Hứng thú. Bình thường. Không hứng thú.
Câu 7. Theo thầy (cô) vai trò của hoạt động học tập trải nghiệm sáng tạo trong dạy học là:
Giúp GV nâng cao trình độ. Tạo hứng thú cho học sinh trong học tập. Lấy học sinh làm trung tâm. Tăng cường khả năng tự học, tự nghiên cứu của học sinh.
Câu 8. Thầy (cô) đánh giá như thế nào về ý kiến/ quan điểm dưới đây?(chọn các phương án phù hợp)
STT Ý kiến/ quan điểm Đồng ý Phân vân
Không đồng ý
1
2
3
4
5
6
7
p4
Dạy học thông qua việc tổ chức các hoạt động trải nghiệm sẽ góp phần giúp HS khắc sâu kiến thức môn học, hình thành ở HS những hành vi đúng đắn. Chỉ nên tổ chức hoạt động trải nghiệm ở những bài, những nội dung phù hợp. Khi tham gia vào hoạt động trải nghiệm trong dạy học, HS có cơ hội kiểm nghiệm những kinh nghiệm của bản thân để tự điều chỉnh. GV chỉ nên tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học khi có sự chỉ đạo của cấp trên và đầy đủ tài liệu hướng dẫn. Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học sẽ tăng cường được mối quan hệ gắn kết giữa gia đình, các lực lượng xã hội và nhà trường trong dạy học. Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học phải có sự phù hợp với các điều kiện cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học hiện có tại nhà trường. Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học sẽ phát huy tính năng động, tích cực của HS; hạn chế được việc HS thụ động khi học tập.
Câu 9. Thầy (cô) hãy cho biết thuận lợi và khó khăn khi tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học. (chọn các phương án phù hợp)
STT Nội dung
Thuận lợi Khó khăn 1 Sự tham gia của HS vào các hoạt động trải nghiệm.
2 Vốn kinh nghiệm, hiểu biết của HS về nội dung bài học khi tham gia hoạt động trải nghiệm.
3 Trình độ đào tạo, bồi dưỡng và sự hiểu biết hiện có của GV về tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học.
4 Việc quản lý HS khi các em tham gia vào các hoạt động trải nghiệm.
5 Thời gian để tiến hành hoạt động trải nghiệm
6 Sự kết hợp giữa các lực lượng giáo dục khi tổ chức các hoạt động trải nghiệm.
7 Tài liệu tham khảo hiện có về tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học.
8 Kinh phí phục vụ cho các hoạt động trải nghiệm.
9 Điều kiện tổ chức các hoạt động trải nghiệm như: cơ sở vật chất, trường học, sân chơi, địa điểm học tập,...
10 Sự quan tâm, đôn đốc của lãnh đạo nhà trường.
11 Tiêu chí đánh giá học sinh tham gia các hoạt động trải nghiệm
12 Sự ủng hộ của cha mẹ HS.
13 Cách xây dựng kế hoạch dạy học, tổ chức hoạt động trải nghiệm.
Câu 10. Những mong muốn của thầy (cô) về việc đào tạo, bồi dưỡng chuyên môn về tổ chức hoạt động trải nghiệm: (chọn 1 phương án trả lời)
Cần thiết có chuyên đề riêng. Thiết kế mẫu kế hoạch tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học. Hướng dẫn quy trình tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học. Có cũng được, không cũng được. Không cần thiết.
Quý Thầy/Cô cho biết một số thông tin:
- Trường thầy (cô) thuộc khu vực: Trung tâm thành phố Vùng nông thôn
p5
- Tuổi nghề của thầy (cô): ...... năm - Trình độ đào tạo: CĐ; ĐHSP; Sau ĐH. Chân thành cảm ơn Quý Thầy/Cô!
Phụ lục 2. CÂU HỎI TỌA ĐÀM, PHỎNG VẤN CBQL VÀ GV
1. Thầy (cô) quan niệm như thế nào về học tập dựa vào trải nghiệm?
2. Theo thầy (cô), tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học có mang lại lợi ích
cho sự phát triển năng lực của HS không?
3. Thầy (cô) nghĩ khi tổ chức cho HS hoạt động học tập dựa vào trải nghiệm, có
những thuận lợi và khó khăn gì?
4. Theo thầy (cô), tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học ở trường THPT thì
có nâng cao được hiệu quả giáo dục hay không?
- Về nhận thức?
- Về kỹ năng?
- Về thái độ?
- Về hành vi?
5. Theo thầy (cô), để việc tổ chức các hoạt động trải nghiệm trong dạy đạt hiệu quả
cần có những điều kiện gì?
- Về đào tạo, bồi dưỡng?
- Về tài liệu?
- Về chỉ đạo?
p6
- Về phối hợp giữa các lực lượng gia đình - nhà trường - xã hội?
Phụ lục 3. BÀI KHẢO SÁT TRƯỚC THỰC NGHIỆM
Họ và tên: ........................................................................
Điểm: Lớp: .................................................................................
A. Kiến thức
Câu 1. Em hãy cho biết thế nào là ô nhiễm môi trường?
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Câu 2. Liệt kê một số nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Câu 3. Theo em, khí sinh học thu từ các bể Biogas để dùng trong sinh hoạt được sinh
ra nhờ hoạt động của:
A. côn trùng B. vi sinh vật
C. thực vật thủy sinh D. động vật thủy sinh
Câu 4. Đánh dấu x vào ô em cho là việc làm nhằm bảo vệ môi trường.
Vứt rác vào đúng nơi quy định.
Hạn chế sử dụng túi nilon, tái sử dụng túi nilon trong sinh hoạt.
Xây dựng các bể lắng, lọc nước thải tại các nhà máy.
Vệ sinh đường phố, xóm làng.
Xử lí phân, nước thải chăn nuôi bằng công nghệ Biogas.
Xả trực tiếp nước thải từ chuồng trại chăn nuôi ra sông suối.
Bảo quản đồ dùng học tập.
p7
Đi vệ sinh đúng nơi quy định.
Diệt ruồi, muỗi, chuột.
Bảo vệ, chăm sóc động vật quý hiếm trong tự nhiên.
B. Thái độ
Câu 5. Hãy cho biết thái độ của em trước những việc làm sau?
TT Việc làm Đồng tình Phản đối
1 Xử lí phân, nước thải bằng công nghệ Biogas 2 Phân loại rác theo quy định 3 Diệt chuột, ruồi, muỗi 4 Vệ sinh đường làng, ngõ xóm, nơi công cộng 5 Tái sử dụng túi nilon trong sinh hoạt 6 Ủ rác hữu cơ, chất thải làm phân bón 7 Không tắt điện, quạt khi ra khỏi phòng 8 Vứt rác ra đường và nơi công cộng 9 Xả trực tiếp nước thải từ chuồng trại chăn nuôi ra Không có ý kiến
sông suối.
10 Hái hoa, bẻ cành cây xanh nơi công cộng
C. Hành vi
Câu 6. Hãy cho biết mức độ thường xuyên mà em (hoặc gia đình em) đã thực hiện những
việc làm sau đây?
TT Việc làm Thường xuyên Đôi khi Chưa bao giờ
1 Dùng các chế phẩm vi sinh vật để xử lí phân, nước thải chăn nuôi
2 Thu gom rác thải của gia đình, trường học để xử lí 3 Phân loại rác thải sinh hoạt 4 Giữ lại túi nilon đã sử dụng (còn sạch) để tái sử dụng vào việc khác
5 Ủ rác hữu cơ làm phân bón 6 Tham gia chiến dịch làm sạch môi trường do các cơ quan, tổ chức phát động
7 Dùng nước thải, nước cống rãnh để tưới rau 8 Vứt chai lọ, bao bì thuốc bảo vệ thực vật ngay tại đồng ruộng
9 Bẫy bắt các loại rắn, ếch nhái để bán
p8
10 Xả nước thải từ chuồng trại, nước thải sinh hoạt trực tiếp xuống ao hồ, sông suối
Phụ lục 4. BÀI KHẢO SÁT SAU THỰC NGHIỆM
Họ và tên: ........................................................................ Điểm:
Lớp: .................................................................................
A. Kiến thức
Câu 1. Con người có thể sử dụng vi sinh vật để xử lí nguồn ô nhiễm môi trường nào?
(Có thể chọn nhiều câu trả lời)
Nước thải sinh hoạt, nước thải từ chuồng trại chăn nuôi
Nước thải từ các nhà máy chế biến thực phẩm
Rác thải hữu cơ từ sinh hoạt như gốc rau, vỏ hoa quả…
Vật liệu xây dựng như: cát sỏi, gạch ngói vỡ hỏng
Đất bị nhiễm độc kim loại nặng (Pb, Hg, As…)
Câu 2. Điền từ thích hợp vào chỗ chấm.
Một số vi sinh vật có khả năng (1)............................. các chất khó tan như
(2)........................................................ thành các chất khí mà chủ yếu là khí (3)
.......................... Các loại khí trên có thể được dùng trong (4)............................. Chất bùn
nhiều dinh dưỡng lắng đọng trong quá trình trên có thể dùng làm (5).................................
Quá trình này vừa có tác dụng bảo vệ môi trường, vừa có tác dụng làm giảm một số chi
phí trong sinh hoạt.
Câu 3. Kể tên các bước trong quy trình sản xuất phân hữu cơ compost?
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Câu 4. Nguồn nước thải trong sinh hoạt, chăn nuôi tại gia đình em có thể được xử lí bởi
những phương pháp nào?
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
p9
......................................................................................................................................
B. Thái độ
Câu 5. Khi gặp những việc làm sau đây, thái độ của em như thế nào?
TT Việc làm
1 Vứt xác chết động vật xuống ao hồ, sông suối
Đồng tình Không có ý kiến Phản đối 2 Ủ rác thải hữu cơ, phế phụ phẩm nông nghiệp để làm phân bón
3 Thu gom và tiêu hủy bao bì thuốc bảo vệ thực vật 4 Dùng nước thải cống rãnh để tưới rau
5
6
7 Trồng cây xanh làm đẹp khuôn viên trường học, gia đình Xây dựng các bể lắng, lọc nước thải trước khi xả ra môi trường Phân loại rác thải thành rác hữu cơ, rác vô cơ và rác tái chế
8 Sử dụng điện từ năng lượng mặt trời
9
10 Tham gia các buổi lao động tình nguyện làm sạch đường làng, làm sạch sông suối ở địa phương Tổ chức các cuộc thi vẽ tranh tuyên truyền bảo vệ môi trường
C. Hành vi
Câu 6. Cho biết mức độ em đã (hoặc dự định sẽ) thực hiện những việc làm sau đây?
TT Nội dung công việc
Mức độ Đôi khi
1 Vứt xác chết động vật xuống ao hồ, sông suối 2 Ủ rác thải hữu cơ, phế phụ phẩm làm phân bón 3 Thu gom và tiêu hủy bao bì thuốc bảo vệ thực vật 4 Dùng nước thải cống rãnh để tưới rau 5 Trồng cây xanh làm đẹp trường học, gia đình 6 Lắng, lọc nước thải trước khi xả ra môi trường
Thường xuyên Không bao giờ 7 Phân loại rác thải thành rác hữu cơ, rác vô cơ và rác tái chế
8 Sử dụng điện từ năng lượng mặt trời
9
p10
10 Tham gia các buổi lao động tình nguyện làm sạch đường làng, sông suối ở địa phương Tham gia các cuộc thi vẽ tranh tuyên truyền bảo vệ môi trường
Phụ lục 5. CHUYÊN ĐỀ “CÔNG NGHỆ VI SINH VẬT TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI
TRƯỜNG”
I. Lí do xây dựng chuyên đề
Công nghệ vi sinh vật được ứng dụng khá rộng rãi trong thực tiễn đời sống. Trong xử lí
ô nhiễm môi trường, ứng dụng công nghệ vi sinh vật đã đem lại nhiều kết quả tích cực giúp bảo
vệ môi trường sinh thái và xây dựng một nền kinh tế bền vững. Nội dung chuyên đề Công nghệ
vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường được đưa vào chương trình môn Sinh học 10 có ý
nghĩa to lớn trong việc hình thành tri thức về Công nghệ vi sinh vật, đồng thời góp phần hình
thành và phát triển các kỹ năng ứng dụng Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường,
qua đó, HS có hành vi bảo vệ môi trường đúng đắn.
II. Mục tiêu chuyên đề
1/ Kiến thức:
- Nêu được vai trò của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường.
- Mô tả được quá trình phân giải các hợp chất trong xử lí môi trường.
- Trình bày được một số công nghệ ứng dụng vi sinh vật trong xử lí môi trường đất, xử lí
nước thải, thu nhận khí sinh học, xử lí chất thải rắn.
2/ Kĩ năng
- Thực hiện được các công đoạn của việc sản xuất phân hữu cơ sinh học dưới sự hướng
dẫn của GV.
- Thực hiện được dự án: Điều tra công nghệ ứng dụng vi sinh vật xử lí ô nhiễm môi trường
tại địa phương (xử lí rác thải, nước thải,...).
- Phát triển kỹ năng hợp tác, kỹ năng sử dụng ngôn ngữ…
- Hình thành một số kỹ năng nghiên cứu khoa học: điều tra, thu thập số liệu, viết
báo cáo…
3/ Thái độ
- Chủ động liên hệ, vận dụng các kiến thức môn học vào quá trình sản xuất phân hữu cơ
sinh học.
- Tích cực tham gia vào các hoạt động điều tra và trải nghiệm.
- Chủ động áp dụng các kiến thức đã học trong chuyên đề để xử lí ô nhiễm và giữ gìn môi
trường sống tại gia đình và các khu vực lân cận.
- Có thái độ đúng đắn trong việc bảo vệ môi trường và có ý thức tuyên truyền mọi người
xung quanh cùng thực hiện.
p11
III. Nội dung chuyên đề
CHƯƠNG 1
Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG VÀ VAI TRÒ CỦA VI SINH VẬT TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
1.1. Ô nhiễm môi trường
Ô nhiễm môi trường không còn là vấn đề mới đối với toàn nhân loại. Nền kinh tế thế giới
đã đạt được sự tăng trưởng mạnh mẽ trong vài thập kỷ qua, đi kèm với nó là vấn đề ô nhiễm môi trường ngày càng gia tăng với những tác động đáng kể đến sức khỏe con người và hệ sinh
thái. Theo ước tính của Tổ chức Y tế thế giới (WHO) hằng năm có khoảng 12,6 triệu ca tử vong do các bệnh liên quan đến ô nhiễm môi trường [38]. Ô nhiễm môi trường bao gồm nhiều dạng
như ô nhiễm không khí, ô nhiễm môi trường đất, ô nhiễm nguồn nước, ô nhiễm biển, ô nhiễm tiếng ồn… trong đó ô nhiễm không khí là dạng ô nhiễm ảnh hưởng lớn nhất đến sức khỏe con
người với khoảng 6,5 triệu người trên thế giới chết sớm hằng năm do tiếp xúc với không khí nhiễm bẩn [37].
Việt Nam là quốc gia nằm trong khu vực châu Á - Thái Bình Dương, là khu vực có nền kinh tế phát triển sôi động nhất thế giới. Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của công nghiệp hóa,
đô thị hóa và sự gia tăng dân số đã làm cho tài nguyên thiên nhiên ngày càng cạn kiệt, chất thải độc hại ngày càng lớn đe dọa nghiêm trọng đến môi trường sinh thái. Theo báo cáo hiện trạng
môi trường quốc gia giai đoạn 2011 - 2015 của Tổng cục môi trường, ô nhiễm môi trường sống là nguyên nhân chính gây ra các bệnh về tiêu chảy, nhiễm trùng đường hô hấp, sốt rét và tai
nạn thương tích. Ô nhiễm môi trường cũng gây ảnh hưởng lớn đến nông nghiệp, thủy sản và du lịch; với mô hình kinh tế như hiện nay, cứ tăng 1% GDP thì thiệt hại do ô nhiễm môi trường sẽ
làm mất đi 3% GDP, riêng tỷ lệ chi trả để bảo vệ chăm sóc sức khỏe của năm 2020 sẽ lên tới 1,2% GDP [7].
Theo Luật bảo vệ môi trường đã được Quốc hội Việt Nam thông qua ngày 23 tháng 6 năm 2014, ô nhiễm môi trường là sự biến đổi của các thành phần môi trường không phù hợp
với quy chuẩn kỹ thuật môi trường và tiêu chuẩn môi trường gây ảnh hưởng xấu đến con người và sinh vật [20].
1.2. Vai trò của vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường
Các giải pháp tình thế như đốt hay chôn lấp chất thải, lọc không khí, lắng lọc nước thải… chỉ có tác dụng cải thiện tạm thời mùi hôi thối và mỹ quan tại khu vực ô nhiễm. Các giải pháp
này mang đến nguy cơ ô nhiễm khác như ô nhiễm nguồn nước ngầm, ô nhiễm môi trường đất… gây ra hậu quả lâu dài cho sức khỏe và sản xuất.
Biện pháp ứng dụng công nghệ vi sinh vật để xử lí ô nhiễm môi trường hiện nay là biện pháp tối ưu nhất, được nhiều nước trên thế giới sử dụng. Trong biện pháp này người ta sử dụng
các chủng vi sinh vật để phân giải các chất hữu cơ như rác thải sinh hoạt, các phế thải nông nghiệp, rác thải hữu cơ của sản xuất công nghiệp, chất hữu cơ trong nước thải… thành các chất
p12
hữu cơ đơn giản, các loại khí hoặc các sản phẩm có thể tái sử dụng làm phân bón nông nghiệp [12], [23].
Biện pháp sử dụng công nghệ vi sinh vật để xử lí ô nhiễm môi trường vừa có tác dụng hạn chế ô nhiễm, vừa có chi phí thấp và tạo ra sản phẩm có thể tái sử dụng trong sản xuất. Đây là hướng
đi cần được chú trọng trong quá trình xây dựng một nền kinh tế sạch và bền vững.
CHƯƠNG 2 QUÁ TRÌNH VI SINH VẬT PHÂN GIẢI CÁC HỢP CHẤT
TRONG XỬ LÍ MÔI TRƯỜNG
2.1. Các quá trình lên men
Người ta gọi quá trình phân giải carbohydrate trong điều kiện kị khí là quá trình lên men. Lên men là quá trình oxi hóa khử cơ chất mà kết quả là một phần cơ chất bị khử còn một phần
khác lại bị oxi hóa. Oxygen không tham gia vào quá trình oxi hóa này, sự oxi hóa xảy ra là do có sự tách hydrogen ra khỏi cơ chất. Hydrogen tách ra có thể được thải ra dưới dạng khí hoặc
có thể lại được liên kết ngay với các sản phẩm phân giải của chính cơ chất hữu cơ đó. Năng lượng sinh ra trong quá trình lên men sẽ cung cấp một phần cho các phản ứng khử, phần còn
lại được tích lũy trong các liên kết cao năng. Trong tế bào của các vi sinh vật kị khí bắt buộc, người ta không thấy sự có mặt của nhiều loại enzyme hô hấp (cytochromes a, b, c, cytochrome
oxidase, peroxidase, catalase...) [19].
Bảng 2.1. Sự khác nhau về sự tồn tại của các enzyme hô hấp trong một số vi khuẩn [19]
Peroxidase Catalase
Cytochromes Cytochrome
Vi khuẩn
oxidase
a
b
c
Mycobacterium tubercolosis
+
+
+
+
+
+
Bacillus subtilis
+
+
+
+
+
+
Bacillus anthracis
+
+
+
+
+
+
Bacillus mensentericus
+
+
+
+
+
+
Bacillus mycoides
-
+
-
-
+
-
Escherichia coli
-
+
-
-
+
+
Salmonella paratyphi
+
+
-
-
+
+
Protues vulgaris
+
+
-
-
+
+
Shigella dysenteriac
+
+
-
-
+
+
Khác với hô hấp hiếu khí, sản phẩm cuối cùng của các quá trình lên men ngoài CO2, còn
có cả những hợp chất carbon chưa được oxi hóa hoàn toàn (như rượu, acid hữu cơ, ketone,
aldehyde). Giai đoạn chuyển hóa từ pyruvic acid đến các hợp chất tiếp theo khác nhau tùy loài
vi sinh vật. Tùy thuộc loại lên men và sản phẩm được tích lũy chủ yếu trong từng loại lên men
p13
để người ta gọi tên loại lên men ấy. Ví dụ khi sản phẩm tích lũy chủ yếu là lactic acid thì người
ta gọi đó là quá trình lên men lactic.
Bảng 2.2. Sản phẩm của một số quá trình lên men thông thường [19]
Sản phẩm
Loại lên men
1
2
3
4
5
6
Tên
Công thức
Carbon dioxide
+
+
+
+
+
+
CO2
Hydrogen
-
-
-
+
+
+
H2
Formic acid
HCOOH
-
-
-
+
+
+
Acetic acid
+
-
+
+
+
+
CH3-COOH
Lactic acid
+
-
-
+
-
-
CH5-CHOH-COOH
Propionic acid
-
-
+
-
-
-
CH3-CH2-COOH
Butyric acid
-
-
-
-
-
+
CH3-CH2-CH2-COOH
Succinic acid
-
-
-
+
-
-
HOOC-CH2-CH2-COOH
Ethanol
+
+
-
+
+
+
CH3-CH2-OH
Isobutanol
-
-
-
-
-
+
CH3-CHOH-CH3
Butanol
-
-
-
-
-
+
CH3-CH2-CH2-CH2-OH
Acetone
-
-
-
-
+
+
CH3CO-CH3
Acetyl methyl carbinol
-
-
-
+
+
+
CH3CO-CHOH-CH3
CH3-CHOH-CHOH-
Butylene glycol
-
-
-
+
+
+
CHOH-CH3
-
+
-
-
Glycerin
+
CH2OH-CH2OH-CH2OH
Ghi chú: 1 - lactic; 2 - ethylic; 3 - propionic; 4 - butylen; 5 - acetone - ethylic; 6 -
acetone - butylic và butyric.
2.1.1. Lên men methane
Vi khuẩn sinh methane là những loại vi khuẩn kị khí bắt buộc. Chúng chuyển hóa rượu
và acid hữu cơ thành CH4, CO2 và có thể còn sinh ra một số acid hữu cơ được oxi hóa triệt để.
Methane có thể được sinh ra do quá trình khử CO2 dưới tác dụng Methanobacterium. Đây là
chủng vi khuẩn sinh methane của một giống hỗn hợp. Quá trình lên men này rất đơn giản, chất
cho hydrogen ở đây là hydrogen phân tử:
CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2O
Nguồn carbon để tạo thành CH4 có thể là CO2, methanol, formiate, nhóm methyl của
acetate… Cũng tùy loài vi khuẩn mà cơ chất cho hydrogen của quá trình lên men cũng không
giống nhau [19].
p14
Bảng 2.3. Cơ chất lên men methane ở một số loại vi khuẩn khác nhau
Nguồn carbon
Loài vi khuẩn
Cơ chất
của CH4
Methanobacterium
H2
CO2
Methanosacina barkeri
H2, CO, methanol, acetate
CO2, CO
Methanobacterium formicicum
H2, CO, formiate
CO2
Methanococcus vannielli
H2, formiate
CO2
Methanobacterium runinatlum
H2, formiate
CO2
Methanobacterium suboxidans
Butyrate, valerate
CO2
Methanobacterium sohngeni
Acetate, butyrate
Nhóm -CH3
Methanobacterium methanica
Acetate, butyrate, methanol
Nhóm -CH3
2.1.2. Lên men cellulose
Trong phế thải đô thị và rác thải sinh hoạt ở Việt Nam, thành phần các chất hữu cơ chiếm tỉ lệ khoảng 55 - 65% [23], [24], trong đó thành phần khó phân hủy nhất là cellulose. Cellulose
là loại polysaccharide có khối lượng phân tử lớn, có cấu tạo rất bền vững do các gốc β-glucose liên kết chặt chẽ với nhau bởi liên kết β-1,4-glycosidic.
Trong tự nhiên, có rất nhiều chủng vi sinh vật có khả năng sản xuất enzyme cellulase để xúc tác cho quá trình chuyển hóa cellulose thành sản phẩm cuối cùng là một số acid hữu cơ
hoặc đường đơn. Điều này có ý nghĩa rất lớn đối với việc thực hiện vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên, góp phần quan trọng trong việc nâng cao độ phì nhiêu của đất cũng như vào
việc tiêu hóa thức ăn của động vật nhai lại. Các vi sinh vật thường gặp là một số vi khuẩn hiếu khí thuộc các chi Achromobacter, Pseudomnas, Cellulomonas, Vibria, Cellvibrio, Bacillus; một
số vi khuẩn sống trong ruột các loài động vật ăn cỏ như Ruminococcus, Flavefaciens, Butyrivibrio, Bacteroides; các loại nấm Trichoderma, Penicillium, Sporotrichum, Aspergillus;
xạ khuẩn Actinomyces, Streptomyces. Những loài đang được chú ý hiện nay là Cellulomonas fimi, Trichoderma viride, Penicillium variable, Rhizoctonia solani, Micromonospora chaleca,
Streptomyces cellulosae... [19], [23].
Cơ chế của quá trình phân giải cellulose có thể được tóm tắt như sau:
C1
Glucosidases
Cx
Glucose
Cellulose hoạt động
Đường hòa tan
Cellulose tự nhiên
C1: phức hệ enzyme exocellulase
Trong đó:
Cx: phức hệ enzyme endocellulase
Trong những vi sinh vật được tìm thấy có khả năng phân giải cellulose, vi khuẩn kị khí
có hiệu quả sử dụng enzyme hơn các vi khuẩn hiếu khí. Trong khi các vi khuẩn hiếu khí sản sinh lượng lớn enzyme, vi khuẩn kị khí thì lại tiết kiệm hơn do ở vi khuẩn kị khí có hình thành
p15
một cơ quan bên ngoài tế bào của chúng được gọi là cellulosome, thể này giúp phân giải cellulose.
Các vi sinh vật trên cũng có khả năng lên men hemicellulose. Phần lớn hemicellulose có tính chất tương đồng với cellulose, tuy nhiên hemicellulose có khối lượng phân tử nhỏ hơn và
cấu trúc đơn giản hơn. Như vậy hemicellulose kém bền vững hơn do đó dễ phân giải hơn cellulose. Vi sinh vật phân giải hemicellulose nhanh hơn là cellulose [24]. Vi sinh vật phân giải
hemicellulose thường có trong dạ dày của động vật nhai lại như trâu bò, chủ yếu là các giống như: Ruminococcus, Bacillus, Bacteroides, Butyvibrio, Clostridium và một số nấm sợi như:
Aspegillus, Penicillium, Trichoderma…
Trong thành phần của thực vật ngoài cellulose và hemicellulose còn có lignin. Lignin
khác với cellulose và hemicellulose ở chỗ hàm lượng carbon tương đối nhiều. Lignin bị phân hủy bởi một số nấm và vi khuẩn có khả năng tiết ra các enzyme lignin peroxidase, mangan
peroxidase, laccase. Vi sinh vật phân giải lignin bao gồm các nấm như: Basidiomycetes, Acomycetes; hay vi khuẩn như: Pseudomonas, Xanthomonas, Acinebacter, xạ khuẩn:
Streptomyces [24].
2.2. Sự phân giải protein (Quá trình thối rữa)
Khác với lên men, cơ chất của quá trình thối rữa là protein. Protein là một trong những thành phần quan trọng của xác động vật, thực vật và vi sinh vật. Protein thường chứa khoảng
15,0-17,6% nitrogen. Sự phân giải các hợp chất hữu cơ chứa nitrogen có ý nghĩa rất lớn đối với nông nghiệp và đối với vòng tuần hoàn vật chất trong tự nhiên. Người ta còn gọi quá trình phân
giải này là quá trình amon hóa.
Muốn phân giải protein, cũng giống như đối với các hợp chất cao phân tử khác, đầu tiên
vi sinh vật phải tiết ra các enzyme phân giải protein ngoại bào và làm chuyển hóa protein thành các hợp chất có khối lượng phân tử nhỏ hơn (các polypeptide và các oligopeptide). Các chất
này hoặc tiếp tục được phân hủy thành amino acid nhờ các protease ngoại bào, hoặc được xâm nhập ngay vào tế bào vi sinh vật sau đó mới chuyển hóa thành amino acid. Một phần các amino
acid này được vi sinh vật sử dụng trong quá trình tổng hợp protein của chúng, một phần khác được tiếp tục phân giải theo những con đường khác nhau để sinh NH4, CO2 và nhiều sản phẩm trung gian khác [19].
Enzyme phân giải protein
Polypeptide,
Protease
Protein
Amino acid
ngoại bào
oligopeptide
Các amino acid nội bào
Khử
amin
Chuyển amin và carbon
Khử amin và phân giải mạch carbon
Trực tiếp sử dụng trong quá trình sinh tổng hợp protein
p16
Rất nhiều loại vi sinh vật khác nhau tham gia vào quá trình amon hóa trong tự nhiên.
Đáng chú ý là các loại sau đây:
- Vi khuẩn: Bacillus mycoides, B.meentericus, B.subtilis, B.cereus, B.megaterium, B. histoliticus, Proteus vulgaris, Chromobacterium prodigiosum, Pseudomonas fluoreseens,
P.aeruginosa, P.putreficans, E.coli, Cl.sporogenes, Cl.welchii.
- Xạ khuẩn và nấm: Streptomyces griseus, S.rimosus, S.fradiac, Aspergillus oryzac,
A.flavus, A.terricola, A.niger, A.saitoi, A.awamori, A.alliaceus, Penicillium camemberti, Ceplialothecium spp...
Trong cơ thể vi sinh vật, các amino acid thường được chuyển hóa nhờ quá trình khử amin và quá trình khử carboxyl hoặc đồng thời vừa khử amin vừa khử carboxyl. Các enzym xúc tác
quá trình khử amin oxi hóa thường đặc hiệu đối với các đồng phân L hoặc D của amino acid. Một số enzyme này (các oxidase hiếu khí) là các flavoprotein và khi đó oxygen phân tử đóng
vai trò chất nhận hydrogen. Một số các enzyme khác (oxidase kị khí và dehydrogenase) thực hiện quá trình vận chuyển electron và làm sinh ra các liên kết giàu năng lượng nhờ quá trình
phosphoryl hóa oxi hóa.
Bảng 2.4. Các kiểu phân giải amino acid
Sản phẩm phân giải amino acid
Đặc tính của phản ứng
Không khử carboxyl
Có khử carboxyl
R-CH(NH2)-COOH
R-CH2(NH2)-CO2
Không khử amin
Có khử amin
R=CH-COOH + NH3
1. Trực tiếp
2. Thủy phân
+ H2O → R-CO-COOH + NH3
1/2→R- COOH + NH3
3. Oxi hóa hiếu khí
4. Oxi hóa kị khí
+ H2O → R-CO-COOH + NH3 + 2H
+ H2O → R-CH2 + CO2 + NH3 + O2→ R-COOH + CO2 +NH3 + 2H2O →R-COOH + NH3 + 4H
+2H→R-CH2-COOH + NH3
+2H→R-CH2-CO2+NH3
5. Khử
Nhiều sản phẩm sinh ra trong các quá trình phân giải amino acid (rượu, acid hữu cơ...) sẽ
tham gia vào các quá trình phân giải sinh năng lượng. Một số vi sinh vật có một cơ chế sinh năng lượng đặc biệt dựa vào quá trình phân giải amino acid. Chẳng hạn như quá trình phân giải
arginine thành ornithine. Tham gia vào quá trình này ít ra là có ba loại enzyme khác nhau. Đầu tiên enzyme arginine deiminase xúc tác việc chuyển hóa arginine thành citrulline, sau đó
citrulline sẽ tiếp tục được chuyển hóa thành ornithine kèm theo việc hình thành ATP:
Citrulline + ADP + Pi Ornithine + CO2 + NH3 + ATP
p17
Khi quá trình thối rữa xảy ra trong điều kiện thoáng khí thì quá trình oxi hóa thường được
tiến hành đến cùng, khi đó hầu hết carbon được chuyển thành CO2. Ngược lại khi quá trình thối
rữa xảy ra trong điều kiện kị khí thì thường có sự tích lũy khá nhiều các sản phẩm trung gian.
Ngoài khả năng phân giải protein, vi sinh vật còn có khả năng phân giải một số hợp chất
hữu cơ chứa nitơ khác. Đáng chú ý nhất là khả năng phân giải các nitrogen base, urea, uric acid,
calcium cyanamide và chitin.
Purine, pyrimidine được sinh ra do quá trình thủy phân nucleic acid. Nhiều vi sinh vật
như Clotridium, E.coli, Proteus…có khả năng sinh ra các enzyme xúc tác trong quá trình phân
giải các nitrogen base và làm sinh ra các sản phẩm như CO2, NH3… Các chất này tiếp tục tham
gia vào quá trình trao đổi chất để sinh ra năng lượng.
Urea là chất hữu cơ chứa nitơ chủ yếu trong nước tiểu của người và động vật, trong nước
tiểu có khoảng 2% là urea. Con người đã tìm thấy nhiều loài vi khuẩn tham gia tích cực vào
quá trình phân giải urea, đáng chú ý là:
- Cầu khuẩn: Planosarcina ureae, Micrococcus urea, Sarcina hanseni.
- Trực khuẩn: Bacillus pasteuri (hay Urobacillus pasteuri), Bacillus mequeli, Bacillus
psichrocatericus, Bacillus amylovorvum, Pseudobacteri, Uerolyticum, Chromobacterium
prodiogiosum, Proteus vulgaris…
Nhiều loại nấm sợi và xạ khuẩn sống trong đất cũng có khả năng phân giải mạnh urea.
Quá trình phân giải urea xảy ra một cách đơn giản với sự xúc tác của urease:
CO(NH2)2 + 2H2O → (NH4)2CO
Urease
(NH4)2CO2 ít bền vững do đó phân giải tiếp
(NH4)2CO2 = 2 NH3 + CO2 + H2O
Uric acid cũng là một chất hữu cơ chứa đạm có trong nước tiểu (mỗi lít nước tiểu có
khoảng 0,5 g uric acid). Vi khuẩn có khả năng phân giải urea thường cũng có thể phân giải luôn
cả uric acid. Chúng làm chuyển hóa uric acid thành urea và 2-hydroxypropanedioic acid. Urea
được sinh ra sẽ tiếp tục được phân giải theo phản ứng nói trên.
Chitin là một hợp chất rất bền vững. Chúng có mặt trong thành phần của màng tế bào
nhiều vi sinh vật, đồng thời cũng là một thành phần quan trọng của vỏ côn trùng và nhiều động
vật khác. Chitin thường hay gặp trong đất vì vậy chuyển hóa của chúng cũng là vấn đề đáng
chú ý. Vi khuẩn Bacterium chitinovorum hay Chromobacterium chitinochroma có khả năng
phân giải chitin rất mạnh nhờ chitinase. Ngoài ra, một số vi khuẩn khác như Bacillus
chitinophilum và nhiều xạ khuẩn cũng có khả năng phân giải chitin.
CHƯƠNG 3
p18
MỘT SỐ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ ỨNG DỤNG VI SINH VẬT TRONG XỬ LÍ Ô NHIỄM MÔI TRƯỜNG
3.1. Công nghệ vi sinh vật trong xử lí nước thải
Trong nước thải thường chứa nhiều chất hữu cơ giàu dinh dưỡng nên có rất nhiều vi sinh
vật khác nhau, trong đó phải kể đến các vi khuẩn gây thối, vi khuẩn gây bệnh đường ruột, tảo và một số động vật nguyên sinh, trong đó có rất nhiều mầm bệnh truyền nhiễm nguy hại cho
người và động vật.
3−, 𝑆𝑂4
−, 𝑃𝑂4
Tác nhân gây ô nhiễm cho nguồn nước bao gồm các tác nhân hóa học như các kim loại 2−, thuốc bảo vệ thực vật; các tác nhân sinh học như phân, rác, nặng, các anion 𝑁𝑂3 nước thải sinh hoạt, xác chết sinh vật, nước và rác thải bệnh viện… hoặc do quá trình phú dưỡng
của các sinh vật bậc thấp [12].
Trong các biện pháp xử lý nước thải, biện pháp sinh học được quan lâm nhiều nhất và
cùng cho hiệu quả cao nhất. So với biện pháp vật lý và hóa học thì biện pháp sinh học chiếm vai trò quan trọng về quy mô cũng như giá thành đầu tư. Đặc biệt xử lý nước thải bằng phương
pháp sinh học sẽ không gây tái ô nhiễm môi trường - một nhược điểm của biện pháp hóa học hay mắc phải.
Biện pháp sinh học là lợi dụng khả năng đồng hóa được nhiều nguồn cơ chất khác nhau của vi sinh vật: tinh bột, cellulose, các nguồn dầu mỏ và dẫn xuất của nó đến các hợp chất cao
phân tử như protein, lipid, các kim loại nặng như: chì, thuỷ ngân, arsen... Thực chất của phương pháp sinh học là nhờ hoại động sống của vi sinh vật (sử dụng các hợp chất hữu cơ và một số
chất khoáng có trong nước thải làm nguồn dinh dưỡng và năng lượng) để biến đổi các hợp chất hữu cơ cao phân tử trong nước thải thành các hợp chất đơn giản hơn. Trong quá trình dinh
dưỡng này vi sinh vật sẽ nhận được các chất làm nguyên liệu để xây dựng cơ thể do vậy sinh khối vi sinh vật tăng lên.
Xử lý nước thải bằng biện pháp sinh học có nhiều ưu điểm và được sử dụng rộng rãi. Tuy nhiên việc áp dụng biện pháp này cần những điều kiện nhất định: thành phần các hợp chất hữu
cơ trong nước thải phải là những chất dễ bị oxi hóa, nồng độ các chất độc hại và các kim loại nặng phải nằm trong giới hạn cho phép. Chính vì vậy khi xử lý nước thải cần điều chỉnh nồng độ các chất này sao cho phù hợp. Ngoài ra, các điều kiện môi trường như lượng O2, pH, nhiệt độ của nước thải...cũng phải nằm trong giới hạn nhất định để bảo đảm sự sinh trưởng, phát triển
bình thường của các vi sinh vật tham gia trong quá trình xử lý.
Bảng 3.1. Nồng độ giới hạn cho phép của các chất trong nước thải
để xử lý theo biện pháp sinh học [22], [24].
Tên chất
C cp*
Tên chất
C cp*
Acid acrylic
100
Mỡ bôi trơn
100
Rượu amylic
3
Acid butyric
500
Aniline
100
Đồng (ion)
0,4
p19
Tên chất
C cp*
Tên chất
C cp*
Acetaldehyde
750
Metacrylamide
300
Acid benzoic
150
Rượu metylic
200
Benzene
100
Acid monochloacetic
100
Vanadium (ion)
5
Arsen (ion)
0,2
Vinyl acetate
250
Nickel (ion)
1
Vinilinden chlorua
1000
Sản phẩm của dầu
100
Hydroquinol
15
Pyridine
400
Acid dichloacetic
100
Triethylamine
85
Dichlocyclohexane
12
Trinitrotoluene
12
Diethylamine
100
Triphenylphosphate
10
Diethyleneglycol
300
Phenol
1000
Caprolactan
100
Formaldehyde
160
Rezorcin
100
Chlobenzene
10
Amon rodanua
500
Toluene
200
Chì (ion)
1
Sulphanole
10
Acid stearic
300
Antimon (ion)
0,2
20
Crezol
100
Sulfur (theo H2S)
Kerosene (dầu lửa)
500
Tributylphosphate
100
Lactonitryl
160
* Ghi chú : C cp* là nồng giới hạn cho phép của các chất (g/m3 nước thải).
3.1.1. Xử lí nước thải trong điều kiện hiếu khí
Để xử lí nước thải bằng công nghệ vi sinh vật trong điều kiện hiếu khí, người ta sử dụng bùn hoạt tính hoặc màng sinh vật. Bùn hoạt tính hoặc màng sinh vật thực chất là tập hợp các vi
sinh vật khác nhau bao gồm các vi khuẩn, nấm men, nấm mốc, một số động vật nguyên sinh. Khi các vi sinh vật trong bùn hoạt tính hoặc màng sinh vật hoạt động, chúng sẽ sử dụng các hợp chất hữu cơ và các chất khoáng làm nguồn dinh dưỡng và nguồn năng lượng, quá trình này sẽ giúp phân giải các chất hữu cơ trong nước thải thành các chất hữu cơ đơn giản hơn [22], [24].
Khi nước thải tiếp xúc với bùn hoạt tính, các chất thải có trong môi trường như các chất hữu cơ hòa tan, các chất keo và phân tử nhỏ được chuyển hóa bằng cách hấp phụ và keo tụ sinh
học trên bề mặt các tế bào vi sinh vật. Tiếp sau đó là giai đoạn khuếch tán và hấp phụ các chất bẩn từ mặt ngoài của tế bào vào trong tế bào qua màng bán thấm. Các chất vào trong tế bào
dưới tác động của hệ enzyme nội bào sẽ được phân hủy. Quá trình phân giải các chất bẩn hữu cơ xảy ra trong tế bào chất của tế bào sống là các phản ứng oxi hóa khử có thể biểu diễn ở dạng
tổng quát như sau:
p20
Các chất
Sản phẩm đã được tổng hợp
Vi sinh vật
+
+ O2
bẩn hữu cơ
Các chất dinh dưỡng
Sản phẩm quá trình oxi hóa (đường, rượu…, CO2, H2O)
(tế bào VSV + sản phẩm khác)
Sự oxi hóa các hợp chất hữu cơ và một số chất khoáng trong tế bào vi sinh vật được thực hiện nhờ vào quá trình hô hấp, nhờ năng lượng do vi sinh vật khai thác được trong quá trình hô
hấp mà chúng có thể tổng hợp các chất để phục vụ cho quá trình sinh trưởng, sinh sản… Kết quả là số lượng tế bào vi sinh vật không ngừng tăng lên [22].
a. Bể lọc sinh học (Biofilter)
Là thiết bị xử lí nước thải dựa trên nguyên tắc lọc với sự tham gia của vi sinh vật. Thiết
bị này có thể làm bằng bê-tông có dạng tròn hay hình chữ nhật có hai đáy. Đáy trên gọi là đáy dẫn lưu, được cấu tạo bằng bê-tông cốt thép có lỗ thủng với tổng diện tích lỗ thủng nhỏ hơn 5
- 6% diện tích của đáy. Đáy dưới được xây kín, có độ dốc nhất định để nước dễ dàng chảy về một phía và thông với bể lắng thứ cấp, là nơi chứa nước thải sau khi đã xử lí xong. Ở bể này
nước được lưu lại một thời gian ngắn để lắng cặn trước khi hòa vào hệ thống thoát nước của cơ sở. Chiều cao của bể lọc hay của cột nguyên liệu sẽ phụ thuộc vào thành phần của nước thải
cũng như khả năng oxi hóa của màng sinh vật.
Hình 3.1. Bể lọc nước thải sinh học (Biofilter) [24].
Để tạo điều kiện hiếu khí cho quá trình xử lí, từ phía dưới của đáy dẫn lưu người ta cho
không khí đi lên qua vật liệu lọc hoặc tấm mang bằng thông khí tự nhiên hay thổi khí bằng quạt. Nước thải có chứa vi sinh vật tham gia xử lí được tưới từ trên xuống lớp vật liệu lọc hay tấm
mang theo nguyên tắc chênh lệch thế năng. Khi dòng nước thải chảy qua vật liệu lọc hay tấm mang, vi sinh vật sẽ phát triển tạo thành màng sinh vật bám vào khắp bề mặt của nguyên liệu
lọc cùng tấm mang và khu trú ở đây. Như vậy nước thải theo dòng chảy từ trên xuống sẽ tiếp xúc với màng sinh vật. Khi đó sẽ xảy ra quá trình oxi hóa các chất bẩn có trong nước thải, để cuối cùng khi đến bể lắng thứ cấp, nước thải sẽ có chỉ số ô nhiễm giảm đi rất nhiều so với nước thải chưa xử lí.
p21
Trong quá trình vận hành của bể lọc sinh học, sự sinh trưởng và chết của màng sinh vật xảy ra không ngừng. Khi màng sinh vật bị chết sẽ bị tách khỏi nơi bám và bị cuốn theo dòng
nước chảy ra khỏi bể lọc, cuối cùng sẽ được lắng đọng ở bể lắng thứ cấp cùng với cặn bùn [22], [23], [24].
b. Bể sục khí (Aeroten)
Bể sục khí là hệ thống bể oxi hóa có dạng hình chữ nhật được ngăn ra làm nhiều buồng
(3 - 4 buồng) nối với bể lắng. Giống như ở bể lọc sinh học, quá trình xử lí nước thải ở bể sục khí được tiến hành nhờ hoạt động của hệ vi sinh vật ở bùn hoạt tính. Nhưng quá trình sục khí
này được thực hiện trong điều kiện có thông khí mạnh nhờ hệ thống sục khí từ dưới đáy bể lên. Cường độ thông khí mạnh bảo đảm oxygen tối đa cho quá trình oxi hóa. Ở bể oxi hóa, bùn hoạt
tính lấy từ bùn gốc sau khi qua giai đoạn khởi động hay lấy từ bể lắng cặn chuyển vào. Ở đây bùn hoạt tính gặp oxygen của không khí được bơm vào sẽ tiến hành quá trình oxi hóa và khoáng
hóa các chất bẩn trong nước thải một cách khá triệt để. Sau khi chảy suốt qua các buồng của bể oxi hóa, nước thải sẽ chảy vào bể lắng. Ở đây cũng xảy ra quá trình lắng cặn xuống đáy bể,
phần nước ở trên là nước đã được xử lí sẽ được dẫn ra ngoài. Trong quá trình vận hành, ở bể oxi hóa, theo thời gian lượng bùn hoạt tính sẽ tăng lên, đồng thời cũng tích lũy nhiều tế bào vi
sinh vật già cỗi khiến hoạt tính của bùn giảm. Vì vậy khi cho bùn hoạt tính thu ở bể lắng trở lại bể oxi hóa, không nhất thiết cho toàn bộ số bùn có trong bể lắng, mà chỉ cho một phần để bảo
đảm nồng độ bùn hoạt tính đạt khoảng 2- 4 g/lít [22], [23], [24].
Hình 3.2: Bể sục khí [22], [24]
Xử lí nước thải bằng bể aeroten phức tạp hơn và đòi hỏi nhiều công sức hơn so với ở bể
lọc sinh học. Người ta phải theo dõi liên tục để kịp thời điều chỉnh các chỉ số:
- Nồng độ bùn hoạt tính.
- Chế độ thông khí. - Nồng độ các chất bẩn trong nước thải.
- Nồng độ các chất dinh dưỡng cho vi sinh vật.
3.1.2. Xử lí nước thải trong điều kiện kị khí
p22
Quy trình xử lí nước thải bằng biện pháp sinh học trong điều kiện kị khí là quy trình
phân huỷ sinh học kị khí các hợp chất hữu cơ chứa trong nước thải để tạo thành khí methane và
các sản phẩm vô cơ kể cả CO2, NH3.
* Các quá trình chuyển hóa chủ yếu trong kị khí:
+ Quá trình thủy phân (Hydrolysis): Muốn hấp thụ được các chất hữu cơ trong nước thải,
vi sinh vật phải thực hiện các công đoạn chuyển hóa. Việc đầu tiên phải thủy phân các chất có
khối lượng phân tử cao thành các polimer có khối lượng phân tử thấp và monomer, chỉ khi đó
các chất hữu cơ mới được hấp thụ qua màng tế bào vi sinh vật. Để thực hiện quá trình thủy
phân, các vi sinh vật phải tiết ra hệ enzyme như protease, lipase, cellulase... Sau thủy phân, các
sản phẩm sẽ được tạo thành như các amino acid, đường, rượu, các acid béo mạch dài...
Quá trình thủy phân xảy ra khá chậm, phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, pH, cấu
trúc của các chất hữu cơ cần phân giải.
+ Quá trình acid hóa (Acidogesis): Các sản phẩm của quá trình thủy phân sẽ được tiếp
tục phân giải dưới tác động của vi sinh vật lên men acid để tạo thành acid béo dễ bay hơi như
acetic acid, formic acid, propionic acid. Ngoài ra còn có một số dạng khác như methanol,
ethanol, acetone, NH3, CO2. ..
+ Quá trình acetate hóa (Acetogenesis): Các acid là sản phẩm của quá trình trên lại được
tiếp tục thủy phân để tạo lượng acetic acid cao hơn. Sản phẩm của quá trình phụ thuộc vào áp
suất riêng phần của H2 trong môi trường.
Áp suất riêng phần của H2 được giữ < 103 atm để vi sinh vật có thể hiện biến đổi H2 thành CH4 theo phản ứng: 4H2 + CO2 → CH4 + 2H2O. Thực tế cho thấy khi áp suất riêng phần của
H2 lớn thì sản phẩm của quá trình này chứa nhiều acid béo trung gian như propionic acid, butyric
acid... Do vậy làm chậm quá trình tạo methane.
+ Quá trình methane hóa (Methangenesis): Đó là giai đoạn cuối cùng của quá trình phân
huỷ các sản phẩm hữu cơ đơn giản của các giai đoạn trước để tạo CH4, CO2 nhờ các vi khuẩn
lên men methane. Gồm có 2 nhóm sau:
- Nhóm biến đổi acetate: Nhóm này có tốc độ phát triển chậm, đòi hỏi công trình phải lưu
các chất thải trong thời gian dài.
- Nhóm biến đổi hydrogen: Nhóm này có tốc độ phát triển nhanh hơn nhiều, do đó khả
năng giữ áp suất riêng phần của H2 thấp, tạo điều kiện tốt cho quá trình biển đổi acetate từ các
acid béo [22].
a. Bể tự hoại
Bể tự hoại là loại công trình xử lí nước thải loại nhỏ dùng cho hộ gia đình. Loại công
trình này thực hiện hai chức năng: lắng và chuyển hóa cặn lắng của nước thải (chủ yếu là từ các
nhà vệ sinh) bằng quá trình phân giải kị khí [23], [24].
p23
Hình 3.3: Bể tự hoại 3 ngăn (Nguồn: Internet)
Bể bao gồm 3 ngăn: 1 ngăn chứa nước thải, 1 ngăn lắng và 1 ngăn lọc: - Ngăn chứa: nước thải, chất thải được xả trực tiếp trong quá trình sử dụng vào ngăn chứa
và lưu lại ở đó trong thời gian tương đối dài để chờ được xử lí. Các chất như carbohydrate, lipid, protein có trong nước thải sẽ được các vi sinh vật lên men kị khí để phân hủy thành bùn, các loại
rác thải khó phân hủy sẽ đọng lại. Người ta thường sử dụng các vi khuẩn như Bacillus subtilies, Aspergillus, Nocardia... trong bể tự hoại. Do thời gian xử lí tương đối dài nên ngăn chứa thường có không gian lớn nhất, chiếm khoảng 1/2 thể tích của bể.
- Ngăn lắng: Đây là nơi chứa các loại chất thải khó phân hủy như: nhựa, kim loại, tóc… tầng trên của ngăn lắng là nước trong và chúng sẽ được chuyển sang ngăn lọc. Các chất hữu cơ
khó phân hủy sau một thời gian sẽ được con người chủ động nạo vét ra ngoài để trả lại không gian của bể. Ngăn lắng thường chiếm 1/4 thể tích của bể.
- Ngăn lọc: Nước thải sau khi được xử lí ở ngăn lắng sẽ được chuyển sang ngăn lọc để lọc các chất thải còn lơ lửng trước khi thải ra môi trường. Vật liệu lọc được sử dụng là các loại
đá dăm, sỏi nhỏ. Ngăn lọc chiếm khoảng 1/4 thể tích bể.
Hình 3.4. Một số dạng bể tự hoại 3 ngăn trong thực tế (Nguồn: Internet)
Sau một thời gian hoạt động (thường khoảng 2 đến 3 năm) người ta phải hút bùn lắng
trong bể ra ngoài, bùn hút ra có thể sử dụng làm phân bón cho trồng trọt. Tùy theo từng địa
p24
phương và gia đình, cấu tạo của bể có thể thay đổi để nâng cao hiệu suất phân giải các chất thải, tuy nhiên nguyên lí hoạt động chung của các loại bể tương tự nhau.
b. Phương pháp sản xuất khí sinh học (Biogas)
Hình 3.5: Sơ đồ cơ chế hoạt động của bể Biogas (Nguồn: Theo bản tiếng Anh của XiaoZhi Lim)
Cơ sở của phương pháp này là nhờ sự hoạt động của vi sinh vật mà các chất khó tan
(cellulose, hemicellulose, lignin và các chất cao phân tử khác) được chuyển hóa thành các chất dễ tan sau đó tiếp tục được chuyển hóa thành các chất khí trong đó chủ yếu là methane [23],
[24]. Phương pháp này giúp thu được một số chất khí có khả năng cháy được và cho nhiệt lượng cao, có thể sử dụng làm chất đốt trong gia đình. Phế thải sau khi lên men được chuyển hóa
thành phân hữu cơ có chất dinh dưỡng cao để bón cho cây trồng. Tuy nhiên phương pháp này có nhược điểm là: khó lấy các chất thải sau khi lên men; là quá trình kị khí bắt buộc nên thiết
kế bể ủ phức tạp, chi phí đầu tư lớn; năng suất thấp do sự sinh trưởng chậm của vi khuẩn sinh methane có mặt trong rác.
(a)
(b)
Hình 3.6. Bể Biogas xây bằng gạch (a) và bể composite (b) (Nguồn: Internet)
p25
3.2. Công nghệ vi sinh vật trong xử lí chất thải rắn 3.2.1. Sản xuất phân hữu cơ sinh học (compost)
Phân hữu cơ sinh học là loại sản phẩm phân bón được tạo thành thông qua quá trình lên men vi sinh vật các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc khác nhau (phế thải nông, lâm nghiệp, phế
thải chăn nuôi; phế thải chế biến; phế thải đô thị; phế thải sinh hoạt...), trong đó các hợp chất hữu cơ phức tạp dưới tác động của vi sinh vật hoặc các hoạt chất sinh học của chúng được
chuyển hóa thành mùn.
Nguyên liệu sản xuất phân hữu cơ sinh học có thể kể đến là phế thải của người, động vật,
phế thải chế biến thủy hải sản, tồn dư cây trồng nông, lâm nghiệp (thân lá, rễ, cành cây), phế thải sinh hoạt, phế thải đô thị, phế thải của các cơ sở chế biến nông, lâm sản và than bùn. Thông thường tồn dư của các cây ngũ cốc chứa 0,5% N, 0,6% P2O5 và 1,5% K2O. Với phương pháp chế biến truyền thống để tạo được phân hữu cơ đảm bảo độ hoai chín cần thiết, thời gian ủ kéo
dài từ 4 đến 6 tháng, ứng dụng công nghệ vi sinh vật chế biến phân hữu cơ vừa giúp rút ngắn thời gian ủ, vừa nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm tạo ra [23], [24].
Để chế biến, các phế thải hữu cơ thường được cắt ngắn khoảng 5-8cm và làm ẩm rồi đưa vào các hố ủ, bổ sung 5kg urea, 5kg lân super hoặc lân nung chảy cho 1 tấn nguyên liệu, 750ml
sinh khối vi sinh vật sau 10 ngày nuôi cấy được hoà vào 30 lít nước và trộn đều với khối nguyên liệu. Độ ẩm cuối cùng của khối nguyên liệu được điều chỉnh bằng nước sạch để đạt 60%. Để
đảm bảo oxygen cho vi sinh vật hoạt động nên đảo trộn khối ủ khoảng 20 ngày 1 lần. Thời gian chế biến kéo dài khoảng 1 đến 4 tháng tùy thuộc thành phần của nguyên liệu.
Hình 3.7. Quy trình sản xuất phân hữu cơ sinh học [24]
p26
Vi sinh vật trợ giúp quá trình chế biến phân ủ là các vi sinh vật lựa chọn có khả năng thúc đẩy nhanh quá trình chuyển hóa phế thải hữu cơ thành phân bón. Thông thường đây là các loại vi sinh vật chuyển hóa cellulose và hemicellulose, đó là các loài Aspergillus niger, Trichoderma reesei, Penicillium sp, Paeceilomyces sp.... 3.2.2. Xử lí chất thải của công nghiệp chế biến
Theo Nguyễn Xuân Thành (2003), sử dụng một số chủng giống vi sinh vật kị khí như nấm: Chladomyces, Penicilium, Trichderma, Fusarium oxysporium; vi khuẩn: Sporocytophaga methanogenes; Rudbeckia hirta L. để xử lí đống ủ vỏ cà phê sau 2-3 tháng làm giảm 60 - 80% cellulose so với đống ủ đối chứng. Sản phẩm ủ có thể đem phối trộn với các nguyên tố khoáng và vi sinh vật khác để làm phân bón cho cây trồng đem lại lợi ích kinh tế cao. 3.3. Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trường đất 3.3.1. Công nghệ vi sinh vật trong xử lí đất nhiễm độc dioxin
Trong các năm 2016 - 2017, các nhà khoa học thuộc Hội Bảo vệ Thiên nhiên và Môi trường Việt Nam (VACNE) phối hợp với Công ty BJC Hàn Quốc, Viện Khoa học và Công nghệ đại dương Hàn Quốc (KIOST), Viện Độc học Hàn Quốc (KIT) tiến hành khảo sát, nghiên cứu hiện trường và thử nghiệm khả năng tẩy độc đất ô nhiễm dioxin tại sân bay A Sho, huyện A Lưới, tỉnh Thừa Thiên Huế bằng 2 chủng vi khuẩn hiếu khí và kị khí có hoạt tính dioxygenase là Novosphingobium pentaromativorans US6-1 và Corynebacterium variabile IC10. Trong thử nghiệm, khối đất bị ô nhiễm được xử lí theo 2 giai đoạn liên tục. * Giai đoạn 1- Xử lí kị khí: Khối đất ô nhiễm được nhào trộn đều để tạo sự ô nhiễm dioxin tương đối đồng đều cả khối đất. Hai chủng vi sinh (khối lượng 5kg) cùng Sodium Acetate (100kg), dưỡng chất là phân NPK (20kg) và phân hữu cơ được ủ từ phân chuồng (1.000kg) được pha loãng đều với 2m3 nước sạch và được khuấy trộn đều để phun vào khối đất cần xử lí bằng máy phun áp lực. Máy xúc liên tục đảo trộn khối đất trong quá trình phun để bảo đảm cho vi sinh được phân bổ đều trong khối đất, bảo đảm ở độ ẩm 25-30% rồi được ủ trong 2 bể kín để cách ly với môi trường bên ngoài khoảng 3 tháng.
* Giai đoạn 2 - Xử lí hiếu khí: Sau khi xử lí kị khí, đất ủ ở mỗi bãi được dỡ ra, xới trộn đều, lấy mẫu để phân tích kết quả xử lí kị khí, rồi được đánh thành 6 luống. Hai chủng vi sinh (5kg) cùng phân NPK (20kg) được hòa đều với 2m3 nước sạch để phun dung dịch vi sinh vật vào các luống đất trong quá trình xới trộn; luống đất sau khi phun vi sinh được để ngỏ giữa trời, nhưng được cách ly với xung quanh. Sau đó, trong 8 tuần liên tục, định kỳ 2 ngày/1 lần các luống đất được xới trộn đều bằng thủ công để tiếp xúc tốt với không khí nhằm cung cấp đủ oxygen và bổ sung nước khi cần thiết để giữ độ ẩm trong đất khoảng 25-30%. Sau khi ủ hiếu khí tiến hành lấy mẫu để phân tích đánh giá kết quả.
Kết quả nghiên cứu cho thấy tổng lượng độc TEQ trong đất đã giảm khoảng 1/3 so với
ban đầu, đạt hiệu suất phân hủy dioxin khoảng 35% [21]. 3.3.2. Công nghệ vi sinh vật trong xử lí đất nhiễm độc kim loại nặng
Phan Quốc Hưng (2012) đã tiến hành phân lập được 4 chủng vi sinh vật bao gồm vi khuẩn Bacillus subtilis, nấm men Saccharomyces cerevisea, nấm mốc Giberella moniliformis và nấm
p27
rễ Glomus australe có khả năng chống chịu tốt trong điều kiện đất nhiễm độc các kim loại nặng. Sử dụng chế phẩm bao gồm 4 chủng vi sinh vật nói trên bón cho cây trồng thí nghiệm cho thấy chế phẩm vi sinh vật đã giúp tăng lượng kim loại nặng cây lấy đi khỏi đất thông qua việc nâng cao hàm lượng kim loại nặng tích lũy trong cây và tăng sinh khối. Sau trồng 90 ngày, cây hướng dương (Helianthus annuus L.) có thể loại bỏ khỏi đất lượng các kim loại nặng như sau: 5,88 kg Pb/ha, 1,85 kg Zn/ha và 0,45 kg Cu/ha; cây mương đứng (Jussiaea fissendocarpa Haines) lấy đi khỏi đất 5,24 kg Pb/ha, 2,07 kg Zn/ha và 0,69 kg Cu/ha [11]. IV. Phương pháp, phương tiện, hình thức dạy học chuyên đề
- Vận dụng các PPDH phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của HS: Kết hợp các phương pháp truyền thống với sử dụng các PPDH, các kỹ thuật dạy học.hiện đại (học trải nghiệm, dạy học giải quyết vấn đề, dạy học phân hóa,…).
- Phương tiện dạy học: Phù hợp với từng hoạt động dạy học (đã được ghi chi tiết trong
bản kế hoạch dạy học - mục 2.2.2 của luận văn).
- Hình thức dạy học: Kết hợp hình thức học cá nhân với học nhóm, học trên lớp với dạy
ngoài lớp học. V. Kiểm tra, rà soát, điều chỉnh chuyên đề
Nội dung chuyên đề, kế hoạch dạy học chuyên đề được tham khảo ý kiến của giảng viên có chuyên môn về Vi sinh vật học, các giáo viên dạy học Sinh học, được thực nghiệm tổ chức dạy học ở trường THPT Yên Ninh, huyện Phú Lương, tỉnh Thái Nguyên. Dựa trên các góp ý và kết quả thực hiện chuyên đề, đối chiếu với yêu cầu cần đạt trong chương trình giáo dục phổ thông môn Sinh học, nội dung chuyên đề đã được chỉnh sửa cho phù hợp.
p28
