Thông tin tài liệu
SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MƠN VẬT LÍ I Tên sở yêu cầu công nhận sáng kiến: Sở GD – ĐT Ninh Bình II Tác giả sáng kiến : Lê Thị Phương Hoa Email: letphoa@gmail.com SĐT: 0945959536 Nguyễn Thành Chung Email: chuyenmon.ntn@gmail.com SĐT: 0945959243 3.Vũ Thị Hương Thắm SĐT: 0978539458 Email: mehoangdung10@gmail.com 4.Bùi Thị Thanh Vân SĐT: 0945959322 Email: mayxanh1983@gmail.com Địa chỉ: Trường THPT Ngơ Thì Nhậm - thành phố Tam Điệp – tỉnh Ninh Bình BI Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng: - Tên sáng kiến: “Giáo dục STEM thông qua chủ đề: Lắp mạch điện đèn trang trí - Vật lí 11” - Lĩnh vực áp dụng: Giải pháp áp dụng cho công tác giảng dạy chủ đề stem lồng ghép tiết dạy chủ đề tiết chương trình Vật lí lớp 11 IV Nội dung sáng kiến Giải pháp cũ thường làm: - Chi tiết giải pháp cũ: Trong tiết dạy có sử dụng giáo cụ trực quan đa phần giáo viên sử dụng dụng cụ có sẵn phịng thí nghiệm có tự làm thêm giáo cụ để học sinh thực hành biểu diễn đạt hiệu định Cụ thể đến phần làm thực hành thí nghiệm giáo viên đặt câu hỏi tình có vấn đề sau đưa thí nghiệm biểu diễn tự làm cho đến hai học sinh làm sau giáo viên qui nạp tổng quát đưa kết luận cuối Theo phương pháp này, giáo viên tiến hành học theo bước sau: Bước Thiết kế giáo án (giáo án giấy giáo án điện tử - poweroint) Bước Thực dạy học theo tiến trình: - Giáo viên cho HS nghiên cứu tài liệu kết hợp quan sát hình ảnh, thơng tin máy chiếu - Giáo viên đặt câu hỏi, học sinh trả lời câu hỏi giáo viên - Giáo viên nhận xét giải đáp thắc mắc Bước Kiểm tra, đánh giá: - Giáo viên soạn đề kiểm tra - Học sinh làm đề thời gian cố định - Giáo viên chấm điểm * Ưu điểm giải pháp cũ: - Tiết kiệm thời gian, chi phí dạy học - Giáo viên thực tiến trình lên lớp theo kế hoạch đề - Về tổ chức có tính ổn định an tồn hơn, sử dụng lớp học sĩ số đông - Dễ dàng áp dụng với nhiều trường, nhiều giáo viên Bao gồm giáo viên có trình độ cơng nghệ thơng tin cịn hạn chế giảng tải internet * Nhược điểm tồn cần khắc phục: - Không đánh giá hết khả nhận thức khả làm việc học sinh, học cách thức nguyên nhân khiến học sinh không tập trung Học sinh giảm hứng thú trình học tập phần quan trọng, giúp học sinh nhớ lâu hơn, chủ động hơn, sở để gợi mở sáng tạo vận dụng học vào sống Điều dẫn đến hệ học sinh có kết học tập không cao khiến em thơ với môn học Giáo viên cần phải tạo hứng thú cho học sinh tiết sử dụng thí nghiệm biểu diễn hay tiết thực hành Giúp học sinh phát huy lực sáng tạo cách để học sinh tự chế tạo giáo cụ trực quan học Giải pháp cải tiến 2.1 Phạm vi đối tượng sáng kiến: - Tìm hiểu số vấn đề giáo dục STEM - Thiết kế giáo án chủ đề STEM “Giáo dục STEM thông qua chủ đề: Lắp mạch điện đèn trang trí - Vật lí 11” - Tổ chức dạy học thực nghiệm với học sinh lớp 11 trường THPT Ngơ Thì Nhậm 2.2 Mục đích nghiên cứu - Qua thực nghiệm để chứng minh tính hiệu sáng kiến từ áp dụng phổ biến rộng rãi cơng tác giảng dạy mơnVật lí tỉnh để đáp ứng yêu cầu dạy học chương trình phổ thông 2.3 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết + Nghiên cứu tài liệu chủ trương, đường lối Đảng nhà nước công tác giáo dục tài liệu, sách báo có liên quan đến đề tài + Nghiên cứu tài liệu lý luận dạy học tích cực + Nghiên cứu nội dung chương trình giáo dục phổ thơng hành - Phương pháp điều tra, quan sát sư phạm: + Trao đổi với giáo viên, học sinh việc dạy học theo chủ đề STEM - Phương pháp thực nghiệm: Dạy theo giáo án thiết kế theo chủ đề STEM 2.4 Một số hiểu biết giáo dục STEM 2.4.1 Khái niệm STEM STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Tốn học), thường sử dụng bàn đến sách phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học quốc gia Sự phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học mơ tả chu trình STEM (Hình 1), Science quy trình sáng tạo kiến thức khoa học; Engineering quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ nhằm giải vấn đề; Tốn cơng cụ sử dụng để thu nhận kết chia sẻ kết với người khác N àh( )iỏaohkảrT:cọh problems (Kỹ sư: Giải Science h u â c Math Knowledge l Hình 1: Chu trình STEM (theo https:// www.kn owatom com) i 2.4.2 Giáo dục thuật" để sử STEM dụng kiến Engineering thức vào Phỏng theo việc thiết kế chu trình thực STEM, giáo giải pháp dục STEM đặt ("công học sinh trước nghệ" mới) vấn đề để giải thực tiễn vấn ("công nghệ" đề Đây tại) cần giải quyết, địi tiếp cận liên hỏi học sinh mơn phải tìm tòi, giáo dục chiếm lĩnh kiến STEM, dù thức khoa học cho kiến vận dụng thức mà kiến thức để học sinh cần thiết kế thực phải học để giải pháp sử dụng giải vấn đề ("công học nghệ" mới) STEM cụ Như vậy, thể học STEM thuộc đề cập môn giao cho học học sinh giải Như vấn đề vậy, giáo tương đối trọn dục STEM vẹn, đòi hỏi học sinh phải huy phương thức động kiến thức giáo dục có tìm nhằm trang tịi, chiếm lĩnh bị cho học kiến thức sinh để sử dụng kiến thức Q trình khoa học địi hỏi học sinh gắn liền với phải thực ứng dụng theo "Quy trình chúng khoa học" (để thực chiếm lĩnh kiến tiễn, qua thức mới) phát triển "Quy trình kĩ cho học sinh lực phát giải vấn đề với lực khác tương ứng, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế – xã hội Các mức độ áp dụng giáo dục STEM giáo dục phổ thông sau: a) Dạy học môn học theo phư ơng thức giáo dục STE M Đây hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu nhà trường Theo cách này, học, hoạt động giáo dục STEM triển khai trình dạy học môn học STEM theo tiếp cận liên môn Các chủ đề, học, hoạt động STEM bám sát chương trình mơn học thành phần Hình thức giáo dục STEM không làm phát sinh thêm thời gian học tập b) Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh khám phá ứng dụng khoa học, kỹ thuật thực tiễn đời sống Qua đó, nhận biết ý nghĩa khoa học, công nghệ, kỹ thuật toán học đời sống người, nâng cao hứng thú học tập môn học STEM Đây cách thức để thu hút quan tâm xã hội tới giáo dục STEM Để tổ chức thành cơng hoạt động trải nghiệm STEM, cần có tham gia, hợp tác bên liên quan trường trung học, sở giáo dục nghề nghiệp, trường đại học, doanh nghiệp Trải nghiệm STEM thực thơng qua hợp tác trường trung học với sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp Theo cách này, kết hợp thực tiễn phổ thông với ưu sở vật chất giáo dục đại học giáo dục nghề nghiệp Các trường trung học triển khai giáo dục STEM thơng qua hình thức câu lạc Tham gia câu lạc STEM, học sinh học tập nâng cao trình độ, triển khai dự án nghiên cứu, tìm hiểu ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM Đây hoạt động theo sở thích, khiếu học sinh c) Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật Giáo dục STEM triển khai thơng qua hoạt động nghiên cứu khoa học tổ chức thi sáng tạo khoa học kỹ thuật Hoạt động không mang tính đại trà mà dành cho học sinh có lực, sở thích hứng thú với hoạt động tìm tịi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải vấn đề thực tiễn 2.4.3 Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi giáo dục phổ thông Cụ thể là: – Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM nhà trường, bên cạnh mơn học quan tâm Tốn, Khoa học, lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật quan tâm, đầu tư tất phương diện đội ngũ giáo viên, chương trình, sở vật chất – Nâng cao hứng thú học tập môn học STEM: Các dự án học tập giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn, học sinh hoạt động, trải nghiệm thấy ý nghĩa tri thức với sống, nhờ nâng cao hứng thú học tập học sinh – Hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động tự lực thực nhiệm vụ học; làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học Các hoạt động nêu góp phần tích cực vào hình thành phát triển phẩm chất, lực cho học sinh – Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu giáo dục STEM, sở giáo dục phổ thông thường kết nối với sở giáo dục nghề nghiệp, đại học địa phương nhằm khai thác nguồn lực người, sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thơng hướng tới giải vấn đề có tính đặc thù địa phương – Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM trường trung học, học sinh trải nghiệm lĩnh vực STEM, đánh giá phù hợp, khiếu, sở thích thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM 2.5 Giáo dục stem trường trung học 2.5.1 Dạy học môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM Mỗi học STEM chương trình giáo dục phổ thông đề cập đến vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học sử dụng kiến thức thuộc mơn học chương trình để sử dụng vào giải vấn đề Tiến trình học STEM thực theo quy trình kĩ thuật (Hình 2), việc "Nghiên cứu kiến thức nền" (background research) tiến trình dạy học học STEM việc học để chiếm lĩnh nội dung kiến thức chương trình giáo dục phổ thông tương ứng với vấn đề cần giải học, học sinh người chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ, tiến hành thí nghiệm theo chương trình học (nếu có) hướng dẫn giáo viên; vận dụng kiến thức học để đề xuất, lựa chọn giải pháp giải vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu; chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh thiết kế Thơng qua q trình học tập đó, học sinh rèn luyện nhiều kĩ để phát triển phẩm chất, lực Xác định vấn đề Nghiên cứu kiến thức Tốn Lý Hóa Sinh Tin CN (Nội dung dạy học theo chương trình xếp lại phù hợp) Đề xuất giải pháp/bản thiết kế Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế Chế tạo mô hình (nguyên mẫu) Thử nghiệm đánh giá Chia sẻ thảo luận Điều chỉnh thiết kế Hình 2: Tiến trình học STEM Tiến trình học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật nêu "bước" quy trình khơng thực cách tuyến tính (hết bước sang bước kia) mà có bước thực song hành, tương hỗ lẫn Cụ thể việc "Nghiên cứu kiến thức nền" thực đồng thời với "Đề xuất giải pháp"; "Chế tạo mơ hình" thực đồng thời với "Thử nghiệm đánh giá", bước vừa mục tiêu vừa điều kiện để thực bước Vì vậy, học STEM tổ chức theo hoạt động sau : Hoạt động 1: Xác định vấn đề Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, học sinh phải hồn thành sản phẩm học tập cụ thể với tiêu chí địi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức học để đề xuất, xây dựng giải pháp thiết kế nguyên mẫu sản phẩm cần hồn thành Tiêu chí sản phẩm u cầu quan trọng, "tính mới" sản phẩm, kể sản phẩm quen thuộc với học sinh; đồng thời, tiêu chí buộc học sinh phải nắm vững kiến thức thiết kế giải thích thiết kế cho sản phẩm cần làm – Mục đích: Xác định tiêu chí sản phẩm; phát vấn đề/nhu cầu – Nội dung: Tìm hiểu tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá tượng, sản phẩm, công nghệ – Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Các mức độ hồn thành nội dung (Bài ghi chép thơng tin tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi tượng, sản phẩm, công nghệ) – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (nội dung, phương tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); Học sinh thực nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cá nhân nhóm); Báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm, cách thức); Phát hiện/phát biểu vấn đề (giáo viên hỗ trợ) Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp Trong hoạt động này, học sinh thực hoạt động học tích cực, tự lực hướng dẫn giáo viên Trong học STEM khơng cịn "tiết học" thơng thường mà giáo viên "giảng dạy" kiến thức cho học sinh Thay vào đó, học sinh tự tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành Kết là, học sinh hồn thành thiết kế đồng thời học sinh học kiến thức theo chương trình mơn học tương ứng – Mục đích: Hình thành kiến thức đề xuất giải pháp – Nội dung: Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa, tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận, hình thành kiến thức đề xuất giải pháp/thiết kế – Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Các mức độ hồn thành nội dung (Xác định ghi thơng tin, liệu, giải thích, kiến thức mới, giải pháp/thiết kế) – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu đọc/nghe/nhìn/làm để xác định ghi thơng tin, liệu, giải thích, kiến thức mới); Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, làm thí nghiệm (cá nhân, nhóm); Báo cáo, thảo luận; Giáo viên điều hành, “chốt” kiến thức + hỗ trợ HS đề xuất giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Trong hoạt động này, học sinh tổ chức để trình bày, giải thích bảo vệ thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức học kiến thức có); thể cụ thể giải pháp giải vấn đề Dưới trao đổi, góp ý bạn giáo viên, học sinh tiếp tục hồn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) thiết kế trước tiến hành chế tạo, thử nghiệm – Mục đích: Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế – Nội dung: Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế để lựa chọn hoàn thiện – Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Giải pháp/bản thiết kế lựa chọn/hoàn thiện – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu HS trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế); Học sinh báo cáo, thảo luận; Giáo viên điều hành, nhận xét, đánh giá + hỗ trợ HS lựa chọn giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá Trong hoạt động này, học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo thiết kế hoàn thiện sau bước 3; trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm đánh giá Trong trình này, học sinh phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo khả thi – Mục đích: Chế tạo thử nghiệm mẫu thiết kế – Nội dung: Lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm; chế tạo mẫu theo thiết kế; thử nghiệm điều chỉnh – Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Dụng cụ/thiết bị/mơ hình/đồ vật… chế tạo thử nghiệm, đánh giá – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm để chế tạp, lắp ráp…); Học sinh thực hành chế tạo, lắp ráp thử nghiệm; Giáo viên hỗ trợ học sinh trình thực Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Trong hoạt động này, học sinh tổ chức để trình bày sản phẩm học tập hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện – Mục đích: Trình bày, chia sẻ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu – Nội dung: Trình bày thảo luận – Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Dụng cụ/thiết bị/mơ hình/đồ vật chế tạo + Bài trình bày báo cáo – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (mơ tả rõ u cầu sản phẩm trình bày); Học sinh báo cáo, thảo luận (bài báo cáo, trình chiếu, video, dung cụ/thiết bị/mơ hình/đồ vật chế tạo…) theo hình thức phù hợp (trưng bày, triển lãm, sân khấu hóa); Giáo viên đánh giá, kết luận, cho điểm định hướng tiếp tục hoàn thiện 2.5.2 Xây dựng thực học stem 2.5.2.1 Tiêu chí xây dựng học STEM Tiêu chí 1: Chủ đề học STEM tập trung vào vấn đề thực tiễn Trong học STEM, học sinh đặt vào vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, mơi trường u cầu tìm giải pháp Tiêu chí 2: Cấu trúc học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật Quy trình thiết kế kĩ thuật cung cấp tiến trình linh hoạt đưa học sinh từ việc xác định vấn đề – yêu cầu thiết kế – đến sáng tạo phát triển giải pháp Theo quy trình này, học sinh thực hoạt động: (1) Xác định vấn đề – (2) Nghiên cứu kiến thức – (3) Đề xuất giải pháp/thiết kế – (4) Lựa chọn giải pháp/thiết kế – (5) Chế tạo mơ hình (ngun mẫu) – (6) Thử nghiệm đánh giá – (7) Chia sẻ thảo luận – (8) Điều chỉnh thiết kế Trong thực tiễn dạy học, quy trình bước thể qua hoạt động chính: HĐ1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) ––> HĐ2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp thiết kế ––> HĐ3: Trình bày thảo luận phương án thiết kế ––> HĐ4: Chế tạo mơ hình/thiết bị theo phương án thiết kế (đã cải tiến theo góp ý); thử nghiệm đánh giá ––> HĐ5: Trình bày thảo luận sản phẩm chế tạo; điều chỉnh thiết kế ban đầu Trong quy trình kĩ thuật, nhóm học sinh thử nghiệm ý tưởng dựa nghiên cứu mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận học từ sai lầm, thử lại Sự tập trung học sinh phát triển giải pháp để giải vấn đề đặt ra, nhờ học vận dụng kiến thức chương trình giáo dục Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tịi khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm sản phẩm Q trình tìm tịi khám phá thể tất hoạt động chủ đề STEM, nhiên hoạt động hoạt động trình cần khai thác triệt để Trong hoạt động học sinh thực quan sát, tìm tịi, khám phá để xây dựng, kiểm chứng quy luật, qua học kiến thức đồng thời rèn luyện kĩ tiến trình như: quan sát, đưa dự đốn, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, phân tích số liệu… Trong hoạt động 4, trình tìm tịi khám phá thể giúp học sinh kiểm chứng giải pháp khác để tối ưu hố sản phẩm Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức học STEM lôi học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo Giúp học sinh làm việc nhóm kiến tạo việc khó khăn, địi hỏi tất giáo viên STEM trường làm việc để áp dụng phương thức dạy học theo nhóm, sử dụng ngơn ngữ, tiến trình yêu cầu sản phẩm học tập mà học sinh phải hồn thành Làm việc nhóm thực hoạt động học STEM sở phát triển lực giao tiếp hợp tác cho học sinh Tiêu chí 5: Nội dung học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học toán mà học sinh học Trong học STEM, giáo viên cần kết nối tích hợp cách có mục đích nội dung từ chương trình khoa học, cơng nghệ, tin học tốn Lập kế hoạch để hợp tác với giáo viên toán, công nghệ, tin học khoa học khác để hiểu rõ nội hàm việc làm để mục tiêu khoa học tích hợp học cho Từ đó, học sinh dần thấy khoa học, cơng nghệ, tin học tốn khơng phải môn học độc lập, mà chúng liên kết với để giải vần đề Điều có liên quan đến việc học tốn, cơng nghệ, tin học khoa học học sinh Tiêu chí 6: Tiến trình học STEM tính đến có nhiều đáp án coi thất bại phần cần thiết học tập Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; vấn đề cần giải quyết, đề xuất nhiều phương án, lựa chọn phương án tối ưu Trong giả thuyết khoa học, có giả thuyết Ngược lại, phương án giải vấn đề khả thi, khác mức độ tối ưu giải vấn đề Tiêu chí cho thấy vai trị quan trọng lực giải vấn đề sáng tạo dạy học STEM 2.5.2.2 Quy trình xây dựng học STEM Bước 1: Lựa chọn chủ đề học Căn vào nội dung kiến thức chương trình mơn học tượng, trình gắn với kiến thức tự nhiên; quy trình thiết bị cơng nghệ có sử dụng kiến thức thực tiễn để lựa chọn chủ đề học Những ứng dụng là: Sữa chua/dưa muối – Vi sinh vật – Quy trình làm sữa chua/muối dưa; Thuốc trừ sâu – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí dư lượng thuốc trừ sâu; Hóa chất – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí chất thải; Sau an tồn – Hóa sinh – Quy trình trồng rau an tồn; Cầu vồng – Ra đar – Máy quang phổ lăng kính; Các mối ghép khí; Mạch điện điều khiển cho ngơi nhà thông minh Bước 2: Xác định vấn đề cần giải Sau chọn chủ đề học, cần xác định vấn đề cần giải để giao cho học sinh thực cho giải vấn đề đó, học sinh phải học kiến thức, kĩ cần dạy chương trình môn học lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) vận dụng kiến thức, kỹ biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng học Theo ví dụ nêu trên, nhiệm vụ giao cho học sinh thực học là: Thiết kế, chế tạo máy quang phổ đơn giản học chất sóng ánh sáng; Chế tạo bè nổi/thuyền học Định luật Ác–si–mét; Chế tạo máy phát điện/động điện học cảm ứng điện từ; Thiết kế mạch lôgic học dịng điện khơng đổi; Xây dựng quy trình làm sữa chua/muối dưa; Xây dựng quy trình xử lí hóa chất nhiễm nước thải; Quy trình trồng rau an tồn… Trong q trình này, việc thử nghiệm chế tạo trước nguyên mẫu hỗ trợ tốt trình xây dựng chủ đề Qua q trình xây dựng, giáo viên hình dung khó khăn học sinh gặp phải, hội vận dụng kiến thức để giải vấn đề xác định đắn tiêu chí sản phẩm bước Bước 3: Xây dựng tiêu chí thiết bị/giải pháp giải vấn đề Sau xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí giải pháp/sản phẩm Những tiêu chí quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm Đối với ví dụ nêu trên, tiêu chí là: Chế tạo máy quang phổ sử dụng lăng kính, thấu kính hội tụ; tạo tia ánh sáng màu từ nguồn sáng trắng; Quy trình sản xuất sữa chua/muối dưa với tiêu chí cụ thể sản phẩm (độ ngọt, độ chua, dinh dưỡng ); Quy trình xử lí dư lượng thuốc trừ sâu với tiêu chí cụ thể (loại thuốc trừ sâu, độ "sạch" sau xử lí); Quy trình trồng rau với tiêu chí cụ thể ("sạch" so với rau trồng thơng thường) Các tiêu chí phải hướng tới việc định hướng trình học tập vận dụng kiến thức học sinh không nên tập trung đánh giá sản phẩm vật chất Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học thiết kế theo phương pháp kĩ thuật dạy học tích cực với loại hoạt động học nêu Mỗi hoạt động học thiết kế rõ ràng mục đích, nội dung sản phẩm học tập mà học sinh phải hồn thành Các hoạt động học tổ chức ngồi lớp học (ở trường, nhà cộng đồng) Cần thiết kế học điện tử mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học học sinh bên ngồi lớp học 2.5.2.3 Tiêu chí đánh giá học STEM Mỗi học STEM thực nhiều tiết học nên hoạt động học thực ngồi lớp học Vì thế, tiết học thực số hoạt động học tiến trình học theo phương pháp dạy học tích cực sử dụng Các tiêu chí đánh giá tiến trình dạy học nêu rõ Công văn số 5555/BGDĐT–GDTrH ngày 08/10/2014 Nội Tiêu chí dung liệ u Mức độ phù hợp chuỗi hoạt động học Bước 2: GV tổ chức cho nhóm cịn lại nêu câu hỏi, nhận xét phương án thiết kế nhóm bạn; nhóm trình bày trả lời, bảo vệ, thu nhận góp ý, đưa sửa chữa phù hợp Bước 3: GV nhận xét, tổng kết chuẩn hoá kiến thức liên quan, chốt lại vấn đề cần ý, chỉnh sửa nhóm Bước 4: GV giao nhiệm vụ cho nhóm nhà triển khai chế tạo sản phẩm theo thiết kế Hoạt động CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM (HS làm việc nhà – tuần ) a Mục đích hoạt động - Học sinh dựa vào thiết kế lựa chọn để chế tạo mạch điện đảm bảo yêu cầu đặt - Học sinh thử nghiệm, đánh giá sản phẩm điều chỉnh cần b Nội dung hoạt động -Học sinh sử dụng vật liệu dụng cụ cho trước: Pin vng 9V, Giấy bìa cứng, Đèn LED, Băng dính, kéo Để tiến hành chế tạo mạch điện theo thiết kế - Trong q trình chế tạo nhóm đồng thời thử nghiệm điều chỉnh thay đổi mạch dây dẫn, quan sát, đánh giá điều chỉnh cần c Sản phẩm học sinh Mỗi nhóm có sản phầm mạch điện hoàn thiện thử nghiệm d Cách thức tổ chức Bước HS tìm kiếm, chuẩn bị vật liệu dự kiến; Bước HS lắp đặt thành phần mạch điện đèn trang trí theo thiết kế; Bước 3.HS thử nghiệm hoạt động mạch điện đèn trang trí, so sánh với tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1) HS điều chỉnh lại thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh giải thích lý (nếu cần phải điều chỉnh); Bước HS hoàn thiện bảng ghi danh mục vật liệu tính giá thành chế tạo sản phẩm; Bước HS hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị giới thiệu sản phẩm Hoạt động TRÌNH BÀY SẢN PHẨM MẠCH ĐIỆN ĐÈN TRANG TRÍ (Tiết – 45 phút) a Mục đích hoạt động HS biết giới thiệu sản phẩm mạch điện đèn trang trí đáp ứng tiêu chí đánh giá sản phẩm đặt ra; biết thuyết trình, giới thiệu sản phẩm, đưa 28 ý kiến nhận xét, phản biện, giải thích kiến thức liên quan; Có ý thức cải tiến, phát triển sản phẩm b Nội dung hoạt động - Các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp - Đánh giá sản phẩm dựa tiêu chí đề ra: - Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh, hồn thiện sản phẩm + Các nhóm tự đánh giá kết nhóm tiếp thu góp ý, nhận xét từ giáo viên nhóm khác; + Sau chia sẻ thảo luận, đề xuất phương án điều chỉnh sản phẩm; + Chia sẻ khó khăn, kiến thức kinh nghiệm rút qua trình thực nhiệm vụ thiết kế lắp ghép mạch điện c Sản phẩm học sinh Mạch điện chế tạo nội dung trình bày báo cáo nhóm d Cách thức tổ chức - Giáo viên giao nhiệm vụ: nhóm trình diễn sản phầm trước lớp tiến hành thảo luận, chia sẻ - Học sinh trình diễn trưng bày mạch điện thử nghiệm để đánh giá mức độ đèn sáng mạch lắp đặt - Các nhóm chia sẻ kết quả, đề xuất phương án điều chỉnh, kiến thức kinh nghiệm rút trình thực nhiệm vụ thiết kế chế tạo mạch – Giáo viên đặt câu hỏi cho báo cáo để làm rõ chế hoạt động đèn, giải thích tượng xảy thiết kế bật đèn sáng, khắc sâu kiến thức chủ đề kiến thức liên quan – Khuyến khích nhóm nêu câu hỏi cho nhóm khác – GV tổng kết chung hoạt động nhóm; Hướng dẫn nhóm cập nhật điểm học tập nhóm + Các nhóm đánh giá theo phiếu đánh giá (Phụ lục 2a), cá nhân tự đánh giá thân theo phiếu tự đánh giá (Phụ lục 2b) + GV cơng bố cách tính điểm cho cá nhân theo công thức Điểm cá nhân = – GV nêu câu hỏi lấy thơng tin phản hồi: + Các em học kiến thức kỹ trình triển khai dự án này? + Điều làm em ấn tượng nhất/nhớ triển khai dự án này? 2.8 Dạy thực nghiệm: - Khối 11 : Dạy theo giáo án thiết kế theo chủ đề STEM (như trên) 2.9 Tính sáng tạo giải pháp 29 - Thứ nhất, giáo dục STEM phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên mơn (interdisciplinary) thơng qua thực hành, ứng dụng Thay dạy bốn môn học đối tượng tách biệt rời rạc, STEM kết hợp chúng thành mơ hình học tập gắn kết dựa ứng dụng thực tế Qua đó, học sinh vừa học kiến thức khoa học, vừa học cách vận dụng kiến thức vào thực tiễn - Thứ hai, giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành phát triển lực giải vấn đề cho người học Trong học theo chủ đề STEM, học sinh đặt trước tình có vấn đề thực tiễn cần giải liên quan đến kiến thức khoa học Để giải vấn đề đó, học sinh phải tìm tịi, nghiên cứu kiến thức thuộc mơn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị cơng nghệ) sử dụng chúng để giải vấn đề đặt - Thứ ba, giáo dục STEM đề cao phong cách học tập cho người học, phong cách học tập sáng tạo Đặt người học vào vai trò nhà phát minh, người học phải hiểu thực chất kiến thức trang bị; phải biết cách mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tình có vấn đề mà người học phải giải V Hiệu kinh tế xã hội dự kiến đạt - Hiệu kinh tế: Qua số năm áp dụng sáng kiến thân tơi nhóm vật lý đạt kết sau: + Tận dụng tối đa phế liệu sẵn có học sinh, sản phẩm học sinh làm tốt đề nghị lưu lại nhà trường làm mẫu cho năm tiết kiệm thời gian công sức + Sáng kiến đạt hiệu tối ưu mặt kinh tế ( đặc biệt kinh tế tri thức) áp dụng rộng rãi giáo dục - Hiệu xã hội: + Học sinh có hứng thú học tập hơn: tích cực, chủ động, sáng tạo để mở rộng vốn hiểu biết + Học sinh có hội để khẳng định mình, khơng cịn lúng túng, lo ngại bước vào học + Học sinh học mơn học tự nhiên tích cực đạt kết cao + Học sinh hứng thú với kiến thức liên môn + Giảm thiểu tệ nan xã hội gây học sinh lười học, lưu ban + Đào tạo học sinh khéo tay có trình độ lực, phẩm chất đáp ứng nhu cầu ngày cao xã hội + Giáo viên chia sẽ, giúp đỡ chuyên môn Tạo mơi trường giáo dục thân thiện, gắn bó, gần gũi thầy trò + Với kiến thức kỹ có học sinh áp dụng cải tạo điều kiện sinh hoạt thân gia đình xã hội VI Điều kiện khả áp dụng Điều kiện áp dụng - Giáo viên cần có hiểu biết đầy đủ giáo dục STEM, cách thiết kế giảng STEM (thông qua đợt tập huấn, qua tự học tự bồi dưỡng…), có lịng đam mê nhiệt huyết giảng dạy 30 - Học sinh phải tích cực, chủ động hoạt động học tập, có tinh thần hợp tác giúp đỡ hoàn thành nhiệm vụ giao Học sinh có khả tự học, tự tìm tịi kiến thức nội mơn liên mơn - Có đầy đủ điều kiện sở vật chất, tài chính… trường gia đình - Có quan tâm hỗ trợ từ gia đình học sinh tạo điều kiện thời gian vật chất cho hoạt động nhà - Có quan tâm đạo sát cấp lãnh đạo Khả áp dụng - Khả áp dụng: Sáng kiến sử dụng làm tư liệu cho tất giáo viên giảng dạy trường phổ thông Là tài liệu tham khảo hữu ích cho sở giáo dục khác để phát huy tích cực việc nâng cao lực sáng tạo cho học sinh môn học XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN, ĐƠN VỊ Tam Điệp, ngày 08 tháng 05 năm 2021 Tác giả sáng kiến (Ký ghi rõ họ tên) Nguyễn Thành Chung Lê Thị Phương Hoa Vũ Thị Hương Thắm Bùi Thị Thanh Vân Phụ lục 1 BẢN THIẾT KẾ Nhóm:…………………………………… Hình ảnh thiết kế: Mơ tả thiết kế giải thích: 31 …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Các nguyên vật liệu dụng cụ sử dụng: STT Tên nguyên vật liệu, dụng cụ Số lượng dự kiến Quy trình thực dự kiến: Các bước Nội dung Thời gian dự kiến Phân công nhiệm vụ: STT Thàn Ý KIẾN CỦA GIÁO VIÊN Phụ lục 2a PHIẾU ĐÁNH GIÁ Nhóm đánh giá:……………………… Nhóm đánhgiá:………………… STT Nội dung Ảnh thiết kế 32 Mơ tả giải thích thiết kế Nguyên vật liệu Chuẩn bị Sản phẩm chế tạo Thuyết trình Phản hồi câu hỏi TỔNG ĐIỂM Phụ lục 2b PHIẾU TỰ ĐÁNH GIÁ Họ tên: Nhóm: Lớp: STT Nội dung Nội dung chi tiết Điểm Điểm tối đa Nhiệm vụ Hoàn thành tốt Hoàn thành tốt 33 Thảo luận tinh thần làm nhóm Phụ lục PHIẾU HỌC TẬP Họ tên: Nhóm: .Lớp: I Trắc nghiệm Câu Kết luận sau nói hiệu điện hai đầu đoạn mạch mắc nối tiếp? Trong đoạn mạch mắc nối tiếp, hiệu điện hai đầu đoạn mạch: 34 A hiệu điện hai đầu điện trở thành phần B tổng hiệu điện hai đầu điện trở thành phần C hiệu điện hai đầu điện trở thành phần D nhỏ tổng hiệu điện hai đầu điện trở thành phần Câu Đặt hiệu điện UAB vào hai đầu đoạn mạch gồm hai điện trở R R2 mắc song song Hiệu điện hai đầu điện trở tương ứng U 1, U2 Hệ thức sau đúng? A.RAB=R1+R2 C I1/I2 = R2/R1 Câu Cho hai điện trở R1 R2, biết R2 = 3R1 R1 = 15 Ω Khi mắc hai điện trở nối tiếp vào hai điểm có hiệu điện 120V dịng điện chạy qua có cường độ là: A 2A B 2,5A C 4A D 0,4A Câu Ba điện trở có giá trị 10Ω, 20Ω, 30Ω Có cách mắc điện trở vào mạch có hiệu điện 12V để dịng điện mạch có cường độ 0,4A? A Chỉ có cách mắc C Có cách mắc Câu Một đoạn dây dẫn có điện trở 100 Ω , đặt vào hai đầu dây dẫn hiệu điện có giá trị khơng đổi U = 36V a) Tính cường độ dòng điện qua đoạn dây A 0,36A B 0,9A C 0,5A D 1,8A b) Muốn cường độ dòng điện chạy mạch 1,5A ta làm: - Cắt đoạn dây bỏ bớt phần tính điện trở phần cắt bớt bỏ - Cắt đoạn dây dẫn thành hai đoạn, đoạn có điện trở R R2 (R1 > R2), sau ghép chúng lại song song với đặt chúng vào hiệu điện nói Tính R1 R2 A R1 = 80Ω, R2 = 60Ω, R2 C R1 Câu 6.Hai nguồn điện có E1=1,6V; E2=2V; r1=0,3Ω; r2=0,9Ω Mắc nối tiếp hai nguồn điện với mạch ngồi điện trở R=6Ω Tính hiệu điện hai đầu nguồn A 1,1V; 1,2V C 0,9V; 1,0V Câu Có nhiều Pin khơ giống nhau, pin có suất điện động E=1,5V điện trở r=1Ω ghép thành nguồn gồm m hàng, hàng có n nguồn mắc nối tiếp Hãy tìm m n để thắp sáng bình thường bóng đèn 12V-6W cho hiệu suất lớn A m=3; n=9 C m=2; n=11 Câu Khi ghép nguồn điện song song điện trở nguồn A Nhỏ điện trở nguồn điện có điện trở nhỏ B Lớn điện trở nguồn điện có điện trở nhỏ C Bằng điện trở nguồn điện có điện trở nhỏ D Bằng điện trở nguồn điện có điện trở lớn Câu Một nguồn điện V, điện trở Ω nối với mạch ngồi có hai điện trở giống mắc nối tiếp cường độ dịng điện qua nguồn A Nếu điện trở mạch mắc song song cường độ dịng điện qua nguồn 35 A.3A Câu 10 Cho mạch điện hình vẽ Trong U R510; AB A Điện trở tương đương đoạn mạch AB 15 B Cường độ dòng điện qua R1 C Cường độ dòng điện qua R2 D Cường độ dòng điện qua R5 Câu 11 Hai bóng đèn có điện trở Ω mắc song song nối vào nguồn có điện trở Ω cường độ dịng điện mạch 12/7 A Khi tháo đèn cường độ dòng điện mạch A 6/5 A Câu 12 Ba bóng đèn loại V - W mắc song song vào hai cực nguồn điện có suất điện động V điện trở cường độ dịng điện chạy nguồn điện A 0,5 A Câu 13: Muốn mắc ba pin giống nhau, pin có suất điện động 3V thành nguồn 6V thì: A ghép ba pin nối tiếp B phải ghép hai pin song song nối tiếp với pin lại C ghép ba pin song song D không ghép Câu 14 Cho mạch điện hình vẽ, nguồn giống có E = 1,5V, r = , mạch là: A.I=1A C.I=9A II Bài tập tự luận Bài Cho mạch điện hình vẽ Trong E 6V, r 0,5 ; R1 R 2 ; R R ; R Điện trở ampe kế dây nối khơng đáng kể Tìm số ampe kế Lời giải + Điện trở ampe kế R A nên mạch gồm R nt R / /R nt R / /R5 RR R 24 R2 R RR + R 35 R3 R5 U 24 I.R 24 + I.R U 35 Bài Một nguồn điện có suất điện động e = 18 V, điện trở r = dùng để thắp sáng bóng đèn loại V - W a) Có thể mắc tối đa bóng đèn để đèn sáng bình thường phải mắc chúng nào? b) Nếu có bóng đèn phải mắc chúng để bóng đèn sáng bình thường Trong cách mắc cách mắc lợi Giải Điện trở cường độ dòng điện định mức bóng đèn là: Rđ = a) Gọi N số bóng đèn thắp sáng Khi chúng sáng bình thường cơng suất tiêu thụ mạch ngồi là: P = 3N = UI = (e – rI)I = 24I – 6I2 6I2 – 8I + N = (1) Để phương trình có nghiệm ’ = 16 – 2N N Vậy số bóng đèn tối đa bóng Với N = phương trình (1) có nghiệm kép I = A Nếu bóng đèn mắc thành m dãy, dãy có n bóng ta phải có I = mIđ m = b) Với N = phương trình (1) có nghiệm: I1 = A v I2 = A Với I1 = A, ta có: m = bóng Khi điện trở mạch ngoài: R = Hiệu suất mạch là: H1 = Vậy phải mắc thành dãy, dãy có bóng đèn Khi điện trở mạch ngoài: R = Vậy, cách mắc thành hai dãy, dãy gồm bóng đèn có lợi Phụ lục BÁO CÁO SẢN PHẨM CỦA HỌC SINH 37 38 39 40 ... phổ thơng 2.7 Giáo án STEM “LẮP MẠCH ĐIỆN ĐÈN TRANG TRÍ” *TÊN CHỦ ĐỀ: Lắp mạch điện đèn trang trí Số tiết: 3- Vật lí 11 * MÔ TẢ CHỦ ĐỀ: 18 Học sinh vận dụng kiến thức ghép nguồn điện thành kết... tạo giáo cụ trực quan học Giải pháp cải tiến 2 .1 Phạm vi đối tượng sáng kiến: - Tìm hiểu số vấn đề giáo dục STEM - Thiết kế giáo án chủ đề STEM ? ?Giáo dục STEM thông qua chủ đề: Lắp mạch điện đèn. .. biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng học Chúng lựa chọn chủ đề giao nhiệm vụ cho học sinh thực học là: ? ?Giáo dục STEM thông qua chủ đề: Lắp mạch điện đèn trang trí - Vật lí 11 ” phù hợp với
Ngày đăng: 22/03/2022, 20:40
Xem thêm:
