(SKKN mới NHẤT) dạy học PHÁT TRIỂN NĂNG lực tự học CHO học SINH THÔNG QUA CHỦ đề “máy điện” TRONG CHƯƠNG TRÌNH vật lí 12 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO dục STEM

NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

Theo định nghĩa trong tâm lý học, năng lực được hiểu là tổng hợp các đặc điểm và phẩm chất tâm lý của cá nhân, đóng vai trò là yếu tố nội tại giúp thúc đẩy sự thực hiện hiệu quả của các hoạt động cụ thể.

Năng lực bao gồm năng lực chung và năng lực chuyên biệt Năng lực chung là hệ thống các thuộc tính trí tuệ cá nhân, giúp cá nhân tiếp thu tri thức và hoạt động hiệu quả Các thành phần của năng lực chung bao gồm năng lực tự học, giải quyết vấn đề, sáng tạo, quản lý, giao tiếp, hợp tác, sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông, ngôn ngữ, và tính toán Trong khi đó, năng lực chuyên biệt thể hiện khả năng trong một lĩnh vực cụ thể, kết hợp các đặc tính của năng lực chung với những biểu hiện riêng biệt của lĩnh vực đó.

1.1.1.2 Các năng lực chuyên biệt cần hình thành và phát triển cho học sinh trong dạy học môn Vật lí

Năng lực chuyên biệt của môn Vật lý, được thể hiện qua bảng sau:

Stt Năng lực chung Biểu hiện năng lực trong môn Vật lý

Nhóm năng lực làm chủ phát triển

- Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện kế hoạch có hiệu quả

- Tìm kiếm thông tin về nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của các ứng dụng kĩ thuật

- Đánh giá được mức độ chính xác của nguồn tin

- Đặt được câu hỏi về sự vật quanh ta

- Tóm tắt được nội dung vật lý trọng tâm của văn bản

- Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm, bảng biểu sơ đồ khối

- Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được phương án thí nghiệm để trả lời cho câu hỏi đó

Năng lực giải quyết vấn đề (đặc biệt quan trọng là NL giải quyết vấn đề bằng con đường thực nghiệm hay còn gọi là NL thực nghiệm)

Năng lực thực nghiệm đóng vai trò quan trọng trong việc đặt ra các câu hỏi về hiện tượng tự nhiên, như cách mà hiện tượng diễn ra, điều kiện cần thiết để hiện tượng xảy ra, và mối quan hệ giữa các đại lượng trong hiện tượng đó Đồng thời, việc hiểu nguyên tắc cấu tạo và hoạt động của các dụng cụ cũng là một phần thiết yếu trong quá trình nghiên cứu và khám phá các hiện tượng tự nhiên.

CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Cơ sở lí luận

Theo từ điển tâm lý học, năng lực được định nghĩa là tập hợp các tính chất và phẩm chất tâm lý của cá nhân, đóng vai trò là điều kiện bên trong giúp thực hiện hiệu quả một loại hoạt động cụ thể.

Năng lực được chia thành năng lực chung và năng lực chuyên biệt Năng lực chung bao gồm những thuộc tính trí tuệ cá nhân, giúp người học tiếp thu tri thức và hoạt động hiệu quả, với các thành phần như năng lực tự học, giải quyết vấn đề, sáng tạo, quản lý, giao tiếp, hợp tác, sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông, ngôn ngữ, và tính toán Trong khi đó, năng lực chuyên biệt phản ánh khả năng trong một lĩnh vực cụ thể, kết hợp những đặc điểm của năng lực chung với những biểu hiện riêng biệt của lĩnh vực đó.

1.1.1.2 Các năng lực chuyên biệt cần hình thành và phát triển cho học sinh trong dạy học môn Vật lí

Năng lực chuyên biệt của môn Vật lý, được thể hiện qua bảng sau:

Stt Năng lực chung Biểu hiện năng lực trong môn Vật lý

Nhóm năng lực làm chủ phát triển

- Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện kế hoạch có hiệu quả

- Tìm kiếm thông tin về nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của các ứng dụng kĩ thuật

- Đánh giá được mức độ chính xác của nguồn tin

- Đặt được câu hỏi về sự vật quanh ta

- Tóm tắt được nội dung vật lý trọng tâm của văn bản

- Tóm tắt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niệm, bảng biểu sơ đồ khối

- Tự đặt câu hỏi và thiết kế, tiến hành được phương án thí nghiệm để trả lời cho câu hỏi đó

Năng lực giải quyết vấn đề (đặc biệt quan trọng là NL giải quyết vấn đề bằng con đường thực nghiệm hay còn gọi là NL thực nghiệm)

Năng lực thực nghiệm đóng vai trò quan trọng trong việc đặt ra những câu hỏi về các hiện tượng tự nhiên, như: Hiện tượng diễn ra như thế nào? Điều kiện cần thiết cho hiện tượng là gì? Mối quan hệ giữa các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên ra sao? Và nguyên tắc cấu tạo cũng như hoạt động của các dụng cụ liên quan là gì?

- Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi đặt ra

- Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lời bằng suy luận lý thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm;

- Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được

- Đánh giá độ tin cậy của kết quả thu được

- Thiết kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả thuyết (hoặc dự đoán)

- Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu

- Giải được bài tập sáng tạo

- Lựa chọn được cách thức giải quyết vấn đề tối ưu

4 Năng lực tự quản lý Không có tính đặc thù

Nhóm năng lực về quản lý xã hội

- Sử dụng được ngôn ngữ vật lý để mô tả hiện tượng

- Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm

- Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước

- Vẽ được sơ đồ thí nghiệm

- Mô tả được sơ đồ thí nghiệm

- Đưa ra các lập luận logic Biện chứng

6 Năng lực hợp tác - Tiến hành thí nghiệm theo nhóm

- Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác nhau

Nhóm năng lực công cụ (Các năng lực này sẽ được hình thành trong quá trình hình thành năng lực ở trên)

Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT)

- Sử dụng một số phần mềm chuyên dụng, để mô hình hóa quá trình vật lý

8 Năng lực sử dụng ngôn ngữ

- Sử dụng ngôn ngữ khoa học để diễn tả quy luật vật lý

- Sử dụng bảng biểu, đồ thị để diễn tả quy luật vật lý

- Đọc hiểu được đồ thị, bảng biểu

- Mô hình hóa quy luật vật lý bằng các công thức toán học

- Sử dụng toán học để suy luận từ kiến thức đã biết ra hệ quả hoặc ra kiến thức mới

1.1.2.1 Khái niệm tự học và năng lực tự học

Tự học là quá trình tự thực hiện nhiệm vụ học tập để chiếm lĩnh tri thức và rèn luyện kỹ năng Hoạt động này có thể diễn ra cả trong và ngoài lớp học, không nhất thiết phải theo chương trình hay sách giáo khoa Tự học mang tính tích cực, chủ động và tự giác, nhằm đạt được mục tiêu học tập của người học.

Năng lực tự học là những đặc điểm tâm lý giúp chúng ta giải quyết vấn đề một cách hiệu quả, từ đó biến kiến thức nhân loại thành tài sản cá nhân.

1.1.2.2 Cấu trúc của năng lực tự học

Cấu trúc của năng lực tự học bao gồm các kĩ năng thành phần như sau:

- Kĩ năng lập kế hoạch tự học

- Kĩ năng thực hiện các kế hoạch tự học

- Kĩ năng tự đánh giá

Trong quá trình nghiên cứu về khả năng tự học của học sinh tại trường phổ thông, chúng tôi đã xác định các biểu hiện của các kỹ năng thành phần thuộc năng lực tự học, được trình bày trong bảng dưới đây.

Kĩ năng Biểu hiện của kĩ năng thành phần

KN1: Lập kế hoạch tự học

- Xác định được mục tiêu tự học

- Lập được thời gian biểu cho việc tự học

- Xác định nội dung tự học

- Xác định được các nhiệm cần thực hiện để đạt được mục tiêu tự học

- Xác định được các điều kiện tự học

- Biết nhìn nhận, tự đánh giá hoạt động tự học của bản thân

- Lựa chọn được cách tự học hiệu quả

KN2: Thực hiện các hoạt động tự học

- Biết tra cứu, tìm kiếm thông tin hiệu quả

- Xử lí các thông tin trong quá trình tự học

- Trình bày kết quả tự học, có kĩ năng phản biện

- Tự giác trong tự học

- Có ý thức kiên trì khắc phục khó khăn khi tự học

- Xác định được hứng thú trong học tập

- Có tinh thần trách nhiệm thực hiện đầy đủ, đúng các hoạt động học tập

- Lựa chọn được phương pháp học tập hiệu quả

- Đặt được bộ câu hỏi tìm hiểu vấn đề

KN3: Kỹ năng tự đánh giá

- Sử dụng thành thạo công cụ tự đánh giá quá trình tự học của bản thân

- Nhận định, tự rút kinh nghiệm để thực hiện điều chỉnh quá trình tự học của bản thân

1.1.2.3 Các hình thức tự học

Hình thức tự học hoàn toàn thông qua sách là một phương pháp hiệu quả để tiếp thu kiến thức, tuy nhiên, nó có thể tốn nhiều thời gian do thiếu hệ thống và chiều sâu tư tưởng Dù có thể tự học mà không cần thầy hay sách, việc học có sự hướng dẫn từ thầy và tài liệu hỗ trợ sẽ giúp người học phát triển sự thông minh sáng tạo hơn Để tối ưu hóa quá trình tự học, người học cần có mục đích rõ ràng, phương hướng cụ thể, và có sự phân công, hợp tác trong việc học Tự học hoàn toàn là điều kiện cần thiết cho những ai mong muốn mở rộng tri thức và học tập suốt đời.

Tự học có hướng dẫn là hình thức tự lực của học sinh nhằm chiếm lĩnh tri thức và phát triển kỹ năng, dưới sự chỉ đạo và tổ chức của giáo viên thông qua tài liệu hướng dẫn Để đạt kết quả cao trong tự học có hướng dẫn, giáo viên cần tuân thủ một số nguyên tắc quan trọng.

+ Tạo động lực cho người học, giúp người học vượt qua các khó khăn, nhất là giai đoạn đầu

+ Không châm chước, chiếu cố để người học không có tư tưởng ỷ lại

+ Tạo được điều kiện về cơ sở vật chất cho việc tự học

Tự học là phương pháp hiệu quả giúp người học tạo ra tri thức bền vững, nhờ vào sự hứng thú và quá trình tìm tòi, nghiên cứu Việc áp dụng phương pháp tự học đúng đắn và phù hợp sẽ nâng cao kết quả học tập một cách đáng kể.

1.1.3.1 Khái niệm giáo dục STEM

STEM, viết tắt của Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), là một phương pháp giáo dục giúp người học trang bị kiến thức và kĩ năng liên quan đến các lĩnh vực này Giáo dục STEM tích hợp và bổ trợ lẫn nhau, giúp học sinh phát triển năng lực giải quyết vấn đề và tạo ra những sản phẩm thiết thực trong cuộc sống hàng ngày.

Theo UNESCO, giáo dục STEM đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự sáng tạo và tăng trưởng kinh tế trong một thế giới kết nối, nơi công nghệ và đổi mới sáng tạo hiện diện xung quanh chúng ta.

1.1.3.2 Mục tiêu của giáo dục STEM

Đưa trải nghiệm sáng tạo vào quá trình học tập giúp học sinh phát huy tối đa khả năng tư duy sáng tạo thông qua việc học dựa trên các dự án Học sinh không chỉ áp dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn mà còn hình thành thói quen tư duy logic, giúp họ nhìn nhận và đánh giá hiện tượng, sự kiện một cách hiệu quả.

Để tạo sự hứng thú trong học tập, giáo viên STEM cần giao nhiệm vụ hấp dẫn, kích thích trí sáng tạo và tò mò của học sinh Việc thiết kế bài giảng chỉ là một phần, mà vai trò của giáo viên trong việc duy trì sự hứng thú học tập là rất quan trọng Do đó, cách truyền tải kiến thức và hướng dẫn học sinh trên lớp cần được đào tạo bài bản để đạt hiệu quả cao nhất.

Giáo dục STEM thay đổi cách đánh giá năng lực học sinh bằng cách tập trung vào sự tiến bộ của nhóm thay vì chỉ dựa vào bài thi cá nhân Học sinh được khuyến khích tham gia tranh luận, bảo vệ quan điểm và hợp tác với các thành viên trong nhóm, từ đó phát triển kỹ năng làm việc nhóm và tư duy phản biện.

1.1.3.3 Định hướng giáo dục STEM trong Chương trình Giáo dục phổ thông 2018

Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông Cụ thể là:

Để đảm bảo giáo dục toàn diện, việc triển khai giáo dục STEM trong trường học là rất quan trọng Bên cạnh các môn học như Toán và Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ và Kỹ thuật cũng cần được chú trọng và đầu tư Điều này bao gồm việc nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên, cải tiến chương trình giảng dạy và phát triển cơ sở vật chất.

Cơ sở thực tiễn

1.2.1 Thực trạng việc vận dụng giáo dục STEM trong dạy học tại một số trường THPT trên địa bàn huyện Miền núi - tỉnh Nghệ An

Theo kết quả điều tra của GV Hồ Sĩ Hào - Giáo viên môn Toán tại trường

THPT Anh Sơn 2, đạt SKKN bậc 4 năm học 2020- 2021 về dạy dọc Toán theo định hướng giáo dục STEM cho thấy:

Các trường THPT tại huyện miền núi Nghệ An đang thử nghiệm phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong một số môn học Phương pháp này chủ yếu được triển khai thông qua dạy học tích hợp, sinh hoạt câu lạc bộ STEM, các cuộc thi và hoạt động trải nghiệm sáng tạo Kết quả ban đầu cho thấy những nỗ lực này đã mang lại hiệu quả tích cực.

Trường THPT Anh Sơn 2, mặc dù gặp khó khăn về cơ sở vật chất do nằm ở miền núi, nhưng đã chú trọng phát triển năng lực cho học sinh thông qua việc kết hợp học lý thuyết với thực hành Nhà trường khuyến khích học sinh áp dụng kiến thức vào cuộc sống, dẫn đến phong trào tham gia cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật tỉnh Nghệ An rất sôi nổi, với nhiều học sinh đạt thành tích cao ở cấp tỉnh và quốc gia Điển hình là em Trần Mạnh Cường, người đã giành giải nhất quốc gia trong cuộc thi KHKT năm 2016.

Em Nguyễn Trần Huyền Anh đạt giải ba trong cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng quốc gia năm 2019, trong khi em Trần Thị Hồng Thắm cũng giành giải ba tại cuộc thi sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng toàn quốc năm 2021 Ngoài ra, em Bùi Khôi Nguyên xuất sắc đạt giải nhì trong cuộc thi khoa học kỹ thuật cấp tỉnh năm học 2021-2022.

1.2.2 Thực trạng dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực tự học của HS tại một số trường THPT trên địa bàn huyện Anh Sơn và huyện Thanh Chương Để tìm hiểu và định hướng cho quá trình thiết kế tiến trình tổ chức và lựa chọn nội dung dạy học STEM chủ đề “Máy điện” trong chương trình vật lý 12, tôi đã tiến hành tìm hiểu thực trạng dạy học vật lí theo định hướng giáo dục STEM và nhu cầu của HS trong hoạt động TNST tại trường phổ thông

Chúng tôi đã tiến hành khảo sát bằng phiếu điều tra đối với 20 giáo viên dạy môn Vật lí tại các trường THPT Anh Sơn 1, Anh Sơn 2, Anh Sơn 3, Thanh Chương 1, Đặng Thúc Hứa và Nguyễn Sỹ Sách, cùng với 100 học sinh từ trường THPT Anh Sơn 2 và THPT Nguyễn Sỹ Sách Kết quả khảo sát cho thấy

Kết quả khảo sát cho thấy hầu hết giáo viên đều có nhận thức về việc áp dụng giáo dục STEM trong dạy học Vật lý, tuy nhiên, kiến thức của họ vẫn chưa đầy đủ.

Biểu đồ 1 trình bày thống kê về mức độ hiểu biết của giáo viên về giáo dục STEM Câu hỏi được đặt ra là: Thầy cô đã áp dụng các hình thức và phương pháp dạy học theo bảng dưới đây ở mức độ nào?

Các hình thức, phương pháp dạy học Thường xuyên

Không dùng Biên soạn, cung cấp tài liệu cho HS tự học ở nhà

Hướng dẫn HS cách tìm tài liệu

Yêu cầu HS nghiên cứu bài học ở nhà

Truyền tải nội dung bài học bằng video

Trao đổi thông tin với học sinh ngoài lớp học

Tìm hiểu và chuẩn bị các phương tiện trực quan có thể để hỗ trợ cho bài dạy

Kết quả nghiên cứu cho thấy hầu hết giáo viên nỗ lực truyền đạt bài dạy tốt nhất cho học sinh, tuy nhiên, sự hiểu biết của họ chủ yếu chỉ dừng lại ở mức nhận thức cơ bản Mức độ vận dụng kiến thức vào thực tiễn vẫn chưa đạt yêu cầu cao hơn, như thể hiện trong Biểu đồ 2.

Biểu đồ 2 Thống kê GV sử dụng các hình thức, phương pháp dạy học

Theo ý kiến của giáo viên, việc gộp bài 17 - Máy phát điện và bài 18 - Động cơ điện không đồng bộ ba pha thành chủ đề “Máy điện” và tổ chức dạy học STEM là cần thiết Kết quả khảo sát cho thấy hầu hết giáo viên đều ủng hộ việc này, cho thấy tầm quan trọng của việc tích hợp kiến thức và phương pháp dạy học hiện đại trong giáo dục.

Biểu đồ 3 Thống kê về sự cần thiết của tổ chức dạy học STEM chủ đề “Máy điện”

Trong một khảo sát về việc giảng dạy chủ đề “Máy điện”, bao gồm bài 17 - Máy phát điện và bài 18 - Động cơ điện không đồng bộ ba pha, 100% giáo viên cho biết họ chưa từng thực hiện việc gộp hai bài này và tổ chức dạy học theo phương pháp STEM Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng này bao gồm việc giáo viên chưa có năng lực thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng STEM, thiếu thời gian và phương tiện, điều kiện địa phương không đủ, cũng như việc thiếu phòng học STEM riêng Thêm vào đó, sĩ số lớp học quá đông và quá trình đánh giá thi cử tại Việt Nam chưa chú trọng đến hoạt động STEM cũng khiến giáo viên chưa dành thời gian cần thiết cho phương pháp này.

Biểu đồ 4 Thống kê về những nguyên nhân khó khăn của việc tổ chức dạy học STEM trong dạy học bộ môn Vật lí

Học sinh thể hiện sự hứng thú cao với các hoạt động học tập liên quan đến tham quan thực tế và thực hiện dự án, như việc đóng vai nhà khoa học để tái phát minh thiết bị và thiết kế các dụng cụ hữu ích cho cuộc sống Kết quả khảo sát cho thấy các em rất hào hứng trong quá trình học.

Biểu đồ 5 Thống kê về hứng thú của HS khi được tham gia các hoạt động trải nghiệm thực tiễn trong bộ môn Vật lí

Đề xuất một số giải pháp phát triển năng lực tự học của học sinh thông qua dạy học chủ đề vật lý THPT theo giáo dục STEM

1.3.1 Động cơ hóa hoạt động học tập của học sinh Động cơ học tập là hệ thống những yếu tố thúc đẩy HS tích cực học tập Động cơ hóa hoạt động học tập của HS có vai trò tích cực đối với hiệu quả hoạt động học tập của HS Trong quá trình dạy học người GV làm cho bộ não của HS luôn đặt trong tình trạng ham muốn hiểu biết, làm cho HS muốn tự mình tìm ra giải pháp để giải quyết vấn đề Để động cơ hoá hoạt động học tập của HS, GV cần phải làm cho HS ý thức được là các em cần phải học, thấy được rằng mình thực sự đang thiếu tri thức mới, cảm nhận được sự thiếu hụt sẽ là một yếu tố kích thích HS tìm kiếm một sự cân đối mới, thỏa mãn nhu cầu tri thức của mình Đặt học sinh vào vai trò chủ thể, tham gia giải quyết những mâu thuẫn nhận thức sẽ tạo cho học sinh một thói quen, lòng ham thích hoạt động trí óc có chiều sâu, tự giác tích cực Có thể giới thiệu các tấm gương học tập trong trường mà HS biết để tạo động lực cho HS

Tại trường THPT, chúng tôi khuyến khích học sinh ứng dụng kiến thức vào việc chế tạo sản phẩm hữu ích cho cuộc sống Để tạo động lực, chúng tôi đăng tải các bài viết tuyên truyền về những học sinh thành công trong các cuộc thi KHKT và sáng tạo thanh thiếu niên nhi đồng, cùng với thông tin về các nhà nghiên cứu nổi tiếng và các cuộc thi trong nước cũng như quốc tế trên trang web của trường.

1.3.2.Hướng dẫn HS xây dựng kế hoạch học tập

Giáo viên cần hướng dẫn học sinh cách xây dựng kế hoạch học tập ngay từ đầu Trong tiết học đầu tiên, thay vì dạy ngay, giáo viên nên giới thiệu sơ lược về chương trình, nội dung và phương pháp học một cách khái quát để học sinh hiểu và tự xây dựng kế hoạch học tập phù hợp Giáo viên cần làm cho học sinh nhận thức rõ rằng mọi kế hoạch học tập phải được xây dựng dựa trên mục tiêu cụ thể.

HS có thể đạt được mục tiêu học tập nếu có kế hoạch thời gian chi tiết Trong quá trình giảng dạy, GV cần cung cấp nội dung và thời gian học, kiểm tra để HS hiểu rõ GV cũng nên hướng dẫn HS đánh dấu trong sách những bài học và thời gian kiểm tra Để HS tự xây dựng kế hoạch học tập, GV phải cung cấp đầy đủ kế hoạch dạy và học của môn học.

1.3.3 Hướng dẫn HS chọn lọc tư liệu, tình huống liên quan đến nội dung bài học qua các kênh thông tin đại chúng hoặc qua thực tế đời sống phù hợp với môn học, hướng tới phát triển năng lực tự học cho học sinh

Tự học ở học sinh là một thách thức lớn, đòi hỏi sự tự giác và tinh thần khám phá không ngừng Để đạt được kết quả học tập cao, vai trò định hướng của giáo viên là vô cùng quan trọng, giúp thúc đẩy quá trình chiếm lĩnh tri thức của học sinh.

Ngày nay, với sự phát triển của thông tin và trí tuệ nhanh nhạy của học sinh, việc khai thác nguồn tư liệu phong phú sẽ hỗ trợ hiệu quả cho quá trình dạy học Giáo viên nên khuyến khích học sinh thu thập tài liệu và tình huống liên quan đến bài học cụ thể Đồng thời, giới thiệu cho học sinh những cuốn sách hay, tài liệu bổ ích và các trang web liên quan đến môn học, khuyến khích các em tự tìm kiếm, phân tích và tổng hợp kiến thức.

Tư liệu mà học sinh tìm kiếm sẽ trở thành minh chứng sống động, giúp giờ học gần gũi hơn với thực tiễn cuộc sống Khi kiến thức của các em được thầy cô ứng dụng và các bạn trong lớp phân tích, các em sẽ cảm thấy phấn khởi và tự tin hơn Điều này giúp học sinh khắc sâu và ghi nhớ kiến thức lâu hơn, biến chúng thành những kiến thức sinh động và hấp dẫn Đây là một biện pháp hiệu quả để nâng cao năng lực tự học của học sinh.

Tại trường THPT Anh Sơn 2, chúng tôi tổ chức các buổi Workshop nhằm truyền cảm hứng nghiên cứu khoa học (NCKH) cho học sinh, giúp các em áp dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn Các buổi hội thảo kết nối với học sinh và cựu học sinh thành công trong lĩnh vực NCKH, được gọi là "các nhà khoa học trẻ của Anh Sơn", diễn ra qua các phòng học Zoom Kết quả cho thấy sự tham gia đông đảo của học sinh và giáo viên, nhiều câu hỏi được đặt ra và giải đáp thỏa đáng, cung cấp cho học sinh những thông tin cần thiết để chế tạo sản phẩm hữu ích.

1.3.4 Thiết lập môi trường ảo nâng cao năng lực và thói quen tự học của học sinh Trung học Phổ thông

Môi trường ảo là một mạng lưới kết nối liên tục giữa nhiều người, tạo ra sự tương tác kiên định Nó tối ưu hóa các kết nối giữa các máy tính, trong đó mỗi người tham gia được thể hiện qua một "mô tả sơ lược".

Công nghệ thông tin đang phát triển mạnh mẽ, và giáo dục cũng đang chuyển mình theo xu hướng công nghệ 4.0 Giáo viên hiện nay có thể kết nối với học sinh thông qua các ứng dụng như Zoom và Google Meets, đồng thời hướng dẫn thực hiện các trò chơi và thí nghiệm trực tuyến.

Trong năm học 2020-2021 và 2021-2022, dịch bệnh COVID-19 đã ảnh hưởng lớn đến công tác dạy và học, dẫn đến việc kết hợp giữa hình thức trực tiếp và trực tuyến Giáo viên và học sinh đã dần làm quen với việc ứng dụng công nghệ thông tin để học online, từ đó giúp các em chủ động khai thác tài liệu trên mạng và phát triển năng lực tự học, tự chủ.

Trong bối cảnh giáo dục hiện đại, việc áp dụng công nghệ dạy học 4.0 đang trở thành xu hướng tất yếu, đòi hỏi giáo viên và học sinh phải đổi mới phương pháp dạy và học Để phát triển năng lực và phẩm chất của học sinh thế hệ mới, cần tạo ra một môi trường học tập khuyến khích tự học và bồi dưỡng kỹ năng Thay vì chỉ cung cấp kiến thức như "một con cá", giáo viên nên trang bị cho học sinh "một chiếc cần câu" để giúp các em đạt hiệu quả cao trong học tập.

1.3.5 Tổ chức cho học sinh làm việc nhóm kết hợp với thảo luận lớp

Tổ chức dạy học cho học sinh thông qua làm việc nhóm kết hợp với thảo luận toàn lớp là giải pháp hiệu quả để nâng cao chất lượng học tập Phương pháp này giúp việc học trở nên linh hoạt, không bị rập khuôn, đồng thời tối ưu hóa nguồn lực dạy học và tạo ra không gian hoạt động đa dạng Nó thúc đẩy sự hợp tác giữa giáo viên và học sinh, cũng như giữa các học sinh với nhau Nhờ đó, học sinh có cơ hội tự nghiên cứu, thể hiện năng lực cá nhân và tự đánh giá kết quả học tập, từ đó phát triển hài hòa nhân cách của mình trong môi trường học tập đa thông tin.

Việc thảo luận giữa các thành viên trong nhóm và toàn lớp giúp học sinh tiếp thu kiến thức một cách khách quan và khoa học hơn Qua hợp tác, kiến thức trở nên sâu sắc, bền vững và dễ nhớ Không khí thảo luận sôi nổi khuyến khích học sinh nhút nhát mạnh dạn hơn, rèn luyện kỹ năng trình bày ý kiến và lắng nghe, từ đó tạo sự tự tin và hứng thú trong học tập Học tập theo nhóm cũng phát triển ý thức làm việc tập thể, khuyến khích trí tuệ tập thể và nâng cao năng lực tự học, tổ chức và quản lý của học sinh Điều này tạo cơ hội cho mỗi học sinh trải nghiệm thành công và thất bại, từ đó tìm ra biện pháp khắc phục hạn chế và phát huy điểm mạnh.

1.3.6 Xây dựng ý thức tự học

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC THỰC HIỆN DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “MÁY ĐIỆN” THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC TỰ HỌC

Lí do chọn chủ đề

Qua nghiên cứu lí luận và thực tiễn, chúng tôi thấy rõ ba điểm mạnh của giáo dục STEM là:

Giáo dục STEM tập trung vào việc phát triển khả năng giải quyết vấn đề cho học sinh, thông qua việc đặt họ trước những tình huống thực tiễn cần giải quyết liên quan đến kiến thức khoa học trong mỗi bài học.

Thứ hai giáo dục STEM đề cao phong cách học tập sáng tạo, đặt người học vào vai trò của một nhà phát minh

Giáo dục STEM là phương pháp giáo dục tích hợp, áp dụng cách tiếp cận liên môn và thực hành Thay vì giảng dạy bốn môn học riêng biệt, STEM kết hợp chúng thành một mô hình dạy học liên kết dựa trên các ứng dụng thực tế Điều này giúp học sinh không chỉ tiếp thu lý thuyết mà còn học cách vận dụng lý thuyết vào thực tiễn.

Chương trình sách giáo khoa vật lí 12 đã tích hợp bài 17: Máy phát điện và bài 18: Động cơ điện không đồng bộ ba pha thành một chủ đề thống nhất Theo công văn 4040/BGDĐT-GDTrH ngày 16/09/2021 của Bộ GD và ĐT, chủ đề này bao gồm nhiều nội dung tự học có hướng dẫn, giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản về máy phát điện và động cơ điện.

Theo quan điểm về năng lượng, máy điện là thiết bị truyền tải hoặc biến đổi năng lượng điện Máy biến áp truyền tải năng lượng dòng điện xoay chiều giữa các điện áp khác nhau Các máy phát điện và động cơ điện chuyển đổi giữa cơ năng và điện năng Nghiên cứu này tập trung vào máy phát điện và động cơ điện.

Máy phát điện xoay chiều cung cấp dòng điện xoay chiều, là nguồn năng lượng chính trong sinh hoạt hàng ngày Tuy nhiên, học sinh thường gặp khó khăn trong việc hiểu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của thiết bị này do hình dạng phức tạp Để giúp học sinh tiếp cận kiến thức về máy phát điện một cách dễ dàng, dạy học STEM về máy phát điện xoay chiều là một phương pháp hiệu quả.

Động cơ điện đóng vai trò quan trọng trong nhiều sản phẩm phục vụ sinh hoạt gia đình như quạt điện, máy bơm, máy thổi tóc và máy xay sinh tố Việc nghiên cứu kiến thức về động cơ điện không chỉ giúp nâng cao hiểu biết mà còn có thể phát huy thế mạnh của giáo dục STEM nếu được tổ chức một cách hợp lý.

Trong nghiên cứu này, chúng tôi kết hợp hai nội dung quan trọng thành chủ đề "Máy điện" và thiết kế dạy học theo hướng giáo dục STEM.

Xác định mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học chủ đề Máy điện theo định hướng giáo dục STEM

* Khoa học: + Phát biểu được nguyên tắc hoạt động và nguyên tắc cấu tạo của máy phát điện, động cơ điện không đồng bộ

Nhận diện các hình thức sản xuất điện năng cơ bản và phổ biến hiện nay là rất quan trọng Máy phát điện xoay chiều hoạt động dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ, với cấu tạo và cơ chế hoạt động đặc trưng.

+ Phân biệt máy phát điện xoay chiều 1 pha, máy phát điện xoay chiều ba pha

+ Phân biệt động cơ điện xoay chiều 1 pha, động cơ điện xoay chiều ba pha + Viết được các công thức máy phát điện

Khi sử dụng máy phát điện gia đình và động cơ điện, người tiêu dùng cần nắm vững kiến thức và kỹ năng cơ bản để hỏi thông tin sản phẩm và giá bán tại cửa hàng Việc hiểu rõ các thông số kỹ thuật và tính năng của máy phát điện sẽ giúp người dùng đưa ra quyết định mua sắm hợp lý

+ Biết cách tiến hành làm một máy phát điện, động cơ điện đơn giản

+ Biết thiết kế, chế tạo được mô hình sản phẩm hữu ích cho đời sống

* Kỹ thuật: Thiết kế bản vẽ, lựa chọn, lắp ráp linh kiện để chế tạo sản phẩm

* Công nghệ: Tìm kiếm thông tin, sử dụng cụ mỏ hàn, đèn led…

* Toán học: Đo đạc, tính toán, dự trù kinh phí

- Giải được các bài tập về máy phát điện, động cơ điện

- Vẽ được sơ đồ nguyên tắc của máy phát điện, động cơ điện

- Giải thích được các hiện tượng gây bởi sự cố gây cháy và tai nạn trong sử dụng điện

Kỹ năng đọc sách giáo khoa, nghiên cứu tài liệu và lập đề cương khoa học là rất quan trọng trong quá trình học tập Bên cạnh đó, khả năng trình bày trước đám đông và làm việc nhóm cũng đóng vai trò then chốt trong việc phát triển cá nhân Cuối cùng, kỹ năng thiết kế bài thuyết trình bằng PowerPoint giúp nâng cao hiệu quả truyền đạt thông tin và thu hút sự chú ý của người nghe.

- Tìm hiểu máy phát điện tại trường học, nghề sửa chữa, nghề phân phối máy phát điện, động cơ điện tại địa phương

- Vận dụng kiến thức máy phát điện, động cơ điện chế tạo được mô hình sản phẩm hữu ích cho đời sống

- Nghiêm túc tuân thủ các quy định của cơ sở, của người hướng dẫn Văn minh, lịch sự và có tinh thần học hỏi từ người hướng dẫn

- Hào hứng và chủ động nhận nhiệm vụ tìm hiểu về máy phát điện, ứng dụng động cơ điện, các nghề khác liên quan đến máy điện

- Chia sẻ, hợp tác, có tỉnh thần xây dựng khi trao đổi các vấn đề bài học

2.2.1.4 Các năng lực được hình thành và phát triển cho HS

Năng lực tự học và tự chủ, cùng với khả năng giải quyết vấn đề và sáng tạo, là những yếu tố quan trọng trong việc phát triển bản thân Kỹ năng giao tiếp và hợp tác cũng không thể thiếu, giúp nâng cao hiệu quả làm việc nhóm Bên cạnh đó, việc nắm vững ngôn ngữ, tính toán, và hiểu biết về khoa học tự nhiên và xã hội, công nghệ, tin học sẽ tạo nền tảng vững chắc cho sự nghiệp tương lai.

+ Năng lực hiểu biết kiến thức về máy phát điện, động cơ điện

+ Năng lực tìm tòi, khám phá về máy phát điện, động cơ điện

+ Năng lực giải quyết vấn đề nghiên cứu của bài học

2.2.2 Nội dung dạy học chủ đề Máy điện theo định hướng giáo dục STEM

- Trải nghiệm tìm hiểu về máy phát điện xoay chiều, động cơ điện trong thực tế

+ Stato, Rôto trong thực tế như thế nào?

- Qua các kênh thông tin tìm hiểu về các nhà máy phát điện trong thực tế: + Nhà máy Thủy điện

+ Nhà máy Điện hạt nhân

+ Nhà máy phát điện với môi trường sinh thái

- Tìm hiểu các thiết bị sử dụng động cơ điện trong gia đình, nghề sửa chữa, nghề phân phối máy phát điện, động cơ điện tại địa phương

- Tìm hiểu các lỗi hư hỏng, nguyên nhân và cách sửa chữa khắc phục máy phát điện, động cơ điện

Nghiên cứu về cách chế tạo máy phát điện trong đời sống bao gồm việc lựa chọn vật liệu cho stato và roto, xác định số mét dây quấn cần thiết để đạt được điện áp mong muốn, cũng như chế tạo mô hình máy phát điện xoay chiều một pha và ba pha.

- Nghiên cứu về cấu tạo động cơ điện trong các thiết bị sử dụng trong đời sống: Lựa chọn vật liệu stato, roto thế nào

- Công thức liên hệ giữa các đại lượng dây, đại lượng pha của mạch điện xoay chiều ba pha

Mạch điện 3 pha mang lại nhiều ưu điểm vượt trội, giúp các em hiểu rõ hơn về cấu trúc mạch điện thường gặp trong gia đình với 4 dây: 3 dây nóng và 1 dây mát Việc nắm vững cách kết nối nguồn và tải ba pha không chỉ nâng cao kiến thức mà còn đảm bảo an toàn và hiệu quả trong sử dụng điện.

- Thiết kế và chế tạo mô hình một số sản phẩm hữu ích cho đời sống có sử dụng động cơ điện xoay chiều một pha

2.2.3 Xây dựng tiến trình dạy học chủ đề Máy điện theo định hướng giáo dục STEM

Nghiên cứu mục tiêu và nội dung dạy học bài 17 - Máy phát điện xoay chiều và bài 18 - Động cơ điện ba pha trong chương trình SGK môn Vật lí 12CB, đồng thời tìm hiểu cơ sở lý luận dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM Chúng tôi đề xuất quy trình dạy học chủ đề máy điện theo hướng giáo dục STEM nhằm nâng cao hiệu quả giáo dục và phát triển tư duy sáng tạo cho học sinh.

Bảng 1 Tiến trình dạy học chủ đề Máy điện

2.2.4 Phương pháp và kỹ thuật dạy học

- Dạy học theo dự án

- Dạy học hợp tác theo nhóm nhỏ

- Kỹ năng hợp tác và làm việc nhóm để hoàn thành sản phẩm của dự án

2.2.5 Phương pháp kiểm tra đánh giá (Trình bày tại phụ lục 3)

Hoạt động 1: Trải nghiệm thực tiễn tìm hiểu về máy phát điện, động cơ điện tại cơ sở phân phối theo phiếu hướng dẫn tự học

Hoạt động 3: Báo cáo trải nghiệm – Xây dưng kiến thức nền (30 phút)

Hoạt động 4: Đề xuất ý tưởng sản phẩm sử dụng kiến thức máy phát điện, động cơ điện

Hoạt động 5: Thiết kế, chế tạo sản phẩm (3-7 ngày)

Hoạt động 2: Khám phá máy phát điện, động cơ điện, làm báo cáo (1-2 ngày)

Hoạt động 6: Trình bày sản phẩm và đánh giá (45 phút)

- Sử dụng các mẫu phiếu đánh giá

- Phân tích sản phẩm của học sinh

- Quan sát các tình huống hoạt động

2.2.6 Thiết bị dạy học, học liệu

Thiết bị và đồ dùng hỗ trợ dạy học như máy tính, projector giúp báo cáo sản phẩm hiệu quả; máy ảnh và thiết bị ghi âm, quay video cho phép học sinh ghi lại những kiến thức thực tế mà các em khám phá.

Trong bài học, học liệu bao gồm sách giáo khoa Vật lí 12 (Cơ bản và Nâng cao), sách giáo viên, và tài nguyên từ internet như các website thuvienvatly.com và baigiang.violet.vn Học sinh cũng có thể giao tiếp trực tiếp với giáo viên thông qua email, điện thoại, Facebook, Zalo và Classroom trong quá trình thực hiện dự án.

2.2.7 Những công việc chuẩn bị cho phương án tổ chức dạy học

- Lập nhóm Faccebook, nhóm Zalo cho lớp, lớp classroom mời các em tham gia vào nhóm để thực hiện các nhiệm vụ theo yêu cầu của giáo viên

Facceebook: K36A2, C1K39_THPT Nguyễn Sỹ Sách

Để chuẩn bị cho tiết đầu tiên của chủ đề K36A2 THPTAS2, C1K39-NSS, giáo viên cần thông báo cho học sinh tham gia nhóm lớp trên Facebook và Zalo trong tiết học trước đó để nhận nhiệm vụ.

Chia lớp học thành 4 nhóm nhỏ, mỗi nhóm gồm 8-10 em, nhằm phổ biến cách hoạt động nhóm hiệu quả Các thành viên sẽ tự nghiên cứu trước, sau đó thảo luận qua Messenger hoặc Zalo Nhóm trưởng sẽ tổng hợp ý kiến để trình bày trước lớp Các nhóm có thể liên lạc trực tiếp với nhau để thống nhất quan điểm khi cần thiết.

- Chuẩn bị phiếu hướng dẫn tự học ở nhà

- Cung cấp các video về hiện tượng cảm ứng điện từ, các sản phẩm nghiên cứu của HS trên classroom

- Chia nhóm HS tìm hiểu về máy phát điện, động cơ điện

- Tham gia đầy đủ vào nhóm Faccebook và nhóm Zalo của GV đã lập

- Nhận các tài liệu học tập, phiếu học tập mà GV đã đăng tải lên nhóm

- Đọc và làm theo hướng dẫn trong phiếu hướng dẫn tự học

- Tự học với SGK, video quay bài giảng E- Learning mà GV đã đưa vào nhóm lớp, ở nhà trước khi đến lớp

Các nhóm học sinh sử dụng messenger để trao đổi ý kiến, sau đó nhóm trưởng tổng hợp và đánh máy phiếu hướng dẫn tự học để nộp cho giáo viên vào đầu tiết học hoặc qua hộp thư Sau khi hoàn thành, nhóm trưởng chia sẻ phần hoàn thành của nhóm qua messenger để mọi thành viên đều nắm rõ Mục đích của giáo viên là khuyến khích tinh thần tự học của từng thành viên, tránh tình trạng ỷ lại vào nhóm trưởng, và yêu cầu một thành viên do giáo viên chỉ định trình bày sản phẩm của nhóm.

- Phân công các thành viện trong nhóm, chuẩn bị dụng cụ học tập của nhóm

Xây dựng kế hoạch dạy học

2.3.1 Lập kế hoạch thực hiện

Kế hoạch tổ chức dạy học do chúng xây dựng, được đồng nghiệp dạy cùng khối 12 trường chúng tôi công tác góp ý và cùng áp dụng có hiệu quả

Tại trường THPT Anh Sơn 2, cô Hoa áp dụng ở lớp 12 A2, đồng chí cùng tổ áp dụng lớp 12A1, những lớp còn lại dạy theo phương pháp khác

Tại trường THPT Nguyễn Sỹ Sách, thầy Hải áp dụng ở lớp 12C1, đồng chí cùng tổ áp dụng lớp 12C2, những lớp còn lại dạy theo phương pháp khác

Dựa vào kế hoạch giảng dạy môn Vật lí 12, chúng tôi xây dựng kế hoạch thực hiện cho phần kiến thức về máy phát điện và động cơ điện Cụ thể, lớp CB sẽ có 2 tiết lý thuyết và 1 tiết bài tập, tương ứng với 3 tiết ppct 27, 28, 29 Đối với lớp CBA, sẽ có thêm 1 tiết tự chọn, tổng cộng 4 tiết ppct 44, 45, 46, 47.

CBA) Vì vậy, chúng tôi lập kế hoạch dạy học như sau:

Triển khai hoạt động 1: Vào ngày chủ nhật trước khi dạy bài 17 Máy phát điện

Thực hiện nhiệm vụ hoạt động 2: khoảng 1-2 ngày

Triển khai hoạt động 3,4 ( Là tiết ppct 27- CB hoặc ppct 44- CBA)

Thực hiện nhiệm vụ hoạt động 5 khoảng 1 tuần

Triển khai hoạt động 6: 2 tiết ( Là tiết ppct 28, 29- CB hoặc ppct 45, 46- CBA)

Giao lưu lớp học 12A2 của trường THPT Anh Sơn 2 và 12C1 THPT Nguyễn

Sỹ Sách tương ứng là tiết PPCT 47

Bảng 1 Kế hoạch dạy học lớp 12A2 (CBA) trường THPT Anh Sơn 2; 12C1(CBA) trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

STT Nội dung Thời gian Người thực hiện Ghi chú

Tham quan Cơ sở điện tử Vinh

Bé, Cơ sở sửa chữa điện dân dụng Đức Bình tại Xã Lĩnh Sơn huyện Anh Sơn

Tham quan Cơ sở điện tử Hà Hải tại Xã Thanh Dương huyện Thanh Chương

HS lớp 12A2- 12C1; GV theo dõi, hướng dẫn

GV cung cấp video mô phỏng cấu tạo máy phát điện, động cơ điện trên nhóm lớp Zalo

GV cung cấp câu hỏi tìm hiểu

HS trao đổi với giáo viên ở trường và trên gmail, trên lớp học classroom, nhóm Zalo

Báo cáo trải nghiệm – Xây dựng kiến thức nền- Triển khai dự án

GV theo dõi, đánh giá, hợp thức hóa kiến thức

Tại phòng máy chiếu số ở trường THPT Anh Sơn 2 Tại phòng máy chiếu số ở trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

4 Thực hiện dự án học tập 1 tuần

HS lớp 12A2- 12C1; GV theo dõi, hướng dẫn

HS trao đổi với giáo viên ở trường và trên gmail, trên lớp học classroom, nhóm Zalo

Trình bày sản phẩm và thảo luận

HS lớp12A1 – 12C1; GV theo dõi, đánh giá, rút kinh nghiệm

Tại phòng máy chiếu số 1 - ở trường THPT Anh Sơn 2 Tại phòng máy chiếu ở trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

6 Giao lưu 2 lớp học 1-2 tiết

HS lớp12A1 – 12C1; GV chủ trì, theo dõi, đánh giá, rút kinh nghiệm

Tại phòng máy chiếu số 1 - ở trường THPT Anh Sơn 2 Tại phòng máy chiếu ở trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

2.3.2 Thiết kế chuỗi hoạt động học

Nội dung dạy học được thực hiện theo 5 giai đoạn:

Giai đoạn 1 bao gồm việc trải nghiệm thực tiễn và tìm hiểu về máy phát điện cũng như động cơ điện để thu thập và sắp xếp kiến thức Người học cần nghiên cứu nghề sửa chữa điện dân dụng và tìm hiểu các cơ sở phân phối máy phát điện, động cơ điện tại địa phương.

Trong giai đoạn 2, học sinh sẽ học tập tại nhà và tham gia các lớp học trực tuyến qua classroom, nhóm Zalo và Messenger để tìm hiểu các bài giảng cũng như kiến thức mà giáo viên cung cấp Học sinh sẽ tháo rời một số thiết bị dân dụng như quạt điện để nghiên cứu về máy phát điện và động cơ điện, từ đó làm báo cáo kết quả nghiên cứu dựa trên trải nghiệm thực tế Cuối cùng, học sinh cần xây dựng nội dung bài học và tạo một bài thuyết trình PowerPoint để trình bày kết quả nghiên cứu của mình.

Trong giai đoạn 3, học sinh sẽ tham gia học tập tại lớp và báo cáo kết quả thu thập từ những trải nghiệm thực tế Qua đó, các em sẽ củng cố và hợp thức hóa kiến thức lý thuyết về máy phát điện và động cơ điện Đồng thời, các em cũng sẽ đề xuất dự án học tập liên quan đến máy phát điện và động cơ điện.

Trong giai đoạn 4, học sinh sẽ học tập tại nhà, làm việc theo nhóm để xây dựng đề cương và thu thập kiến thức từ sách giáo khoa, Internet, Classroom, Zalo nhằm thiết kế sản phẩm Các nhóm cần thường xuyên báo cáo tiến độ thực hiện, trình bày kế hoạch hoạt động và đưa ra những vấn đề cần thảo luận với giáo viên.

Giai đoạn 5: Thực hiện ở lớp, Báo cáo trưng bày sản phẩm, thảo luận, rút kinh nghiệm

Dự kiến việc tổ chức các hoạt động theo thời gian như bảng dưới:

Hoạt động Nội dung hoạt động

- Chia nhóm, mỗi nhóm từ 6 đến 8 HS Phổ biến kế hoạch tham quan trải nghiệm (từ 1 giờ đến 2 giờ)

Tham quan và tìm hiểu nghề sửa chữa điện dân dụng tại một số hộ gia đình gần trường học, ghi lại các thông tin quan sát và nghe được vào phiếu học tập 01.

+ Tham quan cơ sở phân phối máy phát điện, thiết bị điện Ghi lại những thông tin quan sát được và nghe được vào phiếu học tập 01

Tham quan và lắng nghe các thợ sửa chữa chuyên nghiệp về hư hỏng thiết bị điện, giúp bạn hiểu rõ hơn về ứng dụng, sửa chữa và bảo dưỡng động cơ điện của quạt điện Hãy ghi lại những thông tin quan sát và nghe được vào phiếu học tập 01 để nâng cao kiến thức.

- Tự đặt ra các câu hỏi về máy phát điện và động cơ điện

Nghiên cứu ở nhà về máy phát điện, động cơ điện

Tìm hiểu về máy phát điện và động cơ điện từ nhiều nguồn thông tin khác nhau như kỹ sư điện, sách báo và Internet là rất quan trọng Cần chú ý đến ảnh hưởng của máy phát điện đối với môi trường xung quanh, đặc biệt là trong đời sống sản xuất của con người Việc nắm bắt những thông tin này giúp nâng cao nhận thức về tác động của công nghệ điện năng đến hệ sinh thái và sức khỏe cộng đồng.

Thực hiện làm việc nhóm và cá nhân là cách hiệu quả để hiểu rõ hơn về việc xây dựng báo cáo cho các thiết bị như máy xay sinh tố, máy cưa, máy xay lúa, quạt điện và máy phát điện phòng thí nghiệm.

- Tháo động cơ điện để tìm hiểu về cấu tạo, các vật liệu làm động cơ điện…

Để đảm bảo an toàn trong việc sử dụng điện, việc tìm hiểu các quy tắc an toàn điện là vô cùng quan trọng Bên cạnh đó, cần khám phá các ngành nghề liên quan đến máy phát điện và động cơ điện, bao gồm các yêu cầu về nhân lực, khả năng sản xuất, kinh doanh, quản lý và vận hành Việc nắm vững những kiến thức này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả làm việc mà còn đảm bảo an toàn cho người lao động và thiết bị.

- Xây dựng báo cáo nghiên cứu, trải nghiệm về máy phát điện, động cơ điện Làm báo cáo trải nghiệm 1 đến 2 ngày

Báo cáo kết quả, trao đổi thảo luận

- Chọn từ 1 đến 2 nhóm báo cáo kết quả để trao đổi, thảo luận và đánh giá

Hình thành hệ thống kiến thức

- Hợp thức hóa kiến thức bài học

- Giải nhanh một số bài tập theo phiếu học tập 02

-Triển khai thực hiện dự án: phát hiện được vấn đề mới

- Đề xuất được phương án giải quyết vấn đề và thực hiện thành công phương án đã lựa chọn

Chia sẻ, mở rộng kiến thức, đánh giá

Trình bày sản phẩm và đánh giá

-Trình bày và thảo luận

- Rút kinh nghiệm và giao nhiệm vụ về nhà cho các nhóm 5 phút

2.3.2.2 Hướng dẫn chi tiết các hoạt động học tại trường THPT chúng tôi công tác

Học sinh tham gia trải nghiệm thực tế tại cơ sở phân phối và sửa chữa máy phát điện, động cơ điện, đồng thời tìm hiểu về nghề sửa chữa điện dân dụng Hoạt động này kéo dài từ 1 đến 2 ngày, giúp học sinh có cái nhìn sâu sắc hơn về lĩnh vực điện.

Mục tiêu của bài viết là mang đến trải nghiệm thực tế về máy phát điện và động cơ điện, đồng thời khám phá các nghề liên quan Qua đó, người đọc sẽ thu thập và sắp xếp thông tin, cũng như đặt ra những câu hỏi nghiên cứu cần thiết.

Tổ chức trải nghiệm thực tế tại các cơ sở sản xuất kinh doanh để thu thập thông tin thực tiễn Đồng thời, tìm hiểu thêm từ các nguồn khác về nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của máy phát điện, động cơ điện.

- Xây dựng báo cáo dựa trên các nhiệm vụ của phiếu học tập 01 và các kết quả trải nghiệm

- Đề xuất và lựa chọn các câu hỏi có liên quan

Gợi ý tổ chức hoạt động 1 Trải nghiệm thực tiễn

+ Chia nhóm, mỗi nhóm 8-10 HS Phổ biến kế hoạch tham quan trải nghiệm (từ 1 giờ đến 2 giờ)

Tham quan cơ sở sửa chữa điện dân dụng Đức Bình tại thôn 4, xã Lĩnh Sơn, huyện An, chúng tôi đã ghi nhận được nhiều thông tin quý giá Qua quá trình quan sát và lắng nghe, chúng tôi đã thu thập được những kinh nghiệm thực tiễn về dịch vụ sửa chữa điện, quy trình làm việc và sự tiếp đón nhiệt tình của đội ngũ kỹ thuật viên tại đây Những thông tin này sẽ được tổng hợp vào bản thu hoạch trải nghiệm 1 để phục vụ cho việc nghiên cứu và học tập sau này.

Tham quan cơ sở điện tử Vinh Bé, chúng tôi đã lắng nghe bác Trần Văn Vinh, cha của Trần Mạnh Cường - người đạt giải nhất trong cuộc thi sáng tạo KHKT Quốc gia năm 2016 Bác Vinh, với kiến thức sâu rộng về ngành điện, đã chia sẻ về cấu tạo, ứng dụng, sửa chữa và bảo dưỡng máy phát điện cùng động cơ quạt điện Chúng tôi đã ghi lại những thông tin quan trọng từ trải nghiệm này vào bản thu hoạch.

+ Tham quan cơ sở sửa chữa điện dân dụng Hùng Cường tại thôn

Tổ chức dạy học theo kế hoạch

Tiến trình dạy học mà chúng tôi thiết kế đã được triển khai tại các lớp 12A1 và 12A2 của trường THPT Anh Sơn 2 từ ngày 05/12/2021 đến 19/12/2021 Bên cạnh đó, chương trình cũng được áp dụng cho lớp 12C1 và 12C2 tại trường THPT Nguyễn Sỹ Sách trong cùng thời gian Đồng chí Nguyễn Công Cường đã thực hiện dạy học tại lớp 12T1 từ ngày 05/12/2021 đến 17/12/2021.

Sau đây là diễn biến và kết quả dạy học tại lớp 12A2- Trường THPT Anh Sơn 2 và lớp 12C1 trường THPT Nguyễn Sỹ Sách

Hoạt động 1 Trải nghiệm thực tiễn: Được thực hiện vào ngày chủ nhật chủ nhật ngày 05/12/2021

Hoạt động 2 học tập tại nhà:

Thực hiện từ ngày 05/12/2021 đến ngày 08/12/2021

Hoạt động 3, 4: Báo cáo trải nghiệm – Xây dưng kiến thức nền- Triển khai dự án : Được thực hiện vào tiết 2, thứ 4 ngày 08/12/2021

Hoạt động 5: Học tập tại nhà: Thực hiện từ ngày 08/12/2021 đến ngày

Dựa vào mục tiêu và sản phẩm cần đạt, các nhóm học sinh sẽ xây dựng đề cương, thu thập kiến thức từ sách giáo khoa, tài liệu hướng dẫn trên classroom và Internet để thiết kế bản vẽ và chế tạo sản phẩm Các nhóm cần thường xuyên báo cáo tiến độ thực hiện, trình bày kế hoạch hoạt động và đặt ra những vấn đề cần thảo luận với giáo viên.

GV giám sát và theo dõi hoạt động của cá nhân và nhóm, kiểm tra tiến độ thực hiện nhiệm vụ, đồng thời đánh giá khả năng tìm kiếm và chọn lọc thông tin của HS liên quan đến nhiệm vụ GV cũng nhắc nhở HS về các yêu cầu sản phẩm và kịp thời khen ngợi, động viên để khuyến khích tinh thần học tập.

Hoạt động 6: Trình bày sản phẩm và đánh giá (45 phút) Được thực hiện vào tiết 2, thứ 4 ngày 22/12/2021

Hoạt động 7: Kết nối lớp học giữa 12A2 Trường THPT Anh Sơn 2 và lớp

12C1 trường THPT Nguyễn Sỹ Sách Được thực hiện vào tiết 4 và tiết 5, thứ 7 ngày 25/12/2021

Nhận xét chung về một số ưu điểm

Giáo viên giao nhiệm vụ cho các nhóm học sinh, yêu cầu lập kế hoạch tổ chức và tìm hiểu thực tế qua gia đình, sách vở và internet Qua quá trình này, học sinh tự chiếm lĩnh tri thức và hoàn thành dự án nhóm Sản phẩm cuối cùng là bản đồ tư duy hệ thống lý thuyết về máy điện, bao gồm máy phát điện và động cơ điện, được trình bày bằng PowerPoint Phương pháp này giúp tiết học trở nên sinh động, khơi dậy hứng thú và sự tích cực của học sinh trong quá trình học tập, đồng thời giúp các em liên hệ kiến thức với thực tế, từ đó dễ dàng nắm bắt lý thuyết hơn.

Nhóm học sinh đã được trang bị kiến thức sâu sắc về máy phát điện và động cơ điện, từ đó tự tay tạo ra những sản phẩm hữu ích cho cuộc sống.

Qua việc tổ chức và giảng dạy chủ đề máy điện theo định hướng giáo dục STEM, học sinh có thể liên hệ kiến thức với thực tiễn hàng ngày Sự đam mê nghiên cứu đã giúp các em tạo ra những sản phẩm sáng tạo Những hoạt động này không chỉ rèn luyện kỹ năng giao tiếp và hợp tác mà còn phát triển khả năng giải quyết vấn đề, nghiên cứu khoa học và sử dụng công nghệ thông tin, như quay phim, chụp ảnh và tìm kiếm thông tin trên Internet trong quá trình thực hiện dự án.

Việc tổ chức dạy học và cho học sinh trải nghiệm thực tế với các thiết bị và thí nghiệm không chỉ giúp học sinh nhận thấy sự gần gũi và ứng dụng của vật lý trong đời sống, mà còn kích thích tinh thần tìm tòi, học hỏi và sáng tạo Điều này tạo điều kiện cho học sinh áp dụng kiến thức, nâng cao năng lực nhận thức và hành động, đồng thời hình thành phẩm chất, phát huy tính chủ động và sáng tạo, định hướng nghề nghiệp tương lai, góp phần vào việc phân luồng học sinh sau trung học.

Một số hình ảnh của hoạt động khi dạy học chủ đề máy điện theo định hướng giáo dục STEM

2.5.1 GV triển khai dự án

Trong tiết học, giáo viên thực hiện đúng theo thiết kế của giáo án bằng cách triển khai dự án cho học sinh Giáo viên phân nhóm, giao nhiệm vụ dự án, thông báo mục tiêu và yêu cầu sản phẩm, đồng thời cung cấp kế hoạch thực hiện và tài liệu tham khảo cần thiết.

HS tiếp nhận dự án với sự ngạc nhiên và hứng thú, nhanh chóng thảo luận sôi nổi về nhiệm vụ hấp dẫn Nhóm tổ chức các hoạt động, phân công nhiệm vụ cụ thể, và lập kế hoạch chi tiết về nội dung và thời gian làm việc.

Một số hình ảnh khi triển khai dự án

2.5.2 Hoạt động thực hiện dự án

Tổ trưởng đã thông báo thời gian hoạt động của nhóm, phân công nhiệm vụ cụ thể cho từng thành viên và lập kế hoạch chi tiết về nội dung cũng như thời gian làm việc Mỗi thành viên sẽ nhận bảng phân nhiệm vụ qua phiếu từ tổ trưởng để đảm bảo mọi người nắm rõ trách nhiệm của mình.

Dựa vào mục đích và sản phẩm cần đạt, các nhóm học sinh sẽ xây dựng đề cương và thu thập kiến thức từ sách giáo khoa và Internet để thiết kế sản phẩm Các nhóm thường xuyên báo cáo tiến độ thực hiện, trình bày kế hoạch hoạt động và đưa ra những vấn đề cần thảo luận với giáo viên.

Trong vòng một tuần kể từ khi dự án được triển khai, giáo viên sẽ giám sát và ghi nhận hoạt động của từng cá nhân và nhóm, kiểm tra tiến độ thực hiện dự án cũng như việc tìm kiếm và chọn lọc thông tin của học sinh Giáo viên sẽ nhắc nhở học sinh về các yêu cầu của sản phẩm, đồng thời khen ngợi và động viên kịp thời Học sinh sẽ được hướng dẫn tổng hợp thông tin, đánh máy nội dung vào chương trình Word, sau đó chuyển đổi sang PowerPoint, sử dụng mẫu slide theo hướng dẫn của giáo viên.

Một số hình ảnh HS thực hiện phân công nhiệm vụ, đo đạc, tìm hiểu, khám phá kiến thức trong dự án

HS báo cáo máy phát điện HS báo cáo động cơ điện

HS theo dõi tiếp nhận dự án

Họp các thành viên nhóm của 4 tổ trưởng

Báo cáo kết quả hoạt động nhóm ở nhà

Báo cáo kết quả làm sản phẩm ở nhà

HS tìm hiểu máy phát điện Tìm hiểu tại cơ sở sửa chữa, kinh doanh

Một số hình ảnh thiết kế bản vẽ

Sản phẩm máy phát điện Thực nghiệm sản phẩm máy đánh ghỉ sét

Sơ đồ tìm hiểu động cơ quạt điện

Bản đồ tư duy máy điện Giáo viên nhận xét

Thực nghiệm máy phát điện Thực nghiệm máy hút bụi Bức tranh thông điệp sử dụng điện an toàn, tiết kiệm

Báo cáo mô hình máy phong điện tại cuộc thi khkt cấp trường 2021-2022

Bản ghi sản phẩm Giới thiệu máy đánh ghỉ sét

Một số hình ảnh của buổi giao lưu 2 lớp học 12A2 THPT Anh Sơn 2 và 12C1 THPT Nguyễn Sỹ Sách

Đánh giá kết quả thực nghiệm đề tài

Sau thời gian áp dụng đề tài, chúng tôi đã tiến hành phát phiếu điều tra khảo sát học sinh sau khi học như sau:

Dạy học STEM mang lại cơ hội tuyệt vời để áp dụng kiến thức và kỹ năng tự học vào việc giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống Sự hứng thú với phương pháp này không chỉ giúp học sinh phát triển tư duy phản biện mà còn khuyến khích họ tìm kiếm giải pháp sáng tạo cho các thách thức hàng ngày Việc tích hợp STEM vào giảng dạy không chỉ nâng cao khả năng tự học mà còn tạo động lực cho học sinh trong việc khám phá và ứng dụng kiến thức vào thực tiễn.

Câu 2: Em có sẵn sàng tham gia các dự án học tập mà giáo viên giao trong dạy học kiến thức theo định hướng giáo dục STEM hay không?

Câu 3: Em có thể vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống không?

A Có thể vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn

Câu 4: Em cảm thấy thế nào về kiến thức máy phát điện, động cơ điện trong chương trình vật lí 12?

Kết quả thu được như Bảng 2:

Bảng 2: SỐ LIỆU ĐIỀU TRA HỌC SINH

Trước khi áp dụng Sau khi áp dụng

Qua so sánh kết quả, số lượng học sinh hứng thú với việc học đã tăng lên rõ rệt Các em không chỉ sẵn sàng tham gia vào các hoạt động học tập mà còn tự tin trình bày vấn đề trước lớp Hơn nữa, các em đã biết cách vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề thực tiễn.

Số lượng học sinh không quan tâm đến môn học, không tham gia hoạt động học tập, thiếu tự tin khi trình bày vấn đề trước lớp và không áp dụng kiến thức vào thực tiễn đang giảm nhanh chóng và chỉ chiếm một tỷ lệ rất thấp trong tổng số học sinh được khảo sát.

Việc áp dụng phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM đã góp phần quan trọng trong việc nâng cao nhận thức, thái độ và năng lực học tập của học sinh một cách rõ rệt.

Khi được giao nhiệm vụ, mỗi nhóm học sinh có cơ hội thể hiện bản thân, từ đó tạo động lực và quyết tâm cao trong việc thực hiện và hoàn thành nhiệm vụ.

Nâng cao tinh thần học tập của học sinh thông qua các dự án học tập giúp các em phát triển sự thích thú và kỹ năng lập kế hoạch Khi tham gia vào những dự án này, học sinh không chỉ thực hiện và hoàn thành công việc mà còn tích lũy được kiến thức và kinh nghiệm quý báu, từ đó xây dựng sự tự tin vững vàng cho bản thân.

Trong quá trình thực hiện dự án, giáo viên theo dõi và ghi nhận sự tham gia của học sinh, bao gồm cả những học sinh tích cực và không tích cực Đồng thời, giáo viên sẽ chấm điểm cho từng dự án học tập dựa trên báo cáo của các nhóm Điểm số của mỗi học sinh sẽ được tính từ kết quả đánh giá của nhóm trưởng và điểm kiểm tra 10 phút cuối buổi báo cáo dự án.

* Kết quả đánh giá cho mỗi HS lớp 12 A2 trường THPT Anh Sơn 2 được

GV tổng hợp như sau:

TT Họ và tên HS Điểm Điểm

Nhóm đánh giá Đánh giá

Nhóm 1: Các hình ảnh thực hiện ở nhà về tìm hiểu máy điện, tháo lắp vệ sinh quạt điện, bài báo cáo PowePoint về máy phát điện, mô hình máy phát điện, máy hút bụi, bản đồ tư duy máy điện

Nhóm 2- Các hình ảnh thực hiện ở nhà về tìm hiểu máy điện, tháo lắp vệ sinh quạt điện, bài báo cáo PowePoint về động cơ điện, mô hình máy phát điện, máy hút bụi, bản đồ tư duy máy điện

Nhóm 3- Các hình ảnh thực hiện ở nhà về tìm hiểu máy điện, tháo lắp vệ sinh quạt điện, Bức tranh thông điệp sử dụng điện năng, mô hình máy phát điện, máy đánh ghỉ sét, bản đồ tư duy máy điện

* Kết quả đánh giá cho mỗi HS lớp 12 C1 trường THPT Nguyễn Sỹ Sách được GV tổng hợp như sau:

TT Họ và tên HS Điểm Điể m

Các nhóm đánh giá Đánh giá

GV Điểm bài kiểm tra