Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học sinh học trung học cơ sở nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG - TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM
KHOA SINH – MƠI TRƢỜNG

TỪ THỊ BẢO HỊA

THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM TRONG
DẠY HỌC SINH HỌC - TRUNG HỌC CƠ SỞ
NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT
VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH

TĨM TẮT KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH: SƢ PHẠM SINH HỌC

Người hướng dẫn : TS. Trƣơng Thị Thanh Mai


Cơng trình được hồn thành tại
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
Người hướng dẫn: TS. Trương Thị Thanh Mai
Phản biện

: ThS. Nguyễn Thị Hải Yến

Khóa luận được bảo vệ trước Hội đồng chấm khóa luận tốt nghiệp ngành
Sư phạm Sinh học vào ngày 10 tháng 1 năm 2020
Có thể tìm hiểu tài liệu tại
Thư viện trường Đại học Sư phạm - ĐHĐN
Khoa Sinh – Môi trường, Đại học Sư phạm – ĐHĐ

PHẦN 1. MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Sinh học là một môn khoa học thực nghiệm liên quan chặt chẽ với thực tế đời
sống. Vì vậy, việc cho học sinh quan sát, thực hành, vận dụng các kiến thức đã học
để giải quyết các vấn đề trong thực tiễn là cần thiết bởi lẽ các kiến thức, sự vật, hiện
tượng gần gũi, quen thuộc đối với học sinh, giúp học sinh hiểu rõ và khắc sâu kiến
thức .
Là một môn khoa học tự nhiên với nhiều mảng kiến thức về sinh vật, môi
trường, là nền tảng cho các môn khoa học nghiên cứu, các kiến thức mơn sinh học
hồn tồn phù hợp để áp dụng chương trình STEM. Việc áp dụng chương trình giáo
dục STEM hiện nay khá phổ biến và được khuyến khích triển khai trong nhiều nền
giáo dục trên thế giới vì khơng chỉ giúp học sinh tìm tịi, khám phá, phát huy khả năng
tư duy sáng tạo, các kĩ năng giải quyết vấn đề, làm việc nhóm,.. một cách đồng đều và
tồn diện mà cịn tạo ra hứng thú học tập, niềm yêu thích đối với nghiên cứu cũng
niềm như u thích bộ mơn sinh học.
“Thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học kiến thức “Thực vật - Động vật
– Vi sinh vật” trong dạy học Trung học cơ sở nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn
đề và sáng tạo cho học sinh ” là một chủ đề bao gồm những kiến thứcs liên hệ nhiều
đến các môn khoa học ở trung học như: Hình trịn, hình trụ đứng (Tốn học); Hơ hấp
ở thực vật, đặc điểm các loại rễ, thân, lá; giun, các hệ vi sinh vật trong đất; đặc điểm
cấu tạo và sinh sản của giun trùn quế; … (Sinh học). Vận dụng những kiến thức khoa
học, kỹ thuật, công nghệ và toán học, thiết kế các sản phẩm theo yêu cầu của chủ đề
nhằm giúp HS vận dụng kiến thức vào thực tế, đồng thời trải nghiệm, sáng tạo những
vấn đề lí thuyết để tạo ra các sản phẩm.
Với những lý do trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài: “Thiết kế chủ đề giáo dục
STEM trong dạy học kiến thức “Thực vật - Động vật – Vi sinh vật” trong dạy học
Trung học cơ sở nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học
sinh”.
2. Mục tiêu nghiên cứu
-

Đề xuất được quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM.
3


-

Vận dụng quy trình để thiết kế được các chủ đề của giáo dục STEM trong dạy
học sinh học kiến thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật ở trường THCS.

3. Nhiệm vụ nghiên cứu
-

Nghiên cứu cơ sở lý luận về GD STEM và tổ chức dạy học GD STEM.

-

Xây dựng quy trình thiết kế các chủ đề GD STEM trong dạy học kiến thức Thực
vật – Động vật – Vi sinh vật .

-

Vận dụng quy trình thiết kế các chủ đề GD STEM trong chương trình sinh học.

-

Khảo nghiệm sư phạm để xác định tính cần thiết và khả thi của đề tài.

4. Phƣơng pháp nghiên cứu
-

Phương pháp nghiên cứu lí thuyết
Phương pháp nghiên cứu ý kiến chuyên gia

-

Phương pháp khảo nghiệm sư phạm

-

Phương pháp xử lí số liệu

-

5. Những đóng góp của đề tài
-

Lựa chọn và nghiên cứu được cơ sở lý luận về thiết kế các HĐ STEM trong dạy
học ở trường .

-

Đề xuất được mơ hình HĐ STEM và quy trình thiết kế các HĐ STEM.

-

Vận dụng quy trình thiết kế các hoạt động STEM trong dạy học kiến thức Thực
vật – Động vật - Vi sinh vật chương trình .

4

PHẦN 2. NỘI DUNG
CHƢƠNG I : TỔNG QUAN TÀI LIỆU VÀ CƠ SỞ LÍ LUẬN CƠ
BẢN VỀ GIÁO DỤC STEM
1.1.

Tổng quan về tình hình nghiên cứu giáo dục STEM

1.1.1. Tình hình nghiên cứu thế giới
Trên thế giới, Mỹ “chịu chi” hơn 1 tỷ đơ la để xây dựng chương trình giáo dục
STEM của mình. Dự kiến đến năm 2020, ngân sách Mỹ phải chi trả cho chương trình
giáo dục này lên tới 4,32 tỷ đô la, đây thực sự là khoản đầu tư khổng lồ nhất từ trước
đến nay của Mỹ dành cho một chương trình giáo dục . Sự đầu tư lớn đến ngỡ ngàng
của Mỹ đã gây nên cơn chấn động cho ngành giáo dục toàn thế giới. Nhưng lý do để
STEM trở nên phổ biến trên toàn thế giới không chỉ bởi số tiền khổng lồ mà Mỹ chịu
chi trả mà còn nằm ở chất lượng của mơ hình này. STEM mang đến khả năng xóa bỏ
giới hạn giữa lý thuyết hàn lâm và vận dụng thực tiễn – điều mà cả thế giới chúng ta
đều cần tới.
Điển hình của sự lan tỏa STEM đó chính là diễn đàn giáo dục STEM lần thứ 6 tại
Florida có tới 2500 vị đại biển đến từ 120 quốc gia khác nhau. Trong đó châu Mỹ có
Mỹ đứng đầu khởi xướng và có các nước đại diện tiêu biểu như Canada, Brazil,…
châu Âu tiêu biểu có Anh, Pháp, Đức,…, châu Á có Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung
Quốc, Qatar,… và chắc chắn không thể thiếu châu Phi. Với sự tiếp cận đến toàn thế
giới, STEM đã chứng tỏ sức mạnh lan tỏa tồn cầu của mình là khơng giới hạn. Phải
chăng STEM đang trở thành cuộc cách mạng thay đổi nền giáo dục thế giới.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
Ở Việt Nam trong những năm gần đây đã có nhiều nghiên cứu của các nhóm tác
giả về giáo dục STEM đã đề xuất được các quy trình thiết kế các chủ đề STEM như :
- Theo Nguyễn Thanh Nga và cộng sự , các tiêu chí của chủ đề giáo dục STEM

là: kiến thức thuộc lĩnh vực STEM, giải quyết vấn đề thực tiễn, định hướng thực
hành, làm việc nhóm. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM gồm 5 bước : Vấn
đề thực tiễn → Ý tưởng chủ đề STEM → Xác định kiến thức STEM cần giải
quyết → Xác định mục tiêu chủ đề STEM → Xây dựng bộ câu hỏi định hướng
của chủ đề STEM.
5


- Theo Lê Xuân Quang , quy trình xây dựng chủ đề STEM gồm 5 bước :
Lựa chọn nội dung cụ thể trong môn học → Kết nối với những sản phẩm ứng
dụng trong thực tế → Phân tích ứng dụng → Chỉ ra các kiến thức liên quan trong
các mơn thuộc lĩnh vực STEM → Hình thành chủ đề.
- Theo Nguyễn Thị Phương , quy trình xây dựng chủ đề STEM gồm 6 bước :
Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM → Xác định mục tiêu của chủ đề STEM → Xác
định các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề trong chủ đề giáo dục
STEM → Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM →
Thiết kế hoạt động học tập → Thiết kế các tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra đánh giá
HS trong chủ đề.
1.2.

Cơ sở lý luận cơ bản về giáo dục STEM

1.2.1. Giáo dục STEM
a. Khái niệm giáo dục STEM
STEM là viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), (Kỹ
thuật) và Math (Toán học).
Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến
thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và
tốn học. Các kiến thức và kĩ năng này (gọi là kĩ năng STEM) phải được tích hợp,
lồng ghép và bổ trợ cho nhau giúp HS khơng chỉ hiểu biết về ngun lý mà cịn có thể

áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày.
b. Mục tiêu của giáo dục STEM
Tại Mỹ, ba mục tiêu cơ bản cho giáo dục STEM là: trang bị cho tất cả các công
dân những kĩ năng về STEM, mở rộng lực lượng lao động trong lĩnh vực STEM bao
gồm cả phụ nữ và dân tộc thiểu số nhằm khai thác tối đa tiềm năng con người của đất
nước, tăng cường số lượng HS sẽ theo đuổi và nghiên cứu chuyên sâu về các lĩnh vực
STEM.
Tại Úc, mục tiêu của giáo dục STEM là xây dựng kiến thức nền tảng của quốc
gia nhằm đáp ứng các thách thức đang nổi lên của việc phát triển một nền kinh tế cho
thế kỉ 21. Tuy các phát biểu về mục tiêu giáo dục STEM ở tầm quốc gia có khác nhau
nhưng điểm chung cho các mục tiêu đó chính là sự tác động đến người học. Có thể dễ
6


nhận thấy giáo dục STEM như là một giải pháp trong cải cách giáo dục của các quốc
gia nhằm hướng tới phát triển con người nhằm đáp ứng các mục tiêu phát triển kinh tế,
phát triển của quốc gia trong thời đại tồn cầu hóa đầy cạnh tranh. Trong luận văn này
trình bày mục tiêu giáo dục STEM theo nghĩa chung nhất. Dưới góc độ giáo dục và
vận dụng trong bối cảnh Việt Nam, giáo dục STEM một mặt thực hiện đầy đủ mục
tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình giáo dục , mặt khác giáo dục STEM nhằm:
- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho HS: Đó
là những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật
và Tốn học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải
quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí và truy cập Cơng nghệ. HS biết về
quy trình thiết kế và chế tạo ra các sản phẩm.
- Phát triển các năng lực cốt lõi cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho
HS những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế
kỉ 21. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật,
Tốn học, HS sẽ được phát triển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để thành
công…

- Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những
kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng
như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao
động có năng lực, phẩm chất tốt đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp
ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nước.
1.2.2. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM
a. Dạy học các mơn 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 được triển khai ngay trong q trình dạy học các
mơn học STEM theo tiếp cận liên môn.
Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các mơn học
thành phần. Hình thức giáo dục STEM này khơng làm phát sinh thêm thời gian học
tập.

7


b. Hoạt động trải nghiệm STEM
Trong 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, cơng nghệ, kỹ thuật và toán học đối cới 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.
Để tổ chức thành cơng các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia,
hợp tác của các bên liên quan như trường trung học , cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các
trường đại học, doanh nghiệp.
c. Hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật
Giáo dục STEM có thể được triển khai thơng 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, mơi trường, biến đổi khí hậu, nơng

nghiệp cơng nghệ cao…
1.2.3. Đánh giá trong dạy học theo chủ đề STEM
Đặc điểm của giáo dục STEM là định hướng sản phẩm, phương pháp giảng dạy
là dạy học dựa trên dự án, học tập theo nhóm. Vì vậy việc đánh giá thường xun. Đa
dạng các hình thức và cơng cụ đánh giá là cần thiết. Giáo viên nên kết hợp đánh giá
dựa trên các hoạt động trên lớp; đánh giá qua việc trình bày, báo cáo sản phẩm của
người học xuyên suốt quá trình thực hiện dự án; kết hợp đánh giá của giáo viên với tự
đánh giá và đánh giá lẫn nhau của học sinh.
1.2.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM
Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp
với định hướng đổi mới giáo dục và trung học cơ sở. 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,
8


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 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. Bên cạnh đó, giáo dục STEM cũng hướng tới giải quyết các

vấn đề có tính đặc thù của địa phương.
- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường , 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 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 tư.
1.3. Năng lực giải quyết vấn đề
Vấn đề là điều cần được xem xét, nghiên cứu, giải quyết (theo Hoàng Phê – Từ
điển Tiếng Việt), một tình huống có sức thu hút và hấp dẫn đối với người học vì thế
mà người học có mong muốn khám phá, khai thác vấn đề để tìm hiểu về vấn đề. Trong
hoạt động dạy và học, vấn đề là một nhiệm vụ đặt ra cho HS, trong đó chứa đựng các
mâu thuẫn, thách thức mà người học cần phải vận dụng các kiến thức và kỹ năng liên
quan để vượt qua.
Theo chương trình đánh giá PISA,2012, Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng
cá nhân hiểu và giải quyết tình huống chưa rõ ràng. Nó bao gồm sự tham gia vào giải
quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện tiềm năng cơng dân tích cực và xây dựng [17].
Theo tác giả Đinh Quang Báo thì NL GQVĐ ở THPT được biểu hiện ở các hoạt động:
Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc sống;Thu thập và làm rõ các
thơng tin có liên quan đến vấn đề; Đề xuất và phân tích được một số giải pháp GQVĐ;
9


Lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất; Thực hiện và đánh giá GQVĐ; Suy ngẫm về
cách thức và tiến trình GQVĐ để điều chỉnh và vận dụng trong bối cảnh mới.
a. Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề
Theo Chương trình giáo dục tổng thể tháng 12/2018, năng lực giải quyết vấn đề
đối với học sinh Trung học phổ thông bao gồm các năng lực thành tố sau :
- Nhận ra ý tưởng
- Phát hiện và làm rõ vấn đề

- Hình thành và triển khai ý tưởng mới
- Đề xuất, lựa chọn giải pháp
- Thiết kế và tổ chức hoạt động
- Tư duy độc lập

10


CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN
3.1. Phân tích nội dung kiến thức Thực vật – Động vật –Vi sinh vật
3.1.1. Phân tích nội dung kiến thức Thực vật học
a. Chương trình hiện hành
Nội dung kiến thức sinh học phần Thực vật học trong chương THCS hiện nay
được đưa vào chương trình sinh học lớp 6 gồm 9 chương. Các nội dung cụ thể trong 9
chương được trình bày cụ thể trong bảng sau đây :
Chương
Chương I – Tế bào thực
vật
Chương II – Rễ

Nội dung
Cấu tạo của thực vật; Sự lớn lên và phân chia của tế
bào thực vật.
Các loại rễ, vai trò, các miền của rễ; Cấu tạo miền hút
của rễ ; Sự hút nước và muối khoáng của rễ, các yếu tố
ảnh hưởng đến sự hút nước và muối khoáng của rễ.

Chương III – Thân

Cấu tạo của thân; Vai trò của thân; Sự vận cuyển các

chất trong thân.

Chương IV – Lá

Đặc điểm bên ngoài của lá; cấu tạo lá; Giới thiệu các
đặc điểm sinh lí của lá (quang hợp, hơ hấp, thốt hơi
nước) và các yếu tố ảnh hưởng đến đặc điểm sinh lí;
Biến dạng của lá và ý nghĩa.

Chương V – Sinh sản
sinh dưỡng
Chương VI – Hoa và
sinh sản hữu tính
Chương VII – Quả và
hạt

Giới thiệu sinh sản sinh dưỡng và một số biến pháp
nhân giống bằng sinh sản sinh dưỡng.
Giới thiệu cấu tạo của hoa; Quá trình thụ phấn ở thực
vật và một số con đường thụ phấn ở thực vật.
Các loại quả và hạt; Vai trị của quả và hạt; Các hình
thức phát tán hạt; Những điều kiện cần cho hạt nảy
mầm.

Chương VIII – Các

Giới thiệu ban đầu về đặc điểm , cấu tạo, vai trị của

nhóm thực vật

tảo; Cây rêu ; Cây dương xỉ; TV hạt trần, TV hạt kín;
phân biệt lớp 1 lá mầm và lớp 2 lá mầm; Khái niệm sơ
lược về phân loại thực vật.
11


Chương IX – Vai trò của Vai trò của thực vật đối với bảo vệ nguồn nước, đất, khí
thực vật

hậu; vai trò đối với thực vật và đối với đời sống con
người ; Hiện trạng và các biện pháp bảo vệ đa dạng
thực vật

b. Chương trình GD mới năm 2018
Qua phân tích chương trình dựa theo chương trình GD mơn KHTN thì nội dung
kiến thức Thực vật học được đưa vào chủ đề “Vật sống” ở chương trình lớp 6 và 7 cụ
thể như sau :
Lớp

Chương
Đa dạng thế

6

giới sống

Nội dung
- Đa dạng thực vật
- Tìm hiểu sinh vật ngồi tự nhiên
- Chuyển hoá năng lượng ở tế bào

Trao đổi chất và

+ Quang hợp

chuyển hố năng

+ Hơ hấp tế bào

lượng ở sinh vật

- Các yếu tố ảnh hưởng đến quang hợp và hơ hấp.
- Trao đổi khí ở thực vật.

Trao đổi nước và - Con đường vận chuyển nước và dinh dưỡng ở thực
các chất dinh

vật.

dưỡng ở sinh vật - Các yếu tố ảnh hưởng đến trao đổi nước và chất dinh
dưỡng ở thực vật

7

- Khái niệm cảm ứng.
Cảm ứng ở sinh
vật

- Cảm ứng ở thực vật.
- Vai trò cảm ứng đối với thực vật

Sinh trưởng và

- Sinh trưởng và phát triển ở thực vật.

phát triển ở sinh

- Tìm hiểu các mô phân sinh ở thực vật.

vật.

- Nhân tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển ở
sinh vật.
- Sinh sản vơ tính và sinh sản hữu tính ở thực vật.

Sinh sản ở sinh

- Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh sản ở thực vật.
12


vật.

- Vai trò của sinh sản trong tự nhiên.
- ứng dụng của sinh sản vơ tính, các hình thức nhân
giống vơ tính ở thực vật.

3.1.2. Phân tích nội dung kiến thức Vi sinh vật học
a. Chương trình hiện hành
Nội dung kiến thức sinh học phần Thực vật học trong chương THCS hiện nay

được đưa vào chương trình sinh học lớp 6 chương X - Vi khuẩn, Nấm, Địa y. Các nội
dung cụ thể trong chương được trình bày cụ thể trong bảng sau đây :
Chương

Nội dung

Chương X – Vi khuẩn ,

Đặc điểm, cấu tạo, của vi khuẩn, nấm, địa y ; Dinh dưỡng, vai

Nấm, Địa y.

trò và các yếu tố ảnh hưởng đến sinh trưởng và phát triển của
vi khuẩn , nấm, địa y.

b. Chương trình GD mới năm 2018
Qua phân tích chương trình dựa theo chương trình GD mơn KHTN thì nội dung
kiến thức Vi sinh vật được đưa vào chủ đề “Vật sống” ở chương trình lớp 6 cụ thể như
sau :
Chương

Nội dung
-

Sự đa dạng các nhóm sinh vật :

+ Virus và vi khuẩn: Khái niệm ; Cấu tạo sơ lược
Đa dạng thế giới sống

;Sự đa dạng; Một số bệnh gây ra bởi virus và vi

khuẩn
-

Đa dạng nấm: Sự đa dạng của nấm ;Vai trò của
nấm ; Một số bệnh do nấm gây ra.

3.1.3. Phân tích nội dung kiến thức Động vật học
a. Chương trình hiện hành
Nội dung kiến thức sinh học phần Thực vật học trong chương THCS hiện nay
được đưa vào chương trình sinh học lớp 7 gồm 8 chương. Các nội dung cụ thể trong
chương được trình bày cụ thể trong bảng sau đây :
13


Chương

Nội dung
Quan sát hình dạng, cấu tạo ngồi một số
động vật nguyên sinh (trùng roi, trùng

Chương I – Ngành động vật ngun sinh

biến hình, trùng giày, trùng sốt rét,..); Vai
trị thực tiễn chung của ngành động vật
nguyên sinh.
Giới thiệu sơ lược đặc điểm chung ngành

Chương II – Nghành ruột khoang

ruột khoang; Quan sát cấu tạo thủy tức;

Vai trò thực tiễn chung của ngành ruột
khoang.
Tìm hiểu đặc điểm chung của các ngành

Chương III – Các ngành giun

giun; Quan sát cấu tạo một số ngành giun
dẹp, giun trịn, giun đốt; Tìm hiểu đặc
điểm dinh dưỡng, vai trò của các ngành
giun.
Giới thiệu sơ lược về đặc điểm chung, cấu

Chương IV – Ngành thân mềm

tạo và vai trò của ngành thân mềm.
Đặc điểm chung ngành chân khớp; quan

Chương V – Ngành chân khớp

sát cấu tạo trong và ngoài của một số đại
diện lớp giáp xác, lớp hình nhện, lớp sâu
bọ; Vai trị của ngành chân khớp.
Tìm hiểu sự đa dạng, đặc điểm chung, đặc

Chương VI – Ngành động vật có xương
sống

điểm cấu tạo của các lớp cá, lớp lưỡng cư,
lớp bò sát, lớp chim, lớp thú.
Tìm hiểu sơ khai sự tiến hóa về tổ chức cơ

Chương VII – Sự tiến hóa của động vật

thể, tiến hóa về sinh sản, về cây phát sinh
giới động vật .

Chương VIII – Động vật và đời sống con

Tìm hiểu sơ khai về đa dạng sinh học, các

người.

biện pháp đấu tranh sinh học; Thực trạng
và giải pháp bảo vệ đa dạng sinh học ở địa
phương.
14


b. Chương trình GD mới năm 2018
Qua phân tích chương trình dựa theo chương trình GD mơn KHTN thì nội
dung kiến thức Động vật học được đưa vào chủ đề “Vật sống” ở chương trình lớp 6
và 7 cụ thể như sau:
Lớp

6

Chương

Nội dung

Đa dạng thế

- Đa dạng nguyên sinh vật: Sự đa dạng của nguyên sinh

giới sống

vật; Một số bệnh do nguyên sinh vật gây nên.
- Đa dạng động vật: Sự đa dạng ; Thực hành

Trao đổi chất và - Chuyển hoá năng lượng trong cơ thể.
chuyển hoá
năng lượng ở

- Vai trị trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng trong
cơ thể.

sinh vật
Trao đổi nước
và các chất dinh
dưỡng ở sinh

- Con đường thu nhận và tiêu hoá thức ăn trong ống tiêu
hoá ở động vật (đại diện ở người).
- Quá trình vận chuyển các chất ở động vật

vật
- Cảm ứng ở động vật

7

Cảm ứng ở sinh - Tập tính ở động vật: khái niệm, ví dụ minh hoạ
vật

- Vai trị cảm ứng đối với động vật
- Sinh trưởng và phát triển một số loài động vật và thực

Sinh trưởng và

vật

phát triển ở sinh - Ứng dụng hiểu biết về sinh trưởng và phát triển để
vật.

tiêu diệt một số loại côn trùng bệnh hại.
- Sinh sản vơ tính và sinh sản hữu tính ở động vật.

Sinh sản ở sinh
vật.

- Các yếu tố ảnh hưởng đến sinh sản ở động vật.
- Vai trò của sinh sản trong tự nhiên.

15


3.2. Thiết kế các chủ đề giáo dục STEM trong dạy học sinh học
3.2.1. Quy trình thiết kế các chủ đề STEM
Dựa vào nghiên cứu lí luận về quy trình thiết kế chủ đề STEM của các nhóm tác
giả, tơi đề xuất quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học nội dung kiến
thức Thực vật – Động vật – Vi sinh vật như sau :

Bước 1. Nghiên cứu nội dung kiến thức TV-ĐV-VSH

Bước 2. Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM

Bước 3. Xác định mục tiêu năng lực chung, năng lực
KHTN, phẩm chất STEM

Bước 4. Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ
đề giáo dục STEM

Bước 5. Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để
giải quyết vấn đề trong chủ đề giáo dục STEM

6.1. Xác định các phương pháp,
kĩ thuật tổ chức hoạt động
6.2. Xác định tài liệu tham khảo,
phương tiện hoạt động

Bước 6. Thiết kế hoạt động học tập

Bước 7. Thiết kế các tiêu chí và bộ cơng cụ kiểm tra,
đánh giá HS trong chủ đề

6.3. Xác định các bước thực hiện
hoạt động dạy học STEM

Hình 3.2.1.1. Quy trình thiết kế chủ đề STEM trong dạy học Sinh học

16

3.2.2. Công cụ đánh giá NL GQVĐ của học sinh :
Bảng 3.2.2.1 Bảng tiêu chí đánh giá kỹ năng được sử dụng để đánh giá các
kỹ năng của năng lực giải quyết vấn đề
Cấp độ biểu hiện của hành vi

KN, hành vi

Xếp
loại

Không phát biểu được câu hỏi, hoặc phát biểu

A. Phát

Phát biểu

hiện VĐ

vấn đề
thành

nhưng không đúng với nội dung của vấn đề.
Câu hỏi phản ánh đúng nội dung của vấn đề

0

nhưng chưa tường minh.
Câu hỏi ngắn gọn, nêu bật nội dung của vấn

1

đề.

1
2

một câu hỏi
B. Thiết

Đưa ra được một vài giả thuyết nhưng không

lập không

phù hợp với nội dung của VĐ.
Đưa ra một số giả thuyết, trong đó có giả thuyết

gian VĐ
và hình

Đưa ra giả

thành giả

thuyết giải

thuyết

thích VĐ.

C. Lập

Chứng minh

kế hoạch

được giả

và tiến

thuyết, rút ra

hành

kết luận về

GQVĐ

vấn đề.

phù hợp, có giả thuyết chưa phù hợp.
Đưa ra đầy đủ các giả thuyết. Tất cả các giả
thuyết đưa ra đều phù hợp với nội dung của vấn

0
0
1
2

đề.

Chưa chứng minh được giả thuyết.

0

Chứng minh được giả thuyết nhưng chưa đầy đủ.
Chứng minh, làm rõ các giả thuyết; Chủ động

1

rút ra nội dung kiến thức một cách chính xác.

2

Chưa rút ra được kiến thức, kinh nghiệm khi
D. Đánh

Xác nhận

giá giải

những

hoàn thành GQVĐ.
Rút ra được một vài nội dung kiến thức, kinh

0

nghiệm nhưng chưa rõ nét.

1

17


pháp

kiến thức,

Hình thành đầy đủ, chính xác các nội dung kiến

GQVĐ,

kinh

thức mới, rút ra được kinh nghiệm sau khi hoàn

rút ra kết

nghiệm

thành việc GQVĐ, vận dụng để giải quyết các

luận

thu nhận

VĐ tổng thể.

được.

.

Bảng 3.2.2.2. Bảng tiêu chí đánh giá mức độ tham gia hoạt động nhóm
của học sinh
Nội dung đánh giá

Học sinh tự

Nhóm đánh

đánh giá

giá

Tham gia các Đầy đủ
buổi họp
nhóm

Xếp loại

3

Thường xun

2

Một vài buổi

1

Khơng

0

buổi

nào
Tham gia

Tích cực

3

đóng góp ý

Thường xun

2

kiến

Thỉnh thoảng

1

Khơng bao giờ

0

Ln ln

3

Hồn thành

cơng việc của Thường xun
nhóm đúng
thời hạn
Hồn thành

2

Thỉnh thoảng

1

Khơng bao giờ

0

Ln ln

3

cơng việc của Thường xun

2

nhóm có chất Thỉnh thoảng

1

lượng
Có ý tưởng

Khơng bao giờ

0

Ln ln

3

mới, sáng tạo Thường xun

2

đóng góp cho Thỉnh thoảng

1

nhóm

Khơng bao giờ

0
18

2

Vai trị trong
nhóm

Nhóm trưởng

3

Thư kí

2

Thành viên

1

NHẬN XÉT, KẾT LUẬN
………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………

19


CHƢƠNG IV : KHẢO NGHIỆM SƢ PHẠM
4.1. Mục đích khảo nghiệm sƣ phạm
- Đánh giá mức độ hiệu quả của các chủ đề STEM được thiết kế để sử dụng
trong dạy học kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” Trung học nhằm phát
triển năng lực GQVĐ cho học sinh.
- Xác định tính khả thi của việc thực hiện các chủ đề STEM vào trong tổ chức
dạy học sinh học nói chung và dạy học kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật”

Trung học nói riêng.
4.2. Nội dung khảo nghiệm
- Chúng tơi đã tiến hành khảo nghiệm 3 chủ đề STEM được thiết kế để sử dụng
trong giảng dạy nội dung kiến thức phần “Thực vật – Động Vật – Vi sinh vật”. Trong
đó có 2 chủ đề sử dụng để dạy sinh học 7 và có 1 chủ đề sử dụng để dạy sinh học 6
được thể hiện cụ thể trong bảng sau:
Bảng 3.2. Hệ thống các chủ đề được sử dụng để khảo nghiệm ý kiến của giáo viên

Lớp

STT

Tên chủ đề STEM

Nội dung kiến thức

chủ đề
6

1

Phân bón hữu cơ từ chuối

- Vai trò vi sinh vật trong
đời sống (VSV)
- Sinh

trưởng

và

dinh

dưỡng của VSV.
2

Tháp rau hữu cơ

7

- Đặc điểm sinh lí và vai
trị của giun trùn quế
(ĐV)
- Đặc điểm sinh trưởng và
phát triển các loại rau
ngắn hạn, thời vụ (TV)
- Vai trò của VSV trong
đất (VSV)

20


3

VSV – Bạn của nhà nơng

- Vai trị của VSV trong
đời sống.
- Một số loại sâu, bệnh
hại. (ĐV)

4.3. Kết quả khảo nghiệm
Qua kết quả khảo nghiệm ý kiến của 20 giáo viên tại các trường THCS trên
địa bàn thành phố thành Đà Nẵng và 4 giáo viên tại trường THCS tỉnh Quảng Nam
về hiệu quả sử dụng của các chủ đề STEM (8 giáo viên đánh giá 1 chủ đề STEM) , kết
quả được trình bày trong bảng 3.4.
Bảng 4.3.1 Thống kế kết quả khảo nghiệm về ý kiến nhận xét của GV
Mức độ nhận xét
STT

Tên chủ

Đối tượng nhận xét

Phù hợp

Chưa phù

Khơng có ý

hợp

kiến

đề
SL

%

SL

%

SL

%

8

100

0

0

0

0

6

0.75

2

0.25

0

0

7

0.88

1

0.12

0

0

5

0.63

2

0.25

1

0.12

5

0.63

1

0.12

2

0.25

Giúp phát triển NL
giải quyết vấn đề
1

Tháp rau

cho HS

hữu cơ

Tính khả thi của
chủ đề
Giúp phát triển NL

2

Phân bón

giải quyết vấn đề

hữu cơ từ

cho HS

chuối

Tính khả thi của
chủ đề

Giúp phát triển NL

3

VSV –

giải quyết vấn đề

Bạn của

cho HS

21


nhà nơng
Tính khả thi của

6

0.75

0

0

2

0.25

chủ đề
Kết quả khảo nghiệm cho thấy đa số giáo viên đánh giá cao giá trị sử dụng
của các chủ đề STEM trong việc phát triển NL GQVĐ cho HS và tính khả thi của các
chủ đề được thiết kế trong phạm vi nghiên cứu của đề tài. Các chủ đề STEM được
đánh giá là phù hợp với nội dung và điều kiện tổ chức dạy học ở trường THCS (trên
60% các ý kiến đánh giá là phù hợp). Lí do được đưa ra là: các chủ đề này đơn giản dễ
thực hiện, dễ quan sát, gần gũi với đời sống, ngun liệu dễ tìm, có tính ứng dụng linh
hoạt. Bên cạnh đó, với hệ thống tiêu chí đánh giá bao gồm các bảng tiêu chí đánh giá
và hồ sơ học tập của nhóm, giáo viên có thể theo dõi q trình HS hoạt động, bám sát,
hỗ trợ, điều chỉnh và đánh giá khách quan, chính xác. Bên cạnh đó, chủ đề các kiến
thức liên quan đến “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” trong chương trình lớp 6 , 7
khi các em chưa phải gị bó nhiều về thời gian và hoạt động, các em có thể chun tâm
hơn vào q trình thực hiện các ý tưởng và kế hoạch; giúp hình thành sớm cho các em
nhiều năng lực cần thiết, đặc biệt là năng lực GQVĐ và sáng tạo.
Đặc biệt với chủ đề : “Tháp rau hữu cơ” được thiết kế trong chương trình sinh
học 7 được đánh giá cao về hiệu quả phát triển NL GQVĐ cho học sinh (100%) . Sỡ dĩ
kết quả như vậy là vì chủ đề có vấn đề thực tiễn khá gần gũi, giải quyết được thực
trạng sử dụng thực phẩm bẩn – một thực trạng đang là mối quan tâm hàng đầu đối với
đời sống người dân hiện nay. Ngồi ra, chủ đề có tính kết hợp, vận dụng được nhiều
kiến thức khoa học hợp lí, phù hợp với kiến thức của HS. Bên cạnh đó, các vật liệu chế
tạo tháp rau cũng đơn giản, phạm vi ứng dụng cao, rất cần thiết và thiết thực để sử
dụng trong chương trình dạy học mới theo định hướng của Bộ giáo dục và Đào tạo.
Tuy nhiên, tính khả thi của đề tài thì 0,25% giáo viên chưa đồng tình lí do là ở phần thi
cơng liên quan đến các thiệt bị các em còn chưa vững vàng nên sẽ khơng đảm bảo về

chất lượng . Vì vậy, để khắc phục tình trạng này, GV khi tổ chức hoạt động sẽ theo
dõi, bám sát, hỗ trợ các em khi cần thiết , nhằm mang lại hiệu quả cao cho các hoạt
động chế tạo sản phẩm.

22


Ngồi ra, đối với chủ đề “Phân bón hữu cơ từ chuối” có 2 Gv (0.25%) cho
rằng tính khả thi của chủ đề là chưa phù hợp. Vì đối tượng học sinh còn khá nhỏ, các
em sẽ chưa đảm bảo thực hiện được các quy trình ủ phân. Ngồi ra, cần khác nhiều
thời gian để ủ cho ra phân bón hữu cơ nên gây trở ngại cho tính liên tục và xuyên suốt
của chủ đề.
Nhìn chung qua kết quả khảo nghiệm, chúng tôi nhận thấy bên cạnh những chủ
đề được đánh giá tốt thì cần phải chỉnh sửa, lưu ý một số bước khi thực hiện các chủ
đề trong hệ thống nghiên cứu của khóa luận nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng và nâng
cao hiệu quả dạy học của giáo dục STEM trong chương trình .

-

Một số ý kiến nhận xét của giáo viên về các chủ để giáo dục STEM:
+ Chủ để : Tháp rau hữu cơ

+ Chủ đề : Phân bón hữu cơ từ chuối

+ Chủ đề : VSV – Bạn của nhà nông

23


KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận
Đối chiếu với mục tiêu và nhiệm vụ khóa luận cũng như giả thuyết khoa hoc đã đề
ra, đến nay khóa luận căn bản đã hồn thành. Qua đó tơi rút ra một số kết luận sau:
- Qua phân tích nội dung kiến thức phần “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” -Sinh
học cấp nhằm xác định các kiến thức phù hợp với với áp dụng các chủ đề STEM trong
quá trình dạy học.
- Căn cứ vào những ưu điểm của giáo dục STEM, cũng như các yêu cầu đối với
việc thiết kế các chủ đề STEM, chúng tôi đã đề xuất được quy trình thiết kế một chủ
đề giáo dục STEM trong dạy học kiến thức “ Thực vật – Động vật – Vi sinh vật” cấp
. Quy trình này được thực hiện theo 7 bước, đó là: Nghiên cứu nội dung kiến thức
Thực vật – Động vật – Vi sinh vật =>Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM =>Xác định
mục tiêu năng lực chung, NL KHTN, phẩm chất của chủ đề STEM => Xác định các
vấn đề cầ giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM =>Xác định nội dung cụ thể cần sử
dụng để giải quyết các vấn đề trong chủ đề giáo dục STEM =>Thiết kế hoạt động học
tập =>Thiết kế các tiêu chí và bộ cơng cụ kiểm tra, đánh giá HS trong chủ đề.
- Dựa vào quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM đã đề xuất, chúng tôi đã tiến
hành thiết kế 3 chủ đề minh họa trong phần “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật ” –
nhằm phát triển NL GQVĐ cho học sinh.
- Kết quả phân tích các thơng tin thu nhận được từ sau kết quả khảo nghiệm bước
đầu chứng tỏ được tính hiệu quả của đề tài khóa luận, góp phần nâng cao chất lượng
dạy và học trong quá trình dạy học phần kiến thức “Thực vật – Động vật – Vi sinh vật”
– giúp nâng cao NL GQVĐ cho học sinh.
2. Kiến nghị
Từ những kết quả thu được và qua phân tích ý kiến chuyên gia, chúng tơi có mơt số
đề xuất sau:
- Điều chỉnh, lưu ý một số bước khi thực hiện các chủ đề trong hệ thống kết quả
nghiên cứu của khóa luận nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng và nâng cao hiệu quả dạy
học của chương trình giáo dục STEM đối với giáo dục trong tương lai.

24