Thiết kế và tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học sinh học cho học sinh THPT

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

BẢNG CHỮ CÁI VIẾT TẮT

DANH MỤC CÁC BẢNG

DANH MỤC CÁC HÌNH

MỞ ĐẦU

0.1. Lí do lựa chọn đề tài

0.2. Mục tiêu nghiên cứu

0.3. Đối tượng, khách thể nghiên cứu

0.4. Giả thuyết khoa học

0.5. Nhiệm vụ nghiên cứu

0.6. Phương pháp nghiên cứu

0.7. Phạm vi nghiên cứu

0.8. Những đóng góp của đề tài

0.9. Cấu trúc của luận văn

1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Tổng quan vấn đề nghiên cứu

1.1.1. Trên thế giới

1.1.2. Học qua trải nghiệm

1.1.3. Hoạt động trải nghiệm

1.1.4. Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn

1.1.5. Cơ sở thực tiễn

1.2. Thực trạng sử dụng các PPDH trong dạy học phần “Sinh học cơ thể thực vật” ở trường một số trường THPT Tỉnh Bắc Kạn

1.3. Về tổ chức HĐTN trong DH môn Sinh học và triển vọng về tổ chức HĐTN trong DHSH

1.4. Thực tiễn khảo sát tổ chức HĐTN tại trường THPT Chuyên Bắc Kạn

1.5. TIỂU KẾT CHƯƠNG 1

2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM TRONG DẠY HỌC “SINH HỌC CƠ THỂ THỰC VẬT” Ở TRƯỜNG THPT CHUYÊN BẮC KẠN

2.1. Phân tích nội dung “Sinh học cơ thể thực vật”

2.2. Phân tích chủ đề “Chuyển hoá vật chất và năng lượng ở thực vật” phù hợp với HĐTN

2.3. Quy trình tổ chức HĐTN phát triển NL VDKT vào thực tiễn

2.4. Nguyên tắc thiết kế quy trình tổ chức HĐTN trong dạy học sinh học

2.5. Quy trình tổ chức HĐTN

2.6. Vận dụng Quy trình tổ chức HĐTN trong DH chủ đề “Trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng ở thực vật” (SH 11) ở Trường THPT Chuyên Bắc Kạn - Tỉnh Bắc Kạn

2.7. Đánh giá NL vận dụng kiến thức

2.8. TIỂU KẾT CHƯƠNG 2

3. CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

3.2. Đối tượng và phương pháp thực nghiệm

3.3. Kết quả thực nghiệm sư phạm

3.4. Kết quả đánh giá về kiến thức

3.5. Kết quả đánh giá năng lực VDKT vào thực tiễn

3.6. Đánh giá qua phiếu điều tra HS về hứng thú và NL VDKT của HS lớp TN trước tác động và sau tác động

3.7. TIỂU KẾT CHƯƠNG 3

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

I. Tổng Quan Về Thiết Kế Hoạt Động Trải Nghiệm Sinh Học THPT

Hoạt động trải nghiệm (HĐTN) đóng vai trò then chốt trong đổi mới giáo dục, đặc biệt trong môn Sinh học ở cấp THPT. HĐTN không chỉ là hình thức học tập thụ động mà là quá trình học sinh chủ động khám phá, vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Thiết kế hoạt động trải nghiệm sinh học THPT cần tạo cơ hội cho học sinh được thực hành, thí nghiệm, nghiên cứu, từ đó phát triển năng lực tư duy, sáng tạo và giải quyết vấn đề. Theo chương trình GDPT 2018, HĐTN giúp học sinh hình thành phẩm chất, năng lực chung và năng lực đặc thù, gắn liền lý thuyết với thực tiễn.

Các hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong sinh học có thể mang tính xã hội, phục vụ cộng đồng, giúp học sinh phát triển toàn diện. Việc tổ chức hoạt động trải nghiệm sinh học THPT hiệu quả đòi hỏi giáo viên phải có sự chuẩn bị kỹ lưỡng về nội dung, phương pháp và hình thức tổ chức, đảm bảo tính khoa học, sư phạm và phù hợp với điều kiện thực tế của nhà trường.

1.1. Vai trò của hoạt động trải nghiệm trong dạy học sinh học

HĐTN giúp học sinh củng cố kiến thức, phát triển kỹ năng và hình thành thái độ tích cực đối với môn học. Thông qua HĐTN, học sinh được trực tiếp khám phá đối tượng, tự do sáng tạo, từ đó tăng hứng thú học tập và rèn luyện kỹ năng sống. HĐTN còn là cơ hội để học sinh vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, phát triển năng lực hợp tác và giao tiếp. Theo Lương Thị Kim Mùi, HĐTN giúp học sinh có điều kiện trải nghiệm thực tế, ứng dụng kiến thức vào điều kiện cụ thể, giáo dục kỹ năng, đạo đức, nhân cách và phương pháp làm việc.

1.2. Mục tiêu của thiết kế hoạt động trải nghiệm sinh học THPT

Mục tiêu chính của thiết kế hoạt động trải nghiệm sinh học THPT là tạo ra môi trường học tập tích cực, khuyến khích học sinh chủ động tham gia vào quá trình khám phá và vận dụng kiến thức. HĐTN cần hướng đến việc phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên, năng lực vận dụng kiến thức sinh học vào thực tiễn và năng lực giải quyết vấn đề. Chương trình môn Sinh học nhấn mạnh việc tổ chức các HĐTN để học sinh tìm tòi, nhận thức các kiến thức sinh học có tính nguyên lý, cơ sở cho quy trình công nghệ ứng dụng sinh học hiện đại.

II. Thách Thức Khi Tổ Chức Hoạt Động Trải Nghiệm Sinh Học Hiệu Quả

Mặc dù HĐTN mang lại nhiều lợi ích, việc tổ chức hoạt động trải nghiệm sinh học THPT hiệu quả vẫn đối mặt với nhiều thách thức. Một trong những khó khăn lớn nhất là thiếu nguồn lực về cơ sở vật chất, trang thiết bị và kinh phí. Nhiều trường học chưa có đủ phòng thí nghiệm, dụng cụ thực hành hoặc không gian ngoài trời phù hợp cho các hoạt động trải nghiệm. Bên cạnh đó, giáo viên cũng cần được trang bị đầy đủ kiến thức, kỹ năng và phương pháp tổ chức HĐTN sáng tạo, phù hợp với đặc điểm của từng chủ đề và đối tượng học sinh.

Việc đánh giá hoạt động trải nghiệm trong dạy học sinh học cũng là một thách thức không nhỏ. Cần có các tiêu chí đánh giá cụ thể, khách quan và toàn diện, không chỉ tập trung vào kiến thức mà còn đánh giá cả kỹ năng, thái độ và năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh. Ngoài ra, việc tích hợp HĐTN vào chương trình dạy học một cách hợp lý, đảm bảo tính khoa học và sư phạm cũng đòi hỏi sự nỗ lực và sáng tạo của giáo viên.

2.1. Hạn chế về nguồn lực và cơ sở vật chất

Nhiều trường THPT, đặc biệt là ở các vùng nông thôn, miền núi, còn gặp nhiều khó khăn về cơ sở vật chất, trang thiết bị dạy học. Phòng thí nghiệm thiếu dụng cụ, hóa chất, mô hình, tranh ảnh phục vụ cho các hoạt động thực hành, thí nghiệm. Không gian ngoài trời hạn chế, không có vườn trường, khu vực trồng trọt để học sinh hoạt động trải nghiệm thực tế trong sinh học. Kinh phí dành cho HĐTN còn ít, không đủ để mua sắm vật tư, thuê chuyên gia hoặc tổ chức các chuyến tham quan, dã ngoại.

2.2. Năng lực và kinh nghiệm của giáo viên

Không phải giáo viên nào cũng được đào tạo bài bản về phương pháp tổ chức HĐTN. Nhiều giáo viên còn lúng túng trong việc thiết kế bài giảng sinh học theo hướng trải nghiệm, lựa chọn nội dung, hình thức và phương pháp tổ chức phù hợp. Việc đánh giá HĐTN cũng đòi hỏi giáo viên phải có kiến thức, kỹ năng và kinh nghiệm nhất định. Cần có các buổi tập huấn, bồi dưỡng chuyên môn để nâng cao năng lực cho giáo viên trong việc tổ chức HĐTN.

2.3. Đánh giá hiệu quả hoạt động trải nghiệm

Việc đánh giá hoạt động trải nghiệm sinh học cần đảm bảo tính khách quan, toàn diện và công bằng. Không chỉ đánh giá kiến thức mà còn đánh giá cả kỹ năng, thái độ và năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh. Cần có các công cụ đánh giá đa dạng, phù hợp với từng loại hình HĐTN, như phiếu quan sát, phiếu tự đánh giá, bài thu hoạch, sản phẩm dự án. Việc phản hồi kết quả đánh giá cho học sinh cũng rất quan trọng để các em nhận biết được điểm mạnh, điểm yếu và có kế hoạch cải thiện.

III. Phương Pháp Thiết Kế Hoạt Động Trải Nghiệm Sáng Tạo Trong Sinh Học

Để thiết kế hoạt động trải nghiệm sinh học THPT hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp sư phạm tích cực, khuyến khích học sinh chủ động tham gia vào quá trình học tập. Một trong những phương pháp phổ biến là dạy học sinh học theo hướng trải nghiệm, trong đó học sinh được đặt vào các tình huống thực tế, tự mình khám phá, tìm tòi và giải quyết vấn đề. Phương pháp hoạt động trải nghiệm STEM trong sinh học cũng rất hiệu quả, giúp học sinh vận dụng kiến thức liên môn để tạo ra các sản phẩm sáng tạo, giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Ngoài ra, việc sử dụng các phương pháp dạy học hợp tác, dạy học dự án, dạy học theo trạm cũng giúp tăng cường tính tương tác, hợp tác và phát triển kỹ năng làm việc nhóm cho học sinh. Giáo viên cần linh hoạt lựa chọn và kết hợp các phương pháp dạy học phù hợp với nội dung, mục tiêu và điều kiện thực tế của từng bài học.

3.1. Dạy học theo hướng trải nghiệm

Phương pháp này tập trung vào việc tạo cơ hội cho học sinh được trực tiếp trải nghiệm, khám phá và vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Học sinh được đặt vào các tình huống thực tế, tự mình tìm tòi, nghiên cứu và giải quyết vấn đề. Giáo viên đóng vai trò là người hướng dẫn, hỗ trợ và tạo điều kiện cho học sinh học tập. Ví dụ, trong bài học về quang hợp, học sinh có thể tự trồng cây, theo dõi sự phát triển và đo lượng khí CO2 hấp thụ, O2 thải ra.

3.2. Hoạt động trải nghiệm STEM trong sinh học

Hoạt động trải nghiệm STEM trong sinh học kết hợp kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Học sinh được khuyến khích sáng tạo, thiết kế và chế tạo các sản phẩm có tính ứng dụng cao. Ví dụ, học sinh có thể thiết kế hệ thống tưới nước tự động cho vườn rau, chế tạo phân bón hữu cơ từ rác thải hoặc xây dựng mô hình nhà kính thông minh.

3.3. Dạy học hợp tác và dự án

Dạy học hợp tác tạo cơ hội cho học sinh làm việc nhóm, chia sẻ kiến thức và hỗ trợ lẫn nhau trong quá trình học tập. Dạy học dự án khuyến khích học sinh tự lựa chọn đề tài, lập kế hoạch, thực hiện và báo cáo kết quả nghiên cứu. Cả hai phương pháp này đều giúp phát triển kỹ năng giao tiếp, hợp tác, tư duy phản biện và giải quyết vấn đề cho học sinh. Ví dụ, học sinh có thể thực hiện dự án nghiên cứu về ảnh hưởng của ô nhiễm môi trường đến sự phát triển của thực vật.

IV. Tổ Chức Hoạt Động Trải Nghiệm Sinh Học Gắn Liền Với Thực Tiễn

Để hoạt động trải nghiệm trong dạy học sinh học trở nên ý nghĩa và thiết thực, cần gắn liền nội dung học tập với thực tiễn đời sống. Giáo viên có thể tổ chức cho học sinh tham quan các trang trại, nhà máy, viện nghiên cứu hoặc mời các chuyên gia, nhà khoa học đến nói chuyện, chia sẻ kinh nghiệm. Việc thiết kế hoạt động trải nghiệm gắn liền với thực tiễn sinh học giúp học sinh hiểu rõ hơn về vai trò của sinh học trong cuộc sống, từ đó tăng hứng thú học tập và định hướng nghề nghiệp.

Ví dụ, trong bài học về di truyền, học sinh có thể tìm hiểu về các bệnh di truyền phổ biến trong cộng đồng, cách phòng tránh và điều trị. Trong bài học về sinh thái học, học sinh có thể tham gia các hoạt động bảo vệ môi trường, trồng cây xanh hoặc dọn dẹp vệ sinh khu dân cư.

4.1. Tham quan và học tập tại thực địa

Tổ chức cho học sinh tham quan các trang trại, nhà máy, viện nghiên cứu, vườn quốc gia, khu bảo tồn thiên nhiên giúp các em có cơ hội quan sát, tìm hiểu và trải nghiệm thực tế. Học sinh có thể đặt câu hỏi, phỏng vấn các chuyên gia, kỹ sư, công nhân để hiểu rõ hơn về quy trình sản xuất, công nghệ ứng dụng và các vấn đề liên quan đến sinh học. Ví dụ, tham quan trang trại chăn nuôi bò sữa giúp học sinh hiểu rõ hơn về quá trình tiêu hóa, hấp thụ dinh dưỡng và sản xuất sữa.

4.2. Mời chuyên gia và nhà khoa học

Mời các chuyên gia, nhà khoa học đến nói chuyện, chia sẻ kinh nghiệm giúp học sinh tiếp cận với những kiến thức mới nhất, những thành tựu khoa học tiên tiến và những vấn đề thời sự trong lĩnh vực sinh học. Học sinh có thể đặt câu hỏi, trao đổi ý kiến và học hỏi kinh nghiệm từ những người thành công. Ví dụ, mời chuyên gia về công nghệ sinh học đến nói chuyện về ứng dụng của công nghệ gen trong y học và nông nghiệp.

4.3. Thực hiện các dự án cộng đồng

Khuyến khích học sinh tham gia các dự án cộng đồng liên quan đến sinh học, như trồng cây xanh, dọn dẹp vệ sinh môi trường, tuyên truyền về phòng chống dịch bệnh, bảo tồn đa dạng sinh học. Các dự án này giúp học sinh vận dụng kiến thức vào thực tiễn, phát triển kỹ năng làm việc nhóm, giao tiếp và trách nhiệm với cộng đồng. Ví dụ, học sinh có thể thực hiện dự án tuyên truyền về tác hại của thuốc lá đối với sức khỏe.

V. Đánh Giá Hoạt Động Trải Nghiệm Sinh Học Tiêu Chí và Phương Pháp

Việc đánh giá hoạt động trải nghiệm sinh học cần được thực hiện một cách khách quan, toàn diện và công bằng. Các tiêu chí đánh giá cần bao gồm kiến thức, kỹ năng, thái độ và năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn của học sinh. Phương pháp đánh giá cần đa dạng, phù hợp với từng loại hình HĐTN, như phiếu quan sát, phiếu tự đánh giá, bài thu hoạch, sản phẩm dự án.

Giáo viên cần phản hồi kết quả đánh giá cho học sinh một cách kịp thời, giúp các em nhận biết được điểm mạnh, điểm yếu và có kế hoạch cải thiện. Việc đánh giá hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong sinh học không chỉ là để xếp loại học sinh mà còn là để khuyến khích các em tiếp tục học tập, sáng tạo và phát triển.

5.1. Tiêu chí đánh giá

Các tiêu chí đánh giá cần cụ thể, rõ ràng và dễ hiểu, bao gồm kiến thức (nắm vững kiến thức cơ bản, vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề), kỹ năng (kỹ năng thực hành, thí nghiệm, kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giao tiếp), thái độ (tích cực tham gia hoạt động, có trách nhiệm với công việc, tôn trọng ý kiến của người khác) và năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn (giải quyết các vấn đề thực tiễn, tạo ra các sản phẩm có tính ứng dụng).

5.2. Phương pháp đánh giá

Sử dụng đa dạng các phương pháp đánh giá, như phiếu quan sát (đánh giá quá trình tham gia hoạt động của học sinh), phiếu tự đánh giá (học sinh tự đánh giá bản thân), bài thu hoạch (học sinh viết báo cáo về những gì đã học được), sản phẩm dự án (đánh giá chất lượng sản phẩm do học sinh tạo ra). Kết hợp đánh giá định tính (nhận xét, phản hồi) và đánh giá định lượng (cho điểm).

5.3. Phản hồi kết quả đánh giá

Phản hồi kết quả đánh giá cho học sinh một cách kịp thời, cụ thể và chi tiết. Nêu rõ những điểm mạnh, điểm yếu của học sinh, đưa ra những gợi ý để các em cải thiện. Khuyến khích học sinh tự đánh giá bản thân và học hỏi kinh nghiệm từ những người khác. Tạo cơ hội cho học sinh sửa chữa, bổ sung những thiếu sót để nâng cao kết quả học tập.

VI. Kết Luận và Triển Vọng Phát Triển Hoạt Động Trải Nghiệm Sinh Học

Thiết kế và tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học sinh học là một xu hướng tất yếu trong bối cảnh đổi mới giáo dục hiện nay. HĐTN giúp học sinh phát triển toàn diện về kiến thức, kỹ năng, thái độ và năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Để HĐTN đạt hiệu quả cao, cần có sự quan tâm, đầu tư của nhà trường, sự nỗ lực, sáng tạo của giáo viên và sự chủ động, tích cực của học sinh.

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu, phát triển và nhân rộng các mô hình HĐTN sáng tạo, phù hợp với điều kiện thực tế của từng vùng miền và đối tượng học sinh. Cần tăng cường hợp tác giữa nhà trường, gia đình và cộng đồng để tạo ra môi trường học tập phong phú, đa dạng và bổ ích cho học sinh.

6.1. Tóm tắt những lợi ích của hoạt động trải nghiệm

HĐTN giúp học sinh củng cố kiến thức, phát triển kỹ năng, hình thành thái độ tích cực đối với môn học, tăng hứng thú học tập, rèn luyện kỹ năng sống, vận dụng kiến thức vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, phát triển năng lực hợp tác và giao tiếp. HĐTN còn giúp học sinh định hướng nghề nghiệp và phát triển bản thân.

6.2. Đề xuất và kiến nghị

Tăng cường đầu tư cơ sở vật chất, trang thiết bị cho các hoạt động trải nghiệm. Nâng cao năng lực cho giáo viên trong việc thiết kế và tổ chức HĐTN. Xây dựng mạng lưới hợp tác giữa nhà trường, gia đình và cộng đồng để tạo ra môi trường học tập phong phú, đa dạng và bổ ích cho học sinh. Nghiên cứu, phát triển và nhân rộng các mô hình HĐTN sáng tạo, phù hợp với điều kiện thực tế.

6.3. Hướng phát triển trong tương lai

Phát triển các hoạt động trải nghiệm STEM trong sinh học, tăng cường ứng dụng công nghệ thông tin vào HĐTN, xây dựng các chương trình HĐTN trực tuyến, tạo cơ hội cho học sinh tham gia các hoạt động nghiên cứu khoa học, khuyến khích học sinh sáng tạo và khởi nghiệp trong lĩnh vực sinh học.

Luận văn thạc sĩ về thiết kế và tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học sinh học cơ thể thực vật