STEM là mô hình giáo dục diện rộng trong tương lai gần của thế giới. Phương pháp giáo dục STEM còn khá mới mẻ và có phương pháp tiếp cận khác trong giảng dạy và học tập nên cần được sự quan tâm và nhận thức của toàn xã hội.
Trang 1CHUYÊN ĐỀ: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC STEM
VÀO THỰC HIỆN DỰ ÁN “RAU MẦM”
BỘ MÔN SINH HỌC Phần I ĐẶT VẤN ĐỀ
Giáo dục STEM với nhiệm vụ cung cấp các kiến thức và kỹ năng cần thiết cho học sinh thế kỷ 21 sẽ là mô hình giáo dục diện rộng trong tương lai gần của thế giới Phương pháp giáo dục STEM còn khá mới mẻ và có phương pháp tiếp cận khác trong giảng dạy và học tập nên cần được sự quan tâm và nhận thức của toàn xã hội Những người hoạch định chính sách cần có phương pháp nâng cao nhận thức của các tầng lớp xã hội về giáo dục STEM,
từ các bậc cha mẹ, giáo viên, nhà trường, đến nhữngnhà giáo dục các cấp Cải cách giáo dục là điều tất yếu, triển khai giáo dục STEM để đón đầu xu hướng phát triển giáo dục sẽ đặt nền móng vững chắc cho sự phát triển cuả đất nước trong tương lai
Thực hiện theo công văn Số: 2998/GDĐT-GDTrH Về hướng dẫn thực hiện chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong trường Trung học năm học 20172018, Với định hướng đổi mới trở thành mô hình trường học -nơi tư duy sáng tạo, thắp sáng niềm say mê học tập suốt đời của học sinh, tổ sinh học chúng tôi chọn chuyên đề: Vận dụng phương pháp dạy học STEM vào thực hiện dự án “Rau mầm” trong tiết học ngoại khóa ở trường nhằm thực hiện tốt việc đổi mới phương pháp dạy học, đáp ứng yêu cầu giáo dục trong giai đoạn hiện nay
Phần II GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
1 Cơ sở lí luận
1.1 STEM là gì?
STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Math (Toán học)
1.2 Giáo dục STEM là gì?
Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công
Trang 2nghệ, kỹ thuật và toán học Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý
mà còn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày Giáo dục STEM sẽ thu hẹp khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra những con người có năng lực làm việc “tức thì” trong môi trường có tính sáng tạo cao và sử dụng trí óc có tính chất công việc ít lặp lại trong thế kỷ 21
1.3 Môn học STEM là gì?
STEM là môn học mà học sinh được học các kiến thức về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học một cách tích hợp Thông thường, các môn học STEM được thiết kế ở dạng chủ đề và học sinh được học kiến thức tích hợp dựa trên các chủ đề này
1.4 Các kỹ năng STEM được hiểu như thế nào?
Giáo dục STEM không phải là để học sinh trở thành những nhà toán học, nhà khoa học, kỹ sư hay những kỹ thuật viên mà là phát triển cho học sinh các kỹ năng có thể được sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay
STEM Kỹ năng STEM được hiểu là sự tích hợp, lồng ghép hài hòa từ bốn nhóm kỹ năng là: Kỹ năng khoa học, kỹ năng công nghệ, kỹ năng kỹ thuật và kỹ năng toán học
Kỹ năng khoa học: là khả năng liên kết các khái niệm, nguyên lý, định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học để thực hành và sử dụng kiến thức này để giải quyết các vấn đề trong thực tế
Kỹ năng công nghệ: Là khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập được công nghệ Công nghệ là từ những vật dụng hằng ngày đơn giản nhất như quạt mo, bút chì đến những hệ thống sử dụng phức tạp như mạng internet, mạng lưới điện quốc gia, vệ tinh… Tất cả những thay đổi của thế giới tự nhiên mà phục vụ nhu cầu của con người thì được coi là công nghệ
Kỹ năng kỹ thuật: Là khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn diễn ra trong cuộc sống bằng cách thiết kế các đối tượng, hệ thống và xây dựng các quy trình sản xuất để tạo ra đối tượng Hiểu một cách đơn giản, học sinh được
Trang 3trang bị kỹ năng kỹ thuật là có khả năng sản xuất ra đối tượng và hiểu được quy trình để làm ra nó Học sinh phải có khả năng phân tích, tổng hợp và kết hợp để biết cách làm thế nào cân bằng các yếu tố liên quan (như khoa học nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để có được một giải pháp tốt nhất trong thiết
kế và xây dựng quy trình Ngoài ra, học sinh còn có khả năng nhìn nhận ra nhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật
Kỹ năng toán học: Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới Học sinh có kỹ năng toán học sẽ có khả năng thể hiện các ý tưởng một cách chính xác, áp dụng các khái niệm và kĩ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày
Ngoài những kỹ năng về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học, giáo dục STEM còn cung cấp cho học sinh những kỹ năng cần thiết giúp học sinh phát triển tốt trong thế kỷ 21 như: kỹ năng giải quyết vấn đề, tư duy phản biện, kỹ năng cộng tác, kỹ năng giao tiếp…
2 Các biện pháp tiến hành để giải quyết vấn đề
Một trong những phương pháp dạy và học mang lại hiệu quả cao nhất cho giáo dục STEM là phương pháp “Học qua hành” -“Learning by doing” Phương pháp ”Học qua hành” giúp học sinh có được kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lý thuyết Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, học sinh sẽ được hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt động thực tế Chính các hoạt động thực
tế này sẽ giúp học sinh nhớ kiến thức lâu hơn, sâu hơn Học sinh sẽ được làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào các hoạt động thực hành rồi sau đó có thể truyền đạt lại kiến thức cho người khác Với cách học này, giáo viên không còn là người truyền đạt kiến thức nữa mà
sẽ là người hướng dẫn để học sinh tự xây dựng kiến thức cho chính mình
Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận liên ngành tạo ra sự kết hợp hài hòa giữa các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học nhằm mang đến cho học sinh những trải nghiệm thực tế thật sự có ý nghĩa Việc dạy
và học STEM tăng tính hấp dẫn với học sinh, giúp học sinh hiểu sâu hơn vấn
đề, đạt hiệu quả học tập cao hơn
Trang 4Mỗi dự án STEM không chỉ tập trung vào mục tiêu học tập của một môn khoa học nào đó mà phải tích hợp nhiều môn học khác nhau, tạo ra một môi trường ứng dụng kiến thức phức hợp, giúp học sinh phát huy được hết năng lực tư duy và sáng tạo của mình
Tất cả các quá trình học tập kể trên đều diễn ra theo nhóm, tạo ra không gian và cơ hội để học sinh cọ xát , tranh luận, bảo vệ ý kiến của bản thân cũng như tạo thói quen hợp tác với các thành viên trong nhóm Quá trình học được thiết kế theo nhiều giai đoạn, tương ứng với mỗi giai đoạn học sinh đều phải trình bày ý tưởng, thiết kế và sản phẩm cuối cùng của mình Vào giai đoạn cuối của dự án, các nhóm sẽ có cơ hội trình bày tư duy, ý tưởng và giải pháp đến toàn thể các học sinh của STEM
Trong giáo dục STEM, điểm mấu chốt là sự hứng thú trong học tập Nhiệm vụ giao cho học sinh phải đủ hấp dẫn để kích thích trí sáng tạo và tò
mò Để đạt được điều này, ngoài thiết kế bài giảng thì giáo viên STEM đóng vai trò vô cùng quan trọng để giúp duy trì sự hứng thú học tập của học sinh trong quá trình học tập Vì vậy, cách thức truyền tải kiến thức và hướng dẫn học sinh trên lớp của giáo viên phải được đào tạo thật bài bản
3 Điểm mạnh
Thứ nhất: Giáo dục STEM sẽ phá đi khoảng cách giữa hàn lâm và thực
tiễn, tạo ra những con người có năng lực làm việc “tức thì” trong môi trường làm việc có tính sáng tạo cao với những công việc đòi hỏi trí óc của thế kỷ 21
Thứ hai: Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng
lực giải quyết vấn đề cho người học Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinh được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học
Để giải quyết vấn đề đó, học sinh phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra
Trang 5Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày
Thứ ba: Giáo dục STEM đề cao một phong cách học tập mới cho người
học, đó là phong cách học tập sáng tạo Đặt người học vào vai trò của một nhà phát minh, người học sẽ phải hiểu thực chất của các kiến thức được trang bị; phải biết cách mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tình huống có vấn đề mà người học đang phải giải quyết
PHẦN III: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC STEM VÀO THỰC HIỆN DỰ ÁN RAU MẦM
Môn sinh học
I Thiết kế chuẩn kiến thức:
-Tìm hiểu về rau mầm, dinh dưỡng rau mầm, cách chế biến món ăn từ rau mầm
-Trải nghiệm nghiên cứu quy trình trồng rau mầm
- Phân tích các điều kiện thích hợp trồng rau mầm
- Tính được lợi nhận khi trồng rau mầm
- Tự chế tạo ra hệ thống tưới nước phù hợp với trồng Rau mầm
II Thiết kế các vấn đế, ý tưởng của dự án:
Vận dụng kiến thức các môn Sinh học, Toán, Lý, Hóa, Công Nghệ, Văn học, Tin học,… cụ thể:
+ Sinh học: Hạt nảy mầm cần những điều kiện gì, điều kiện thích hợp cho sự phát triển rau mầm, quy trình trồng rau mầm, những kĩ năng gieo trồng đạt hiệu quả
+ Hóa: Đo PH, xác đinh độ PH trong giá thể thích hợp nhất cho sự phát triển rau mầm
+ Lý: Đo nhiệt độ, xác định nhiệt độ thích hợp cho trồng rau mầm, sử dụng kiến thực áp suất chất lỏng nguyên tắc bình thông nhau tạo hệ thống tưới nước
Trang 6+Văn học: Biết cách hành văn, câu từ.
+Toán học: Tính lợi nhuận, tính kích thước dụng cụ để tạo hệ thống tưới nước
+ Công nghệ: Biết cân đối lựa chọn thực phẩm chế biến thức ăn từ rau mầm,
+Tin học; Tìm tư liệu thông tin, thu thập số liệu trên các trang web, làm PowePoin trình chiếu
Học sinh vận dụng các kiến thức và kỹ năng liên môn được tích hợp và lồng ghép để thực hiện dự án nhỏ của mỗi nhóm:
Nhóm Maketing: Giới thiệu về rau mầm, lợi ích của rau mầm, quảng bá thương hiệu rau mầm
Nhóm chế biến: Chế biến món ăn có giá trị dinh dưỡng cao từ rau mầm nhanh và gọn
Nhóm trải nghiệm trồng : Hoạt động trải nghiệm trồng rau mầm
Nhóm nghiên cứu: Tìm hiểu độ PH, nhiệt độ, nghiên cứu và kết luận các điều kiện thích hợp trồng rau mầm, hướng cải tiến khắc phục
Nhóm kinh doanh: Tính tỉ lệ % hạt nảy mầm, tính chi phí sản xuất, tính giá thành sản phẩm so với giá thành thị trường, kết luận
III Thiết kế mục tiêu dự án:
Sau khi hoàn thành dự án, học sinh sẽ đạt được các mục tiêu sau:
1 Mục tiêu:
- Giúp học sinh được trải nghiệm thực tế, biết cách vận dụng các kiến thức và kỹ năng thực hiện được cách trồng rau mầm tại nhà đem lại năng suất
và hiệu quả cao
- Nâng cao nhận thức và hoài bảo về sự nghiệp
2 Kỹ năng:
- Kỹ năng khoa học: Khả năng liên kết các khái niệm, nguyên lý, định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học để thực hành và sử dụng kiến thức để thực hiện các dự án nhỏ trong dự án rau mầm
Trang 7- Kỹ năng công nghệ: Là khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập được công nghệ Công nghệ là từ những vật dụng như khay trồng, cưa, máy đo PH, nhiệt độ đo, ống nghiệm, cốc thí nghiệm, cân, ống nước mạng interne
- Kỹ năng kỹ thuật: Thiết kế các các quy trình, hệ thống và xây dựng các quy trình sản xuất rau mầm để tạo ra rau mầm đưa ra giải pháp tốt nhất trong thiết kế và xây dựng quy trình
- Kỹ năng toán học: Khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò của toán học trong thiết kế, chọn vật liệu thiết kế hệ thống tưới nước, tính được lợi nhuận khi trồng
- Kỹ năng giải quyết vấn đề
- Kỹ năng tư duy phản biện
- Kỹ năng cộng tác
- Kỹ năng giao tiếp
3 Thái độ:
- Hứng thú trong quá trình thực hiện dự án
- Độc lập, tự giác tự chịu trách nhiệm trước nhóm, lớp
- Yêu thích thực nghiệm
IV Thiết kế bộ câu hỏi định hướng:
1 Câu hỏi khái quát:
Làm thế nào để trồng rau mầm đạt năng suất cao
2 Câu hỏi bài học:
Để trồng rau mầm tốt đạt năng suất cao cần phải lưu ý những điều kiện thích hợp nào?
Câu hỏi nội dung:
Giới thiệu về rau mầm, lợi ích của rau mầm, quảng bá thương hiệu rau mầm?
Chế biến món ăn có giá trị dinh dưỡng cao từ rau mầm nhanh và gọn?
Trang 8Hoạt động trải nghiệm trồng rau mầm?
Tìm hiểu độ PH, nhiệt độ, nghiên cứu và kết luận các điều kiện thích hợp trồng rau mầm, hướng cải tiến khắc phục
Tính tỉ lệ % hạt nảy mầm, tính chi phí sàn xuất, tính giá thành sản phẩm so với giá thành thị trường , kết luận
V Thiết kế tài liệu hỗ trợ học sinh:
Các nguồn tài liệu, các website để tham khảo
Địa chỉ mail để trao đổi chia sẻ thông tin giữa giáo viên và học sinh, giữa các học sinh với nhau
VI Thiết kế kế hoạch thực hiện dự án cho học sinh:
1 Tổ chức học tập:
- Giáo viên chia lớp thành 4 nhóm (mỗi nhóm cử 01 nhóm trưởng và thư ký)
- Hướng dẫn thực hiện dự án
- Giáo viên phân công các tổ thực hiện dự án
- Nhóm trưởng nghiên cứu, trao đổi, phân công công việc cho các thành viên
- Thư ký có nhiệm vụ cập nhật và tổng hợp kết quả thực hiện theo kế hoạch
- Địa điểm thực hiện: phòng thí nghiệm, vườn sinh học, trong lớp học,
ở nhà
2 Nội dung dự án:
Mỗi nhóm thực hiện 01 dự án nhỏ dưới sự hướng dẫn của giáo viên:
Nhóm Maketing: Giới thiệu về rau mầm, lợi ích của rau mầm, quảng bá thương hiệu rau mầm
Nhóm chế biến: Chế biến món ăn có giá trị dinh dưỡng cao từ rau mầm nhanh và gọn
Trang 9Nhóm trải nghiệm trồng : Hoạt động trải nghiệm trồng rau mầm
Nhóm nghiên cứu: Tìm hiểu độ PH, nhiệt độ, nghiên cứu và kết luận các điều kiện thích hợp trồng rau mầm, hướng cải tiến khắc phục
Nhóm kinh doanh: Tính tỉ lệ % hạt nảy mầm, tính chi phí sản xuất, tính giá thành sản phẩm so với giá thành thị trường, kết luận
VII Thiết kế các tiêu chí đánh giá:
1 Bộ tiêu chí đánh giá:
- Phiếu đánh giá bài trình diễn (thang điểm 5)
- Phiếu đánh giá quá trình hoạt động của nhóm (thang điểm 5)
2 Cách tính điểm cho học sinh: tính 1 cột điểm thực hành
VIII Tổ chức hoạt động dạy và học:
1 Tiến độ thực hiện:
Thời gian Địa điểm Nội dung
10/11-13/12 Phòng họp
GV
- Xây dựng kế hoạch dựa trên chuẩn kiến thức, tham khảo ý kiến các giáo viên trong tổ Báo cáo
ý tưởng thực hiện dự án
- Chọn lớp tham gia thực hiện dự án (9A3) 16/11
Lớp
- Giáo viên phổ biến dự án cho lớp 9A3 + Chia nhóm, giao dự án và định hướng cho từng nhóm lên kế hoạch thực hiện dự án
+ Học sinh họp nhóm, phân công công việc, tìm
tư liệu, đưa ra ý tưởng lên kế hoạch thực hiện dự án
5/1-9/1
Lớp - Giáo viên duyệt kế hoạch dự án của các tổ
- Chỉnh sửa kế hoạch dự án của các tổ
12/1-16/1 Nhà+ phòng
thực hành+
vườn sinh học
- Các nhóm thực hiện theo kế hoạch dự án
- Giáo viên hướng dẫn học sinh thu thập hình ảnh, quay phim, lấy tư liệu
Trang 10- Thư ký nhóm viết nhật ký quá trình thực hiện
dự án
19/1-23/1
Phòng thực hành
- Giáo viên hướng dẫn cách viết báo cáo dự án nhỏ của nhóm
- Giáo viên hướng dẫn 01 số thao tác: tạo clip, powpoint…
20-24/11 Nhà+ trường - Các nhóm tiến hành viết báo cáo dự án
25-27/11 Nhà+ trường,
nhà
Các nhóm tiếp tục hoàn thiện dự án của mình dưới sự hỗ trợ của giáo viên
28/11 Phòng thực
hành
Giáo viên tổng dợt dự án của mỗi nhóm Duyệt nhật ký của dự án của các nhóm
1/12
Hội trường - Báo cáo dự án.
- Nhận xét, đánh giá, tổng kết, trao giải thưởng
2 Kịch bản buổi báo cáo dự án:
1 5 phút Giáo viên giới thiệu dự án Học sinh tiếp thu
2 5 phút Giáo viên tóm tắt lại quá trình
thực hiện dự án
Học sinh tiếp thu
3 50phút Giáo viên yêu cầu các nhóm lên
báo cáo về nội dung dự án của các nhóm:
- Nhóm Maketing: Giới thiệu
về rau mầm, lợi ích của rau mầm, quảng bá thương hiệu rau mầm
- Nhóm trải nghiệm trồng : Hoạt động trải nghiệm trồng rau mầm
- Nhóm nghiên cứu: Tìm hiểu độ PH, nhiệt độ, nghiên cứu và kết luận các điều kiện
- Các nhóm lên báo cáo tham luận về dự án của nhóm mình, trả lời câu hỏi
- Các nhóm khác lắng nghe ghi nhận, phản biện