SKKN Thiết kế và tổ chức tổ chức dạy học - Bài học STEM “mô hình trồng rau thủy canh” trong bài 4: Vai trò của các nguyên tố khoáng sinh học 11

STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering ( Kĩ thuật), Mathematics (Toán học). Nền tảng của giáo dục STEM chính là giáo dục khoa học (science education). Do vậy trước khi tìm hiểu về khái niệm giáo dục STEM, chúng ta nhất thiết phải hiểu rõ về khái niệm khoa học.

Download

MỤC LỤC

NỘI DUNG

TRANG

Phần I: Đặt vấn đề

1. Lí do chọn đề tài

2. Mục đích nghiên cứu

3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

4. Phương pháp nghiên cứu

Phần II: Nội dung nghiên cứu

Chương 1: Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn dạy học giáo dục STEM

1. Khái niệm giáo dục STEM

2. Vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM

3. Hình thức tổ chức giáo dục STEM

4. Thực trạng dạy học giáo dục STEM ở trường THPT

4.1.Thực trạng chung

4.2 Thực tiễn dạy học giáo dục STEM tại đơn vị công tác

Chương 2: Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM “ thiết kế mô

hình trồng rau thủy canh”

1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM

2. Quy trình xây dựng bài học STEM

3. Giáo án thực nghiệm

Chương 3: Kết quả thực nghiệm

1. Đối với nhà trường

2. Đối với giáo viên

3. Đối với học sinh

Phần III: Kết luận và kiến nghị

1. Kết luận

2. Kiến nghị

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lí do chọn đề tài

Cuộc cách mạng công nghệ 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ, tác động tới mọi

mặt của đời sống xã hội, trong đó có lĩnh vực giáo dục. Theo số liệu được đưa ra

tại Hội nghị kinh tế Thế giới, với cuộc cánh mạng công nghệ 4.0 cho thấy

khoảng 50% việc làm hiện nay sẽ bị mất trong vòng 20 năm tới, nhiều việc làm

chân tay sẽ không còn nữa mà được thay thế bằng robot, phần lớn thông tin thế

giới thực đang dần chuyển hóa thành thế giới số… Trước sự thay đổi lớn của

nghề nghiệp, đòi hỏi các kỹ năng của người lao động cũng phải thay đổi. Chính

vì vậy, việc đổi mới tư duy giáo dục chuyển mạnh từ quá trình chủ yếu trang bị

kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học để đáp ứng

sự thay đổi của cuộc sống là một tất yếu.

Đổi mới phương pháp dạy học chuyển từ dạy học tiếp cận nội dung sang

tiếp cận năng lực là một xu hướng đem lại hiệu quả cao trong giáo dục nhưng

cũng đòi hỏi người dạy và người học đều phải thay đổi cách dạy và cách học.

Giáo viên hướng đến đào tạo những học sinh không chỉ: Biết gì mà làm được

gì? Những học sinh không chỉ biết kiếm việc mà còn tạo ra được công việc.

Những học sinh biết liên hệ thông tin, kết nối thông tin giữa các lĩnh vực vào

giải quyết các vấn đề thực tế trong cuộc sống; hướng đến người thầy không chỉ

giỏi về truyền thụ kiến thức mà còn truyền cảm hứng sáng tạo cho học sinh.

Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo hướng tiếp cận liên

ngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở

lên. Thông qua cách tiếp cận giáo dục tích hợp trong STEM, học sinh nhận thức

được sự giao thoa giữa các ngành khoa học và toán học, thấy được sự cần thiết

của các kiến thức khoa học để giải quyết một vấn đề thực tiễn hay tạo nên một

sản phẩm. Đồng thời, trong quá trình đó HS được khuyến khích sáng tạo, khơi

gợi niềm say mê học tập và giúp các em khám phá tiềm năng của bản thân.

Sinh học là một môn khoa học nằm trong thành tố của Giáo dục STEM,

việc tổ chức dạy học kiến thức Sinh học theo định hướng giáo dục STEM chính

là một hướng nghiên cứu hiệu quả giúp nội dung học tập gắn liền với thực tiễn,

giúp HS hình thành được những kỹ năng cần thiết để làm việc và phát triển

trong thế giới công nghệ hiện đại.

Hiện nay giáo viên vẫn còn chưa nhận thức rõ bản chất dạy học STEM

cũng như cách thức thiết kế và tổ chức hoạt động STEM trong môn học, nên

việc nghiên cứu sâu về hoạt động STEM, cách thức tổ chức học sinh học tập

STEM ở các môn học nói chung và sinh học nói riêng là cần thiết trong bối cảnh

Việt Nam đang đổi mới căn bản và toàn diện Giáo dục.

Xuất phát từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: Thiết kế và tổ chức tổ

chức dạy học - bài học STEM “mô hình trồng rau thủy canh” trong bài 4:

Vai trò của các nguyên tố khoáng sinh học 11.

2. Mục đích nghiên cứu

Thiết kế và tổ chức dạy học bài 4 vai trò của các nguyên tố khoáng ở

thực vật theo định hướng giáo dục STEM “mô hình trồng rau thủy canh”

3. Phạm vi và đối tượng nghiên cứu

- Đề tài được thực hiên trong nội dung bài 4: Vai trò của các nguyên tố

khoáng, phần I - Chuyển hóa vật chất và năng lượng ở thực vật - Sinh học 11

SHPT và tích hợp các môn học khác.

- Đối tượng: Học sinh lớp 11A3 Trường THPT Bắc Yên Thành

4. Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu về đổi mới

phương pháp dạy học, cơ sở lý luận của giáo dục STEM

- Thực nghiệm: Tổ chức thực nghiệm sư phạm để xem xét tính khả thi

của đề tài.

- Phương pháp thu thập và xử lí số liệu.

PHẦN II. NỘI DUNG

CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN GIÁO DỤC STEM

1. Khái niệm Giáo dục STEM

STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công

nghệ), Engineering ( Kĩ thuật), Mathematics (Toán học). Nền tảng của giáo dục

STEM chính là giáo dục khoa học (science education). Do vậy trước khi tìm

hiểu về khái niệm giáo dục STEM, chúng ta nhất thiết phải hiểu rõ về khái niệm

khoa học. Đối với ngành giáo dục khoa học, khoa học về cơ bản được định

nghĩa như sau: Là tập hợp các tri thức và hoạt động thực tiễn của nhân loại dựa

trên các nghiên cứu có tính hệ thống (systematic study) thông qua các quan sát

(observations) và các thí nghiệm (experiments) để hiểu về thế giới tự nhiên.

Khoa học không chỉ là tập hợp những gì quan sát được mà còn là quá trình của

nhận thức (cognition) và tư duy (thinking). Dữ liệu quan sát được là một phần

rất quan trọng của khoa học, nhưng khoa học còn có sự diễn giải (interpretation)

của con người về các dữ liệu đó, làm cho các dữ liệu khoa học trở nên có ý

nghĩa (make sence of science).

Trong đời sống xã hội mọi người thường có xu hướng sử dụng lẫn lộn

giữa khoa học (science) và kĩ thuật (engineering)/công nghệ (technology) hoặc

sử dụng các từ này thay thế cho nhau và cũng không quan tâm nhiều đến sự

khác biệt giữa chúng. Vì thế để hiểu rõ được khái niệm STEM yêu cầu phải hiểu

rõ được các thuật ngữ trong cụm từ STEM.

+ Khoa học (Science): Là hệ thống tri thức chủ yếu thông qua quá trình

quan sát và giải thích các hiện tượng trên thế giới mang tính chất quy luật.

+ Kỹ thuật (engineering): Là quá trình tạo ra các đồ vật/sản phẩm mà

không có trong tự nhiên.

+ Công nghệ (technology): Được hiểu theo nghĩa chung là tổng thể các

công cụ, thiết bị, hay quá trình đã được thiết lập/sử dụng trong suốt quá trình

triển khai tạo sản phẩm.

+Toán học (mathematics): Trong mối quan hệ tương tác giữa khoa học,

kỹ thuật và công nghệ, yếu tố toán học luôn hiện diện. Toán học được xem là

một lĩnh vực đan xen vào tất cả các bước thực hành khoa học và công nghệ. Nhờ

các công thức toán học và mô hình tính toán, khoa học có được những thống kê

mang tính định lượng và độ chính xác ngày càng cao. Bên cạnh đó trong quá

trình chế tạo và sản xuất các thiết bị và dụng cụ, các bản vẽ thiết kế luôn cần đến

các con số cụ thể được tính toán từ các phương trình và mô hình toán học.

Ví dụ sản phẩm “ mô hình trồng rau thủy canh” do học sinh thực hiện là

sản phẩm được con người tạo ra, không có sẵn trong tư nhiên. Sản phẩm đó

được tạo ra thông qua các kiến thức khoa học về sinh học (Cơ chế hấp thu nước

và muối khoáng ở rễ, vai trò của các nguyên tố khoáng, ảnh hưởng của các tác

nhân môi trường đối với quá trình hấp thụ nước và ion khoáng ở rễ cây như: áp

suất thẩm thấu của môt trường dung dịch, độ pH, quang hợp, hô hấp; Về hóa

học (Kiểm soát hàm lượng, nồng độ các chất dinh dưỡng, độ pH của dung dịch);

Về vật lí (Hoạt động của máy bơm, Timer). Quy trình tạo ra mô hình đó đi từ

nguyên vật liệu ban đầu để thành một sản phẩm hoàn chỉnh được xem là kĩ

thuật. Trong suốt quá trình triển khai để tạo thành sản phẩm phải cần đến các

công cụ, thiết bị … đó chính là công nghệ. Trong quá trình chế tạo mô hình các

thiết bị, dụng cụ, các bản vẽ thiết kế luôn cần đến các con số cụ thể thông qua

toán học.

Mô hình chu trình STEM:

Science

(Khoa

học)

Math

Knowledge

Technology

(Toán

học)

(Kiến thức)

(Công

nghệ)

Engineering

(Kỹ thuật)

Định nghĩa về giáo dục STEM

Một trong những tổ chức uy tín nhất hiện nay trong lĩnh vực giáo dục

khoa học trên thế giới là hiệp hội các giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ

(National Science Teachers Association – NSTA) được thành lập 1944, đã đề

xuất ra khái niệm giáo dục STEM như sau: “ Giáo dục STEM là một cách tiếp

cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính

nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các học

sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào

trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc

và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển năng lực trong lĩnh vực STEM và có

thể góp phần vào cạnh tranh trong nền kinh tế mới” (Tsupros, Kohler và

Hallinen, 2009).

Theo tác giả Trần Thị Gái “Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là

trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến lĩnh

vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Các kiến thức kỹ năng này phải

được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp học sinh không chỉ hiểu biết

về nguyên lí mà còn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong

cuộc sống hàng ngày”.

Như vậy, cách định nghĩa về giáo dục STEM nói đến một cách tiếp cận

liên ngành, liên môn học trong một quá trình đào tạo, cụ thể phải có bốn lĩnh

vực: Khoa học, kĩ thuật, công nghệ và toán học. Giáo dục STEM giúp học sinh

thấy được mối liên hệ giữa các kiến thức trong việc giải quyết các vấn đề và

nhận thức được tầm quan trọng của các kiến thức STEM ảnh hưởng đến thế giới

và sự phát triển của xã hội trong tương lai. Mục đích chính của các chương trình

giáo dục STEM không phải để đào tạo ngay ra những nhà khoa học, nhà toán

học, kĩ sư hay phát minh những điều hoàn toàn mới hay để tạo ra các sản phẩm

có tính thương mại, cạnh tranh, mà chủ yếu là tạo cho các em hứng thú học tập,

tạo ra những con người tương lai, có đầy đủ phẩm chất, năng lực, bản lĩnh để

thích nghi với 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.

2. Vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM

Việc đưa giáo dục STEM vào trường THPT 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

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS

- Kết nối trường học với cộng đồng

- Hướng nghiệp, phân luồng

3. Hình thức tổ chức giáo dục STEM

Bộ Giáo dục và Đào tạo đã đưa ra định hướng các hình thức có thể triển

khai STEM ở trường phổ thông như sau:

- Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM

Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường.

Theo cách này các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay

trong quá trình dạy học các môn học STEM theo 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.

- Hoạt động trải nghiệm STEM

Trong hoạt động trải nghiệm STEM, HS 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. Đây cũng là cách thức để thu

hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM.

- 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 khoa học kỹ thuật với nhiều chủ đề

khác nhau thuộc các lĩnh vực robot, năng lượng tái tạo, môi trường, biến đổi khí

hậu, nông nghiệp công nghệ cao… Hoạt động này không mang tính đại trà mà

dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với cac shoatj động

tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết vấn đề thực tiễn. Tổ chức tốt

hoạt động sáng tạo Khoa học kỹ thuật là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu

trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho HS THPT được tổ chức

thường niên.

4. Thực trạng dạy học giáo dục STEM

4.1.Thực trạng chung

Mô hình giáo dục tích hợp STEM còn khá mới mẻ đối với giáo dục Việt

Nam khi chỉ mới thử nghiệm khoảng vài năm gần đây. Giáo dục STEM du nhập

vào Việt Nam bắt nguồn từ các cuộc thi Robot dành cho HS THPT do các công

ty tại Việt Nam triển khai cùng với các tổ chức nước ngoài. Từ đó đến nay giáo

dục STEM đã bắt đầu có sự lan tỏa với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách

thức thực hiện khác nhau, nhiều tổ chức hỗ trợ khác nhau. Hệ thống các công ty

tư nhân Việt Nam đã rất nhanh nhạnh đưa giáo dục STEM mà chủ yếu là các

hoạt động Robot vào giảng dạy tại các trường phổ thông tại một số thành phố

lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng bằng hình thức xã hội hóa. Tuy nhiên

khu vực nông thôn hiện nay chưa thể tiếp cận với các hoạt động liên quan đến

Robot vì chi phí khá đắt đỏ, vậy nên tại các vùng nông thôn đã có một giải pháp

khác đưa ra do liên minh các công ty Giáo dục STEM tại Hà Nội như Học viện

sáng tạo S3, Kidscode STEM. Từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo hàng năm

đã tổ chức cuộc thi “ vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống

thực tiễn dành cho HS trung học” và cuộc thi “Dạy học theo chủ đề tích hợp

dành cho GV trung học”. Đặc biệt cuộc thi “ Khoa học Kỹ thuật dành cho HS

trung học” do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức dành cho HS THPT đã trở thành

điểm sáng tích cực trong giáo dục định hướng năng lực… Về cơ bản đây là một

hình thức của giáo dục STEM. Các cuộc thi này là ví dụ cho mục tiêu giáo dục

nhằm phát triển năng lực cho HS hình thành những kĩ năng học tập và lao động

trong thế kỷ 21 của Bộ Giáo dục và Đào tạo và đó cũng là mục tiêu mà giáo dục

STEM hướng tới.

Tại đơn vị công tác, vào tháng 9/2019 giáo viên đã được triển khai về

phương pháp giáo dục STEM, tháng 11/2019 nhà trường đã phối hợp với tổ

KHTN tổ chức tham quan trải nghiệm theo định hướng STEM “Tham quan nhà

máy sữa, nhà máy nước tinh khiết, trại bò của tập đoàn TH true milk”, Tổ

KHTN cũng có kế hoạch tổ chức ngoại khóa “ Học sinh tạo sản phẩm STEM”

vào tháng 3/2020, nhưng khi tôi phát phiếu khảo sát với khảo sát với 5 câu hỏi:

“Thầy cô hiểu thế nào về giáo dục STEM?”; “Các em được học gì thông qua

chương trình đó?”; “Thầy/cô hãy đề xuất các biện pháp giảng dạy STEM?”;

“Thầy cô đã áp dụng phương pháp giáo dục STEM vào tiết dạy của mình

chưa?”; “Thầy/cô có mong muốn giảng dạy STEM vào môn học của mình

không?”. Thì tôi nhận thấy mặc dù mọi người đều biết đến giáo dục STEM, cho

rằng STEM là cách dạy học tích cực, hướng đến phát triển năng lực của người

học, một số ít GV cũng đã vận dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM

vào môn học của mình nhưng chỉ dừng lại ở mức yêu cầu HS thực hiện các thí

nghiệm nên chưa phát huy hết sự sáng tạo ở người học và hầu hết các GV đều

có mong muốn được áp dụng mô hình giáo dục này vào giảng dạy môn của

mình, nhưng phần lớn GV chưa thật sự quan tâm nghiên cứu một cách bài bản

về bản chất của giáo dục STEM cũng như cách để thiết kế và tổ chức hoạt động

STEM trong môn học. Bên cạnh đó, qua điều tra tôi nhận thấy vẫn có một phần

nhỏ GV còn hiểu sai về STEM cho rằng sản phẩm HS tạo ra phải là những phát

minh thật mới lạ, sáng tạo mới được xem là sản phẩm STEM và việc hướng HS

ở nông thôn tìm ra công nghệ mới, sản phẩm mới là không khả thi nên sẽ khó

triển khai trong môn học của mình. Như vậy cần thiết phải có sự quan tâm và

nghiên cứu sâu về giáo dục STEM

4.2 Thực tiễn dạy học giáo dục STEM tại đơn vị công tác

a. Khó khăn

Theo tôi để đơn vị mình có thể tổ chức các hoạt động dạy học theo định

hướng giáo dục STEM nhằm phát triển tối đa mọi tiềm năng trong mỗi học sinh,

giúp HS làm chủ được những tình huống, sẵn sàng đương đầu với những thách

thức trong cuộc sống, phát triển được tính tự chủ, khả năng sáng tạo trong giải

quyết vấn đề, đòi hỏi :

- HS cần phải có khả năng tư duy bậc cao*(Tư duy bậc cao gồm 3 loại:

(1) Tư duy mang tính chất chuyển đổi của nhận thức ở bậc cao của thang nhận

thức Bloom: Nhớ , hiểu, áp dụng, phân tích, tổng hợp và đánh giá. (2) Kỹ năng

giải quyết vấn đề và ra quyết định. (3) Tư duy phản biện), có sự hợp tác, có năng

lực nghiên cứu khoa học.

- Điều kiện cơ sở vật chất phải đầy đủ.

- GV cần được đào tạo STEM chuyên sâu, cần đầu tư nhiều thời gian,

công sức, chất xám cho 1 bài học STEM.

- Phụ huynh và cả HS cần hiểu cụ thể về bản chất của giáo dục STEM,

cần nhận thức đầy đủ về giáo dục STEM trong thời buổi công nghệ 4.0.

Tuy nhiên đơn vị tôi công tác là trường ở khu vực nông thôn nên còn hạn

chế về điều kiện cơ sở vật chất (Tài liệu, thiết bị, phòng học STEM…), HS ít

được tham gia các cuộc thi liên quan đến lĩnh vực Khoa học kỹ thuật như các

HS ở thành phố nên bước đầu hình thành các kỹ năng tư duy bậc cao, năng lực

hợp tác, năng lực nghiên cứu khoa học gặp nhiều khó khăn, các em còn bỡ ngỡ,

lúng túng khi GV giao nhiệm vụ. Các gia đình ở nông thôn mức sống còn thấp

cũng như sự hiểu biết của phụ huynh và cả HS về xu thế nghề nghiệp trong thời

buổi công nghệ 4.0 chưa cao, chưa nhận thức được lợi ích của việc học STEM

mà còn tồn tại quan điểm “học để thi, để lên lớp” đây cũng là một trở ngại lớn

để có được sự tham gia của gia đình, cộng đồng vào mô hình giáo dục STEM

cùng với nhà trường.

b. Thuận lợi

Bên cạnh những khó khăn nêu trên, tôi cũng nhận thấy những thuận lợi

đặc thù riêng tại khu vực nông thôn, miền núi. Đó là kiến thức gắn liền với thực

tế cuộc sống vô cùng phong phú, có môi trường thiên nhiên gần gũi và không

gian tự nhiên ở xung quanh… Với bối cảnh đặc trưng là nền nông nghiệp, tạo cơ

hội thuận lợi để truyền đạt kiến thức STEM về cây trồng, vật nuôi, ứng dụng vi

sinh vật để sản xuất phân bón, tận dụng nguồn nguyên liệu sẵn có như rơm rạ để

trồng nấm, thiết kế các mô hình trồng rau sạch, mô hình tưới tiêu… Đồng thời

những nội dung dạy học đó tốn rất ít và gần như không tốn chi phí nào. VD: Tổ

chức cho HS đi tham quan mô hình trồng rau thủy canh nhà lưới tại xã lân cận

(cách trường khoảng 6km); Tận dụng những vật liệu gần gũi như ống nhựa

PVC, vật liệu phế thải như chai nhựa, thùng xốp...để thiết kế hệ thống thủy canh.

Khi được phổ biến về kế hoạch và giao nhiệm vụ học tập chủ đề STEM

các em thật sự húng thú, mong muốn được trải nghiệm, được thực hành để khám

phá kiến thức và vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

CHƯƠNG II. THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC BÀI HỌC STEM

“MÔ HÌNH TRỒNG RAU THỦY CANH”

1. Tiêu chí xây dựng bài học STEM

Để thực hiện được mục tiêu phát triển năng lực cho HS, 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 thực tiễn

Trong bài học STEM “thiết kế mô hình trồng rau thủy canh” vấn đề thực

tiễn là trồng rau sạch.

Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật

Trong chủ đề STEM thiết kế mô hình trồng rau thủy canh HS cần phải

thực hiện theo 1 quy trình: (1) Xác định vấn đề - (2) Nghiên cứu kiến thức nền-

(3) Đề xuất ý tưởng cho giải pháp – (4) Lựa chọn giải pháp tối ưu – (5) Phát

triển và chế tạo mô hình – (6) Thử nghiệm và đánh giá – (7) Hoàn thiện thiết kế.

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

Trong bài học STEM thiết kế mô hình trồng rau thủy canh GV cần:

- Khơi dậy óc tò mò của HS: Rễ cây trên cạn hấp thụ nước và ion khoáng

ở trong đất, nên theo phương pháp trồng rau truyền thống thường là dùng đất để

trồng. Nếu như chúng ta thay đổi phương pháp trồng rau hoàn toàn trong nước

mà không cần tới đất theo em có khả thi không? Em nào có những hiểu biết về

phương pháp trồng rau thủy canh hãy chia sẻ với cả lớp? Trồng rau thủy canh có

phải là giải pháp tối ưu để giải quyết vấn đề trồng rau sạch không?

- Hướng HS hình thành được tư duy bậc cao bằng cách tự mình đặt ra

các câu hỏi để xác định được hướng giải quyết vấn đề thực tiễn bằng cách tạo ra

sản phẩm. HS tự đặt được các câu hỏi như:

+ Mô hình trồng rau thủy canh thiết kế như thế nào cho khoa học, hợp

lý?

+ Từ những chai nhựa phế thải, ống nhựa PVC làm thế nào để có được

mô hình thủy canh hiệu quả, tiện lợi, kinh tế, cung cấp được rau sạch cho hộ gia

đình.

+ Loại rau nào sẽ thích hợp, kĩ thuật pha chế dung dịch, trồng và chăm

sóc rau thủy canh như thế nào?

+ Cách bố trí thí nghiệm như thế nào thì sẽ thấy rõ được vai trò của các

nguyên tố khoáng, ảnh hưởng của việc thiếu một số nguyên tố nguyên tố khoáng

đến sinh trưởng phát triển của cây.

- Phát triển tư duy phản biện cho HS thông qua quá trình thảo luận và

tranh luận.

- Tham quan trải nghiệm vườn rau thủy canh nhà lưới để HS khám phá

các ứng dụng, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống, HS được thấy hệ thống mô hình

thủy canh từ đó tự trả lời được các câu hỏi do chính mình đặt ra, làm tăng thêm

hứng thú, học tập và sáng tạo ở HS, đồng thời giúp HS nâng cao mức độ hoàn

thành sản phẩm.

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

động nhóm kiến tạo

GV giao nhiệm vụ cho các nhóm học tập để giúp các em làm việc cùng

nhau như một nhóm kiến tạo. Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của

bài học STEM là cơ sở để phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác.

Trong bài học STEM thiết kế mô hình trồng rau thủy canh GV chỉ cung

cấp cho HS bộ câu hỏi gợi ý, định hướng mà không cung cấp cụ thể chi tiết các

bước tiến hành như thế nào. HS sẽ phải chủ động suy nghĩ, làm việc nhóm và

thảo luận với nhau nhiều để quyết định chọn cách thực hiện nào.

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

học và toán học mà học sinh đã và đang học

Trong bài học STEM thiết kế mô hình trồng rau thủy canh, GV cần kết

nối và tích hợp nội dung ở lĩnh vực khoa học (sinh học, vật lý, hóa học), công

nghệ và toán học. Từ đó, HS thấy rằng khoa học, công nghệ và toán không phải

là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các vấn đề.

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

coi sự thất bại như là 1 phần cần thiết trong học tập

Trong bài học STEM thiết kế mô hình trồng rau thủy canh, phương án

giải quyết vấn đề là do HS suy nghĩ, làm việc nhóm và thảo luận với nhau lựa

chọn cách thực hiện. Với việc chia 1 lớp thành 4 nhóm như vậy sẽ có nhiều

phương án khả thi, nhưng có thể sẽ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết

vấn đề. Qua đó HS được nếm trải qua các cảm xúc của thất bại cũng như thành

công trong quá trình học tập.

2. Quy trình xây dựng bài học STEM

Theo tài liệu hội thảo “Định hướng giáo dục STEM trong trường trung

học” của bộ giáo dục và đào tạo, quy trình xây dựng bài học STEM gồm 4

bước sau:

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

Tải về để xem bản đầy đủ

47 trang minhvan 10/03/2024 2430

Download

Bạn đang xem 11 trang mẫu của tài liệu "SKKN Thiết kế và tổ chức tổ chức dạy học - Bài học STEM “mô hình trồng rau thủy canh” trong bài 4: Vai trò của các nguyên tố khoáng sinh học 11", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.

File đính kèm:

skkn_thiet_ke_va_to_chuc_to_chuc_day_hoc_bai_hoc_stem_mo_hin.doc