SKKN Dạy học STEM: “Thiết kế mô hình bẫy bắt côn trùng và một số loài động vật gây hại cây trồng” trong chủ đề – Sinh trưởng và phát triển ở động vật (Sinh học 11)

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 

PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ 

1. Lí do chọn đề tài: Giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua đó phát triển cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cùng với những năng lực khác tương ứng, đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế – xã hội. Mỗi bài học STEM trong chương trình giáo dục phổ thông đề cập đến một vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học và sử dụng kiến thức thuộc các môn học trong chương trình để sử dụng vào giải quyết vấn đề đó. Giáo dục STEM đảm bảo giáo dục toàn diện, nâng cao hứng thú học tập các môn học, hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh, kết nối trường học với cộng đồng, góp phần hướng nghiệp, phân luồng. 

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.  

      Trên địa bàn tỉnh ta hiện nay, tình trạng lạm dụng, sử dụng thuốc bảo vệ thực vật (BVTV) không đúng liều lượng, quy trình đã gây ra những hậu quả cho chính người sản xuất và cả người tiêu dùng. Vì vậy, nâng cao nhận thức và ý thức của người dân trong sản xuất an toàn đang là vấn đề cần được quan tâm. 

Có thể thấy, những năm gần đây, do tác động của biến đổi khí hậu, thời tiết diễn biến bất thường cộng với vấn đề thâm canh, tăng vụ đã khiến cho tình hình dịch bệnh gây hại trên cây trồng diễn ra khá phức tạp, kéo theo số lượng và chủng loại thuốc BVTV cũng tăng lên. Mặt khác, một số loại thuốc BVTV kém chất lượng, khi phun không mang lại hiệu quả như mong muốn nên người nông dân phải phun đi, phun lại nhiều lần, dẫn đến thiệt hại về kinh tế. Từ đó, dẫn đến tình trạng sử dụng thuốc BVTV tùy tiện, không đúng loại thuốc, không theo khuyến cáo của cơ quan chức năng và không áp dụng kỹ thuật theo phương pháp “4 đúng”. Cộng với tâm lý muốn phòng ngừa dịch hại, diệt sâu nhanh, nên nông dân tăng liều lượng, sử dụng thuốc cực độc để bảo vệ cây trồng, tăng năng suất và tiết kiệm nhân công cho việc phun thuốc. Điều đáng nói là lượng thuốc BVTV được sử dụng gấp 2- 3 lần so với bình thường, với liều lượng cao, độc tính cao sẽ làm giảm hiệu lực trừ dịch hại, hoặc có tác động xấu đến sức khỏe người nông dân. 

Xuất phát từ những lí do trên, tôi chọn đề tài: “Thiết kế mô hình bẫy bắt côn trùng và một số loài động vật gây hại cây trồng” trong chủ đề – Sinh trưởng và phát triển ở động vật (Sinh học 11) 

• Mục đích nghiên cứu: Thiết kế và tổ chức dạy học trong chủ đề “Sinh trưởng và phát triển ở động vật” theo định hướng giáo dục STEM  “Thiết kế mô hình bẫy bắt côn trùng và một số loài động vật gây hại cây trồng”. 

• Phạm vi và đối tượng nghiên cứu: 

1. 1. • Đề tài được thực hiên trong  nội dung chủ đề “Sinh trưởng và phát triển ở động vật”, phần B – Sinh trưởng và phát triển ở động vật, chương III – Sinh trưởng và phát triển, Sinh học 11 THPT và tích hợp các môn học khác. 
      • Đối tượng: Học sinh lớp …… 

• Phương pháp nghiên cứu: 

1. • 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 NGHIÊN CỨU 

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 “bẫy bắt côn trùng và động vật gây hại cây trồng” do học sinh sáng tạo ra sản phẩm. Sản phẩm đó được tạo ra thông qua các kiến thức Khoa