Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề stem “xe thu gom đinh sắt” trong dạy học vật lí 9

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÍ - TRƯƠNG THỊ THẮM THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “XE THU GOM ĐINH SẮT” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Đà Nẵng, 05/2021 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÍ - TRƯƠNG THỊ THẮM THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “XE THU GOM ĐINH SẮT” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Chuyên ngành: Sư phạm Vật lí Khóa học: 2017 – 2021 GVHD: TS Phùng Việt Hải Đà Nẵng, 05/2021 LỜI CẢM ƠN Những dịng khóa luận này, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Phùng Việt Hải suốt thời gian làm khóa luận thầy ln nhiệt tình đơn đốc tận tình hướng dẫn tơi từ hình thành ý tưởng đến hồn thành khóa luận hồn chỉnh Và Thầy TS Trần Quỳnh có góp ý đánh giá giúp cho khóa luận tơi hồn chỉnh Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo, cô giáo tổ phương pháp dạy vật lí, Ban Chủ nhiệm khoa Vật lí – Trường ĐHSP Đà Nẵng tạo điều kiện giúp tơi q trình học tập nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Hùng Ban giám hiệu trường trung học phổ thông Lương Thế Vinh, Đà Nẵng, thầy giáo, giáo tổ Vật lí em học sinh trường hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành khóa luận , ngày tháng … năm … Sinh viên thực (Ký ghi rõ họ tên) Trương Thị Thắm MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH ẢNH MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Tổng quan đề tài nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu 10 Nhiệm vụ nghiên cứu 10 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 10 Phương pháp nghiên cứu 11 Cấu trúc đề tài 11 CHƯƠNG LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VÀ VIỆC BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CHO HỌC SINH 12 1.1 Lý luận giáo dục STEM 12 1.1.1 Khái niệm giáo dục stem 12 1.1.2 Vai tró, ý nghĩa giáo dục STEM giáo dục phổ thông 13 1.1.3 Các hình thức tổ chức chủ đề STEM 14 1.1.4 Tiêu chí xây dựng chủ đề STEM 15 1.1.5 Các bước xây dựng tổ chức dạy học chủ đề STEM 17 1.1.6 Một số phương pháp dạy học hiệu giáo dục STEM .22 1.2 Bồi dưỡng lực sáng tạo dạy học chủ đề STEM 25 1.2.1 Khái niệm lực sáng tạo [ 3] .25 1.2.2 Các biểu NL sáng tạo học sinh dạy học chủ đề STEM [3] 1.2.3 Một số biện pháp phát triển NLST học sinh dạy học chủ đề STEM [3] 26 1.2.4 Tiêu chí đánh giá tính sáng tạo học sinh dạy học chủ đề STEM 27 25 KẾT LUẬN CHƯƠNG 31 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC STEM “XE THU GOM ĐINH SẮT” NHẰM BỒI DƯỠNG NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 32 2.1 Phân tích nội dung chương “Điện lực học” – Vật lí theo định hướng STEM 32 2.1.1 Phân tích nội dung kiến thức 32 2.1.2 Một số chủ đề dạy học theo hướng giáo dục STEM .38 2.2 Thiết kế chủ đề STEM “Xe thu gom đinh sắt” –Vật lí 38 2.2.1 Tên chủ đề 38 2.2.2 Mô tả chủ đề .38 2.2.3 Mục tiêu .39 2.2.4 Thiết bị dạy học học liệu 40 2.2.5 Tiến trình dạy học .41 2.2.6 Xây dựng công cụ đánh giá chủ đề « Xe thu gom đinh sắt » 57 KẾT LUẬN CHƯƠNG 62 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 63 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 63 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 63 3.3 Đối tượng thời gian thực nghiệm sư phạm 63 3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 63 3.5 Những thuận lợi khó khăn gặp phải tiến hành thực nghiệm sư phạm 63 3.6 Kết thực nghiệm sư phạm 64 KẾT LUẬN CHƯƠNG 73 Kết luận 74 Kiến nghị 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 77 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Bảng tiêu chí đánh giá lực sáng tạo học sinh Bảng 2.1 Chuẩn kiến thức kĩ chương “Điện từ học” Bảng 2.2 Một số chủ đề STEM chương “Điện từ học” Bảng 2.3 Mục tiêu kiến thức STEM thể chủ đề “Xe thu gom đinh sắt Bảng 2.5 Thiết bị sử dụng chế tạo xe thu gom đinh sắt Bảng 2.6 Tiêu chí đánh giá tính sáng tạo học sinh chủ đề STEM Bảng 2.7 Phiếu đánh giá sản phẩm thiết kế Bảng 2.8 Phiếu đánh giá báo cáo sản phẩm Bảng 3.1 Bảng biểu cụ thể tính sáng tạo học sinh dạy học STEM Bảng 3.2 Kết đánh giá mơ hình xe thu gom đinh sắt Bảng 3.3 Kết đánh giá báo cáo xe thu gom đinh sắt Bảng 3.4 Kết đánh giá lực sáng tạo học sinh DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 STEM Hình 1.2 Quy trình thiết kế chủ đề STEM Hình 1.3 Tiến trình dạy học học STEM Hình 1.4 Quy trình dạy học 5E Hình 1.5 Quy trình dạy học dự án Hình 1.6 Sơ đồ thể khái niệm sáng tạo Hình 2.1 Mơ hình xe thu gom đinh sắt Hình 3.1 Các nhóm gia cơng, chế tạo xe thu gom đinh sắt Hình 3.2 Xe thu gom đinh sắt nhóm Hình 3.3 Báo cáo xe thu gom đinh sắt Hình 3.4 Biểu đồ kết phiếu đánh giá MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Chúng ta sống thời đại hịa nhập cao quốc gia có văn hóa khác nhau, nhu cầu trao đổi cơng việc nhân lực ngày cao Bối cảnh đòi hỏi ngành giáo dục cần chuẩn bị cho học sinh kỹ kiến thức theo chuẩn toàn cầu Giáo dục STEM xu hướng giáo dục coi trọng nhiều quốc gia giới Giáo dục STEM chất hiểu trang bị cho người học kiến thức kỹ cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học Các kiến thức kỹ phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho nhau, giúp học sinh không hiểu biết nguyên lý mà cịn thực hành tạo sản phẩm sống ngày Chỉ thị số 16/CT-TTg ngày 4/5/2017 việc tăng cường lực tiếp cận Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, với Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể, Bộ Giáo dục Đào tạo thức ban hành tháng 12/2018 cho thấy, giáo dục STEM kì vọng bước đột phá mang lại hiệu to lớn công đổi bản, toàn diện giáo dục Việt NamVấn đề lớn ngành giáo dục chuẩn bị nguồn nhân lực cho tương lai, đặc biệt cho CMCN 4.0 Trong giáo dục STEM cơng nhận rộng rãi giới hướng đắn cho vấn đề Tại Việt Nam, định hướng phát triển đất nước sớm trở thành nước công nghiệp theo hướng đại, trọng tới phát triển kinh tế tri thức vấn đề quan tâm hàng đầu Trong trình hội nhập sâu rộng, hội tiếp cận với xu mới, mơ hình giáo dục học hỏi kinh nghiệm nước có giáo dục tiên tiến cần thiết, nhằm thay đổi giáo dục phổ thông Việt Nam Trong vài năm trở lại đây, STEM xuất Việt Nam trở thành hoạt động giáo dục thức chưa phổ cập rộng rãi mà số tỉnh, thành phố Do STEM giáo dục STEM nghiên cứu cách sâu sắc, nghiêm túc với phạm vi ngày rộng rãi ứng dụng sâu rộng vào thực tế Với tình hình nước ta nay, trước u cầu đẩy mạnh cơng nghiệp hóa, đại hóa hội nhập kinh tế quốc tế địi hỏi giáo dục nước ta phải đào tạo người có đủ tri thức, trí tuệ, lực phẩm chất tốt Với chủ trương khắc phục lối truyền thụ chiều, rèn luyện thành nếp tư sáng tạo cho người học, bước áp dụng phương pháp tiên tiến phương tiện đại vào q trình dạy học nhằm phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh, phù hợp với đặc điểm môn học, lớp học Hơn nữa, việc theo học môn học STEM theo phương pháp giáo dục STEM có ảnh hưởng tích cực tới khả lựa chọn nghề nghiệp tương lai em sau Với việc tiếp thu kiến thức cách tích hợp sáng tạo, HS yêu thích thể niềm đam mê mơn học, từ khuyến khích em có định hướng tốt chọn chuyên ngành cho bậc học cao chắn cho nghiệp sau em Tất yêu cầu STEM giáo dục STEM giải cách hiệu Tuy nhiên khơng phải nội dung kiến thức áp dụng thành cơng mơ hình giáo dục STEM Chủ đề “Xe thu gom đinh sắt” chủ đề mà kiến thức chủ đề có liên hệ nhiều đến môn khoa học trung học như: cấu tạo hình học (Tốn học); mạch điện chiều mắc nối tiếp,… (Vật lý) Vận dụng kiến thức khoa học, kỹ thuật, cơng nghệ tốn học, thiết kế chủ đề giáo dục STEM “Xe thu gom đinh sắt” nhằm giúp HS vận dụng kiến thức vào thực tế, đồng thời trải nghiệm, sáng tạo vấn đề lí thuyết để tạo sản phẩm Chính lý trên, chúng tơi định lựa chọn đề tài: Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM “Xe thu gom đinh sắt” dạy học Vật lí lớp để bồi dưỡng lực sáng tạo cho học sinh Tổng quan đề tài nghiên cứu Giáo dục STEM xuất Việt Nam năm gần đây, chủ yếu thành phố Hà Nội, Hồ Chí Minh Đà Nẵng Đến nay, số tổ chức giáo dục triển khai hoạt động giáo dục STEM chưa phải hoạt động thức trường phổ thông Việc nghiên cứu giáo dục STEM cịn mới, số tác giả nghiên cứu sau : - Nguyễn Thanh Nga, Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội (2018) “Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông” Nhà xuất Thành phố Hồ Chí Minh [10] Đây sách phân tích chi tiết lý thuyết giáo dục STEM trường trung học, đưa 10 cách xây dựng chủ đề STEM Bộ sách đưa chủ đề STEM hướng dẫn tổ chức chủ đề STEM trường trung học - Lê Xuân Quang (2017) “Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng Giáo dục STEM” - Đỗ Thị Thanh Hải (2018) “Tổ chức hoạt động dạy học STEM dòng điện xoay chiều (Vật lý 12) nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh” Có thể thấy, nghiên cứu giáo dục STEM phổ biến chưa phân tích tính hiệu STEM việc phát triển lực cụ thể cho học sinh nội dung kiến thức chương trình trung học Mục tiêu nghiên cứu Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM “Xe thu gom đinh sắt” dạy học Vật lí để bồi dưỡng lực sáng tạo học sinh Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận giáo dục STEM hướng phát triển lực sáng tạo cho học sinh - Phân tích nội dung kiến thức chương “Điện lực học” - Vật lí theo định hướng giáo dục STEM - Thiết kế chủ đề STEM “Xe thu gom đinh sắt” dạy học chương “Điện lực học” – Vật lí - Xây dựng công cụ đánh giá dạy học chủ đề STEM “Xe thu gom đinh sắt” - Thực nghiệm sư phạm nhằm đánh giá tính khả thi lực sáng tạo học sinh Đối tượng phạm vi nghiên cứu  Đối tượng  Lí luận STEM  Hoạt động dạy học STEM giáo viên học sinh chủ đề “XE THU GOM ĐINH SẮT” cho học sinh lớp  Phạm vi  Nội dung kiến thức: mạch điện chiều (Vật lí 7) Nam châm điện (Vật lí 9) 63 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm - Chúng tơi tiến hành thực nghiệm sư phạm: Tổ chức dạy học chủ đề STEM “Xe thu gom đinh sắt” – Vật lý 10 nhằm: + Kiểm chứng giả thuyết khoa học đề luận văn + Đánh giá tính khả thi tiến trình dạy học số kiến thức đề cập chương 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm + Tìm hiểu học sinh, sở vật chất phục vụ thực nghiệm trường THCS Lương Thế Vinh, Đà Nẵng Tổ chức thực nghiệm theo kế hoạch + Thu thập, xử lí phân tích kết thực nghiệm sư phạm Đánh giá kết thực nghiệm từ rút kết luận tính khả thi đề tài 3.3 Đối tượng thời gian thực nghiệm sư phạm + Đối tượng thực nghiệm sư phạm: Học sinh lớp 9/7 – trường THCS Lương Thế Vinh, Liên Chiểu, TP Đà Nẵng + Thời gian thực nghiệm sư phạm: ngày 27/04/2021 (trong thời gian học sinh vừa thi xong đợt kiểm ta cuối học kì II) 3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm + Xin phép Ban giám hiệu nhà trường, tổ Vật lí trường thực nghiệm sư phạm + Trực tiếp đứng lớp để thực nghiệm giáo án 02 tiết ngoại khóa chủ đề STEM “Xe thu gom đinh sắt” + Giáo viên tổ chức dạy học tiến trình giáo án đề + Đánh giá tiến trình tiết học dựa tiêu chuẩn đánh giá đề + Từ kết thực nghiệm, đánh giá đạt mặt hạn chế cần phải chỉnh sửa 3.5 Những thuận lợi khó khăn gặp phải tiến hành thực nghiệm sư phạm 3.5.1 Thuận lợi + Ban giám hiệu trường THCS Lương Thế Vinh tổ Vật lí ủng hộ, khuyến khích giáo viên đổi phương pháp dạy học nhằm nâng cao chất lượng dạy học 64 + Tại thời điểm thực nghiệm, nhà trường có phịng chun mơn với số lượng thiết bị tương đối đủ chuẩn để thực thực hành + Học sinh động, đoàn kết, tích cực, có khiếu thực hành 3.5.2 Khó khăn + Khơng có đồng lực học tập tư duy, có số cá thể lực học tập yếu, chây lười thụ động + Thời gian thực nghiệm sau em thi học kì ơn thi vào lớp 10, nên số em chưa tham gia tích cực 3.6 Kết thực nghiệm sư phạm 3.6.1 Phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm Sau tơi phân tích diễn biến q trình thực nghiệm sư phạm để từ đánh giá phát triển lực sáng tạo tư kĩ thuật học sinh để từ giúp cho em có nhìn hay Vật lí Hoạt động 1: Đặt vấn đề STEM chuyển giao nhiệm vụ Khi giáo viên đưa tình thực tế tham gia giao thông bị đinh găm vào bánh xe, sau hỏi em gặp thực trạng chưa cảm giác lúc nào? Sau cho em xem giải pháp mà bạn học sinh làm: nhặt đinh rơi vãi đường Học sinh nhận xét việc làm chưa mang lại hiệu cao nguy hiểm sau GV cho học sinh quan sát số giải pháp mà người thực hiện: sử dụng xe thu gom đinh sắt tình nguyện Nhiều học sinh đánh giá nhiệm vụ thú vị, mang lại hiệu cao có tính ứng dụng cao thực tế Hoạt động 2: Đề xuất phương án thiết kế sản phẩm Khi phác thảo vẽ thiết kế xe thu gom đinh sắt, nhóm thảo luận sơi nổi, tích cực, đa số vẽ thiết kế giống nguyên lí, khác vẽ khung xe tùy theo tính sáng tạo nhóm khác Trong đó, hầu hết em vẽ sơ đồ nối mạch điện Tuy nhiên vẽ sơ đồ cấu tạo mơ hình, số em chưa nêu ý kiến Tiếp đến, nhóm tham gia thuyết trình vẽ thiết kế xe thu gom đinh sắt, hầu hết nhóm mơ hình gồm phận nào, vị trí lắp đặt 65 phận đâu sơ đồ nối mạch điện Các nhóm có chung suy nghĩ cách lắp đặt phận xe Hoạt động 3: Gia công, chế tạo vận hành thử nghiệm xe thu gom đinh sắt theo vẽ thiết kế Bắt đầu, nhóm trưởng chia nhóm thành nhóm nhỏ, nhóm chịu trách nhiệm gia cơng chi tiết:  Lắp ghép khung xe  Chế tạo nam châm điện  Cố định nam châm điện khung pin vào khung xe  Dùng dây điện nối nam châm điện với nguồn với công tắc đèn LED thành mạch kín  Lắp pin vào khay pin thử nghiệm Tiếp theo, nhóm đọc lắp ráp xe thu gom đinh sắt theo vẽ thiết kế thống Sau đó, hướng dẫn giáo viên, học sinh tiến hành kiểm tra chi tiết lắp vẽ chưa chắn chưa Nhận xét: Đa số nhóm tích cực làm việc, chia sẻ cơng việc, hỗ trợ lẫn lắp ráp xe thu gom đinh sắt Trong q trình gia cơng, đa số học sinh gặp gặp phải khó khăn như: quấn vịng dây q vịng nên lực hút nhỏ, số vịng dây điện trở nhỏ dẫn đến nhiệt lượng tỏa lớn làm lõi sắt nóng lên Tuy nhiên, tất nhóm giải khó khăn chế tạo thành công xe thu gom đinh sắt thời gian quy định Hình 3.1 Các nhóm gia cơng, chế tạo xe thu gom đinh sắt 66 Sau kiểm tra sơ xe thu gom đinh sắt, nhóm hào hứng thử nghiệm xe, học sinh tỏ vui vẻ, thích thú thỏa mãn xe hút đinh sắt thành cơng Hình 3.2 Xe thu gom đinh sắt nhóm Hoạt động 4: Thực báo cáo xe thu gom đinh sắt Hình 3.3 Báo cáo xe thu gom đinh sắt Đại diện nhóm nhóm thuyết trình xe thu gom đinh sắt Hầu hết nhóm cấu tạo nguyên lí hoạt động xe thu gom đinh sắt, cách chế tạo nam châm điện, khó khăn biện pháp giải chế tạo xe thu gom đinh sắt Các nhóm thuyết trình thời gian quy định khẳng định xe thu gom đinh sắt hoạt động cách cho dòng điện chạy qua vòng dây đồng, làm cho xung quanh chúng có từ trường, từ trường làm cho lõi sắt bị nhiễm từ trở thành nam châm điện, xe vận hành thành cơng Bên cạnh đó, nhóm khó khăn lớn phần chế tạo thành cơng nam châm 67 điện, đa số nhóm lúc đầu chế tạo không thành công lõi sắt tỏa nhiệt lớn dẫn đến mau hết pin lõi sắt nóng gây nguy hiểm Và cách khắc phuc ̣ quấn thật nhiều vòng dây tăng lực hút nam châm ( em nói lên kiến thức vận dụng dộ lớn lực hút nam châm điện tỉ lệ thuận với số vòng dây cường độ dòng điện), chọn tăng số vòng dây mà khơng tăng cường độ dịng điện tăng vịng dây giúp tăng điện trở giảm nhiệt lượng tỏa ra, ngược lại tăng cường độ dịng điện nhiệt lượng tỏa lớn Bên cạnh đó, nhóm trình bày trả lời phần ý kiến phản biện nhóm khác giáo viên, bạn lại lớp bổ sung phần cịn thiếu sót chưa hợp lí Hoạt động 5: Đánh giá chung, nhận xét hoạt động thiết kế, chế tạo xe thu gom đinh sắt Nhìn chung, chúng tơi đánh giá nhóm tích cực tham gia, thực tốt hoạt động thiết kế, chế tạo xe thu gom đinh sắt, nhiên số học sinh thiếu tập trung nên thực hoạt động không nghiêm túc Bên cạnh việc kết luận nhấn mạnh kiến thức thông qua chủ đề STEM, cho học sinh làm kiểm tra STEM, kết thu khả quan, đa số câu hỏi 70% học sinh trả lời xác 3.6.2 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm mục tiêu giáo dục STEM 3.6.2.1 Đánh giá định tính a Đánh giá lực sáng tạo Theo dõi diễn biến thực nghiệm sư phạm, nhận thấy biểu học sinh phù hợp với tiêu chí đánh giá tính sáng tạo đưa mục 2.4.1 chương Bảng 3.1 Bảng biểu cụ thể tính sáng tạo học sinh dạy học STEM Tiêu chí đánh giá Biểu cụ thể Tự tìm vấn đề mới, tình Khi giáo viên đưa tình nhà cúp thực tiễn đề xuất phương án giải điện lúc trời nắng nóng, nhiều học sinh đúng, mang lại hiệu quả; tương ứng đề xuất phương án giải dùng nam với biểu sáng tạo (a) châm điện mang lại hiệu suất cao Thiết kế sơ đồ, vẽ thể Học sinh vẽ sơ đồ nối mạch điện nguyên lý cấu tạo hoạt động, vận hành sơ đồ cấu tạo xe thu gom đinh sắt 68 hệ thống kỹ thuật; tương ứng với biểu (e) (g) Tìm thiết bị, vật liệu thay Giải thích đề xuất phương án cho thiết bị, vật liệu cũ đảm khắc phục nhược điểm nam châm bảo tính hiệu cao tiết kiệm; tương không hút đinh sắt quấn nhiều ứng với biểu sáng tạo (b), (c), (d) vòng dây - Đề xuất giải pháp thiết kế cho hệ thống kỹ thuật có, thay đổi số chi tiết thiết kế nhằm tăng hiệu cho hệ thống kỹ thuật; tương ứng với biểu sáng tạo (d) Tiến hành thực giải pháp, thi công, Học sinh đề xuất nơi không chế tạo,…hệ thống kỹ thuật nhằm mang có xe thu gom đinh sắt tự nguyện lại lợi ích có ý nghĩa xã hội; tương ứng làm mơ hình xe thu gom đinh sắt để hút với biểu sáng tạo (c), (d) đinh phế thải kim loại thay giải pháp cổ điển nhắt đinh bạn học sinh làm Vận dụng kiến thức học để giải Học sinh vận dụng kiến thức phụ vấn đề mới, tình thuộc độ lớn nam châm điện với số thực tiễn liên quan đến nghề nghiệp vòng dây cường độ dòng điện kết hợp liên quan đến ngành kỹ thuật; tương ứng với công suất hao phí tỏa nhiệt để giải với biểu sáng tạo (d) khó khan chế tạo nam châm điện Kết hợp thao tác tư (so sánh, phân Các em nhận thấy nam châm điện tích, đánh giá) phương pháp phán hoạt động cách cho dịng điện chạy đốn, mơ hình giả thuyết, kiểm tra giả qua vịng dây, làm cho xung quanh thuyết, từ đưa kết luận xác chúng có từ trường, từ trường làm cho cho vấn đề; tương ứng với biểu sáng 69 tạo (g) lõi sắt bị nhiễm từ trở thành nam châm điện, xe vận hành thành công 3.6.2.2 Đánh giá định lượng ❖ Về thực sản phẩm Tiêu chí Điểm tối đa Nhóm Nhóm Xe hút vật sắt thép 1đ 1 Hoạt động thời gian dài 2đ 1,5 Thu gom hết phế phẩm kim loại 4đ 3,5 Xe có hình thức đẹp 1đ 1 Chi phí làm xe tiết kiệm 2đ 1,5 10đ 9đ 9,5 vùng hoạt động Tổng Bảng 3.2: Kết đánh giá sản phẩm xe thu gom đinh sắt  Về báo cáo sản phẩm Tiêu chí Điểm tối đa Nhóm Nhóm Bản vẽ mạch điện nam châm điện 2đ 2 2đ 1,5 Giải thích rõ nguyên lí hoạt động xe; 4đ 3,5 Trình bày rõ ràng, logic, sinh động; 2đ 2 Tổng điểm 10đ 9,5 8,5 vẽ rõ ràng, nguyên lí; Bản thiết kế kiểu dáng xe vẽ rõ ràng, đẹp, sáng tạo, khả thi; Bảng 3.3: Kết đánh giá báo cáo xe thu gom đinh sắt Nhận xét: Tất nhóm chế tạo thành công, thời gian quy định hoạt động tốt, nhiên việc giải thích cách khắc phục tối ưu nam châm điện chưa rõ ràng Việc phân cơng nhiệm vụ thành viên nhóm rõ ràng Các nhóm tham gia đặt câu hỏi, phản biện cho phần thuyết trình nhóm khác sơi nổi, nhiệt tình ❖ Về lực sáng tạo 70 Tiêu chí đánh giá Nhóm Nhóm Tự tìm vấn đề mới, tình thực 10 10 10 10 5 10 10 tiễn đề xuất phương án giải đúng, mang lại hiệu quả; tương ứng với biểu sáng tạo (a) Thiết kế sơ đồ, vẽ thể nguyên lý cấu tạo hoạt động, vận hành hệ thống kỹ thuật; tương ứng với biểu (e) (g) Tìm thiết bị, vật liệu thay cho thiết bị, vật liệu cũ đảm bảo tính hiệu cao tiết kiệm; tương ứng với biểu sáng tạo (b), (c), (d) Đề xuất giải pháp thiết kế cho hệthống kỹ thuật có, thay đổi số chi tiết thiết kế nhằm tăng hiệu cho hệ thống kỹ thuật; tương ứng với biểu sáng tạo (d) Tiến hành thực giải pháp, thi công, chế tạo,…hệ thống kỹ thuật nhằm mang lại lợi ích có ý nghĩa xã hội; tương ứng với biểu sáng tạo (c), (d) Vận dụng kiến thức học để giải vấn đề mới, tình thực tiễn liên quan đến nghề nghiệp liên quan đến ngành kỹ thuật; tương ứng với biểu sáng tạo (d) Kết hợp thao tác tư (so sánh, phân tích, đánh giá) phương pháp phán đốn, mơ hình giả thuyết, kiểm tra giả thuyết, từ đưa kết luận xác cho vấn đề; tương ứng với biểu sáng tạo (g) 71 Tổng điểm 42 40 Bảng 3.4 Kết đánh giá lực sáng tạo học sinh Nhận xét: mức độ thể lực sáng tạo khác đồng đều, có số cá nhân vượt trội d Về phiếu lấy ý kiến Sau trình tham gia dạy học STEM em có đánh giá ý kiến thông qua phiếu đánh giá Và kết đạt Hình 3.4 Kết đánh giá phiếu lấy ý kiến Nhận xét: Học sinh học qua chủ đề STEM chứng tỏ việc học chủ đề STEM ngày trọng nhà trường Phần lớn học sinh hứng thú với hoạt động gia công, chế tạo vận hành sản phẩm, hoạt động nâng cao khả sáng tạo cho học sinh Phần lớn em tham gia hoạt động sơi nổi, nhiệt tình, nhiên có học sinh tham gia số hoạt động khơng tham gia rụt rè, thiếu tự tin Đa số em cho sau học chủ đề STEM, em nâng cao khả như: 72 khả giải vấn đề, giao tiếp phản biên, làm việc nhóm, tư sáng tạo ngồi cịn nâng cao khả tính tốn, thực hành Phần lớn học sinh cho nên thường xuyên tổ chức buổi học chủ đề STEM, bên cạnh cịn học sinh cho khơng nên tổ chức thời gian không đáng kể 3.6.3 Đánh giá chung Qua kết thực nghiệm sư phạm, nhận thấy dạy học chủ đề STEM “Xe thu gom đinh sắt” phát huy lực sáng tạo cho học sinh Bên cạnh đó, học sinh trải nghiệm lắp ráp chế tạo mơ hình, vừa tự tay làm vật dụng có ích cho xã hội vừa củng cổ lại kiến thức nam châm điện mang lại không khí học tập sơi hấp dẫn Khi xảy mâu thuẫn, không đồng ý kiến thiết kế, chế tạo mơ hình báo cáo sản phẩm, học sinh tranh luận trao đổi tinh thần tơn trọng góp ý chân thành Tuy nhiên, với hạn chế thời gian học khóa với lượng kiến thức lớn phải tiếp thu, việc tổ chức dạy học chủ đề STEM hạn chế Vì việc giảm tải nội dung chương trình, thay đổi cách kiểm tra truyền thống tăng thực hành, ngoại khóa thuận lợi để phát triển dạy học theo định hướng giáo dục STEM 73 KẾT LUẬN CHƯƠNG Sau đợt thực nghiệm sư phạm, thông qua việc tổ chức, theo dõi phân tích diễn biến kết thực nghiệm, chúng tơi có nhận xét sau: - Việc tổ chức dạy học “Xe thu gom đinh sắt” theo định hướng giáo dục STEM hình thức dạy học ngoại khóa đạt mục tiêu dạy học đề Học sinh phát huy lực sáng tạo trình học tập - Rèn luyện số kỹ cần thiết sống kỹ làm việc nhóm, thu thập xử lí thơng tin, thuyết trình, phản biện… - Tiến trình dạy học góp phần tạo hứng thú học Vật lý học sinh nhờ vận dụng kiến thức hàn lâm vào thực tiễn, trực quan sinh động Giáo viên khơng dạy kiến thức khoa học mà cịn giúp học sinh có kỹ tự thiết kế, sáng tạo cho vật dụng hữu ích sống thường ngày - Các phân tích thực nghiệm khẳng định tính khả thi việc tổ chức dạy học chủ đề STEM “Xe thu gom đinh sắt” việc đổi phương pháp dạy học trường trung học sở Tuy nhiên, nhận thấy số hạn chế, khó khăn phương án dạy học soạn thảo:  Dạy học theo định hướng giáo dục STEM tốn nhiều thời gian dạy học truyền thống, nên khó đảm bảo yêu cầu mặt thời gian quy định cho môn học  Thực nghiệm tiến hành phạm vi hẹp, có tính đặc thù đối tượng, vùng miền nên chưa thể khẳng định tính hiệu với tồn đối tượng học sinh THCS  Nếu tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM phải thay đổi kiểm tra đánh giá cho phù hợp với mục tiêu dạy học đề Để việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM đạt hiệu tốt mở rộng cho nhiều đơn vị kiến thức cần phải có phương tiện dạy học đại (máy chiếu, máy vi tính); phịng học trang bị đầy đủ dụng cụ kỹ thuật; Sự đòi hỏi cao người học (sử dụng Power Point, cách khai thác tài liệu,… Sự đòi hỏi cao người dạy từ khâu chuẩn bị ý tưởng, giáo án, chuẩn bị dụng cụ - thiết bị - tài liệu dạy học, nên tạo thách thức cho trường học, người dạy người học 74 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Đối chiếu với mục đích nghiên cứu nhiệm vụ nghiên cứu đề tài nhóm nghiên cứu đạt kết sau: - Trình bày cở sở lý luận dạy học STEM với trọng tâm quy trình xây dựng chủ đề dạy học STEM - Chế tạo thành công xe thu gom đinh sắt từ vật dụng đơn giản, rẻ tiền, sử dụng thực tiễn giúp ích cho xã hội - Xây dựng chủ đề dạy học “Xe thu gom đinh sắt” theo định hướng STEM cho học sinh lớp công cụ đánh giá sản phẩm lực học sinh - Kết phân tích định tính định lượng thực nghiệm cho thấy học sinh vận dụng kiến thức kỹ lĩnh vực STEM để chế tạo thành cơng “Xe thu gom đinh sắt”, từ phát triển phát triển lực sáng tạo HS nâng cao hứng thú môn học Các kết đề tài mở rộng để thiết kế chủ đề STEM khác nội dung khác chương trình vật lí Tuy đề tài thu gom kết định song thời gian thực đề tài chưa nhiều, nên đề tài không tránh khỏi hạn chế như: - Cơ sở vật chất nhà trường chưa đáp ứng nhu cầu thực nghiệm cho HS - Do tổ chức cuối học kì nên thời gian HS dành cho chủ đề hạn chế Kiến nghị  Cải tiến công tác kiếm tra đánh giá học sinh Hiện nay, việc kiểm tra đánh giá trọng vào kiến thức kĩ năng, thái độ đặc biệt lực chưa trọng mức  Ban giám hiệu nhà trường cần xác định vai trò dạy học định hướng STEM việc góp phần đạt đầy đủ mục tiêu mơn học Từ quan tâm khuyến khích, tạo điều kiện để giáo viên tổ chức tiết học theo định hướng giáo dục STEM như: tăng cường đầu tư sở vật chất, giảm tải kiến thức, tăng tiết học ngoại khóa thực hành… 75  Tổ chức khóa bồi dưỡng cho giáo viên vai trò cách tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM  Chúng tơi hy vọng đề tài góp phần vào việc đổi phương pháp dạy học trường phổ thơng Những kết đạt đề tài tài liệu tham khảo bổ ích cho giáo viên sinh viên ngành sư phạm tham gia giảng giạy chủ đề kiến thức chương trình lớp 10 thêm sinh động đạt hiệu cao Xin chân thành cảm ơn 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Biên (2015) Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp khoa học tự nhiên Tạp chí Khoa học, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội [2] Lương Duyên Bình (Chủ biên) (2015) Vật lý 10 (Cơ bản) Nhà xuất Giáo dục Việt Nam [3] Bộ giáo dục đào tạo (2019) Tài liệu tập huấn “Xây dựng thực chủ đề giáo dục STEM trường trung học” Vụ giáo dục trung học [4] Bộ giáo dục Đào tạo (12/2018) “Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể chương trình giáo dục phổ thông mới” [5] Nguyễn Thanh Nga (Chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội (2017) Thiết kế tổ chức chủ đề giáo dục STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông NXB Đại học sư phạm TPHCM [6] Đỗ Hương Trà (chủ biên) (2015) Dạy học tích hợp phát triển lực học sinh, Quyển -Khoa học tự nhiên NXB Đại học Sư phạm [7] https://robotsteam.vn/thuc-trang-giao-duc-stem-tren-the-gioi-va-giao-duc-stem-taiviet-nam?amp ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Độc lập - Tự - Hạnh phúc BẢN TƯỜNG TRÌNH BỔ SUNG, SỬA CHỮA KHĨA LUẬN Họ tên sinh viên : Trương Thị Thắm Ngành : Sư phạm Vật lí Khóa : 2017 - 2021 Tên đề tài khóa luận : Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM “xe thu gom đinh sắt” dạy học vật lý Người hướng 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 - Bảng tiêu chí đánh giá tính sáng tạo học sinh Những điểm bảo lưu ý kiến, khơng sửa chữa, điều chỉnh (nếu có) lý sau: Không Cán hướng dẫn xác nhận - Đã kiểm tra luận văn lỗi sau chỉnh sửa Đà Nẵng, ngày 18 tháng 05 năm 2021 Sinh viên Xác nhận BCN Khoa Xác nhận khóa luận sau chỉnh sửa đồng ý cho sinh viên nộp lưu chiểu ... HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÍ - TRƯƠNG THỊ THẮM THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “XE THU GOM ĐINH SẮT” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ Chuyên ngành: Sư phạm Vật lí Khóa học: ... định hướng giáo dục STEM - Thiết kế chủ đề STEM “Xe thu gom đinh sắt” dạy học chương “Điện lực học? ?? – Vật lí - Xây dựng công cụ đánh giá dạy học chủ đề STEM “Xe thu gom đinh sắt” - Thực nghiệm... vấn đề sáng tạo dạy học STEM 1.1.5 Các bước xây dựng tổ chức dạy học chủ đề STEM Dựa mục tiêu giáo dục STEM tiêu chí chủ đề STEM, quy trình thiết kế chủ đề dạy học STEM cho học sinh trung học