Mục đích nghiên cứu
Xây dựng các chủ đề STEM về "Chất rắn và chất lỏng: Sự chuyển thể" trong chương trình Vật lý 10 nhằm nâng cao khả năng giải quyết vấn đề cho học sinh Nội dung này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về tính chất và sự chuyển thể của các trạng thái vật chất mà còn khuyến khích tư duy phản biện và khả năng ứng dụng kiến thức vào thực tiễn Việc tích hợp STEM vào giảng dạy sẽ tạo ra môi trường học tập hấp dẫn, giúp học sinh phát triển kỹ năng cần thiết cho tương lai.
- Đề xuất nội dung và phương pháp dạy học vật lý theo định hướng STEM
Rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm cho học sinh là rất quan trọng, giúp các em tìm tòi và khai thác tài liệu liên quan đến vấn đề cần giải quyết một cách hiệu quả.
Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu cơ sở lí luận về dạy học định hướng STEM
- Nghiên cứu chương trình và sách giáo khoa vật lí
- Nghiên cứu phương pháp tổ chức các hoạt động trong giáo dục STEM
Giả thuyết khoa học
Việc tổ chức dạy học phần “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” theo định hướng giáo dục STEM sẽ giúp học sinh tìm hiểu và giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống hàng ngày Qua đó, học sinh sẽ được thiết kế và chế tạo các sản phẩm khoa học kỹ thuật ứng dụng, từ đó tạo sự hứng thú học tập và phát triển năng lực giải quyết vấn đề hiệu quả.
Phương pháp nghiên cứu
* Phương pháp nghiên cứu lí luận:
- Đọc và tìm hiểu các tài liệu liên quan
- Dạy học theo định hướng STEM
* Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Quan sát, thăm lớp dự giờ trao đổi với GV và HS
- Điều tra, khảo sát tình hình dạy học STEM hiện nay.
Những đóng góp mới của đề tài
- Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận về dạy học STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý 10 THPT
- Cung cấp những giá trị cụ thể về giáo dục STEM.
NỘI DUNG
1.1.1 Khái niệm về giáo dục STEM
STEM là viết tắt của Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, thường được sử dụng để thảo luận về các chính sách phát triển liên quan đến các lĩnh vực này Giáo dục STEM nhấn mạnh việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho người học thông qua các tình huống thực tiễn Trong mỗi bài học STEM, học sinh được đặt trước một vấn đề thực tế cần giải quyết, yêu cầu họ tìm hiểu và nghiên cứu kiến thức từ nhiều môn học liên quan để tìm ra giải pháp.
Giáo dục STEM là phương pháp giáo dục giúp học sinh nắm vững kiến thức khoa học và ứng dụng thực tiễn, kết nối giữa trường học, cộng đồng và các tổ chức toàn cầu Phương pháp này phát triển năng lực giải quyết vấn đề và các kỹ năng khác, đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và nâng cao khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới.
Giáo dục STEM định nghĩa là một phương pháp đào tạo liên ngành, tích hợp bốn lĩnh vực chính: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Phương pháp này giúp học sinh nhận thức được tầm quan trọng của kiến thức tổng hợp, từ đó áp dụng vào việc giải quyết các vấn đề trong công việc.
1.1.2 Mục tiêu về giáo dục STEM
Theo các báo cáo tại diễn đàn giáo dục STEM tại Mỹ thì mục tiêu của giáo dục STEM gồm 3 mục tiêu chính như sau:
Xây dựng năng lực nhận thức STEM cho thế hệ công dân tương lai là mục tiêu quan trọng trong chương trình giáo dục phổ thông, nhằm nâng cao nhận thức và hiểu biết về lĩnh vực STEM.
Chuẩn bị năng lực cần thiết cho nguồn lực lao động thế kỷ mới là mục tiêu quan trọng được tích hợp trong cả giáo dục chính quy và không chính quy, từ bậc phổ thông đến đại học Những năng lực này giúp người lao động thích nghi và làm việc hiệu quả trong môi trường xã hội hiện đại.
Mục tiêu nghiên cứu và phát triển trong lĩnh vực giáo dục STEM tập trung vào các ngành học từ bậc cao đẳng trở lên, bao gồm khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học Sự đổi mới trong giáo dục STEM không chỉ nâng cao chất lượng đào tạo mà còn đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của thị trường lao động hiện đại.
Cơ sở lí luận và thực tiễn về giáo dục STEM trong trường phổ thông 3 1.1 Cơ sở lí luận về giáo dục STEM
Khái niệm về giáo dục STEM
STEM, viết tắt của Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, là thuật ngữ thường được sử dụng để thảo luận về các chính sách phát triển trong các lĩnh vực này của mỗi quốc gia Giáo dục STEM nhấn mạnh việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua các bài học thực tiễn Trong mỗi bài học, học sinh sẽ đối mặt với các tình huống thực tế cần giải quyết, yêu cầu họ tìm hiểu và nghiên cứu kiến thức từ nhiều môn học liên quan để đưa ra giải pháp hiệu quả.
Giáo dục STEM là phương pháp giáo dục giúp học sinh nắm vững kiến thức khoa học và ứng dụng thực tiễn, kết nối giữa trường học và cộng đồng, cũng như các tổ chức toàn cầu Qua đó, giáo dục STEM phát triển năng lực giải quyết vấn đề và các kỹ năng cần thiết, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế xã hội và nâng cao khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới.
Giáo dục STEM định nghĩa là một phương pháp tiếp cận liên ngành trong đào tạo, bao gồm bốn lĩnh vực chính: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Phương pháp này giúp học sinh nhận thức rõ ràng về tầm quan trọng của việc áp dụng kiến thức tổng hợp để giải quyết các vấn đề trong công việc thực tiễn.
Mục tiêu về giáo dục STEM
Theo các báo cáo tại diễn đàn giáo dục STEM tại Mỹ thì mục tiêu của giáo dục STEM gồm 3 mục tiêu chính như sau:
Xây dựng năng lực nhận thức STEM cho thế hệ công dân tương lai là một mục tiêu quan trọng trong chương trình giáo dục phổ thông, nhằm nâng cao nhận thức và hiểu biết của học sinh về các lĩnh vực STEM.
Chuẩn bị những năng lực cần thiết cho nguồn lực lao động thế kỷ mới là mục tiêu quan trọng được tích hợp trong cả chương trình giáo dục chính quy và không chính quy, từ bậc phổ thông đến đại học Những năng lực này nhằm giúp người lao động thích nghi và làm việc hiệu quả trong môi trường lao động hiện đại.
Mục tiêu chính của việc nghiên cứu, phát triển và đổi mới trong lĩnh vực giáo dục STEM là tập trung vào các ngành học từ bậc cao đẳng trở lên, bao gồm khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học.
Tiêu chí xây dựng chủ đề giáo dục STEM
Lồng ghép kiến thức từ sách vở vào thực tế cuộc sống là mục tiêu quan trọng của cả giáo viên và học sinh Để xây dựng một chủ đề STEM chất lượng, giáo viên cần hiểu rõ các hoạt động thực tiễn mà học sinh sẽ tham gia.
- Tìm hiểu thực tiễn và phát hiện vấn đề
- Nghiên cứu kiến thức nền
Vì vậy, để xây dựng chủ đề giáo dục STEM cần chú trọng các tiêu chí sau:
Tiêu chí 1 Chủ đề STEM tập trung vào các vấn đề thực tiễn
Trong giảng dạy STEM, giáo viên cần tạo ra các tình huống thực tiễn mà học sinh phải giải quyết, từ đó khuyến khích các em tìm ra giải pháp cho những vấn đề trong cuộc sống.
Tiêu chí 2 Cấu trúc thiết kế bài giảng STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật
- Nghiên cứu kiến thức nền
- Thử nghiệm và đánh giá
- Chia sẻ và thảo luận
Tiêu chí 3 Đưa học sinh vào hoạt động tìm tòi khám phá và định hướng hành động
Trong các hoạt động STEM, học sinh tham gia học tập theo phương pháp gợi mở, nơi mà hoạt động của họ chủ yếu dựa vào sự hợp tác và chuyển giao nhiệm vụ Tất cả các quyết định liên quan đến việc tìm kiếm giải pháp cho các vấn đề đều thuộc về học sinh Hơn nữa, học sinh còn thực hiện việc trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tự điều chỉnh những ý tưởng của mình.
Tiêu chí 4 Hình thức tổ chức bài giảng STEM lôi cuốn học sinh vào thực hành nhóm
Hoạt động nhóm sẽ là phương pháp tối ưu để khai thác triệt để những kĩ năng nền của học sinh
Tiêu chí 5 Nội dung bài học STEM chủ yếu từ kiến thức mà học sinh đã được học của bộ môn Toán và khoa học
Toán học, công nghệ, tin học và khoa học không phải là các môn học tách biệt mà chúng có sự liên kết chặt chẽ với nhau Người học cần phải tổng hợp và lồng ghép kiến thức từ những lĩnh vực này để tạo ra sự hiểu biết tích hợp, từ đó áp dụng vào việc giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Tiêu chí 6 Coi sự thất bại trong quá trình học là một phần cần thiết
Trong giáo dục hiện đại, có nhiều cách tiếp cận cho cùng một vấn đề, nhưng chỉ có một đáp án đúng nhất Phương pháp giáo dục mới cho phép học sinh mắc lỗi và coi những thất bại đó là bài học quý giá trong cuộc sống.
Thực tế giáo dục STEM trong trường trung học phổ thông
Theo chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, Bộ GD&ĐT đã triển khai thí điểm chương trình giáo dục STEM tại một số trường trung học ở các tỉnh thành Thực tế cho thấy, giáo dục STEM tại các trường phổ thông ở Việt Nam chủ yếu được thực hiện thông qua các hình thức trải nghiệm, câu lạc bộ, cuộc thi và ngày hội STEM.
Tuy nhiên trong quá trình triển khai giáo dục STEM vẫn còn nhiều khó khăn xuất phát từ những lí do sau đây:
- Giáo dục STEM chưa được “chương trình hóa” Với khung chương trình đề ra
GV gặp khó khăn trong việc tổ chức nội dung và chủ đề để vừa đảm bảo khung chương trình vừa phát huy tính sáng tạo của học sinh Do đó, khi triển khai chương trình giáo dục phổ thông mới, cần có văn bản hướng dẫn cụ thể về việc thực hiện các chủ đề STEM, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho giáo viên trong quá trình dạy học.
Trình độ giáo viên hiện nay chưa đáp ứng yêu cầu giảng dạy STEM, khi phần lớn chỉ được đào tạo đơn môn Điều này gây khó khăn trong việc triển khai dạy học liên môn Hơn nữa, nhiều giáo viên ngại học hỏi và chia sẻ kinh nghiệm với đồng nghiệp, dẫn đến sự thiếu kết nối giữa các bộ môn trong quá trình giảng dạy.
Hiện nay, vẫn chưa có sự hợp tác chặt chẽ giữa nhà trường và các tổ chức, doanh nghiệp trong việc đào tạo và tập huấn, cũng như hỗ trợ các hoạt động giáo dục STEM.
Trong dạy học hiện nay, việc kiểm tra và đánh giá vẫn gặp nhiều rào cản tại các trường học Tại các trường phổ thông, hình thức kiểm tra chủ yếu là bài thi trắc nghiệm, tập trung vào việc đánh giá kiến thức và kỹ năng, dẫn đến việc giáo dục STEM thường bị hạn chế, đặc biệt là ở các lớp cuối cấp.
Cơ sở vật chất hiện tại không đáp ứng được yêu cầu, dẫn đến sĩ số học sinh trong các lớp học quá đông Tình trạng này gây khó khăn trong việc tổ chức các hoạt động giáo dục và cản trở quá trình đổi mới phương pháp dạy học.
Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học chủ đề STEM
1.2.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề
Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức, hành động và thái độ cảm xúc để phân tích và đề xuất các biện pháp giải quyết tình huống học tập và thực tiễn mà không có quy trình sẵn có Đồng thời, năng lực này còn bao gồm việc đánh giá và điều chỉnh các giải pháp để áp dụng linh hoạt trong những nhiệm vụ mới.
1.2.2 Cấu trúc và biểu hiện hành vi của năng lực giải quyết vấn đề
NLGQVĐ được thể hiện qua các hoạt động trong quá trình giải quyết vấn đề, bao gồm bốn thành tố chính: tìm hiểu vấn đề, thiết lập không gian vấn đề, lập kế hoạch và thực hiện giải pháp, cùng với việc đánh giá và phản ánh giải pháp cụ thể.
Tìm hiểu vấn đề là quá trình nhận biết, xác định và giải thích các thông tin ban đầu và trung gian liên quan đến vấn đề đó Quá trình này giúp chúng ta tương tác với vấn đề một cách sâu sắc hơn và chia sẻ sự am hiểu của mình với người khác Bằng cách tìm hiểu vấn đề, chúng ta có thể thu thập thông tin cần thiết, phân tích và đánh giá thông tin đó để có cái nhìn tổng quan và chính xác về vấn đề.
Thiết lập không gian và đề xuất giải pháp là bước quan trọng trong việc giải quyết vấn đề Điều này bao gồm việc lựa chọn và sắp xếp thông tin, tích hợp kiến thức đã học, cũng như xác định thông tin trung gian thông qua các đồ thị và bảng biểu mô tả Đồng thời, cần xác định quy trình chiến lược giải quyết và cách thức hành động cụ thể để đạt được hiệu quả cao nhất.
- Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp
+ Lập kế hoạch: thiết lập tiến trình thực hiện; thời điểm giải quyết từng mục tiêu và phân bố các nguồn lực
Để thực hiện kế hoạch hiệu quả, cần trình bày các giải pháp điều chỉnh phù hợp với thực tiễn Đồng thời, việc tổ chức và duy trì hoạt động nhóm một cách hiệu quả cũng rất quan trọng để đảm bảo các giải pháp được thực hiện thành công.
Đánh giá và phản ánh giải pháp là quá trình quan trọng trong việc xem xét các giải pháp đã triển khai Nó bao gồm việc đánh giá hiệu quả của các giải pháp, suy ngẫm về những gì đã thực hiện và xác nhận những kiến thức cùng kinh nghiệm đã thu nhận Qua đó, có thể đề xuất các phương án giải quyết cho những vấn đề tương tự trong tương lai.
1.2.3 Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý
Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong học tập Vật lý là sự kết hợp của các năng lực thành tố, cho phép học sinh sử dụng kiến thức và kỹ năng một cách hiệu quả với thái độ tích cực Điều này giúp họ thực hiện thành công các nhiệm vụ nhận thức, từ đó lĩnh hội kiến thức, kỹ năng và phương pháp mới Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh được thể hiện rõ nét qua các hoạt động trong quá trình giải quyết vấn đề trong môn học này.
Năng lực hiểu vấn đề bao gồm việc nhận diện và hiểu ngôn ngữ diễn đạt của vấn đề Để đạt được điều này, học sinh cần thực hiện các thao tác tư duy như phân tích, tổng hợp, khái quát hóa và trừu tượng hóa Thông qua việc tái hiện quy luật Vật lý qua thí nghiệm và các bối cảnh do giáo viên cung cấp, học sinh có thể nắm bắt và hiểu rõ hơn về nhiệm vụ nghiên cứu.
Để tìm ra và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề, học sinh cần kết hợp kiến thức, kinh nghiệm và kỹ năng của mình Quá trình này bao gồm các thao tác tư duy như phân tích, so sánh và suy luận nhằm hình thành giả thuyết Học sinh cũng cần sử dụng các phép đối chiếu và so sánh để kiểm chứng giả thuyết, đồng thời vận dụng các thao tác tổng hợp, cụ thể hóa và khái quát hóa để hợp thức hóa kiến thức liên quan đến nội dung nghiên cứu.
Năng lực trình bày giải pháp và kết quả được thể hiện qua ngôn ngữ nói trong các buổi thuyết trình, thảo luận và tranh luận để bảo vệ kiến thức Ngoài ra, năng lực này cũng được thể hiện qua ngôn ngữ viết khi trả lời trên phiếu tập, báo cáo kết quả thí nghiệm, dự án và thông qua các thiết bị công nghệ thông tin để giải bài tập.
Năng lực đánh giá giải pháp và kết quả thể hiện qua việc nhận diện điểm mới và tính sáng tạo của các giải pháp trong việc giải quyết vấn đề Điều này bao gồm khả năng áp dụng các giải pháp vào thực tiễn học tập và hoạt động thực tiễn, cũng như việc biện luận về kết quả đạt được Hơn nữa, cần đề xuất các giải pháp mới ưu việt hơn để nâng cao hiệu quả trong quá trình thực hiện.
Cơ sở thực tiễn của đề tài
1.3.1 Mục đích khảo sát Điều tra, đánh giá việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và dạy học theo định hướng STEM cho học sinh trong quá trình dạy học môn Vật lý Nhận thức của giáo viên, học sinh về việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT
Nghiên cứu việc giảng dạy Vật lý tại các trường THPT ở huyện Đô Lương, tỉnh Nghệ An nhằm hiểu rõ các phương pháp giảng dạy chủ yếu hiện nay.
Bài viết này nghiên cứu thực trạng học tập môn Vật lý tại trường THPT Đô Lương 2, tỉnh Nghệ An, nhằm xác định nhiệm vụ và phương hướng cho đề tài Qua quá trình điều tra và phân tích những vấn đề tồn tại của giáo viên, bài viết sẽ đề xuất các giải pháp nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
- Điều tra tổng quát quá trình dạy học Vật lý
- Điều tra tổng quát về tình hình học Vật lý ở trường THPT Đô Lương 2 tỉnh Nghệ An hiện nay
- Xây dựng phiếu điều tra giáo viên và phiếu điều tra học sinh
- Phát phiếu hỏi, dự giờ, trao đổi với chuyên gia
- HS lớp 10C4 trường THPT Đô Lương 2
Trường THPT Đô Lương 2 có 21 giáo viên, bao gồm 9 giáo viên vật lý, 6 giáo viên sinh học và 6 giáo viên hóa học Đây là một trường công lập nằm ở khu vực miền núi, với chất lượng đầu vào của học sinh thấp hơn so với các trường khác trong toàn huyện.
Dựa vào kết quả điều tra trên, tôi nhận thấy:
Phần lớn giáo viên cấp THPT gặp khó khăn khi tiếp cận phương pháp dạy học theo định hướng STEM, điều này vẫn còn mới mẻ với họ Mặc dù các giáo viên mong muốn tìm hiểu và áp dụng phương pháp này, nhưng cách tiếp cận hiện tại chưa đạt hiệu quả như mong đợi Họ cần có thêm cơ hội tập huấn và tiếp cận nhiều hơn với dạy học định hướng STEM để nâng cao chất lượng giảng dạy.
Mặc dù các giáo viên đã áp dụng một số phương pháp dạy học tích cực và STEM trong quá trình giảng dạy, nhưng mức độ thực hiện vẫn còn thấp Đặc biệt, việc sử dụng phương pháp dạy học giải quyết vấn đề thông qua STEM chỉ chiếm một tỷ lệ nhỏ Các giáo viên chủ yếu dựa vào các phương pháp dạy học truyền thống, đơn giản và quen thuộc, do đó ít đầu tư thời gian và công sức chuẩn bị Hơn nữa, việc áp dụng STEM gặp nhiều khó khăn, và giáo viên chưa phân biệt rõ giữa dạy học tích hợp và dạy học theo định hướng STEM.
Số lượng giáo viên sử dụng kiểm tra tự đánh giá và đánh giá theo quá trình còn hạn chế Nguyên nhân chủ yếu là do giáo viên ngại thay đổi và chưa hiểu rõ về phương pháp dạy học theo định hướng STEM, dẫn đến việc họ không dám áp dụng các phương pháp mới này.
Việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề hiện nay chủ yếu tập trung vào việc tái hiện và vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng trong câu hỏi lý thuyết cũng như giải quyết các bài tập đơn giản Tuy nhiên, khả năng vận dụng kiến thức ở mức độ cao vẫn còn hạn chế.
Dữ liệu điều tra cho thấy các phương pháp dạy học vật lý hiện tại chưa đủ hấp dẫn để kích thích hứng thú của học sinh, dẫn đến việc học sinh gặp khó khăn trong việc áp dụng kiến thức vào thực tiễn Nhiều học sinh chưa tìm ra phương pháp học tập hiệu quả, một số còn lười biếng và thụ động, không coi trọng việc học Giáo viên chưa thường xuyên tạo ra các tình huống thực tiễn để học sinh có thể liên hệ và áp dụng kiến thức, chủ yếu chỉ yêu cầu làm bài tập từ sách giáo khoa mà không giao nhiệm vụ khám phá môi trường xung quanh.
Với kết quả điều tra khảo sát thực tiễn nói trên, tôi nhận thấy hướng nghiên cứu đề tài này là hết sức cần thiết
Dạy học theo định hướng STEM có vai trò quan trọng trong việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề trong môn vật lí Các cơ sở lí luận và thực tiễn cho thấy rằng phương pháp này không chỉ giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn về kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng tư duy phản biện và sáng tạo Việc áp dụng các phương pháp dạy học tích cực trong STEM sẽ tạo ra môi trường học tập hấp dẫn, khuyến khích học sinh chủ động khám phá và giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống.
Dạy học theo định hướng STEM đang trở thành xu hướng quan trọng trong việc xác định nội dung giảng dạy tại trường phổ thông và trong việc xây dựng chương trình môn học ở Việt Nam Ý nghĩa và mục tiêu của STEM không chỉ giúp học sinh phát triển tư duy phản biện, khả năng giải quyết vấn đề, mà còn khuyến khích sự sáng tạo và hợp tác trong học tập Việc tích hợp STEM vào giáo dục sẽ nâng cao chất lượng đào tạo và chuẩn bị cho học sinh những kỹ năng cần thiết cho tương lai.
- Thực trạng dạy học theo định hướng STEM ở tỉnh Nghệ An và trường THPT Đô Lương 2
- Các vấn đề năng lực và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THPT
Việc kết hợp lý luận và thực tiễn trong nghiên cứu, cùng với việc tìm hiểu nội dung kiến thức liên quan đến chất rắn, chất lỏng và sự chuyển thể, cho thấy rằng xây dựng chủ đề STEM theo định hướng STEM là rất cần thiết để phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh.
Chương 2 Xây dựng chủ đề STEM chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí 10 THPT nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đê cho học sinh
2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” theo định hướng giáo dục STEM
2.1.1 Cấu trúc nội dung chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí
Chương “ Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” Vật lí 10 được phân phối chương trình cụ thể như sau:
Bài 34 Chất rắn kết tinh Chất rắn vô định hình
Bài 35 Biến dạng cơ của vật rắn
Bài 36 Sự nở vì nhiệt của vật rắn
Bài 37 Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng
Bài 38 Sự chuyển thể của các chất
Bài 39 Độ ẩm của không khí
Bài 40 Thực hành: Xác định hệ số căng bề mặt của chất lỏng
2.1.2 Các mức độ yêu cầu cần đạt của chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” vật lí 10 THPT
- Phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình về cấu trúc vi mô và những tính chất vĩ mô của chúng
- Viết được các công thức nở dài và nở khối
- Nêu được ý nghĩa sự nở dài và sự nở khối của vật rắn trong đời sống và kĩ thuật
- Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng căng bề mặt
- Mô tả được thí nghiệm về hiện tượng dính ướt và không dính ướt
Thí nghiệm về hiện tượng mao dẫn được thực hiện để quan sát sự di chuyển của chất lỏng trong ống mao dẫn Công thức tính độ chênh lệch mặt thoáng của chất lỏng trong ống mao dẫn so với mặt thoáng bên ngoài được xác định bằng h = (2γcosθ) / (ρg), trong đó h là độ chênh lệch, γ là lực bề mặt, θ là góc tiếp xúc, ρ là mật độ chất lỏng và g là gia tốc trọng trường.
- Kể được một số ứng dụng về hiện tượng mao dẫn trong đời sống và kĩ thuật
- Viết được công thức của nhiệt nóng chảy, nhiệt hóa hơi
- Phân biệt được hơi khô và hơi bão hòa
- Phát biểu được định nghĩa độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm cực đại, độ ẩm tỉ đối của không khí
- Nêu được ảnh hưởng của độ ẩm không khí đối với sức khỏe của con người, đời sống động thực vật và chất lượng hàng hóa
- Vận dụng được các công thức nở dài, nở khối của vật rắn để giải các bài tập
- Vận dụng công thức tính nhiệt nóng chảy, nhiệt hóa hơi giải bài toán về sự chuyển thể
- Giải thích được các quá trình bay hơi và ngưng tụ dựa trên chuyển động của phân tử Xác định được lực căng bề mặt bằng thực nghiệm
* Các năng lực học sinh đạt được
- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo
- Năng lực tự chủ và tự học
- Năng lực giao tiếp và hợp tác
Chúng tôi tập trung vào việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh thông qua việc giảng dạy các chủ đề STEM Việc áp dụng phương pháp giáo dục STEM không chỉ giúp học sinh nắm vững kiến thức mà còn rèn luyện kỹ năng tư duy phản biện và khả năng làm việc nhóm Thông qua các hoạt động thực tiễn và dự án, học sinh sẽ được khuyến khích sáng tạo và tìm ra giải pháp cho các vấn đề thực tiễn.
Xây dựng quy trình dạy học chủ đề giáo dục STEM chương “Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể”
Bước 1: Lựa chọn nội dung dạy học
Dựa trên kiến thức từ chương trình môn học và các hiện tượng, quá trình liên quan trong tự nhiên và xã hội, cùng với quy trình hoặc thiết bị công nghệ ứng dụng kiến thức đó, chúng ta có thể lựa chọn nội dung bài học phù hợp.
Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết
Xác định vấn đề cần giải quyết cho học sinh giúp họ học hỏi kiến thức và kỹ năng theo chương trình môn học đã chọn Qua việc giải quyết vấn đề, học sinh có thể áp dụng những kiến thức và kỹ năng đã biết để xây dựng bài học hiệu quả.
Bước 3: Xây dựng tiêu chí của sản phẩm/ giải pháp giải quyết vấn đề
Xác định tiêu chí rõ ràng cho giải pháp hoặc sản phẩm là yếu tố quan trọng để xây dựng giả thuyết khoa học, đề xuất giải pháp cho vấn đề, và thiết kế mẫu sản phẩm hiệu quả.
Bước 4 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được xây dựng dựa trên phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực, bao gồm các hoạt động học theo các bước của quy trình kỹ thuật.
Mỗi hoạt động học đều được thiết kế với mục đích rõ ràng, nội dung cụ thể, sản phẩm học tập dự kiến và phương pháp tổ chức hợp lý Các hoạt động này có thể diễn ra cả trong lớp học và ngoài trời, tạo cơ hội cho học sinh phát triển toàn diện.
- Cần thiết kế bài học điện tử trên mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học của học sinh bên ngoài lớp học
Bước 5: Xây dựng tiêu chí đánh giá (phụ lục)
Cấu trúc bài học STEM có thể được chia thành 5 hoạt động chính
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát hiện vấn đề Đặt vấn đề
- Đưa ra một số tính huống liên quan đến chủ đề và tổ chức cho học sinh đề xuất tên chủ đề
- Căn cứ tình huống có vấn đề để xác định vấn đề cần giải quyết
- Thống nhất lựa chọn tên chủ đề
- Tổ chức chia lớp thành các nhóm
- Yêu cầu mỗi nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí
- Yêu cầu học sinh thảo luận trong nhóm để nêu một số nội dung, nhiệm vụ
- GV đưa ra bộ câu hỏi định hướng và yêu cầu học sinh thực hiện theo nhiệm vụ
- GV cung cấp cho học sinh:
+ Phiếu hướng dẫn thực hiện chủ đề + Sổ theo dõi chủ đề
+ Phiếu đánh giá sản phẩm
- Tổ chức cho HS thảo luận nhóm để lập kế hoạch thực hiện
- GV theo dõi góp ý, tư vấn cho các nhóm HS xây dựng kế hoạch một cách hợp lí
- Các nhóm bàn bạc, thống nhất bầu nhóm trưởng và thư kí
- Nghiên cứu tìm hiểu nội dung yêu cầu của GV
- Các nhóm thảo luận để đưa ra kế hoạch thực hiện nhiệm vụ của nhóm:
+ Xác định mục tiêu của chủ đề
+ Phân công nhiệm vụ cho từng thành viên
+ Dự kiến thời gian hoàn thành sản phẩm là 7- 10 ngày, báo cáo trên lớp 1 tiết
+ Viết sổ theo dõi dự án
Các nhóm cùng với GV thống nhất lập kế hoạch để giải quyết vấn đề
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Nghiên cứu kiến thức có liên quan
GV định hướng cho HS các nội dung cần nghiên cứu
- Tổ chức bốc thăm chủ đề
- Giao nhiệm vụ cho các nhóm
- Tổ chức cho học sinh thực hiện hoạt động tích cực, tăng cường mức
- Tham gia bốc thăm và phân công chuẩn bị dụng cụ thực hành
- HS tập trung nghiên cứu các vấn đề có liên quan độ tự lực tùy thuộc từng đối tượng học sinh
Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp/ bản thiết kế
- Tổ chức cho HS trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh
Tổ chức góp ý và chú trọng vào việc chỉnh sửa, xác thực các thuyết minh của học sinh là rất quan trọng Điều này giúp học sinh nắm vững kiến thức mới và hoàn thiện bản thiết kế trước khi bắt đầu quá trình chế tạo và thử nghiệm.
- Hoạt động nhóm: đề xuất các giải pháp
- Đưa ra giải pháp khả thi nhất, ghi vào phiếu hoạt động của nhóm
Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
Hướng dẫn học sinh chế tạo mẫu theo bản thiết kế và thực hiện thử nghiệm trong quá trình này Đánh giá mẫu và điều chỉnh thiết kế ban đầu nhằm đảm bảo tính khả thi của sản phẩm chế tạo.
- Thường xuyên theo dõi, đôn đốc, hướng dẫn giúp đỡ các nhóm
- GV bao quát các nhóm thực hiện
- Thực hiện theo kế hoạch đã đề ra
- Phân tích tổng hợp thông tin thu thập được, trao đổi về ý tưởng thiết kế nội dung sản phẩm
- Các nhóm thực hiện sản phẩm
Hoạt động 5:Trình bày sản phẩm và đánh giá
- Thu sản phẩm của các nhóm
- Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả và trưng bày sản phẩm
- Theo dõi phần trình bày của các nhóm, các hoạt động của học sinh
- Nhận xét, góp ý các câu hỏi và trả lời của học sinh
- GV tổng hợp điểm và công bố kết quả đánh giá của từng nhóm, nhận xét và gợi ý cho HS hướng phát triển tiếp theo
- Hoàn thiện và nộp sản phẩm đúng thời gian quy định
- Đại diện nhóm trình bày sản phẩm và báo cáo sổ theo dõi
- Các nhóm tích cực tham gia góp ý, nhận xét và có câu hỏi phản biện và chỉnh sửa, hoàn thiện sản phẩm
- Các nhóm tham gia đánh giá và tự đánh giá
- Đề xuất ý tưởng phát triển tiếp của sản phẩm hoặc đề xuất chủ đề mới
2.2.2 Biểu hiện năng lực giải quyết vấn đề trong các chủ đề
Năng lực giải quyết vấn đề được thể hiện rõ qua hai chủ đề chính là “Cây hoa tinh thể” và “Nến thơm nhà làm” Sự thể hiện này được minh chứng qua các năng lực thành tố cụ thể, cho thấy khả năng sáng tạo và tư duy logic trong quá trình thực hiện.
* Phát hiện và làm rõ vấn đề:
- Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc sống; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống:
Nến hiện nay trên thị trường chủ yếu là loại nến từ paraphin không rõ nguồn gốc, có thể gây hại cho sức khỏe người sử dụng Do đó, việc lựa chọn những loại nến thân thiện với môi trường và an toàn cho sức khỏe là rất cần thiết.
+ Tinh thể được nuôi tạo như thế nào?
Để giải quyết vấn đề, cần thu thập và làm rõ các thông tin liên quan Sau đó, đề xuất và phân tích một số giải pháp khả thi, từ đó lựa chọn giải pháp phù hợp nhất nhằm đạt hiệu quả cao trong việc xử lý vấn đề.
- Diễn đạt lại tình huống một cách đơn giản bằng ngôn ngữ của chính mình
- Tìm kiếm thông tin liên quan đến vấn đề: cách nuôi tinh thể, cách làm nến thơm, nguyên liệu…
- Đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề
* Thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề
- Lập kế hoạch cụ thể để thực hiện giải pháp: phân tích giải pháp thành kế hoạch thực hiện cụ thể bằng sơ đồ, thuyết minh bằng sơ đồ
- Thực hiện giải pháp: thực hiện được giải pháp để giải quyết vấn đề cụ thể
- Đánh giá và điều chỉnh các bước giải quyết vấn đề cụ thể ngay trong quá trình thực hiện
* Đánh giá việc giải quyết vấn đề, phát hiện vấn đề mới
- Đánh giá quá trình giải quyết vấn đề và điều chỉnh việc giải quyết vấn đề
- Phát hiện vấn đề cần giải quyết mới.
Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề “ Cây hoa tinh thể”
2.3.1 Quy trình dạy học chủ đề
Bước 1: Lựa chọn chủ đề:
Cây tinh thể là một chủ đề quan trọng trong chương "Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể", liên quan đến kiến thức về cấu trúc và tính chất của các chất Chủ đề này không chỉ gắn liền với môn Hóa học mà còn liên quan đến Công nghệ và Toán, giúp học sinh hiểu rõ hơn về sự hình thành và ứng dụng của tinh thể trong thực tiễn Việc nghiên cứu cây tinh thể không chỉ mở rộng kiến thức khoa học mà còn phát triển tư duy logic và sáng tạo trong các lĩnh vực khác nhau.
- Thuộc các lĩnh vực STEM
Siences: Thuộc các môn khoa học tự nhiên
Technology: Quy trình chế tạo nuôi tinh thể; tìm kiếm thông tin và nguyên liệu nuôi tinh thể
Engineering: Bản vẽ cây hoa tinh thể; các thao tác nuôi tinh thể
Mathematics: Tính toán nguyên liệu, màu sắc Tính toán chiều cao, độ rộng cây hoa
Bước 2: Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề Để nuôi tinh thể học sinh hiệu quả, cần trả lời các câu hỏi liên quan đến những thách thức và vấn đề mà họ đang gặp phải.
- Câu 1: Nuôi tinh thể như thế nào?
- Câu 2: Đề nuôi tinh thể cần những kiến thức gì?
Bước 3: Xây dựng mục tiêu dạy học của chủ đề
Các kiến thức cần thiết để giải quyết vấn đề:
Vật lí: Kiến thức về chất rắn kết tinh Sự chuyển thể của các chất Độ ẩm và ảnh hưởng độ ẩm
Hóa học: Các chất hóa học như đồng sunphat, muối ăn…
Công nghệ: Nghệ thuật trang trí
Toán: Hình dạng tinh thể và cây tinh thể
- Xác định năng lực cần phát triển: Phát triển các thành tố của năng lực giải quyết vấn đề
- Xác định tiêu chí sản phẩm: đẹp, an toàn, chắc chắn
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức các hoạt động học tập
Bước 5: Xây dựng tiêu chí đánh giá
2.3.2 Biểu hiện năng lực giải quyết vấn đề các chủ đề
Chủ đề “Cây hoa tinh thể” là một ý tưởng giáo dục STEM, giúp học sinh hiểu rõ về chất rắn, chất lỏng và sự chuyển thể Qua đó, các em được hướng dẫn quy trình làm tinh thể một cách an toàn, đồng thời tiếp thu kiến thức về sự kết tinh, giãn nở vì nhiệt, độ ẩm, cũng như liên kết kiến thức từ các môn Toán, Hóa và Công nghệ.
II Mục tiêu dạy học:
1 Phát triển năng lực khoa học tự nhiên
- Phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình về cấu trúc vi mô và tính chất vĩ mô của chúng
- Định nghĩa và nêu được các đặc điểm của sự kết tinh
- Biết cách đề xuất giải pháp làm tinh thể và làm thế nào để tạo tinh thể an toàn
- Vẽ được bản thiết kế và quy trình làm tinh thể; trình bày và bảo vệ ý kiến của mình và phản biện ý kiến người khác
- Có thái độ tích cực trong hoạt động nhóm
- Có trách nhiệm với tập thể và bản thân, ý thức bảo vệ môi trường
- Kiên trì, say mê tìm tòi nghiên cứu khoa học
3 Phát triển năng lực chung: Năng lực giải quyết vấn đề
- Tìm hiểu vấn đề: hành vi 1.1; 1.2; 1.3
- Đề xuất và lựa chọn giải pháp GQVĐ: hành vi 2.1; 2,2; 2.3
- Thực hiện giải pháp GQVĐ: hành vi 3.1; 3.2; 3.3
- Đánh giá việc GQVĐ: hành vi 4.1; 4.2
III Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Xác định yêu cầu thiết kế cây hoa tinh thể
- Phát hiện vấn đề và đề xuất được giải pháp, lập được kế hoạch học tập
- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề: 1.1; 1.2; 1.3; 2.1; 2.3
2 Nội dung: Nêu bối cảnh thực tiễn; xác định yêu cầu thiết kế cây hoa tinh thể Triển khai các kế hoạch và hướng dẫn học sinh lập kế hoạch học tập
3 Phương pháp dạy học, hình thức tổ chức
- Phương pháp: phát hiện và giải quyết vấn đề
- Hình thức: Hoạt động cá nhân, thảo luận nhóm và toàn lớp
4 Chuẩn bị: Tình huống clip, bối cảnh, câu hỏi, bản kế hoạch, tiêu chí, phiếu ĐG
5 Thời gian, địa điểm dự kiến: 1 tiết tại lớp
Hoạt động của GV Hoạt động của học sinh
Phương tiện dạy học/ đánh giá
Biểu hiện hành vi của NLGQVĐ/ sản phẩm mong đợi
GV cho học sinh xem clip độc đáo về cây bonsai hạt cườm và một số tinh thể
1 Vấn đề trong câu chuyện đó là gì?
- Quan sát clip https://www.youtu be.com/ watch?v=HO7h20uFRPI
1.1 Mô tả vấn đề: Ngày nay có nhiều người có sở thích làm các loại cây sử dụng nguyên liệu từ kim loại và các
2 Bằng cách nào để có thể làm được cây hoa đẹp như vậy?
3 Câu hỏi đặt ra cho chủ đề của chúng ta là gì? hạt cườm, hình thức đẹp
1.2 Phát hiện vấn đề: Làm cây hoa bằng tinh thể
- Cách làm cây hoa từ tinh thể
Xác định yêu cầu đối với sản phẩm
Chế tạo sản phẩm thân thiện với môi trường với các tiêu chí: an toàn, hình thức đẹp, chi phí rẻ
- Chia nhóm, yêu cầu phân công nhiệm vụ
- Hướng dẫn lập bảng kế hoạch
- Nêu các tiêu chí trong bảng kế hoạch đã lập
- Các nhóm nhận nhiệm vụ và thảo luận lập kế hoạch
- Cá nhân nhậm nhiệm vụ do nhóm phân công
Bản kế hoạch học tập
- Hoàn thành kế hoạch: phân công nhiệm vụ, liệt kê được các danh mục vật liệu cần có
Nhận thức về quy trình chế tạo tinh thể là rất quan trọng, đồng thời cần đề xuất giải pháp sử dụng nguyên liệu có sẵn Việc lập kế hoạch chi tiết và liệt kê danh mục vật liệu an toàn cho việc làm cây hoa tinh thể sẽ giúp đảm bảo hiệu quả và an toàn trong quá trình thực hiện.
Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức nền về tinh thể
- Bản ghi chép chính xác các kiến thức nền cần có
- Hiểu được các kiến thức về:
Cấu trúc tinh thể và các đặc tính của chất rắn kết tinh đóng vai trò quan trọng trong việc hiểu tính đẳng hướng và dị hướng Hiện tượng bề mặt của chất lỏng cũng ảnh hưởng đến các tính chất vật lý của chúng Sự giãn nở vì nhiệt là một yếu tố cần xem xét khi phân tích hành vi của các chất rắn và lỏng, trong khi độ ẩm không khí có thể tác động đến tính chất của vật liệu trong môi trường.
- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề: năng lực thành tố: 2.1; 2.2
2 Nội dung: Tìm hiểu và báo cáo kiến thức liên quan đến chủ đề
Các đặc tính của chất rắn kết tinh, hiện tượng bề mặt của chất lỏng, sự chuyển thể của các chất, biến dạng cơ và sự nở vì nhiệt của vật rắn, cùng với độ ẩm không khí, là những kiến thức chủ đạo trong lĩnh vực vật lý Những yếu tố này không chỉ ảnh hưởng đến tính chất vật lý của các chất mà còn đóng vai trò quan trọng trong nhiều ứng dụng thực tiễn trong đời sống.
- Kiến thức hóa học: Liên kết ion, tinh thể ion, hợp chất của nhôm, bão hòa
- Kiến thức công nghệ: Nghệ thuật trang trí, trưng bày sản phẩm
- Kiến thức toán học: Khối đa diện
3 Phương thức, hình thức tổ chức
- Phương pháp: Dạy học giải quyết vấn đề, hướng dẫn tự học
- Hình thức: Hoạt động cá nhân, nhóm và cả lớp
- HS: trả lời được kiến thức nền theo bản kế hoạch, phân công cá nhân báo cáo
- GV: chuẩn bị phiếu học tập, phiếu đánh giá cá nhân và nhóm
5 Thời gian, địa điểm dự kiến: 1 tuần (tại nhà và tại lớp)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Phương tiện DH/ công cụ đánh giá
Biểu hiện hành vi NLGQVĐ/ sản phẩm mong đợi
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
- Giao nhiệm vụ tìm hiểu kiến thức liên quan đến chủ đề cây hoa tinh thể ở nhà trong thời gian 1 tuần và báo cáo kiến thức tại lớp
- Chia lớp thành 6 nhóm, nhóm 6-7 HS
- Nhận nhiệm vụ và phân công các thành viên nghiên cứu kiến thức từng phần rồi chia sẻ trao đổi thống nhất trong nhóm trước khi báo cáo
Thư kí ghi chép nội dung trao đổi
- Phiếu theo dõi ghi điểm
2.2 Thu thập thông tin, xử lí các thông tin liên quan đến vấn đề:
- Lựa chọn được toàn bộ kiến thức nền liên quan đến chủ đề
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
Theo dõi, hỗ trợ các nhóm qua các group học tập, gợi ý hướng dẫn HS tìm hiểu
Thực hiện nhiệm vụ tìm hiểu kiến thức và chia sẻ trong nhóm
Bảng thống nhất nội dung kiến thức
Bước 3: Báo cáo kết quả
- Yêu cầu mỗi nhóm bốc thăm báo cáo, các nhóm nhận xét bổ sung
- Phát phiếu học tập cho các nhóm trả lời và chỉnh sửa kiến thức
- Thành viên đại diện các nhóm báo cáo kiến thức
- Các nhóm theo dõi thảo luận
- Thảo luận trả lời phiếu học tập
Thư kí ghi chép các ý kiến đóng góp
- Phiếu đánh giá cá nhân, nhóm
Trình bày đầy đủ kiến thức
- Đánh giá đúng kiến thức nền của các nhóm ghi trên bảng
Bước 4: Đánh giá kết quả
Tóm tắt kiến thức, chấm phiếu học tập
Ghi chép nội dung kiến thức nền vào hồ sơ học tập
Học sinh tìm kiếm và lựa chọn kiến thức liên quan đến cây hoa tinh thể, không chỉ khám phá môn vật lý mà còn hình thành ý thức trách nhiệm và rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm.
Hoạt động 3: Đề xuất và bảo vệ phương án thiết kế chủ đề “Cây hoa tinh thể”
- Học sinh trình bày và bảo vệ được phương án thiết kế, ghi nhận đóng góp ý kiến của các nhóm và GV chỉnh sửa bản thiết kế phù hợp
- Sử dụng các kiến thức về đặc tính của chất rắn kết tinh để giải thích quá trình hình thành tinh thể, kích thước của tinh thể
- Phát triển các năng lực giải quyết vấn đề: 2.2; 2.2; 2.3; 3.1
- Trình bày bản vẽ mô hình cây tinh thể
- Các nhóm nhận xét, đánh giá, GV nhận xét, đánh giá và chỉnh sửa thiết kế, lựa chọn phương án tối ưu nhất
3 Phương pháp, hình thức tổ chức
- Phương pháp: Thuyết trình, vấn đáp, dạy học giải quyết vấn đề
- Hình thức tổ chức: hoạt động cá nhân và thảo luận toàn lớp
4 Chuẩn bị: HS lâp bản thiết kế theo yêu cầu trong bản kế hoạch, cử đại diện báo cáo, GV lập kế hoạch tổ chức báo cáo
5 Thời gian, địa điểm dự kiến: Họp nhóm 1 buổi thiết kế tại nhà và báo cáo 1 tiết tại lớp
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Phương tiện DH/ công cụ đánh giá
Biểu hiện hành vi của NLGQVĐ/ sản phẩm
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ 3.1 Lập kế hoạch cụ thể để thực hiện giải pháp
- Lập được bản thiết kế có đầy đủ hồ sơ, hình vẽ, các quy trình, theo yêu cầu
- Lập bản thiết kế tại nhà
- Báo cáo thiết kế: tại lớp 5 phút/ nhóm
- Có bản thiết kế trên khổ giấy tùy chọn
- Bản thiết kế mô hình cây hoa tinh thể
- Trình bày quá trình hình thành tinh thể và quy trình làm cây hoa tinh thể
- Có danh mục các vật liệu và giá thành chế tạo sản phẩm
- Nêu vai trò và đặc điểm của vật liệu sử dụng
- Nêu lí do chọn nguyên vật liệu
- Đánh giá độ an toàn của sản phẩm
- Nhận nhiệm vụ và thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu của GV
- Thiết kế trên khổ giấy lớn theo các tiêu chí
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
Theo dõi và hỗ trợ qua nhóm
- Thực hiện làm bản thiết kế ở nhà
- Thư kí ghi chép ý kiến đóng góp của các thành viên
- Giấy, bút dùng lập bản thiết kế
Thảo luận đưa ra phương án thiết kế, lựa chọn loại vật liệu làm tinh thể phù hợp, an toàn và hiệu quả
Bước 3: Báo cáo và đánh giá kết quả
1 Các nhóm lần lượt báo cáo phương án thiết kế trong 5 phút
2 Các nhóm khác nêu câu hỏi và đánh giá nhận xét các nhóm đã trình bày
3 Giáo viên nhận xét, tổng kết đánh giá và chuẩn hóa các kiến thức liên quan, chỉnh sửa góp ý phương án thiết kế cho các nhóm
4 Giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà tiến hành chế tạo sản phẩm theo bản thiết kế đã chỉnh sửa
- Các nhóm góp ý kiến cho các nhóm khác để hoàn thiện bản thiết kế
- Thư kí nhóm ghi nhận sai sót và chỉnh sửa bản thiết kế
- Trình bày các bước tiến hành GQVĐ
- Giải thích được lí do lựa chọn nguyên vật liệu
- Bản góp ý chỉnh sửa thiết kế
Sau hoạt động này, học sinh sẽ nắm rõ quy trình làm tinh thể và cây hoa tinh thể, đồng thời biết cách lựa chọn nguyên vật liệu an toàn cho sức khỏe Học sinh cũng sẽ khám phá nhiều loại nguyên liệu có sẵn trong gia đình để tạo ra tinh thể, từ đó áp dụng chúng vào nhiều mục đích trong cuộc sống Hoạt động này giúp phát triển tư duy thiết kế, sáng tạo, nâng cao khả năng giải quyết vấn đề, kỹ năng thuyết trình và tư duy phản biện.
Hoạt động 4 Thiết kế sản phẩm cây hoa tinh thể
- Thực hiện được giải pháp đã đề ra trong bản thiết kế cây hoa tinh thể
- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề: năng lực thành tố: 3.2 và 3.3
- Học sinh làm tinh thể tại nhà và nhóm trưởng trao đổi với giáo viên nếu cần
- Thử nghiệm, đánh giá và điều chỉnh thiết kế
3 Phương pháp dạy học, hình thức tổ chức
- Phương pháp: hướng dẫn học sinh tự học
- Hình thức: hoạt động ngoài giờ lên lớp
4 Chuẩn bị: học sinh chuẩn bị địa điểm, thời gian, nguyên vật liệu để làm nến, chụp ảnh, hồ sơ học tập
5 Thời gian, địa điểm dự kiến: 1 buổi tại nhà
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Phương tiện DH/ công cụ đánh giá
Biểu hiện hành vi của NLGQVĐ/ sản phẩm
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
- Thiết kế quy trình làm tinh thể tại nhà
- Thư kí ghi chép nhật kí, đánh giá sản phẩm, khắc phục
Nhận nhiệm vụ, chuẩn bị thời gian, địa điểm, nguyên vật liệu
- Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ, trao đổi với
GV nếu cần hỗ trợ
Bước 2: Tiến hành làm tinh thể
GV đôn đốc, hỗ trợ các nhóm trong quá trình làm tinh thể
Tiến hành làm tinh thể theo phương án đã thiết kế
Nhóm trưởng theo dõi ghi nhận sự tham gia của các thành viên
Thực hiện thành công giải pháp đã nêu
Bước 3: Thử nghiệm và tự đánh giá sản phẩm
Yêu cầu: so sánh với các tiêu chí đánh giá sản phẩm:
- Nếu sản phẩm đạt yêu cầu thì trang trí để chuẩn bị báo cáo
- Nếu sản phầm chưa đạt yêu cầu thì tìm nguyên nhân, khắc phục, thực hiện giải pháp mới
- Thư kí ghi chép các ưu nhược điểm vào hồ sơ
- Bản tiêu chí đánh giá sản phẩm
3.3 Đánh giá và điều chỉnh các bước ngay trong quá trình thực hiện:
Nêu được nhược điểm của sản phẩm: nguyên liệu, hình dạng… sau đó đưa ra giải pháp hợp lí hơn và thực hiện được giải pháp mới
Bước 4: Điều chỉnh thiết kế
Yêu cầu hoàn thiện các báo cáo đánh giá trong hồ sơ học tập và chụp hình Chuẩn bị đại diện nhóm để thuyết trình sản phẩm Điều chỉnh lại thiết kế, ghi nhận nội dung điều chỉnh và giải thích lý do Tiến hành thực hiện các điều chỉnh cần thiết.
Thư kí ghi chép sự điều chỉnh vào hồ sơ nhóm
Ghi chép sự điều chỉnh cần thiết
Học sinh đã thể hiện khả năng làm cây hoa tinh thể bằng cách sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường, qua đó phát triển kỹ năng hợp tác, làm việc nhóm và năng lực sáng tạo Đồng thời, các em cũng cải thiện khả năng giải quyết vấn đề và phát triển kỹ năng STEM, thể hiện niềm say mê trong nghiên cứu khoa học.
Hoạt động 5: Báo cáo và đánh giá sản phẩm
- Báo cáo và đánh giá được quá trình làm sản phẩm
- Biết cách khắc phục nhược điểm và cải tiến
- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề : 4.1; 4.2
2 Nội dung: Các nhóm giới thiệu sản phẩm Phân tích quá trình làm và chỉnh sửa sản phẩm Đề xuất các cải tiến (nếu có)
3 Phương pháp dạy học, hình thức tổ chức
- Phương pháp: thuyết trình, vấn đáp
- Hình thức: hoạt động cả lớp
- HS: sản phẩm để trưng bày, bài báo cáo, poster, thành viên thuyết trình, các kiến thức liên quan để trả lời câu hỏi
- GV: máy chiếu, bàn ghế để trưng bày sản phẩm, các câu hỏi, phiếu đánh giá nhóm, phiếu đánh giá cá nhân, tiêu chí sản phẩm
5 Thời gian, địa điểm dự kiến: 1 tiết tại lớp
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Phương tiện DH/ công cụ đánh giá
Biểu hiện hành vi của NLGQVĐ/ sản phẩm
Bước 1: Giao nhiệm vụ chuẩn bị báo cáo
Tổ chức cho HS chuẩn bị và trưng bày các sản phẩm
Các nhóm trưng bày sản phẩm trước lớp
Bước 2: Báo cáo giới thiệu sản phẩm
Mỗi nhóm sẽ lần lượt giới thiệu sản phẩm của mình trước toàn lớp, sau đó tiến hành thuyết trình chi tiết về sản phẩm Các nhóm khác sẽ có cơ hội đặt câu hỏi và đưa ra nhận xét về sản phẩm đã được trình bày.
- Các nhóm lần lượt báo cáo sản phẩm và trả lời các câu hỏi của
GV và các nhóm khác
4.1 Đánh giá quá trình GQVĐ và điều chỉnh việc GQVĐ:
- Bài thuyết trình đánh giá quá trình làm sản phẩm cây hoa tinh thể có ưu nhược điểm gì, đề xuất giải pháp
Bước 3: Đánh giá, nhận xét, phản biện
- Yêu cầu các nhóm đóng góp ý kiến
- Góp ý chỉnh sửa thiết kế
- Phiếu tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau
- Các nhóm nhận xét, góp ý kiến
- Ghi nhận đóng góp và rút kinh nghiệm
- Cá nhân tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau
- Phiếu theo dõi ghi điểm
4.3 Phát hiện vấn đề mới cần giải quyết
Nêu được hướng cải tiến mới trong tương lai
Bước 4: Tổng kết, rút kinh nghiệm
Tổng kết chung và công bố điểm cho các nhóm và cá nhân
Ghi nhận xét và rút kinh nghiệm
- Phiếu điểm, phiếu đánh giá
- Các em có thích thú với chủ đề STEM này không?
- Qua chủ đề các em đã học được những kiến thức và kĩ năng gì trong quá trình làm tinh thể?
- Các em thích nhất hoạt động nào khi tham gia STEM này?
Qua chủ đề này, học sinh sẽ có cơ hội trải nghiệm quy trình làm tinh thể, từ đó không chỉ hiểu biết thêm về kiến thức khoa học mà còn rèn luyện các kỹ năng STEM cần thiết.
Kỹ năng khoa học bao gồm việc áp dụng kiến thức về tinh thể và cấu trúc tinh thể, cũng như hiểu biết về sự chuyển thể và độ ẩm không khí để tiến hành quá trình tạo ra tinh thể.
Kỹ năng công nghệ bao gồm khả năng lựa chọn nguyên vật liệu để tạo ra tinh thể, thiết kế hình dáng sáng tạo và cải tiến sản phẩm sao cho phù hợp với bối cảnh và mục đích sử dụng.
Kỹ năng kỹ thuật: Rèn luyện được các thao tác thiết kế
Kỹ năng toán học: Rèn luyện kỹ năng cân đo, đong đếm chính xác hơn.
Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề “Nến thơm nhà làm”
2.4.1 Quy trình dạy học chủ đề
Bước 1: Lựa chọn chủ đề
- Xuất phát từ nhu cầu sử dụng nến trong cuộc sống nhưng đa phần nến trong thực tế thiếu an toàn, gây hại cho sức khỏe
- Chủ đề “Nến thơm nhà làm” liên quan đến kiến thức các bài học trong chương
“Chất rắn và chất lỏng Sự chuyển thể” và kiến thức các môn học khác liên quan như: Hóa học, Công nghệ, Toán
Để giải quyết vấn đề nến thơm an toàn và có mùi hương phù hợp cho gia đình, học sinh cần xác định các kiến thức cần thiết liên quan đến chủ đề này.
- Chế tạo nến thơm như thế nào?
- Để làm nến thơm cần những kiến thức gì?
Bước 3: Xây dựng mục tiêu dạy học của chủ đề
Kiến thức cần thiết để giải quyết vấn đề:
Vật lý liên quan đến chất rắn vô định hình bao gồm kiến thức về sự nở dài và sự nở khối Các hiện tượng dính ướt và không dính ướt cũng là những khía cạnh quan trọng trong nghiên cứu Bên cạnh đó, quá trình nóng chảy và đông đặc của vật liệu là những yếu tố cần xem xét để hiểu rõ hơn về tính chất và hành vi của chất rắn vô định hình.
Hóa học: Kiến thức về ankan, phản ứng oxi hóa khử
Công nghệ: nghệ thuật trang trí
Toán học: Hình dạng của nến và các vật dụng đựng nến
- Xác định năng lực cần phát triển; phát triển các thành tố của NLGQVĐ
Sản phẩm được xác định với tiêu chí chế tạo từ sáp thực vật, nhằm phục vụ nhu cầu sử dụng trong gia đình Các tiêu chí bao gồm: sử dụng hoàn toàn sáp thực vật, có màu sắc và hương thơm dễ chịu, dễ cháy và an toàn cho người dùng, hình thức đẹp mắt, và chi phí hợp lý.
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức các hoạt động
Bước 5: Xây dựng các tiêu chí đánh giá (phụ lục)
2.4.2 Biểu hiện năng lực giải quyết vấn đề các chủ đề
I Mô tả chủ đề: Chủ đề “Nến thơm nhà làm” là ý tưởng dạy học theo định hướng
STEM giúp học sinh hiểu rõ về chất rắn, chất lỏng và sự chuyển thể thông qua các hiện tượng như nóng chảy, đông đặc, bay hơi và giãn nở vì nhiệt Bên cạnh đó, kiến thức về độ ẩm, sự dính ướt và không dính ướt cũng được liên kết với các môn học khác như Toán, Hóa và Công nghệ, tạo nên một nền tảng vững chắc cho việc khám phá và ứng dụng khoa học trong thực tiễn.
II Mục tiêu dạy học:
1 Phát triển năng lực khoa học tự nhiên
- Phân biệt được chất rắn kết tinh và chất rắn vô định hình về cấu trúc vi mô và tính chất vĩ mô của chùng
- Phân biệt được sự biến dạng của sáp nến thuộc biến dạng dẻo
Sự nở vì nhiệt của vật rắn trong quá trình làm nến có ý nghĩa quan trọng, ảnh hưởng đến hình dạng mặt thoáng của chất lỏng khi nến nóng chảy Khi nến được đổ vào ly thủy tinh, nếu thành ly bị ướt, hình dạng mặt thoáng của chất lỏng sẽ bị biến đổi, tạo ra những hiệu ứng thú vị Việc hiểu rõ hiện tượng này không chỉ giúp cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn mang lại trải nghiệm tốt hơn cho người sử dụng.
- Định nghĩa và nêu được các đặc điểm của sự nóng cháy vầ sự đông đặc
- Vận dụng kiến thức về sự nóng chảy, hiện tượng mao dẫn để giải thích hiện tượng vì sao nến cháy được
- Biết cách đề xuất giải pháp làm nến và làm thế nào để tạo nến thơm an toàn
- Vẽ được bản thiết kế và quy trình làm nến thơm; trình bày và bảo vệ ý kiến của mình và phản biện ý kiến người khác
- Có thái độ tích cực trong hoạt động nhóm
- Có trách nhiệm với tập thể và bản thân
- Kiên trì, say mê tìm tòi nghiên cứu khoa học
- Có ý thức bảo vệ môi trường
3 Phát triển năng lực chung: Năng lực giải quyết vấn đề:
+ Tìm hiểu vấn đề: hành vi 1.1; 1.2; 1.3
+ Đề xuất và lựa chọn giải pháp GQVĐ: hành vi 2.1; 2,2; 2.3
+ Thực hiện giải pháp GQVĐ: hành vi 3.1; 3.2; 3.3
+ Đánh giá việc GQVĐ: hành vi 4.1; 4.2
III Tiến trình dạy học
Hoạt động 1: Xác định yêu cầu thiết kế nến thơm
- Phát hiện vấn đề và đề xuất được giải pháp, lập được kế hoạch học tập
- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề: 1.1; 1.2; 1.3
2 Nội dung: Nêu bối cảnh thực tiễn xác định yêu cầu thiết kế nến thơm
3 Phương pháp dạy học, hình thức tổ chức
- Phương pháp: phát hiện và giải quyết vấn đề
- Hình thức; Hoạt động cá nhân, thảo luận nhóm và toàn lớp
4 Chuẩn bị: Bối cảnh, câu hỏi, bản kế hoạch, tiêu chí, phiếu đánh giá
5 Thời gian, địa điểm dự kiến: 1 tiết tại lớp
Hoạt động của GV Hoạt động của học sinh
Phương tiện dạy học/ đánh giá
Biểu hiện hành vi NLGQVĐ/ sản phẩm mong đợi
GV nêu bối cảnh vấn đề, sự cố vỡ cốc thủy tinh làm bỏng tay, gây mùi khi thắp
1 Vấn đề trong câu chuyện là gì ?
2 Có cách nào tránh rủi ro này không?
3 Câu hỏi đặt ra cho chủ đề của chúng ta là gì?
- Lăng nghe tình huống có vấn đề
Nến mà chúng ta đang sử dụng hiện nay chủ yếu được làm từ paraphin có nguồn gốc không rõ ràng, điều này có thể gây ra nhiều tác hại cho sức khỏe.
1.2 Phát hiện vấn đề: Tạo nến bằng nguyên liệu thân thiên với môi trường
Cách tạo được nến từ nguyên liệu an toàn cho sức khỏe
Xác định yêu cầu đối với sản phẩm
Chế tạo sản phẩm thân thiện với môi trường cần tuân thủ các tiêu chí như sử dụng sáp thực vật, có màu sắc bắt mắt, dễ cháy và an toàn cho người sử dụng Bên cạnh đó, sản phẩm cũng cần có hình thức đẹp và chi phí phải hợp lý để thu hút người tiêu dùng.
- Các nhóm nhận nhiệm vụ và thảo luận lập kế hoạch
- Cá nhân nhận nhiệm vụ do nhóm phân công
Bản kế hoạch học tập
Hoàn thành kế hoạch: phân công nhiệm vụ, liệt kê được các danh mục vật liệu cần có
- Chia nhóm, yêu cầu phân công nhiệm vụ
- Hướng dẫn lập bảng kế hoạch
- Nêu các tiêu chí trong bảng kế hoạch đã lập
Nhận thức về sự không an toàn khi sử dụng nến truyền thống, bài viết đề xuất giải pháp làm nến thơm từ nguyên liệu tự nhiên có sẵn Kế hoạch chi tiết được lập ra, bao gồm danh mục vật liệu cần thiết để sản xuất nến an toàn cho sức khỏe.
Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức nền
- Bản ghi chép chính xác các kiến thức nền cần có
- Hiểu được các kiến thức về:
+ Các đặc tính và tính chất của chất rắn vô định hình để làm nến
+ Các hiện tượng bề mặt của chất lỏng: sự dính ướt, mao dẫn, bay hơi, nóng chảy, đông đặc trong quá trình làm nến
+ Sự giãn nở vì nhiệt, biến dạnh của vật rắn
- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề: năng lực thành tố: 2.1; 2.2; 2.3; 3.1
2 Nội dung: Tìm hiểu và báo cáo kiến thức liên quan đến chủ đề
Trong lĩnh vực vật lý, các hiện tượng bề mặt của chất lỏng, sự chuyển thể của các chất, biến dạng cơ và sự nở vì nhiệt của vật rắn đóng vai trò quan trọng Đặc biệt, độ ẩm không khí cũng là yếu tố cần được chú ý, ảnh hưởng đến nhiều quá trình vật lý và môi trường xung quanh.
- Kiến thức hóa học: Dãy đồng đẳng của ankan, phản ứng oxi hóa khử
- Kiến thức công nghệ: Nghệ thuật trang trí, trưng bày sản phẩm
- Kiến thức toán học: Hình dạng của nến thơm
3 Phương thức, hình thức tổ chức
- Phương pháp: Dạy học giải quyết vấn đề, hướng dẫn tự học
- Hình thức: Hoạt động cá nhân, nhóm và cả lớp
- HS: Trả lời được kiến thức nền theo bản kế hoạch, phân công cá nhân báo cáo
- GV: Chuẩn bị phiếu học tập, phiếu đánh giá cá nhân và nhóm
5 Thời gian, địa điểm dự kiến: 1 tuần (tại nhà và tại lớp)
Hoạt động của GV Hoạt động của HS
Phương tiện DH/ công cụ đánh gía
Biểu hiện hành vi NLGQVĐ/ sản phẩm mong đợi
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
- Giao nhiệm vụ tìm hiểu kiến thức liên quan đến chủ đề nến thơm ở nhà trong thời gian 1 tuần và báo cáo kiến thức tại lớp
- Chia lớp thành 6 nhóm, mỗi nhóm 6-7 học sinh
- Nhận nhiệm vụ và phân công các thành viên nghiên cứu kiến thức từng phần rồi chia sẻ trao đổi thống nhất trong nhóm trước khi báo cáo
Thư kí ghi chép nội dung trao đổi
- Phiếu theo dõi ghi điểm
2.2 Thu thập thông tin, xử lí các thông tin liên quan đến vấn đề:
- Lựa chọn được toàn bộ kiến thức nền liên quan đến chủ đề
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
Theo dõi và hỗ trợ các nhóm thông qua các group học tập, gợi ý hướng dẫn HS
Thực hiện nhiệm vụ tìm hiểu kiến thức và chia sẻ trong nhóm
Bảng thống nhất nội dung kiến thức
Bước 3: Báo cáo kết quả
- Yêu cầu mỗi nhóm bốc thăm báo cáo, các nhóm nhận xét bổ sung
- Phát phiếu học tập cho các nhóm trả lời và chỉnh sửa kiến thức
- Thành viên đại diện các nhóm báo cáo kiến thức
- Các nhóm theo dõi thảo luận để góp ý
- Thảo luận trả lời phiếu học tập
Thư kí ghi chép các ý kiến đóng góp
- Phiếu đánh giá cá nhân, nhóm
Bước 4: Đánh giá kết quả
Tóm tắt kiến thức, chấm phiếu học tập
Ghi chép nội dung kiến thức nền vào hồ sơ học tập
Nhận xét: HS tìm kiếm và lựa chọn được kiến thức liên quan đến chủ đề nến thơm
Học sinh không chỉ khám phá kiến thức vật lý mà còn phát triển ý thức trách nhiệm và rèn luyện kỹ năng làm việc nhóm.
- Học sinh trình bày và bảo vệ được phương án thiết kế, ghi nhận đóng góp ý kiến của các nhóm và GV chỉnh sửa bản thiết kế phù hợp
- Sử dụng các kiến thức về hiện tượng mao dẫn, sự nóng chảy, nhiệt nóng chảy để giải thích sự chảy của nến
- Phát triển các năng lực giải quyết vấn đề: 2.2; 2.2; 2.3; 3.1
- Trình bày bản vẽ mô hình nến thơm, quy trình đúc nến và tạo mùi cho nến
- Các nhóm nhận xét, đánh giá, GV nhận xét, đánh giá và chỉnh sửa thiết kế, lựa chọn phương án tối ưu nhất
3 Phương pháp, hình thức tổ chức
- Phương pháp: Thuyết trình, vấn đáp, dạy học giải quyết vấn đề
- Hình thức tổ chức: hoạt động cá nhân và thảo luận toàn lớp
4 Chuẩn bị: HS lập bản thiết kế theo yêu cầu trong bản kế hoạch, cử đại diện báo cáo, GV lập kế hoạch tổ chức báo cáo
5 Thời gian, địa điểm dự kiến: Họp nhóm 1 buổi thiết kế tại nhà và báo cáo 1 tiết tại lớp
Hoạt động của GV Hoạt động của
Phương tiện DH/ công cụ đánh giá
Biểu hiện hành vi của NLGQVĐ/ sản phẩm
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ 3.1 Lập kế hoạch cụ thể để thực hiện giải pháp
- Lập được bản thiết kế có đầy đủ hồ sơ, hình vẽ, các quy trình, theo yêu cầu
- Lập bản thiết kế tại nhà
- Báo cáo thiết kế: tại lớp
- Có bản thiết kế trên khổ giấy tùy chọn
- Bản thiết kế mô hình nến
- Trình bày nguyên lí hoạt động của nến và quy trình làm nến
- Có danh mục các vật liệu và giá thành chế tạo sản phẩm
- Nêu vai trò và đặc điểm của vật liệu sử dụng
- Nêu lí do lựa chọn nguyên vật liệu
- Đánh giá độ an toàn của sản phẩm
- Nhận nhiệm vụ và thực hiện nhiệm vụ theo yêu cầu của GV
- Thiết kế trên khổ giấy theo các tiêu chí
Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ
Theo dõi và hỗ trợ qua nhóm
- Thực hiện làm bản thiết kế ở nhà
- Thư kí ghi chép ý kiến đóng góp của các thành viên
- Giấy, bút dùng lập bản thiết kế
Thảo luận đưa ra các phương án thiết kế, lựa chọn loại sáp phù hợp, an toàn và hiệu quả
Bước 3: Báo cáo và đánh giá kết quả
1 Các nhóm lần lượt báo cáo phương án thiết kế trong 5 phút
2 Các nhóm khác nêu câu hỏi và đánh giá nhận xét các nhóm đã trình bày
3 Giáo viên nhận xét, tổng kết đánh giá và chuẩn hóa các kiến thức liên quan, chỉnh sửa góp ý phương án thiết kế cho các nhóm
4 Giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà tiến hành chế tạo sản phẩm theo bản thiết kế đã chỉnh sửa
- Các nhóm góp ý kiến cho các nhóm khác để hoàn thiện bản thiết kế
- Thư kí nhóm ghi nhận sai sót và chỉnh sửa bản thiết kế
- Trình bày các bước tiến hành GQVĐ
- Giải thích được lí do lựa chọn nguyên vật liệu
Bản góp ý chỉnh sửa thiết kế
Sau hoạt động này, học sinh hiểu rõ quy trình làm nến và biết lựa chọn nguyên vật liệu sạch, an toàn cho sức khỏe Các em cũng được hướng dẫn sử dụng nhiều loại sáp có sẵn trong gia đình để tạo ra nến, phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau trong cuộc sống Hoạt động này không chỉ phát triển tư duy thiết kế và sáng tạo mà còn nâng cao năng lực giải quyết vấn đề, kỹ năng thuyết trình và tư duy phản biện, giúp học sinh biết cách bảo vệ ý kiến của mình.
Hoạt động 4 Thiết kế sản phẩm nến thơm
- Thực hiện được giải pháp đã đề ra trong bản thiết kế nến thơm
- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề: năng lực thành tố: 3.2 và 3.3
- Học sinh làm nến tại nhà và nhóm trưởng trao đổi với giáo viên nếu cần
- Thử nghiệm đốt nến, đánh giá và điều chỉnh thiết kế
3 Phương pháp dạy học, hình thức tổ chức
- Phương pháp: hướng dẫn học sinh tự học
- Hình thức: hoạt động ngoài giờ lên lớp
4 Chuẩn bị: học sinh chuẩn bị địa điểm, thời gian, nguyên vật liệu để làm nến, chụp ảnh, hồ sơ học tập
5 Thời gian, địa điểm dự kiến: 1 buổi tại nhà
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Phương tiện DH/ công cụ đánh giá
Biểu hiện hành vi của NLGQVĐ/ sản phẩm
Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ
- Thiết kế nến tại nhà
- Thư kí ghi chép nhật kí, đánh giá sản phẩm, khắc phục
Nhận nhiệm vụ, chuẩn bị thời gian, địa điểm, nguyên vật liệu
- Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ, trao đổi với
GV nếu cần hỗ trợ
Bước 2: Tiến hành làm nến
GV đôn đốc, hỗ trợ các nhóm trong quá trình làm nến
Tiến hành làm nến theo phương án đã thiết kế
Nhóm trưởng theo dõi ghi nhận sự tham gia của các thành viên
Thực hiện thành công giải pháp đã nêu
Bước 3: Thử nghiệm và tự đánh giá sản phẩm
Yêu cầu: so sánh với các tiêu chí đánh giá sản phẩm:
- Nếu sản phẩm đạt yêu cầu thì trang trí để chuẩn bị báo cáo
- Nếu sản phầm chưa đạt yêu cầu thì tìm nguyên nhân, khắc phục, thực hiện giải pháp mới
- Thư kí ghi chép các ưu nhược điểm vào hồ sơ
- Bản tiêu chí đánh giá sản phẩm
3.3 Đánh giá và điều chỉnh các bước ngay trong quá trình thực hiện:
Nêu được nhược điểm của sản phẩm: nguyên liệu, hình dạng… sau đó đưa ra giải pháp hợp lí hơn và thực hiện được giải pháp mới
Bước 4: Điều chỉnh thiết kế
Yêu cầu hoàn thiện các báo cáo đánh giá trong hồ sơ học tập, bao gồm việc chụp hình và chuẩn bị đại diện nhóm để thuyết trình sản phẩm Cần điều chỉnh lại thiết kế, ghi nhận nội dung điều chỉnh và giải thích lý do cho những thay đổi này.
Thư kí ghi chép sự điều chỉnh vào hồ sơ nhóm
Ghi chép sự điều chỉnh cần thiết
Học sinh đã nắm vững cách làm nến thơm bằng các vật liệu thân thiện với môi trường Qua quá trình này, các em không chỉ phát triển kỹ năng hợp tác và làm việc nhóm mà còn nâng cao năng lực sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề hiệu quả.
Hoạt động 5: Báo cáo và đánh giá sản phẩm
- Báo cáo và đánh giá được quá trình làm sản phẩm
- Biết cách khắc phục nhược điểm và cải tiến
- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề: (4.1)
2 Nội dung: Các nhóm giới thiệu sản phẩm Phân tích quá trình làm và chỉnh sửa sản phẩm Đề xuất các cải tiến (nếu có)
3 Phương pháp dạy học, hình thức tổ chức
- Phương pháp: thuyết trình, vấn đáp
- Hình thức: hoạt động cả lớp
HS: sản phẩm để trưng bày, bài báo cáo, poster, thành viên thuyết trình, cá kiến thức liên quan để trả lời câu hỏi
GV: máy chiếu, bàn ghế để trưng bày sản phẩm, các câu hỏi, phiếu đánh giá nhóm, phiếu đánh giá cá nhân, tiêu chí sản phẩm
5 Thời gian, địa điểm dự kiến: 1 tiết tại lớp
Hoạt động của GV Hoạt động của HS Phương tiện DH/ công cụ đánh giá
Biểu hiện hành vi của NLGQVĐ/ sản phẩm
Bước 1: Giao nhiệm vụ chuẩn bị báo cáo
Tổ chức cho HS chuẩn bị và trưng bày các sản phẩm
Các nhóm trưng bày sản phẩm trước lớp
Bước 2: Báo cáo giới thiệu sản phẩm
Mỗi nhóm sẽ lần lượt giới thiệu sản phẩm của mình trước lớp, sau đó tiến hành thuyết trình chi tiết về sản phẩm Các nhóm khác sẽ đặt câu hỏi và đưa ra nhận xét về phần thuyết trình của từng nhóm.
- Các nhóm lần lượt báo cáo sản phẩm và trả lời các câu hỏi của
GV và các nhóm khác
1.1 Đánh giá quá trình GQVĐ và điều chỉnh việc GQVĐ:
- Bài thuyết trình đánh giá quá trình làm sản phẩm có ưu nhược điểm gì, đề xuất giải pháp
Bước 3: Đánh giá, nhận xét, phản biện
- Yêu cầu các nhóm đóng góp ý kiến
- Góp ý chỉnh sửa thiết kế
- Phiếu tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau
- Các nhóm nhận xét, góp ý kiến
- Ghi nhận đóng góp và rút kinh nghiệm
- Cá nhân tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau
- Phiếu theo dõi ghi điểm
Bước 4: Tổng kết, rút kinh nghiệm
Tổng kết chung và công bố điểm cho các nhóm và cá nhân
Ghi nhận xét và rút kinh nghiệm
- Phiếu điểm, phiếu đánh giá
- Các em có thích thú với chủ đề STEM này không?
- Qua chủ đề các em đã học được những kiến thức và kĩ năng gì trong quá trình làm nến?
- Các em thích nhất hoạt động nào khi tham gia STEM này?
Kết luận: Chủ đề này giúp học sinh trải nghiệm quy trình làm nến, từ đó không chỉ hiểu biết thêm về kiến thức liên quan mà còn rèn luyện kỹ năng STEM một cách hiệu quả.
Kỹ năng khoa học: Kỹ năng sử dụng các kiến thức khoa học về sự chuyển thể, hiện tượng mao dẫn, độ ẩm không khí… để làm nến
