SKKN Nâng cao tính sáng tạo của học sinh thông qua chủ đề giáo dục STEM trong môn Sinh học 9

 1 
 MỤC LỤC 
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 2 
1.1. Lý do chọn đề tài: .......................................................................................... 2 
1.2. Mục đích nghiên cứu: .................................................................................... 4 
1.3. Đối tƣợng nghiên cứu: ................................................................................... 4 
1.4. Phƣơng pháp nghiên cứu: ............................................................................. 4 
1.5. Giới hạn phạm vi nghiên cứu: ...................................................................... 5 
NỘI DUNG ............................................................................................................... 6 
2.1. Cơ sở lý luận của vấn đề: ................................................................................. 6 
 2.1.1. Giáo dục STEM trong trƣờng trung học: ............................................... 6 
 2.1.2. Mục tiêu giáo dục STEM trong trƣờng trung học: ................................ 7 
 2.1.3. Chủ đề dạy học STEM trong trƣờng trung học: .................................... 8 
 2.1.4. Phân loại chủ đề STEM:.......................................................................... 09 
 2.1.5. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh thông qua dạy học chủ 
 đề STEM: .......................................................................................................... 100 
 2.1.6. Quy trình thiết kế chủ đề STEM: ......................................................... 133 
2.2. Thực trạng của vấn đề: .................................................................................. 14 
 2.2.1. Thực trạng ở Việt Nam: ........................................................................ 144 
 2.2.2. Thực trạng tại trƣờng THCS Nguyễn Tất Thành: ............................... 16 
2.3. Các biện pháp đã tiến hành để giải quyết vấn đề: .................................... 166 
 2.3.1. Chủ đề STEM: Ánh sáng và thực vật: ................................................... 17 
 2.3.2. Chủ đề STEM Phòng học xanh: ............................................................. 19 
2.4. Kết quả đạt đƣợc: ........................................................................................... 21 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 23 
3.1. Kết luận: ....................................................................................................... 23 
3.2. Kiến nghị: ..................................................................................................... 23 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 25 
 PHỤ LỤC..........26 
 3 
 Việc rèn luyện kỹ năng sống, kỹ năng giải quyết các tình huống thực tiễn 
cho học sinh thông qua khả năng vận dụng tri thức tổng hợp chưa thực sự được 
quan tâm. Việc ứng dụng công nghệ thông tin - truyền thông, sử dụng các 
phương tiện dạy học chưa được thực hiện rộng rãi và hiệu quả trong các trường 
trung học. 
 Giáo dục STEM là phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên 
môn và thông qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy bốn môn học như các đối 
tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn 
kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Qua đó, học sinh vừa học được kiến thức 
khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn. Bằng 
phương pháp giáo dục “học thông qua hành” đó, giáo dục STEM sẽ phá đi 
khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra những con người có năng lực 
làm việc “tức thì” trong môi trường làm việc có tính sáng tạo cao với những 
công việc đòi hỏi trí óc của thế kỷ 21. 
 Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giải 
quyết vấn đề cho người học. Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, học sinh 
được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đến 
các kiến thức khoa học. Để giải quyết vấn đề đó, học sinh phải tìm tòi, nghiên 
cứu những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo 
khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị công nghệ) và sử dụng chúng để giải 
quyết vấn đề đặt ra. Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng 
ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn 
có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. 
 Giáo dục STEM đề cao một phong cách học tập mới cho người học, đó 
là phong cách học tập sáng tạo. Đặt người học vào vai trò của một nhà phát 
minh, người học sẽ phải hiểu thực chất của các kiến thức được trang bị; phải 
biết cách mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho 
phù hợp với tình huống có vấn đề mà người học đang phải giải quyết. 
 5 
 Nghiên cứu tài liệu lý luận dạy học, phương pháp dạy học tích hợp, giáo 
 dục kỹ năng sống. 
 Nghiên cứu thực trạng của việc tổ chức các thí nghiệm khảo sát trong 
 dạy học Sinh học 9. 
 Nghiên cứu nội dung kiến thức, chuẩn kiến thức kỹ năng làm cơ sở cho 
 việc thiết kế và tổ chức giáo dục STEM. 
1.5. Giới hạn phạm vi nghiên cứu: 
 Một số nội dung về tính hướng sáng ở thực vật, thực hiện mô hình phòng 
học xanh- chương trình sinh học 9- chương trình chuẩn tại trường THCS 
Nguyễn Tất Thành – Cư Jut- Đăk Nông. 
 7 
 Đối với ngữ cảnh giáo dục, STEM nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền 
giáo dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Quan 
tâm đến việc tích hợp các môn học trên gắn với thực tiễn để nâng cao năng lực 
cho người học. Giáo dục STEM có thể được hiểu và diễn giải ở nhiều cấp độ 
như: chính sách STEM, chương trình STEM, nhà trường STEM, môn học 
STEM, bài học STEM, hoạt động STEM. 
 Đối với ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc 
các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. 
2.1.2. Mục tiêu giáo dục STEM trong trƣờng trung học: 
 Mục tiêu giáo dục STEM 
Phát triển năng lực Phát triển năng lực cốt lõi Định hướng nghề nghiệp 
đ ặc thù STEM 
 Hình 1.1 Mục tiêu của giáo dục STEM 
 Phát triển năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM cho học 
sinh: đó là những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn học Khoa học, 
Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Trong đó học sinh biết liên kết các kiến thức 
này để giải quyết vấn đề thực tiễn. Học sinh biết sử dụng và truy cập Công 
nghệ. Học sinh biết về quy trình thiết kế và tạo ra các sản phẩm. 
 Phát triển năng lực cốt lõi cho học sinh: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị 
cho học sinh những cơ hội cũng như thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh 
toàn cầu của thế kỷ 21. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, 
Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, học sinh sẽ được phát triển tư duy phê phán, 
khả năng hợp tác để thành công. 
 Định hướng nghề nghiệp cho học sinh: Giáo dục STEM sẽ tạo cho học 
sinh có những kiến thức, kỹ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các 
bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của học sinh. Từ đó 
góp phần xây dựng lực lượng lao động có năng lực, phẩm chất tốt đặc biệt là 
 9 
 Các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề: Tiêu chí này 
nhằm đảm bảo theo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó phát triển được 
những năng lực chuyên môn liên quan đến Khoa học, Kỹ thuật, Công nghệ, 
Toán học. 
 Chủ đề STEM định hướng hoạt động- thực hành: Đây là một tiêu chí của 
quan điểm giáo dục STEM nhằm hình thành và phát triển năng lực kết hợp lý 
thuyết và thực hành cho học sinh. Điều này sẽ giúp học sinh có những kiến 
thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lý thuyết. Bằng cách xây 
dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, học sinh sẽ hiểu sâu về 
lý thuyết, nguyên lý thông qua các hoạt động thực tế. 
 Học sinh làm việc nhóm để thực hiện chủ đề STEM: Trên thực tế có 
những chủ đề STEM vẫn có thể triển khai cá nhân. Tuy nhiên làm việc theo 
nhóm là hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức 
tạp gắn với thực tiễn. Làm việc theo nhóm là một kỹ năng quan trong trong thế 
kỷ 21, ngoài ra việc làm việc theo nhóm sẽ giúp học sinh được đặt vào môi 
trường thúc đẩy các nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát triển 
giải pháp. 
 Kiến thức thuộc 
 lĩnh vực STEM 
 Làm việc theo Tiêu chí chủ Giải quyết vấn 
 nhóm đề STEM đề thực tiễn 
 Định hướng hoạt 
 động- thực hành 
 Hình 1.2 Tiêu chí của chủ đề STEM 
2.1.4. Phân loại chủ đề STEM: 
- Dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề 
 11 
quá trình diễn ra từ ý tưởng, suy nghĩ của chủ thể cho đến lúc tạo ra kết quả 
sáng tạo, đó là sản phẩm. 
 Sáng tạo của học sinh được hiểu là một quá trình hoạt động của học sinh 
trong việc phát hiện ra vấn đề và tìm ra cách thức để giải quyết được vấn đề đó 
đạt hiệu quả. Kết quả của nó là một sản phẩm tinh thần hay vật chất có tính 
mới, có ý nghĩa xã hội, có giá trị. 
2.1.5.2. Biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học chủ đề 
STEM: 
 - Căn cứ vào sơ đồ cấu trúc năng lực sáng tạo, đặc điểm tâm lý nhận 
thức của học sinh trung học phổ thông, các tiêu chí của chủ đề STEM có thể 
chỉ ra một số biểu hiện sáng tạo trong hoạt động nhận thức của học sinh như 
sau: 
 + Tự lực phát hiện vấn đề mới, tình huống mới từ những tình huống 
quen thuộc 
 + Nghiên cứu tổng quan các giải pháp kỹ thuật có sẵn, sau đó đưa ra 
bình luận, trao đổi, thảo luận với các học sinh khác, với giáo viên, với các 
chuyên giaTừ đó đề xuất giải pháp kỹ thuật mới, tối ưu trên cơ sở thừa kế 
các giải pháp kỹ thuật đã có. 
 + Tự đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp đem lại hiệu quả cao mà không 
tham khảo các giải pháp đã có. 
 + Tự truyền tải tri thức và kỹ năng từ lĩnh vực quen thuộc sang tình 
huống mới, vận dụng kiến thức đã học trong điều kiện mới, hoàn cảnh mới. 
 + Nhìn thấy cấu trúc kỹ thuật, chức năng, bản chất của đối tượng kỹ 
thuật. Thực chất là bao quát nhanh chóng đôi khi tức khắc, các bộ phận kỹ 
thuật, các yếu tố bản chất của đối tượng kỹ thuật trong mối tương quan giữa 
chúng. 
 + Đề xuất mô hình giả thuyết, đưa ra phương án thực nghiệm để kiểm tra 
giải thuyết hay hệ quả suy ra từ giả thuyết với hiệu quả cao nhất có thể được 
trong những điều kiện đã cho. 
 13 
 quyết vấn đề mới, tình huống mới trong 
 thực tiễn 
 (5) Kết hợp các thao tác tư duy (so sánh, 
 phân tích, đánh giá) và các phương pháp 
 phán đoán, mô hình giả thuyết, từ đó đưa 
 kết luận chính xác cho vấn đề, tương ứng 
 với biểu hiện sáng tạo. 
 (6) Lập được nhiều phương án giải quyết 
 cho một vấn đề thực tiễn và mang lại kết 
 quả tối ưu. 
 2.1.6. Quy trình thiết kế chủ đề STEM: 
 Dựa trên mục tiêu giáo dục STEM và các tiêu chí của một chủ đề STEM, 
 quy trình thiết kế chủ đề dạy học STEM cho học sinh trung học phổ thông 
 được thực hiện: 
 Xác định Xây dựng 
 Ý tưởng Xác định 
 Vấn đề kiến thức bộ câu hỏi 
 chủ đề mục tiêu 
thực tiễn STEM cần định 
 STEM chủ đề 
 giải quyết STEM hướng chủ 
 đề STEM 
 Hình 1.3. Quy trình thiết kế chủ đề STEM 
 Vấn đề thực tiễn: được hiểu là các tình huống xảy ra có vấn đề đối với học 
 sinh, có tính chất kỹ thuật. Nó có thể là các ứng dụng trong cuộc sống hằng 
 ngày, con người cần giải quyết một công việc nào đó, thôi thúc học sinh tìm 
 hiểu và thực hiện để đáp ứng nhu cầu. Nó cũng có thể là yêu cầu định hướng 
 nghề nghiệp, đòi hỏi học sinh giải quyết nhằm trải nghiệm một số nhiệm vụ 
 của nghề nghiệp nào đó trong thực tế. 
 Ý tưởng chủ đề STEM: là bài toán mở được hình thành có tính chất kỹ 
 thuật nhằm giải quyết vấn đề thực tiễn mà học sinh gặp phải.