Sáng kiến kinh nghiệm môn Sinh học năm học 2019-2020

Hai là, phương pháp tiếp cận liên môn trong dạy học với mục tiêu: Nâng cao hứng thú học tập các môn học; Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn; Kết nối trường h[r]

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO HÀ TĨNH

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ÁP DỤNG GIÁO DỤC STEM TRONG DẠY HỌC CHỦ

ĐỀ “ENZIM VÀ VAI TRÒ CỦA ENZIM TRONG QUÁ TRÌNH CHUYỂN HOÁ VẬT CHẤT” (SINH HỌC 10 –

CƠ BẢN) ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CỦA HỌC

SINH

Hà Tĩnh, 2019

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT i

MỤC LỤC ii

PHẦN I MỞ ĐẦU 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Đối tượng nghiên cứu 2

3 Phạm vi nghiên cứu 2

4 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 2

4.1 Mục đích nghiên cứu 2

4.2 Nhiệm vụ nghiên cứu 2

5 Giả thiết khoa học của đề tài 2

6 Phương pháp nghiên cứu 3

6.1 Nghiên cứu lí thuyết 3

6.2 Nghiên cứu thực tiễn 3

7 Đóng góp mới của đề tài 3

PHẦN II NỘI DUNG 4 1 Cơ sở lý luận 4

1.1 Một số khái niệm 4

1.2 Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM 4

1.3 Quy trình xây dựng bài học STEM 5

1.4 Kĩ thuật và tiến trình tổ chức các hoạt động trong bài học STEM 6

1.5 Dạy học Sinh học theo định hướng phát triển năng lực học sinh 7

1.6 Định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh 8

2 Cơ sở thực tiễn 8

2.1 Những khó khăn khi dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10) 8

2.2 Thực trạng của việc dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” hiện nay 9

2.3 Thực tế áp dụng giáo dục STEM trong dạy học hiện nay 10

3 Dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh 11

3.1 Xây dựng nội dung học tập chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo định hướng giáo dục STEM 11

3.2 Các hoạt động và nhiệm vụ học tập của học sinh 11

3.3 Thiết kế giáo án tổ chức dạy học 12

4 Thực nghiệm sư phạm 19

4.1 Mục đích thực nghiệm 19

4.2 Kế hoạch thực nghiệm 19

4.3 Kết quả thực nghiệm sư phạm 20

PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ21 1 Kết luận 21

2 Kiến nghị 21

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

PHẦN I MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Ngành Giáo dục đang triển khai, thực hiện Nghị quyết số 29/NQ-TW về đổimới căn bản và toàn diện giáo dục và đào tạo và đã có được những kết quả nhất định.Trong đó, vấn đề quan trọng được thực hiện là chuyển quá trình giáo dục từ xu hướngtruyền thụ kiến thức sang nền giáo dục chú trọng về hình thành, phát triển năng lực,phẩm chất của người học

Thực hiện Nghị quyết số 88/2014/QH13 về đổi mới chương trình, sách giáokhoa GDPT, góp phần đổi mới căn bản, toàn diện GD&ĐT, Chính phủ đã phê duyệtĐề án đổi mới chương trình, sách giáo khoa GDPT Chương trình GDPT mới đượcxây dựng theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực của HS; tạo môi trườnghọc tập và rèn luyện giúp HS trở thành người học tích cực, làm chủ kiến thức phổthông, biết vận dụng hiệu quả kiến thức, kĩ năng đã học vào đời sống và tự học suốtđời; có những phẩm chất tốt đẹp và năng lực cần thiết để trở thành người công dântrong thời đại toàn cầu hoá và cách mạng công nghiệp mới

STEM là một phương thức giáo dục để chuyển tải chương trình giáo dục, giúpcho người học có thể tự chiếm lĩnh tri thức và biết vận dụng kiến thức đó vào giảiquyết các vấn đề trong thực tiễn STEM trong các nhà trường là phương thức giáo dụcgiúp chuyển tải chương trình phổ thông quốc gia một cách tích cực hiệu quả nhất, đápứng yêu cầu phát triển phẩm chất và năng lực của HS trong giai đoạn hiện nay

Những kiến thức về enzim khá trừu tượng, có nhiều thuật ngữ chuyên môn; nộidung thực hành đơn giản, thường được sử dụng để củng cố kiến thức mà chưa tạo điềukiện để HS khám phá kiến thức mới Vì vậy, các em sẽ dễ rơi vào tình trạng học thuộclòng, ghi nhớ một cách máy móc, không có hứng thú với kiến thức môn học

Trong chương trình GDPT mới của môn Sinh học, nội dung kiến thức về enzimđược xây dựng thành chuyên đề: Công nghệ enzim và ứng dụng Vì thế, việc xây dựngkiến thức bài 14 và 15 (Sinh học 10 – Cơ bản) thành một chủ đề và tổ chức dạy họctheo định hướng giáo dục STEM sẽ giúp GV tiếp cận chương trình và phương pháp tổchức dạy học mới, đồng thời giúp HS dễ tiếp cận và khắc sâu kiến thức, chủ động,sáng tạo trong quá trình học tập Con đường để các em có được kiến thức cũng đồngnghĩa với việc các em đã có những năng lực cần thiết để bước vào cuộc sống

Từ các lý do trên, tôi chọn đề tài “Áp dụng giáo dục STEM trong dạy học chủ

đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10 – Cơ bản) để phát triển năng lực của học sinh” nhằm mục đích góp phần thiết thực

vào việc đổi mới phương pháp, hình thức dạy học hiện nay, nâng cao hiệu quả dạy vàhọc môn Sinh học trong trường phổ thông, hình thành và phát triển cho HS các nănglực cần thiết trong quá trình học tập và thực tiễn đời sống

2 Đối tượng nghiên cứu

- Vấn đề khai thác có hiệu quả giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim vàvai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” để phát triển năng lực của HS

- Tiến hành ở khối lớp 10 trường THPT tại đơn vị

3 Phạm vi nghiên cứu

Đề tài chỉ nghiên cứu áp dụng giáo dục STEM để tổ chức dạy học có hiệu quảchủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10)

để phát triển năng lực của HS

4 Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu

4.1 Mục đích nghiên cứu

- Trên cơ sở nghiên cứu lý luận và thực trạng dạy học Sinh học 10, đề xuất quytrình áp dụng giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trongquá trình chuyển hoá vật chất” Từ đó, phát triển các năng lực cho HS

- Góp phần đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy học ở cấp THPT, đápứng yêu cầu đổi mới giáo dục theo định hướng phát triển năng lực người học, lấy HSlàm trung tâm đặt ra trong bối cảnh hiện nay

4.2 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu cấu trúc nội dung chương III: chuyển hóa vật chất và năng lượngtrong tế bào; Hệ thống hóa kiến thức bài 14 và 15 chương III, phần II, Sinh học 10

- Nghiên cứu những vấn đề cơ bản về giáo dục STEM, dạy học Sinh học theohướng phát triển năng lực HS

- Thiết kế và áp dụng quy trình giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim vàvai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” để phát triển năng lực của HS

- Thực nghiệm sư phạm

5 Giả thiết khoa học của đề tài

Nếu áp dụng giáo dục STEM trong tổ chức dạy học chủ đề “Enzim và vai tròcủa enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” thì sẽ phát triển các năng lực cho HSlớp 10 THPT, giúp GV nâng cao năng lực tổ chức dạy học.

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Nghiên cứu lí thuyết

Sử dụng phương pháp phân tích, tổng hợp, khái quát hóa để tập hợp, phân tíchcác tài liệu về các vấn đề thuộc phạm vi nghiên cứu của đề tài Nghiên cứu những chủchương chính sách của Nhà nước, của ngành Giáo dục; các luận án, luận văn và cácbài báo có liên quan đến đề tài

6.2 Nghiên cứu thực tiễn

Các phương pháp điều tra, phương pháp quan sát sư phạm, phương pháp TNđược sử dụng để điều tra về thực trạng dạy học môn Sinh học theo định hướng giáodục STEM, những hiểu biết của GV về giáo dục STEM Xác định nhiệm vụ và xâydựng nội dung, tiến hành các hoạt động TN

7 Đóng góp mới của đề tài

- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận và thực tiễn của sự đổi mới phương phápdạy học theo hướng thiết kế quy trình giáo dục STEM

- Thiết kế quy trình giáo dục STEM trong dạy học chủ đề “Enzim và vai trò củaenzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” (Sinh học 10) làm tài liệu tham khảo cho

GV các trường THPT

- Góp phần đổi mới dạy học môn Sinh học phổ thông theo định hướng pháttriển năng lực của HS

PHẦN II NỘI DUNG

Khi đề cập tới STEM, giáo dục STEM, cần nhận thức theo hai cách hiểu sauđây:

Một là, tư tưởng (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáodục toàn diện, thúc đẩy giáo dục 4 lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán vớimục tiêu định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng củacác ngành nghề liên quan, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế

Hai là, phương pháp tiếp cận liên môn trong dạy học với mục tiêu: Nâng caohứng thú học tập các môn học; Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đềthực tiễn; Kết nối trường học và cộng đồng; Định hướng hành động, trải nghiệm tronghọc tập; Hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất người học

1.2 Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM

Theo đánh giá của Bộ GD&ĐT thì việc đưa giáo dục STEM vào trường phổthông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới GDPT Cụ thể là:

- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Khi triển khai giáo dục STEM, bên cạnh các

môn học như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật thì tất cả các phươngdiện về đội ngũ GV, chương trình, cơ sở vật chất cũng sẽ được quan tâm, đầu tư.

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáodục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thựctiễn, HS được hoạt động, trải nghiệm và thấy được ý nghĩa của tri thức với cuộc sống,nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của HS

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS: Khi triển khai các dự ánhọc tập STEM, HS hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học;được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học Các hoạt động nêu trêngóp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho HS

- Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dụcSTEM, cơ sở GDPT thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp tại địa phươngnhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất Bên cạnh đó, giáo dục STEMphổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương

- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức, thực hiện tốt giáo dục STEM ở trườngphổ thông, HS sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phùhợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM

1.3 Quy trình xây dựng bài học STEM

Bài học STEM được xây dựng theo quy trình gồm các bước như sau:

Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương

trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên;quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn để lựachọn chủ đề của bài học

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Xác định vấn đề để giao cho HS thựchiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, HS phải học được những kiến thức, kĩ năng cầndạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức, kỹnăng đã biết để xây dựng bài học

Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề Phải xácđịnh rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đềxuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm

Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học Hoạt động dạy học được

thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực Các hoạt động học tậpđược thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm mà HS phải hoàn thành.

1.4 Kĩ thuật và tiến trình tổ chức các hoạt động trong bài học STEM

Hoạt động 1 Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề: HS tìm hiểu, thu thập thôngtin, để từ đó có hiểu biết về một tình huống thực tiễn; xác định được vấn đề cần giảiquyết hoặc đòi hỏi của thực tiễn theo nhiệm vụ được giao; xác định rõ tiêu chí của sảnphẩm phải hoàn thành Gồm các bước:

- Chuyển giao nhiệm vụ: GV thực hiện chuyển giao nhiệm vụ ban đầu cho HS.Nhiệm vụ phải đảm bảo tính vừa sức để lôi cuốn được HS tham gia thực hiện

- HS tìm tòi, nghiên cứu: HS tìm hiểu quy trình/thiết bị được giao để thu thậpthông tin, xác định vấn đề cần giải quyết và kiến thức liên quan để giải quyết vấn đề

- Báo cáo và thảo luận: Căn cứ vào kết quả hoạt động tìm tòi, nghiên cứu của

HS, GV tổ chức cho các nhóm HS báo cáo, thảo luận, xác định vấn đề cần giải quyết

- Nhận xét, đánh giá: GV đánh giá, nhận xét, giúp HS nêu được các câu hỏi/vấnđề cần tiếp tục giải quyết, xác định được các tiêu chí cho giải pháp cần thực hiện đểgiải quyết vấn đề đặt ra Từ đó định hướng cho hoạt động tiếp theo của HS

Hoạt động 2 Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền: Hoạt động này trang bị cho

HS kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình GDPT Gồm các bước:

- Học kiến thức mới: HS nghiên cứu SGK, tài liệu, làm thực hành, thí nghiệm

để chiếm lĩnh kiến thức và rèn luyện kĩ năng theo yêu cầu của chương trình để xâydựng và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề đặt ra

- Giải thích về quy trình: Vận dụng kiến thức mới vừa học và các kiến thức đãbiết từ trước, HS cố gắng giải thích về quy trình được tìm hiểu Qua đó xác định đượcnhững vấn đề cần tiếp tục hoàn thiện theo yêu cầu của nhiệm vụ học tập

- Báo cáo, thảo luận: GV tổ chức HS trình bày kiến thức mới đã tìm hiểu và vậndụng chúng để giải thích những kết quả đã tìm tòi, khám phá được trong Hoạt động 1

- Nhận xét, đánh giá: Căn cứ vào kết quả của HS, GV nhận xét, đánh giá, "chốt"kiến thức, kĩ năng để HS ghi nhận và sử dụng; làm rõ hơn vấn đề cần giải quyết; xácđịnh rõ tiêu chí của sản phẩm ứng dụng mà HS phải hoàn thành trong Hoạt động 3

Hoạt động 3 Hoạt động giải quyết vấn đề: GV dự kiến các giải pháp giải quyếtvấn đề; phương án thí nghiệm để việc định hướng HS thực hiện có hiệu quả Sau đó,

GV tổ chức cho HS trao đổi, thảo luận để lựa chọn hướng đi phù hợp Gồm các bước:

- Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề: HS thảo luận để đề xuất các ý tưởng khácnhau, sau đó thống nhất lựa chọn giải pháp khả thi nhất để giải quyết vấn đề

- Thử nghiệm giải pháp: HS lựa chọn dụng cụ thí nghiệm và tiến hành thínghiệm theo phương án đã thiết kế; phân tích số liệu thí nghiệm; rút ra kết luận

- Báo cáo và thảo luận: GV tổ chức các nhóm HS báo cáo kết quả và thảo luận

- Nhận xét, đánh giá: Trên cơ sở sản phẩm học tập của HS, GV nhận xét, đánhgiá; HS ghi nhận các kết quả và tiếp tục chỉnh sửa, bổ sung, hoàn thiện sản phẩm

1.5 Dạy học Sinh học theo định hướng phát triển năng lực học sinh

Năng lực có thể được hiểu là khả năng vận dụng những kiến thức, kinh nghiệm,

kĩ năng, thái độ và hứng thú để hành động một cách phù hợp và có hiệu quả trong cáctình huống đa dạng của cuộc sống

Dạy học theo định hướng phát triển năng lực là dạy học định hướng kết quả đầu

ra Trong đó không quy định những nội dung chi tiết mà quy định kết quả đầu ra củaquá trình dạy học Kết quả đầu ra cuối cùng của quá trình dạy học là HS vận dụngđược kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết những vấn đề trong thực tiễn cuộc sống

Chương trình môn Sinh học góp phần hình thành và phát triển cho HS các nănglực chung (tự chủ và tự học; giao tiếp và hợp tác; giải quyết vấn đề và sáng tạo) và cácnăng lực đặc thù của bộ môn như:

- Năng lực tìm hiểu thế giới sống: Tìm tòi, khám phá các hiện tượng trong tựnhiên, đời sống liên quan đến sinh học Bao gồm: đề xuất và đặt câu hỏi cho vấn đềtìm tòi, khám phá; xây dựng giả thuyết; lập kế hoạch; thực hiện kế hoạch; trình bàybáo cáo và thảo luận; đề xuất các biện pháp giải quyết vấn đề

- Năng lực vận dụng kiến thức, kĩ năng: Giải thích những hiện tượng thườnggặp trong tự nhiên và đời sống hàng ngày liên quan đến sinh học; giải thích, bước đầunhận định, phản biện một số ứng dụng tiến bộ sinh học nổi bật trong đời sống

Như vậy, khi tổ chức dạy học từng chủ đề nội dung môn Sinh học, GV dựa vàoyêu cầu cần đạt để thiết kế một chuỗi các tình huống yêu cầu HS giải quyết để bộc lộnăng lực vì HS phải sử dụng tích hợp các kiến thức, kĩ năng khác nhau theo các phạm

vi khác nhau Ngoài ra, trong dạy học cần sử dụng các phương pháp dạy học tích cựcnhư dự án, trải nghiệm, thực hành, STEM nhằm phát triển năng lực người học

1.6 Định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh

Giáo dục STEM đặt HS trước những vấn đề thực tiễn với những kiến thức, côngnghệ hiện có, đòi hỏi HS phải tìm tòi, vận dụng kiến thức để đưa ra các giải phápchiếm lĩnh kiến thức mới Phương pháp học ấy còn giúp kết nối giữa trường học, cộngđồng để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM:

- Năng lực nhận thức khoa học: khi được trang bị những kiến thức về các kháiniệm, các định luật và các cơ sở lý thuyết của khoa học, HS có khả năng liên kết cáckiến thức này để thực hành, sử dụng kiến thức để giải quyết các vấn đề trong thực tế

- Năng lực vận dụng công nghệ: HS có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, vàtruy cập được công nghệ, từ những vật dụng đơn giản như cái bút, chiếc quạt đếnnhững hệ thống phức tạp như mạng internet, robot

- Năng lực áp dụng kỹ thuật: HS có khả năng phân tích, tổng hợp và kết hợp đểbiết cách làm thế nào để cân bằng các yếu tố liên quan để có được một giải pháp tốtnhất trong thiết kế và xây dựng quy trình Ngoài ra HS còn có khả năng nhìn nhận ranhu cầu và phản ứng của xã hội trong những vấn đề liên quan đến kỹ thuật

- Năng lực tri thức toán học: Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt được vai trò củatoán học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới HS sẽ có khả năng áp dụng các kháiniệm và kĩ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày

Trong thời đại Cách mạng công nghiệp 4.0, đòi hỏi con người phải có đủ nănglực để thích ứng, đó là: năng lực tự chủ và tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; nănglực giải quyết vấn đề và sáng tạo; năng lực ngôn ngữ, tính toán, tìm hiểu tự nhiên và

xã hội, công nghệ, tin học, thẩm mĩ Đây cũng chính là những năng lực cần hình thành

và phát triển cho HS và đã được mô tả trong chương trình GDPT mới

khá thụ động, quen trả lời lí thuyết thuộc lòng mà không hiểu rõ bản chất của kiếnthức Các kiến thức ứng dụng trong thực tế chưa được coi trọng, còn nặng về lí thuyếtsuông.

Về nội dung thực hành, trong SGK có 2 thí nghiệm Thí nghiệm với enzimcatalaza chỉ thực hiện kiểm chứng sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên hoạt động của enzim.Nội dung đơn giản, HS chỉ thực hiện theo các bước được hướng dẫn trong SGK màkhông có tính chất khám phá, nghiên cứu để giúp HS hứng thú, hoạt động chủ động,tích cực, sáng tạo để qua đó phát triển các kỹ năng cần thiết Thí nghiệm sử dụngenzim trong quả dứa tươi để tách chiết ADN thì theo tài liệu hướng dẫn thực hiệnchuẩn kiến thức, kỹ năng môn Sinh học lớp 10 là “rất khó, không thể có đủ thời gian

và điều kiện để làm”; mặt khác, nội dung thực hành, thí nghiệm trong kỳ thi HS giỏicấp tỉnh những năm vừa qua cũng không yêu cầu thực hiện thí nghiệm này

2.2 Thực trạng của việc dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” hiện nay

Về góc độ chương trình: Trong sách giáo khoa Sinh học 10, chương trình cơbản thì các nội dung về enzim được bố trí ở 2 bài 14 và 15 của chương III (Chuyển hóavật chất và năng lượng trong tế bào) Vì vậy, nội dung các bài của chương III thườngđược kết hợp lại thành một chủ đề Qua thực tiễn dạy học, tôi nhận thấy có thể tách 2bài 14 và 15 để xây dựng chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyểnhoá vật chất” thì HS dễ dàng lĩnh hội các kiến thức Mặt khác, việc sắp xếp này giúp

GV có thể tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM

Về phương pháp và hình thức tổ chức dạy học, tôi nhận thấy đa số GV vẫn chú

trọng truyền thụ kiến thức theo kiểu thuyết trình xen kẽ hỏi đáp, nặng về thông báo,giảng giải kiến thức, nhẹ về phát huy tính tích cực và phát triển tư duy; HS thụ độnglĩnh hội tri thức Ngoài ra, các hình thức tổ chức dạy học còn đơn điệu, dạy học theolớp là chủ yếu Các hình thức dạy học theo cá nhân, theo nhóm chưa được thực hiệnhoặc thực hiện chưa có hiệu quả, ít sử dụng các hoạt động thực hành

Phương pháp dạy học như trên đã ảnh hưởng tới chất lượng các bài học Việctiếp thu những kiến thức sinh học mà cụ thể ở đây là ở HS lớp 10 đạt kết quả khôngcao Trong giờ học các em thường kém sôi nổi phát biểu ý kiến, cá biệt có những HS

bỏ lơ việc học môn học này, làm việc riêng

Do HS thường chỉ được học kiến thức lý thuyết và cách thức truyền đạt mộtchiều từ GV nên HS tiếp thu kiến thức một cách thụ động, điều này làm cho HS khônghứng thú với việc học tập dẫn đến các em không hiểu bài, không nắm được bản chấtvấn đề và cũng không áp dụng được các kiến thức đã học vào thực tiễn Từ đó các emthường chán và bỏ rơi môn học và cũng từ đó mục tiêu của bài học đã không đạt được.Mặt khác, HS bị hạn chế trong hình thành và phát triển các kỹ năng và cũng vì vậy màmất đi công cụ hiệu quả để chiếm lĩnh tri thức ở các môn khoa học khác.

2.3 Thực tế áp dụng giáo dục STEM trong dạy học hiện nay

Từ năm 2014, Bộ GD&ĐT đã triển khai chương trình thí điểm giáo dục STEMcho một số trường trung học Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thịvề việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, trong đó

có những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam

Theo đánh giá của các nhà chuyên môn, trên bình diện lý luận và thực tiễn, giaiđoạn ứng dụng mô hình giáo dục STEM là hết sức khó khăn Gần đây, STEM bắt đầuđược quan tâm ở các thành phố lớn nhưng nhận thức của cán bộ quản lý, GV vềSTEM còn hạn chế Các chủ đề STEM chưa thay thế được các tiết học truyền thống,chưa chú trọng khâu “thiết kế”, nhiều dự án làm lại theo mẫu, theo quy trình có sẵn

Dựa trên các yêu cầu của giáo dục STEM, nhất là hiệu quả tích hợp các mônhọc và vận dụng thực tế có thể thấy chương trình GDPT ở Việt Nam hiện nay chưathực sự có giáo dục STEM vì các môn học là độc lập, chương trình các môn được xâydựng theo cách tiếp cận nội dung, chưa coi trọng yêu cầu hình thành và phát triển nănglực Do thiếu sự gắn kết giữa kiến thức, kĩ năng của các môn học nên chương trình cácmôn Khoa học tự nhiên còn nặng về kiến thức hàn lâm, nhẹ về yêu cầu thực hành, vậndụng dẫn đến tình trạng phần lớn HS thiếu kĩ năng thực hành nghề nghiệp, ứng dụngCNTT, thiếu chủ động, sáng tạo, hạn chế vận dụng kiến thức vào sản xuất và đời sống

Trong hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ cấp THPT năm học 2018-2019, SởGD&ĐT Hà Tĩnh đã chỉ đạo về việc đổi mới phương pháp, hình thức tổ chức dạy học:

“Tiếp tục quán triệt tinh thần giáo dục tích hợp khoa học - công nghệ - kĩ thuật - toán(STEM) trong việc thực hiện chương trình GDPT ở những môn học liên quan”

Để tìm hiểu về thực trạng dạy học môn Sinh học phổ thông dưới góc độ địnhhướng giáo dục STEM, tôi đã tiến hành điều tra một số GV môn Sinh học ở các trường

THPT trên địa bàn bằng phiếu điều tra (Phụ lục 2) Phân tích kết quả, tôi thấy không

có nhiều GV biết về STEM Chỉ có gần 37% GV mới nghe hay biết về STEM, đặc biệtkhông có GV nào đã áp dụng giáo dục STEM trong quá trình dạy học

3 Dạy học chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh

3.1 Xây dựng nội dung học tập chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất” theo định hướng giáo dục STEM

Trên cơ sở các nguyên tắc xây dựng nội dung dạy học theo định hướng giáo dụcSTEM và nội dung các môn học liên quan, tôi nghiên cứu xây dựng bảng nội dungkiến thức thuộc các môn học liên quan cho chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trongquá trình chuyển hoá vật chất” như sau:

- Catalaza là enzim

có mặt trong tế bàohiếu khí, tham giakhử độc bằng cáchxúc tác sự phân giải

H2O2 Enzim hoạtđộng trong khoảng

pH từ 5 – 10, nhiệt

độ 4 - 40ºC

- Biết xây dựng vàthực hiện quytrình thí nghiệmvề sự ảnh hưởngcủa các yếu tố đếnhoạt tính củaenzim catalaza

- Cách thức sửdụng bút đo độ

pH, nhiệt kế,

- Cách xác địnhkhoảng tối ưu củaenzim

- Tính thể tích nướccất, dung dịch H2O2

để pha dung dịch cónồng độ khác nhau

- Thống kê, vẽ biểu

đồ về sự ảnh hưởngcủa các yếu tố đếnhoạt tính của enzim

3.2 Các hoạt động và nhiệm vụ học tập của học sinh

Có nhiều quy trình giáo dục STEM khác nhau đang được áp dụng, trong đề tàinày, tôi tổ chức HS hoạt động theo quy trình giáo dục STEM như sau:

Bước 1 Xác định mục tiêu.

Bước 2 Xác định giải pháp: Nghiên cứu kiến thức nền, động não tìm giải pháp Bước 3 Lựa chọn giải pháp: Các HS trong nhóm trao đổi, thảo luận để lựa

chọn giải pháp tối ưu nhất để thực hiện hoạt động

Bước 4 Thực hiện: HS tiến hành hoạt động theo giải pháp mà nhóm đã thảo

luận, thống nhất

Bước 5 Đánh giá: Phân tích, đánh giá kết quả

với mục tiêu của hoạt động

Bước 6 Lặp lại các bước 2-5 đến khi đạt được

mục tiêu của hoạt động

Bước 7 Chia sẻ: Báo cáo, thảo luận, trả lời các

câu hỏi

Trong quá trình học tập chủ đề “Enzim và vai

trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất”

theo định hướng giáo dục STEM, HS phải hoàn thành

các nhiệm vụ học tập được trình bày trong Phụ lục 1

3.3 Thiết kế giáo án tổ chức dạy học

I Nội dung chủ đề

1 Mô tả chủ đề: Chủ đề “Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá

vật chất” thuộc chương III (Sinh học 10), bao gồm nội dung của 2 bài:

Bài 14 Enzim và vai trò của enzim trong quá trình chuyển hoá vật chất

Bài 15 Thực hành: Một số thí nghiệm về enzim

2 Mạch kiến thức của chủ đề

2.1 Khái niệm enzim

2.2 Cấu trúc của enzim

2.3 Cơ chế tác động

2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim

2.5 Vai trò của enzim trong quá trình chuyển hóa vật chất

2.6 Thí nghiệm về các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt tính của enzim catalaza

3 Thời lượng

- Hoạt động chung cả lớp: Thực hiện trong 2 tiết tập trung trên lớp học

- Hoạt động của các nhóm HS: Các em tự bố trí sắp xếp thời gian thống nhất củanhóm trong thời hạn 1 tuần

II Mục tiêu của chủ đề: Sau khi học xong chuyên đề này HS có khả năng:

1 Kiến thức

- Trình bày được khái niệm về enzim, các thành phần cấu trúc của enzim

- Trình bày được cơ chế tác động của enzim

- Nêu được vai trò của enzim trong tế bào.

2 Kĩ năng: HS có thể hình thành và phát triển các kĩ năng: tư duy phản biện và

giải quyết vấn đề; kỹ năng trao đổi, cộng tác; kỹ năng sáng tạo và phát kiến; kỹ nănglàm việc theo nhóm; kỹ năng thuyết trình; kỹ năng thực hành trải nghiệm thực tế

3 Thái độ: Hiểu được tầm quan trọng của enzim và vận dụng hợp lí kiến thức chủ

đề vào trong thực tiễn đời sống như chăm sóc sức khỏe, bảo vệ môi trường sống,

4 Định hướng các năng lực được hình thành

TT Người thựchiện Nhiệm vụ Thời gian phẩmSản

1 … Sưu tầm tài liệu Chuẩn bịcác dụng cụ, hóa chất,

2 Đề xuất ý tưởng, thảo luậnthống nhất … Phân tích số liệu để viết báocáo Cả nhóm Viết báo cáo

- Phân biệt được enzim với các chất xúc tác hóa học

- Vận dụng kiến thức về enzim giải thích được các kinh nghiệmthực tiễn đời sống

- Thu thập thông tin từ sách, báo, internet, thư viện, thực địa để thựchiện các bài báo cáo

- Nghiên cứu, thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện các thao tác

- Lập bảng biểu, tính toán, xử lý số liệu, vẽ biểu đồ liên quan

4 Tư duy

sáng tạo

- Động não phát kiến các ý tưởng thực hiện các hoạt động học tậpchủ đề như bố trí thí nghiệm, lựa chọn mẫu vật,

- Áp dụng kiến thức về enzim trong thực tiễn đời sống và sản xuất

5 Giao

tiếp

Sử dụng ngôn ngữ nói phù hợp trong các ngữ cảnh giao tiếp giữa

HS với HS (thảo luận), HS với GV (thảo luận, hỗ trợ kiến thức),

6 Sử dụng

CNTT

- Sử dụng sách, báo, internet tìm kiếm thông tin liên quan

- Sử dụng các thiết bị để quay phim, chụp ảnh

- Sử dụng các phần mềm: Word, Exel, PowerPoint, để ghi chép,phân tích số liệu, trình chiếu sản phẩm, trình bày báo cáo

7 Hợp tác - Hợp tác với bạn cùng nhóm, cùng lớp; hợp tác với GV.

- Biết lắng nghe, chia sẻ quan điểm và thống nhất với kết luận

8 Tính

toán

- Thành thạo các phép tính cơ bản

- Xử lí số liệu, lập bảng biểu, vẽ đồ thị

9 Ngôn

ngữ

- Sử dụng chính xác các thuật ngữ chuyên ngành về enzim

- Trình bày kết quả hoạt động, bài báo cáo đúng văn phong khoahọc, rõ ràng, logic

10 Tự

quản lý

- Quản lí bản thân:

+ Thời gian, kinh phí: lập thời gian biểu cá nhân dành cho chủ đề vàcác nội dung học tập khác phù hợp, chủ động thu chi trong học tập.+ Biết cách thực hiện các biện pháp đảm bảo an toàn

+ Xác định đúng quyền và nghĩa vụ học tập chủ đề: chủ động thựchiện nhiệm vụ phân công, tích cực đóng góp ý kiến xây dựng,

- Quản lí nhóm: Phân công công việc phù hợp với năng lực, điềukiện của các cá nhân trong nhóm

4.2 Năng lực chuyên biệt

- Quan sát: Quan sát được các kết quả tiến hành các hoạt động

- Tìm mối liên hệ: liên hệ giữa các yếu tố môi trường và hoạt tính của enzim

- Xử lí và trình bày các số liệu: bao gồm thống kê, lập bảng, vẽ đồ thị, trình bày biểu

đồ cột, sơ đồ, ảnh chụp, số liệu

- Đưa ra các khái niệm: enzim, trung tâm hoạt động, côenzim

- Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn

III Bảng mô tả các mức độ nhận thức được hình thành theo chủ đề

Nội dung Nhận biết Thông hiểu Các mức độ nhận thức Vận dụng Vận dụng cao