skkn THIẾT kế CHỦ đề GIÁO dục STEM TRONG dạy học PHẦN “SINH sản ở ĐỘNG vật”, SINH học 11 THPT

Sinh học là môn khoa học tích hợp nhiều lĩnh vực khoa học và gắn với nhiều hoạt động thực tiễn, đặc biệt là phần “sinh sản ở động vật”, sinh học 11, rất thuận lợi cho việc dạy học STEM p

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

TRƯỜNG THPT LÊ HỒNG PHONG

Số điện thoại: 0949.148.225

MỤC LỤC Phần I – Đặt vấn đề

1 Lý do chọn đề tài 1

2 Mục đích và phạm vi nghiên cứu 1

3 Phương pháp nghiên cứu 2

4 Những đóng góp mới của đề tài 2

Phần II – Nội dung A Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài 1 Cơ sở lí luận của đề tài……… 3

2 Cơ sở thực tiễn của đề tài……… 6

B Thiết kế chủ đề GD STEM …phần “Sinh sản ở động vật”

1 Nguyên tắc thiết kế chủ để DH STEM trong sinh học 7

2 Tiêu chí xây dựng chủ đề/ bài học STEM 8

3 Quy trình thiết kế chủ để DH STEM trong sinh học 8

4 VD minh họa: Thiết kế mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo 11

C Thực nghiệm sự phạm 1 Mục đích thực nghiệm ……… 23

2 Nội dung thực nghiệm ……… 23

3 Phương pháp thực nghiệm ……… 23

4 Kết quả và xử lí kết quả thực nghiệm ……… 24

Phần III – Kết luận và kiến nghị 1 Kết luận……… 25

2 Kiến nghị……… 25

Phần I – Đặt vấn đề

1 Lý do chọn đề tài

STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật), Mathematics (Toán học)

GD 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 nghệ, kỹ thuật và toán học Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp HS 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

GD STEM nhằm chuẩn bị cho HS những cơ hội, cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21 Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ được phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học

GD STEM sẽ tạo cho HS có những kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của

HS Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước

Sinh học là môn khoa học tích hợp nhiều lĩnh vực khoa học và gắn với nhiều hoạt động thực tiễn, đặc biệt là phần “sinh sản ở động vật”, sinh học 11, rất thuận lợi cho việc dạy học STEM phù hợp với định hướng đổi mới căn bản giáo dục Việt Nam sau 2015 theo hướng phát triển năng lực ở người học nhằm đáp ứng những đòi hỏi của xã hội hiện đại

Vì những lí do trên mà chúng tôi lựa chọn đề tài “ Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học phần sinh sản ở động vật, sinh học 11, THPT”

2 Mục đích và phạm vi nghiên cứu

- Mục đích: Vận dụng quy trình thiết kế giáo dục STEM để thiết kế chủ đề dạy học STEM trong dạy học phần “Sinh sản ở động vật”, Sinh học 11THPT nhằm nâng cao hiệu quả dạy học

- Phạm vi nội dung: Thiết kế chủ đề dạy học STEM trong dạy học phần “Sinh sản ở động vật”, Sinh học 11THPT

- Phạm vi thực nghiệm: Chúng tôi tiến hành thực nghiệm tại các trường THPT

Lê Hồng Phong, THPT Nam Đàn 2, THPT Phạm Hồng Thái và THPT Thái Lão

3 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

- Phương pháp điều tra, khảo sát

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Phương pháp thống kê toán học

4 Những đóng góp mới của đề tài

Vận dụng quy trình thiết kế giáo dục STEM để thiết kế chủ đề dạy học STEM

trong dạy học phần “Sinh sản ở động vật”, Sinh học 11THPT

Phần II – Nội dung

A Cơ sở lí luận và thực tiễn của đề tài

1 Cơ sở lí luận của đề tài

1.1 Giáo dục STEM

Là cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học

thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở

đó các HS áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào trong các bối cảnh cụ thể giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc

và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các NL trong lĩnh vực STEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền kinh kế mới

1.2 Mối liên hệ tương tác giữa các lĩnh vực trong giáo dục STEM

Khám phá, giải thích thế giới

sử dụng trong thúc đẩy thúc đẩy sử dụng trong

dẫn đến vận dụng

liên quan nghiên cứu liên quan nghiên cứu

Hình 2.1 Mối liên quan của Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học

1.3 Tiến trình khoa học trong GD STEM

Hình 2.2 Tiến trình khoa học trong giáo dục STEM [5]

1.4 Quy trình giáo dục STEM

Quy trình 5E phù hợp với giáo dục STEM Quy trình 5E nhằm mô tả tiến trình

dạy học và có thể được sử dụng trong toàn bộ chương trình, cho một chương hay một bài học cụ thể Quy trình 5E gồm có 5 giai đoạn trong một chu i quá trình dạy học là: Engagement (Đặt vấn đề), Exploration (khám phá), Explanation (giải thích), Elaboration/Extension (mở rộng) và Evaluation (đánh giá)

Hình 2.3 Mô hình 5E hướng dẫn tích hợp STEM

+ Engage (đặt vấn đề): Mục tiêu của giai đoạn này là để tạo sự chú ý và

quan tâm của HS HS được đặt vào những tình huống, sự kiện hay vấn đề liên quan đến nội dung học tập mang tính thách thức và gợi nhu cầu HS cần phải giải quyết

+ Exploration (khám phá): GV trong giai đoạn khám phá là người chỉ dẫn

và khởi đầu cho hoạt động Cung cấp cho HS những kiến thức nền cần thiết; những dụng cụ, nguyên vật liệu phục vụ hoạt động trải nghiệm của HS và điều chỉnh những nhận thức sai lầm mà HS có thể gặp phải trong quá trình khám phá

HS trải nghiệm, suy nghĩ, lập kế hoạch và tổ chức những thông tin dữ liệu thu thập được từ đó HS có thể thực hiện các thí nghiệm, tiến hành nghiên cứu, thiết kế các quy trình, thiết kế mẫu…

+ Explanation (giải thích): HS phân tích và diễn giải các dữ liệu Trao đổi

những kiến thức và các giải pháp mang tính khả thi Sử dụng công nghệ thích hợp

để phân tích và thông tin liên lạc

+ Elaboration/Extension (mở rộng): Giai đoạn này HS có cơ hội được mở

rộng và củng cố những hiểu biết của mình về các khái niệm, kiến thức Học sinh tinh chỉnh các giải pháp, các quy trình Sửa đổi quy trình thử nghiệm để tìm hiểu thêm Xác định và phân tích các kết nối đến nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM

+ Evaluation (đánh giá): Đánh giá được tiến hành thông qua việc HS phải

trình bày giải pháp của họ nhằm giải quyết các vấn đề được đặt ra ban đầu HS được tham gia đánh giá đồng đẳng HS phải chứng minh sự hiểu biết của mình dựa trên kết quả các nhiệm vụ thực hiện GV sẽ đánh giá cả kiến thức và kĩ năng của

HS, xem xét những minh chứng cho thấy sự hiểu biết của HS

1.5 Tổng quan về GD STEM ở Việt Nam

Mô hình giáo dục tích hợp STEM được đưa vào Việt Nam từ năm 2010 thông qua Liên doanh DTT – EDUSPEC phối hợp với Trường Icarnegie – Hoa K trên nền tảng là 2 môn học CNTT và Robotics cho khối phổ thông từ lớp 1 đến lớp 12

Mô hình đã được mở rộng triển khai thí điểm tại các trường phổ thông thuộc 3 thành phố Hà Nội, Đà Nẵng và Thành phố Hồ Chí Minh

Từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo hàng năm đã tổ chức cuộc thi “Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho HS trung học” và cuộc thi “Dạy học theo chủ đề tích hợp dành cho GV trung học”, cuộc thi

“Sáng tạo khoa học kỉ thuật”…về cơ bản đây là một hình thức của GD STEM Nhận thấy vai trò của giáo dục STEM như là một giải pháp quan trọng và hiệu quả trong việc đổi mới căn bản và toàn diện nền giáo dục Việt Nam sau năm 2015 Trong hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ Giáo dục Trung học năm học 2014 – 2015,

Bộ Giáo dục và Đào tạo đã nhấn mạnh việc vận dụng dạy học giải quyết vấn đề, các phương pháp thực hành, dạy học theo dự án trong các môn học; tích cực ứng dụng CNTT phù hợp với nội dung bài học Quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp

giáo dục STEM trong việc thực hiện chương trình giáo dục phổ thông ở những môn học liên quan

Hiện nay, Bộ Giáo dục và Đào tạo đang phối hợp với Hội Đồng Anh triển khai chương trình thí điểm về giáo dục STEM cho 14 trường THCS và THPT tại các tỉnh thành như Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng, Quảng Ninh và Nam Định Đây

là những bước đi quan trọng nhằm phát triển một chương trình giáo dục theo định hướng STEM mang tầm quốc gia

2 Cơ sở thực tiễn của đề tài

Để tìm hiểu về thực trạng dạy học theo chủ đề STEM, chúng tôi sử dụng phiếu trưng cầu ý kiến của 28 GV giảng dạy môn sinh học của 7 trường THPT trên địa bàn tỉnh Nghệ An về sự hiểu biết và mối quan tâm của GV trong GD STEM Kết quả đạt được như sau:

Bảng 2.1 Kết quả điều tra về mức độ hiểu biết về GD STEM của GV

Nội dung Hiểu rõ(%) Biết(%) Chưa biết(%)

Qua bảng 2.1 cho thấy các nội dung về lĩnh vực GD STEM còn rất mới đối với đa số GV, GV mới chỉ được biết khi xem các cuộc thi robotics (45%); còn lại

đa số GV chưa biết về ngày hội STEM, nghề nghiệp STEM, nhân lực STEM

Bảng 2.2 Kết quả điều tra về mối quan tâm của GV hiện nay về STEM

Mới chỉ nghe nói đến 35,1 Rất muốn tìm hiểu 44,9

Qua bảng 2.2 ta thấy đa số GV chưa biết về GD STEM (mới chỉ nghe nói đến 35,1%), nhưng có tới 44,9% GV rất muốn tìm hiểu về lĩnh vực STEM Mặt khác có 1,5% GV đang nghiên cứu về STEM và 0,3% đang dạy về STEM

Rõ ràng GD STEM đang còn rất mới đối với GV, nhưng đa số GV rất muốn tìm hiểu về GD STEM để ứng dụng trong quá trình DH Đây là những cơ sở quan

trọng cho tính cấp thiết cần thiết kế dạy học theo chủ đề STEM để phát huy tốt năng lực cho HS

B Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học phần “Sinh sản ở động vật”, Sinh học 11 THPT

1 Nguyên tắc thiết kế chủ đề DH STEM trong sinh học

Thiết kế các hoạt động dạy học thông qua các chủ đề giáo dục STEM phải đảm bảo các nguyên tắc sau:

- Đảm bảo mục tiêu dạy học: HS vừa tự chiếm lĩnh được tri thức, phát triển

được NL, rèn luyện KN thông qua các HĐTN gắn liền với kiến thức thực tiễn

- Đảm bảo tính khoa học: đàm bảo tính logic về mặt kiến thức, tính phù hợp

về trình độ, và chú trọng theo định hướng phát triển NL tư duy khoa học; giúp HS chiếm lĩnh hệ thống tri thức phổ thông, cơ bản, hiện đại về các lĩnh vực khoa học;

từ đó HS tiếp xúc, hình thành và phát triển một số các phương pháp nghiên cứu khoa học

- Đảm bảo tính sư phạm: phải thể hiện được tính thống nhất giữa vai trò chủ

thể tích cực, tự giác học tập của HS với vai trò tổ chức, hướng dẫn của GV Trong từng giai đoạn học tập dựa vào trải nghiệm GV luôn phải xác định nhiệm vụ của mình, tổ chức và quản lí HS để thực hiện tốt mục tiêu, kế hoạch đã đề ra

- Đảm bảo tính thực tiễn: phải gắn liền với thực tiễn cuộc sống và HS được học

trong thực tiễn và bằng thực tiễn; tạo cơ hội cho HS tiếp xúc trực tiếp với môi trường thực tiễn, được tự thao tác, thực hành, qua đó HS có điều kiện thảo luận, chia sẻ kinh nghiệm, học tập lẫn nhau, cùng nhau phát hiện kiến thức, hình thành biểu tượng, hình thành khái niệm chính xác nhất, từ đó có thái độ và hành vi đúng đắn với môi trường xung quanh

- Đảm bảo tính đa dạng, phong phú: Cần tạo ra nhiều loại hoạt động phù hợp

với từng môi trường tổ chức đảm bảo cho HS được trải nghiệm, phải kích thích được sự tự học, khả năng tìm tòi, khám phá và khơi gợi niềm yêu thích HĐ ở HS

- Đảm bảo mối liên hệ chặt chẽ giữa nhà trường, gia đình và xã hội: là nền

tảng góp phần thành công cho các các chủ đề giáo dục STEM, qua đó các lực lượng bên cạnh nhà trường cũng có cái nhìn thiết thực hơn về hoạt động giáo dục

2 Tiêu chí xây dựng chủ đề/ bài học STEM

Xây dựng chủ đề STEM cần đảm bảo 6 tiêu chí sau:

- Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn

- Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy trình

thiết kế kĩ thuật

- Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động

tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm

- Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt

động nhóm kiến tạo

- Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học

và toán mà học sinh đã và đang học

- Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi

sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập

3 Quy trình thiết kế chủ đề dạy học STEM trong sinh học

Theo tác giả Trần Thị Gái và các cộng sự quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong môn dạy học môn Sinh học như sau:

Hình 2.4 Quy trình thiết kế chủ đề STEM trong dạy học Sinh học [4]

1 Xác định các phương pháp, kĩ thuật

tổ chức hoạt động

2 Xác định phương tiện hoạt động

3 Xác định các bước thực hiện

Bước 2: Xác định mục tiêu của chủ đề STEM

Bước 1: Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM

Bước 4: Xác định các vấn đề cần giải quyết

trong chủ đề giáo dục STEM

Bước 3: Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng

để giải quyết vấn đề trong chủ đề giáo dục STEM

Bước 5: Thiết kế hoạt động học tập

Bước 6: Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ

kiểm tra, đánh giá HS trong chủ đề

- Xác định các mạch nội dung cơ bản

- Lựa chọn các nội dung có thể gắn với các sản phẩm ứng dụng thực tiễn

- Phân tích các sản phẩm ứng dụng và xác định kiến thức các môn thuộc lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề

- Đặt tên cho chủ đề giáo dục STEM

- Xác định vấn đề thực tiễn gắn liền với môn Sinh học

- Xác định nội dung môn Sinh học liên quan vấn đề thực tiễn

- Xác định kiến thức các môn thuộc lĩnh vực giáo dục STEM

Về kiến thức Về kĩ năng Về thái độ

+ Trình bày về nội dung kiến thức HS học được thông qua chủ đề

+ Xác định mức độ nhận thức của HS theo thang nhận thức Bloom cải tiến:

Biết, hiểu, vận dụng, phân tích, đánh giá, sáng tạo

+ Sử dụng các động từ hành động để viết mục tiêu sao cho các mục tiêu có thể lượng hóa và đánh giá được

+ Trình bày những KN của HS được hình thành thông qua thực hiện các hoạt động học tập trong chủ đề GD STEM

+ Mục tiêu

KN xác định gồm nhóm

KN tư duy, nhóm KN

+ Trình bày về những tác động của việc thực hiện các hoạt động học đối với nhận thức, giá trị sống và định hướng hành vi của

HS

+ Cần xác định

rõ ý thức người học với con người, thiên nhiên, môi

học tập và nhóm KN khoa học

trường, ý thức trong học tập

và tư duy khoa học

Các NL chính cần hướng tới: các NL mà HS trong quá trình

khám phá tri thức và vận dụng vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, tạo ra các sản phẩm có giá trị thực tế Các NL hướng tới thường là NL giải quyết vấn đề và sáng tạo, NL hợp tác và giao tiếp

- Xác định điều kiện tổ chức hoạt động: không gian (lớp học,

ở nhà, phòng thí nghiệm, cơ sở sản xuất …); thời gian tổ chức hoạt động

- Xác định các phương pháp và kĩ thuật dạy học chủ đạo để

tổ chức hoạt động: dạy học GQVĐ, dạy học khám phá, dạy học dự án, dạy học hợp tác…; XYZ, mảnh ghép, khăn trải

bàn, phòng tranh, ổ bi, bản đồ tư duy…

- Xác định phương tiện tổ chức hoạt động

- Xác định các bước thực hiện hoạt động: nêu rõ các thao tác tiến hành hoạt động

4 Ví dụ minh họa

Bước 1: Lựa chọn chủ đề

* Xác định mục tiêu của phần B “Sinh sản ở động vật”

- Trình bày được các khái niệm về sinh sản vô tính ở động vật

- Nêu được các hình thức sinh sản vô tính ở động vật

- Phân biệt được sinh sản vô tính và tái sinh các bộ phận của cơ thể

- Mô tả được nguyên tắc nuôi cấy mô và nhân bản vô tính (nuôi mô sống, cấy mô tách rời vào cơ thể, nhân bản vô tính ở động vật)

- Nêu được khái niệm về sinh sản hữu tính ở động vật

- Phân biệt được các hình thức sinh sản hữu tính ở động vật (đẻ trứng, đẻ con)

- Nêu và phân biệt được chiều hướng tiến hoá trong sinh sản hữu tính ở động vật (thụ tinh ngoài, thụ tinh trong, đẻ trứng, đẻ con)

- Trình bày được cơ chế điều hoà sinh sản

- Nêu rõ những khả năng tự điều tiết quá trình sinh sản ở động vật và ở người

- Nêu được khái niệm tăng sinh ở động vật

- Phân biệt được điều khiển số con và điều khiển giới tính của đàn con ở động vật

- Nêu được vai trò của thụ tinh nhân tạo

- Mô tả được nguyên tắc nuôi cấy phôi

- Nêu được khái quát các vấn đề về dân số và chất lượng cuộc sống

- Ứng dụng các thành tựu nuôi cấy mô vào thực tiễn sản xuất và đời sống

- Đề ra được các biện pháp hạn chế tình trạng nạo, phá thai ở người

- Liên hệ thực tiễn: ở địa phương em, áp dụng các biện pháp nào để điều khiển tỉ lệ đực, cái trong chăn nuôi

- Phát triển NL vận dụng kiến thức vào thực tiễn, NL tự học, NL giải quyết vấn đề

và sáng tạo, NL hợp tác và giao tiếp

* Các mạch nội dung cơ bản: Sinh sản vô tính, sinh sản hữu tính, điều hòa sinh sản, điều khiển sinh sản ở động vật

* Các nội dung gắn với thực tiễn → Sản phẩm ứng dụng → chủ đề STEM

Bể nuôi san hô nhân tạo

Thiết kế mô hình bể nuôi san hô nhân tạo hiệu quả

2 Sinh sản

hữu tính

- Dùng nguồn rác thải hữu cơ làm môi trường

để tăng nhanh

sự sinh sản của động vật nhằm hạn chế sự ô nhiễm môi trường và tăng giá trị kinh tế

- Ốc bươu vàng, chuột…sinh sản quá mạnh, phá hoại mùa màng của bà con nông dân

- Bể nuôi giun quế nhân tạo

- Vợt đánh bắt ốc bươu vàng, bẫy đánh bắt chuột…

- Thiết kế mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo

- Thiết kế mô hình dụng

cụ đánh bắt các động vật gây hại

3

Điều hòa

sinh sản

Tăng khả năng ghi nhớ kiến thức trừu tượng

về quá trình

Sơ đồ hóa kiến thức quá trình điều hòa sinh tinh, điều hòa sinh trứng từ 1 sợi

Thiết kế sơ đồ hóa kiến thức quá trình điều hòa sinh tinh, điều hòa sinh trứng từ 1 sợi dây bóng

điều hòa sinh tinh, điều hòa sinh trứng

dây bóng đèn nháy đèn nháy

4 Điều khiển

sinh sản

Nắm vững kiến thức sức khỏe sinh sản ở tuổi

vị thành niên, thực hiện chính sách dân số, kế hoạch hóa gia đình…

Áp phích tuyên truyền sức khỏe sinh sản ở tuổi vị thành niên, kế hoạch hóa gia đình…

Thiết kế áp phích tuyên truyền sức khỏe sinh sản

ở tuổi vị thành niên, kế hoạch hóa gia đình…

Các bước tiếp theo chúng tôi sẽ minh họa các bước cụ thể trong chủ đề “Thiết

kế mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo”

Vấn đề thực tiễn của chủ đề: trong sản xuất nông nghiệp, người nông dân thường tận dụng các mô hình chăn nuôi sẵn có để nuôi giun quế, nhưng với phương pháp nuôi thủ công đó vừa ô nhiễm môi trường, chỉ thích hợp với những gia đình ở nông thôn có vườn và chuồng trại rộng rãi Một vấn đề đặt ra ở thành phố nguồn rác hữu cơ tái sử dụng được là rất lớn, bên cạnh đó nhu cầu trồng hoa, cây cảnh, nuôi bể cá cảnh ngày càng phát triển, nuôi gà, nuôi chim… để lấy thực phẩm sạch cũng có xu hướng tăng ở thành phố Mà giun quế là một loài động vật sinh sản nhanh, dễ nuôi và giải quyết được các vấn đề cấp thiết đặt ra Vì vậy việc thiết kế

mô hình hệ thống nuôi giun quế thích hợp với không gian hẹp, sử dụng rác thải hữu cơ tái sử dụng, hạn chế sự ô nhiễm môi trường có ý nghĩa thực tiễn cao nhằm giải quyết vấn đề thực tiễn đặt ra

Bước 2: Xác định mục tiêu của chủ đề STEM

* Kiến thức

- Nêu được khái niệm về sinh sản hữu tính ở động vật

- Nêu được 3 giai đoạn của sinh sản hữu tính ở động vật(Hình thành giao tử (tinh trùng và trứng), thụ tinh (kết hợp giữa 2 loại giao tử), phát triển phôi thai (hợp tử phát triển thành cơ thể mới))

- Phân biệt được các hình thức sinh sản hữu tính ở động vật (đẻ trứng, đẻ con)

- Nêu và phân biệt được chiều hướng tiến hoá trong sinh sản hữu tính ở động vật ( + Cơ thể: Cơ quan sinh sản chưa phân hoá  phân hoá;Cơ thể lưỡng tính  cơ thể đơn tính

+ Hình thức thụ tinh: Tự thụ tinh  thụ tinh chéo; thụ tinh ngoài  thụ tinh trong

- Nêu được vai trò của giun quế trong đời sống

- Rút ra được ưu và nhược điểm của của phương pháp nuôi giun quế mà bà con nông dân đang tiến hành

- Vận dụng được quy trình nuôi giun quế mang lại hiệu quả kinh tế cao

* Kĩ năng

- Thiết kế các bản vẽ, mô hình nuôi giun quế nhân tạo

- Xây dựng được nguyên lý hoạt động của sản phẩm

- Chế tạo và lắp ráp các sản phẩm theo phương án thiết kế

- Vận hành, thử nghiệm, cải tiến các mô hình

- Tiến hành nuôi giun quế

- Làm việc nhóm, làm thí nghiệm, thuyết trình, lắng nghe, phản biện

* Thái độ

- Ý thức giữ gìn, bảo vệ môi trường ,bảo vệ và nuôi động vật một cách hiệu quả

- Say mê nghiên cứu khoa học

- Nhiệt tình, năng động trong quá trình gia công, lắp ráp sản phẩm

- Hòa nhã, có tinh thần trách nhiệm đối với các nhiệm vụ chung của nhóm

Các năng lực cần hướng tới: NL giải quyết vấn đề và sáng tạo, NL hợp tác và giao tiếp

Bước 3: Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề STEM

- Hiện nay có những phương pháp nuôi giun quế nào? Ưu nhược điểm của m i phương pháp?

- Vì sao cần phải thiết kế mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo?

- Hệ thống nuôi giun quế có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào? Ưu điểm của hệ thống này?

Bước 4: Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề trong chủ đề STEM

Tên sản phẩm Khoa học (S) Công nghệ (T) Kỹ thuật (E) Toán học (M)

Hệ thống bơm, ống dẫn, giá

đỡ, thùng xốp hoặc thùng

Bản vẽ và mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo

Đo chiều dài ống dẫn, giá, thùng xốp hoặc thùng

của giun quế

- Các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng, sinh sản của giun quế

nhựa để làm

mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo

nhựa theo bản

vẽ, tính toán khoảng cách đặt ống dẫn nước, đặt thùng xốp hoặc thùng nhựa thích hợp

Bước 5: Thiết kế hoạt động học tập

Dự án “Thiết kế, chế tạo mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo”

* Thời gian: 1 tiết hướng dẫn, thảo luận, phân công nhiệm vụ trên lớp học ; 2

tuần ở nhà và 1 tiết báo cáo sản phẩm trên lớp học

- Yêu cầu HS thực hiện các nhiệm vụ

- Tổ chức cho học sinh phát triển ý tưởng

- Thống nhất ý tưởng

- GV gợi ý bằng các câu hỏi định hướng:

+ Hiện nay có những phương pháp nuôi giun quế nào? Ưu nhược điểm của mỗi phương pháp?

+ Vì sao cần phải thiết kế mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo?

+ Hệ thống nuôi giun quế có cấu tạo và

- Hoạt động nhóm, chia sẻ các ý tưởng

- Căn cứ vào chủ đề học tập và gợi ý của

GV, HS nêu ra các nhiệm vụ phải thực hiện

nguyên tắc hoạt động như thế nào? Ưu điểm của hệ thống này?

- Từ đó gợi ý cho HS các nhiệm vụ cần thực hiện:

Nhiệm vụ 1:Tìm hiểu sinh sản của giun quế:cơ quan sinh sản:

hình thức thụ tinh, hình thức sinh sản

Nhiệm vụ 2:Tìm hiểu các nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng, sinh sản của giun quế

(đất, thức ăn, nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm…)

Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu các quy trình, mô hình nuôi giun quế ở các địa phương (ưu điểm, nhược điểm…)

Nhiệm vụ 4: Tìm hiểu vai trò của giun quế đối với đời sống

Nhiệm vụ 5: Xây dựng ý tưởng về “Thiết

kế mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo” (nguyên liệu, cấu trúc, giải quyết vấn đề gì, các bước thiết kế, ưu và nhược điểm của mô hình…)

Nhiệm vụ 8: Lập kế hoạch thực hiện nhiệm vụ (Nhiệm vụ; Người thực hiện;

Thời lượng; Phương pháp, phương tiện;

- Thảo luận và lên kế hoạch thực hiện nhiệm vụ (Nhiệm vụ; Người thực hiện; Thời lượng; Phương pháp, phương tiện; Sản phẩm)

+ Thiết kế mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo

+ Chế tạo mô hình hệ thống nuôi giun quế

Sản phẩm) nhân tạo

+ Thiết kế poster / powerpoint và trình bày

+ Tiến hành nuôi giun quế

Bước 2: Thực hiện kế hoạch dự án và xây dựng sản phẩm (1 tuần - hoạt động vào thời gian ngoài giờ lên lớp)

(1) Thiết kế mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo

- Xác định loại động vật nuôi là giun quế

- Tính toán tỉ lệ giữa các phần, các thùng và các chi tiết về giá đỡ, thùng nuôi… phải đảm bảo các quy luật vật lý, sinh học nhằm đảm bảo quá trình sinh trưởng, sinh sản của giun quế diễn ra bình thường

- Thiết kế hệ thống nước nhờ bơm chế tự động nhằm cấp nước chủ động đảm bảo

sự phân giải chất hữu cơ và độ ẩm cho giun quế

Mô hình hoàn thiện có thể hoạt động tốt để tiến hành nuôi giun quế tại hộ gia đình hoặc tại vườn trường

(2) Chế tạo mô hình hệ thống nuôi giun quế nhân tạo

- Nguyên liệu: Thùng xốp hoặc thùng nhựa, ống nhựa PVC hoặc g hoặc sắt, keo dán ống nước, mô tơ, súng gắn keo nến và keo nến, ống hút, dây nhựa dẫn nước

- Lắp ráp mô hình:

+ Kích thước: Giá: cao 100 cm, dài 60cm, rộng 45 cm

Thùng: 3 thùng: thùng 3 chứa rác thải hữu cơ dự trữ cao 30 cm, dài 60cm, rộng 40 cm có nắp đậy; thùng 1 và 2 nuôi giun cao 20 cm, dài 60cm, rộng

40 cm không có nắp

+ Quy mô: 3 tầng chứa 3 thùng, kích thước giá giữa các tầng (tầng 1 và 2 cao 35

cm, rộng 45 cm, dài 60m; tầng 3 cao 20 cm, rộng 45 cm, dài 60cm)

+ Lắp ráp giá

+ Lắp ráp thùng

+ Lắp ống dây dẫn nước

+ Chuẩn bị giá thể và đất nuôi giun

+ Tiến hành nuôi giun

(3) Hoàn thành báo cáo để chuẩn bị trình bày sản phẩm

Hình 2.5 Mô hình hệ thống nuôi giun quế do HS thiết kế thích hợp diện tích

hẹp, tận dụng nguồn rác thải hữu cơ từ gia đình hạn chế sự ô nhiễm môi trường

Bước 6: Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra, đánh giá HS

Bản vẽ thiết kế kiểu dáng rõ ràng, sáng tạo, khả thi 30

Trình bày ngắn gọn, súc tích cơ sở thiết kế hệ thống 10

Giải thích rõ nguyên lí hoạt động của hệ thống 20

Trình bày rõ ràng, logic, sinh động 20

Phiếu đánh giá số 2 Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm mô hình hệ thống

nuôi giun quế

được

Hình thức

(20 điểm)

Cấu trúc mô hình hợp lý, đảm bảo kích thước, thẩm

mĩ (20 điểm)

Cấu trúc mô hình tương đối hợp lý (10 điểm)

Cấu trúc mô hình chưa hợp lý (5 điểm)

Vận hành

(20 điểm)

Hệ thống vận hành tốt (20 điểm)

Hệ thống hoạt động được tuy nhiên thỉnh thoảng có gặp vấn đề (10 điểm)

Hệ thống không vận hành được hoặc vận hành kém

sử dụng

(30 điểm)

Ứng dụng được nhưng không sử dụng rộng rãi được vì còn khó

Chưa ứng dụng được trong thực

tế, cần cải tiến

(10 điểm)

Sản phẩm thể hiện được sự sáng tạo nhưng chưa linh hoạt

(20 điểm)

Sản phẩm còn khuôn mẫu, chưa linh hoạt

(10 điểm)

Phiếu đánh giá số 3 Bảng tiêu chí đánh giá quá trình tham gia dự án

Nội dung đánh giá HS tự đánh

Hoàn thành công việc của

nhóm giao có chất lượng

Luôn luôn Thường xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ

Có ý tưởng mới hay sáng tạo

đóng góp cho nhóm

Luôn luôn Thường xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ

Vai trò trong nhóm Nhóm trưởng

Thư kí Thành viên

NHẬN XÉT, KẾT LUẬN: