sáng kiến kinh nghiệm sinh học THPT

Nguyên nhân chính là từ suy nghĩ cố hữu của giáo viên và đa số học sinh và phương pháp tiếp cận truyền thống chưa thật sự đưa quyền chủ động lĩnh hội kiến thức kĩ năng cho người học, nên

MỤC LỤC

PHẦN I: ĐIỀU KIỆN, HOÀN CẢNH NẢY SINH SÁNG KIẾN 1

PHẦN II: MÔ TẢ GIẢI PHÁP KĨ THUẬT 3

1 Mô tả giải pháp trước khi tạo ra sáng kiến 3

2 Mô tả giải pháp sau khi có sáng kiến 4

2.1.Tính mới, tính khác biệt của sáng kiến 4

2.2 Khách thể và đối tượng nghiên cứu 5

2.3 Nhiệm vụ nghiên cứu 5

2.4 Giả thuyết khoa học 5

2.5 Giới hạn và phạm vi nghiên cứu 5

2.6 Phương pháp nghiên cứu 6

PHẦN III: NỘI DUNG SÁNG KIẾN 7

Chương 1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC 7

1.1 Dạy học phát triển năng lực 7

1.2 Đặc điểm và yêu cầu dạy học phát triển năng lực môn sinh học 8

1.3 Năng lực giải quyết vấn đề 10

Chương II DẠY HỌC ĐỊNH HƯỚNG STEM 15

2.1 STEM 15

Chương III DẠY HỌC CHỦ ĐỀ SINH HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM SẢN XUẤT ENZYME BỒ HÒN 20

3.1 Thiết kế một số chủ đề dạy học theo định hướng STEM 20

3.2 Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh trong dạy học 23

3.3 Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh trong dạy học 26

3.4 Tổ chức dạy học một chủ đề theo định hướng STEM 29

Chương IV DẠY HỌC CHỦ ĐỀ SINH HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM NGOÀI KHÔNG GIAN LỚP HỌC GẮN VỚI SẢN XUẤT XANH 43

4.1 Thiết kế 43 4.2 Dạy học chủ đề sinh học theo định hướng STEM ngoài không gian lớp học

Chương V THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 49

5.1 Mục đích thực nghiệm 49

5.2 Nội dung thực nghiệm 49

5.3 Phương pháp 49

PHẦN IV HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN 51

1 Hiệu quả về mặt kinh tế 51

2 Hiệu quả vể mặt xã hội 51

PHẦN V MINH CHỨNG VỀ HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN 53

5.1 Phân tích kết quả của học sinh tự đánh giá phân tích NL GQVĐ và ST thông qua phiếu tự đánh giá 53

5.2 Phân tích kết quả của giáo viên đánh giá NL GQVĐ và ST của học sinh thông qua bảng kiểm quan sát 54

5.3 Phân tích kết quả định tính và định lượng trong sản xuất lúa năm 2022, 2023 (theo báo cáo sơ kết của UBND xã Tân Thịnh) 56

CAM KẾT 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 59

BÁO CÁO SÁNG KIẾN

PHẦN I: ĐIỀU KIỆN, HOÀN CẢNH NẢY SINH SÁNG KIẾN

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 ra đời làm cho kinh tế tri thức phát triển mạnh mẽ, đem lại cơ hội phát triển vượt bậc, đặt ra những thách thức không hề nhỏ đối với mỗi quốc gia đặc biệt là các quốc gia đang phát triển và chậm phát triển Những biến đổi về khí hậu thổ nhưỡng, tình trạng cạn kiệt tài nguyên; ô nhiễm môi trường; mất cân bằng sinh thái đã ảnh hưởng rất lớn đến mọi mặt của chính trị, đời sống kinh tế văn hóa xã hội có tính thách thức mang tính toàn cầu, gây ra những hệ lụy và tổn thất rất lớn

Nghị quyết Hội nghị Trung ương 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ năng của người học; khắc phục lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực” Theo tinh thần của Nghị quyết Bộ Giáo dục và

Đào tạo đã tiến hành đổi mới toàn diện trong ngành Giáo dục và đào tạo thông qua đổi mới nội dung chương trình, sách giáo khoa, đổi mới phương pháp dạy học (PPDH), đổi mới cách đánh giá trong giáo dục

Mục tiêu của dạy học phát triển năng lực vẫn là coi trọng nội dung kiến thức, tuy nhiên chỉ mình nội dung kiến thức chưa đủ; cần thay đổi cách dạy và cách học theo hướng học sinh chủ động kiến tạo nội dung kiến thức, vận dụng tri thức vào cuộc sống và hình thành phương pháp tự học để có thể học suốt đời Như thế nội dung, kiến thức ở đây là phương tiện để đạt mục đích cuối cùng là năng lực Tư tưởng này sẽ chi phối nội dung và phương pháp dạy học Sau mỗi giờ học theo định hướng này, học sinh không chỉ được mở mang về tri thức mà còn hiểu và biết cách tìm ra tri thức đó; biết tri thức đó giúp được gì cho mình trong cuộc sống hàng ngày và để đi xa hơn trong tương lai [2].

Giáo dục STEM ra đời như một cuộc cải cách giáo dục mang tính đột phá, giải quyết được nhu cầu chung của thời đại, trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực như Sience (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Maths (toán học), đó đều là những kỹ năng quan trọng của thế kỉ 21.

Trong chương trình Trung học phổ thông, Sinh học là môn khoa học thực nghiệm, thế giới sinh vật luôn gần gũi với học sinh nên môn Sinh học có điều kiện thuận lợi phát triển các phẩm chất, năng lực chung, năng lực đặc thù Hơn nữa, Sinh học là bộ môn thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên (KHTN) nên có mối quan hệ chặt chẽ với các môn KHTN khác đòi hỏi sự tích hợp giữa các môn khoa học với nhau để giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Chính vì vậy, dạy học STEM thông qua môn Sinh học giúp HS nắm vững kiến thức sinh học, hiểu được mối liên hệ giữa kiến thức sinh học với đời sống, công nghệ, môi trường và con người, giải quyết được những vấn đề thực tiễn Từ đó giúp HS có nhận thức khoa học về thế giới sống, góp phần phát triển NL nhận thức và NL hành động, hình thành nhân cách phẩm chất của người lao động mới Với những mục đích trên của giáo dục, STEM kết hợp với phương pháp dạy học, kĩ thuật dạy học tích cực được vận dụng linh hoạt vào dạy học sẽ đem lại những thành tựu to lớn cho giáo dục Việt Nam Trong phạm vi bài báo cáo này, tôi lựa chọn nghiên cứu sáng kiến :“ Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học chủ đề sinh học theo định hướng Stem”.

PHẦN II: MÔ TẢ GIẢI PHÁP KĨ THUẬT 1 MÔ TẢ GIẢI PHÁP TRƯỚC KHI TẠO RA SÁNG KIẾN

Trong chương trình Sinh học THPT có nhiều kiến thức đặc trưng của bộ môn: về thế giới sống và cơ chế di trền biến dị, sinh thái học và bảo vệ môi trường Đây là những kiến thức rất gần gũi với con người, tuy nhiên phần lớn học sinh luôn coi môn Sinh học là “môn phụ” vì tính chất khó hiểu và khó học Nguyên nhân chính là từ suy nghĩ cố hữu của giáo viên và đa số học sinh và phương pháp tiếp cận truyền thống chưa thật sự đưa quyền chủ động lĩnh hội kiến thức kĩ năng cho người học, nên hiệu quả giảng dạy và học tập của bộ môn chưa rõ ràng.

Yêu cầu đổi mới chương trình phù hợp với thời đại và xu hướng giáo dục toàn cầu để đào tạo ra những chủ thể học tập chủ động cả về kiến thức và năng lực song song với đổi mới phương pháp dạy học tích cực theo hướng phát triển phẩm chất năng lực học sinh mang tính cấp thiết hiện nay.

Giáo dục STEM được đưa vào Việt Nam từ năm 2011 Các tổ chức giáo dục, các nhà lãnh đạo đã nhận thức được rất rõ vai trò của giáo dục STEM với thực trạng giáo dục ở Việt Nam hiện nay Tuy nhiên, việc triển khai giáo dục STEM vào thực tế giảng dạy còn nhiều khó khăn đang từng bước được giải quyết.

Hạn chế đánh giá:

+ Giáo viên chưa xác định đầy đủ, rõ ràng mục đích đánh giá: đánh giá để làm gì, tại sao phải đánh giá, đánh giá nhằm thúc đẩy, hình thành khả năng gì ở học sinh ?

+ Giáoviên chưa chú ý phản hồi và tự đánh giá của học sinh mà chủ yếu chỉ tập trung vào đánh giá kết quả học tập để xếp loại, cho điểm học sinh Việc kiểm tra, đánh giá cả quá trình học tập chưa được quan tâm

+ Giáo viên chưa chú trọng và gặp nhiều khó khăn khi đánh giá thái độ, năng lực và các hoạt động giáo dục học sinh

Hạn chế của việc kiểm tra:

+ GV chưa vận dụng đúng qui trình biên soạn đề kiểm tra nên các bài kiểm tra mang nặng tính chủ quan

+ Tiếp cận một chiều, ít thay đổi trong việc xây dựng bài tập, thường là những bài tập đóng

+ Quá ít ôn tập thường xuyên và bỏ qua sự kết nối giữa vấn đề đã biết và vấn đề mới.

+ Tính tích luỹ của việc học không được lưu ý đến một cách đầy đủ Đối với học sinh

- Học sinh thụ động trong quá trình tiếp thu kiến thức, ghi nhớ và học thuộc máy móc.

- Khả năng sáng tạo, vận dụng kiến thức trong các tình huống thực tiễn còn hạn chế.

2 MÔ TẢ GIẢI PHÁP SAU KHI CÓ SÁNG KIẾN

2.1 TÍNH MỚI, TÍNH KHÁC BIỆT CỦA SÁNG KIẾN

-Sáng kiến đã cung cấp hệ thống cơ sở lý luận của các phương pháp dạy học tích cực, kiểm tra đánh giá và phạm vi áp dụng cụ thể đạt hiệu quả cao một cách chính xác, đầy đủ và khoa học.

-Đặc biệt sáng kiến đã giới thiệu các minh chứng cụ thể về việc áp dụng và điểm sáng tạo trong việc phát triển phẩm chất và năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo của học sinh và những thành viên thực hiện dự án

-Định hướng cho giáo viên và học sinh các nội dung, hình thức tiến hành STEM có hiệu quả Cung cấp chi tiết quá trình tạo chất tẩy rửa sinh học an toàn, quá trình tạo phân hữu cơ tự nhiên trên chính cánh đồng sau thu hoạch của người nông dân.

-Việc sử dụng sáng kiến tạo điều kiện cho cả giáo viên và học sinh và các thành viên thực hiện dự án tiếp cận vấn đề khoa học một cách chủ động và tích cực Năm học 2019đến nay điểm trung bình môn Sinh học luôn tăng trưởng dương; thái độ học tập và đón nhận môn học của học tích cực hơn; cải thiện mối quan hệ giữa học trò và giáo viên bộ môn tốt đẹp hơn, mỗi giờ học diễn ra nhẹ nhàng hơn; giáo viên nắm bắt, đánh giá toàndiện sự tiến bộ của học sinh Năm học 1019 – 2020; 2020 – 2021 dự án Stem “Xử lý rơm rạ sau thu hoạch” dành cho học sinh trung học phổ thông được xếp loại xuất sắc; Nhân dân xã Tân Thịnh áp dụng công khai, khách quan và đạt thành công nhất định dự án tạo phân hữu cơ trên chính cánh đồng lúa sau thu hoạch.

Năm học 2021- 2022, 2022-2023 các sáng kiến kinh nghiệm của tác giả được cấp trên ghi nhận

2.2 KHÁCH THỂ VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

2.2.1Khách thể nghiên cứu

Khách thể: quá trình học tập, thực nghiệm của học sinh trường Trung học phổ thôngTrần Văn Bảo, trường THPT Trần Quang Khải.

Quá trình thực nghiệm của nhân dân xã Tân Thịnh, huyện Nam Trực, Tỉnh Nam Định.

2.2.2Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng: Xà phòng sinh học từ bồ hòn, vỏ dứa 2.3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu cơ sở lý luận dạy học phát triển năng lực, giải quyết vấn đề thực tiễn sáng tạo

- Khảo sát thực trạng việc xử lý và tận dụng, tạo ra nguồn phân bón hữu cơ từ phế phẩm nông nghiệp sau canh tác.

-Định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực giải quyết vấn đề thông qua dự án tạo chất tẩy rửa sinh học.

2.4 GIẢ THUYẾT KHOA HỌC

Dạy học định hướng giáo dục STEM để phát triển năng lực giải quyết vấn đề giúp học sinh bước đầu trải nghiệm sản xuất bài bản theo những kiến thức các em được học, theo kiến thức và kinh nghiệm của các nhà sản xuất mà các em tự tìm hiểu, khai thác được qua sách vở, tài liệu và mạng internet, trở thành người nông dân thực thụ với nền kinh tế xanh tuần hoàn Quan trọng hơn, nó giúp các em hiểu sâu sắc quan điểm “học đi đôi với hành” trong thời đại mới: “học xong bài này thì em sẽ làm được gì?”.

Điều có lẽ là tiền đề phân hóa và lựa chọn nghề nghiệp tương lai của các em.

2.5 GIỚI HẠN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

-Phạm vi nghiên cứu: Ứng dụng đề tài nghiên cứu đối với giáo viên và học sinh trường Trung học phổ thông Trần Văn Bảo, trường THPT Trần Quang Khải.

Ứng dụng đề tài nghiên cứu đối với hộ nông dân tại xã Tân Thịnh, huyện Nam Trực, Tỉnh Nam Định

- Thời gian nghiên cứu: Đề tài bắt đầu thực hiện từ tháng 9/2019 và hoàn thành vào tháng 06/2023.

2.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.6.1 Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu lí luận: Nghiên cứu và phân tích cơ sở lý luận dạy học định hướng STEM

Tiến hành dạy học và trải nghiệm định hướng STEM tại lớp học và thực địa 2.6.2 Thực nghiệm sư phạm

Tiến hành khảo sát thực trạng giảng dạy và học tập của giáo viên và học sinh; áp dụng thực tiễn dạy học STEM trên lớp tại các điểm trường khảo sát, tại địa phương thực địa Qua quá trình thực nghiệm có kiểm tra, đánh giá và có sự điều chỉnh kịp thời nhằm nâng cao hiệu quả dự án.

PHẦN III: NỘI DUNG SÁNG KIẾN

Chương 1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ VỀ DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC1.2 DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC

Một trong những điểm mới và cũng là xu thế chung của chương trình giáo dục phổ thông nhiều nước trên thế giới từ đầu thế kỉ XXI đến nay là “chuyển từ dạy học cung cấp nội dung sang dạy học theo định hướng phát triển năng lực của người học” Với Việt Nam, đây là yêu cầu mang tính đột phá của công cuộc đổi mới căn bản, toàn diện theo Nghị quyết 29 (2013) của Đảng và Nghị quyết 88 (2014) của Quốc hội Để thực hiện và triển khai chương trình và sách giáo khoa theo định hướng này, mỗi giáo viên cần hiểu “Năng lực có thể định nghĩa như là một khả năng hành động hiệu quả bằng sự cố gắng dựa trên nhiều nguồn lực Những khả năng này được sử dụng một cách phù hợp, bao gồm tất cả những gì học được từ nhà trường cũng như những kinh nghiệm của học sinh; những kĩ năng, thái độ và sự hứng thú; ngoài ra còn có những nguồn bên ngoài chẳng hạn như bạn cùng lớp, thầy cô giáo, các chuyên gia hoặc các nguồn thông tin khác”.

Phân loại năng lực là một vấn đề rất phức tạp, kết quả phụ thuộc vào quan điểm và tiêu chí phân loại Nhìn vào chương trình thiết kế theo năng lực có thể thấy hai loại chính, đó là năng lực chung và năng lực cụ thể, chuyên biệt.

Tiếp thu quan niệm về năng lực của các nước phát triển, chương trình giáo dục phổ thông tổng thể của Việt Nam đã xác định:

Năng lực chung là năng lực được tất cả các môn học và hoạt động giáo dục góp phần hình thành, phát triển như: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề sáng tạo.

Năng lực chuyên môn là năng lực được hình thành, phát triển chủ yếu thông qua một số môn học và hoạt động giáo dục nhất định như: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực tìm hiểu tự nhiên và xã hội…

Mục tiêu của dạy học phát triển năng lực không phải là hệ thống kiến thức, là khối lượng nội dung, là biết thật nhiều,… mà là năng lực cần có để sống tốt hơn, làm việc hiệu quả hơn, đáp ứng được yêu cầu của xã hội đang thay đổi từng ngày Như thế nội dung, kiến thức là phương tiện để đạt mục đích cuối cùng là năng lực Tư tưởng này

đề, một kiến thức nào đó, người giáo viên cần xác định rõ dạy cái này để làm gì, giúp ích được gì cho người học? Những hiểu biết ấy có thể vận dụng vào tình huống nào trong cuộc sống? Người học cũng luôn phải đặt câu hỏi tương tự và tự tìm hiểu, trả lời.

Không nhồi nhét, cung cấp kiến thức có sắn như dạy học theo nội dung; dạy học phát triển năng lực yêu cầu học sinh tham gia tích cực vào giờ học, tự tìm kiếm, phát hiện vấn đề, trao đổi, tranh luận để đi đến những hiểu biết về kiến thức và cách làm Người giáo viên có vai trò quan trọng trong việc nêu vấn đề, giao nhiệm vụ, tổ chức cho học sinh làm việc, trao đổi…cùng tham gia với học sinh và nêu lên những nhận xét của mình nếu thấy cần thiết

1.2.ĐẶC ĐIỂM VÀ YÊU CẦU DẠY HỌC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC MÔN SINH HỌC

Cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác, môn Sinh học góp phần hình thành và phát triển các phẩm chất chủ yếu đã quy định trong Chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể, phẩm chất này là động lực cho giáo dục đạt kết quả cao hơn.

Môn Sinh học giáo dục cho học sinh tình yêu thiên nhiên; tự hào với sự đa dạng và phong phú của tài nguyên sinh vật Việt Nam, đồng thời giáo dục trách nhiệm của mỗi công dân là phải biết giữ gìn, bảo tồn sự đa dạng và phong phú của tài nguyên sinh vật trên Trái Đất Sinh học là khoa học thực nghiệm nên chăm chỉ, trung thực trong học tập, tìm tòi và khám phá khoa học là phẩm chất không thể thiếu của học sinh khi học Sinh học.

Công nghệ sinh học ngày càng tác động đến nhiều mặt của cuộc sống đòi hỏi mỗi người phải có thái độ, trách nhiệm đúng đắn trong bảo vệ môi trường, phát triển bền vững quốc gia, toàn cầu.

Môn Sinh học có nhiều tiềm năng hình thành và phát triển các năng lực chung quy định trong Chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể Đó là các năng lực như: năng lực tự chủ và tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo; ngoài ra môn Sinh học hình thành và phát triển cho học sinh năng lực sinh học bao gồm: nhận thức kiến thức Sinh học, tìm tòi và khám phá thế giới sống, vận dụng kiến thức vào thực tiễn Biểu hiện cụ thể các thành tố như sau:

Các thành tố Biểu hiện

Nhận thức kiến thức Sinh học

-Từ các hiện tượng, sự kiện tiêp thu được qua việc tìm hiểu các đối tượng sinh vật cụ thể, khái quát được những thuộc tính cơ bản về các cấp tổ chức sống từ phân tử , tế bào, cơ thể, quần thể, quần xã – hệ sinh thái, sinh quyển.

- Từ nội dung kiến thức sinh học về các cấp tổ chức sống, khái quát được các đặc tính chung của thế giới sống.

- Trình bày và giải thích được các thành tựu công nghệ sinh học trong chăn nuôi, trồng trọt, xử lý ô nhiễm môi trường, sản xuất thực phẩm sạch; trong y –dược học.

Tìm tòi khám phá thế giới sống

Tìm tòi, khám phá thế giới sống Chứng minh các vấn đề trong thực tiễn bằng dẫn chứng khoa học -Đặt câu hỏi, xây dựng giả thuyết.

- Lên kế hoạch và thực hiện điều tra, thu thập dữ

-Khái quát được các bước chung để giải quyết các vấn đề tương tự trong học tập và trong cuộc sống.

Vận dụng kiến thức sinh học vào thực tiễn

Vận dụng kiến thức sinh học vào thực tiễn để: -Nhận ra, giải thích được vấn đề thực tiễn bằng lí luận và thu thập được các bằng chứng để chứng minh được vấn đề

- Phản biện

-Đề xuất một số phương pháp, biện pháp mới để giải quyết vấn đề thực tiễn nảy sinh

- Dựa trên hiể biết và căn cứ liệu điều tra để đưa ra các giải pháp và thực hiện một số giải pháp và thực hiện một số giải pháp để bảo vệ sức khỏe bản thân,

1.3 NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ

1.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề (GQVĐ) và sáng tạo

Reeff.J.P (ed)(1999) “ Năng lực giải quyết vấn đề là năng lực suy nghĩ và hànhđộng trong những tình huống không có sẵn cách thức và trình tự giải quyết Việc giải quyết vấn đề có mục tiêu rõ ràng nhưng tại thời điểm đó, chưa biết cách làm thế nào đểđạt được mục tiêu đó Việc hiểu rõ tình huống có vấn đề và từng bước giải quyết nó dựa trên việc lập kế hoạch và lập luận hình thành quá trình giải quyết vấn đề”.

PISA 2012 hướng tới GQVĐ mang tính tương tác (interactive problem solving -IPS) “GQVĐ là năng lực của một cá nhân tham gia vào quá trình nhận thức để hiểu và giải quyết các tình huống có vấn đề mà phương pháp của giải quyết đó không phải ngay lập tức nhìn thấy rõ ràng Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào các tình huống tươngtự để đạt được tiềm năng của mình như một công dân có tính xây dựng và biết suy nghĩ”.Theo PISA 2015 năng lực GQVĐ mang tính hợp tác “GQVĐ là năng lực của một cá nhân khi tham gia hiệu quả vào một quá trình giải quyết vấn đề cùng với hai thành viên trở lên bằng cách chia sẻ hiểu biết và những nỗ lực cần thiết để tìm ra giải pháp, đồng thời đóng góp vốn kiến thức, năng lực và nỗ lực của mình để hiện thực hóa giải

pháp đó.

Theo quan điểm của cá nhân tôi: “Năng lực GQVĐ là khả năng cá nhân vận dụng kiến thức, kĩ năng và thái độ một cách có hiệu quả để phân tích, đề xuất các biện pháp, lựa chọn các giải pháp và thực hiện giải quyết những tình huống nảy sinh từ thực tiễn, thậm chí giải quyết những tình huống mà ở đó không có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường, đồng thời đánh giá giải pháp GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng linh hoạt trong hoàn cảnh, nhiệm vụ mới”.

1.3.2 Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề

Theo các tác giả Đinh Quang Báo, Phan Thị Thanh Hội, Trần Thị Gái và Nguyễn Thị Việt Nga cấu trúc của năng lực GQVĐ gồm có 3 nội dung sau:

Trong ba thành phần cấu trúc của năng lực GQVĐ nêu trên thì:

+ Thành phần thứ nhất sẽ rèn cho học sinh kỹ năng tư duy logic qua phân tích tình huống, kỹ năng khám phá qua phát hiện ra vấn đề và kỹ năng khái quát hóa qua việc biểu đạt vấn đề.

+ Thành phần thứ hai sẽ rèn học sinh kỹ năng lập kế hoạch, thu thập thông tin, kỹ năng tổng hợp, so sánh và tiến hành xử lí thông tin để đưa ra giải pháp GQVĐ phù hợp nhất để thực hiện.

+ Thành phần thứ ba sẽ rèn rất nhiều kỹ năng cho học sinh để thực hiện GQVĐ như các kỹ năng lập kế hoạch, xử lí thông tin, tổng hợp, phân tích, so sánh để thực hiện và đánh giá giải pháp đã chọn để giải quyết vấn đề.

Qua thành phần cấu trúc của năng lực GQVĐ nêu ở trên, và dựa vào sự phân tích các kỹ năng trong các thành phần năng lực tôi nhận thấy để phát triển năng lực GQVĐ cho học sinh ở đây chúng ta cần hình thành và phát triển các kỹ năng sau:

+ Kỹ năng 1: Khám phá (để phát hiện vấn đề nảy sinh trong thực tiễn cần giải quyết).

+ Kỹ năng 2: Thu thập thông tin (dựa vào kiến thức đã học để đưa ra các giải pháp để giải quyết vấn đề và lựa chọn giải pháp khả thi nhất).

+ Kỹ năng 3: Giải quyết vấn đề (thực hiện giải pháp khả thi nhất trong các giải pháp đưa ra).

+ Kỹ năng 4: Đánh giá (đánh giá giải pháp đã thực hiện để GQVĐ).

1.3.3 Vai trò của năng lực giải quyết vấn đề.

Năng lực giải quyết của người học chỉ được nâng cao khi người học được rèn luyện năng lực này thông qua dạy học giải quyết vấn đề.

“Dạy học giải quyết vấn đề đã khẳng định được vai trò quan trọng trong dạy học ở tất cả các môn học, bậc học Trong đổi mới phương pháp dạy học, dạy học giải quyết vấn đề vẫn luôn là một quan điểm dạy học hiện đại bậc nhất”

Theo tác giả Lê Đình Trung và Phan Thị Thanh Hội trong tài liệu dạy học theo định hướng hình thành và phát triển năng lực người học ở trường phổ thông thì dạy học giải quyết vấn đề sẽ phát huy ở người học năng lực giải quyết vấn đề thông qua một số vai trò sau:

+ Phát huy cao tính tích cực, tự giác, độc lập, sáng tạo của người học + Giúp cho người học phát hiện và giải quyết vấn đề sáng tạo.

+ Giúp cho người học có khả năng nghiên cứu khoa học + Giúp cho người học có thao tác tư duy logic

Từ những hiểu biết về năng lực giải quyết vấn đề nêu trên chúng tôi nhận thấy

quyết vấn đề và nâng cao khả năng sáng tạo cho người học Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, người học được đặt trước một tình huống thực tế cần giải quyết liên quan đến các kiến thức đã học Để giải quyết vấn đề đó, người học phải tìm tòi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra Các hoạt động này giúp người học không chỉ hiểu sâu hơn về các khái niệm và nguyên lý, mà còn có khả năng tư duy sáng tạo và đưa ra được những quyết định tốt.

1.3.4 Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề

- Đánh giá năng lực không chỉ đề cập đến kiến thức cho học sinh mà còn chú trọng đến việc học sinh làm được gì Do vậy, đánh giá một năng lực nào đó được hiểu là quá trình thu thập thông tin về những sản phẩm mà các em đã đạt được trong quá trình thực hiện các hoạt động nhờ sử dụng kiến thức, kĩ năng với động lực là động cơ, thái độ nhất định Phân tích và xử lí các thông tin đó nhằm rút ra nhận xét về sự phát triển năng lực của học sinh để tiếp tục đề xuất quá trình rèn luyện tiếp theo.

VD: Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề, người đánh giá vần thu thập những thông tin học sinh đã thực hiện trong quá trình rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề theo các thành tố cấu trúc của năng lực, từ đó phân tích và rút ra nhận định về sự phát triển năng lực của HS.

-Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề

Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề tôi dựa theo quy trình đánh giá năng lực của Nguyễn Lang Bình (2010) và của tác giả Lê Đình Trung và Phan Thị Thanh Hội (2016) đề xuất quy trình đánh giá NLGQVĐ gồm 5 bước sau:

Bước 1: Định nghĩa năng lực, mô tả năng lực

Để đánh giá năng lực, đầu tiên trả lời câu hỏi: Năng lực đó là gì? Năng lực đó được cấu trúc bởi những thành tố nào? Vì vậy, bước này cần định nghĩa năng lực và xác định cấu trúc

Bước 2: Xác định tiêu chí đánh giá

Để đánh giá NLGQVĐ cần xác định các tiêu chí của từng kĩ năng thành phần Dựa vào tiêu chí của các tác giả Lê Đình Trung và Phan Thị Thanh Hội (2016) tôi đề xuất các mức độ đạt được của từng tiêu chí như sau:

hướng huy động kiến thức cơ bản khi phân được nguyên nhân, hiện tượng xảy ra - Gỉa thuyết diễn có của hiện tượng Đề xuất được các giả

thức mới - Thực hiện các hoạt

Mức 1: tương đương với mức độ chưa đạt, được 0 - 4 điểm Mức 2: tương đương với mức độ đạt, được 5 - 7 điểm Mức 3: tương đương với mức độ tốt, được 8 - 10 điểm Bước 3: Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực

Để đánh giá NL GQVĐ trong tổ chức dạy học định hướng STEM, tôi xây dựng các bài tập thực tiễn, các bài tập tình huống có thể phát sinh trong quá trình học (cụ thể trong mục 4.)

Bước 4: Thử nghiệm và hoàn thiện bộ công cụ đánh giá

Sau khi thiết kế xong bộ công cụ đánh giá tôi đã tiến hành thẩm định theo quy trình:

+ Lấy ý kiến của giáo viên, nhóm chuyên môn và tổ chuyên môn + Đánh giá thử nghiệm để xác minh tính khả thi.

+ Hoàn thiện bộ công cụ đánh giá.

Bước 5: Sử dụng bộ công cụ vào đánh giá chính thức

Để đánh giá chính xác biểu hiện NLGQVĐ của HS trong quá trình dạy học chủ đề tôi đánh giá ở 2 thời điểm:

Đánh giá lần 1: Đánh giá quá trình khi đang dạy học chủ đề Đánh giá lần 2: Đánh giá tổng kết khi học xong chủ đề

Chương II DẠY HỌC ĐỊNH HƯỚNG STEM2.1 STEM

2.1.1 STEM là gì?

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

2.1.2 Giáo dục STEM

Có một số cách hiểu khác nhau về giáo dục STEM như sau:

- Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) của 4 lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học, tác giả Tsupros N., R Kohler và J Hallinen

(2009) định nghĩa “Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ởđó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc học sinh được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khảnăng cạnh tranh trong nền kinh tế mới”.

- Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) từ 2 lĩnh vực về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên Theo quan niệm này, tác giả Sanders định nghĩa “Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường”.

- Bên cạnh đó, giáo dục STEM cũng được quan niệm STEM như là chương trình đào tạo dựa trên ý tưởng giảng dạy cho học sinh bốn lĩnh vực cụ thể: Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học - trong một liên ngành và phương pháp tiếp cận ứng dụng Thay vì dạy bốn lĩnh vực này theo những môn học tách biệt và rời rạc, STEM tổng hợp chúng thành một mô hình học tập liền mạch dựa trên các ứng dụng thực tế.

- Về mặt bản chất giáo dục STEM được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học Các kiến thức và kĩ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp HS không chỉ hiểu biết về nguyên lí mà còn có thể thực hành và tạo được ra những sản phẩm ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày.

Trong nghiên cứu này, giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa thứ nhất như sau: Giáo dục STEM là một phương pháp dạy học tiếp cận liên môn từ hai môn học trở lên trong các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, HS áp dụng kiến thức đã học thuộc các môn học trên vào thực tiễn để giải quyết các vấn đề nảy sinh trong thực tiễn.

2.1.3 Mối tương tác giữa các lĩnh vực trong giáo dục STEM

Sự tách biệt giữa các môn học trong chương trình đào tạo THPT là một rào cản lớn tạo ra khoảng cách giữa học và làm Sự tách rời này làm cho học sinh thiếu đi tính ứng dụng lí thuyết vào thực tiễn Đa số học sinh nhớ rõ nguyên lí hoạt động, định luật, lí thuyết nhưng không vận dụng được để giải quyết một số vấn đề thực tiễn rất đơn giản.

Khi giáo dục được dạy theo hướng tiếp cận với STEM, sự liên kết giữa các môn học sẽ kích thích được tính chủ động, sáng tạo của người học Thông qua quá trình học tập, tìm tòi, khám phá người học sẽ đúc rút cho mình kiến thức, kinh nghiệm, kĩ năng mà nếu chỉ học các môn rời rạc sẽ không có được.

Theo David D Thornburg (2008) các môn học STEM có mối liên hệ thể hiện ở hình sau:

Sơ đồ trên thể hiện mối liên quan của các thành phần trong giáo dục STEM, đó là các mối quan hệ về: sử dụng, thúc đẩy, dẫn đến, áp dụng… Những phát minh khoa học được ứng dụng vào kĩ thuật, công nghệ Nhiều phương pháp, mô hình toán đã là cơ sở của khoa học, công nghệ, kỹ thuật nó thâm nhập vào các lĩnh vực ngày một sâu hơn, mạnh hơn, rộng hơn, nhanh hơn , ứng dụng toán học đã trở thành nhu cầu không thể thiếu, toán học thực sự là công cụ trực tiếp hoặc gián tiếp tác động vào hầu hết các quá trình các lĩnh vực trong đời sống.

Tóm lại, các lĩnh vực đều thúc đẩy nhau phát triển và hưởng lợi từ sự phát triển của nhau Do vậy, tiếp cận giáo dục STEM phải là tiếp cận mang tính liên ngành để tạo ra sự kết hợp hài hòa giữa các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học nhằm mang đến cho học sinh những trải nghiệm thực tế thực sự có ý nghĩa.

2.1.4 Vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM

- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Giáo dục STEM được triển khai thì sự đầu tư được quan tâm ở tất cả các phương diện như đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sơ vật chất không chỉ ở môn Toán, khoa học mà cả lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật.

- Sự hứng thú học tập ở các môn học STEM được nâng cao: Nhờ các hoạt động trải nghiệm, các dự án học tập trong giáo dục STEM có sự vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết vấn đề thực tiễn.

- Năng lực, phẩm chất của học sinh được hình thành và phát triển: Trong quá trình thực hiện dự án học tập STEM, học sinh được hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ mang tính chất nghiên cứu khoa học, chính vì vậy góp phần hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất ở học sinh.

- Kết nối trường học với cộng đồng: Trong các hoạt động của giáo dục STEM để đảm bảo hiệu quả thì trường phổ thông phải có sự kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, trường đại học tại địa phương nhằm mục đích khai thác nguồn lực về con người và cơ sở vật chất.

- Hướng nghiệp và phân luồng: Thông qua các hoạt động của giáo dục STEM, học sinh được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM từ đó năng khiếu, sở thích của bản thân được bộc lộ giúp học sinh có sự lựa chọn vào các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM hay không.

- Người học được trang bị kiến thức thông qua thực hành và ứng dụng Các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ Thuật và Toán học kết hợp với nhau để giúp người

- Bên cạnh đó, giáo dục STEM cũng đề cao sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề và nâng cao khả năng sáng tạo cho người học.

2.1.5 Các con đường giáo dục STEM

Ở đa số các nước con đường giáo dục STEM thường được lồng ghép dưới hình thức câu lạc bộ, hoạt động ngoài giờ lên lớp hay giảng dạy thông qua các môn Khoa học tự nhiên, Toán, Công nghệ.

Theo tài liệu dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM có các con đường giáo dục STEM cho học sinh sau đây:

(1) Giáo dục STEM thông qua hoạt động ngoài giờ lên lớp (NGLL) (hay hoạt động giáo dục ngoài trời hay hoạt động trải nghiệm):

+ Về chủ đề của hoạt động ngoài giờ lên lớp: Tìm hiểu về tự nhiên, trái đất, công nghệ, kĩ thuật.

+ Về đặc điểm của hoạt động ngoài giờ lên lớp: GV cung cấp cho học sinh bối cảnh thực phong phú và đa dạng; học sinh vận dụng nhiều kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết vấn đề theo các cách khác nhau từ đó phát triển tư duy và sáng tạo cho học sinh, từ đó các em sẽ giải quyết vấn đề tốt hơn, hình thành thái độ dám nghĩ, dám làm; hoạt động NGLL còn tạo điều kiện cho các tổ chức ngoài nhà trường tham gia từ đó tạo cơ sở thuận lợi để giáo dục STEM cho học sinh.

(2) Giáo dục STEM thông qua dạy học các môn thuộc về lĩnh vực STEM, ở hình thức giáo dục này có 2 trường hợp đó là chủ đề STEM được dạy trong một môn học duy nhất và chủ đề STEM được dạy trong nhiều môn học, cụ thể từng trường hợp như sau:

Trường hợp 1: Chủ đề STEM được dạy trong một môn học duy nhất + Thời lượng dạy chủ đề: 1 hoặc nhiều tiết

+ Hoạt động của GV và HS: thiết lập vấn đề cần giải quyết, đưa ra các giải pháp để giải quyết vấn đề bằng cách thu thập thông tin, bằng chứng và cuối cùng rút ra các kiến thức.

Trường hợp 2: Chủ đề STEM được dạy trong nhiều môn học

+ Về bản chất: sử dụng cùng một bối cảnh để dạy nhiều môn, chưa có sự kết nối các môn học.

+ Hoạt động GV: GV mỗi môn dạy STEM theo góc độ riêng của môn mình Trường hợp 3: Chủ đề STEM được dạy trong nhiều môn phối hợp.

+ Bản chất: Có sự liên kết các môn rất chặt chẽ, các môn vẫn tiếp cận chủ đề theo góc độ kiến thức riêng của bộ môn nhưng nội dung được giải quyết ở môn trước làm tiền đề cho việc dạy môn sau.

+ Về phía GV: Có sự phối hợp nhịp nhàng giữa các GV của môn học STEM + Về phía HS: Kiến thức, kĩ năng của môn học trước được hình thành để là tiền đề để học môn tiếp theo.

Chương III DẠY HỌC CHỦ ĐỀ SINH HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEMSẢN XUẤT ENZYME BỒ HÒN

3.1 THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM

Trên cơ sở lí thuyết về nhận thức, lý luận về phát triển NL GQVĐ và ST, mục tiêu đào tạo của chương trình giáo dục, yêu cầu sư phạm, tôi đề xuất những nguyên tắc chính khi lựa chọn chủ đề dạy học theo định hướng STEM nhằm phát triển NL GQVĐ và ST cho HS:

- Chủ đề phải có tính thực tiễn, phải chứa đựng mâu thuẫn nhận thức, tri thức mới: + Chủ đề được chọn phải có tính thực tiễn, để HS tham gia vào chủ đề sẽ thấy sự gần gũi của bộ môn với thực tế, sẽ thấy ý nghĩa với đề tài mình đang nghiên cứu.

+ Chủ đề phải chứa đựng mâu thuẫn, qua đó kích thích người học suy nghĩ, tìm tòi, phát hiện và giải quyết mâu thuẫn Những mâu thuẫn này có thể tồn tại ngay trong bản thân vấn đề cần nhận thức và được phát hiện trong quá trình HS tham gia vào đề tài hoặc có thể được GV xây dựng lên từ việc xác định tri thức HS đã có và tri thức mới HS cần nhận thức nhằm hình thành cho HS một số kiến thức mới nào đó.

+ Yêu cầu bắt buộc của việc dạy học nhằm phát triển NL GQVĐ và ST cho HS là trong quá trình giải quyết mâu thuẫn HS phải tiếp thu được tri thức mới, tri thức mới ở đây có thể là kiến thức mới, phương pháp mới, cách giải quyết vấn đề mới đối với HS

+ Chủ đề phải đảm bảo tính chính xác của các nội dung kiến thức hoá học: Việc đảm bảo tính chính xác, khoa học và đúng hướng là rất quan trọng Muốn vậy cần phân tích xem có những mâu thuẫn nào cùng tồn tại trong nội dung kiến thức nghiên cứu và chọn lọc những mâu thuẫn phù hợp để đưa vào chủ đề, qua đó giúp HS giải quyết mâu thuẫn và hình thành kiến thức mới.

- Chủ đề được chọn phải vừa sức với trình độ HS: Tuỳ theo từng lớp học, cấp học mà lựa chọn chủ đề phù hợp với sức học, chương trình học của HS, thông qua chủ đề HS có thể chủ động giải quyết thành công được các vấn đề đó Không nên chọn các chủ đề khó quá sẽ gây nản cho HS, cũng không nên chọn chủ đề dễ quá làm cho HS không tích cực, chủ quan, không phát huy hết NL của mình.

- Chủ đề được chọn phải đảm bảo mục tiêu của chương trình và chuẩn kiến thức, kĩ năng: Luôn bám sát chương trình, bám sát chuẩn kiến thức kĩ năng, nội dung chủ đề được chọn phải bám sát vào phân phối chương trình, đảm bảo mục tiêu dạy học, đảm

a) Quy trình xây dựng chủ đề STEM

Quy trình xây dựng chủ đề STEM gồm các bước:

Bước 1: Lựa chọn chủ đề

GV rà soát khung chương trình để tìm ra các chủ đề gắn với thực tế, có tính phổ biến, gắn liền với kinh nghiệm sống của HS, phù hợp với trình độ nhận thức của HS Trong chương trình HH THPT chúng ta có thể xây dựng một số chủ đề STEM như quy trình sản xuất một sản phẩm HH

Bước 2: Xác định các vấn đề cần giải quyết

Sau khi lựa chọn chủ đề STEM, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho HS GV có thể xây dựng hệ thống câu hỏi để giúp HS thông qua câu trả lời nắm được vấn đề của chủ đề Khi giải quyết vấn đề đó HS phải học được những KTKN cần dạy trong chương trình môn học (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những KTKN đã biết (đố với STEM vận dung) để xây dựng bài học.

Bước 3:Xây dựng tiêu chí của thiết bị/ giải pháp giải quyết vấn đề

Xây dựng tiêu chí là một bước quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học, giải pháp giải quyết vấn đề, thiết kế mẫu sản phẩm Căn cứ vào các tiêu chí đã xây dựng, HS có định hướng trong quá trình thực hiện chủ đề STEM

Bước 4: Lập kế hoạch dạy học của chủ đề

Xây dựng mục tiêu dạy học của chủ đề:

- Để xác định mục tiêu của chủ đề dạy học STEM cần rà soát xem kiến thức cần dạy, kĩ năng cần rèn luyện, xác định các năng lực được hình thành và phát triển thông qua chủ đề.

- Khi dạy học chủ đề STEM cần chú ý đến các loại kiến thức: kiến thức đã học (kiến thức nền) đó là những kiến thức học sinh đã học; kiến thức sẽ học là những kiến thức HS sẽ chiếm lĩnh được trong quá trình học chủ đề; kiến thức cơ sở khoa học là kiến thức mở rộng cho HS.

- Đưa những kĩ năng cần rèn luyện chính vào mục tiêu của chủ đề - Lựa chọn tích hợp KTKN vào trong chủ đề.

Xây dựng nội dung các hoạt động dạy học

- Cần thể hiện rõ trong mỗi hoạt động dạy học: kiến thức, tư liệu học tập (phiếu học tập, tài liệu hỗ trợ…), phương tiện, thiết bị dạy học, dự kiến thời gian cho mỗi hoạt

- Việc phối hợp với GV bộ môn (nếu có) cũng cần được chỉ ra Chủ đề này được thực hiện vào thời điểm nào của kì học, năm học.

Bước 5: Tổ chức dạy học và đánh giá chủ đề

Trên cơ sở chuẩn bị của GV, việc tổ chức dạy học chủ đề STEM sẽ được tổ chức linh hoạt phù hợp với cơ sở vật chất, trình độ HS và thời gian cho phép.

Sau khi dạy học xong chủ đề GV cần đánh giá những khía cạnh: - Sự phù hợp thực tế dạy học với thời lượng.

- Mức độ đạt được mục tiêu của HS - Sự hứng thú của HS.

- Mức độ khả thi của chủ đề.

b) Tiến trình dạy học chủ đề/ bài học STEM

Trong tiến trình dạy học mỗi bài học STEM, việc học chính là để chiếm lĩnh kiến thức tương ứng với vấn đề cần giải quyết, HS là người chủ động nghiên cứu

SGK, tài liệu tham khảo, tiến hành các thí nghiệm (nếu có) …dưới sự hướng dẫn của GV HS vận dụng kiến thức đã học hoặc tìm hiểu kiến thức mới để đề xuất, lựa chọn giải pháp, chế tạo mẫu thử, chia sẻ thảo luận, điều chỉnh thiết kế Thông qua đó HS được rèn luyện KTKN để phát triển phẩm chất, NL.

Tiến trình bài học STEM là sự kết hợp giữa tiến trình khoa học và chu trình thiết kế kĩ thuật Trong tiến trình các bước không chỉ được thực hiện từ bước nọ sang bước kia, mà còn được thực hiện song hành, tương hỗ lẫn nhau

Tiến trình bài học STEM gồm các hoạt động :

Hoạt động 1 Xác định vấn đề: GV giao nhiệm vụ cho HS, nhiệm vụ học tập phải

chứa vấn đề HS hoàn thành một sản phẩm học tập với các tiêu chí đề xuất Xây dựng giải pháp và thiết kế sản phẩm.

Hoạt động 2 Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp: HS hoạt động tích

cực, tự lực, tìm tòi chiếm lĩnh kiến thức Kết quả HS có bản thiết kế và học được kiến thức mới.

Hoạt động 3 Lựa chọn giải pháp: Tổ chức cho HS trình bày, giải thích, bảo vệ

bản thiết kế Sau khi thảo luận HS tiếp tục hoàn thiện bản thiết kế.

Hoạt động 4 Chế tạo mẫu thử, thử nghiệm và đánh giá: HS chế tạo mẫu theo bản

ết kế, trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và điều chỉnh thiết

Hoạt động 5 Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh: Tổ chức buổi trưng bày sản phẩm

để HS báo cáo, trao đổi, đánh giá, hoàn thiện sản phẩm.

Một số chủ đề dạy học theo mô hình STEM: chủ đề công nghệ tế bào và chủ đề sinh học vi sinh vật mà GV định hướng cho HS:

- Xà phòng sinh học

3.2 XÂY DỰNG BỘ CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀVÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC

Từ mối quan hệ giữa các biểu hiện của NLGQVĐ và ST với quy trình tổ chức dạy học theo mô hình STEM, tôi mô tả mức độ của các tiêu chí nhằm đánh giá NL GQVĐ và ST cho HS như sau:

Bảng: Xây dựng tiêu chí và mức độ đánh giá NL GQVĐ và ST

Mức 1: Đã thu thập, xác định và làm rõ thông tin nhưng chưa đầy đủ Chưa lựa chọn được chủ đề nghiên cứu.

Mức 2: Đã thu thập, xác định và làm rõ thông tin nhưng chưa đầy đủ Bước đầu lựa chọn được chủ đề nghiên cứu.

Mức 3: Đã thu thập, xác định và làm rõ thông tin nhưng chưa đầy đủ Đã lựa chọn được chủ đề nghiên cứu.

Mức 4: Đã thu thập, xác định và làm rõ thông tin một cách đầy đủ Lựa chọn được chủ đề nghiên cứu.

Mức 1: Phát hiện được THCVĐ trong học tập gắn với cuộc sống nhưng chưa đầy đủ; chưa phát biểu được THCVĐ.

Mức 2: Phát hiện được THCVĐ trong học tập gắn với cuộc sống nhưng chưa đầy đủ; bước đầu phát biểu được THCVĐ.

Mức 3:Phát hiện được THCVĐ trong học tập gắn với cuộc sống nhưng chưa đầy đủ; phát biểu được THCVĐ.

Mức 4: Phát hiện được THCVĐ trong học tập gắn với cuộc sống; phát biểu được THCVĐ một cách đầy đủ.

TC 3 Phân tích các kiến thức nền có liên

Mức 1: Phân tích được các kiến thức nền có liên quan đến tình huống có vấn đề vừa phát hiện nhưng chưa đầy đủ Chưa phát biểu được vấn đề.

Mức 2: Phân tích được các kiến thức nền có liên quan đến tình huống

Mức 3: Phân tích được các kiến thức nền có liên quan đến tình huống có vấn đề nhưng chưa đầy đủ, phát biểu được vấn đề.

Mức 4: Phân tích được đầy đủ các kiến thức nền có liên quan đến tình huống có vấn đề vừa phát hiện, và phát biểu vấn đề.

Mức 1: Chưa xây dựng được tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật để triển khai ý tưởng mới

Mức 2: Xây dựng được một số tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới đó nhưng không rõ ràng.

Mức 3: Xây dựng được một số tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới đó rõ ràng.

Mức 4: Xây dựng đầy đủ các tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới đó rất rõ ràng.

Mức 1: Chưa thu thập được các thông tin nên chưa làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, chưa đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ.

Mức 2: Thu thập được các thông tin nhưng chưa làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, chưa đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ.

Mức 3: Thu thập được các thông tin làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, đề xuất được nhưng chưa phân tích được giải pháp GQVĐ.

Mức 4: Thu thập được các thông tin làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ.

TC 6: Lựa chọn giải

Mức 1: Thu thập được các thông tin làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ Chưa lựa chọn được giải pháp để GQVĐ.

Mức 2: Thu thập được các thông tin làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ Bước đầu lựa chọn được các giải pháp để GQVĐ.

Mức 3: Thu thập được các thông tin làm rõ được các thông tin có liên quan đến vấn đề, đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ.

Tiêu chí

liên quan đến vấn đề, đề xuất và phân tích được giải pháp GQVĐ Lựa chọn được các giải pháp hiệu quả, sáng tạo, phù hợp nhất để

Mức 1: Thực hiện được giải pháp GQVĐ nhưng còn lúng túng, chưa hiệu quả, chưa khoa học, theo đúng kế hoạch của giải pháp đề xuất Mức 2: Thực hiện được giải pháp GQVĐ nhưng chưa mới mẻ, ST, chưa theo đúng kế hoạch của giải pháp đề xuất.

Mức 3: Thực hiện được giải pháp theo đúng kế hoạch của giải pháp đề xuất nhưng chưa đưa được các ý tưởng mới mẻ, chưa có tính ST, hoặc tính ST chưa cao.

Mức 4: Thực hiện được giải pháp một cách sáng tạo, mới mẻ, hiệu quả, phù hợp theo đúng kế hoạch của giải pháp đề xuất.

TC8: Đánh giá giải pháp

Mức 1: Đánh giá giải pháp GQVĐ, nhưng chưa suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới.

Mức 2: Có đánh giá giải pháp GQVĐ, bước đầu suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới.

Mức 3: Có đánh giá giải pháp GQVĐ, suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ, đã biết điều chỉnh nhưng chưa vận dụng tốt trong bối cảnh mới.

Mức 4: Có đánh giá giải pháp GQVĐ, suy ngẫm về cách thức và tiến trình GQVĐ, đã điều chỉnh và vận dụng tốt trong bối cảnh mới TC 9: Đặt

câu hỏi có giá trị

Mức 1: Đặt được một số câu hỏi có giá trị nhưng dễ dàng chấp nhận thông tin một chiều, có thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề Mức 2: Đặt được một số câu hỏi có giá trị, không dễ dàng chấp nhận thông tin một chiều, không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề nhưng chưa quan tâm, xem xét tới các lập luận và minh chứng thuyết phục liên quan tới vấn đề cần giải quyết.

Mức 3: Đặt được nhiều câu hỏi có giá trị, không dễ dàng chấp nhận thông tin một chiều, không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề đã quan tâm nhưng chưa xem xét tới các lập luận và minh chứng thuyết phục liên quan tới vấn đề cần giải quyết.

ức 4: Đặt được nhiều câu hỏi có giá trị, không dễ dàng chấp nhận

Tiêu chí

đã quan tâm, xem xét tới các lập luận và minh chứng thuyết phục liên quan tới vấn đề cần giải quyết Sẵn sàng xem lại vấn đề cần giải

Mức 2: Đã đánh giá được vấn đề nhưng chưa quan tâm tới các lập luận và minh chứng Chưa xem xét, đánh giá lại vấn đề.

Mức 3: Đánh giá được vấn đề, quan tâm tới các lập luận và minh chứng nhưng chưa sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề.

Mức 4: Đánh giá được vấn đề, quan tâm tới các lập luận và minh chứng, sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề.

3.3 THIẾT KẾ BỘ CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀVÀ SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC

- Để đánh giá NL GQVĐ và ST của HS theo định hướng STEM, chương trình sinh học THPT chủ đề công nghệ tế bào và sinh học vi sinh vật ngoài bài kiểm tra đánh giá kiến thức, kĩ năng của HS cần phải sử dụng thêm công cụ là bảng kiểm quan sát (dành cho GV) và phiếu tự đánh giá của HS.

- Từ mức độ đánh giá NL GQVĐ và ST, tôi xây dựng bảng kiểm quan sát (do GV thực hiện) và phiếu tự đánh giá của HS.

Dưới đây là bảng kiểm quan sát và phiếu hỏi dành cho HS:

3.3.1 Bảng kiểm quan sát dành cho giáo viên

- Mục đích: Bảng kiểm quan sát là công cụ hữu ích giúp GV quan sát có chủ đích các NL thành phần, các tiêu chí của NL GQVĐ và ST thông qua các hoạt động học tập của HS Từ đó đánh giá được kiến thức, kĩ năng, thái độ và NL đặc biệt là NL GQVĐ

+ Bước 3 Hoàn thiện các tiêu chí và mức độ đánh giá phù hợp với đối tượng, mục tiêu quan sát.

- Mẫu bảng kiểm quan sát dành cho GV:

Bảng 3.3 Bảng kiểm quan sát dành cho giáo viên

TC 4: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/ vật liệu / các yếu tố kĩ thuật triển khai ý tưởng mới đó.

TC 5: Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề ; đề xuất và phân tích được một số giải