SKKN Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản
Nằm trong lộ trình đổi mới đồng bộ phương pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá ở các trường phổ thông theo định hướng phát triển năng lực của học sinh trên tinh thần Nghị quyết 29 - NQ/TƯ về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo. Theo Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 04/05/2017 đã đưa ra giải pháp về mặt giáo dục: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông” đồng thời đưa ra nhiệm vụ: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông.
MỤC LỤC
PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ......................................................................................1
I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.....................................................................................1
1. Lý do chọn đề tài...............................................................................................1
2. Điểm mới của đề tài...........................................................................................2
3. Phạm vi áp dụng................................................................................................2
PHẦN B. NỘI DUNG ..................................................................................3
I. CỞ SỞ KHOA HỌC .........................................................................................3
1. Cơ sở lý luận: ....................................................................................................3
2. Cở sở thực tiễn...................................................................................................4
II. TỔNG QUAN CHUNG VỀ GIÁO DỤC STEM.............................................5
1. Giới thiệu chung................................................................................................5
2. Hình thức tổ chức giáo dục STEM....................................................................5
3. Điều kiện để triển khai giáo dục STEM............................................................6
4. Bài học STEM...................................................................................................6
5. Thiết kế bài học STEM......................................................................................7
6 . Quy trình chung................................................................................................8
III. CHỦ ĐỀ : PHÂN BÓN...................................................................................13
1. Giáo án STEM theo cách riêng ........................................................................13
2. Giáo án chủ đề “ Phân bón hóa học”: Gồm 3 tiết..............................................15
2.1. Tiết 1: “Tìm hiểu một số loại phân bón hóa học: Khái niệm phân bón hóa học
và phân loại. Tính chất vật lí, tính chất hóa học, ứng dụng và cách điều chế phân
đạm, lân, kali, NPK, và vi lượng”.........................................................................15
2.2. Tiết 2: “Liên hệ thực tế và khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh với dự
án GREEN WASTE”..............................................................................................22
2.3. Tiết 3: “Giáo dục STEM với dự án “ GREEN WASTE”...............................28
PHẦN III: KẾT LUẬN .........................................................................................42
1. Ý nghĩa của đề tài:.............................................................................................42
2. Kiến nghị:......................................................................................................... 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO.....................................................................................43
PHẦN A: ĐẶT VẤN ĐỀ
II.
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
1. Lý do chọn đề tài
Nằm trong lộ trình đổi mới đồng bộ phương pháp dạy học và kiểm tra, đánh
giá ở các trường phổ thông theo định hướng phát triển năng lực của học sinh trên
tinh thần Nghị quyết 29 - NQ/TƯ về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào
tạo. Theo Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 04/05/2017 đã
đưa ra giải pháp về mặt giáo dục: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung,
phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp
nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào
tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong
chương trình giáo dục phổ thông” đồng thời đưa ra nhiệm vụ: “Thúc đẩy triển khai
giáo dục về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương trình
giáo dục phổ thông.
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công
nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụng
khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán
học của mỗi quốc gia. Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ được
hiểu và triển khai theo những cách khác nhau. Giáo viên thực hiện giáo dục
STEM thông qua hoạt động dạy học để kết nối kiến thức học đường với thế giới
thực, giải quyết các vấn đề thực tiễn, nâng cao hứng thú, hình thành và phát triển
năng lực và phẩm chất cho học sinh.
Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù
hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là:
- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên
cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công
nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội
ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất.
- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong
giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn
đề thực tiễn, học sinh 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 học sinh.
- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai
các dự án học tập STEM, học sinh 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 trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng
lực cho học sinh.
- Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo
dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề
nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật
chất triển khai hoạt động giáo dục STEM.
1
- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ
thông, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự
phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM.
Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút học
sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có
nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4.
Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thức thu hút
học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề
có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trước sự bùng nổ của cuộc cách mạng 4.0. Vì
vậy, chúng tôi đã lựa chọn đề tài: “Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh
thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản”. Tuy
nhiên, đề tài này không tránh được các thiếu sót, chúng tôi rất mong được sự góp ý
của các đồng nghiệp cùng các em học sinh.
2. Điểm mới của đề tài
- Trong đề tài này, chúng tôi đã sử dụng kiến thức liên môn, hiểu biết thực
tiễn gắn bó với đời sống con người, kinh doanh ngành nghề tại địa phương và khơi
dậy lòng trắc ẩn của học sinh với tình yêu thương con người, yêu quê hương đất
nước; ý thức bảo vệ sức khỏe bản thân và cộng đồng;… cho một bài cụ thể, đó là
bài “phân bón hóa học- hóa học lớp 11- chương trình chuẩn” để từ đó học sinh có
thể tự tìm hiểu, sáng tạo ra những loại phân bón hữu cơ từ những phế phẩm của rau
củ quả,…, nhằm giúp học sinh có ý thức tiết kiệm, và tích cực trong bài học, thông
qua đó phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh, giúp các em yêu thích
hơn môn hóa học, cũng như các môn toán, khoa học; công nghệ; kỹ thuật, giáo dục
công dân…
- Hình thành và phát triển phẩm chất, tư tưởng, ý chí, tình cảm, giá trị, kĩ năng
sống và những năng lực chung cần có ở con người trong xã hội hiện đại nói chung
và các em học sinh lớp 11 THPT (trung học phổ thông) nói riêng.
- Hình thức tổ chức: Đa dạng, phong phú, mềm dẻo, linh hoạt, mở về không
gian, thời gian, quy mô, đối tượng và số lượng. Học sinh có nhiều cơ hội trải
nghiệm với các mức độ khác nhau (giáo viên, phụ huynh, nhà hoạt động xã hội,
chính quyền, doanh nghiệp,...)
- Kiểm tra, đánh giá: Nhấn mạnh đến năng lực tìm tòi học hỏi, khai thác các
tài liệu liên quan đến vấn đề học tập và định hướng cách khai thác thông tin từ tài
liệu thu thập được một cách có hiệu quả, năng lực tự nghiên cứu và làm việc nhóm;
năng lực thực hiện sản phẩm; năng lực thuyết trình giúp học sinh tự tin giao tiếp
trước đám đông và khả năng thuyết trình các sản phẩm do chính các em tìm tòi.
3. Phạm vi áp dụng
Sáng kiến kinh nghiệm: “ Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh
thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản”đã được
tổ chuyên môn trao đổi, thảo luận, thống nhất áp dụng vào thực tế tại trường THPT
Huỳnh Thúc Kháng, Thành phố Vinh, Nghệ An với chủ đề “Phân bón hóa học –
SGK lớp 11 chương trình chuẩn” và đã mang lại hiệu quả cao.
2
PHẦN B. NỘI DUNG
II.
CỞ SỞ KHOA HỌC
2. Cơ sở lý luận:
Thời gian gần đây, thuật ngữ STEM, giáo dục STEM được nhắc tới nhiều,
không chỉ bởi các thầy cô giáo, các chuyên gia giáo dục, mà còn có cả các chính trị
gia, lãnh đạo các tập đoàn công nghệ toàn cầu, điều này cho thấy vai trò và ý nghĩa
quan trọng của giáo dục STEM. Việc khuyến khích, thúc đẩy giáo dục STEM tại
mỗi quốc gia đều hướng tới mục đích phát triển nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu
ngày càng cao của các ngành nghề liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và
toán học từ đó nâng cao được sức cạnh tranh của nền kinh tế của quốc gia đó trong
bối cảnh toàn cầu hóa, sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ, mà đang
hiện hữu là cuộc cách mạng 4.0.
Liên quan đến giáo dục STEM, ngày 4 tháng 5 năm 2017 vừa qua, Thủ
tướng Chính phủ ban hành chỉ thị số 16/CT-TTg về 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. Một trong các giải pháp là: “Thay đổi
mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra
nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó
cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học
(STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông…”. Chỉ thị
cũng giao nhiệm vụ cho Bộ Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về
khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục
phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 -
2018. Nâng cao năng lực nghiên cứu, giảng dạy trong các cơ sở giáo dục đại học;
tăng cường giáo dục những kỹ năng, kiến thức cơ bản, tư duy sáng tạo, khả năng
thích nghi với những yêu cầu của cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4”. Với
việc ban hành Chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy giáo
dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông. Điều này sẽ tác động lớn tới
việc định hình chương trình giáo dục phổ thông mới.
Đối với môn Hóa học, việc đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tiếp
cận năng lực, đặc biệt chú trọng định hướng phát triển năng lực thông qua thiết kế
hoạt động dạy học cho mỗi nội dung, mỗi chủ đề học tập là trọng tâm của chương
trình mới. Một trong các phương pháp giáo dục được lựa chọn là kết hợp giáo dục
STEM trong dạy học nhằm phát triển cho học sinh khả năng tích hợp các kiến thức
kỹ năng của các môn học Toán - Kỹ thuật - Công nghệ và Hoá học vào việc nghiên
cứu giải quyết một số tình huống thực tiễn. Đăc biệt, đối với bài “Phân bón hóa
học” nếu chỉ dạy theo kiến thức sách giáo khoa và theo chuẩn kiến thức kỹ năng
thì khả năng gây hứng thú; việc phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên; năng lực giải
quyết các vấn đề thực tiễn…chưa được cao.
Như vậy, mục tiêu giáo dục STEM không nhằm đào tạo ngay ra những nhà
khoa học hay để tạo ra các sản phẩm có tính thương mại, cạnh tranh, mà nhằm tạo ra
những con người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, năng lực, bản lĩnh để thích nghi với
3
cuộc sống hiện đại, như các năng lực tự chủ và tự học, năng lực giao tiếp và hợp tác,
năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Giáo dục STEM cũng giúp các em phát triển
các năng lực chuyên môn ở dạng tích hợp; khơi gợi niềm say mê học tập cho học sinh
và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân.
2. Cở sở thực tiễn
2.1. Thuận lợi:
- Trong những năm gần đây, trường THPT Huỳnh Thúc Kháng luôn tổ chức
tuyên truyền, tập huấn hoạt động nghiên cứu khoa học, giáo dục STEM, chia sẽ
kinh nghiệm,… Nhà trường đề xuất các chính sách để thúc đẩy giáo dục STEM,
quan tâm tới việc chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu của sự phát triển
khoa học, công nghệ, quán triệt giáo dục STEM theo cách quan tâm tới nâng cao
vai trò, vị trí, sự phối hợp giữa các môn học có liên quan trong chương trình…
nhằm hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực
tiễn, học sinh 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 học sinh. Đồng thời hình
thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh, chủ động và tự lực thực hiện
các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học
mang tính đại đà toàn trường…
Nhận thấy, để áp dụng tốt giáo dục STEM, cần đảm bảo các yếu tố như liên
môn, thực hành và làm việc nhóm. Giáo dục STEM có thể thực hiện dưới nhiều
hình thức, trong chương trình chính khóa, cụ thể là dạy theo chủ đề từng môn và
những chủ đề tích hợp liên môn; trong các câu lạc bộ và hoạt động nghiên cứu
khoa học, dưới hình thức làm việc nhóm, làm việc cá nhân. Chương trình các môn
học có thể gợi ý các chủ đề áp dụng STEM hoặc các phạm vi mà học sinh có thể
thực hiện nghiên cứu khoa học.
2.2. Khó khăn:
- Bên cạnh đó vẫn còn một số giáo viên chưa dám mạnh dạn thay đổi phương
pháp dạy học, còn ngại khó khăn, tìm tòi học hỏi vận dụng kiến thức liên môn để
định hướng giáo dục STEM. Dạy học liên môn là phải xác định các nội dung kiến
thức liên quan đến hai hay nhiều môn học để dạy học, tránh việc học sinh phải học
lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học khác nhau. Là một trong
những quan điểm giáo dục đang được quan tâm. Thực hiện dạy học tích hợp cùng
với việc kết hợp các câu hỏi, bài tập thực tiễn sẽ mang lại nhiều lợi ích trong việc
định hướng phát triển năng lực phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh,
năng lực giải quyết các vấn đề liên quan thực tiễn. Trong thực tế các trường hiện
nay nhiều giáo viên còn ngần ngại sử dụng kiến thức tích hợp do nó liên quan đến
nhiều bộ môn, do chưa chịu khó tìm hiểu kiến thức, sâu sát với thực tế. Mặt khác,
các tài liệu tích hợp, tài liệu liên quan thực tế của môn học chưa nhiều trong khi
sách giáo khoa chưa cung cấp đủ tài liệu cần thiết. Điều này đòi hỏi giáo viên phải
tích cực, chủ động tìm hiểu thêm kiến thức, làm phong phú thêm bài học, biết đặt
những câu hỏi định hướng cho học sinh, giúp học sinh phát triển những năng lực
cần thiết.
4
- Về phía học sinh, đa phần học sinh còn cảm giác STEM là một lĩnh vực nào
đó mới mẻ, ngại khám phá mà đang còn học theo tư duy giải bài tập nhanh để đạt
mục đích là điểm cao trong các kì thi THPT Quốc Gia.
- Cơ sở vật chất, trang thiết bị của trường chưa đảm bảo yêu cầu phục vụ cho
giáo viên và học sinh dạy - học theo định hướng STEM.
II. TỔNG QUAN CHUNG VỀ GIÁO DỤC STEM
1. Giới thiệu chung
1.1. Khái niệm
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology
(Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử
dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và
Toán học của mỗi quốc gia. Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệu bởi Quỹ
Khoa học Mỹ vào năm 2001.
Khi đề cập tới STEM, giáo dục STEM, cần nhận thức và hành động theo cả
hai cách hiểu sau đây:
Một là, tư tưởng (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng
giáo dục toàn diện, thúc đẩy giáo dục 4 lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật,
Toán với mục tiêu định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày
càng tăng của các ngành nghề liên quan, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh của nền
kinh tế.
Hai là, phương pháp tiếp cận liên môn (khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán)
trong dạy học với mục tiêu: nâng cao hứng thú học tập; vận dụng kiến thức liên
môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn; kết nối trường học và cộng đồng; định
hướng hành động, trải nghiệm trong học tập; hình thành và phát triển năng lực và
phẩm chất người học.
1.2. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM
- Đảm bảo giáo dục toàn diện.
- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM.
- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh.
- Kết nối trường học với cộng đồng
- Hướng nghiệp, phân luồng.
3. Hình thức tổ chức giáo dục STEM
2.1. Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM
Khi hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường, các bài
học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các
môn học STEM theo hướng tiếp cận liên môn.
Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các môn học
thành phần. Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập.
5
2.2. Hoạt động trải nghiệm STEM
Học sinh được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong
thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ
thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn
học STEM.
Các trường phổ thông có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức
câu lạc bộ. Cần có sự tham gia, hợp tác của các bên liên quan như: cơ sở giáo dục
nghề nghiệp, các trường đại học, doanh nghiệp. Đây là hoạt động theo sở thích,
năng khiếu của học sinh, diễn ra định kỳ, trong cả năm học.
2.3. Hoạt động nghiên cứu khoa học
Giáo dục STEM có thể được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu
khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo KHKT với nhiều chủ đề khác nhau.
3. Điều kiện để triển khai giáo dục STEM
Nhà trường cần đảm bảo có sự quan tâm đầy đủ và toàn diện tới lĩnh vực
giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán học, Tin học. Sự coi nhẹ một trong
các lĩnh vực trên, giáo dục STEM ở phổ thông sẽ không đạt hiệu quả.
Cần có sự hiểu biết đầy đủ, toàn diện và thống nhất về nhận thức; về giáo
dục STEM; quan tâm bỗi dưỡng đội ngũ giáo viên các môn khoa học, công nghệ,
toán, tin; kết nối với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp, các trung
tâm nghiên cứu, các cơ sở sản xuất để khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật
chất hỗ trợ các hoạt động giáo dục STEM.
4. Bài học STEM
4.1. Chu trình STEMM
Mối quan hệ giữa Khoa học, Công nghệ, Toán học, Tin học trong sự phát
triển của KHKT (Khoa học kỹ thuật) được thể hiện khái quát trtong chu trình
STEM dưới đây:
Science
(Khoa học)
Technology
Mathematic
Knowledge
(Công nghệ)
(Toán học)
(Kiến thức)
Engineeri ng
(Kĩ thuật)
6
4.2. Năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư
HS được phát triển tư duy phản biện và sáng tạo để đặt ra những câu hỏi khoa
học, xác định những vấn đề cần giải quyết."Giả thuyết khoa học" nếu được kiểm
chứng là đúng sẽ trở thành tri thức khoa học mới; "giải pháp giải quyết vấn đề" nếu
được thử nghiệm thành công sẽ sinh ra công nghệ mới. Nhằm phát triển các năng
lực cho HS như: năng lực tự chủ và tự học; năng lực giao tiếp và hợp tác; năng lực
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.
4.3. Các hoạt động trong bài học STEM
Học sinh được hoạt động học theo hướng "trải nghiệm" việc phát hiện và
giải quyết vấn đề trong sáng tạo KHKT, trong quá trình học tập kiến thức khoa học
gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn gồm các loại hoạt động chính sau:
a. Hoạt động tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề
Giải quyết một tình huống hoặc tìm hiểu, cải tiến một ứng dụng kĩ thuật nào
đó. Học sinh cần phải thu thập được thông tin, phân tích được tình huống, giải
thích được ứng dụng kĩ thuật, từ đó xuất hiện các câu hỏi hoặc xác định được vấn
đề cần giải quyết.
b. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền
Từ những câu hỏi hoặc vấn đề cần giải quyết, học sinh được yêu cầu/hướng
dẫn tìm tòi, nghiên cứu để tiếp nhận kiến thức, kĩ năng cần sử dụng cho việc trả lời
câu hỏi hay giải quyết vấn đề. Hoạt động này bao gồm: nghiên cứu tài liệu khoa
học (bao gồm sách giáo khoa); quan sát/thực hiện các thí nghiệm, thực hành; giải
các bài tập/tình huống có liên quan để nắm vững kiến thức, kĩ năng.
c. Hoạt động giải quyết vấn đề
Về bản chất, hoạt động giải quyết vấn đề là hoạt động sáng tạo khoa học, kĩ
thuật, nhờ đó giúp cho học sinh hình thành và phát triển các phẩm chất và năng lực
cần thiết thông qua việc đề xuất và kiểm chứng các giả thuyết khoa học hoặc đề xuất
và thử nghiệm các giải pháp kĩ thuật.
5. Thiết kế bài học STEM
5.1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM
Để tổ chức được các hoạt động nói trên, mỗi bài học STEM cần phải được
xây dựng theo 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 theo quy trình thiết kế
(1). xác định vấn đề nghiên cứu;
(2). nghiên cứu kiến thức nền ;
7
(3). đề xuất nhiều ý tưởng cho các giải pháp;
(4). lựa chọn giải pháp tối ưu;
(5). phát triển và làm phân bón hữu cơ;
(6). thử nghiệm và đánh giá;
(7). hoàn thiện sản phẩm.
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 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
5. 2. Quy trình xây dựng bài học STEM
Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học.
Bước 5: Tổ chức thực hiện bài học STEM
6 . Quy trình chung
- Xác định vấn đề: Giao nhiệm vụ cho học sinh (hoạt động tìm hiểu thực
tiễn, công nghệ), giúp học sinh phát hiện vấn đề, làm rõ tiêu chí của sản phẩm.
- Nghiên cứu kiến thức nền: Cung cấp tài liệu khoa học và hướng dẫn học
sinh thực hiện (hoạt động nghiên cứu, tiếp nhận kiến thức), giúp học sinh tiếp thu
được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình.
Giải quyết vấn đề: Học sinh được hướng dẫn để đề xuất các giả thuyết
khoahọc/giải pháp giải quyết vấn đề; rút ra các hệ quả có thể kiểm chứng/lựa chọn
giải pháp khả thi; thiết kế thí nghiệm kiểm chứng/thiết kế mô hình hoặc mẫu thử
nghiệm; tiến hành thí nghiệm kiểm chứng/chế tạo mô hình hoặc mẫu thử nghiệm;
phân tích số liệu thực nghiệm/thử nghiệm và đánh giá; rút ra kết luận khoa
học/hoàn thiện mô hình hoặc mẫu thiết kế.
Sau khi đã học được kiến thức, kĩ năng theo yêu cầu của chương trình các môn
học có liên quan, học sinh cần vận dụng để thiết kế, thử nghiệm và hoàn thành sản
phẩm ứng dụng theo hai quy trình khác nhau: quy trình khoa học (đề xuất giả thuyết -
rút ra hệ quả - thí nghiệm kiểm chứng - thu thập và xử lý số liệu - kết luận khoa học);
8
quy trình kĩ thuật (đề xuất giải pháp - lựa chọn giải pháp - thiết kế mẫu thử nghiệm -
thử nghiệm và đánh giá - hoàn thiện sản phẩm).
Thời gian giành cho hoạt động này chủ yếu là ngoài giờ lên lớp (sử dụng
thời lượng dành cho hoạt động trải nghiệm của các môn học).
6.1. Kĩ thuật tổ chức các hoạt động dạy học
Khi thiết kế mỗi hoạt động học để tổ chức cho học sinh thực hiện cần đảm
bảo các tiêu chí sau:
-Mục tiêu: Mô tả rõ yêu cầu cần đạt và sản phẩm học tập mà học sinh phải
hoàn thành khi thực hiện hoạt động.
-Nội dung: Mô tả rõ nội dung và cách thức thực hiện hoạt động (học sinh
phải làm gì? làm như thế nào? làm ra sản phẩmgì?).
-Sản phẩm: Mô tả dự kiến sản phẩm mà học sinh có thể hoàn thành; những
khó khăn, sai lầm học sinh có thể mắc phải.
-Đánh giá: Phương án đánh giá các sản phẩm dự kiến của học sinh (tập trung
làm rõ nguyên nhân khó khăn, sai lầm, chưa hoàn thiện của sản phẩm); chỉnh sửa,
hoàn thiện sản phẩm để học sinh ghi nhận, sử dụng.
Với những tiêu chí trên, cần tổ chức hoạt động học của học sinh trong các
bài học STEM như sau:
Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề
-Mục tiêu: Cần xác định rõ mục tiêu của hoạt động này là tìm hiểu, thu thập thông
tin về một tình huống thực tiễn; xác định rõ tiêu chí của sản phẩm phải hoàn thành.
-Nội dung: Với mục tiêu nói trên, nội dung của hoạt động này chủ yếu là tìm
tòi, quá trình trong thực tiễn; nghiên cứu qua tài liệu khoa học (kênh chữ, hình,
tiếng); khảo sát thực địa (tham quan, dã ngoại); tiến hành thí nghiệm nghiên cứu.
- Sản phẩm: Yêu cầu về sản phẩm mà học sinh phải hoàn thành là những
thông tin mà học sinh thu thập được từ việc tìm hiểu thực tiễn; ý kiến của cá nhân
học sinh về tình huống thực tiễn; quy trình tạo ra sản phẩm. Những thông tin và ý
kiến cá nhân này có thể sai hoặc không hoàn thiện ở các mức độ khác nhau. Giáo
viên có thể và cần phải dự đoán được các mức độ hoàn thành của sản phẩm này để
định trước phương án xử lí phù hợp.
- Đánh giá: Trên cơ sở các sản phẩm của cá nhân và nhóm học sinh, giáo
viên đánh giá, nhận xét, giúp học sinh nêu được các câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục giải
quyết, xác định được các tiêu chí cho giải pháp (sản phẩm khoa học hoặc sản phẩm
kĩ thuật) cần thực hiện để giải quyết vấn đề đặt ra. Từ đó định hướng cho hoạt động
tiếp theo của học sinh.
Hoạt động 2: Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền
- Mục tiêu: Mục tiêu của hoạt động này là trang bị cho học sinh kiến thức,
9
kĩ năng theo yêu cầu cần đạt của chương trình giáo dục phổ thông.
- Nội dung: Về bản chất, nội dung của hoạt động này là học kiến thức mới
của chương trình các môn học cần sử dụng để xây dựng và thực hiện giải pháp giải
quyết vấn đề đặt ra. Học sinh được hướng dẫn nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu
bổ trợ, làm thực hành, thí nghiệm để chiếm lĩnh kiến thức và rèn luyện kĩ năng theo
yêu cầu cần đạt của chương trình.
- Sản phẩm: Sản phẩm mà mỗi học sinh phải hoàn thành khi nghiên cứu
sách giáo khoa và tài liệu bổ trợ là những kiến thức cơ bản (số liệu, dữ liệu,
khái niệm, định nghĩa, định luật...), lời giải cho những câu hỏi, bài tập mà giáo viên
yêu cầu, kết quả thí nghiệm, thực hành theo yêu cầu của chương trình; nội dung đã
thống nhất của nhóm; nhận xét, kết luận của giáo viên về kiến thức, kĩ năng cần
nắm vững đề sử dụng.
- Đánh giá: Căn cứ vào sản phẩm học tập của học sinh và các nhóm học
sinh, giáo viên tổ chức cho học sinh báo cáo, thảo luận; đồng thời nhận xét, đánh
giá, "chốt" kiến thức, kĩ năng để học sinh ghi nhận và sử dụng.
Hoạt động 3: Hoạt động giải quyết vấn đề
- Mục tiêu: Đề xuất và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề; hoàn thành sản
phẩm theo nhiệm vụ đặt ra.
- Nội dung: Học sinh được tổ chức hoạt động giải quyết vấn đề theo các
bước của quy trình nghiên cứu khoa học, kĩ thuật.
- Sản phẩm: Có nhiều sản phẩm trung gian trong quá trình thực hiện hoạt
động của học sinh. Giáo viên cần dự kiến các mức độ có thể của giả thuyết khoa
học/giải pháp giải quyết vấn đề; phương án thí nghiệm/thiết kế mẫu thử nghiệm để
chuẩn bị cho việc định hướng học sinh thực hiện có hiệu quả.
- Đánh giá: Theo từng bước trong quy trình hoạt động, giáo viên cần tổ chức
cho học sinh/nhóm học sinh trao đổi, thảo luận để lựa chọn hướng đi phù hợp.
Sản phẩm cuối cùng được học sinh/nhóm học sinh trình bày để giáo viên
đánh giá, nhận xét, góp ý hoàn thiện.
6.2. Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề
• Chuyển giao nhiệm vụ
- Nhiệm vụ ban đầu giao cho học sinh có thể là yêu cầu tìm hiểu cấu tạo và
giải thích nguyên tắc hoạt động của một thiết bị công nghệ; tìm hiểu và giải thích
về một quy trình sản xuất... với ý đồ làm xuất hiện vấn đề cần nghiên cứu để "cải
tiến" thiết bị hoặc quy trình đó.
-Trong trường hợp cần thiết, quá trình chuyển giao nhiệm vụ cho bao gồm
việc giới thiệu về các kiến thức khoa học có liên quan và được sử dụng trong tình
10
Tải về để xem bản đầy đủ
48 trang
10/03/2024
920
Bạn đang xem 11 trang mẫu của tài liệu "SKKN Khơi nguồn cảm hứng sáng tạo cho học sinh thông qua giáo dục STEM với chủ đề phân bón hóa học – SKG 11 cơ bản", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- skkn_khoi_nguon_cam_hung_sang_tao_cho_hoc_sinh_thong_qua_gia.docx
