›

Khóa luận Thiết kế và tổ chức dạy học Chuyên đề dinh dưỡng khoáng - Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch

pdf 102 trang thiennha21 16/04/2022 2951
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Khóa luận Thiết kế và tổ chức dạy học Chuyên đề dinh dưỡng khoáng - Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfkhoa_luan_thiet_ke_va_to_chuc_day_hoc_chuyen_de_dinh_duong_k.pdf

Nội dung text: Khóa luận Thiết kế và tổ chức dạy học Chuyên đề dinh dưỡng khoáng - Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch

  1. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN NGUYỄN THỊ DUYÊN THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ DINH DƢỠNG KHOÁNG – TĂNG NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG VÀ NÔNG NGHIỆP SẠCH (Theo chƣơng trình giáo dục phổ thông mới môn sinh học) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Phƣơng pháp dạy học sinh học Hà Nội, 2019
  2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA SINH - KTNN NGUYỄN THỊ DUYÊN THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ DINH DƢỠNG KHOÁNG – TĂNG NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG VÀ NÔNG NGHIỆP SẠCH (Theo chƣơng trình giáo dục phổ thông mới môn sinh học) KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Phƣơng pháp dạy học sinh học Ngƣời hƣớng dẫn khoa học TS. An Biên Thùy Hà Nội, 2019
  3. LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới TS. An Biên Thùy ngƣời đã trực tiếp hƣớng dẫn tận tình, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện giúp đỡ để em hoàn thành khóa luận này. Em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Dƣơng Tiến Viện cùng các thầy, cô giáo bộ môn phƣơng pháp giảng dạy, khoa Sinh – KTNN trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2 đã giúp đỡ em hoàn thành khóa luận này. Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu các thầy, cô giáo, học sinh trƣờng THPT Bắc Đông Quan, tỉnh Thái Bình đã tạo điều kiện giúp đỡ cho em trong suốt quá trình em thực nghiệm tại trƣờng. Trong quá trình nghiên cứu và triển khai đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận đƣợc sự chỉ bảo và đóng góp của các thầy, cô giáo. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 5 năm 2019 Sinh viên Nguyễn Thị Duyên
  4. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan khóa luận tốt nghiệp với đề tài “Thiết kế và tổ chức dạy học chuyên đề Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch” theo chƣơng trình giáo dục phổ thông mới môn Sinh học là công trình nghiên cứu của riêng tôi dƣới sự hƣớng dẫn của TS. An Biên Thùy. Nghiên cứu này không trùng với các công trình nghiên cứu của các tác giả khác. Nếu sai sót tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Hà Nội, tháng 5 năm 2019 Sinh viên Nguyễn Thị Duyên
  5. MỤC LỤC Phần I: MỞ ĐẦU 1 1. Lí do chọn đề tài 1 2. Mục đích nghiên cứu 3 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 4 4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu 4 5. Giả thuyết khoa học 4 6. Phạm vi nghiên cứu 5 7. Phƣơng pháp nghiên cứu 5 8. Dự kiến những đóng góp của đề tài 5 Phần II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 7 Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 7 1.1. Tổng quan những nghiên cứu liên quan đến đề tài 7 1.1.1. Những nghiên cứu trên thế giới 7 1.1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam 8 1.2. Cơ sở lí luận của đề tài 9 1.2.1. Khái niệm chuyên đề dạy học 9 1.2.2. Vai trò dạy học theo chuyên đề 10 1.2.3. Đặc trƣng chuyên đề dạy học 10 1.2.4. Cấu trúc một chuyên đề dạy học 11 1.2.5. Đánh giá chuyên đề dạy học 11 1.3. Cơ sở thực tiễn 11 1.3.1. Mục đích điều tra 11 1.3.2. Nội dung điều tra 12 1.3.3. Kết quả điều tra 12 Kết luận chƣơng 1 15 CHƢƠNG 2: DINH DƢỠNG KHOÁNG – TĂNG NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG VÀ NÔNG NGHIỆP SẠCH 16
  6. 2.1. Thiết kế tài liệu chuyên đề 16 2.1.1. Nguyên tắc thiết kế 16 2.1.2. Quy trình thiết kế 17 2.1.3. Ví dụ minh họa 18 2.2. Thiết kế hoạt động chuyên đề 21 2.2.1. Nguyên tắc thiết kế 21 2.2.2. Quy trình thiết kế hoạt động học tập 21 2.2.3. Ví dụ minh họa 23 2.3. Tổ chức hoạt động chuyên đề 26 2.3.1. Nguyên tắc 26 2.3.2. Quy trình tổ chức 26 2.3.3. Ví dụ minh họa 27 Kết luận chƣơng 2 34 CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 35 3.1. Mục đích thực nghiệm 35 3.2. Nội dung thực nghiệm 35 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm 35 3.3.1. Chọn đối tƣợng tham gia 35 3.3.2. Phƣơng pháp bố trí thực nghiệm 35 3.4. Kết quả thực nghiệm 35 3.4.1. Kết quả định lƣợng 36 3.4.2. Kết quả định tính 38 Kết luận chƣơng 3 38 PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 Phụ lục 1
  7. DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VIẾT TẮT STT Chữ cái viết tắt/ ký hiệu Cụm từ đầy đủ 1. 1. THPT Trung học phổ thông 2. 2. PPDH Phƣơng pháp dạy học 3. 3. GV Giáo viên 4. 4. HS Học sinh
  8. DANH MỤC BẢNG BIỂU/SƠ ĐỒ Kí hiệu bảng Nội dung Trang biểu Bảng 1.1 Mức độ sử dụng các PPDH dạy học của GV 12 Bảng 1.2 Những khó khăn gặp phải khi GV dạy học theo 13 chuyên đề Bảng 1.3 Hoạt động của HS trong giờ 14 Bảng 2.1 Mục tiêu chuyên đề: Dinh dƣỡng khoáng - tăng 23, 24, năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. 25 Bảng 2.2 Tiến trình trong dạy học chuyên đề: Dinh dƣỡng 28, 29, khoáng - tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp 30, 31, sạch. 32, 33, 34 Bảng 3.1 Phân loại học lực của HS 36 Bảng 3.2 Thống kê kết quả đạt đƣợc sau khi học xong chuyên 37 đề Sơ đồ 2.1 Quy trình thiết kế và tổ chức dạy học theo chuyên 16 đề Sơ đồ 2.2 Quy trình thiết kế tài liệu dạy học theo chuyên đề 17 Sơ đồ 2.3 Quy trình thiết kế hoạt động học tập chuyên đề 21 Sơ đồ 2.4 Quy trình tổ chức dạy học theo chuyên đề 27 Biểu đồ 3.1 Đánh giá kết quả bài kiểm tra sau khi thực nghiệm 37
  9. Phần I: MỞ ĐẦU 1. Lí do chọn đề tài 1.1. Xuất phát từ yêu cầu đổi mới giáo dục ở trung học phổ thông (THPT) Từ những năm 80 của thế kỉ XX, vấn đề đổi mới phƣơng pháp dạy học (PPDH) ở các trƣờng phổ thông để phát huy tính tích cực, chủ động của học sinh (HS) nhằm đào tạo những ngƣời năng động và sáng tạo đã đƣợc đặt ra trong ngành giáo dục Việt Nam. Hiện nay, với nhịp độ phát triển của khoa học kĩ thuật và công nghệ, vấn đề dạy học theo chuyên đề càng đƣợc quan tâm hơn. Nghị quyết Hội nghị Trung ƣơng 8 khóa XI về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo nêu rõ: “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phƣơng pháp dạy và học theo hƣớng hiện đại: phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kĩ năng của ngƣời học; khắc phúc lối truyền thụ áp đặt một chiều, ghi nhớ máy móc. Tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học tạo cơ sở để ngƣời học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kĩ năng, phát triển năng lực. Chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học. Đẩy mạnh ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông trong dạy và học”[6]. Ngày 08 tháng 10 năm 2014 bộ giáo dục đã ban hành Công văn số 5555/BGDĐT-GDTrH về việc hƣớng dẫn sinh hoạt chuyên môn về đổi mới phƣơng pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá; tổ chức và quản lí các hoạt động chuyên môn của trƣờng trung học/trung tâm giáo dục thƣờng xuyên qua mạng; các công văn hƣớng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học hằng năm. Từ đó, việc dạy học đang đƣợc thực hiện theo từng bài/tiết trong sách giáo khoa nhƣ hiện nay đã và đang đƣợc các tổ/nhóm chuyên môn căn cứ vào chƣơng trình và sách giáo khoa hiện hành, lựa chọn nội dung để xây dựng các chuyên đề dạy học trong mỗi môn học và các chủ đề tích hợp liên môn phù hợp với việc sử dụng phƣơng pháp dạy học tích cực trong điều kiện thực tế của nhà trƣờng. Dựa trên cơ sở rà soát chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ theo chƣơng trình hiện hành và các hoạt động học tập dự kiến sẽ tổ chức cho HS 1
  10. theo phƣơng pháp dạy học tích cực, xác định các phẩm chất và năng lực có thể hình thành cho HS trong mỗi chuyên đề đã xây dựng. 1.2. Xuất phát từ thực trạng dạy và học hiện nay Hiện nay, các trƣờng THPT đã tổ chức dạy học theo chuyên đề, tuy vậy chủ yếu trong bồi dƣỡng HS giỏi . Trong phạm vi một tiết học, không thể không đủ thời gian để thực hiện các hoạt động học tập theo tiến trình sƣ phạm của một phƣơng pháp dạy học tích cực, dẫn đến nếu sử dụng phƣơng pháp dạy học tích cực trong dạy học thì cũng mang tính hình thức, đôi khi còn máy móc kém hiệu quả, chƣa thực sự phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của HS, khả năng vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết tình huống thực tế còn yếu; hiệu quả khai thác các phƣơng tiện dạy học và tài liệu bổ trợ theo phƣơng pháp dạy học tích cực còn hạn chế. Theo định hƣớng dạy học chƣơng trình mới ban hành ngày 19 tháng 01 năm 2018, giáo viên (GV) có thể chủ động trong việc thiết kế nội dung học tập theo chuyên đề căn cứ vào chƣơng trình và sách giáo khoa hiện hành để xây dựng các chuyên đề dạy học phù hợp với việc sử dụng phƣơng pháp dạy học tích cực trong điều kiện thực tế của nhà trƣờng. 1.3. Xuất phát từ thực tiễn mức độ thiết kế và tổ chức dạy học theo chuyên đề môn sinh học ở trƣờng THPT Theo chƣơng trình mới ban hành của bộ giáo dục tháng 12 năm 2018 quy định trong chƣơng trình phổ thông mới môn Sinh học gồm 9 chuyên đề dạy học môn Sinh gồm: Chuyên đề 1: Công nghệ tế bào và một số thành tựu Chuyên đề 2: Công nghệ enzyme Chuyên đề 3: Công nghệ vi sinh vật trong xử lí ô nhiễm môi trƣờng Chuyên đề 4: Dinh dƣỡng khoáng – tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch Chuyên đề 5: Một số bệnh dịch ở ngƣời và cách phòng trừ Chuyên đề 6: Vệ sinh an toàn thực phẩm 2
  11. Chuyên đề 7: Sinh học phân tử Chuyên đề 8: Kiểm soát sinh học Chuyên đề 9: Sinh thái nhân văn Tuy nhiên, tài liệu chuyên đề chƣa đƣợc xây dựng. Các chuyên đề nhằm mở rộng, nâng cao kiến thức, rèn luyện kĩ năng thực hành để trực tiếp định hƣớng làm cơ sở cho các quy trình kĩ thuật, công nghệ thuộc các ngành nghề liên quan đến bộ môn Sinh học. Một trong đó số đó có chuyên đề 4: “Dinh dƣỡng khoáng – tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch” là nội dung chứa nhiều yếu tố thực tiễn và là một trong lĩnh vực đặc biệt quan trọng của kĩ thuật, công nghệ trồng trọt, có vai trò rất lớn trong tăng năng suất cây trồng và phát triền nền nông nghiệp sạch, bền vững. Với mong muốn tiếp cận chƣơng trình mới môn Sinh học ở THPT, chúng tôi đã chủ động xây dựng nội dung dạy học chọn nghiên cứu đề tài “ Thiết kế và tổ chức dạy học chuyên đề Dinh dưỡng khoáng – tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch” dựa trên chƣơng trình giáo dục phổ thông mới môn Sinh học. 2. Mục đích nghiên cứu Thiết kế và tổ chức dạy học chuyên đề Dinh dƣỡng khoáng – tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. 3
  12. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu 3.1. Nghiên cứu cơ sở lí luận về phƣơng pháp dạy học chuyên đề định hƣớng phát triển năng lực của học sinh. 3.2. Điều tra thực tế về tổ chức dạy học chuyên đề Dinh dƣỡng khoáng - tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch ở một số trƣờng phổ thông. 3.3. Biên soạn chuyên đề Dinh dƣỡng khoáng - tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch theo chƣơng trình giáo dục phổ thông môn Sinh học. 3.4. Thiết kế tiến trình tổ chức dạy học theo chuyên đề. 3.5. Tổ chức dạy học chuyên đề Dinh dƣỡng khoáng – tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. 3.6. Thực nghiệm sƣ phạm kiểm chứng giả thuyết nghiên cứu. 4. Khách thể và đối tƣợng nghiên cứu 4.1. Khách thể nghiên cứu - Sinh học 11 ( ban cơ bản, nâng cao) - Chƣơng trình Sinh học phổ thông mới môn Sinh học - HS lớp 11A8 trƣờng THPT Bắc Đông Quan 4.2. Đối tượng nghiên cứu - Yêu cầu cần đạt chuyên đề: Dinh dƣỡng khoáng – tăng năng suất cây trồng và nông nghịêp sạch - Quy trình thiết kế dạy học theo chuyên đề: Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghịêp sạch - Quy trình tổ chức dạy học theo chuyên đề: Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghịêp sạch 5. Giả thuyết khoa học Nếu biên soạn đƣợc chuyên đề: “Dinh dƣỡng khoáng - tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch” theo yêu cầu cần đạt môn Sinh học và tổ chức 4
  13. dạy học chuyên đề theo hƣớng dẫn của công văn 5555/BGDĐT-GDTrH thì sẽ góp phần hình thành năng lực Sinh học cho học sinh THPT. 6. Phạm vi nghiên cứu Thiết kế và tổ chức dạy học chuyên đề “Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch”. 7. Phƣơng pháp nghiên cứu 7.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết - Nghiên cứu các văn bản liên quan đến đổi mới phƣơng pháp dạy và học của Đảng, Nhà nƣớc. - Nghiên cứu luận án, luận văn, giáo trình, tạp chí khoa học liên quan đến đề tài 7.2. Phƣơng pháp điều tra Điều tra bằng cách hỏi trực tiếp GV và HS về vận dụng phƣơng pháp dạy học theo chuyên đề tại trƣờng THPT Bắc Đông Quan, huyện Đông Hƣng, tỉnh Thái Bình 7.3. Phƣơng pháp chuyên gia - Tham khảo, xin ý kiến nhận xét, đánh giá lựa chọn nội dung của chuyên đề 7.4. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 7.5. Phƣơng pháp xử lý số liệu - Xử lý các số liệu thống kê bằng phần mềm Microsoft Excel 8. Dự kiến những đóng góp của đề tài 8.1. Về lí luận - Hệ thống hóa cơ sở lí luận về chuyên đề dạy học gồm: những nghiên cứu trên thế giới và tại Việt Nam; ƣu điểm, thuận lợi và khó khăn khi tổ chức dạy học. 5
  14. - Hệ thống hóa cơ sở lí luận về thiết kế và tổ chức chuyên đề dạy học chuyên đề gồm: nguyên tắc và quy trình thiết kế tài liệu chuyên đề, thiết kế hoạt động chuyên đề tổ chức hoạt động chuyên đề. - Xây dựng quy trình dạy học theo chuyên đề phát triển năng lực nhận thức kiến thức sinh học; năng lực giải quyết vấn đề; năng lực tìm tòi và khám phá thế giới sống dƣới góc độ sinh học; năng lực vận dụng kiến thức sinh học vào thực tiễn cho HS. 8.2. Về thực tiễn - Biên soạn nội dung chuyên đề: Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. - Ngân hàng câu hỏi và bài tập trong dạy học chuyên đề: Dinh dƣỡng khoáng - tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. - Tài liệu tham khảo cho giáo viên, sinh viên sƣ phạm khoa Sinh. 6
  15. Phần II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU Chƣơng 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1. Tổng quan những nghiên cứu liên quan đến đề tài 1.1.1. Những nghiên cứu trên thế giới Dạy học theo chuyên đề đã đƣợc tiến hành từ rất sớm ở nhiều quốc gia nhƣ: Nhật Bản là một nƣớc tiếp cận phƣơng pháp dạy học theo chuyên đề từ rất sớm , họ thấy rằng dạy và học trong đó nhiều khu vực của chƣơng trình giảng dạy đƣợc kết nối với nhau và tích hợp trong 1 chủ đề. Kết quả của việc tiếp cận chuyên đề là trẻ em có nhiều niềm vui ,tích cực tham gia các hoạt động học nhiều hơn phát triển kĩ năng học tập một cách nhanh chóng, sẽ tự tin và có động lực phát huy năng lực của mình. Tại Malaysia đã tiến hành PPDH theo chuyên đề vào những năm đầu thế kỉ 20. Theo Trung tâm Phát triển chƣơng trình dạy Malaysia (2003), PPDH theo chuyên đề là một nỗ lực để tích hợp kiến thức, kỹ năng, giá trị học tập và sáng tạo tƣ duy. Tại Mỹ, phƣơng pháp dạy học theo chuyên đề đã đƣợc nhiều nhà giáo dục học nghiên cứu và đƣợc tiến hành, phát triển rộng khắp trong phong trào giáo dục và đào tạo. Một số các nhà giáo dục học đã nghiên cứu về vấn đề này nhƣ: - Kucer (1991), đã chỉ ra những lợi thế của việc sử dụng một phƣơng pháp tiếp cận theo chủ đề để thiết kế chƣơng trình giảng dạy là một cách tiếp cận chuyên đề trong đó khuyến khích các GV và HS sử dụng nền tảng kiến thức có liên quan của họ [3]. - Theo Yorks và Follo (1993), cho rằng HS học tập hứng thú và đạt kết quả tốt hơn từ các chuyên đề, tích hợp liên môn hơn là học theo chƣơng trình giảng dạy truyền thống, đơn môn [3]. - Theo Henderson và Landesman (1995), hƣớng dẫn chuyên đề có tác dụng với GV nhƣ: cung cấp một cách hiệu quả ngữ cảnh hóa giảng dạy, vừa kết hợp một phƣơng thức học tập rõ ràng vừa làm định hƣớng để tạo điều kiện cho các cơ hội học tập hợp tác và tƣơng tác trong lớp học [3]. Phần Lan là một trong những quốc gia có nền giáo dục chất lƣợng nhất thế giới, theo bảng xếp hạng của Chƣơng trình đánh giá học sinh quốc 7
  16. tế (PISA), do hiệp hội các nƣớc phát triển (OECD) đánh giá. Từ những năm đầu thập niên 90 của thế kỉ XIX, các nhà giáo dục học Phần Lan đã có những nghiên cứu về PPDH theo chuyên đề. Năm 2015, Chính phủ Phần Lan đã thông báo sẽ tiến hành cải cách chƣơng trình giáo dục theo chuyên đề. Ngoài ra trên thế giới còn rất nhiều nƣớc việc đổi mới nội dung chƣơng trình và cách tiếp cận nội dung chƣơng trình dạy học ở nhiều quốc gia đang có xu hƣớng thay đổi. PPDH theo chuyên đề đã phát triển một cách mạnh mẽ trên một nấc thang mới, với hàng loạt các tổ chức có tầm cỡ quốc gia ở Australia, Anh, Canada, Pháp, Đức, Hunggari, New Zealand, Nhật Bản, Hàn Quốc, v.v đã áp dụng thành công PPDH chuyên đề [3]. 1.1.2. Những nghiên cứu ở Việt Nam Ngày 8/10/2014 Bộ Giáo dục và Đào tạo ban hành công văn “V/v hƣớng dẫn sinh hoạt chuyên môn về đổi mới phƣơng pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá; tổ chức và quản lí các hoạt động chuyên môn của trƣờng trung học/trung tâm giáo dục thƣờng xuyên qua mạng” nhằm mục đích “Giúp cho cán bộ quản lý, giáo viên bƣớc đầu biết chủ động lựa chọn nội dung để xây dựng các chuyên đề dạy học trong mỗi môn học và các chuyên đề tích hợp, liên môn phù hợp với việc tổ chức hoạt động học tích cực, tự lực,sáng tạo của học sinh; sử dụng các phƣơng pháp và kỹ thuật dạy học tích cực để xây dựng tiến trình dạy học theo chuyên đề nhằm phát triển năng lực và phẩm chất của học sinh”. Đội ngũ giáo viên tại các trƣờng THPT cũng đã đƣợc tập huấ xây dựng chuyên đề dạy học phù hợp với phƣơng pháp và kĩ thuật dạy học tích cực; biên soạn câu hỏi/bài tập kiểm tra, đánh giá theo định hƣớng phát triển năng lực học sinh; thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động học tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh theo các phƣơng pháp và kĩ thuật dạy học tích cực theo Kế hoạch số 984/KH-BGĐT, ngày 4/11/2014 của Bộ Giáo dục và Đào tạo về kế hoạch tập huấn cán bộ quản lý, giáo viên THPT xây dựng chuyên đề dạy học và kiểm tra đánh giá theo định hƣớng phát triển năng lực HS. Do đó, đông đảo giáo viên đã hiểu đƣợc sự cần thiết và có nhận thức đúng đắn về phƣơng pháp dạy học theo chuyên đề. Nhìn chung, hiện nay tài liệu chuyên đề bồi dƣỡng HS giỏi dạy học theo chuyên đang đƣợc nhiều 8
  17. trƣờng THPT lựa chọn và thực hiện áp dụng vào giảng dạy nhằm đáp ứng nhu cầu học tập của học sinh. Phƣơng pháp này cũng đã mang lại những hiệu quả nhất định đối với quá trình hình thành và phát triển năng lực của HS [3]. Khóa luận tốt nghiệp, Nguyễn Thị Linh (2016). Thiết kế chuyên đề dạy học vi sinh vật môn Sinh học lớp 10 theo định hƣớng phát triển năng lực HS. Sau quá trình nghiên cứu, tác giả đề xuất hệ thống các chuyên đề: 1) Chuyên đề 1: Chuyển hóa vật chất và năng lƣợng ở vi sinh vật; 2) Chuyên đề 2: Sinh trƣởng và sinh sản ở vi sinh vật; 3) Chuyên đề 3: Virus và bệnh truyền nhiễm. Luận văn Thạc sĩ, Trần Thị Hồng Nhung, 2015. Thiết kế một số chủ đề dạy học tích hợp trong hóa học 10 theo định hƣớng phát triển năng lực. Sau quá trình nghiên cứu, tác giả đề xuất nguyên tắc lựa chọn chủ đề dạy học tích hợp, và một số chuyên đề dạy học bao gồm: 1) Chủ đề nƣớc và cuộc sống; 2) Chủ đề ozon và suy giảm tầng ozon. Tuy nhiên các tác giả đều chƣa đề xuất đƣợc nguyên tắc, quy trình xây dựng chi tiết chuyên đề dạy học và cho tới nay chƣa có công trình nghiên cứu nào xây dựng hệ thống 9 chuyên đề dạy học theo chƣơng trình Sinh học mới (ban hành năm 2018). 1.2. Cơ sở lí luận của đề tài 1.2.1. Khái niệm chuyên đề dạy học Dạy học là toàn bộ các thao tác có mục đích nhằm chuyển các giá trị tinh thần, các hiểu biết, các giá trị văn hóa mà nhân loại hoặc ộng đồng đã đạt đƣợc vào bên trong một con ngƣời. Chuyên đề là một đơn vị tƣơng đối hoàn chỉnh và có cấu trúc logic về một nội dung kiến thức nào đó trobg chƣơng trình phổ thông Dạy học chuyên đề là một quan điểm dạy học, ở đó ngƣời học phải huy động nhiều nguồn lực kiến thức, kĩ năng để giải quyết vấn đề qua đó nâng cao năng lực ngƣời học. Chuyên đề học tập không đơn thuần là sự cộng gộp cơ 9
  18. học nội dung các bài với nhau mà có sự liên kết và hợp nhất để tạo thành một chỉnh thể hoàn chỉnh. Ngày nay, GV nên sử dụng chuyên đề trong dạy học vì bản thân vấn đề trong cuộc sống đã là tích hợp, nếu học riêng lẻ sẽ không đáp ứng đƣợc, giúp ngƣời học phát triển những năng lực của riêng mình, giúp quá tình học tập gần gũi với thực tiễn, và thông qua chuyên đề GV có nhiều cơ hội tổ chức các hoạt động dạy học tích cực để phát triển năng lực ngƣời học cũng nhƣ tiết kiệm thời gian và không gây nhàm chán, quá tải cho ngƣời học. 1.2.2. Vai trò dạy học theo chuyên đề Dạy học theo chuyên đề đem lại hiệu quả lớn trong việc dạy và học cụ thể nhƣ: Về phía GV: Dạy học theo chuyên đề giúp GV có thể chủ động lựa chọn và xây dựng chuyên đề học tập phù hợp với điều kiện nhà trƣờng cũng nhƣ năng lực của HS. Về phía HS: Do không bị bó buộc về mặt thời gian nhƣ dạy theo bài/ tiết, các hoạt động học tập cũng trở nên đa dạng và tích cực hơn qua đó giúp HS phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo của bản thân, khả năng vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống trong thực tế. 1.2.3. Đặc trưng chuyên đề dạy học - Tất cả các kiến thức cần truyền đạt cho HS có thể liên quan đến một hay nhiều lĩnh vực hoặc nhiều chuyên ngành khác nhau - Tận dụng tối đa những kinh nghiệm của HS có liên quan đến kiến thức chuyên đề học tập. - Bằng hệ thống câu hỏi định hƣớng giúp HS có thể nhận thức đƣợc những kiến thức trong chuyên đề. Hệ thống kiến thức một cách chặt chẽ, sát thực, quá trình học tập thoải mái, luôn tạo điều kiện cho HS đạt đƣợc mục đích học tập và phát triển bản thân. - Tận dụng tối ƣu phƣơng tiện, công cụ học tập xung quanh HS. - Phù hợp với từng đối tƣợng HS. - Rèn luyện khả năng làm việc theo nhóm, tính hợp tác của HS. 10
  19. 1.2.4. Cấu trúc một chuyên đề dạy học Theo công văn 5555/BGDĐT-GDTrH quy định cấu trúc một chuyên đề bao gồm: Tên chuyên đề (tên chuyên đề phải phù hợp với nội dung chuyên đề thiết kế); mạch nội dung của chuyên đề (mạch nội dung kết cấu logic, khoa học) ; mục tiêu chuyên đề (căn cứ vào chuẩn kiến thức kĩ năng để xác định yêu cầu cần đạt của chuyên đề; cách thức tổ chức các hoạt động của chuyên đề và đánh giá chuyên đề (chuyên đề đƣợc tổ chức theo tiến trình 5 hoạt động bao gồm: hoạt động khởi động, hoạt động hình thành kiến thức mới, hoạt động luyện tập, hoạt động vận dụng và hoạt động tìm tòi, mở rộng. Cuối cùng, đánh giá chuyên đề bằng hệ thống câu hỏi cà bài tập tƣơng ứng). 1.2.5. Đánh giá chuyên đề dạy học Để đánh giá chuyên đề dạy học GV tiến hành xây dựng các câu hỏi và bài tập tƣơng ứng. Câu hỏi/ bài tập đƣa ra nhằm kiểm tra, đánh giá việc tiếp thu kiến thức, kỹ năng trong đó chú ý đến các năng lực cần phát triển sau khi học sinh học xong chủ đề (Tƣơng tự nhƣ câu hỏi/bài tập mà giáo viên dùng để củng cố bài trong các tiết dạy hiện nay). Đối với câu hỏi/ bài tập liên quan đến phát triển năng lực học sinh yêu cầu câu hỏi/bài tập đƣa ra phải đánh giá đƣợc 4 mức độ nhƣ trong bảng mô tả (nhận biết, thông hiểu, vận dụng thấp, vận dụng cao) trong đó ƣu tiên những câu hỏi/bài tập gắn liền với thực tiễn đòi hỏi học sinh vận dụng kiến thức, kỹ năng, kinh nghiệm của bản thân để giải quyết các tình huống thực tiễn đó. Giáo viên cũng có xây dựng câu hỏi kiểm tra đánh giá mục tiêu sau mỗi hoạt động hoặc sau tiết dạy của chủ đề ( dành 5-10 phút) Sau mỗi chuyên đề giáo viên có thể kiểm tra học sinh dƣới dạng đề kiểm tra 15 phút. Đề kiểm tra 15 phút hoặc một tiết giáo viên phải xây dựng ma trận đề. 1.3. Cơ sở thực tiễn 1.3.1. Mục đích điều tra 11
  20. - Xây dựng cơ sở thực tiễn cho việc thiết kế và tổ chức dạy học theo chuyên đề từ đó áp dụng phƣơng pháp dạy học này vào thực tế. 1.3.2. Nội dung điều tra - Thực trạng học môn Sinh học ở trƣờng phổ thông - Thực trạng thiết kế và tổ chức dạy học theo chuyên đề, sử dụng chuyên đề trong dạy học môn Sinh học ở trƣờng THPT 1.3.3. Kết quả điều tra Chúng tôi tiến hành thực hiện điều tra GV và HS tại trƣờng THPT Bắc Đông Quan, huyện Đông Hƣng, tỉnh Thái Bình và thu đƣợc kết quả : 1.3.3.1. Điều tra GV Số lƣợng GV: 4 GV bộ môn Sinh học tại trƣờng THPT Bắc Đông Quan, huyện Đông Hƣng, tỉnh Thái Bình Bảng 1.1: Mức độ sử dụng các PPDH dạy học của GV Các hình thức Tần suất sử dụng dạy học Thƣờng xuyên Đôi khi Chƣa sử dụng Thí nghiệm 2 2 0 Thảo luận nhóm 4 0 0 Phƣơng pháp hỏi – đáp 4 0 0 Thuyết trình 3 1 0 Giải quyết vấn đề 3 1 0 Làm dự án 2 2 0 Đóng vai 0 3 1 Ghi chú: - Thƣờng xuyên: > hoặc = 4 lần/tháng - Đôi khi: 3 lần/tháng - Chƣa sử dụng: 0 lần/tháng 12
  21. Qua kết quả thu đƣợc, dạy học theo phƣơng pháp hỏi – đáp và phƣơng pháp thuyết trình đƣợc sử dụng nhiều nhất. Bảng 1.2: Những khó khăn gặp phải khi GV dạy học theo chuyên đề Khó khăn Đồng Phân Không ý vân đồng ý Mất nhiều thời gian chuẩn bị cho bài dạy 4 0 0 Phân phối chƣơng trình hiện hành không đáp ứng 2 2 0 Học sinh quen với lối học truyền thống 0 0 4 Cơ sở vật chất nhà trƣờng không đáp ứng đƣợc 1 3 0 Đánh giá từng cá nhân / nhóm 3 1 0 Quản lí học sinh (trên lớp / ngoài lớp học) 0 4 0 Ghi chú: - Đồng ý: Hoàn toàn nhất trí với ý kiến - Phân vân: Do dự, đắn đo với ý kiến - Không đồng ý: Không nhất trí với ý kiến Các hình thức dạy học thông qua làm thí nghiệm, dạy học dự án, dạy học chuyên đề, tổ chức thảo luận nhóm, giải quyết vấn đề đƣợc các thầy cô thƣờng xuyên áp dụng; hình thức diễn giảng hay thuyết trình các thầy cô sử dụng rất ít, chỉ khi nội dung qua khó cần phải diễn giải nhiều. Các thầy cô đã nhận thức đƣợc ý nghĩa to lớn của việc đổi mới giáo dục: hƣớng tới hình thành và phát triển năng lực qua đó hình thành kiến thức cho HS, dạy học kiểu mới tạo đƣợc nhiều hứng thú cho ngƣời học, nhƣng theo đó là những vất vả của GV trong khâu chuẩn bị tổ chức. Theo thầy cô, việc dạy học theo chuyên đề tồn tại khá nhiều khó khăn nhƣ: mất nhiều thời gian chuẩn bị, quản lí lớp, cơ sở vật chất nhà trƣờng chƣa kịp đáp ứng, đánh giá từng cá nhân. Tuy nhiên thầy cô đều có biện pháp khắc phục. 1.3.3.2. Điều tra HS Số lƣợng HS: 80 HS khối 11 tại trƣờng học tại trƣờng THPT Bắc Đông Quan, huyện Đông Hƣng, tỉnh Thái Bình. 13
  22. Bảng 1.3: Hoạt động của HS trong giờ Các hoạt động Tần suất hoạt động Mức độ yêu thích Thƣờng Đôi khi Ít khi Rất Thích Không xuyên thích thích Nghe giáo viên giảng 4 46 30 4 26 50 và ghi chép Đọc trong sách giáo 8 56 16 12 62 6 khoa để trả lời câu hỏi Trao đổi, thảo luận 68 7 5 26 54 0 với bạn để giải quyết 1 vấn đề nào đó Ghi chép vào vở 18 51 11 4 9 67 Làm thí nghiệm hoặc 52 23 5 19 53 8 thực hành Quan sát tranh trong 62 18 0 18 57 5 sách giáo khoa hoặc trên bảng Tự đƣa ra vấn đề mà 40 27 13 26 54 0 em quan tâm Đề xuất các hƣớng 49 24 7 7 64 9 giải quyết vấn đề Giải quyết vấn đề 53 23 4 21 64 5 dựa vào kiến thức đã học Giải quyết vấn đề 60 16 4 48 25 7 dựa vào những hiểu biết thực tế của em Phần lớn các em đều yêu thích học môn Sinh học. Trong giờ học các em thƣờng xuyên đƣợc tổ chức các hoạt động nhƣ: trao đổi, thảo luận với bạn 14
  23. để giải quyết 1 vấn đề nào đó dựa trên kiến thức đã biết hoặc kiến thức thực tế của các em; làm thí nghiệm hoặc thực hành, điều tra và trải nghiệm thực tế. Hiện tại, việc nghe GV giảng bài và ghi chép đã không còn sử dụng nhiều và những hoạt động đó phần lớn HS đều không thích. Kết luận chƣơng 1 Dựa trên những nghiên cứu trên thế giới và nghiên cứu tại Việt Nam cho thấy việc thay đổi định hƣớng giảng dạy, việc áp dụng những phƣơng pháp hay những kĩ thuật dạy học là vô cùng cần thiết. Thông qua điều tra cho thấy: GV và HS trƣờng THPT Bắc Đông Quan đã tiếp cận và đổi mới theo định hƣớng dạy học mới. GV đã xây dựng hệ thống chuyên đề dạy học và dự án học tập khối THPT. Tuy nhiên vẫn chƣa xây dựng hệ thống 9 chuyên đề theo chƣơng trình mới (ban hành 19/01/2018). Nhƣ vậy, đề tài nghiên cứu: Thiết kế và tổ chức dạy học chuyên đề: Dinh dƣỡng khoáng – tăng năng suất cây trồng là chuyên đề đi đúng hƣớng. 15
  24. Chƣơng 2: THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ DINH DƢỠNG KHOÁNG – TĂNG NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG VÀ NÔNG NGHIỆP SẠCH Để tiến hành thiết kế và tổ chức dạy học. Chúng tôi cần trải qua các giai đoạn gồm: Thiết kế chuyên đề và tổ chức dạy học chuyên đề. Quy trình thiết kế và tổ chức dạy học đƣợc mô hình hóa nhƣ sau: Thiết kế và tổ chức dạy học theo chuyên đề Thiết kế chuyên đề Tổ chức dạy học chuyên đề Thiết Thiết kế tài kế hoạt liệu động chuyên chuyên đề đề Sơ đồ 2.1: Quy trình thiết kế và tổ chức dạy học theo chuyên đề 2.1. Thiết kế tài liệu chuyên đề 2.1.1. Nguyên tắc thiết kế Khi thiết kế tài liệu chuyên đề cần phải đảm bảo tuân thủ những nguyên tắc sau: - Căn cứ vào chƣơng trình giáo dục phổ thông mới môn Sinh học năm 2018 khi thiết kế tài liệu chuyên đề cần bám sát yêu cầu cần đạt của chuyên đề đã đƣợc cụ thể hóa. - Tài liệu chuyên đề phải đảm bảo tính trọn v n của tri thức. - Nội dung tài liệu đƣợc trình bày khoa học, logic. 16
  25. 2.1.2. Quy trình thiết kế Để tài liệu chuyên đề có thể đem lại hiệu quả trong giảng dạy cao. Chúng tôi cần phải trải qua các bƣớc thiết kế theo trình tự nhƣ sau: 1 • Xác định yêu cầu cần đạt chuyên đề 2 • Tìm kiếm tài liệu có liên quan đến chuyên đề 3 • Sắp xếp, xử lí thông tin 4 • Viết bản thảo của chuyên đề 5 • Xin ý kiến chuyên gia 6 • Hoàn thiện chuyên đề Sơ đồ 2.2: Quy trình thiết kế tài liệu dạy học theo chuyên đề Các bƣớc thực hiện thiết kế tài liệu chuyên đề đƣợc mô tả cụ thể nhƣ sau: Bƣớc 1: Xác định mục tiêu, yêu cầu cần đạt của chuyên đề Theo chƣơng trình giáo dục phổ thông mới môn Sinh học. Xác định yêu cầu cần đạt của chuyên đề. Yêu cầu cần đạt đƣợc cụ thể hóa dƣới dạng kiến thức, kỹ năng, thái độ và năng lực hƣớng tới. Từ yêu cầu cần đạt xác định mạch nội dung của chuyên đề. Mạch nội dung đảm bảo tính logic chia thành các chƣơng, mục Bƣớc 2: Tìm kiếm tài liệu có liên quan tới chuyên đề Từ nội dung chuyên đề xác định tài liệu để xây dựng có thể tham khảo một số nguồn thông tin nhƣ: Sách giáo khoa môn Sinh học, sách bồi dƣỡng HS giỏi, tài liệu ôn luyện và các bài báo trên tạp chí khoa học có liên quan, ngoài ra có thể sử dụng nguồn thông tin từ mạng Internet ( các trang wed và diễn đàn học tập ). Nếu thông tin đƣợc lấy từ mạng Internet nên tham khảo từ các nguồn đáng tin cậy. Những tƣ liệu cần đƣợc lƣu giữ thông tin và dễ dàng hệ thống hóa. Bƣớc 3: Sắp xếp, xử lí thông tin Khi xác định đƣợc những nội dung cần đƣa vào chuyên đề , tiếp sau đó GV cần xử lí thông tin theo mục đích của riêng mình và sắp xếp chúng sao 17
  26. cho hợp lí và logic (từng chƣơng, từng mục), nội dung chuyên đề đáp ứng yêu cầu cần đạt. Thông tin đƣợc chọn lọc phù hợp khi trích dẫn thông tin vào tài liệu chuyên đề cần lƣu ý ghi nguồn tham khảo. Thông tin cần đƣợc kiểm chứng bằng cách tham khảo nhiều nguồn tài liệu sau đó chỉnh sửa, bổ sung và chuẩn hóa. Bƣớc 4: Viết bản thảo của chuyên đề Sau khi thông tin tài liệu đã đƣợc hệ thống hóa tiếp sau đó cần đặt tên cho chuyên đề và mô tả chuyên đề viết theo mục lục chi tiết dựa trên nội dung của tài liệu. Nội dung tài liệu đƣợc triển khai theo mục lục chi tiết dựa trên nguồn thông tin đã thu thập đƣợc. Ngôn ngữ viết tài liệu đơn giản, trong sáng. Bản thảo tài liệu theo kết cấu: trang bìa, mục lục, chƣơng, các mục. Bƣớc 5: Xin ý kiến chuyên gia Chuyên gia có trình độ chuyên môn cao có thể là: giáo viên, giảng viên, với các tiêu chí đánh giá dùng cho tài liệu là: Mức độ bám sát mục tiêu của tài liệu tham khảo Sự phù hợp của hình thức trình bày tài liệu tham khảo Sự phù hợp của kết cấu tài liệu tham khảo Đáp ứng yêu cầu về độ dài tài liệu tham khảo Nội dung tài liệu đáp ứng yêu cầu đúng, đủ, có yếu tố thực tế và trích dẫn tài liệu tham khảo Bƣớc 6: Hoàn thiện tài liệu Tài liệu phải chỉnh sửa, dựa trên ý kiến của chuyên gia để có thể chỉnh sửa, hoàn thiện tài liệu chuyên đề 2.1.3. Ví dụ minh họa Dựa vào các bƣớc thiết kế tài liệu chuyên đề chúng tôi đã vận dụng vào thiết kế tài liệu cho chuyên đề “ Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch”. 18
  27. Bƣớc 1: Xác định yêu cầu cần đạt của chuyên đề (theo chƣơng trình Sinh học mới ban hành ngày 19 tháng 01 năm 2018) Chuyên đề “ Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch” bao gồm các yêu cầu cần đạt sau đây: - Nêu đƣợc khái niệm nông nghiệp sạch - Phân tích đƣợc các nguyên tắc sử dựng khoáng trong việc tăng năng suất cây trồng ( phù hợp thời vụ, vừa đủ lƣợng, phối hợp khoáng ) - Phân tích đƣợc một số biện pháp sản xuất và kĩ thuật sử dụng dinh dƣỡng khoáng nhằm tạo nền nông nghiệp sạch. Lấy đƣợc ví dụ minh họa - Thực hiện đƣợc dự án: Điều tra sử dụng phân bón ở địa phƣơng hoặc thực hành trồng cây với các kĩ thuật bón phân phù hợp - Làm đƣợc thí nghiệm chứng minh tác dụng của loại phân bón, cách bón phân, hàm lƣợng đối với cây trồng. - Xây dựng đƣợc mô hình thủy canh Bƣớc 2: Tìm kiếm tài liệu có liên quan tới chuyên đề Tham khảo thông tin từ các nguồn nhƣ: Sách giáo khoa Sinh học 11 ban cơ bản và nâng cao, giáo trình sinh lí thực vật và ứng dụng, giáo trình phân bón cây trồng Bƣớc 3: Sắp xếp, xử lí thông tin Nội dung chuyên đề đƣợc sắp xếp theo các đề mục nhƣ sau: 19
  28. I. Dinh dƣỡng khoáng 1. Khái niệm 2. Phân loại 3. Vai trò 4. Nguồn gốc 5. Các phƣơng pháp nghiên cứu dinh dƣỡng khoáng II. Dinh dƣỡng khoáng – tăng năng suất cây trồng 1. Bón phân hợp lí và năng suất cây trồng 2. Các phƣơng pháp bón phân 3. Ví dụ minh họa III. Dinh dƣỡng khoáng tạo nền nông nghiệp sạch 1. Khái niệm nông nghiệp sạch 2. Phƣơng pháp thủy canh 3. Phƣơng pháp thủy canh trên quy mô hộ gia đình Bƣớc 4: Viết bản thảo của chuyên đề dựa trên mạch nội dung tài liệu đã đƣợc sắp xếp Bƣớc 5: Xin ý kiến chuyên gia Chuyên gia có trình độ chuyên môn cao có thể là: giáo viên, giảng viên, với các tiêu chí đánh giá dùng cho tài liệu là: Mức độ bám sát mục tiêu của tài liệu tham khảo Sự phù hợp của hình thức trình bày tài liệu tham khảo Sự phù hợp của kết cấu tài liệu tham khảo Đáp ứng yêu cầu về độ dài tài liệu tham khảo Nội dung tài liệu đáp ứng yêu cầu đúng, đủ, có yếu tố thực tế và trích dẫn tài liệu tham khảo Bƣớc 6: Hoàn thiện tài liệu Tài liệu phải chỉnh sửa, dựa trên ý kiến của chuyên gia để có thể chỉnh sửa, hoàn thiện tài liệu chuyên đề 20
  29. Tài liệu dạy học chuyên đề:“ Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch”. đƣợc thể hiện cụ thể trong phụ lục 2 của khóa luận. 2.2. Thiết kế hoạt động chuyên đề 2.2.1. Nguyên tắc thiết kế Nguyên tắc thiết kế hoạt động chuyên đề phải tuân thủ những yêu cầu sau: - Hoạt động chuyên đề phải bám sát vào mục tiêu của nội dung. - Đa dạng các hoạt động nhằm tạo hứng thú, phát triển năng lực cho HS trong khi học chuyên đề. - Chuyên đề đƣợc thiết kế gồm 5 hoạt động theo công văn 5555 gồm các hoạt động học tập: Khởi động, hình thành kiến thức mới, luyện tập, vận dụng và mở rộng. - Phù hợp với trình độ HS và điều kiện nhà trƣờng. HS có trình độ nhận thức kiến thức là khác nhau gồm 5 mức: Kém, yếu, trung bình, khá và giỏi. 2.2.2. Quy trình thiết kế hoạt động học tập Sau khi thiết kế nội dung chuyên đề, GV cần thiết kế hoạt động học tập cho chuyên đề. Để thiết kế đƣợc hoạt động học tập cho chuyên đề cần bám sát quy tắc xây dựng chuyên đề. Quy trình thiết kế hoạt động chuyên đề đƣợc hệ thống hóa theo sơ đồ sau: 1 • Xác định mục tiêu chuyên đề 2 • Biên soạn ngân hàng câu hỏi 3 • Lựa chọn phƣơng pháp, kĩ thuật dạy 4 • Chuẩn bị của GV và HS 5 • Thiết kế các hoạt động học tập 6 • Đánh giá và rút kinh nghiệm Sơ đồ 2.3: Quy trình thiết kế hoạt động học tập chuyên đề Các bƣớc cụ thể của quy trình thiết kế tài liệu đƣợc mô tả cụ thể nhƣ sau: 21
  30. Bƣớc 1: Xác định mục tiêu chuyên đề Với mỗi chuyên đề dạy học xác định yêu cầu cần đạt, đặc biệt HS cần hình thành và phát triển đƣợc năng lực Sinh học bao gồm các thành phần sau: - Năng lực nhận thức kiến thức sinh học - Năng lực tìm tòi và khám phá thế giới sống dƣới góc độ sinh học - Năng lực vận dụng kiến thức sinh học vào thực tiễn Bƣớc 2: Biên soạn ngân hàng câu hỏi Bộ câu hỏi của chuyên đề đƣợc biên soạn tƣơng ứng với 4 mức độ: Nhận biết: Quan sát và nhớ lại thông tin, nhận biết đƣợc thời gian, địa điểm và sự kiện, nhận biết đƣợc các ý chính, nắm đƣợc nội dung Thông hiểu: Thông hiểu thông tin, nắm bắt đƣợc ý nghĩa, chuyền tải kiến thức từ dạng này sang dạng khác, diễn giải các dữ liệu, so sánh, đối chiếu tƣơng phản, sắp xếp thứ tự, sắp xếp theo nhóm, suy diễn các nguyên nhân, dự đoán các hệ quả. Vận dụng: Sử dụng thông tin, vận dụng các phƣơng pháp, khái niệm và lý thuyết đã học trong những tình huống khác, giải quyết bằng những kỹ năng hoặc kiến thức đã học Vận dụng cao: Sử dụng những gì đã học để tạo ra cái mới, khái quát hóa từ các dữ kiện đã biết, liên hệ những điều đã học từ nhiều lĩnh vực khác nhau, dự đoán, rút ra các kết luận. Bƣớc 3: Lựa chọn phƣơng pháp, kĩ thuật dạy học Tùy theo nội dung chuyên đề có thể lực chọn các phƣơng pháp, kĩ thuật dạy học phù hợp nhằm đem lại hiệu quả cao trong việc dạy và học Bƣớc 4: Chuẩn bị của GV và HS - Phƣơng tiện dạy học, Bƣớc 5: Thiết kế các hoạt động học tập - Gồm 5 hoạt động: khởi động (gây hứng thú cho HS, tạo mâu thuẫn nhận thức), hình thành kiến thức mới (hình thành và phát triển năng lực cho ngƣời 22
  31. học, thông qua đó HS có thể lĩnh hội kiến thức), luyện tập (củng cố, hoàn thiện kiến thức, kĩ năng vừa chiếm lĩnh đƣợc ở hoạt động hình thành kiến thức mới), vận dụng (vận dụng kiến thức, kĩ năng để giải quyết các tình huống/vấn đề tƣơng tự hoặc mới trong học tập và cuộc sống) và tìm tòi mở rộng (sử dụng kiến thức đã học vào thực tế). Bƣớc 6: Đánh giá và rút kinh nghiệm - Chỉnh sửa bổ sung hoạt động học tập của chuyên đề 2.2.3. Ví dụ minh họa Ví dụ minh họa về thiết kế hoạt động chuyên đề : Dinh dƣỡng khoáng - tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. Bƣớc 1: Xác định mục tiêu chuyên đề Bảng 2.1: Mục tiêu chuyên đề: Dinh dƣỡng khoáng - tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. I.Mục tiêu 1. Kiến thức Sau khi học xong chuyên đề này, HS phải: Mức độ nhận biết - Kể tên đƣợc 17 nguyên tố dinh dƣỡng khoáng thiết yếu của mọi loại cây - Chỉ ra đƣợc đất và bón phân là nguồn cung cấp các nguyên tố dinh dƣỡng cho cây trồng - Liệt kê các phƣơng pháp nghiên cứu dinh dƣỡng khoáng - Chỉ ra đƣợc nguyên tắc bón phân hợp lí - Nhắc lại đƣợc khái niệm nông nghiệp sạch Mức độ thông hiểu - Trình bày đƣợc khái niệm dinh dƣỡng khoáng - Trình bày đƣợc dinh dƣỡng khoáng thiết yếu 23
  32. - Phân loại đƣợc các nhóm dinh dƣỡng khoáng - Phát biểu đƣợc vai trò của nhóm nguyên tố đa lƣợng và vi lƣợng - Lây đƣợc ví dụ cơ thể động vật, con ngƣời khi ăn phải rau thừa hàm lƣợng dinh dƣỡng khoáng - Phân tích đƣợc mối quan hệ giữa dinh dƣỡng khoáng với tăng năng suất cây trồng Trình bày đƣợc các cách bón phân hợp lí -Lấy đƣợc ví dụ bón phân hợp lí -Trình bày đƣợc khái niệm thủy canh Mức độ vận dụng - Phân biệt đƣợc một số triệu chứng thiếu khoáng ở cây trồng nhƣ: lúa, cà chua - Thể hiện đƣợc nội dung nghiên cứu thủy canh bằng powerpoint với các nội dung: + Những yêu cầu cơ bản của hệ thống thủy canh + Phân loại thủy canh + Các kỹ thuật thủy canh dịch lỏng + Các loại dung dịch dinh dƣỡng thủy canh + Một số kỹ thuật thủy canh đã đƣợc áp dụng +Ƣu điêm, hạn chế của phƣơng pháp thủy canh Mức độ vận dụng cao - Thiết kế đƣợc mô hình thủy canh trồng rau cải trên quy mô hộ gia đình từ thùng xốp. 2. Kỹ năng Sau khi học xong chuyên đề học sinh đƣợc hình thành các kỹ năng: - Kỹ năng hợp tác thông qua làm việc nhóm - Kỹ năng phân tích, so sánh, phát hiện và giải quyết vấn đề 24
  33. - Kỹ năng tự học - Kỹ năng sử dụng công nghệ thông tin, tính toán thông qua dự án 3. Thái độ - Học sinh có thái độ tích cực trong học tập - Nhận thức đƣợc tầm quan trọng của dinh dƣỡng cây trồng – nông nghiệp sạch và tăng năng suất cây trồng. 4. Năng lực hƣớng tới - Năng lực nhận thức kiến thức sinh học - Năng lực vận dụng kiến thức sinh học vào thực tế nhƣ: Thiết kế đƣợc mô hình thủy canh trồng rau cải bằng thùng xốp quy mô hộ gia đình, Bƣớc 2: Biên soạn ngân hàng câu hỏi Xây dựng hệ thống câu hỏi/bài tập cho chuyên đề ví dụ: Bài tập số 9: GV chia lớp thành 2 nhóm thiết kế Poster với chủ đề Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. Thời gian cho mỗi nhóm trình bày về sản phẩm của mình là 15 phút với các tiêu chí sau đây: - Nội dung đúng (trình bày đúng các nội dung chính của chuyên đề, đủ, rõ ràng: 6 điểm - Hình thức bắt mắt, khoa học: 2 điểm - Không quá 60 từ trong poster: 1 điểm - Trình bày lƣu loát, rõ ràng: 1 điểm Bƣớc 3: Lựa chọn phƣơng pháp, kĩ thuật dạy học ví dụ: - Phƣơng pháp dạy học chủ yếu: + Vấn đáp – tìm tòi bộ phận + Biểu diễn phƣơng tiện trực quan – tìm tòi bộ phận + Thuyết trình 25
  34. - Kĩ thuật dạy học + Kĩ thuật sơ đồ tƣ duy Bƣớc 4: Chuẩn bị của GV, HS: Tài liệu chuyên đề, các phƣơng tiện dạy học liên quan đến nội dung học tập nhƣ 1 số tranh hình, dụng cụ thiết kế môn hình thủy canh Bƣớc 5: Thiết kế các hoạt động học tập Chuyên đề đƣợc tiến hành theo 5 hoạt động cụ thể đƣợc mô tả ở phụ lục số 3 Bƣớc 6: Đánh giá và rút kinh nghiệm dựa trên : mức độ phù hợp của kế hoạch và tài liệu dạy học, mức độ phù hợp và hiệu quả của các hoạt động học tập đƣợc tổ chức, mức độ thực hiện nhiệm vụ của HS. 2.3. Tổ chức hoạt động chuyên đề 2.3.1. Nguyên tắc Trong quá trình tổ chức hoạt động chuyên đề cần phải tuân thủ theo những nguyên tắc sau: - Tuân thủ theo trình tự 5 hoạt động theo công văn 5555/BGDĐT-GDTrH - Hoạt động phải có mục đích, đối tƣợng thực hiện - Hoạt động đem lại hứng thú cho HS - Vận dụng kiến thức vào thực tế 2.3.2. Quy trình tổ chức Quy trình tổ chức 5 hoạt động dạy học chuyên đề theo công văn 5555 : 26
  35. 1.Khởi động 2.Hình thành kiến thức mới 5 hoạt động dạy 3.Vận dụng học 4.Luyện tập 5.Tìm tòi, mở rộng Sơ đồ 2.4: Quy trình tổ chức dạy học theo chuyên đề Theo công văn 5555/BGDĐT-GDTrH về việc hƣớng dẫn sinh hoạt chuyên môn về đổi mới phƣơng pháp dạy học và kiểm tra đánh giá, tổ chức và quản lí các hoạt động chuyên môn của trƣờng trung học/trung tâm giáo dục thƣờng xuyên qua mạng yêu cầu khi tiến hành tổ chức dạy học phải tuân thủ theo 5 hoạt động đƣợc mô tả cụ thể nhƣ sau: 1. Hoạt động khởi động - Khơi gợi hứng thú ngƣời học - Hình thành mâu thuẫn nhận thức, kích thích nhu cầu tìm hiểu 2. Hoạt động hình thành kiến thức - Trang bị kiến thức mới, giải quyết mâu thuẫn nêu ra ở hoạt động khởi động 3. Hoạt động luyện tập - Hoàn thiện, củng cố kiến thức, kĩ năng mới trang bị 4. Hoạt động vận dụng - Vận dụng kiến thức/ kĩ năng mới học vào vấn đề/tình huống tƣơng tự trong thực tiễn 5. Hoạt động tìm tòi mở rộng - Ngƣời học tự tìm tòi, mở rộng thêm nội dung bài học - Hoạt động mang tính chất nghiên cứu, sáng tạo 2.3.3. Ví dụ minh họa 27
  36. Ví dụ minh họa về tiến trình trong dạy học chuyên đề “ Dinh dƣỡng khoáng - tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch”. Bảng 2.2: Tiến trình trong dạy học chuyên đề: Dinh dƣỡng khoáng - tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. HOẠT ĐỘNG 1: KHỞI ĐỘNG GV đƣa ra ví dụ thực tế trong chuyên đề: VD: Làm thế nào nhận biết đƣợc cây cà chua thiếu đạm? GV sử dụng kỹ thuật KWL yêu cầu HS trả lời 1 số câu hỏi sau: Bài tập số 1 Câu 1: Hãy nói những gì em biết về dinh dƣỡng khoáng, nông nghiệp sạch, năng suất cây trồng? Câu 2: Em nghĩ mình sẽ biết thêm điều gì sau khi học xong chuyên đề này? Sau đó GV dẫn dắt vào chuyên đề HOẠT ĐỘNG 2: HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI Nội dung 1: Dinh dƣỡng khoáng cây trồng Nghiên cứu nội dung chuyên đề trả lời các câu hỏi sau: Bài tập số 2 Câu 1: Trình bày khái niệm dinh dƣỡng khoáng cây trồng? Câu 2: Việc trao đổi chất trong cơ thể thực vật có ý nghĩa gì? Bài tập số 3: Câu 1: Dinh dƣỡng khoáng thiết yếu là gì? Câu 2: Kể tên các nguyên tố dinh dƣỡng khoáng thiết yếu của mọi loại cây trồng? Câu 3: Dinh dƣỡng khoáng thiết yếu đƣợc chia thành mấy loại? Đó là những loại nào? Nghiên cứu nội dung hoàn thành phiếu học tập khuyết sau: Các nguyên tố Dạng mà cây Vai trò trong cơ Triệu chứng thiếu nguyên tố 28
  37. đại lƣợng hấp thụ thể thực vật khoáng Nito Sinh trƣởng còi cọc lá màu vàng Photpho Lá nhỏ có màu lục đậm, màu của thân không bình thƣờng, sinh trƣởng rễ bị tiêu giảm. Kali Lá màu vàng nhạt, mép lá màu đỏ và nhiều chấm đỏ ở mặt lá Canxi Lá nhỏ, mềm, mầ đỉnh bị chết Magie Các gân lá còn xanh trong khi phần thịt lá đã biến vàng. Lƣu huỳnh Lá mới có màu vàng, sinh trƣởng rễ bị tiêu giảm. Các nguyên tố vi Dạng mà cây Vai trò trong cơ Triệu chứng lƣợng hấp thụ thể thực vật thiếu nguyên tố khoáng Sắt Gân lá có màu vàng và sau đó cả lá có màu vàng. 29
  38. Co Lá nhỏ có màu vàng. Đồng Lá non có màu lục đậm không bình thƣờng Câu 4: Quan sát hình ảnh dƣới đây hãy cho biết biểu hiện thiếu khoáng ở cây trồng: Hình 1: Dấu hiệu thiếu nguyên tố ở Hình 2: Dấu hiệu thiếu Ca ở cây lá ngô ( đối chứng, thiếu P, K, N) xà lách Bài tập số 3 câu 3 GV chia lớp thành 4 nhóm ( 3 nhóm hoàn thiện phiếu học tập và 1 nhóm chuyên gia) yêu cầu hoàn thành phiếu học tập trên trong thời gian là 2 phút với hình thức chọn nội dung thích hợp gắn vào ô trống ( nội dung GV đã chuẩn bị sẵn và đƣợc đảo lộn) . Các nhóm báo cáo sản phẩm của mình trong thời gian là 2 phút GV kết hợp với nhóm chuyên gia nhận xét và chấm điểm bài báo cáo nào hay nhất, đúng nhất. Sau đó trao thƣởng Bài tập số 4: Câu 1: Kể tên các nguồn cung cấp dinh dƣỡng khoáng cho cây trồng? Câu 2: Hậu quả khi cơ thể động vật, ngƣời khi ăn phải rau xanh có thừa dinh dƣỡng khoáng? Lấy ví dụ Bài tập số 5: 30
  39. Câu 1: Liệt kê các phƣơng pháp nghiên cứu dinh dƣỡng khoáng cây trồng? Nội dung 2: Dinh dƣỡng khoáng tăng năng suất cây trồng Bài tập số 6: Câu 1: Phân tích mối quan hệ giữa dinh dƣỡng khoáng với tăng năng suất cây trồng Câu 3: Chỉ ra nguyên tắc bón phân hợp lí? Câu 3: Có nhiêu cách bón phân hợp lí? Lấy ví dụ? Nội dung 3: Dinh dƣỡng khoáng tạo nền nông nghiệp sạch Bài tập số 7: Câu 1: Dựa vào kiến thức từ thực tế em hiểu thế nào là nông nghiệp sạch? Câu 2: Trình bày khái niệm thủy canh? Câu 3: Thể hiện đƣợc nội dung nghiên cứu thủy canh bằng powerpoint với các nội dung: + Những yêu cầu cơ bản của hệ thống thủy canh + Phân loại thủy canh + Các kỹ thuật thủy canh dịch lỏng + Các loại dung dịch dinh dƣỡng thủy canh + Các mô hình thủy canh đã đƣợc áp dụng + Ƣu điểm, hạn chế Bài tập số 7 câu 3 GV thông báo nhiệm vụ cho các nhóm từ tiết trƣớc ( chia lớp thành 5 nhóm tƣơng ứng với 5 nội dung), yêu cầu HS: -Nghiên cứu thông tin, tìm hiểu để thể hiện nội dung nhiệm vụ đƣợc giao bằng powerpoint (báo cáo theo hình thức thuyết trình) Các nhóm báo cáo sản phẩm của nhóm mình vào tiết sau. Thời hian báo cáo cho mỗi nhóm là 7 phút GV chấm điểm báo cáo nào hay nhất, sản phẩm đúng, đẹp. Sau đó trao thƣởng cho các nhóm. 31
  40. Bài tập số 8: Thực hiện dự án : Thiết kế mô hình thủy canh trên quy mô hộ gia đình Thời gian: 1 tuần làm ở nhà và 1 tiết báo cáo sản phẩm trên lớp GV đánh giá chấm điểm mô hình cho từng nhóm HOẠT ĐỘNG 3: LUYỆN TẬP Bài tập số 9: GV chia lớp thành 2 nhóm thiết kế Poster với chủ đề Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. Thời gian cho mỗi nhóm trình bày về sản phẩm của mình là 15 phút với các tiêu chí sau đây: - Nội dung đúng , đủ, rõ ràng: 6 điểm - Hình thức bắt mắt, khoa học: 2 điểm - Không quá 60 từ trong poster: 1 điểm - Trình bày lƣu loát, rõ ràng: 1 điểm HOẠT ĐỘNG 4: VẬN DỤNG MỞ RỘNG Bài tập số 10: Câu 1: Hãy quan sát bao bì và đọc các thông tin sau về phân bón super vi lƣợng Phân bón super vi lƣợng Thành phần: Axít humic: 3%, N: 3%, NAA: 300ppm, CaO: 2%, MgO: 2%, SiO2: 2%, Cu: 550ppm, Zn: 800ppm, Fe: 500ppm, Mn: 500ppm, Mo: 10ppm, Co: 50ppm, B: 500ppm 32
  41. Công dụng: phát triển bộ rễ cực mạnh (nhờ axit humic và NAA), cải tạo đất, chống hiện tƣợng ngh t rễ. Cung cấp đầy đủ các nguyên tố vi lƣợng cần thiết nhất cho cây trồng, cây phục hồi mạnh sau khi thu hoạch, cắt tỉa. Thúc cây ăn trái, cà phê, tiêu trong gia đoạn nuôi trái, hạn chế rụng trái non ( nhờ nguyên tố bo và vi lƣợng khác), chống chịu khô hạn tốt, giúp tăng năng suất, ồn định lâu dài. Đối với rau màu nhanh lớn, lá xanh lâu và dày hơn, bảo quản rau quả lâu hƣ, thối. Đặc biệt, super vi lƣợng tổng hợp của Việt Mĩ là sản phẩm tuyệt vời cho cây cà phê, tiêu giúp ra hoa đồng loạt, hạn chế rụng trái non hiệu quả và chống chịu hạn hán, bệnh mất cân đối dinh dƣỡng vi lƣợng trên đất bạc màu. Trả lời câu hỏi sau: a) 1) Loại phân bón super vi lƣợng trên cung cấp những nguyên tố vi lƣợng nào cho cây trồng ? b) 2) Vì sao có thể nói rằng bón phân vi lƣợng làm tăng năng suất cây trồng và chất lƣợng nông sản? c) 3) Điều gì xảy ra khi bón phân với số lƣợng nhiều cho cây 33
  42. Câu 2: Nguyên tắc sử dụng phân bón hóa học và chất bảo vệ thực vật đƣợc khuyến cáo là: đúng loại, đúng lúc, đúng cách, đúng liều lƣợng và nồng độ nhằm đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Tuy nhiên, trong thực tiễn cuộc sống hiện nay, nhiều ngƣời vì lợi nhuận đã coi thƣờng sức khỏe của ngƣời khác. Theo thống kê, số vụ ngộ độc thực phẩm trong năm 2014 là 189 vụ với 5100 ngƣời bị ngộ độc, 43 ngƣời tử vong, tăng 54% so với số ca tử vong vì ngộ độc thực phẩm trong năm 2013. Theo em, chúng ta cần làm gì để có thực phẩm an toàn, đảm bảo sức khỏe của cộng đồng? Kết luận chƣơng 2 Dựa trên cơ sở yêu cầu cần đạt theo chƣơng trình Sinh học mới, chúng tôi đã đƣa ra đƣợc quy trình thiết kế và tổ chức dạy chuyên đề gồm 3 giai đoạn: đầu tiên là thiết kế tài liệu chuyên đề; thứ hai là thiết kế hoạt động chuyên đề và bƣớc cuối cùng là tổ chức dạy học chuyên đề. Tƣơng ứng với mỗi giai đoạn, chúng tôi đề xuất nguyên tắc và quy trình thực hiện. Dựa vào nguyên tắc và quy trình đã đề xuất, chúng tôi thiết kế chuyên đề dạy học: Dinh dƣỡng khoáng – tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. 34
  43. CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1. Mục đích thực nghiệm Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm nhằm mục kiểm tra hiệu quả của việc tổ chức dạy học theo chuyên đề thông qua việc xây dựng chuyên đề dạy học “Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch” theo chƣơng trình giáo dục phổ thông mới môn sinh học theo định hƣớng phát triển năng lực HS. Từ đó khẳng định tính khả thi của đề tài. 3.2. Nội dung thực nghiệm Trong thời gian thực tập Sƣ phạm đợt 2, tôi tiến hành dạy học chuyên đề: “Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch”. Qua việc tổ chức các hoạt động học tập tôi đánh giá tính hợp lí, khoa học và hiệu quả của tiến trình dạy học; mức độ hứng thú, kiến thức và năng lực hình thành đƣợc cho HS, từ đó rút kinh nghiệm và có những chỉnh lí kịp thời. 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm 3.3.1. Chọn đối tượng tham gia Đối tƣợng thực nghiệm: 44 HS lớp 11A8 trƣờng THPT Bắc Đông Quan, thị trấn Đông Hƣng, huyện Đông Hƣng, tỉnh Thái Bình. 3.3.2. Phương pháp bố trí thực nghiệm Sau khi chuẩn bị xong về mặt nội dung và các phƣơng tiện dạy học, tôi tiến hành giảng dạy theo kế hoạch đã xây dựng. Chuyên đề gồm 3 nội dung chính: Dinh dƣỡng khoáng, dinh dƣỡng khoáng – tăng năng suất cây trồng, dinh dƣỡng khoáng tạo nền nông nghiệp sạch. Với mỗi nội dung của chuyên đề, tôi đều hƣớng dẫn các em HS thực hiện nhiệm vụ của từng nội dung một, yêu cầu tiêu chí và sản phẩm cần đạt của nhiệm vụ học tập đƣợc giao. 3.4. Kết quả thực nghiệm Sau khi tiến hành dạy thực nghiệm chuyên đề “ Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch” tại lớp 11A8 trƣờng THPT Bắc Đông Quan, huyện Đông Hƣng, tỉnh Thái Bình chúng tôi đã thu đƣợc kết quả thực nghiệm nhƣ sau: 35
  44. 3.4.1. Kết quả đ nh lượng - Đánh giá kết quả: Sau khi dạy xong ở lớp thực nghiệm, chúng tôi cho HS làm bài tập trắc nghiệm khách quan với 12 câu ( phụ lục số 5) trong thời gian là 12 phút - Bài kiểm tra sẽ đƣợc chấm theo thang điểm 10 với mức phân loại HS nhƣ sau: Bảng 3.1: Phân loại học lực của HS Phân loại Điểm 1. Kém 1-2 2. Yếu 3-4 3. Trung bình 5-6 4. Khá 7-8 5. Giỏi 9-10 Và cuối cùng so sánh tỷ lệ phần trăm. -Công cụ kiểm tra: bằng bài kiểm tra trắc nghiệm (phụ lục số 5) với 12 câu trong đó có: 3 câu hỏi nhận biết, 3 câu hỏi thông hiểu, 6 câu hỏi vận dụng và vận dụng cao - Sau khi dạy thực nghiệm, chúng tôi tiến hành cho lớp thực nghiệm làm bài kiểm tra (phụ lục số 5) để so sánh mức độ nhận thức của HS. Thông qua chấm bài kiểm tra, phân tích và xử lý số liệu chúng tôi thu đƣợc bảng và biểu đồ sau đây: 36
  45. Bảng 3.2: Thống kê kết quả đạt đƣợc sau khi học xong chuyên đề Xếp loại Thực nghiệm lớp 11A8 Điểm Số HS Tỉ lệ % Kém 0 0.0% Yếu 0 0.0% Trung bình 4 9.1% Khá 29 65.9% Giỏi 11 25% Tổng 44 100 Tỉ lệ % 70 60 50 40 30 Lớp 11A8 20 10 0 Yếu Kém Trung Khá Giỏi bình Biểu đồ 3.1: Đánh giá kết quả bài kiểm tra sau khi thực nghiệm - Từ bảng và biểu đồ có thể rút ra một số nhận xét sau: Đã có sự chênh lệch lớn về điểm Yếu, Kém, Trung bình, Khá, Giỏi giữa các HS trong lớp cụ thể nhƣ sau: + Tỉ lệ HS đạt điểm Yếu, Kém gồm 0 HS chiếm 0.0% HS cả lớp 37
  46. + Tỉ lệ HS đạt điểm Trung bình gồm 4 HS chiếm 9% HS cả lớp + Tỉ lệ HS đạt điểm Khá gồm 29 HS chiếm 65,9% HS cả lớp + Tỉ lệ HS đạt điểm Giỏi gồm 11 HS chiếm 25% HS cả lớp - Kết luận: mới bƣớc đầu thực nghiệm sƣ phạm ở lớp 11A8 tại Trƣờng THPT Bắc Đông quan với số HS không nhiều ( 44 HS). Kiểm tra chỉ đƣợc tiến hành 1 lần/1 bài kiểm tra do đó kiểm tra chỉ mang tính chất tƣơng đối về mặt định lƣợng. 3.4.2. Kết quả đ nh tính - Bằng phƣơng pháp quan sát chúng tôi nhận thấy đa số các HS đều hứng thú với chuyên đề “ Dinh dƣỡng khoáng - tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch” theo chƣơng trình giáo dục phổ thông mới môn Sinh học. - Thông qua ngân hàng các loại câu hỏi/bài tập ở 4 mức độ HS có thể chiếm lĩnh, lĩnh hội đƣợc nhiều kiến thức. Thái độ học tập tích cực, tham gia sôi nổi các hoạt động học tập, sáng tạo trong việc giải quyết vấn đề vào thực tiễn. Kết luận chƣơng 3 Qua quá trình điều tra và thực nghiệm tại trƣờng THPT Bắc Đông Quan, huyện Đông Hƣng, tỉnh Thái Bình tôi thấy đƣợc vai trò của dạy học chuyên đề đem lại cho GV và HS tại trƣờng trong việc dạy và học. Do lớp thực nghiệm là lớp 11A8 là lớp có học lực khá trong khối 11 tại trƣờng nhƣng kết quả thu đƣợc sau thực nghiệm khá cao cụ thể nhƣ: HS đã huy động đƣợc kiến thức Sinh học, tạo điều kiện phát triển năng lực cho HS và rèn luyện những kĩ năng cần thiết, Đồng thời dạy học chuyên đề còn giúp HS chủ động trong học tập, có mục đích. 3.3.2. Phân tích 38
  47. PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận Trong quá trình thực hiện đề tài, đối chiếu với nhiệm vụ nghiên cứu đã đề ra. Chúng tôi rút ra đƣợc một số kết luận nhƣ sau: 1. Biên soạn chuyên đề và tổ chức dạy học chuyên đề đóng vai trò quan trọng, hỗ trợ GV và HS thực hiện chuyên đề mới: HS có thể hình thành và phát triển năng lực của bản thân qua các hoạt động học tập, Gv đã chủ động trọng việc xây dựng chuyên đề dạy học góp phần nâng cao trình độ chuyên môn trong công tác giảng dạy. 2. Dựa trên việc phân tích cấu trúc chuyên đề dạy học, yêu cầu của chuyên đề dạy học, chúng tôi đề xuất các bƣớc để thiết kế và tổ chức dạy học theo chuyên đề phải trải các bƣớc sau: Bƣớc 1: Thiết kế chuyên đề bao gồm: Thiết kế tài liệu chuyên đề và thiết kế hoạt động học tập chuyên đề. Quy trình thiết kế tài liệu chuyên đề gồm các bƣớc: 1) Xác định yêu cầu cần đạt chuyên đề; 2) Tìm kiếm tài liệu có liên quan đến chuyên đề; 3) Sắp xếp, xử lí thông tin; 4) Viết bản thảo của chuyên đề; 5) xin ý kiến chuyên gia; 6) Hoàn thiện chuyên đề. Quy trình thiết kế hoạt động học tập của chuyên đề gồm các bƣớc: 1) Xác định mục tiêu chuyên đề; 2) Biên soạn ngân hàng câu hỏi; 3) Lựa chọn phƣơng pháp, kĩ thuật dạy học; 4) Chuẩn bị của GV và HS; 5) Thiết kế các hoạt động học tập; 6) Đánh giá và rút kinh nghiệm. Bƣớc 2: Tổ chức dạy học chuyên đề đề gồm chuỗi các hoạt động học tập: 1) HĐKĐ; 2) HĐHTKT; 3) HĐLT; 4) HĐVD; 5) HĐTT-MR 3. Thông qua thực nghiệm sƣ phạm cho thấy giả thuyết khoa học của đề tài đƣa ra là đúng, có tính khả thi. Đặc biệt, dạy học theo chuyên đề mà chúng tôi thiết kế đã đem lại hiệu quả cao trong dạy học đặc biệt hình thành, phát triển, rèn luyện kỹ năng cho HS. 2. Kiến nghị Qua quá trình nghiên cứu chúng tôi có một số kiến nghị sau: 39
  48. 1. Tại trƣờng THPT tăng cƣờng sinh hoạt chuyên môn, tích cực xây dựng chủ đề, chuyên đề trong dạy học. Tiếp tục tiếp cận chƣơng trình đổi mới căn bản và toàn diện giáo dục tới GV THPT. Tăng cƣờng đầu tƣ về cơ sở vật chất, trang thiết bị để tạo điều kiện cho công tác dạy và học đạt hiệu quả cao khi thực hiện dạy học theo hƣớng tích cực. 2. Bộ giáo dục, Sở giáo dục, các phòng ban và nhà trƣờng luôn tạo điều kiện để GV có thể áp dụng đƣợc phƣơng pháp dạy học theo hƣớng tích cực đặc biệt là dạy học chuyên đề đƣợc áp dụng phổ biến, rộng rãi. 3. Do khả năng và điều kiện nghiên cứu có hạn, nên đây mới chỉ là những kết luận ban đầu sau khi thực nghiệm. Chúng tôi mong rằng đề tài sẽ tiếp tục đƣợc nghiên cứu rộng để những kết luận đƣợc khẳng định chắc chắn hơn về ý nghĩa lý luận và thực tiễn của đề tài. 40
  49. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bộ giáo dục và đào tạo (2007). Sách giáo khoa Sinh học 11 ban cơ bản, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội. [2]. Bộ giáo dục và đào tạo (2015). Sách giáo khoa Sinh học 11 nâng cao, Nhà xuất bản Giáo dục, Hà Nội. [3]. Bùi Thu Trang (2016). Thiết kế chuyên đề dạy học quang hợp – SH11, theo định hƣớng phát triển năng lực của học sinh, Khóa luận tốt nghiệp, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2. [4]. La Việt Hồng (2017). Thực hành sinh lý thực vật. Nxb Đại học quốc gia Hà Nội, trang 86 – 87, 2017. [5]. Nguyễn Nhƣ Hà. Giáo trình phân bón cây trồng. Nxb Nông nghiệp. [6]. Nguyễn Thị Linh (2016). Thiết kế chuyên đề dạy học “Vi sinh vật” – môn sinh học lớp 10, theo định hƣớng phát triển năng lực học sinh, Khóa luận tốt nghiệp, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội 2. [7]. Vũ Quang Sáng ( Chủ biên). Sinh lí thực vật ứng dụng. Trƣờng Đại học nông nghiệp 1 Hà Nội. [8]. Bài giảng chuyên đề trồng cây trong dung dịch – Học viện nông nghiệp Việt Nam: dich-hoc-vien-nong-nghiep-viet-nam-1823269.html [9].Chƣơng 7: Công nghệ thủy canh, vi thủy canh và thủy canh vitro – sản xuất sạch canh-in-vitro-san-xuat-sach-573775.html [10]. [11]. duong-cua-cay-trong-thuy-canh [12]. 41
  50. Phụ lục 1 PHIẾU ĐIỀU TRA GV VÀ HS TẠI TRƢỜNG THPT Phụ lục 1.1 PHIẾU ĐIỀU TRA TÌNH HÌNH HỌC TẬP CỦA HỌC SINH I. Thông tin cá nhân Họ và tên học sinh: Lớp: Trƣờng: Quận (huyện): Tỉnh (thành phố): II. Nội dung khảo sát Em hãy cho biết ý kiến của mình qua các câu hỏi sau: Câu 1: Những hoạt động của em trong giờ sinh học (Với mỗi hoạt động, hãy đánh dấu X vào 1 trong 3 cột) Các hoạt động Mức độ hoạt động Thƣờng Đôi khi Ít khi xuyên Nghe giáo viên giảng và ghi chép Đọc trong sách giáo khoa để trả lời câu hỏi Trao đổi, thảo luận với bạn để giải quyết 1 vấn đề nào đó Ghi chép vào vở Làm thí nghiệm hoặc thực hành Quan sát tranh trong sách giáo khoa hoặc trên bảng Tự đƣa ra vấn đề mà em quan tâm Đề xuất các hƣớng giải quyết vấn đề Giải quyết vấn đề dựa vào kiến thức đã học Giải quyết vấn đề dựa vào những hiểu biết thực tế của em PL1
  51. Câu 2: Hãy đánh dấu X vào những hoạt động mà em thích trong giờ sinh học Các hoạt động Mức độ yêu thích Không Thích Rất thích thích Nghe giáo viên giảng và ghi chép Đọc trong sách giáo khoa để trả lời câu hỏi Trao đổi, thảo luận với bạn để giải quyết 1 vấn đề nào đó Ghi chép vào vở Làm thí nghiệm hoặc thực hành Quan sát tranh trong sách giáo khoa hoặc trên bảng Tự đƣa ra vấn đề mà em quan tâm Đề xuất các hƣớng giải quyết vấn đề Giải quyết vấn đề dựa vào kiến thức đã học Giải quyết vấn đề dựa vào những hiểu biết thực tế của em Ý kiến khác: PL2
  52. Phụ lục 1.2 PHIẾU THĂM DÕ Ý KIẾN GIÁO VIÊN VỀ HIỆN TRẠNG DẠY HỌC THEO CHƢƠNG TRÌNH ĐỔI MỚI GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Nhằm cải tiến và nâng cao chất lƣợng giảng dạy ở trƣờng phổ thông, xin mời các thầy / cô cho ý kiến về các vấn đề sau I. Thông tin cá nhân Họ và tên: Nơi công tác: Chuyên môn: SĐT: Email: II. Nội dung khảo sát Câu 1: Thầy cô sử dụng những hình thức dạy học nào sau đây trong giờ dạy các môn Khoa học tự nhiên (Với mỗi hình thức, hãy đánh dấu X vào 1 trong 3 cột phù hợp với suy nghĩ của thầy cô) Các hình thức Tần suất sử dụng dạy học Thƣờng xuyên Đôi khi Chƣa sử dụng Thí nghiệm Thảo luận nhóm Phƣơng pháp hỏi – đáp Thuyết trình Giải quyết vấn đề Làm dự án Đóng vai Ghi chú: - Thƣờng xuyên: > hoặc = 4 lần/tháng PL3
  53. - Đôi khi: 3 lần/tháng - Chƣa sử dụng: 0 lần/tháng Câu 2: Theo thầy cô, trong dạy học chuyên đề, các mục đích dƣới đây có tầm quan trọng nhƣ thế nào? (Với những mục đích, hãy đánh dấu X vào 1 trong 5 cột phù hợp nhất với suy nghĩ của thầy cô) Mục đích của việc dạy học theo Quan Phân vân Không quan chuyên đề trọng trọng Phát triển năng lực tƣ duy cho học sinh Giúp học sinh nắm vững và nhớ lâu kiến thức cần học Nâng cao tính tích cực, chủ động nhận thức trong học tập Khai thác các phƣơng tiện dạy học một cách hiệu quả Thực hiện đổi mới phƣơng pháp dạy học trong nhà trƣờng hiện nay Hình thành cho học sinh kĩ năng giải quyết vấn đề Gây hứng thú học tập cho học sinh Giáo viên đỡ vất vả hơn Rèn cho học sinh kĩ năng thực hành, trải nghiệm, vận dụng kiến thức vào thực tế Tạo điều kiện hình thành và phát triển năng lực học sinh Câu 3: Theo thầy cô, việc áp dụng chuyên đề vào dạy học thƣờng gặp những khó khăn gì? (Đánh dấu X vào cột đúng với suy nghĩ của thầy cô hoặc cho ý kiến khác) PL4
  54. Khó khăn Đồng ý Phân Không vân đồng ý Mất nhiều thời gian chuẩn bị cho bài dạy Phân phối chƣơng trình hiện hành không đáp ứng Học sinh quen với lối học truyền thống Cơ sở vật chất nhà trƣờng không đáp ứng đƣợc Đánh giá từng cá nhân / nhóm Quản lí học sinh (trên lớp / ngoài lớp học) Ghi chú: - Đồng ý: Hoàn toàn nhất trí với ý kiến - Phân vân: Do dự, đắn đo với ý kiến - Không đồng ý: Không nhất trí với ý kiến Ý kiến khác: Xin chân thành cảm ơn những đóng góp, ý kiến của chuyên gia! PL5
  55. PHỤ LỤC 2 TÀI LIỆU DẠY HỌC CHUYÊN ĐỀ  Tên chuyên đề: DINH DƢỠNG KHOÁNG – TĂNG NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG VÀ NÔNG NGHIỆP SẠCH  Mục tiêu của chuyên đề: Kiến thức sinh học thực vật học sinh đã đƣợc học từ lớp 1 đến lớp 9, và đƣợc học 1 cách hệ thống ở chủ đề Sinh lí thực vật thuộc chƣơng trình Sinh học 11. Dinh dƣỡng , đặc biệt dinh dƣỡng khoáng là một hoạt động sống cơ bản của cơ thể thực vật. Vì vậy điều khiển quá trình dinh dƣỡng khoáng là một lĩnh vực quan trọng của kĩ thuật, công nghệ trồng trọt, có vai trò rất lớn trong tăng năng suất cây trồng, trong phát triển nền nông nghiệp sạch, bền vững. Chuyên đề này đáp ứng yêu cầu cấp thiết trong giáo dục sinh học theo định hƣớng nghề nghiệp. Học chuyên đề này học sinh biết huy động kiến thức đã học về sinh lí dinh dƣỡng của cơ thể thực vật, phân tích các nội dung là cơ sở cho việc xây dựng các quy trình kĩ thuật, công nghệ sử dụng khoáng trong trồng trọt nhằm tăng năng suất cây trồng theo hƣớng nông nghiệp sạch, bền vững. Học sinh đƣợc làm quen với kĩ năng triển khai dự án liên quan đến thực tiễn sử dụng phân bón ở địa phƣơng.  Mục lục chi tiết I. Dinh dƣỡng khoáng 1. Khái niệm 2. Phân loại 3. Vai trò 4. Nguồn gốc 5. Các phƣơng pháp nghiên cứu dinh dƣỡng khoáng II. Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng 1. Bón phân hợp lí và năng suất cây trồng 2. Các phƣơng pháp bón phân 3. Ví dụ minh họa PL6
  56. III. Dinh dƣỡng khoáng tạo nền nông nghiệp sạch 1. Khái niệm nông nghiệp sạch 2. Phƣơng pháp thủy canh 3. Phƣơng pháp thủy canh trên quy mô hộ gia đình Chuyên đề 4: DINH DƢỠNG KHOÁNG – TĂNG NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG VÀ NÔNG NGHIỆP SẠCH I. Dinh dƣỡng khoáng 1. Khái niệm dinh dƣỡng khoáng - Dinh dƣỡng khoáng của thực vật là một chuỗi các quá trình hóa sinh, lý sinh phức tạp qua đó các ion khoáng đƣợc hấp thụ từ đất vận chuyển và tham gia vào trao đổi chất [4]. - Gíup cơ thể thực vật lớn lên, tích lũy dinh dƣỡng khoáng và vitamin. 2. Phân loại Gồm 17 nguyên tố dinh dƣỡng khoáng thiết yếu đối với sinh trƣởng của mọi loại cây là: C, H,O, N, S, P, K, Ca, Mg,Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Zn. Ngoài ra còn 3 nguyên tố Na, Si,Co chỉ cần thiết so với 1 số ít các loài cây. Nguyên tố dinh dƣỡng khoáng thiết yếu là : - Những nguyên tố mà thiếu nó cây không hoàn thành đƣợc chu trình sống - Không thể thay thế bởi các nguyên tố khác - Phải trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất trong cơ thể Các nguyên tố dinh dƣỡng khoáng thiết yếu đƣợc chia thành hai loại nguyên tố: * Nguyên tố đại lƣợng (> 100mg/1kg chất khô của cây) gồm: C, H,O, N, S, P, K, Ca, Mg. * Nguyên tố vi lƣợng (≤ 100mg/1kg chất khô của cây) gồm: Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Zn [1]. 3. Vai trò a. Vai trò của các nguyên tố đại lƣợng PL7
  57. - Các nguyên tố đại lƣợng đóng vai trò cấu trúc trong tế bào, là thành phần của các đại lƣợng trong tế bào ( protein, lipit, axit nucleic ). Các nguyên tố đại lƣợng còn ảnh hƣởng đến tính chất của hệ thống keo trong chất nguyên sinh nhƣ : Điện tích bề mặt, độ ngậm nƣớc, độ nhớt và độ bền vững của hệ thống keo [2]. b. Vai trò của các nguyên tố vi lƣợng - Các nguyên tố vi lƣợng thƣờng là thành phần không thể thiếu đƣợc ở hầu hết các enzim. Chúng hoạt động cho các enzim trong các quá trình trao đổi chất của cơ thể. Các nguyên tố vi lƣợng còn liên kết với các chất hữu cơ - kim loại ( hợp chất cơ kim) . Những hợp chất này có vai trò quan trọng trong các quá trình trao đổi chất. Ví dụ : Cu trong xitocrom, Fe trong EDTA ( êtilen đimêtyl têtra axêtic ), Co trong vitamin B12 [2] Bảng 1: Khái quát vai trò của các nguyên tố dinh dƣỡng khoáng thiết yếu [2] Các nguyên tố Dạng mà cây Vai trò trong cơ Triệu chứng đại lƣợng hấp thụ thể thực vật thiếu nguyên tố khoáng + - Nito NH4 và NO3 Thành phần của Sinh trƣởng còi protein, axit cọc lá màu vàng nucleic và nhiều chất hữu cơ khác - 3- Photpho H2PO4 , PO 4 Thành phần của Lá nhỏ có màu axit nucleic, ATP, lục đậm, màu của coenzim thân không bình thƣờng, sinh trƣởng rễ bị tiêu giảm. Kali K+ Hoạt hóa enzim, Lá màu vàng cân bằng nƣớc và nhạt, mép lá màu ion, mở khí đỏ và nhiều chấm PL8
  58. khổng đỏ ở mặt lá Canxi Ca2+ Thành phần của Lá nhỏ, mềm, thành tế bà và mầm đỉnh bị chết màng tế bào, hoạt hóa enzim Magie Mg2+ Thành phần của Các gân lá còn diệp lục, hoạt hóa xanh trong khi enzim phần thịt lá đã biến vàng. 2+ Lƣu huỳnh SO4 Thành phần của Lá mới có màu protein vàng, sinh trƣởng rễ bị tiêu giảm. Các nguyên tố vi Dạng mà cây Vai trò trong cơ Biểu hiện cây lƣợng hấp thụ thể thực vật thiếu, thừa nguyên tố khoáng Sắt Fe2+, Fe3+ Thành phần của Gân lá có màu xitocrom, tổng vàng và sau đó cả hợp diệp lục, hoạt lá có màu vàng. hóa enzim Clo Cl- Quang phân li Lá nhỏ có màu nƣớc và cân bằng vàng. ion Đồng Cu2+ Hoạt hóa enzim Lá non có màu lục đậm không bình thƣờng PL9
  59. Một số ví dụ thiếu khoáng điển hình ở thực vật Hình 1: Dấu hiệu thiếu nguyên Hình 2: Dấu hiệu thiếu Ca ở cây tố ở lá ngô ( đối chứng, thiếu P, xà lách Hình 3: Dấu hiệu thiếu 1 số nguyên tố khoáng ở cây cà chua PL10
  60. Hình 4: Cây lúa thiếu Caxi Hình 5: Cây lúa thiếu Kali 4. Nguồn cung cấp các nguyên tố dinh dƣỡng khoáng cho cây trồng [1] 4.1. Đất là nguồn cung cấp chủ yếu các chất khoáng cho cây. - Trong đất các nguyên tố khoáng tồn tại ở 2 dạng: Hòa tan và không hòa tan - Cây chỉ hấp thụ các muối khoáng ở dạng hòa tan. 4.2. Phân bón cho cây trồng. - Bón không hợp lí với liều lƣợng cao quá mức cần thiết sẽ: + Gây độc cho cây. + Ô nhiễm nông sản. + Ô nhiễm môi trƣờng đất, nƣớc - Tùy thuộc vào loại phân, giống cây trồng để bón liều lƣợng cho phù hợp. Hình 6: Đồ thị biểu diễn mối tƣơng quan giữa liều lƣợng phân bón và mức độ sinh trƣởng của cây Ví dụ về bón phân không hợp lí gây ảnh hƣởng tới con ngƣời và động vật: - Nếu Mo nhiều trong rau thì động vật ăn rau có thể bị ngộ độc, ngƣời ăn rau bị bệnh gút (bệnh thống phong). PL11
  61. - Dƣ lƣợng phân bón dẫn đến đất kém chất lƣợng, giết chết sinh vật có lợi Kết luận: Tùy thuộc vào loại đất, giống cây trồng để bón phân, liều lƣợng cho hợp lí Hình 7: Biểu hiện của bệnh Gout Hình 8: Ngộ độc thực phẩm ở động vật 5. Phƣơng pháp nghiên cứu dinh dƣỡng khoáng ở thực vật [4] Hiện nay, có rất nhiều phƣơng pháp nghiên cứu dinh dƣỡng khoáng ở thực vật đƣợc các nhà nghiên cứu khoa học áp dụng. Trong đó, một số phƣơng pháp đƣợc áp dụng nhiều nhất nhƣ: PL12
  62. - Phƣơng pháp hóa học phân tích: đƣợc sử dụng để nghiên cứu thành phần của nhựa cây, sinh khối khô, tro, lá, quả, hoa ở các giai đoạn phát triển khác nhau. - Phƣơng pháp sinh lý học: gồm các nghiên cứu về thực vật trồng trong đất, cát, nƣớc ( thủy canh), trong không khí ( khí canh) dƣới điều kiện đƣợc kiểm soát. Phƣơng pháp này đƣợc sử dụng các môi trƣờng dinh dƣỡng khác nhau, sử dụng phƣơng pháp quan sát hình thái thực vật để đánh giá sinh trƣởng và phát triển của thực vật, thƣờng dùng để nghiên cứu ảnh hƣởng hay vai trò của các nguyên tố khoáng khác nhau thông qua sự thiếu hụt của chúng trong môi trƣờng. Ví dụ: cây thiếu nito thì cho lá nhỏ và vàng , thiếu sắt thì trên mặt lá chuyển vàng II. Dinh dƣỡng khoáng tăng năng suất cây trồng 1. Bón phân hợp lí và năng suất cây trồng - Bón phân là biện pháp kỹ thuật có ảnh hƣởng quyết định đến năng suất, chất lƣợng sản phẩm cây trồng, hiệu quả và thu nhập của ngƣời sản xuất. Vì vậy phân bón là 1 yếu tố đầu tƣ đƣợc quan tâm và thƣờng chiếm 1 tỉ lệ đáng kể trong tổng chi phí sản xuất của ngƣời trồng trọt. Tuy nhiên, không phải cứ bón nhiều phân hay bón ít phân đều đem lại hiệu quả mà việc bón phân không hợp lí có thể ảnh hƣởng xấu tới năng suất, phẩm chất và khả năng bị bệnh sâu hại cây trồng còn là nguyên nhân gây ảnh hƣởng xấu tới môi trƣờng [5] - Để bón phân đạt năng suất cây trồng cao với phẩm chất tốt và quan trọng hơn đặt lợi nhuận cao nhất trong trồng trọt mà không làm cho đất trồng bị suy thoái và ảnh hƣởng xấu tới môi trƣờng. Vì vậy, cần phải bón phân hợp lí: đúng loại, đủ số lƣợng và tỉ lệ các thành phần dinh dƣỡng; đúng nhu cầu của giống, loài cây trồng; phù hợp với thời kì sinh trƣởng và phát triển của cây ( bón lót, bón thúc) cũng nhƣ điều kiện đất đai và thời tiết mùa vụ [1]. 2. Các phƣơng pháp bón phân: Tùy theo từng loại cây trồng và điều kiện để có phƣơng pháp bón phân thích hợp. Có thể áp dụng một số phƣơng pháp sau: Bón vào đất: tức là đƣa chất dinh dƣỡng trực tiếp vào đất theo đúng nhu cầu của cây. Cây hấp thụ chất khoáng chủ yếu qua hệ rễ . Bón vào đất có thể kết hợp giữa phân hữu cơ và phân khoáng. Khi bón nên lấp một lớp đất lên trên PL13
  63. để tránh các phản ứng phụ khi có nhiệt độ cao và tránh đƣợc sự rửa trôi khi mƣa bão. Bón lên thân, lá: tức là dùng phƣơng pháp phun. Chất dinh dƣỡng đƣợc pha thành dung dịch với nồng độ thích hợp để phun trực tiếp lên thân, lá. Có thể sử sụng bình phun, máy phun. Bón phân theo hình thức này nên thực hiện vào buổi sáng sớm hoặc chiều mát để lá và thân hập thụ tốt hơn, không nên phun vào buổi trƣa hoặc khi trời sắp mƣa . Phun qua lá có hiệu quả cao đối với đất khô, đất chƣa mặn vì trong điều kiện này rễ cây hút chất dinh dƣỡng trong đất tƣơng đối khó. 3. Ví dụ minh họa Ảnh hƣởng tƣơng tác của các dƣỡng chất khoáng trên năng suất cây trồng cho thấy rằng, ở mức độ K thấp nhất (0.25 K) không là gia tăng năng suất có hiệu quả khi cung cấp N, mà ngƣợc lại còn có thể làm giảm năng suất III. Dinh dƣỡng khoáng tạo nền nông nghiệp sạch 1. Khái niệm nông nghiệp sạch Nông nghiệp sạch là một hệ thống quản lý sản xuất nông nghiệp tránh sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu tổng hợp, giảm tối đa ô nhiễm không khí, đất và nƣớc, tối ƣu về sức khỏe và hiệu quả của các cộng đồng sống phụ thuộc lẫn nhau giữa cây trồng, vật nuôi và con ngƣời (định nghĩa của Codex Alimentarius, cơ quan Liên hợp quốc giám sát các tiêu chuẩn về lƣơng thực trên toàn thế giới) [9]. 2. Phƣơng pháp thủy canh Trong thực trạng đô thị hóa cũng nhƣ biến đổi khí hậu, vấn đề an ninh lƣơng thực đƣợc đặt lên hàng đầu. Riêng đối với Việt Nam chúng ta, vấn đề này càng trở nên cấp thiết khi an toàn vệ sinh thực phẩm đang là điểm nóng. Hiện nay, hiện trạng thực phẩm bẩn đang là vấn đề cấp thiết của nƣớc ta. Các sản phẩm rau bẩn nhƣ rau muống đƣợc tƣới bằng dầu nhớt, rau ngậm chất hóa học đang tràn lan trên thị trƣờng. Do đó việc trồng rau sạch là điều đang đƣợc quan tâm hiện nay. Đây cũng chính là lý do lớn để chúng ta bắt đầu phát triển công nghệ trồng rau thủy canh. PL14
  64. a. Khái niệm thủy canh - Thủy canh (Hydroponics) là hình thức canh tác trồng cây trong dung dịch, là biện pháp kỹ thuật trồng cây không dùng đất, hƣớng sử dụng giá thể trơ nhƣ cát, sỏi, than bùn, bọt đá, mùn cƣa, . Cây trồng đƣợc trồng trên hoặc trong dung dịch dinh dƣỡng, sử dụng dinh dƣỡng hòa tan trong nƣớc dƣới dạng dung dịch và tùy theo từng kỹ thuật mà toàn bộ hoặc một phần bộ rễ đƣợc ngâm trong dung dịch dinh dƣỡng. So với thổ canh truyền thống, thủy canh có lợi thế kiểm soát đƣợc cỏ dại, các vấn đề sâu bệnh và thực hiện đƣợc ở những nơi không thể sử dụng đất cho canh tác [7]. Các loại cây trồng thủy canh: Cây rau ( xà lách, dƣa chuột, bầu ) Cây ăn quả ( dâu tây, cây) Hoa, cây cảnh ( Hoa đồng tiền, hóa hồng môn, thủy tiên ) Cây thuốc (Bạc hà, cỏ ngọt, kinh giới ) b. Những yêu cầu cơ bản của hệ thống thủy canh [9] - Trong một dung dịch hoặc môi trƣờng trơ, việc duy trì độ acid hay độ kiềm (dựa vào pH), độ dẫn điện (Ec) trông một khoảng giá trị phù hợp với hệ thống rễ của thực vật đƣợc gọi là hoạt động đệm và việc này cần phải thực hiện nhân tạo trong các hệ thống thủy canh - Trong bất cứ hệ thống thủy canh nào các yêu cầu cơ bản sau cần đƣợc duy trì ở mức độ tối thích: Hoạt động đệm của nƣớc hay giá thể trơ đƣợc sử dụng Dung dịch dinh dƣỡng hoặc hỗn hợp phân bón phải chứa tất ả các thành phần vi lƣợng và đa lƣợng cần thiết cho sự sinh trƣởng và phát triển của cây. Hoạt động đệm của dung dịch dinh dƣỡng trong khoảng phù hợp để hệ thống rễ hoặc giá thể trơ không bị ảnh hƣởng Nhiệt độ và độ thoáng khí của dung dịch dinh dƣỡng hoặc giá thể trơ phải phù hợp với hệ thống rễ PL15
  65. c. Phân loại hệ thống thủy canh [7] Căn cứ vào đặc điểm sử dụng dung dịch dinh dƣỡng chia hệ thống thủy canh làm 2 loại: - Hệ thống thủy canh không hồi lƣu (thủy canh tĩnh):là hệ thống mà trong quá trình sử dụng để trồng cây dung dịch dinh dƣỡng khoáng không chuyển động. Hệ thống này có ƣu điểm là thƣờng thiếu oxytrong dung dịch và pH dung dịch dinh dƣỡng dễ bị axit (chua). Hình 9: Hệ thống thủy canh không hồi lƣu - Hệ thống thủy canh hồi lƣu (thủy canh động ): là hệ thống thủy canh mà trong quá trình trồng cây dung dịch dinh dƣỡng có thể chuyển động nên chi phí cao, nhƣng dung dịch dinh dƣỡng không thiếu oxy. Hệ thống thủy canh động đƣợc chia thành 2 loại: Hệ thống thủy canh mở: là hệ thống mà trong đó dung dịch dinh dƣỡng không có sự tuần hoàn trở lại nên gây lãng phí dung dịch. Tuy nhiên, hệ thống này không phải đầu tƣ hệ thống bơm để bơm dung dịch dinh dƣỡng tuần hoàn trở lại Hệ thống thủy canh kín: là những hệ thống thủy canh trong đó dung dịch dinh dƣỡng có sự tuần hoàn trở lại nhƣ một hệ thống bơm hút dung dịch dinh dƣỡng ở bể chứa thấp đƣa lên hệ thống máng trồng cây. Nhƣ vậy, hệ thống chi phí ban đầu cao nhƣng tiết kiệm đƣợc dung dịch dinh dƣỡng PL16
  66. Hình 10: Hệ thống thủy canh hồi lƣu d. Kỹ thuật thủy canh dịch lỏng  Phƣơng pháp tuần hoàn: Dịch dinh dƣỡng đƣợc bơm qua hệ thống rễ cây và dịch đƣợc thu nhận làm đầy và tái sử dụng Kỹ thuật màng mỏng dinh dƣỡng (NFT – nutrient technique) + Là một hệ thống thủy canh thực, rễ câu đƣợc tiếp xúc trực tiếp với dịch dinh dƣỡng. Một lớp mỏng (0.5 mm) dịch dinh dƣỡng chảy xuyên qua các kênh + Kênh đƣợc làm từ một tấm dễ uốn gấp. Cây giống và một ít môi trƣờng tăng trƣởng đƣợc đặt giữa tấm này và các hai rìa kéo dài tới nền chứa các cây trồng và đƣợc k p vào nhau ( hình 3) để ngăn sự thoát hơi nƣớc và để loại trừ ánh sáng. Môi trƣờng tăng trƣởng hấp thu dịch dinh dƣỡng cho cây con và khi cây tăng trƣởng sẽ tạo một “ tấm thảm” trong các kênh. Hình 11: Hệ thống lớp màng mỏng dung dịch PL17
  67. Hình 12: Cấu trúc cơ bản của các kênh dẫn dung dịch + Chiều dài tối đa của kênh là khoảng 5 – 10m, độ nghiêng 3.81cm đến 4.445cm. Dịch dinh dƣỡng đƣợc bơm đến đầu cao của mỗi kênh và chảy xuống đầu thấp, thấm ƣớt rễ cây + Ở đầu thấp của kênh, dịch dinh dƣỡng đƣợc thu hồi và chảy vào thùng chứa dịch dinh dƣỡng. Tại đây nó đƣợc điều chỉnh nồng độ muối trƣớc khi tái sử dụng. Dịch dinh dƣỡng đƣợc thay mới mỗi tuần + Điều chỉnh tốc độ dòng chảy khoảng khonagr 2-3 lít/phúttùy thuộc vào chiều dài của kênh. Kỹ thuật này cho phép cây tăng trƣởng chiều cao. + Trong thực nghiệm , khó có thể duy trì lâu một lớp mỏng dịch dinh dƣỡng nhƣ vậy, do đó kỹ thuật này đƣợc thực hiện với nhiều biến đổi bổ sung. Kỹ thuật dòng sâu ( deep flow technique): - Dịch khoảng 2 -3 cm chảy qua các ống PVC đƣờng kính 10 cm với một hệ thống chậu lƣới plastic để cố định cây. - Chậu plastic chứa các vật liệu trồng cây và đáy của nó chạm dịch dinh dƣỡng đang chảy bên trong ống - Các ống PVC có thể đƣợc xếp trên một mặt phẳng hay dạng zig zag tùy thuộc vào kiểu nuôi trồng. Hình 13: Kỹ thuật thủy canh hệ thống ống trên cùng một mặt phẳng PL18
  68. Hình 14: Hệ thống ống dẫn dung dịch theo hƣớng zig zag Khi dung dịch tái sử dụng chảy vào thùng chứa, dịch dinh dƣỡng sẽ đƣợc thông khí. Các ống PVC phải có độ dốc 3,3 đến 3,6 cm để tạo dòng chảy tốt cho dịch dinh dƣỡng. Hệ thống có thể thiết lập trong không gian mở hay trong các cấu trúc đƣợc bảo vệ.  Phƣơng pháp không tuần hoàn: Dịch dinh dƣỡng không tuần hoàn mà chỉ đƣợc sử dụng một lần. Khi nồng độ dinh dƣỡng giảm, pH hay Ec thay đổi dịch sẽ đƣợc thay thế Kỹ thuật ngâm rễ Trong kỹ thuật này , cây đƣợc trồng trong các chậu nhỏ chứa đầy môi trƣờng tăng trƣởng. Khoảng 2 – 3 cm đáy chậu đƣợc ngâm trong dung dịch dinh dƣỡng. Một số rễ đƣợc ngâm trong dung dịch, trong khi những rễ khác nằm trong không khí bên trên dung dịch để hấp thụ không khí. Kỹ thuật này dễ thực hiện, vật liệu đơn giản, ít tốn kém và không cần phải duy trì các điều kiện nhƣ điện, máy bơm, các kênh dẫn Tuy nhiên, phải dùng một giá thể trơ PL19
  69. Hình 15: Mô hình hệ thống thủy canh không tuần hoàn cho những cây không có củ Kỹ thuật nổi: Kỹ thuật này tƣơng tự với phƣơng pháp hộp, nhƣng những hộp nông (sâu 10cm) có thể sử dụng đƣợc. Cây nuôi trong chậu nhỏ sẽ đƣợc cố định vào tấm xốp hay bất cứ loại vật liệu nh nào có thể nổi trên mặt dung dịch trong thùng và dung dịch đƣợc thông khí nhân tạo. . Hình 16: Mô hình kỹ thuật nổi PL20
  70. Kỹ thuật mao dẫn: Chậu cây có nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau đƣợc đục lỗ ở đáy. Cho vào giá thể trơ đầy các chậu và trồng cây giống/hạt giống vào. Các chậu này đƣợc đặt vào các thùng nông có dung dịch dinh dƣỡng. Dịch dinh dƣỡng đƣợc dẫn tới giá thể trơ nhờ mao dẫn. Hình 17: Mô hình kỹ thuật mao dẫn e. Dung dịch dinh dƣỡng thủy canh Dung dịch dinh dƣỡng dùng cho dung dịch thủy canh phải đáp ứng đƣợc những điều kiện sau: Độ pH: Giá trị pH tối thích nằm trong khoảng 5.8 - 6.5. Giá trị pH càng lệch ra khỏi khoảng này thì càng có ảnh hƣởng tiêu cực lên hệ thống thủy canh, pH trên 7.5 sẽ làm giảm khả năng hấp thu sắt và có thể xảy ra hiện tƣợngúa vàng thân, pH dƣới 6.0 sẽ làm giảm mạnh khả năng hòa tan acid phosphoric,ion calcium và mangan. Có thể sử dụng các chất đệm hoá học để giữ ổn định giá trị pH. Độ dẫn điện Giá trị độ dẫn điện (EC) tốt nhất là trong khoảng 1.5 - 2.5 dS/m. Giá trị EC cao hơn sẽ ngăn cản sự hấp thu chất dinh dƣỡng, EC thấp sẽ ảnh hƣởng đến sức sống và năng suất cây. Khi cây hấp thu chất dinh dƣỡng và nƣớc từ dung dịch, tổng nồng độ muối và EC đều thay đổi. Tính dung hợp của các thành phần trong dung dịch dinh dƣỡng: PL21
  71. Tránh những loại công thức pha chế dung dịch có chứa nhiều tạp chất nhƣ cát, đất sét, hay bùn; cũng cần phải tránh các công thức pha chế có chứa các muối không hòa tan hoặc hòa tan kém, hay có chứa các chất tƣơng tác với nhau tạo ra chất không tan. Các loại dung dịch dinh dƣỡng Phân loại theo thành phần dung dịch dinh dƣỡng Dung dịch gồm một hoặc một số nguyên tố khoáng nhất định. Dung dịch gồm tất cả các nguyên tố đa lƣợng cùng với một nguyên tố đặc biệt nào đó đang cần theo dõi. Dung dịch có đầy đủ các nguyên tố cần thiết cho sự sinh trƣởng, phát triển bình thƣờng của cây Phân loại dựa trên kỹ thuật trồng cây và phƣơng pháp đƣa thêm các nguyên tố dinh dƣỡng vào dung dịch: Dung dịch dinh dƣỡng “tĩnh”. Dung dịch dinh dƣỡng “động”. Dung dịch dinh dƣỡng vô trùng. Dung dịch dinh dƣỡng trồng cây khí canh. Dung dịch dinh dƣỡng trồng cây trên giá thể. f. Các mô hình thủy canh cơ bản [12] Hệ thống thủy canh dạng bấc Đây là hệ thống thủy canh đơn giản nhất. Nguyên lí hoạt động của hệ thống nhƣ nguyên tắc của đèn dầu sợi bấc để cung cấp dinh dƣỡng cho cây. Đặt một đầu sợi bấc chìm trong dung dịch dinh dƣỡng , đầu còn lại chạm vào rễ của PL22
  72. cây . Sợi bấc sẽ có nhiệm vụ hút nƣớc và dinh dƣỡng lên nuôi cây, nhƣ vậy cây vẫn đủ dinh dƣỡng để phát triển. Hệ thống thủy canh hổi lƣu Khác với thủy canh tĩnh phần rễ cây luôn chìm trong dung dịch thì mô hình này có thêm một máy bơm để điều khiển lƣợng dung dịch vào khay rồi rút ra theo một chu kì nhất định . Nhƣ vậy, bộ rễ của cây không phải lúc nào cũng ngập trong nƣớc, tránh đƣợc ngập úng và tạo đƣợc khoảng không để cây có thể thở tự nhiên. Mô hình thủy canh hồi lƣu khá tối ƣu và hiện đang đƣợc áp dụng ở rất nhiều trang trại Việt Nam. Hệ thống thủy canh nhỏ giọt Đây là hệ thống thủy canh trên các nƣớc đƣợc ƣa chuộng sẽ có hệ thống máy bơm, bơm dung dịch dinh dƣỡng lên và nhỏ trực tiếp vào gốc của cây trồng. Nƣớc đƣợc nhỏ giọt, chậm theo định kì. Dinh dƣỡng sẽ đƣợc từ từ trông PL23
  73. xuống bộ rễ phần dƣ sẽ đƣợc trở lại bể chứa và tái sử dụng. Hệ thống sử dụng hiệu quả dinh dƣỡng, thích hợp trồng cây thảo mộc ,các loại hoa, Hệ thống màng dinh dƣỡng NTF Trong hệ thống màng dinh dƣỡng, dung dịch dinh dƣỡng đƣợc bơm liên tục vào khay trồng và chảy qua rễ của cây, sau đó chúng chảy về bồn chứa để tái sử dụng. Thƣờng thì trong hệ thống màng dinh dƣỡng không cần dùng thêm chất trồng, tiết kiệm chi phí thay chất trồng sau mỗi vụ mùa. Hệ thống này thƣờng đƣợc sử dụng trong quy mô lớn với mục đích thƣơng mại. g. Ƣu điểm, hạn chế [8] Ƣu điểm: Điều chỉnh đƣợc dung dịch dinh dƣỡng cho cây trồng Giảm bớt đƣợc yêu cầu về lao động Dễ tƣới nƣớc Dễ thanh trùng Hạn chế, khống chế đƣợc điều kiện thời tiết khí hậu, chủ động thời vụ gieo trồng Nâng cao và ổn định năng suất cây trồng. Đồng thời nâng cao phẩm chất và chất lƣợng sản phẩm nông nghiệp Có thể áp dụng cho những nơi thiếu đất trồng, thiếu nƣớc Hạn chế: Đầu tƣ ban đầu lớn, chi phí sản xuất cao, giá thành sản phẩm cao Yêu cầu trình độ kỹ thuật cao Đòi hỏi nguồn nƣớc sạch PL24
  74. Sự lan truyền bệnh nhanh 3. Phƣơng pháp thủy canh trên quy mô hộ gia đình a. Nghiên cứu kiểm tra chất lƣợng dinh dƣỡng của ra thủy canh [11] Một nghiên cứu vào năm 2000, đƣợc công bố trong tạp chí “Practical Hydroponics & Greenhouses” chỉ ra rằng so sánh giữa rau trồng thủy canh và rau trồng theo phƣơng pháp thông thƣờng thì sản phẩm rau trồng thủy canh có thể vƣợt trội về dinh dƣỡng và hƣơng vị nhƣng điều này phụ thuộc vào hàm lƣợng dinh dƣỡng của dung dịch thủy canh, các loại dinh dƣỡng thủy canh tốt có thể đảm bảo một sản phẩm tốt hơn so với các loại rau đƣợc sản xuất thông thƣờng. Theo Marion Nestle, giáo sƣ dinh dƣỡng, nghiên cứu thực phẩm và sức khỏe cộng đồng của Đại học New York, bà đã chứng kiến các nhà sản xuất thủy canh thử nghiệm rau xanh của họ cho các chất dinh dƣỡng chính. Marion cho rằng kết quả cho thấy rằng các chất dinh dƣỡng nằm trong giới hạn bình thƣờng của các loại cây trồng đó và vào những thời điểm thậm chí còn có số lƣợng cao hơn. Trong một nghiên cứu khác của Drew N. Buchanan và Stanley T. Omaye, năm 2013, kết quả cho thấy rằng rau diếp trồng hydroponically có nhiều vitamin C hơn so với giống trồng trong đất. Một nghiên cứu gần đây đƣợc tiến hành bởi Chenin Treftz và Stanley T. Omaye vào năm 2015 đã tìm cách so sánh sự khác biệt về chất lƣợng dinh dƣỡng của quả dâu tây trồng trong nƣớc và trong đất. Các kết quả từ nghiên cứu cho thấy rằng các hợp chất chống oxy hóa nhƣ tocopherol, vitamin C và tổng hợp các hợp chất polyphenolic trong dâu tây đƣợc nuôi trồng thủy canh cao hơn so với các hợp chất đƣợc trồng trong đất, từ đó cung cấp loại quả giàu chất dinh dƣỡng cao hơn so với trồng trên đất. Các kết quả nghiên cứu cho thấy rằng giá trị dinh dƣỡng phụ thuộc vào thực hành canh tác cho dù đƣợc thực hiện với đất hay không, ngƣời trồng thủy canh có thể sử dụng các công thức dinh dƣỡng đa dạng khi trồng cây và các yếu tố môi trƣờng cũng có thể thay đổi. Nông dân đất cũng trải qua những biến thể tƣơng tự do thay đổi điều kiện môi trƣờng và sức khỏe đất. Do đó sẽ PL25
  75. rất khó có thể so sánh mùi vị và giá trị dinh dƣỡng của từng loại khi không đƣợc thực nghiệm môt cách chính xác bằng các dụng cụ chuyên dụng. Nói chung, giá trị dinh dƣỡng của các loại rau trồng thủy canh dƣờng nhƣ giống với loại rau đƣợc tìm thấy trong các sản phẩm trồng trong đất. Xét thêm về MÙI VỊ, các nghiên cứu khoa học đã chỉ ra đƣợc các khoáng chất chính trong việc kiểm soát hƣơng vị nhƣ Canxi, lƣu huỳnh, mangan, magie, đồng, sắt, bo và kẽm. Việc các sản phẩm rau thủy canh trƣớc đây đƣợc cho là nhạt và kém vị là do các yếu tố hàm lƣợng của các khoáng chất trên chƣa đƣợc chú trọng, Do đó, trong các công thức cho dung dịch dinh dƣỡng sau này, các nhà khoa học đã tính toán chi tiết tỷ lệ cho các loại vi lƣợng, dẫn đến cây trồng bằng thủy canh đã cho ra mùi vị ngon hơn nhiều so với thông thƣờng. b. Ƣu điểm phƣơng pháp thủy canh trên quy mô hộ gia đình 1. Không phải làm đất, không có cỏ dại 2. Trồng đƣợc nhiều vụ, có thể trái vụ, không cần tƣới nƣớc 3. Không phải sử dụng thuốc trừ sâu bệnh, trừ cỏ dại 4. Năng suất cao hơn từ 25% đến 50% 5. Sản phẩm hoàn toàn sạch đồng nhất 6. Ngƣời già yếu và trẻ em đều có thể tham gia có hiệu quả 7. Không tích lũy chất đọc, không gây ô nhiễm môi trƣờng c. Điều kiện trồng Tận dụng mặt bằng sân thƣợng, ban công hay khoảng sân trƣớc nhà - Ánh sáng cho cây quang hợp ít nhất 5-6 giờ trong mỗi ngày - Cần tránh nƣớc mƣa để dung dịch dinh dƣỡng không bị pha loãng có thể làm bằng mái che bằng nilong trắng - Cần phun nƣớc 2-3 lần vào buổi trƣa nắng gắt đối với rau ăn lá - Cần tránh cho cây khỏi bị ngh t thở. Không bao giờ cho dung dịch ngập hoàn toàn bộ rễ, chừa phân nửa bộ rễ namwgf trên mặt dung dịch. d. Vật liệu 1. Hộp xốp ( 45x60x15cm) 2. Chất dinh dƣỡng PL26
  76. 3. Rọ nhựa giueo hạt 4. Hạt rau( cải, xà lách, ) 5. Xơ dừa, tro trấu 6. Bình phun nƣớc e. Trình tự thao tác 1. Chuẩn bị hộp xốp: hộp xốp có sơn đen bên trong hoặc lót nilon để đựng dung dịch 2. Khoan lỗ: dùng ống nƣớc bằng nhựa( có đƣờng kính tƣơng tƣơng miệng rọ) đục lỗ trên nắp hộp, số lỗ tùy thuộc vào tƣờng loại cây trồng có thể lên tới 24 lỗ 3. Chuẩn bị rọ gieo hạt: Dùng xơ dừa nhồi dƣới đáy rọ, nhồi tro chấu bên trên, đặt rọ vào các lỗ trên nắp hộp 4. Gieo hạt: gieo 2-3 hạt trên mỗi lọ sâu khoảng 1cm 5. Pha dung dịch: Dung dịch cô đặc trong chai, lắc thật đều đổ vào thùng xốp, thêm đủ lƣợng nƣớc theo hƣớng dẫn, sau đó khuấy đều. Mực nƣớc cách miệng thùng ít nhất 2cm 6. Kết thúc: đặt nắp hộp có sẵn rọ nhựa đã gieo hạt lên trên xốp chứa dung dịch dinh dƣỡng sao cho đáy rọ nhựa ngập trong dung dịch khoảng 1-2cm. PL27
  77. PHỤ LỤC 3 BÀI SOẠN GIÁO ÁN CHUYÊN ĐỀ “ DINH DƢỠNG KHOÁNG – TĂNG NĂNG SUẤT CÂY TRỒNG VÀ NÔNG NGHIỆP SẠCH” I. Mục tiêu 1. Kiến thức Nhận biết Thông hiểu Vận dụng Vận dụng cao I. I. Dinh dƣỡng khoáng 1.Khái -Trình bày đƣợc niệm khái niệm dinh dƣỡng khoáng 2.Phân loại -Kể tên đƣợc 17 -Trình bày đƣợc nguyên tố dinh dinh dƣỡng dƣỡng khoáng khoáng thiết yếu thiết yếu của mọi -Phân loại đƣợc loại cây các nhóm dinh dƣỡng khoáng 3. Vai trò -Phát biểu đƣợc -Phân biệt đƣợc vai trò của nhóm một số triệu nguyên tố đa chứng thiếu lƣợng và vi khoáng ở cây lƣợng trồng 4. Nguồn - Chỉ ra đƣợc đất - Lây đƣợc ví dụ cung cấp và bón phân là cơ thể động vật, các nguyên nguồn cung cấp con ngƣời khi ăn tố dinh các nguyên tố dinh phải rau thừa dƣỡng dƣỡng cho cây hàm lƣợng dinh khoáng cho trồng dƣỡng khoáng PL28
  78. cây trồng 5.Phƣơng -Liệt kê các pháp phƣơng pháp nghiên cứu nghiên cứu dinh dinh dƣỡng dƣỡng khoáng khoáng II. II. Dinh dƣỡng khoáng tăng năng suất cây trồng 1.Bón phân - Chỉ ra đƣợc - Phân tích đƣợc hợp lí và nguyên tắc bón mối quan hệ giữa năng suất phân hợp lí dinh dƣỡng cây trồng khoáng với tăng năng suất cây trồng 2.Cách bón Trình bày đƣợc phân các cách bón phân hợp lí 3. Ví dụ -Lấy đƣợc ví dụ minh họa bón phân hợp lí III. III. Dinh dƣỡng khoáng tạo nền nông nghiệp sạch 1.Khái -Nhắc lại đƣợc niệm nông khái niệm nông nghiệp nghiệp sạch sạch 2.Phƣơng -Trình bày đƣợc -Thể hiện đƣợc pháp thủy khái niệm thủy nội dung nghiên canh canh cứu thủy canh bằng powerpoint với các nội dung: + Những yêu cầu PL29
  79. cơ bản của hệ thống thủy canh + Phân loại thủy canh + Các kỹ thuật thủy canh dịch lỏng + Các loại dung dịch dinh dƣỡng thủy canh + Một số kỹ thuật thủy canh đã đƣợc áp dụng + Ƣu điểm, hạn chế của phƣơng pháp thủy canh 3.Thực - Thiết kế hành kỹ đƣợc mô hình thuật thủy thủy canh canh trên trên quy mô quy mô hộ hộ gia đình gia đình 2. Kỹ năng Sau khi học xong chuyên đề học sinh đƣợc hình thành các kỹ năng: - Kỹ năng hợp tác thông qua làm việc nhóm - Kỹ năng phân tích, so sánh, phát hiện và giải quyết vấn đề - Kỹ năng tự học - Kỹ năng sử dụng công nghệ thông tin, tính toán thông qua dự án 3. Thái độ PL30
  80. - Học sinh có thái độ tích cực trong học tập - Nhận thức đƣợc tầm quan trọng của dinh dƣỡng cây trồng – nông nghiệp sạch và tăng năng suất cây trồng. 4. Năng lực hƣớng tới - Năng lực nhận thức kiến thức sinh học - Năng lực vận dụng kiến thức sinh học vào thực tế II. PHƢƠNG TIỆN DẠY HỌC – PHƢƠNG PHÁP DẠY HỌC CHỦ YẾU 1. Phƣơng tiện dạy học - Nội dung chuyên đề - Phiếu học tập - Một số hình ảnh sƣu tầm liên quan đến nội dung chuyên đề 2. Phƣơng pháp dạy học chủ yếu - Vấn đáp – tìm tòi bộ phận - Biểu diễn phƣơng tiện trực quan – tìm tòi bộ phận - Thuyết trình 3. Thời lƣợng dạy học - Số tiết: 10 tiết III. TIẾN TRÌNH TỔ CHỨC BÀI HỌC HOẠT ĐỘNG 1: KHỞI ĐỘNG GV sử dụng kỹ thuật KWL yêu cầu HS trả lời 1 số câu hỏi sau: Bài tập số 1 Câu 1: Em biết gì về dinh dƣỡng khoáng, nông nghiệp sạch, năng suất cây trồng? - Dinh dƣỡng khoáng có ảnh hƣởng tới năng suất cây trồng và phát triển nông nghiệp sạch bền vững PL31
  81. Câu 2: Em nghĩ mình sẽ biết thêm điều gì sau khi học xong chuyên đề này? - Mối quan hệ giữa dinh dƣỡng khoáng với năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch Sau đó GV dẫn dắt vào chuyên đề HOẠT ĐỘNG 2: HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI Nội dung 1: Dinh dƣỡng khoáng cây trồng Bài tập số 2 Câu 1: Trình bày khái niệm dinh dƣỡng khoáng cây trồng? - Dinh dƣỡng khoáng của thực vật là một chuỗi các quá trình hóa sinh, lý sinh phức tạp qua đó các ion khoáng đƣợc hấp thụ từ đất vận chuyển và tham gia vào trao đổi chất Câu 2: Việc trao đổi chất trong cơ thể thực vật có ý nghĩa gì? - Gíup cơ thể thực vật lớn lên, tích lũy dinh dƣỡng khoáng và vitamin Bài tập số 3: Câu 1: Dinh dƣỡng khoáng thiết yếu là gì? - Những nguyên tố mà thiếu nó cây không hoàn thành đƣợc chu trình sống - Không thể thay thế bởi các nguyên tố khác - Phải trực tiếp tham gia vào quá trình chuyển hóa vật chất trong cơ thể Câu 2: Kể tên các nguyên tố dinh dƣỡng khoáng thiết yếu của mọi loại cây trồng? - Gồm 17 nguyên tố dinh dƣỡng khoáng thiết yếu đối với sinh trƣởng của mọi loại cây là: C, H,O, N, S, P, K, Ca, Mg,Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Ni, Zn. Ngoài ra còn 3 nguyên tố Na, Si,Co chỉ cần thiết so với 1 số ít các loài cây. Câu 3: Nghiên cứu tài liệu và hoàn thành bảng sau: Các nguyên tố Dạng mà cây Vai trò trong cơ Triệu chứng đại lƣợng hấp thụ thể thực vật thiếu nguyên tố khoáng PL32
  82. + - Nito NH4 và NO3 Thành phần của Sinh trƣởng còi protein, axit cọc lá màu vàng nucleic và nhiều chất hữu cơ khác - 3- Photpho H2PO4 , PO 4 Thành phần của Lá nhỏ có màu axit nucleic, ATP, lục đậm, màu của coenzim thân không bình thƣờng, sinh trƣởng rễ bị tiêu giảm. Kali K+ Hoạt hóa enzim, Lá màu vàng cân bằng nƣớc và nhạt, mép lá màu ion, mở khí đỏ và nhiều chấm khổng đỏ ở mặt lá Canxi Ca2+ Thành phần của Lá nhỏ, mềm, thành tế bà và mầm đỉnh bị chết màng tế bào, hoạt hóa enzim Magie Mg2+ Thành phần của Các gân lá còn diệp lục, hoạt hóa xanh trong khi enzim phần thịt lá đã biến vàng. 2+ Lƣu huỳnh SO4 Thành phần của Lá mới có màu protein vàng, sinh trƣởng rễ bị tiêu giảm. Các nguyên tố vi Dạng mà cây Vai trò trong cơ Biểu hiện cây lƣợng hấp thụ thể thực vật thiếu, thừa nguyên tố khoáng PL33
  83. Sắt Fe2+, Fe3+ Thành phần của Gân lá có màu xitocrom, tổng vàng và sau đó cả hợp diệp lục, hoạt lá có màu vàng. hóa enzim Clo Cl- Quang phân li Lá nhỏ có màu nƣớc và cân bằng vàng. ion Đồng Cu2+ Hoạt hóa enzim Lá non có màu lục đậm không bình thƣờng Câu 4: Quan sát hình ảnh dƣới đây hãy cho biết biểu hiện thiếu khoáng ở cây trồng: Hình 1: Dấu hiệu thiếu nguyên tố ở lá Hình 2: Dấu hiệu thiếu Ca ở cây xà lách ngô ( đ ố i chứng, thiếu P, K, N) Bài tập số 3 câu 3 GV chia lớp thành 4 nhóm ( 3 nhóm hoàn thiện phiếu học tập và 1 nhóm chuyên gia) yêu cầu hoàn thành phiếu học tập trên trong thời gian là 2 phút với hình thức chọn nội dung thích hợp gắn vào ô trống ( nội dung GV đã chuẩn bị sẵn và đƣợc đảo lộn) . Các nhóm báo cáo sản phẩm của mình trong thời gian là 2 phút GV kết hợp với nhóm chuyên gia nhận xét và chấm điểm bài báo cáo nào hay nhất, đúng nhất. Sau đó trao thƣởng Bài tập số 4: Câu 1: Kể tên các nguồn cung cấp dinh dƣỡng khoáng cho cây trồng? PL34
  84. - Nguồn cung cấp dinh dƣỡng khoáng cho cây trồng gồm có: đất và phân bón Câu 2: Hậu quả khi cơ thể động vật, ngƣời khi ăn phải rau xanh có thừa dinh dƣỡng khoángvật, ngƣời khi ăn phải rau xanh có thừa dinh dƣỡng khoáng sẽ gây ảnh hƣởng ? Lấy ví dụ. - Khi cơ thể động tới sức khỏe và có thể đe dọa đến tính mạng con ngƣời. - Nếu Mo nhiều trong rau thì động vật ăn rau có thể bị ngộ độc, ngƣời ăn rau bị bệnh gút (bệnh thống phong). Bài tập số 5: Câu 1: Liệt kê các phƣơng pháp nghiên cứu dinh dƣỡng khoáng cây trồng? - Phƣơng pháp hóa học phân tích - Phƣơng pháp sinh lý học Nội dung 2: Dinh dƣỡng khoáng tăng năng suất cây trồng Bài tập số 6: Câu 1: Phân tích mối quan hệ giữa dinh dƣỡng khoáng với tăng năng suất cây trồng - Bón phân hợp lí sẽ đem lại năng suất cây trồng cao và ngƣợc lại Câu 3: Chỉ ra nguyên tắc bón phân hợp lí? - Nguyên tắc bón phân: đúng loại, đủ số lƣợng và tỉ lệ các thành phần dinh dƣỡng; đúng nhu cầu của giống, loài cây trồng; phù hợp với thời kì sinh trƣởng và phát triển của cây ( bón lót, bón thúc) cũng nhƣ điều kiện đất đai và thời tiết mùa vụ Câu 3: Có nhiêu cách bón phân hợp lí? Lấy ví dụ? - Cách bón phân: Bón vào đất và Bón lên thân, lá. - Ví dụ: Bón sắn có thể bón vào đất gần gốc sắn Nội dung 3: Dinh dƣỡng khoáng tạo nền nông nghiệp sạch PL35
  85. Bài tập số 7: Câu 1: Dựa vào kiến thức từ thực tế em hiểu thế nào là nông nghiệp sạch? - Nông nghiệp sạch là một hệ thống quản lý sản xuất nông nghiệp tránh sử dụng phân bón và thuốc trừ sâu tổng hợp, giảm tối đa ô nhiễm không khí, đất và nƣớc, tối ƣu về sức khỏe và hiệu quả của các cộng đồng sống phụ thuộc lẫn nhau giữa cây trồng, vật nuôi và con ngƣời Câu 2: Trình bày khái niệm thủy canh? - Thủy canh (Hydroponics) là hình thức canh tác trồng cây trong dung dịch, là biện pháp kỹ thuật trồng cây không dùng đất, hƣớng sử dụng giá thể trơ nhƣ cát, sỏi, than bùn, bọt đá, mùn cƣa, . Cây trồng đƣợc trồng trên hoặc trong dung dịch dinh dƣỡng, sử dụng dinh dƣỡng hòa tan trong nƣớc dƣới dạng dung dịch và tùy theo từng kỹ thuật mà toàn bộ hoặc một phần bộ rễ đƣợc ngâm trong dung dịch dinh dƣỡng. Câu 3: Thể hiện đƣợc nội dung nghiên cứu thủy canh bằng powerpoint với các nội dung: + Những yêu cầu cơ bản của hệ thống thủy canh + Phân loại thủy canh + Các kỹ thuật thủy canh dịch lỏng + Các loại dung dịch dinh dƣỡng thủy canh + Các mô hình thủy canh đã đƣợc áp dụng + Ƣu điểm, hạn chế Yêu cầu và sản phẩm về tiêu chí cần đạt: Nội dung đúng, đủ, rõ ràng: 6 điểm Hình thức bắt mắt, sinh động: 3 điểm Trình bày rõ ràng, dứt khoát: 1 điểm Bài tập số 7 câu 3 GV thông báo nhiệm vụ cho các nhóm từ tiết trƣớc ( chia lớp thành 5 nhóm tƣơng ứng với 5 nội dung), yêu cầu HS: PL36
  86. - Nghiên cứu thông tin, tìm hiểu để thể hiện nội dung nhiệm vụ đƣợc giao bằng powerpoint (báo cáo theo hình thức thuyết trình) Các nhóm báo cáo sản phẩm của nhóm mình vào tiết sau. Thời gian báo cáo cho mỗi nhóm là 7 phút. GV chấm điểm báo cáo nào hay nhất, sản phẩm đúng, đẹp. Sau đó trao thƣởng cho các nhóm. Bài tập số 8: Thực hiện dự án : Thiết kế mô hình thủy canh trên quy mô hộ gia đình Thời gian: 1 tuần làm ở nhà và 1 tiết báo cáo sản phẩm trên lớp GV đánh giá chấm điểm mô hình cho từng nhóm PL37
  87. HOẠT ĐỘNG 3: LUYỆN TẬP Bài tập số 9: GV chia lớp thành 2 nhóm thiết kế Poster với chủ đề Dinh dƣỡng khoáng – Tăng năng suất cây trồng và nông nghiệp sạch. Thời gian cho mỗi nhóm trình bày về sản phẩm của mình là 15 phút với các tiêu chí sau đây: - Nội dung đúng , đủ, rõ ràng: 6 điểm - Hình thức bắt mắt, khoa học: 2 điểm - Không quá 60 từ trong poster: 1 điểm - Trình bày lƣu loát, rõ ràng: 1 điểm HOẠT ĐỘNG 4: VẬN DỤNG MỞ RỘNG Bài tập số 10: Câu 1: Hãy quan sát bao bì và đọc các thông tin sau về phân bón super vi lƣợng Phân bón super vi lƣợng Thành phần: Axít humic: 3%, N: 3%, NAA: 300ppm, CaO: 2%, MgO: 2%, SiO2: 2%, Cu: 550ppm, Zn: 800ppm, Fe: 500ppm, Mn: 500ppm, Mo: 10ppm, Co: 50ppm, B: 500ppm Công dụng: phát triển bộ rễ cực mạnh (nhờ axit humic và NAA), cải tạo đất, chống hiện tƣợng ngh t rễ. Cung cấp đầy đủ các nguyên tố vi lƣợng cần thiết nhất cho cây trồng, cây phục hồi mạnh sau khi thu hoạch, cắt tỉa. Thúc cây ăn PL38
  88. trái, cà phê, tiêu trong gia đoạn nuôi trái, hạn chế rụng trái non ( nhờ nguyên tố bo và vi lƣợng khác), chống chịu khô hạn tốt, giúp tăng năng suất, ồn định lâu dài. Đối với rau màu nhanh lớn, lá xanh lâu và dày hơn, bảo quản rau quả lâu hƣ, thối. Đặc biệt, super vi lƣợng tổng hợp của Việt Mĩ là sản phẩm tuyệt vời cho cây cà phê, tiêu giúp ra hoa đồng loạt, hạn chế rụng trái non hiệu quả và chống chịu hạn hán, bệnh mất cân đối dinh dƣỡng vi lƣợng trên đất bạc màu. Trả lời câu hỏi sau: 1) Loại phân bón super vi lƣợng trên cung cấp những nguyên tố vi lƣợng nào cho cây trồng? - Cu, Zn, Fe, Mn, Mo, Co, B 2) Vì sao có thể nói rằng bón phân vi lƣợng làm tăng năng suất cây trồng và chất lƣợng nông sản? - Cung cấp đầy đủ các nguyên tố vi lƣợng cần thiết nhất cho cây trồng, cây phục hồi mạnh sau khi thu hoạch, cắt tỉa. Thúc cây ăn trái, cà phê, tiêu trong gia đoạn nuôi trái, hạn chế rụng trái non ( nhờ nguyên tố bo và vi lƣợng khác), chống chịu khô hạn tốt, giúp tăng năng suất, ồn định lâu dài. - Đối với rau màu nhanh lớn, lá xanh lâu và dày hơn, bảo quản rau quả lâu hƣ, thối. 3) Điều gì xảy ra khi bón phân với số lƣợng nhiều cho cây? - Gây ngộ độc cho cây - Ô nhiễm nông sản - Ô nhiễm môi trƣờng đất, nƣớc, PL39
  89. Câu 2: Nguyên tắc sử dụng phân bón hóa học và chất bảo vệ thực vật đƣợc khuyến cáo là: đúng loại, đúng lúc, đúng cách, đúng liều lƣợng và nồng độ nhằm đảm bảo an toàn vệ sin thực phẩm. Tuy nhiên, trong thực tiễn cuộc sống hiện nay, nhiều ngƣời vì lợi nhuận đã coi thƣờng sức khỏe của ngƣời khác. Theo thống kê, số vụ ngộ độc thực phẩm trong năm 2014 là 189 vụ với 5100 ngƣời bị ngộ độc, 43 ngƣời tử vong, tăng 54% so với số ca tử vong vì ngộ độc thực phẩm trong năm 2013. Theo em, chúng ta cần làm gì để có thực phẩm an toàn, đảm bảo sức khỏe của cộng đồng? - Quản lí nghiêm ngặt các cơ sở trồng trọt về việc sử dụng phân bón cây trồng - Tuân thủ nguyên tắc bón phân cho cây trồng một cách nghiêm túc - Sử dụng phân bón thân thiện với môi trƣờng nhƣ phân bón vi sinh PL40
  90. PHỤ LỤC 4 PHIẾU XIN Ý KIẾN CHUYÊN GIA PHỤ LỤC 4.1: PHIẾU XIN Ý KIẾN CHUYÊN GIA VỀ NỘI DUNG TÀI LIỆU THAM KHẢO DÙNG CHO CHUYÊN ĐỀ MÔN SINH HỌC PHIẾU XIN Ý KIẾN CHUYÊN GIA VỀ NỘI DUNG TÀI LIỆU THAM KHẢO DÙNG CHO CHUYÊN ĐỀ MÔN SINH HỌC (CHƢƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG MỚI) Nhằm cải tiến và nâng cao nội dung giảng dạy chuyên đề môn sinh học ở trƣờng phổ thông, xin mời chuyên gia cho ý kiến về các vấn đề liên quan tới tài liệu tham khảo dùng trong chuyên đề môn sinh học dƣới đây. I. Thông tin chuyên gia Họ và tên: Chuyên môn: SĐT: Email: II. Nội dung xin ý kiến 1. Mức độ bám sát mục tiêu của tài liệu tham khảo 2. Sự phù hợp của hình thức trình bày tài liệu tham khảo 3. Sự phù hợp của kết cấu tài liệu tham khảo PL41