Luận văn Thạc sĩ Giáo dục: vận dụng mô hình giáo dục stem trong dạy học

Luận văn thạc sĩ vận dụng mô hình giáo dục stem trong dạy học phần sinh học tế bào sinh học 10 trung học phổ thông cho giáo dục đào tạo chuyên nghiệp

• Tác giả: Trần Thị Bích Ngân
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Thị Thúy Quỳnh
• Trường học: Trường Đại học Giáo dục, Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Sư phạm Sinh học
• Đề tài: Vận dụng mô hình giáo dục STEM trong dạy học phần 'Sinh học tế bào' - Sinh học 10 (Trung học phổ thông)
• Loại tài liệu: Luận văn Thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Tóm tắt

I. Khái niệm và ý nghĩa của mô hình giáo dục STEM

Giáo dục STEM là một phương pháp dạy học hiện đại kết hợp các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học nhằm phát triển toàn diện kỹ năng của học sinh. Trong bối cảnh dạy học Sinh học lớp 10, mô hình này giúp học sinh vượt qua tình trạng học tập thụ động, nâng cao khả năng tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề thực tế. Ý nghĩa của mô hình giáo dục STEM trong dạy học là tạo môi trường học tập tích cực, liên kết kiến thức với cuộc sống, và phát triển kỹ năng thực hành cho học sinh phổ thông.

1.1. Định nghĩa mô hình STEM trong dạy học

Mô hình STEM là phương pháp tích hợp Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học vào quá trình giảng dạy. Đây là cách tiếp cận bài bản, khoa học giúp học sinh hiểu sâu hơn mối liên hệ giữa lý thuyết và ứng dụng thực tế trong dạy học Sinh học 10.

1.2. Giá trị và lợi ích của STEM trong giáo dục

Dạy học theo mô hình STEM mang lại nhiều lợi ích: phát triển tư duy phản biện, tăng cường kỹ năng hợp tác, nâng cao khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn. Học sinh không chỉ nắm kiến thức lý thuyết mà còn ứng dụng trong các dự án thực hành liên quan đến đời sống.

II. Vận dụng STEM trong dạy học phần Sinh học tế bào

Phần Sinh học tế bào - Sinh học 10 là nền tảng quan trọng để học sinh hiểu cấu trúc và chức năng của tế bào. Vận dụng mô hình giáo dục STEM trong phần này giúp học sinh không chỉ nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn thực hiện các dự án thực nghiệm, quan sát trực tiếp và phân tích dữ liệu. Thông qua các hoạt động STEM như rau mầm với cuộc sống hay dự án vận chuyển chất qua màng tế bào, học sinh sẽ hiểu rõ hơn về thành phần hóa học của tế bào và vai trò của chúng trong sinh hoạt hàng ngày.

2.1. Thiết kế các hoạt động STEM trong phần tế bào

Hoạt động STEM cần được thiết kế liên kết giữa lý thuyết Sinh học với ứng dụng thực tế. Ví dụ, dự án rau mầm với cuộc sống giúp học sinh hiểu quá trình hóa chuyển, thấm thụ nước thông qua thực nghiệm trực tiếp và thu thập dữ liệu khoa học.

2.2. Xác định nội dung kiến thức và chuẩn đầu ra

Nội dung Sinh học tế bào cần được phân tích để xác định các khái niệm cốt lõi, chuẩn đầu ra và kỹ năng cần phát triển. Mô hình STEM giúp tích hợp Toán học (phân tích dữ liệu), Công nghệ (dùng thiết bị đo đạc), Kỹ thuật (thực hiện thí nghiệm) vào dạy học Sinh học 10.

III. Quy trình dạy học STEM trong Sinh học 10

Quy trình dạy học theo mô hình STEM bao gồm các bước: xác định vấn đề thực tiễn, lập kế hoạch, thực hiện các hoạt động thực hành, thu thập và phân tích dữ liệu, rút ra kết luận. Trong dạy học Sinh học lớp 10, giáo viên cần tổ chức dạy học theo các chủ đề liên hệ với cuộc sống như vận chuyển chất qua màng, thành phần hóa học tế bào. Quá trình này không chỉ giúp phát triển kỹ năng thực hành mà còn rèn luyện tư duy khoa học và khả năng làm việc nhóm cho học sinh.

3.1. Các bước thực hiện dạy học STEM

Quy trình STEM gồm 5 bước chính: (1) Xác định vấn đề từ thực tiễn cuộc sống; (2) Lập kế hoạch và thiết kế dự án; (3) Thực hiện hoạt động thực nghiệm; (4) Phân tích dữ liệu bằng phương pháp khoa học; (5) Trình bày kết quả và rút ra kết luận.

3.2. Đánh giá kết quả học tập học sinh

Đánh giá trong dạy học STEM cần bao gồm đánh giá quá trình (quan sát, tham gia hoạt động) và đánh giá sản phẩm (sản phẩm dự án, báo cáo thực nghiệm). Sử dụng rubric đánh giá để đo lường kỹ năng thực hành, khả năng sáng tạo và hiểu biết kiến thức của học sinh.

IV. Các chủ đề dạy học STEM trong Sinh học 10

Luận văn thạc sĩ đã xây dựng nhiều chủ đề dạy học STEM phù hợp với chương trình Sinh học 10. Các chủ đề tiêu biểu như vận chuyển chất qua màng sinh chất, rau mầm với cuộc sống, thành phần hóa học của tế bào giúp học sinh kết nối kiến thức lý thuyết với ứng dụng thực tế. Mỗi chủ đề STEM được thiết kế với hoạt động thực hành cụ thể, cách tổ chức dạy học hiệu quả, và phương pháp đánh giá rõ ràng. Thông qua dạy học theo mô hình giáo dục STEM, học sinh không chỉ hiểu sâu kiến thức Sinh học tế bào mà còn phát triển kỹ năng khoa học, khả năng sáng tạo và thái độ yêu thích môn học.

4.1. Chủ đề vận chuyển chất qua màng sinh chất

Chủ đề này khám phá quá trình vận chuyển các chất qua màng tế bào. Học sinh thực hiện thí nghiệm thấm thụ, quan sát sự thay đổi khối lượng, phân tích cơ chế vận chuyển, ứng dụng vào thực tiễn như bảo quản thực phẩm, canh tác nông nghiệp.

4.2. Dự án rau mầm và ứng dụng thực tiễn

Dự án rau mầm là hoạt động STEM thực tiễn, học sinh trồng rau, ghi chép dữ liệu tăng trưởng, phân tích điều kiện sống tối ưu, liên hệ với thành phần hóa học, chuyển hóa năng lượng trong tế bào thực vật.

Trích đoạn nội dung tài liệu

chương Irình Sinh học 10 Hình 3. Đẻ thị biểu điển phản bỏ tân sỏ tích lũy kết quả bải kiểm tra. Đề thị phân loại kết quả học tập của học sinh. Học sinh hoạt động nhôm trong giờ chủ dễ và dự án Hình 3.

Học sinh thuyết trình vẻ sắn phẩm. ee eee Tinh 3. Một số sản phẩm thu hoạch của học sinh. Đậo diễm của dạy học theo mô hình giáo dục STHM.

Ý nghĩa của dạy học theo mö hinh giáo dục STHM. Mét số quy trình giáo dục STEM. Các con đường giáo dục STEM. Cơ sở khoa học của đạy học Sinh học theo định hướng STEM.

Môn Sinh học trong chương trình giáo đục phổ thông,. Phương pháp và hành thức Lỗ chức dạy học theo mô hình gio duc STEM. Quy trình đạy học Sinh học hoo mô bình giáo dục STEM. Cơ sở thực tiên.

Khảo sát thực trạng dạy học Sinh học ở trưởng Trung học phê thông. Thực trang day va hoc theo mô hình giáo dục STEM ở một số trưởng TIIPT tại Việt Nam. _- CHƯƠNG 2, VẬN DỰNG MÔ HÌNL GIÁO DỤC STIM TRONG DẠY HỌC PUAN* SINH LOC ‘TE BAO” - SINLLLIOC 10 (LLP! 26 2. Phân tích chương trinh Sinh học 10 (TLUET).

Mục tiêu chương trình Sinh học 10 (THPT) - - 26 2. Câu trúc chương trinh Sinh học 10 (THPT). Mục tiêu vả cầu trúc phân “Sinh học tế bảo"- Sinh học 10 (THPT) 27 3. Vận dụng mô hình giáo dục STEM trong dạy học phần “Sinh học tế bảo” - Sinh: hoc 10 (THPT).

Tata chon chủ để - - - 29 2. Xây dựng các vẫn dẻ trong chủ dễ -Ö. Xác dịnh nội dung kiến thức cần giải quyết trong chủ dễ. Thiết kế các boat dong SLEM.

Tổ chức đạy học và đánh giá. Nguyên tắc xây đụng tiêu chí đánh giá - 4â vi 2.2, Cáo yêu cầu đánh giả người học trong quả trình học tập. Xay dung rubric danh gia nguai học. Xây dựng một số chủ đề dạy học theo mé hinh giao duc STEM 2.

Chủ đề : Vận chuyến cac chat qua mang sinh chất 2. Dự án: Rau mâm với cuộc sống. Chủ đề: Thành phẩn hóa học của tế bảo. THỰC NGHIÊM SƯ PHAM: 3.

Mục đích, nhiệm vụ và phương phát p thực nghiệm 66 3,1,1 Mục dịch thực nghiệm. Nhiệm vụ thực nghiệm. Phương pháp thực nghiệm 66 3. Nội dụng thực nghiệm.

Kết quá thực nghiệm 68 3. Kết quả định luợng 68 3. Kết quả đính tỉnh 75 3. Kết luận vẻ kết quả thực nghiệm.

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ,.-ccc St eecrccee 1. Khryển nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO.2, Cáo yêu cầu đánh giả người học trong quả trình học tập. Xay dung rubric danh gia nguai học. Xây dựng một số chủ đề dạy học theo mé hinh giao duc STEM 2.

Chủ đề : Vận chuyến cac chat qua mang sinh chất 2. Dự án: Rau mâm với cuộc sống. Chủ đề: Thành phẩn hóa học của tế bảo. THỰC NGHIÊM SƯ PHAM: 3.

Mục đích, nhiệm vụ và phương phát p thực nghiệm 66 3,1,1 Mục dịch thực nghiệm. Nhiệm vụ thực nghiệm. Phương pháp thực nghiệm 66 3. Nội dụng thực nghiệm.

Kết quá thực nghiệm 68 3. Kết quả định luợng 68 3. Kết quả đính tỉnh 75 3. Kết luận vẻ kết quả thực nghiệm.

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ,.-ccc St eecrccee 1. Khryển nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO.2, Cáo yêu cầu đánh giả người học trong quả trình học tập. Xay dung rubric danh gia nguai học. Xây dựng một số chủ đề dạy học theo mé hinh giao duc STEM 2.

Chủ đề : Vận chuyến cac chat qua mang sinh chất 2. Dự án: Rau mâm với cuộc sống. Chủ đề: Thành phẩn hóa học của tế bảo. THỰC NGHIÊM SƯ PHAM: 3.

Mục đích, nhiệm vụ và phương phát p thực nghiệm 66 3,1,1 Mục dịch thực nghiệm. Nhiệm vụ thực nghiệm. Phương pháp thực nghiệm 66 3. Nội dụng thực nghiệm.

Kết quá thực nghiệm 68 3. Kết quả định luợng 68 3. Kết quả đính tỉnh 75 3. Kết luận vẻ kết quả thực nghiệm.

KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ,.-ccc St eecrccee 1. Khryển nghị TÀI LIỆU THAM KHẢO.UC vũ LO1 CAM ON DANH MỤC CÁC CHỮ VIET TAT DANH MỤC CÁC BẰNG. DANH MỤC CÁC HÏNII MO BAU. Ly do chon dé tai 2.

Mục đích nghiên cứu. 3, Nhiệm vụ nghiên cứu. Khách thể, déi tượng, phạm vi nghiên cứu. Giả thuyết nghiên cửu 6.

Phuong pháp nghiên cứu 6. Phương pháp nghiên cứu lí thuyết. Phương pháp điều tra 6-3. Thực nghiệm sư phạm 6.

Phương pháp xứ li số liệu. Những dòng góp mới của dễ tải. Câu trúc luận văn. CHƯUONG I CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỀN.

11 ịch sử nghiên cửa. Giáo đục STEM trên thể giới 1. Giáo dục STEM lại Việt Nam. Tổng quan về giáo đục STEM.

Khái niệm về mỏ hinh. day hoc STEM. phương pháp “bản fay nặn bột” và phương pháp giáo dục SIEM dã mang lại kết qua tat. Xuấi phái từ đặc điễm và thực trạng day hac Sinh học Sinh học là môn khoa học thực nghiệm nằm trong tổ hợp iuôn Khoa học tự nhiên.

Các kiên thức Sinh học trực quan, sinh động, ằn liên với thục tế đời sông. Chính vì vậy việc truyền thụ lên Hước cũng bất dau từ việc quan sát, mô tả, thục nghiệm, chứng mình đi đến kết luận. Tuy nhiên, trên thực tế, việc dạy học Sinh học ở nhiêu trường còn mang nặng lý thuyết, giáo viên với vai Hồ là người truyền đạt kiến thức làm cho học sinh liếp thu kiến thức một cách thụ động, ngại học, lười tư duy và thiểu sáng tao. Vi vay trong giảng dạy môn Sinh học không được day lý thuyết suông, phải gắn với thực tế cuộc sống, xuất phát Lừ các Lỉnh huồng, các vẫn để trong thực tiễn để giúp học sinh khám phá được những điểu mới mẻ thông qua bải học, như giái thích các hiện tượng xảy ra xung quanh mình biết vận dụng được các kiên thức đã học vào thục tế Có như vậy mới làm cho học sinh biết làm việc, có khả năng tư duy, sảng tạo, nghiền cửu khoa học, giúp việc tiếp thu kiến thức được vững chắc, nhớ kỹ, nhớ lâu.

Để nâng cao chất lượng đạy và họo môn Sinh học, giáo viên phải tự đối mới phương pháp dạy học tích cực dẻ phát triển năng, lực toản diện cho học sinh. Ngoải việc hướng dẫn học sinh tụ khám phá, hình thành kiến thức mới vẻ Sinh học cần hỗ trợ học sinh có cải nhín kiến thức trong môi liên hệ tổng thế với các kiên thức khác có liên quan như vật lý, hỏa học, công nghệ, kĩ thuật 1.3 Tâm quan trọng của mô hình giáo dục STEM Giáo dục STEM được Ì Ta trang bị cho người học những kiến thức, kỹ năng, cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán hoc. Cac kiên thức và kỹ năng này được tích hợp, lỏng ghép, bố trợ cho nhau nhằm giúp. người học không chỉ hiểu về nguyên lý khoa học mà còn có thể thực hành va lao được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngảy.

Giáo dục SIEM giúp phả dị khoảng cách giữa lý thuyết và thực tiễn, tạo ra những cơn người có năng lực lam việc trơng môi trường dòi hỏi lính sáng tạo cao, íL lặp lại Irong thể kỹ mới Hiện nay, với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhu cảu việc làm liên quan đến STEM ngày cảng lớn nên đòi hỏi ngành giáo dục cũng phải có những thay đổi Ww MO PAU 1. Lý do chọn đề tài 1. XuẤt phát từ nhiệm vụ đỗi mới giáa dục, đỗi mới phương pháp day hoc 6 trường THPT Tất nước ta đã và đang trên da phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa, đặc biệt là bude vao cud ch mang 4.0, do vậy vẫn để chất lượng nguồn lực con người dang rất được quan tâm. Việc phát triển nguồn lực con người có chất lượng cao đồi hôi phải đối mới giáo dục căn bản vá toàn diện.

Hiện nay chương trình học nói chung còn nặng lý thuyết chủ yếu trang bi cho học sinh các kiến thức, kĩ năng mà chưa có nhiều cơ hội van dung vào thực tiến, giải quyết các tình huồng thực tế. Như vậy người học chưa thể đáp ứng được nhị cầu của xã hội trong thời đại ruới. 'Thực hiện chiến lược phát triển giáo dục Việt Nam 2011-2020, Bộ Giáo dục va dao tạo đã đua ra kết luận số SI-KL/TW ngày 29/10/2012 của hội nghị lân thứ 6 Ban Chấp bảnh Trung ương Đảng khóa XI và chỉ thị số 02/CT-TTg ngày 22/01/2013 của Lhủ tướng về đổi mới căn bản, toản điện giáo dục và đảo tạo với nhiệm vụ căn bản của ngành giáo đục giai đoạn 2011-2015 là: “Đối mới căn bản, toàn diện giáo duc va dao tao, nâng cao chất lượng nguồn nhân lực, dap ung yéu câu công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế”. Trong đó đặc biệt chủ trọng tới đổi mới nội đụng, phương phép đạy học, thí, kiểm tra và đánh giá chất lượng giáo dục.

Và “ dạy học phải gắn liên với thục tế, giải quyết được các văn đề, các yêu câu của thực tả ” Thực hiên chỉ thị số 16/CT-TTg nay 04: 017 của Thủ tướng Chính ph về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lân thứ 4; thực hiện chỉ thị số 2699/T-BGDK&ĐT ngày 08/8/2017 của Bộ Giáo dục và đào tạo về nhiệm. vụ chủ yêu năm học 2017 — 2018, ngành Giáo dục và đảo tạo trong thời gian qua đã có nhiều hoạt dộng chủ dộng nhằm déi mei nội dung và phương pháp dạy học, giáo đục học sinh hướng mục tiêu phát triển năng lực, có trị thức, năng động, hội nhập thể giới; các phương pháp dạy học tích cực đã được chủý triển khai thực hiện trong, thời gian qua như phương pháp nghiên cứu khoa học, phương pháp dạy học dự án, DANH MUC CAC BANG Bang 1. Kết quả điều tra về việc quan tâm đến phát triển nắng lực 115. Kết quả điều tra việc sử dụng các PPDH và KTDH.

Kết quá về mức độ quan tâm tới đổi mới dạy học Sinh học .4 Kết quả mức độ hiểu biết của giáo viên tới các vẫn đề liên quan STHIM 22 Bang 2.1 'Mục tiêu về nội đụng phần “Sinh học kế bào” - Sinh học 10 (THPT).2 Phân tích một số nội dụng hoe phần “Sinh học tế bảo” dễ xây dụng chủ để 30 TBảng 23 Nội dụng của chủ đề: “Vận chuyển các chất qua màng sinh chal” 32 Bang 2. Thiết kể các hoạt dong STHM trong phân “Sinh học tế bảo” Sinh học 10 (THPT) - - - 35 Bang 2.5 Rubne: Tiêu chí đánh giá phiếu học lập 43 Bang 3. Đặc điểm của các lớp diễn ra thực nghiệm. cesses BT Bang 3.

ết quả điều tra phiểu hỏi học sinh lớp đổi chứng.