SKKN nghiên cứu dạy học phần động cơ đốt trong công nghệ 11 theo định hướng giáo dục STEM

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG PT THỰC HÀNH SƯ PHẠM Độc lập - Tự - Hạnh phúc An Giang, ngày 19 tháng 02 năm 2020 BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN SÁNG KIẾN I- Sơ lược lý lịch tác giả: - Họ tên: HỒ ĐẶNG VÂN PHƯƠNG Nam, nữ: nữ - Ngày tháng năm sinh: 13/9/1985 - Nơi thường trú: 50 Lê Lợi, Mỹ Bình, TP Long Xuyên, An Giang - Đơn vị công tác: Trường PT Thực hành Sư phạm - Chức vụ nay: giáo viên - Lĩnh vực công tác: giảng dạy môn Công nghệ II Tên sáng kiến: Nghiên cứu dạy học phần “Động đốt trong” - Công nghệ 11 theo định hướng giáo dục STEM III Lĩnh vực: Giải pháp kỹ thuật IV- Mục đích yêu cầu sáng kiến: Thực trạng ban đầu trước áp dụng sáng kiến Trong năm qua, với phát triển chung giáo dục phổ thông, hoạt động đổi phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá quan tâm tổ chức thu kết bước đầu Trong thị số 16/CT-TTg [19] THỦ TƯỚNG CHÍNH PHỦ đưa giải pháp mặt giáo dục là: “Thay đổi mạnh mẽ sách, nội dung, phương pháp giáo dục dạy nghề nhằm tạo nguồn nhân lực có khả tiếp nhận xu công nghệ sản xuất mới, cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học (STEM), ngoại ngữ, tin học chương trình giáo dục phổ thông.” TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đối với môn Công nghệ, kiến thức nguyên lí làm việc hệ thống động đốt nội dung mang tính trừu tượng, học sinh trực tiếp quan sát, tri giác Để tiếp thu nội dung học sinh phải hình dung, tưởng tượng, phải thực thao tác tư hướng dẫn giáo viên Do gây nhiều khó khăn cho học sinh việc tiếp nhận khắc sâu kiến thức học, dẫn đến say mê, yêu thích mơn học học sinh khơng nhiều, chất lượng hiệu học chưa cao Với lý nên chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU DẠY HỌC PHẦN “ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG” CÔNG NGHỆ 11 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM” với mong muốn đóng góp phần vào việc nâng cao chất lượng hoạt động dạy học giáo dục Sự cần thiết phải áp dụng sáng kiến Việc tổ chức hoạt động học sinh hình thức tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM thông qua phần “Động đốt trong”- Công nghệ 11 nâng cao tính tích cực, tự lực học tập; rèn luyện kỹ sống cho học sinh Từ đó, học sinh tiếp thu nội dung học sâu sắc hơn, hiểu thực tiễn sống xung quanh học nhiều kĩ sống làm việc, tạo điều kiện cho việc lĩnh hội kiến thức hình thành kĩ năng, phát huy tính tích cực chủ động học sinh Nội dung sáng kiến 3.1 Cơ sở lý luận 3.1.1 Dạy học theo định hướng giáo dục STEM Khái niệm STEM STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Toán học), thường sử dụng bàn đến sách phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học quốc gia Sự phát triển Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Tốn học mơ tả chu trình STEM (Hình 1), Science quy trình sáng tạo kiến thức khoa học; Engineering quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM nhằm giải vấn đề; Tốn cơng cụ sử dụng để thu nhận kết chia sẻ kết với người khác Technology Math Knowledge Scientists: answer questions (Nhà khoa học: Trả lời câu hỏi) Engineers: Solve problems (Kỹ sư: Giải vấn đề) Science Engineering the STEM cycle Hình 1: Chu trình STEM (theo https://www.knowatom.com) Giáo dục STEM Phỏng theo chu trình STEM, giáo dục STEM đặt học sinh trước vấn đề thực tiễn ("công nghệ" tại) cần giải quyết, địi hỏi học sinh phải tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức khoa học vận dụng kiến thức để thiết kế thực giải pháp giải vấn đề ("công nghệ" mới) Như vậy, học STEM đề cập giao cho học sinh giải vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải huy động kiến thức có tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng Q trình địi hỏi học sinh phải thực theo "Quy trình khoa học" (để chiếm lĩnh kiến thức mới) "Quy trình kĩ thuật" để sử dụng kiến thức vào việc thiết kế thực giải pháp ("công nghệ" mới) để giải vấn đề Đây tiếp cận liên mơn giáo dục STEM, kiến thức mà học sinh cần phải học để sử dụng học STEM cụ thể thuộc mơn học Như vậy, giáo dục STEM phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng chúng thực tiễn, qua phát triển cho học sinh lực phát giải vấn đề với lực khác tương ứng, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế – xã hội Các mức độ áp dụng giáo dục STEM giáo dục phổ thông sau: a) Dạy học môn học theo phương thức giáo dục STEM Đây hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu nhà trường Theo cách này, học, hoạt động giáo dục STEM triển khai trình TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM dạy học môn học STEM theo tiếp cận liên môn Các chủ đề, học, hoạt động STEM bám sát chương trình mơn học thành phần Hình thức giáo dục STEM khơng làm phát sinh thêm thời gian học tập b) Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh khám phá ứng dụng khoa học, kỹ thuật thực tiễn đời sống Qua đó, nhận biết ý nghĩa khoa học, công nghệ, kỹ thuật toán học đời sống người, nâng cao hứng thú học tập môn học STEM Đây cách thức để thu hút quan tâm xã hội tới giáo dục STEM Để tổ chức thành công hoạt động trải nghiệm STEM, cần có tham gia, hợp tác bên liên quan trường trung học, sở giáo dục nghề nghiệp, trường đại học, doanh nghiệp Trải nghiệm STEM cịn thực thơng qua hợp tác trường trung học với sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp Theo cách này, kết hợp thực tiễn phổ thông với ưu sở vật chất giáo dục đại học giáo dục nghề nghiệp c) Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật Giáo dục STEM triển khai thơng qua hoạt động nghiên cứu khoa học tổ chức thi sáng tạo khoa học kỹ thuật Hoạt động không mang tính đại trà mà dành cho học sinh có lực, sở thích hứng thú với hoạt động tìm tịi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải vấn đề thực tiễn Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM – Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM nhà trường, bên cạnh môn học quan tâm Tốn, Khoa học, lĩnh vực Cơng nghệ, Kỹ thuật quan tâm, đầu tư tất phương diện đội ngũ giáo viên, chương trình, sở vật chất – Nâng cao hứng thú học tập môn học STEM: Các dự án học tập giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn, học sinh hoạt động, trải nghiệm thấy ý nghĩa tri thức với sống, nhờ nâng cao hứng thú học tập học sinh – Hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động tự lực thực nhiệm vụ học; làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học Các hoạt động nêu góp phần tích cực vào hình thành phát triển phẩm chất, lực cho học sinh TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM – Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu giáo dục STEM, sở giáo dục phổ thông thường kết nối với sở giáo dục nghề nghiệp, đại học địa phương nhằm khai thác nguồn lực người, sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông hướng tới giải vấn đề có tính đặc thù địa phương – Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM trường trung học, học sinh trải nghiệm lĩnh vực STEM, đánh giá phù hợp, khiếu, sở thích thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM Thực tốt giáo dục STEM trường trung học cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, ngành nghề có nhu cầu cao nguồn nhân lực cách mạng công nghiệp lần thứ tư 3.1.2 GIÁO DỤC STEM TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC Dạy học môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM Mỗi học STEM chương trình giáo dục phổ thông đề cập đến vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học sử dụng kiến thức thuộc môn học chương trình để sử dụng vào giải vấn đề Tiến trình học STEM thực theo quy trình kĩ thuật (Hình 2), việc "Nghiên cứu kiến thức nền" (background research) tiến trình dạy học học STEM việc học để chiếm lĩnh nội dung kiến thức chương trình giáo dục phổ thơng tương ứng với vấn đề cần giải học, học sinh người chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ, tiến hành thí nghiệm theo chương trình học (nếu có) hướng dẫn giáo viên; vận dụng kiến thức học để đề xuất, lựa chọn giải pháp giải vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu; chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh thiết kế Thơng qua q trình học tập đó, học sinh rèn luyện nhiều kĩ để phát triển phẩm chất, lực TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Xác định vấn đề Nghiên cứu kiến thức Tốn Lý Hóa Sinh Tin CN (Nội dung dạy học theo chương trình xếp lại phù hợp) Đề xuất giải pháp/bản thiết kế Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế Chế tạo mơ hình (ngun mẫu) Thử nghiệm đánh giá Chia sẻ thảo luận Điều chỉnh thiết kế Hình 2: Tiến trình học STEM Tiến trình học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật nêu "bước" quy trình khơng thực cách tuyến tính (hết bước sang bước kia) mà có bước thực song hành, tương hỗ lẫn Cụ thể việc "Nghiên cứu kiến thức nền" thực đồng thời với "Đề xuất giải pháp"; "Chế tạo mơ hình" thực đồng thời với "Thử nghiệm đánh giá", bước vừa mục tiêu vừa điều kiện để thực bước Vì vậy, học STEM tổ chức theo hoạt động sau: Hoạt động 1: Xác định vấn đề Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, học sinh phải hồn thành sản phẩm học tập cụ thể với tiêu chí địi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức học để đề xuất, xây dựng giải pháp thiết kế nguyên mẫu sản phẩm cần hồn thành Tiêu chí sản phẩm u cầu quan trọng, "tính mới" sản phẩm, kể sản phẩm quen thuộc với học sinh; đồng thời, tiêu chí buộc học sinh phải nắm vững kiến thức thiết kế giải thích thiết kế cho sản phẩm cần làm – Mục đích: Xác định tiêu chí sản phẩm; phát vấn đề/nhu cầu TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM – Nội dung: Tìm hiểu tượng, sản phẩm, cơng nghệ; đánh giá tượng, sản phẩm, công nghệ – Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Các mức độ hồn thành nội dung (Bài ghi chép thơng tin tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi tượng, sản phẩm, công nghệ) – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (nội dung, phương tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); Học sinh thực nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cá nhân nhóm); Báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm, cách thức); Phát hiện/phát biểu vấn đề (giáo viên hỗ trợ) Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp Trong hoạt động này, học sinh thực hoạt động học tích cực, tự lực hướng dẫn giáo viên Trong học STEM khơng cịn "tiết học" thơng thường mà giáo viên "giảng dạy" kiến thức cho học sinh Thay vào đó, học sinh tự tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành Kết là, học sinh hồn thành thiết kế đồng thời học sinh học kiến thức theo chương trình mơn học tương ứng – Mục đích: Hình thành kiến thức đề xuất giải pháp – Nội dung: Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa, tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận, hình thành kiến thức đề xuất giải pháp/thiết kế – Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Các mức độ hoàn thành nội dung (Xác định ghi thơng tin, liệu, giải thích, kiến thức mới, giải pháp/thiết kế) – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu đọc/nghe/nhìn/làm để xác định ghi thông tin, liệu, giải thích, kiến thức mới); Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, làm thí nghiệm (cá nhân, nhóm); Báo cáo, thảo luận; Giáo viên điều hành, “chốt” kiến thức + hỗ trợ HS đề xuất giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Trong hoạt động này, học sinh tổ chức để trình bày, giải thích bảo vệ thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức học kiến thức có); thể cụ thể giải pháp giải vấn đề Dưới trao đổi, góp ý bạn giáo viên, học sinh tiếp tục hồn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) thiết kế trước tiến hành chế tạo, thử nghiệm – Mục đích: Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM – Nội dung: Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế để lựa chọn hoàn thiện – Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Giải pháp/bản thiết kế lựa chọn/hoàn thiện – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu HS trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế); Học sinh báo cáo, thảo luận; Giáo viên điều hành, nhận xét, đánh giá + hỗ trợ HS lựa chọn giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá Trong hoạt động này, học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo thiết kế hoàn thiện sau bước 3; trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm đánh giá Trong trình này, học sinh phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo khả thi – Mục đích: Chế tạo thử nghiệm mẫu thiết kế – Nội dung: Lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm; chế tạo mẫu theo thiết kế; thử nghiệm điều chỉnh – Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Dụng cụ/thiết bị/mơ hình/đồ vật… chế tạo thử nghiệm, đánh giá – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm để chế tạp, lắp ráp…); Học sinh thực hành chế tạo, lắp ráp thử nghiệm; Giáo viên hỗ trợ học sinh trình thực Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Trong hoạt động này, học sinh tổ chức để trình bày sản phẩm học tập hồn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hồn thiện – Mục đích: Trình bày, chia sẻ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu – Nội dung: Trình bày thảo luận – Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Dụng cụ/thiết bị/mơ hình/đồ vật chế tạo + Bài trình bày báo cáo – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (mơ tả rõ u cầu sản phẩm trình bày); Học sinh báo cáo, thảo luận (bài báo cáo, trình chiếu, video, dung cụ/thiết bị/mơ hình/đồ vật chế tạo…) theo hình thức phù hợp (trưng bày, triển lãm, sân khấu hóa); Giáo viên đánh giá, kết luận, cho điểm định hướng tiếp tục hoàn thiện Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM nghiên cứu khoa học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Trên sở học STEM cho tất học sinh nêu trên, trình thực có số học sinh có sở trường, hứng thú, Hoạt động Hoạt động (là học sinh có vai trị chủ chốt nhóm việc chế tạo, thử nghiệm mẫu) cần khuyến khích tạo điều kiện để tiếp tục mở rộng, sâu Nhà trường cần có hình thức tổ chức phù hợp tạo mơi trường để học sinh phát huy lực, sở trường mình; từ phát hướng dẫn học sinh say mê nghiên cứu thực dự án khoa học, kĩ thuật để tham gia "Cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho học sinh trung học" 2.1.3 XÂY DỰNG VÀ THỰC HIỆN BÀI HỌC STEM Tiêu chí xây dựng học STEM Tiêu chí 1: Chủ đề học STEM tập trung vào vấn đề thực tiễn Trong học STEM, học sinh đặt vào vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường u cầu tìm giải pháp Tiêu chí 2: Cấu trúc học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật Quy trình thiết kế kĩ thuật cung cấp tiến trình linh hoạt đưa học sinh từ việc xác định vấn đề – yêu cầu thiết kế – đến sáng tạo phát triển giải pháp Theo quy trình này, học sinh thực hoạt động: (1) Xác định vấn đề – (2) Nghiên cứu kiến thức – (3) Đề xuất giải pháp/thiết kế – (4) Lựa chọn giải pháp/thiết kế – (5) Chế tạo mơ hình (ngun mẫu) – (6) Thử nghiệm đánh giá – (7) Chia sẻ thảo luận – (8) Điều chỉnh thiết kế Trong thực tiễn dạy học, quy trình bước thể qua hoạt động chính: HĐ1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) ––> HĐ2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp thiết kế ––> HĐ3: Trình bày thảo luận phương án thiết kế ––> HĐ4: Chế tạo mơ hình/thiết bị theo phương án thiết kế (đã cải tiến theo góp ý); thử nghiệm đánh giá ––> HĐ5: Trình bày thảo luận sản phẩm chế tạo; điều chỉnh thiết kế ban đầu Trong quy trình kĩ thuật, nhóm học sinh thử nghiệm ý tưởng dựa nghiên cứu mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận học từ sai lầm, thử lại Sự tập trung học sinh phát triển giải pháp để giải vấn đề đặt ra, nhờ học vận dụng kiến thức chương trình giáo dục Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tịi khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm sản phẩm Q trình tìm tịi khám phá thể tất hoạt động chủ đề STEM, nhiên hoạt động hoạt động trình cần khai thác triệt để Trong hoạt động học sinh thực quan sát, tìm tịi, khám phá để xây dựng, kiểm chứng quy luật, qua học kiến thức đồng thời rèn TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM luyện kĩ tiến trình như: quan sát, đưa dự đốn, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, phân tích số liệu… Trong hoạt động 4, q trình tìm tịi khám phá thể giúp học sinh kiểm chứng giải pháp khác để tối ưu hoá sản phẩm Trong học STEM, hoạt động học học sinh thực theo hướng mở có "khn khổ" điều kiện mà học sinh sử dụng (chẳng hạn vật liệu khả dụng) Hoạt động học học sinh hoạt động chuyển giao hợp tác; định giải pháp giải vấn đề học sinh Học sinh thực hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng tái thiết kế nguyên mẫu cần Học sinh tự điều chỉnh ý tưởng thiết kế hoạt động tìm tịi, khám phá thân Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức học STEM lôi học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo Giúp học sinh làm việc nhóm kiến tạo việc khó khăn, đòi hỏi tất giáo viên STEM trường làm việc để áp dụng phương thức dạy học theo nhóm, sử dụng ngơn ngữ, tiến trình yêu cầu sản phẩm học tập mà học sinh phải hồn thành Làm việc nhóm thực hoạt động học STEM sở phát triển lực giao tiếp hợp tác cho học sinh Tiêu chí 5: Nội dung học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học toán mà học sinh học Trong học STEM, giáo viên cần kết nối tích hợp cách có mục đích nội dung từ chương trình khoa học, cơng nghệ, tin học tốn Lập kế hoạch để hợp tác với giáo viên tốn, cơng nghệ, tin học khoa học khác để hiểu rõ nội hàm việc làm để mục tiêu khoa học tích hợp học cho Từ đó, học sinh dần thấy khoa học, cơng nghệ, tin học tốn môn học độc lập, mà chúng liên kết với để giải vần đề Điều có liên quan đến việc học tốn, cơng nghệ, tin học khoa học học sinh Tiêu chí 6: Tiến trình học STEM tính đến có nhiều đáp án coi thất bại phần cần thiết học tập Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; vấn đề cần giải quyết, đề xuất nhiều phương án, lựa chọn phương án tối ưu Trong giả thuyết khoa học, có giả thuyết Ngược lại, phương án giải vấn đề khả thi, khác mức độ tối ưu giải vấn đề Tiêu chí cho thấy vai trị quan trọng lực giải vấn đề sáng tạo dạy học STEM Quy trình xây dựng học STEM 10 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Bước 1: Lựa chọn chủ đề học Căn vào nội dung kiến thức chương trình mơn học tượng, q trình gắn với kiến thức tự nhiên; quy trình thiết bị cơng nghệ có sử dụng kiến thức thực tiễn để lựa chọn chủ đề học Bước 2: Xác định vấn đề cần giải Sau chọn chủ đề học, cần xác định vấn đề cần giải để giao cho học sinh thực cho giải vấn đề đó, học sinh phải học kiến thức, kĩ cần dạy chương trình mơn học lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) vận dụng kiến thức, kỹ biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng học Bước 3: Xây dựng tiêu chí thiết bị/giải pháp giải vấn đề Sau xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí giải pháp/sản phẩm Những tiêu chí quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học thiết kế theo phương pháp kĩ thuật dạy học tích cực với loại hoạt động học nêu Mỗi hoạt động học thiết kế rõ ràng mục đích, nội dung sản phẩm học tập mà học sinh phải hồn thành Các hoạt động học tổ chức lớp học 3.2 Nghiên cứu xây dựng học phần “ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG” Tên chủ đề: KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG (3 tiết) Mô tả chủ đề: Bài học xây dựng sở tích hợp chương trình Cơng nghệ 11 là: - Bài 20 Sơ lược động đốt trong” giúp HS nắm sơ lược lịch sử phát triển động đốt trong, khái niệm phân loại động cơ, đồng thời biết cấu tạo chung cấu hệ thống động - Bài 21 Nguyên lí làm việc động đốt trong” giúp HS hiểu khái niệm động cơ; hiểu nguyên lí làm việc động kì động kì - Bài 32 Khái quát ứng dụng động đốt trong” giúp HS hiểu nguyên tắc chung ứng dụng động đốt trong, đặc điểm, cách bố trí động đốt số phương tiện vận tải máy… 11 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Chủ đề “Khái quát động đốt trong” môn Công nghệ 11 bao gồm: - Chủ đề 1: Sơ lược lịch sử phát triển động đốt Khái niệm phân loại động đốt - Chủ đề 2: Cấu tạo chung động đốt - Chủ đề 3: Một số khái niệm động đốt - Chủ đề 4: Nguyên lí làm việc động điezen xăng kì - Chủ đề 5: Nguyên lí làm việc động điezen xăng kì - Chủ đề 6: Vai trị vị trí động đốt - Chủ đề 7: Sơ đồ ứng dụng nguyên tắc chung ứng dụng động đốt Mục tiêu a Kiến thức: - Hiểu khái niệm cách phân loại động đốt - Biết cấu tạo chung động đốt - Hiểu số khái niệm động đốt - Hiểu nguyên lí làm việc động đốt - Biết phạm vi ứng dụng động đốt - Biết nguyên tắc chung ứng dụng động đốt - Biết đặc điểm, cách bố trí động đốt số phương tiện vận tải máy b Kĩ năng: - Đọc tên phận động đốt - Có thể nhận biết số loại động đốt - Nhận biết chi tiết động đốt - Trình bày nguyên lí hoạt động động đốt - Nhận biết ứng dụng động đốt trong thực tế - Đọc sơ đồ nguyên lí hệ thống truyền lực số phương tiện vận tải máy c Phát triển phẩm chất - Nhận thức tầm quan trọng động đốt phát triển cơng nghiệp - Có ý thức sử dụng động quy trình kĩ thuật bảo vệ mơi trường 12 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM - Nhận thức ý nghĩa việc nghiên cứu động để từ có thái độ nghiêm túc, ham thích học tập rèn luyện Thơng qua trình nhận thức hình thành rèn luyện phương pháp nhận thức có khoa học, tích cực, chủ động d Định hướng phát triển lực - Năng lực sử dụng ngôn ngữ: HS hiểu sử dụng tốt thuật ngữ thể tích xi lanh, thể tích cơng tác, thể tích buồng cháy, điểm chết, điểm chết trên, điểm chết v.v… Với phương pháp dạy học tích cực, tăng cường hoạt động cá nhân, thảo luận nhóm báo cáo trước lớp, HS hình thành phát triển lực diễn đạt, trình bày với sử dụng lưu loát thuật ngữ kĩ thuật - Năng lực tự học: HS tự đọc, trao đổi nhóm, lớp, qua biết khái niệm động đốt trong, vai trò khả sử dụng động đốt trong sản xuất đời sống v.v… - Năng lực giải vấn đề: HS phân tích, so sánh ưu điểm, hạn chế động kì kì, động xăng động điêzen v.v - Năng lực hợp tác: Với hình thức phương pháp dạy học theo nhóm tạo cho HS lực hợp tác làm việc Chuẩn bị giáo viên học sinh a) Chuẩn bị giáo viên - Tranh giáo khoa tranh vẽ giấy khổ lớn hình 20 21 32 sách giáo khoa Công nghệ 11; sử dụng vẽ thêm số hình mô tả cấu tạo chung cấu hệ thống (bài 20), cấu tạo số động ứng dụng thực tế v.v Nếu sử dụng máy vi tính máy chiếu Projector chuẩn bị trên, chuẩn bị băng hình mơ tả cấu tạo, mơ ngun lí làm việc nhiều hình vẽ phong phú, đa dạng - Ứng dụng công nghệ thông tin dạy học, xây dựng hoạt hình mơ tả chuyển động cấu trục khuỷu truyền, phân phối khí, đường hịa khí khơng khí, khí thải giảng nguyên lí làm việc động xăng điezen - Một số vật thật cấu hệ thống động xe máy… - Đọc kĩ nội dung 20, 21 32 sách giáo khoa Công nghệ 11 hướng dẫn sách giáo viên Xem thêm nội dung có liên quan tài liệu kĩ thuật động đốt trong, ô tô, xe máy - Nghiên cứu số hình vẽ 20, 21; 32 - Phân tích mục tiêu dạy: phân tích mục tiêu thành mục tiêu cụ thể Trong ba loại mục tiêu, thường có mục tiêu kiến thức kĩ quan tâm thực hai loại mục tiêu hoàn thành mục tiêu thái độ 13 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM - Xác định nội dung trọng tâm nhiệm vụ dạy học cụ thể: Những nội dung đảm bảo thực mục tiêu xác định nội dung trọng tâm chuyên đề - Lựa chọn phương pháp dạy học: Khi lựa chọn PPDH hình thức tổ chức dạy học, lưu ý đồng mục tiêu, PPDH KTĐG; tăng cường vận dụng phương pháp kĩ thuật dạy học tích cực GV dự kiến câu hỏi mà HS đề xuất, tình dạy học xuất dạy tìm phương án giải chúng Nội dung học chủ yếu giới thiệu kiến thức khái quát động đốt nguyên lí làm việc Đây động sử dụng ô tô, xe máy, máy bơm nước, xay xát, máy nông nghiệp,… phương tiện, thiết bị quen thuộc đời sống ngày HS Những thiết bị không xa lạ với HS em chưa biết đặc điểm nói - Biên soạn kế hoạch dạy học: Cấu trúc kế hoạch dạy học cấu trúc thường sử dụng, GV cần tăng cường hoạt động tổ chức cho HS tích cực, tự lực tham gia trình học tập b) Chuẩn bị học sinh Ở cuối tiết trước, GV yêu cầu HS nhà quan sát, tìm hiểu tơ, xe máy, máy nông nghiệp, máy bơm nước,… gia đình, thực tiễn sống; tìm thơng tin thiết bị sách báo, internet v.v GV nêu số nhiệm vụ yêu cầu cụ thể sau: - Hãy kể tên máy móc thiết bị sử dụng động đốt làm nguồn động lực (gọi tắt “thiết bị động lực”) mà em biết - Hãy kể tên số loại thiết bị động lực sử dụng gia đình sử dụng phổ biến địa phương mà em biết - Với thiết bị động lực mà em biết, em cho biết động có phận nào, thuộc cấu hệ thống Hãy giải thích lí mà em lại nhận định chúng thuộc cấu hệ thống - Quan sát thiết bị động lực theo em làm hoạt động được, hoạt động nào? VI TIẾN TRÌNH DẠY HỌC BÀI HỌC Thiết kế tiến trình dạy học Bài học thiết kế thành hoạt động theo tiến trình phương pháp dạy học tích cực, là: * Hoạt động 1: Đặt vấn đề Mục đích hoạt động tạo tâm học tập cho HS, giúp HS ý thức nhiệm vụ học tập, hứng thú học GV tạo tình học tập dựa việc huy 14 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM động kiến thức, kinh nghiệm thân HS có liên quan đến vấn đề xuất học; làm bộc lộ "cái" HS biết, bổ khuyết cá nhân HS cịn thiếu, giúp HS nhận "cái" chưa biết muốn biết - Câu hỏi yêu cầu đưa phải dựa kiến thức, kĩ kinh nghiệm mà HS có, học để HS thấy trả lời - Với kiến thức, kĩ kinh nghiệm có, HS trả lời câu hỏi, thực yêu cầu đầy đủ, trọn vẹn - Tạo cho HS ham muốn giải triệt để vấn đề cách tích cực, tập trung nghiên cứu, tìm hiểu nội dung học * Hoạt động 2: Hình thành kiến thức, kĩ Mục đích hoạt động giúp HS tìm hiểu nội dung kiến thức học, rèn luyện cho HS lực cảm nhận khái niệm khoa học; cung cấp cho HS sở khoa học kiến thức đề cập đến GV tổ chức, hướng dẫn, gợi ý, giám sát trình HS tự học, nghiên cứu cá nhân, trao đổi cặp đôi, thảo luận nhóm nhỏ, để tự hình thành kiến thức, kĩ cho thân Trong hoạt động GV cần lưu ý số điểm sau: - Những kiến thức nào, kĩ học mà HS phải lĩnh hội, hình thành - HS lĩnh hội kiến thức, hình thành kĩ cách - Những kiến thức, kĩ giúp HS giải trọn vẹn vấn đề nêu hoạt động hay không - Mức độ lĩnh hội kiến thức hình thành kĩ HS đến đâu * Hoạt động 3: Luyện tập, thực hành Mục đích hoạt động giúp HS vận dụng kiến thức, kĩ vừa học để giải nhiệm vụ cụ thể Thơng qua đó, GV xem HS nắm kiến thức, có kĩ hay chưa mức độ GV phải xác định nhiệm vụ cụ thể HS trả lời câu hỏi gì, làm tập gì, thuộc lí thuyết hay vấn đề thực tiễn * Hoạt động 4: Vận dụng Mục đích hoạt động khuyến khích HS nghiên cứu, sáng tạo, tìm theo hiểu biết mình; tìm phương pháp giải vấn đề đưa cách giải vấn đề khác nhau; góp phần hình thành lực học tập với gia đình cộng đồng * Hoạt động 5: mở rộng 15 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Mục đích hoạt động khuyến khích HS tiếp tục tìm hiểu mở rộng kiến thức, để khơng hài lịng hiểu rằng, kiến thức học nhà trường nhiều điều cần phải tiếp tục học GV giao cho HS nhiệm vụ bổ sung hướng dẫn HS tìm nguồn tài liệu khác để mở rộng kiến thức học, cung cấp cho HS nguồn sách tham khảo nguồn tài liệu mạng Hướng dẫn HS thực nhiệm vụ theo nhóm, đồng thời yêu cầu HS làm tập đánh giá lực Tiến trình dạy học HOẠT ĐỘNG - Lớp chia thành nhóm nhỏ Mỗi HS nhóm liệt kê giấy tên gọi thiết bị động lực mà thân biết Mô tả phận, cấu hệ thống động ứng dụng chúng Sau nhóm thảo luận thống kết Lần lượt đại diện nhóm lên bảng viết kết nhóm - GV tổ chức lớp nhận xét, đánh giá kết nhóm rút kết luận → Vậy cần tìm hiểu ba nội dung chính: + Khái quát động đốt + Nguyên lí làm việc động đốt + Khái quát ứng dụng động đốt GV chia lớp làm ba nhóm Mỗi nhóm nghiên cứu nội dung Lần lượt nhóm nghiên cứu cử đại diện lên trình bày phần nghiên cứu nội dung nhóm Các nhóm cịn lại nghe phần trình bày nhóm trước thảo luận đặt câu hỏi cho nhóm trình bày (ít hai câu hỏi) GV người hướng dẫn hoạt động nhóm, ngồi đặt câu hỏi thêm cho nhóm thảo luận HOẠT ĐỘNG 2.1 Hình thành kiến thức khái quát động đốt Nhóm cử đại diện lên trình bày phần nội dung nghiên cứu nhóm mình: a) Kẻ bảng sơ lược lịch sử phát triển động đốt Năm Nhà chế tạo Loại động 1860 Giăng echien lơnoa 1877 … Động kì, cơng suất mã lực, chạy khí thiên nhiên b) Khái niệm ĐCĐT c) Phân loại d) Cấu tạo chung động đốt Các nhóm cịn lại sau nghe phần trình bày nhóm 16 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Thảo luận ba phút, nhận xét phần trình bày sau đặt câu hỏi cho nhóm Nhóm hoạt động cá nhân nhóm để trả lời số câu hỏi nhóm Gợi ý câu hỏi có nội dung sau: (1) Động đốt ô tô, xe máy sử dụng nhiên liệu ? (2) Quá trình biến đổi nhiệt thực nào? đâu? (3) Động đốt có cấu hệ thống động nào? (4) Kể tên chi tiết thuộc cấu phân phối khí hình 20.1 (SGK trang 96) 2.2 Hình thành kiến thức ngun lí làm việc động đốt Nhóm cử đại diện lên trình bày phần nội dung nghiên cứu nhóm mình: a) Một số khái niệm bản: - Điểm chết pittong - Thế tích tồn phần; Thể tích buồng cháy - Thể tích cơng tác; Tỉ số nén - Chu trình làm việc động cơ; Kì b) Nguyên lí làm việc động điezen kì Vẽ sơ đồ cấu tạo Trình bày ngun lí làm việc hình vẽ? c) Ngun lí làm việc động xăng kì Vẽ sơ đồ cấu tạo Trình bày nguyên lí làm việc hình vẽ? Các nhóm cịn lại sau nghe phần trình bày nhóm Thảo luận phút, nhận xét phần trình bày sau đặt câu hỏi cho nhóm Nhóm hoạt động cá nhân nhóm để trả lời số câu hỏi nhóm Gợi ý câu hỏi có nội dung sau: (1) Pittong chuyển động từ điểm chết xuống điểm chết trục khuỷu quay độ? (2) Tại kì cháy giãn nở cịn gọi kì sinh cơng? (3) Ngun lí làm việc động xăng khác động điezen nào? (4) Ở động kì có xupap nạp xupap thải khơng? 2.3 Hình thành kiến thức khái quát ứng dụng động đốt Nhóm cử đại diện lên trình bày phần nội dung nghiên cứu nhóm mình: a) Vai trị vị trí động đốt trong sản xuất đời sống b) Nguyên tắc chung ứng dụng động đốt - Sơ đồ ứng dụng: ĐCĐT → Hệ thống truyền lực → Máy công tác - Nguyên tắc ứng dụng: + Về tốc độ quay, công suất Các nhóm cịn lại sau nghe phần trình bày nhóm Thảo luận phút, nhận xét phần trình bày sau đặt câu hỏi cho nhóm Nhóm hoạt động cá nhân nhóm để trả lời số câu hỏi nhóm Gợi ý câu hỏi có nội dung sau: 17 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM (1) Động đốt ứng dụng nhiều ngành nào? (2) Động đốt làm việc sản sinh lượng trục khuỷu momen quay Để sử dụng lượng ta phải làm nào? (3) Để động làm việc động đốt yếu tố phải tạo thành tổ hợp thống nhất? (4) Khi động đốt không cần hệ thống truyền lực? HOẠT ĐỘNG LUYỆN TẬP GV đưa số câu hỏi định hướng để qua HS nắm vững kiến thức trọng tâm HOẠT ĐỘNG VẬN DỤNG GV tổ chức hoạt động thảo luận nhóm lớp thảo luận nhằm vận dụng kiến thức học, hiểu biết thực tiễn để giải thích việc sử dụng động đốt vào lĩnh vực khác nhau; tượng kĩ thuật lưu ý vận hành, bảo dưỡng động HOẠT ĐỘNG MỞ RỘNG GV yêu cầu HS ôn cũ, đọc trước mới, sưu tầm, tìm hiểu thông tin liên quan đến học phương tiện, tài liệu thực tiễn sống Nếu có điều kiện hỏi người thân, thợ sửa xe,… tơ, xe máy; quan sát phận, chi tiết cụ thể 3.3 Thực nghiệm sư phạm Tôi chọn hai lớp 11B (lớp thực nghiệm) lớp 11C (lớp đối chứng) trường PT Thực hành Sư phạm trực tiếp giảng dạy làm đối tượng nghiên cứu cho SKKN Hai lớp chọn tham gia nghiên cứu có nhiều điểm tương đồng tỷ lệ giới tính, ý thức học tập 30 28 25 25 20 11B 15 11C 12 10 10 Giỏi Khá TB 18 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đồ thị biểu diễn xếp loại hai lớp trước thực nghiệm 3.3.1 Đo lường thu thập liệu: - Lấy kết kiểm tra học kì làm kiểm tra trước tác động - Lấy kết kiểm tra học kì làm kiểm tra sau tác động - Tiến hành kiểm tra hai lớp thời điểm đề - Sau tiến hành chấm điểm theo đáp án xây dựng 3.3.2 Kết thực nghiệm Kết điểm sau tác động nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng biểu diễn biểu đồ sau: 30 27 25 23 20 17 11B 15 10 11C 11 10 8đ-10đ 6.5đ-7.9đ 5đ-6.4đ Đồ thị biểu diễn xếp loại hai lớp sau thực nghiệm Kết kiểm định cho thấy: Trên đối tượng học sinh, địa bàn sinh hoạt học tập, dạy học theo định hướng giáo dục STEM chất lượng học tập nâng cao rõ rệt Việc ứng dụng công nghệ thông tin dạy phần nguyên lí làm việc số cấu hệ thống động đốt nâng cao lực nhận thức hiểu biết chương cấu tạo động đốt cho học sinh V- HIỆU QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Kết học tập HS lớp thực nghiệm có dạy học theo định hướng giáo dục STEM đạt tốt so với lớp đối chứng Giúp em tự học giải vấn đề, phát huy tính tích cực học sinh Lớp học sơi động có trao đổi, thảo luận vấn đề đặt 19 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Học sinh quan sát rõ hơn, hiệu hoạt động máy móc, cấu thực tế giúp học sinh có sở vững để tìm tịi ngun lý làm việc động đốt nói riêng máy móc thiết bị nói chung VI- MỨC ĐỘ ẢNH HƯỞNG Dạy học theo định hướng giáo dục STEM áp dụng cho chương khác Công nghệ 11 nhằm tạo hứng thú cho em học tập môn nhằm thay đổi nhận thức em học sinh VII- KẾT LUẬN Tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM có vấn đề xuất phát từ thực tiễn làm kích thích trí tị mị tưởng tượng HS, tăng mức độ quan tâm HS Kết đánh giá định tính định lượng chứng tỏ tiến trình tổ chức dạy học khơng kích thích hứng thú học tập, phát triển lực giải vấn đề, rèn luyện kỹ sống, làm việc người học Thông qua thảo luận, học sinh biết chỗ sai để từ tìm hướng khắc phục, giúp học sinh có nhìn đắn kiến thức mà nhận Cũng thơng qua đó, giáo viên kiểm sốt hoạt động nhận thức học sinh để kịp thời định hướng giúp người học khắc phục khó khăn, sai lầm q trình tìm tịi, xây dựng kiến thức cách bền vững Qua đó, rèn luyện lực tự học, tự tìm tịi, khả tư lĩnh hội tri thức, đồng thời hình thành học sinh kĩ giải vấn đề gặp phải học tập sống Trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM, coi người học trung tâm hoạt động dạy học tham gia tích cực học sinh vào q trình dạy học, tự đề xuất vấn đề, lập kế hoạch, giải vấn đề kiến thức phát triển số kĩ cần thiết cho sống kĩ làm việc theo nhóm, khả tích hợp, sử dụng phương tiện dạy học vào giải nhiệm vụ, … Đồng thời, kết khẳng định: Việc tổ chức hoạt động học sinh hình thức tổ chức theo định hướng giáo dục STEM thông qua phần “Động đốt trong” Công nghệ 11 nâng cao tính tự lực học tập rèn luyện kỹ sống cho học sinh Từ đó, học sinh nắm vững nội dung học sâu sắc hơn, hiểu thực tiễn sống xung quanh học nhiều kĩ sống 20 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tôi cam đoan nội dung báo cáo thật Xác nhận đơn vị áp dụng sáng kiến Người viết sáng kiến Hồ Đặng Vân Phương 21 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ... chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU DẠY HỌC PHẦN “ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG? ?? CÔNG NGHỆ 11 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM? ?? với mong muốn đóng góp phần vào việc nâng cao chất lượng hoạt động dạy học giáo dục Sự cần... chức hoạt động học sinh hình thức tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM thông qua phần ? ?Động đốt trong? ??- Cơng nghệ 11 nâng cao tính tích cực, tự lực học tập; rèn luyện kỹ sống cho học sinh... phương tiện dạy học vào giải nhiệm vụ, … Đồng thời, kết khẳng định: Việc tổ chức hoạt động học sinh hình thức tổ chức theo định hướng giáo dục STEM thông qua phần ? ?Động đốt trong? ?? Công nghệ 11 nâng