Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề stem “đèn chiếu sáng hành lang thông minh” trong dạy học vật lí 12

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÍ HUỲNH HỒNG PHƯC THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THƠNG MINH” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng, 2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÍ HUỲNH HỒNG PHƯC THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG MINH” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12 KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Chun ngành: Sƣ phạm Vật lí Khóa học: 2017-2021 Ngƣời hƣớng dẫn: TS Phùng Việt Hải Đà Nẵng, 2021 LỜI CẢM ƠN Từ ngày đầu thực đến hoàn thành khóa luận, q trình cố gắng học tập trƣởng thành lên ngày thân em Trong q trình đó, thầy cơ, gia đình, bạn bè giúp đỡ, hỗ trợ động viên em nhiều Vì vậy, xin cho phép em đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: - Quý thầy giảng viên khoa Vật Lí trƣờng Đại học Sƣ phạm Đà Nẵng dạy dỗ, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, nhiệt huyết với nghề cho em suốt trình học tập trƣờng Hơn hết, chúng em cảm nhận đƣợc quan tâm, dạy dỗ ân cần tận tâm từ thầy cô - - Thầy TS Phùng Việt Hải, giảng viên trực tiếp hƣớng dẫn, hỗ trợ, dìu dắt em thực khóa luận Thầy - với kinh nghiệm, nhiệt huyết lịng u nghề - truyền đạt tận tình cho em kiến thức chun mơn Ban giám hiệu trƣờng THPT Trần Phú, quý thầy cô tổ Vật lí tạo điều kiện cho em tham dự, quan sát, tiếp cận học sinh, phân tích tiến trình, thực nghiệm sƣ phạm trƣờng, làm sở để hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn Đà Nẵng, tháng 5, năm 2021 Sinh viên Huỳnh Hồng Phúc DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT CTGDPTTT Chƣơng trình giáo dục phổ thơng tổng thể CT Chƣơng trình GV Giáo viên HS Học sinh HĐTN Hoạt động trải nghiệm HV Hành vi NL Năng lực Năng lực vật lí NLVL GD Giáo dục SGK Sách giáo khoa YCCĐ Yêu cầu cần đạt VDKT Vận dụng kiến thức DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Cấu trúc biểu cụ thể thành phần lực Vật lí 31 Bảng 1.2 Các mức độ biểu hành vi NLVL 33 Bảng 2.1 Bảng tiêu chí đánh giá lực vật lí 65 Bảng 2.2 Bảng tiêu chí đánh giá thiết kế mơ hình Đèn chiếu sáng thơng minh 68 Bảng 2.3 Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm 70 Bảng 3.1 Tiêu chí đánh giá mức độ đạt đƣợc NLVL HS 87 Bảng 3.2 Biểu NLVL lớp 87 Bảng 3.3 Bảng quy đổi điểm dựa biểu lực vật lí 89 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Chu trình STEM (theo https://www.knowatom.com) 13 Hình 1.2 Tiến trình tổ chức học STEM 20 Hình 1.3 Các bƣớc thực dạy học dự án 25 Hình 2.1 Sơ đồ thiết kế mạch điện 47 Hình 2.2 Sơ đồ thiết kế ngơi nhà 47 Hình 2.3 Hình ảnh sản phẩm hồn thiện 48 Hình 3.1 Học sinh trả lời câu hỏi đặt vấn đề giáo viên đƣa 77 Hình 3.2 Nhóm thảo luận hồn thành phiếu học tập 78 Hình 3.3 Cả lớp thực hoạt động thiết kế vẽ 79 Hình 3.4 Nhóm trình bày vẽ thiết kế 79 Hình 3.5 Nhóm trình bày vẽ thiết kế 79 Hình 3.6 Nhóm trình bày thiết kế 80 Hình 3.7 Nhóm trình bày vẽ thiết kế 80 Hình 3.8 Nhóm tiến hành lắp ráp mơ hình 81 Hình 3.9 Nhóm tiến hành lắp ráp mơ hình 81 Hình 3.10 Nhóm thuyết trình mơ hình nhóm 82 Hình 3.11 Nhóm thuyết trình mơ hình nhóm 82 Hình 3.12 Nhóm thuyết trình mơ hình nhóm 82 Hình 3.13 Nhóm thuyết trình mơ hình nhóm 83 Hình 3.14 Mơ hình hồn chỉnh nhóm 83 Hình 3.15 Mơ hình hồn chỉnh nhóm 83 Hình 3.16 Mơ hình hồn chỉnh nhóm 83 Hình 3.17 Mơ hình hồn chỉnh nhóm 84 MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Mục tiêu nghiên cứu 10 Giả thuyết khoa học 10 Đối tƣợng nghiên cứu 10 Phạm vi nghiên cứu 10 Nhiệm vụ nghiên cứu đề tài 11 Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học 11 7.1 Phương pháp nghiên cứu lí luận 11 7.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 11 7.3 Phương pháp thống kê toán học 11 8.Đóng góp đề tài 11 Cấu trúc đề tài 12 CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VỚI VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ 13 1.1 Khái quát giáo dục STEM 13 1.1.1 Khái niệm STEM 13 1.1.2.Giáo dục STEM 14 1.2 Các mức độ áp dụng STEM giáo dục 15 1.2.2.Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM 15 1.2.3.Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật 15 1.3 Tiêu chí xây dựng học STEM 16 1.4 Quy trình xây dựng học STEM 18 1.5 Phƣơng pháp dạy học chủ đề STEM 22 1.5.1 Phương pháp : Dạy học dựa vấn đề 22 1.5.2 Phương pháp 2: Dạy học tìm tịi khám phá theo mơ hình 5E 23 1.5.3 Phương pháp 3: Dạy học dựa thiết kế 24 1.5.4 Phương pháp 4: Học tập dựa thách thức 24 1.5.5 Phương pháp 5: Dạy học dự án 25 1.6 Đánh giá giáo dục STEM 26 1.6.1 Nguyên tắc đánh giá 26 1.6.2 Các yêu cầu đánh giá 27 1.6.3 Gợi ý xây dựng công cụ đánh giá 28 1.7 Bồi dƣỡng lực vật lí học sinh hoạt động trải nghiệm STEM 30 1.7.1 Năng lực 30 1.7.2 Khái niệm lực vật lí học sinh 30 1.7.3 Cấu trúc lực vật lí 31 1.7.4 Đánh giá lực vật lí học sinh việc tổ chức dạy học STEM 33 1.8 Vai trị, ý nghĩa giáo dục STEM chƣơng trình GDPT 2018 38 KẾT LUẬN CHƢƠNG I 40 CHƢƠNG THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEM CHỦ ĐỀ “ ĐÈN CHIẾU SÁNG THÔNG MINH” VẬT LÍ 12 NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH 41 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “ Sóng ánh sáng”- Vật lí 12 41 2.1.1 Cấu trúc chương 41 2.1.2 Chuẩn kiến thức- kĩ chương “ Sóng ánh sáng”- Vật lí 12 42 2.2 Thiết kế chủ đề trải nghiệm STEM chủ đề “ Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” 44 2.2.1 Tên chủ đề: ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THƠNG MINH 44 2.2.2 Mơ tả chủ đề 44 2.2.3 Mục tiêu 45 2.2.4 Chuẩn bị GV HS 46 2.2.5 Tiến trình dạy học 48 2.2.6 Xây dựng công cụ đánh giá lực học sinh hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 65 KẾT LUẬN CHƢƠNG 73 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 74 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm 74 3.2 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 74 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 74 3.3.1 Phương pháp quan sát 74 3.3.2 Phương pháp thống kê toán học 74 3.4 Quy trình thực nghiệm 74 3.5 Những thuận lợi khó khăn gặp phải tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 75 3.5.1 Thuận lợi 75 3.5.2 Khó khăn 75 3.6 Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm 75 3.7 Phân tích diễn biến thực nghiệm sƣ phạm 76 3.7.1 Công tác chuẩn bị 76 3.7.2 Diễn biến, kết thu thực nghiệm chủ đề 76 3.8 Kết thực nghiệm sƣ phạm 84 3.8.1 Đánh giá định tính 84 3.8.2 Đánh giá định lượng 87 KẾT LUẬN CHƢƠNG 93 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO 95 PHỤ LỤC 96 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Cuộc cách mạng công nghiệp ngày hữu với tác động lớn tới mặt đời sống kinh tế xã hội toàn cầu Để bảo đảm cho phát triển bền vững, nhiều quốc gia không ngừng đổi giáo dục để trang bị cho hệ tƣơng lai tảng văn hố vững lực thích ứng cao trƣớc biến động xã hội [1].Chính việc đổi giáo dục trở thành nhu cầu cấp thiết mang tính tồn cầu Trong bối cảnh đó, Nghị số 88/2014/QH13 đƣợc ban hành Mục tiêu đổi đƣợc Nghị 88/2014/QH13 Quốc hội quy định: “Đổi chƣơng trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thơng nhằm tạo chuyển biến bản, tồn diện chất lƣợng hiệu giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy ngƣời định hƣớng nghề nghiệp; góp phần chuyển giáo dục nặng truyền thụ kiến thức sang giáo dục phát triển toàn diện phẩm chất lực, hài hoà đức, trí, thể, mỹ phát huy tốt tiềm học sinh.”[1] Tiếp nối với Nghị Chỉ thị 16/CT-TTg (04/5/2017) Thủ tƣớng Chính phủ đƣa giải pháp mặt giáo dục là: “Thay đổi mạnh mẽ sách, nội dung, phương pháp giáo dục dạy nghề nhằm tạo nguồn nhân lực có khả tiếp nhận xu cơng nghệ sản xuất mới, cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo khoa học, công nghệ, kỹ thuật toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học chương trình giáo dục phổ thơng”[4] Chính thế, chƣơng trình Giáo dục phổ thơng (TT32/BGDĐT, 26/12/2018) đƣợc Bộ giáo dục ban hành theo định hƣớng phát triển phẩm chất lực học sinh nhằm đáp ứng yêu cầu nghiệp xây dựng, bảo vệ đất nƣớc thời đại tồn cầu hố cách mạng công nghiệp [1] Hiện nay, hoạt động trải nghiệm chƣơng trình giáo dục phổ thơng 2018 hoạt động giáo dục bắt buộc [1] Thông qua hoạt động học sinh đƣợc tiếp cận thực tế, thể nghiệm cảm xúc tích cực, khai thác kinh nghiệm có huy động, tổng hợp kiến thức, kĩ để giải vấn đề thực tiễn [2] Mặt khác, giáo dục STEM đƣợc biết nhƣ tiếp cận giáo dục đào tạo nguồn nhân lực tƣơng lai, nhấn mạnh kết nối, liên thông bốn lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học [3] Dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM đƣợc nhiều quốc gia quan tâm đƣa vào chƣơng trình giảng dạy khóa nhƣ ngoại khóa trƣờng phổ thơng Có thể nói, giáo dục STEM đáp ứng tốt dạy học theo định hƣớng phát triển lực – mục tiêu mà chƣơng trình giáo dục phổ thông hƣớng tới KẾT LUẬN CHƢƠNG Sau đợt TNSP, thông qua việc tổ chức, theo dõi, phân tích diễn biến kết thực nghiệm, chúng tơi có điểm nhận xét sau: - Việc tổ chức dạy học số kiến thức “Tia hồng ngoại tia tử ngoại - Vật lí 12” theo định hƣớng giáo dục STEM đạt đƣợc mục tiêu đề ra, HS đƣợc bồi dƣỡng lực vật lí - Với thời lƣợng tiết cho chủ đề trải nghiệm, GV giúp HS khắc sâu đƣợc kiến thức “ Tia hồng ngoại tia tử ngoại” thông qua việc tổ chức cho HS trải nghiệm với thí nghiệm, sản phẩm, tài liệu hƣớng dẫn - Tiến trình tổ chức trải nghiệm kiến thức vật lí theo định hƣớng giáo dục STEM tạo đƣợc hứng thú cho HS HS đƣợc vận dụng kiến thức vào thực tiễn Với chủ đề “Đèn chiếu sáng hành lang thơng minh” HS đƣợc đóng vai nhà thiết kế thiết kế đƣợc xe theo ý thích Từ đó, HS thấy đƣợc gần gũi mơn học u thích mơn học - Các phân tích thực nghiệm khẳng định tính khả thi việc tổ chức hoạt động trải STEM nghiệm chủ đề “ Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” Tuy nhiên, nhận thấy số hạn chế, khó khăn q trình thực hiện: - Tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM tốn nhiều thời gian Do tổ chức hoạt động trải nghiệm GV nên cân nhắc nội dung chủ đề hình thức tổ chức cho HS Trong phân phối chƣơng trình GDPT mới, HS THPT có 105 tiết/năm học/lớp hoạt động trải nghiệm, GV môn nên phối hợp với để tổ chức chủ đề trải nghiệm phù hợp - Thực nghiệm tiến hành phạm vi nhỏ, có tính đặc thù đối tƣợng, vùng miền nên chƣa thể khẳng định tính hiệu với toàn đối tƣợng HS THPT - Để tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM hiệu cần phải có phƣơng tiện dạy học đại (máy chiếu, máy vi tính…); cần có phịng học trang bị đầy đủ dụng cụ kĩ thuật; đòi hỏi cao HS (khai thác tài liệu, sử dụng thành thạo thiết bị…); đòi hỏi cao GV từ khâu chuẩn bị ý tƣởng, giáo án, chuẩn bị vật liệu, thiết bị, tài liệu, nên tạo thách thức cho trƣờng học, GV HS 93 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đối chiếu với mục đích nghiên cứu nhiệm vụ nghiên cứu đề tài, nghiên cứu đạt đƣợc kết sau: - Phân tích làm rõ sở lí luận giáo dục STEM tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM Trong chúng tơi nhấn mạnh HS giữ vai trị trung tâm hoạt động trải nghiệm, tự phát giải vấn đề, nhờ HS phát huy tính tích cực, đƣợc bồi dƣỡng NL sáng tạo kĩ cần thiết - Vận dụng đƣợc sở lí luận dạy học định hƣớng STEM vào nội dung kiến thức “ Tia hồng ngoại tia tửu ngoại” chƣơng trình vật lí lớp 12 để xây dựng chủ đề “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” - Kết thực nghiệm cho thấy nội dung chủ đề “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” phù hợp với đối tƣợng học sinh Hình thức tổ chức phƣơng pháp hƣớng dẫn có tính khả thi Học sinh phát triển đƣợc lực sáng tạo phát huy đƣợc tính tích cực học tập - Chƣa mở rộng đƣợc cho nhiều chƣơng kiến thức đa dạng - Q trình TNSP chứng tỏ tính khả thi đề tài Tổ chức hoạt động trải nghiệm kiến thức Vật lí “bài Tia hồng ngoại tia tử ngoại - vật lí 12” thơng qua chủ đề trải nghiệm xuất phát từ thực tiễn làm kích thích tò mò tƣởng tƣợng HS, tăng mức độ quan tâm HS Kết đánh giá định tính định lƣợng chứng tỏ tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM giúp HS bồi dƣỡng phát huy đƣợc NLVL Ngồi ra, thơng qua hoạt động, HS đƣợc bồi dƣỡng số NL nhƣ: lực tự học, lực giao tiếp hợp tác, lực giải vấn đề sáng tạo Kiến nghị - Những kết đạt đƣợc đề tài tài liệu tham khảo bổ ích cho giáo viên sinh viên ngành sƣ phạm tham gia giảng giạy chủ đề kiến thức chƣơng trình lớp 12 thêm sinh động đạt hiệu cao Xin chân thành cảm ơn! 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Giáo dục Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thơng - Chương trình tổng thể, Hà Nội [2] Bộ Giáo dục Đào tạo (2019), Tài liệu tập huấn Xây dựng thực chủ đề giáo dục STEM trường trung học, Hà Nội [3] Nguyễn Quang Linh, Trần Hà Phƣơng, (2019), "Giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thông mới", Khoa học Công nghệ-Đại học Thái Nguyên 206(13), tr 25-31 [4] Thủ tƣớng Chính Phủ Nguyễn Xuân Phúc (2017), Chỉ thị việc tăng cường lực tiếp cận cách mạng công nghiệp lần thứ 4, số 16/CT-TTg, Chính phủ nƣớc CHXHCN Việt Nam, Hà Nội [5] Nguyễn Thị Liên (Chủ biên), Nguyễn Thị Hằng, Tƣờng Duy Hải, Đào Thị Ngọc Minh (2016), Tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo nhà trường phổ thông NXB Giáo dục Việt Nam [6] Cao Thị Sông Hƣơng (chủ biên), Nguyễn Thanh Nga, Mai Hoàng Phƣơng, (2019), Tổ chức hoạt động trải nghiệm dạy học khoa học tự nhiên trường trung học sở, NXB Đại học Sƣ phạm TPHCM, TPHCM [7] Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phƣớc Muội, (2018), Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông, NXB Đại học Sƣ phạm TPHCM, TPHCM [8] Lê Xuân Quang (2017), “Dạy học môn công nghệ phổ thông theo định hướng STEM”, Luận án Tiến sỹ Khoa học Giáo dục, Trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội [9].Đỗ Hƣơng Trà (chủ biên); Nguyễn Văn Biên; Tƣởng Duy Hải; Dƣơng Xuân Quý; Trần Bá Trình (2019), Dạy học phát triển lực mơn Vật lí Trung học phổ thông, NBX Đại học Sƣ Phạm [10] Đỗ Hƣơng Trà (chủ biên); Nguyễn Văn Biên; Tƣởng Duy Hải; Dƣơng Xuân Quý; Trần Bá Trình (2019), Dạy học phát triển lực mơn Vật lí Trung học phổ thơng, NBX Đại học Sƣ Phạm [11] https://thuthuat.hourofcode.vn/giao-duc-stem-o-viet-nam-phuong-thuc-vahoatdong/ 95 PHỤ LỤC Bảng phân cơng vai trị thành viên nhóm (Phiếu học tập số 1) PHIẾU HỌC TẬP SỐ DANH SÁCH NHÂN SỰ Nhóm……………………………… Lớp………………………………… Họ tên Chức vụ Mơ tả nhiệm vụ Nhóm trƣởng Thƣ kí Thủ quỹ Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Thành viên Bảng kế hoạch học tập chủ đề STT Nội dung Thời gian Ghi Xác định vấn đề/ Tiêu chí sản phẩm 10 Kế hoạch dự án, phân nhóm, bầu nhóm trƣởng thƣ ký 96 Huy động kiến thức 15 HS làm việc nhóm Đề xuất lựa chọn thiết kế 20 HS báo cáo lớp theo nhóm Chế tạo thử nghiệm sản phẩm ngày HS làm việc theo nhóm nhà Trình bày sản phẩm đánh giá HS báo cáo lớp theo nhóm 45 Bảng phân cơng nhiệm vụ chế tạo mơ hình Nhiệm vụ Thời gian Phƣơng tiện Ngƣời thực Kết Phiếu học tập số PHIẾU HỌC TẬP SỐ TIA HỒNG NGOẠI Nhóm: ………………………………………………………… Lớp: …………… Tia hồng ngoại gi? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Nêu tính chất tia hồng ngoại 97 ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Nguồn phát tia hồng ngoại gi? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Nêu ứng dụng tia hồng ngoại ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Phiếu học tập số PHIẾU HỌC TẬP SỐ DÕNG ĐIỆN – NGUỒN ĐIỆN ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI TỒN MẠCH Nhóm: ………………………………………………………… Lớp: …………… Dịng điện gì? Nguồn điện gì? Chiều dịng điện chạy mạch kín? ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 98 ……………………………… Định luật ơm tồn mạch gì? Viết biểu thức định luật ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………… Phiếu học tập số PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4: BẢN VẼ THIẾT KẾ VÀ DANH SÁCH NGUYÊN VẬT LIỆU ĐÃ ĐIỀU CHỈNH Nhóm: ………………………………………………………… Lớp: …………… Bản vẽ thiết kế Danh sách nguyên vật liệu ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………… 99 Phiếu đánh giá sản phẩm Chủ đề STEM :……………………………………………… Nhóm :………………………………………………………… Điểm tối đa Tiêu chí Tiêu chí 1: Khi có ngƣời di chuyển vào vùng quét cảm biến đèn 15 sáng Sản phẩm thật (40 Điểm) Tiêu chí 2: Trong 0,5- giây đèn sáng Tiêu chí 3: Máy nhỏ gọn Tiêu chí 4: Sau 30-45 giây khơng phát chuyển động đèn tắt Tiêu chí 5: Sử dụng vật liệu (đơn giản, tái chế) Tiêu chí 6: Có tính thẩm mỹ (đẹp) Tổng điểm 40 Phiếu đánh giá bảng thiết kế Chủ đề STEM :……………………………………………… Nhóm :………………………………………………………… Điểm Tiêu chí 4đ Bản thiết kế đảm bảo phận Nhận xét mơ hình 4đ Nguyên vật 100 Điểm liệu sử dụng 4đ Bản vẽ có thích, thơng số kỹ thuật 4đ Bản vẽ thể tính thẩm mỹ 4đ Bản vẽ giải thích nguyên lí vận hành Tổng điểm Phiếu đánh giá thành viên nhóm Chủ đề STEM :……………………………………………… Nhóm :………………………………………………………… Nội dung đánh giá Học sinh tự đánh giá Đầy đủ Tham gia buổi họp nhóm Thƣờng xuyên Một vài buổi Khơng buổi Tích cực Tham gia đóng góp ý kiến Thƣờng xuyên Thỉnh thoảng Không Luôn ln 101 Nhóm đánh giá Hồn thành Thƣờng xun cơng việc nhóm giao thời hạn Thỉnh thoảng Khơng Ln ln Hồn thành cơng việc Thƣờng xuyên nhóm giao có chất lƣợng Thỉnh thoảng Có ý tƣởng mới, hay, sáng tạo, có đóng góp cho nhóm Không Luôn Thƣờng xuyên Thỉnh thoảng Không Vai trị nhóm Nhóm trƣởng Thƣ kí Thành viên NHẬN XÉT, KẾT LUẬN : ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… 102 TÀI LIỆU HƢỚNG DẪN CHỦ ĐỀ “ ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG MINH” Đèn chiếu sáng hành lang thông minh Đèn chiếu sáng hành lang thông minh đèn hoạt động dựa thiết bị cảm ứng hồng ngoại phát từ ngƣời Cơ sở lí thuyết Tia hồng ngoại xạ có bƣớc sóng nằm khoảng 700 nm – mm Tia hồng ngoại có bƣớc sóng dài bƣớc sóng ánh sáng nhìn thấy nhƣng lại ngắn bƣớc sóng viba ( bƣớc sóng lị vi sóng) Trong đó, tia hồng ngoại có tần số 300 GHz – 300 MHz, lƣợng photon dao động khoảng 1.24 meV – 1.7 eV Với bƣớc sóng dài nhƣ khơng thể nhìn thấy tia hồng ngoại đƣợc - Đặc điểm tia hồng ngoại  Tác dụng nhiệt  Có thể gây tƣợng quang điện chất bán dẫn  Có thể tác dụng lên số kính ảnh đặc biệt  Có thể biến điệu nhƣ sóng điện từ cao tần  Tia hồng ngoại tuân theo định luật: truyền thẳng, phản xạ, gây đƣợc tƣợng nhiễu xạ, giao thoa nhƣ ánh sáng thông thƣờng - Ứng dụng tia hồng ngoại  Đo nhiệt độ Ứng dụng tia hồng ngoại đo nhiệt độ thể Có thể giúp xác định nhiệt độ vật từ xa, chúng nguồn phát tia thu đƣợc Bạn nhận thấy đồ nhiệt phổ biến Đó ứng dụng tia hồng ngoại để đo nhiệt độ vật thể Với ứng dụng đo nhiệt độ này, tia hồng ngoại đƣợc sử dụng phổ biến đo quân để xác định mục tiêu ban đêm Ngồi cịn ứng dụng đo nhiệt độ cơng nghiệp  Phát nhiệt Một số phịng tắm sử dụng tia hồng ngoại để sƣởi ẩm hiệu quả.Tuy nhiên bạn nên lƣu ý khơng nên nhìn trực tiếp vào mắt đèn hồng ngoại để tránh ảnh hƣởng xấu cho mắt Với ứng dụng phát nhiệt này, máy bay sử dụng đèn hồng ngoại để làm tan tuyết cánh máy bay để đảm bảo an toàn Tác dụng phát nhiệt tia hồng ngoại bạn thấy rõ mặt trời Vì tia hồng ngoại cịn đƣợc gọi tia nhiệt 103  Kỹ thuật hồng ngoại quân Tia hồng ngoại quan trọng quốc phịng Những loại vũ khí hay tên lửa đại đƣợc lắp đầu dẫn hồng ngoại cho phép tìm xác mục tiêu/ động máy bay, tên lửa để phá hủy Với loại tên lửa tầm nhiệt nhƣ vậy, quân đội hay sử dụng loại pháo nóng sáng khác nhằm đánh lạc hƣớng loại tên lửa  Điện tử điều khiển Điều khiển từ xa Các loại điều khiển phổ biến gia đình nhƣ điều khiển tivi, điều khiển quạt, điều khiển đèn, dàn âm … từ đèn hồng ngoại  Cảm biến hồng ngoại Tại cửa sân bay, nhà hàng, trung tâm thƣơng mại có cửa kính đóng mở tự động từ xa Đây ứng dụng cảm biến hồng ngoại Tuy nhiên, cảm biến hồng ngoại gặp khó khăn nhiệt độ môi trƣờng cao 35 độ C  Phụ kiện điện tử Các loại chuột máy vi tính có tia hồng ngoại để điều khiển, nhiên thơng thƣờng có thêm đèn LED để báo cấp nguồn  Truyền thông Viễn thông cáp quang sử dụng tia hồng ngoại để truyền tải thông tin chúng hao tổn lƣợng thấp  Các thiết bị nhìn đêm Camera hồng ngoại, ống nhòm hồng ngoại,… đƣợc sử dụng triệt để phục vụ cho bảo vệ tài sản nhƣ quân  Nghiên cứu thiên văn Trong thiên văn học quan sát hồng ngoại đặc biệt có ý nghĩa phát nghiên cứu đối tƣợng “lạnh” có nhiệt dƣới 1.000° K, khó nhìn thấy vùng quang phổ khác  Bảo mật tiền liệu quý Cũng giống nhƣ tia tử ngoại, tia hồng ngoại đƣợc ứng dụng để kiểm tra tiền liệu quý nhƣ hộ chiếu, chứng ngân hàng,…Tùy theo mức bảo mật mà chất liệu giấy đƣợc trộn thêm chất để tạo phản ứng gặp tia hồng ngoại Tuy nhiên cách không an toàn cách sử dụng tia tử ngoại Nguyên tắc vận hành đèn chiếu sáng hành lang thông minh 104 Cảm biến hồng ngoại hoạt động cách sử dụng cảm biến ánh sáng cụ thể để phát bƣớc sóng ánh sáng chọn phổ hồng ngoại (IR) Bằng cách sử dụng đèn LED tạo ánh sáng có bƣớc sóng với cảm biến tìm kiếm, bạn xem cƣờng độ ánh sáng nhận đƣợc Khi vật gần cảm biến, ánh sáng từ đèn LED bật khỏi vật thể vào cảm biến ánh sáng Điều dẫn đến bƣớc nhảy lớn cƣờng độ, mà biết đƣợc phát cách sử dụng ngƣỡng Thiết bị vật liệu chế tạo đèn chiếu sáng hành lang thông minh STT Tên thiết bị Cảm biến hồng Hình ảnh ngoại Đèn LED Dây nối Giấy Thiết bị 105 Kéo Súng bắn keo Hƣớng dẫn chế tạo Bƣớc 1: Tạo khung mơ hình Đo, cắt phận lắp ráp thành khung đèn chiếu sáng hành lang thơng minh chứa đƣợc mạch điện dụng cụ bên hoàn chỉnh Bƣớc 2: Lắp mạch Lần lƣợt lắp dụng cụ theo sơ đồ mạch điện lắp vào khung mơ hình Bƣớc : Thử nghiệm Thử nghiệm độ nhạy đèn thời gian sáng tắt đèn Bƣớc 4: Điều chỉnh độ sáng (nếu cần) Nếu độ sáng thời gian chƣa đạt u cầu nhóm nên điều chỉnh lại Bƣớc 5: Trang trí mơ hình hồn thiện Trang trí khung bên ngồi hồn thiện cho mơ hình đèn chiếu sáng trơng thật đẹp mắt 106 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc BẢN TƢỜNG TRÌNH BỔ SUNG, SỬA CHỮA KHÓA LUẬN Họ tên sinh viên : Huỳnh Hồng Phúc Ngành : Sƣ phạm Vật lí Khóa : 2017 - 2021 Tên đề tài khóa luận : Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” dạy học vật lý 12 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học : TS Phùng Việt Hải Ngày bảo vệ khóa luận : 17/05/2021 Sau tiếp thu ý kiến Hội đồng bảo vệ khóa luận họp ngày 17/05/2021, chúng tơi giải trình số nội dung sau: Những điểm bổ sung, sửa chữa : - Điều chỉnh số lỗi tả, văn phong, cách trích dẫn tài liệu Những điểm bảo lƣu ý kiến, không sửa chữa, điều chỉnh (nếu có) lý sau: Không Cán hƣớng dẫn xác nhận - Đã kiểm tra luận văn lỗi sau chỉnh sửa Đà Nẵng, ngày 19 tháng 05 năm 2021 Sinh viên Xác nhận BCN Khoa Xác nhận khóa luận sau chỉnh sửa đồng ý cho sinh viên nộp lƣu chiểu 107 ... dạy học vật lí 12? ?? Mục tiêu nghiên cứu Thiết kế tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM chủ đề “ Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” dạy học vật lí 12 nhằm bồi... lực vật lí học sinh Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức đƣợc hoạt động trải nghiệm STEM ? ?Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” dạy học vật lí 12 bồi dƣỡng lực vật. ..ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÍ HUỲNH HỒNG PHƯC THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THƠNG MINH” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12 KHĨA LUẬN TỐT