MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài Vấn đề đổi mới phương pháp dạy học ở các trường phổ thông để phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh nhằm đào tạo những con người chủ động, năng động
Trang 11 MỞ ĐẦU 1.1 Lí do chọn đề tài
Vấn đề đổi mới phương pháp dạy học ở các trường phổ thông để phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh nhằm đào tạo những con người chủ động, năng động và sáng tạo đã được đặt ra trong ngành giáo dục từ nhiều năm nay Tuy nhiên, việc cải cách giáo dục về cả nội dung lẫn phương pháp trong những năm gần đây hiệu quả vẫn chưa chưa cao, đặc biệt ở các trường miền núi
Văn kiện Đại hội XI của Đảng cộng sản Việt Nam lại tiếp tục xác định mục
tiêu: “Tập trung nâng cao chất lượng giáo dục, đào tạo, coi trọng giáo dục đạo đức, lối sống, năng lực sáng tạo, kỹ năng thực hành, khả năng lập nghiệp.” [3]
Xuất phát từ việc dạy học: Trong thực tiễn giảng dạy môn Sinh học và môn Công nghệ 10, tôi thấy kiến thức công nghệ có rất nhiều ứng dụng trong thực tiễn Tuy nhiên, do tâm lí của học sinh coi môn công nghệ là môn phụ nên không tập trung học, không hứng thú để tìm hiểu kiến thức môn học
Việc tách rời giữa các môn học trong chương trình đào tạo THPT là một rào cản lớn tạo ra khoảng cách không nhỏ giữa học và hành Chính sự tách rời này làm cho học sinh thiếu đi tính ứng dụng vào thực tiễn Vì thế đa số học sinh nhớ
rõ lí thuyết nhưng không giải quyết được vấn đề thực tiễn dù là vấn đề đơn giản Nói cách khác, học sinh của chúng ta còn thiếu nhiều kĩ năng trong việc giải quyết các tình huống thực tiễn.[2]
Mặt khác, theo luật giáo dục 2005 – điều 28 mục 2 có nêu “ Phương pháp giáo dục phổ thông phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo của học sinh; phù hợp với đặc điểm của từng lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả năng làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” [4] thì dạy học theo định hướng STEM là một giải pháp phát huy
năng lực tự học, hợp tác, sáng tạo của người học để quá trình học tập đạt hiệu quả nhất đồng thời rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn
Xuất phát từ thực tế trên, với mong muốn góp phần đổi mới PPDH ở Trường THPT Ngọc Lặc, tôi lựa chọn đề tài:
Trang 2“Giải pháp dạy học theo định hướng STEM: bài 3( Sinh học 10), bài 5 và bài 14( Công nghệ 10) - Dự án sản suất và kinh doanh rau sạch theo phương pháp thủy canh và thổ canh”.
1.2 Mục đích nghiên cứu
Xây dựng và đề xuất qui trình tổ chức bài học: Bài 3: Các nguyên tố hóa học
và nước - Sinh học 10; Bài 5: Xác định sức sống của hạt - Công Nghệ 10; Bài 14: Trồng cây trong dung dịch - Công Nghệ 10; Kiến thức kinh doanh hộ gia đình - Công nghệ 10 theo định hướng STEM để nâng cao chất lượng lĩnh hội kiến thức, kĩ năng thực hành và kĩ năng sống cho HS
1.3 Đối tượng và khách thể nghiên cứu
1.3.1 Đối tượng nghiên cứu: Nội dung kiến thức các bài Bài 3: Các nguyên tố hóa học và nước - Sinh học 10; Bài 5: Xác định sức sống của hạt - Công Nghệ 10; Bài 14: Trồng cây trong dung dịch - Công Nghệ 10; Kiến thức kinh doanh
hộ gia đình - Công nghệ 10 và PPDH STEM
1.3.2 Khách thể nghiên cứu: Học sinh lớp 10
1.4 Phương pháp nghiên cứu
- PP nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu lí thuyết các vấn đề có liên quan đến PPDH STEM
- Các PP nghiên cứu thực tiễn: phương pháp quan sát, phương pháp đàm thoại, phương pháp thực nghiệm; phương pháp điều tra khảo sát thực tế, thu tập thông tin
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm
Trang 3
2 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM 2.1 Cơ sở lí luận của đề tài
STEM là gì và dạy học STEM như thế nào?
STEM là cách viết lấy chữ cái đầu tiên trong tiếng Anh của các từ: Science, Technology, Engineering, Maths
Science (Khoa học): gồm các kiến thức về Vật lí, Hóa học, Sinh học và Khoa
học trái đất nhằm giúp học sinh hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức
đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày
Technology (Công nghệ): phát triển khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánh
giá công nghệ của học sinh, tạo cơ hội để học sinh hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống
Engineering (Kĩ thuật): phát triển sự hiểu biết ở học sinh về các công nghệ
đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kĩ thuật, tạo cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu
Maths (Toán học): phát triển ở học sinh khả năng phân tích, biện luận và
truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra [5]
Phương pháp dạy và học STEM
Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành và các hoạt động trải nghiệm sáng tạo Các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt nhất như học qua dự án – chủ đề, học qua trò chơi và đặc biệt là phương pháp học qua hành luôn được áp dụng triệt để cho các môn học STEM Với phương pháp “học qua hành”, học sinh được thu nhận kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải từ lí thuyết Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề
và dựa trên thực hành, học sinh sẽ hiểu sâu về lí thuyết, nguyên lí thông qua hoạt động thực tế Với cách học này, giáo viên không còn là người truyền đạt kiến thức mà là người hướng dẫn học sinh tự xây dựng kiến thức cho mình
Giáo dục STEM không phải là để học sinh trở thành những nhà toán học, khoa học, kĩ sư hay những kĩ thuật viên mà là phát triển cho học sinh những kĩ năng có thể được sử dụng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ
Trang 4hiện đại ngày nay Đó chính là kĩ năng STEM Kĩ năng STEM được hiểu là sự tích hợp, lồng ghép hài hòa từ 4 nhóm kĩ năng sau:
+ Kĩ năng khoa học: là khả năng liên kết các khái niệm, nguyên lí, định luật
và các cơ sở lí thuyết của giáo dục khoa học để thực hành và sử dụng kiến thức,
để giải quyết các vấn đề trong thực tế
+ Kĩ năng công nghệ: là sử dụng, quản lí, hiểu biết và truy cập được công nghệ Công nghệ là từ những vật dụng hàng ngày đơn giản nhất như dao, kéo, bút chì… đến những hệ thống phức tạp như internet, mạng lưới điện quốc gia,
vệ tinh…
+ Kĩ năng kĩ thuật: là khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn diễn ra trong cuộc sống bằng cách thiết kế các hệ thống và xây dựng các quy trình sản xuất để tạo
ra sản phẩm Học sinh cần 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, kĩ thuật
+ Kĩ 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 kĩ năng toán học có khả năng thể hiện được các ý tưởng một cách chính xác, áp dụng các khái niệm
và kĩ năng toán học vào cuộc sống hàng ngày
Song song với việc rèn luyện các kĩ năng khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học, giáo dục STEM còn cung cấp cho học sinh những kĩ năng cần thiết giúp học sinh phát triển tốt trong thế kỉ 21 như: kĩ năng giải quyết vấn đề, kĩ năng tư duy phản biện, kĩ năng cộng tác và giao tiếp [5]
Môn học STEM là gì?
STEM là môn học mà học sinh được học các kiến thức về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học một cách tích hợp Thông thường, các môn học STEM được thiết kế dưới dạng chủ đề và học sinh được học kiến thức tích hợp dựa trên chủ đề này Ví dụ, khi học một chủ đề về ô nhiễm môi trường, học sinh không chỉ được nghiên cứu thế nào là ô nhiễm môi trường và có những biện pháp nào làm giảm thiểu ô nhiễm môi trường mà còn được tìm hiểu về thực trạng ô nhiễm môi trường nơi mình đang sinh sống (sinh học), học cách đánh giá
Trang 5mức độ ô nhiễm môi trường thông qua việc phân tích thành phần các chất có trong môi trường (hóa học), so sánh các số liệu trong môi trường để đánh giá mức độ ô nhiễm (toán học), tìm ra giải pháp khắc phục ô nhiễm môi trường ở địa phương (sinh học + hóa học + công nghệ)… [5]
Dạy học dự án là gì? Quy trình dạy học dự án?
Dạy học dự án là phương pháp dạy học trong đó người học thực hiện một số nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lí thuyết và thực hành, nhằm tạo
ra các sản phẩm và giới thiệu chúng Nhiệm vụ của phương pháp này đòi hỏi người học cần có tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập Làm việc nhóm
là hình thức làm việc cơ bản của phương pháp dạy học dự án [1]
Mục đích của phương pháp dạy học dự án:
- Tạo ra được sản phẩm;
- Thực hành nghiên cứu;
- Giải quyết vấn đề;
Cách thức tiến hành dự án
2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
2.2.1 Thuận lợi khi thực hiện đề tài SKKN
- Được Sở GD&ĐT Thanh Hoá tập huấn, cung cấp tài liệu về các kĩ thuật dạy học và các phương pháp dạy học tích cực trong những năm qua là cơ sở để tôi thực hiện đề tài này
Trang 6- Các trang thiết bị như máy tính, máy chiếu đa năng đã được trang bị trong nhiều
năm qua thuận tiện cho giáo viên và học sinh khi áp dụng các PPDH tích cực
- Đa số các học sinh đều có khả năng truy cập internet và khai thác kiến thức
từ nhiều nguồn khác nhau phục vụ cho bài học
- Sự phù hợp của dạy học STEM đối với đặc điểm nội dung kiến thức các bài Bài 3: Các nguyên tố hóa học và nước - Sinh học 10; Bài 5: Xác định sức sống của hạt - Công Nghệ 10; Bài 14: Trồng cây trong dung dịch - Công Nghệ 10; Kiến thức kinh doanh hộ gia đình - Công nghệ 10
2.2.2 Khó khăn khi thực hiện đề tài SKKN
- Đa số giáo viên trong trường chưa giảng dạy học sinh theo phương pháp dạy học STEM
- Kĩ năng hoạt động học tập của HS theo PPDH STEM chưa có
- Chất lượng giáo dục đại trà của học sinh miền núi còn thấp nên áp dụng phương pháp dạy học hiện đại gặp nhiều khó khăn
2.3 Giải pháp dạy học theo định hướng STEM các bài: Bài 3 - Các nguyên
tố hóa học và nước - Sinh học 10; Bài 5 - Xác định sức sống của hạt - Công Nghệ 10; Bài 14 - Trồng cây trong dung dịch - Công Nghệ 10; Kiến thức kinh doanh hộ gia đình - Công nghệ 10 Dự án sản suất và kinh doanh rau sạch theo phương pháp thủy canh và thổ canh
2.3.1 Tên chủ đề: SẢN XUẤT VÀ KINH DOANH RAU SẠCH THEO PHƯƠNG PHÁP THỔ CANH VÀ THỦY CANH
2.3.2 Mô tả chủ đề
Nhận thấy ngày nay hàm lượng thuốc bảo vệ thực vật còn tồn đọng nhiều trong rau củ quả, thực phẩm, an toàn thực phẩm không được đảm bảo
Từ đó định hướng tổ chức cho học sinh thiết kế mô hình trồng rau sạch theo các mô hình khác nhau
Từ sản phẩm thu được trồng trên mô hình tổ chức cho học sinh tiến hành kinh doanh, lĩnh hội được các kiến thức cơ bản về kinh doanh hộ gia đình
Địa điểm tổ chức: Lớp học và vườn rau nhà trường
Trang 7Môn học và bài học thực hiện: Sinh học 10 và Công Nghệ 10
Bài 3: Các nguyên tố hóa học và nước: Sinh học 10
Bài 5: Xác định sức sống của hạt: Công Nghệ 10
Bài 14: Trồng cây trong dung dịch: Công Nghệ 10
Kiến thức kinh doanh hộ gia đình: Công nghệ 10
2.3.3 Mục tiêu
Kiến thức
- Biết được vai trò của các nguyên tố hóa học đối với sự sinh trưởng, phát triển của thực vật
- Biết được quy trình, cách thức trồng rau sạch theo thổ canh, thủy canh
- Nêu được công dụng của các dụng cụ, vật tư nông nghiệp như: rổ nhựa, xơ dừa, bình phun sương, hạt giống …
- Biết được các phép tính đơn giản trong kinh doanh hộ gia đình
Kỹ năng
- HS nghiên cứu và tự thiết kế một mô hình trồng rau sạch bằng các vật liệu phù hợp ( có thể tận dụng nguyên liệu tái chế bảo vệ môi trường)
- Tính toán chi phí khi thiết kế mô hình trồng rau sạch tiếp kiệm nhất
Thái độ
- Tích cực tham gia các hoạt động học tập, hoạt động trải nghiệm
- Tuân thủ nội quy phòng học, nội quy vườn trường
- Tuân thủ các quy định về an toàn thực hành, an toàn lao động
Về định hướng phát triển năng lực
- Năng lực thực nghiệm, nghiên cứu khoa học
- Năng lực giải quyết vấn đề
- Năng lực giao tiếp và hợp tác
Chuẩn bị
- Phương tiện dạy học: Bảng, máy tính, máy chiếu
- Đồ dùng trực quan: Vật dụng cần thiết cho 1 mô hình trồng rau sạch
- Clip: https://vtv.vn/trong-nuoc/lam-dung-thuoc-bao-ve-thuc-vat-tren-rau-con-pho-bien-20160617152745448.htm
Trang 82.3.5 Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Xác định yêu cầu, giao nhiệm vụ
A Mục đích: Sau hoạt động này, HS có khả năng
- Xác định có bước chính trong quy trình trồng rau sạch
- Nhận biết được sự khác biệt về 2 mô hình trồng rau sạch : thổ canh, thủy
canh
- Xác định được nồng độ có các chất trong dung dịch thủy canh
- Những vật dụng cần thiết để thiết kế 1 mô hình trồng rau sạch
- Xác định được nhiệm vụ của dự án là thiết kế và thực hiện một mô hình trồng rau sạch theo yêu câu:
(1) Mô hình được chế tạo từ những vật liệu phù hợp, đơn giản, tiếp kiệm chi phí (2) Sử dụng để trồng rau sạch nơi không gian nhỏ hẹp
- Liệt kê được các tiêu chí đánh giá sản phẩm, từ đó định hướng thiết kế sản phẩm là một mô hình trồng rau sạch tự chế
B Nội dung.
GV cho học sinh xem một đoạn video về lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật trên rau để giúp học sinh biết được vấn đề an toàn thực phẩm ngày nay đang đe dọa tới sức khỏe con người, môi trường và quần thể sinh vật
GV từ đó giới thiệu nhiệm vụ dự án là thiết kế 1 mô hình trồng rau sạch theo quy mô nhỏ với các yêu cầu:
+ Nêu rõ vật liệu và hình dạng, kích thước phù hợp với mô hình trồng rau sạch theo phương pháp thổ canh hay thủy canh
+ Tận dụng vận liệu tái chế, tiếp kiệm chi phí thiết kế
+ Có đủ thông tin về các thông số kỹ thuật: Loại vật liệu, kích thước, loại giá thể ( nếu là theo phương pháp thổ canh) Nồng độ hóa chất ( nếu là theo phương pháp thủy canh)
GV thông báo, phân tích và thống nhất với học sinh các tiêu chí đánh giá sản phẩm: Mô hình trồng rau sạch, sản phẩm rau sạch, kế hoạch kinh doanh rau sạch sau khi thu hoạch
Trang 9GV hướng dẫn HS về tiến trình dự án và yêu cầu HS ghi nhận vào nhận ký học tập
+ Bước 1: Nhận nhiệm vụ + Bước 4: Thực hiện trồng hạt giống
vào mô hình
+ Bước 2: Tìm hiểu kiến thức nền + Bước 5: Chăm sóc, thu hoạch, kinh
doanh
+ Bước 3: Trình bày và báo cáo ý
tưởng mô hình
+ Bước 6: Báo cáo và đánh giá sản
phẩm
C Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
- Phiếu học tập tìm hiểu về kiến thức nền
- Bảng tiêu chí đánh giá về mô hình, sản phẩm rau, kế hoạch kinh doanh
- Bản vẽ đơn giản về ý tưởng thiết kế mô hình
- Bản ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch dự án và phân công công việc
D Phương thức tổ chức hoạt động.
* Tổ chức lớp:
GV tổ chức cho HS hoạt động theo nhóm dự án từ 5 – 6 HS.Mỗi nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí
Đặt vấn đề - Giao nhiệm vụ
GV cho học sinh xem một đoạn video về lạm dụng thuốc bảo vệ thực vật trên rau để giúp học sinh biết được vấn đề an toàn thực phẩm ngày nay đang đe dọa tới sức khỏe con người, môi trường và quần thể sinh vật
An toàn thực phẩm hiện nay không bảo đảm → tự trồng rau để ăn
Tìm hiểu sơ lược về các phương pháp trồng rau ngày nay:
Các vấn đề nghiên cứu
1, Có những phương pháp trồng rau nào?
2, Ưu điểm, nhược điểm của từng phương pháp
3, Hướng phát triển của các phương pháp trong hiện tại và tương lai
Thống nhất tiến trình dự án
GV đặt vấn đề: Để hoàn thành hiệu quả nhiệm vụ học tập cần thực hiện theo tiến trình như thế nào? GV thống nhất cùng HS kế hoạch dự án
Ví dụ về tiến trình dự án:
Trang 10T
1 Tiếp nhận nhiệm vụ 45 phút Kế hoạch dự án, phân
nhóm, bầu nhóm trưởng
2 Tìm hiểu kiến thức liên quan
+ Vật liệu để thiết kế mô hình
+ Vai trò của các chất dinh dưỡng
+ Vẽ mô hình trồng rau sạch
+ Tính toán chi phí của dự án
1 tuấn Làm nhóm ở nhà
3 Báo cáo kiến thức nền phù hợp với
mô hình nhóm chọn
45 phút HS báo cáo tại lớp
4 Làm mô hình theo phương án thiết
kế
1 tuần HS làm việc theo nhóm
5 Thực hành gieo hạt giống 45 phút Tại vườn rau nhà trường
6 Chăm sóc, theo dõi, thu hoạch,
kinh doanh
4 tuần HS làm việc nhóm
7 Báo cáo, đánh giá sản phẩm 45 phút HS báo cáo tại lớp
Thống nhất tiêu chí đánh giá.
- GV thống nhất cùng HS tiêu chí đánh giá sản phẩm GV nhấn mạnh cần phải có bản tiêu chí đánh giá để định hướng cũng như đánh giá công bằng
- GV và HS thống nhất các tiêu chí đánh giá và tỉ lệ điểm ( Phụ lục 1)
Giao nhiệm vụ tìm hiểu kiến thức nền
GV thông báo các chủ đề kiến thức cần tìm hiểu
Chủ đề 1: Mô hình trồng rau ( theo phương pháp thổ canh hay thủy canh)
Chủ đề 2: Dinh dưỡng, giá thể phù hợp với mô hình
Chủ đề 3: Kinh doanh
GV giao nhiệm vụ cho mỗi nhóm
+ Mỗi nhóm chọn 1 mô hình theo phương pháp thổ canh hoặc thủy canh ( 1 lớp
3 mô hình thổ canh, 3 mô hình thủy canh)
+ Hình thức trình bày: Trình bày lên giấy A4 chuẩn bị trước hay chiếu file Powerpoint
+ Thời gian báo cáo và trả lời câu hỏi cho mỗi nhóm là 6 phút