Sáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCS

Sáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCSSáng kiến kinh nghiệm, SKKN Giáo dục STEM trong dạy học Vật lý cấp THCS

CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Tên sáng kiến: Giáo dục STEM dạy học Vật lý cấp THCS Đồng tác giả: Lê Thị Hồng Thái Nguyễn Hữu Nghị Nguyễn Thị Phin Trần Thị Quyên Đinh Văn Nam - Hiệu trưởng trường THCS Ninh Vân - Hiệu trưởng trường THCS Ninh Hịa - Phó hiệu trưởng trường THCS Ninh Vân - TT chuyên môn trường THCS Ninh Vân - TP chuyên môn trường THCS Ninh Vân Hoa Lư, tháng năm 2021 CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐƠN U CẦU CƠNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: Hội đồng thẩm định sáng kiến ngành GDĐT tỉnh Ninh Bình Chúng tơi gồm: Tỷ lệ (%) đóng góp vào việc tạo sáng kiến TT Họ tên Ngày, tháng, năm sinh Nơi cơng tác Chức vụ Trình độ chuyên môn Lê Thị Hồng Thái 26/03/1973 Trường THCS Ninh Vân Hiệu trưởng Đại học 20% Nguyễn Hữu Nghị 01/05/1972 Trường THCS Ninh Hòa Thạc sĩ 20% Nguyễn Thị Phin 17/07/1977 Trường THCS Ninh Vân Đại học 20% Trần Thị Quyên 01/08/1980 Trường THCS Ninh Vân Hiệu trưởng Phó hiệu trưởng Tổ trưởng CM Đại học 20% Đinh Văn Nam 01/11/1986 Trường THCS Ninh Vân Thạc sĩ 20% Tổ phó CM Là đồng tác giả xét công nhận sáng kiến “Giáo dục STEM dạy học Vật lý cấp THCS” I LĨNH VỰC ÁP DỤNG: Bộ mơn Vật lý trường THCS II MƠ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN Trong giai đoạn giáo dục nay, đổi phương pháp nhằm nâng cao chất lượng dạy học vấn đề quan tâm hàng đầu Một quan điểm đổi giáo dục đào tạo nước ta là: “Tiếp tục đổi mạnh mẽ phương pháp dạy học theo hướng đại, phát huy tính tích cực, chuyển mạnh trình giáo dục chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện lực phẩm chất người học Học đơi với hành, lý luận gắn bó với thực tiễn Khắc phục lối truyền thụ áp đặt chiều, ghi nhớ máy móc Chuyển từ học chủ yếu lớp sang tổ chức hình thức học tập đa dạng, ý hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học…đặc biệt nhấn mạnh hình thức học tập trải nghiệm” Các hoạt động trải nghiệm giúp HS tăng cường khả quan sát, học hỏi cọ xát với thực tế, thu lượm xử lí thơng tin từ mơi trường xung quanh từ đến hành động sáng tạo biến đổi thực tế mà em quan sát Hoạt động trải nghiệm làm cho nội dung giáo dục không bị bó hẹp chương trình sách giáo khoa mà gắn liền với thực tiễn đời sống xã hội Trong năm học gần đây, giáo dục STEM nhiều trường đưa vào áp dụng dạy học nhằm đổi phương pháp dạy học phát triển lực người học Đây hướng dạy học vận dụng phương pháp, kỹ thuật dạy học nhằm phát huy, đánh thức lực tiềm cá thể, phát huy lực vận dụng sáng tạo HS; phương pháp “Đổi cách dạy, cách học”, góp phần đổi bản, tồn diện giáo dục Việt Nam theo tinh thần Nghị số 29-NQ/TW Ban Chấp hành Trung ương Đảng STEM viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering (Kỹ thuật) Math (Tốn học) Giáo dục STEM chất hiểu trang bị cho người học kiến thức kỹ cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật toán học Những kiến thức kỹ vừa nêu phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho giúp HS không hiểu biết ngun lý mà cịn áp dụng để thực hành tạo sản phẩm sống ngày Trong với kỹ khoa học, HS trang bị kiến thức khái niệm, nguyên lý, định luật sở lý thuyết giáo dục khoa học Mục tiêu quan trọng thông qua giáo dục khoa học, HS có khả liên kết kiến thức để thực hành có tư để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải vấn đề thực tế Với kỹ công nghệ, HS có khả sử dụng, quản lý, hiểu biết, truy cập công nghệ, từ vật dụng đơn giản bút, quạt đến hệ thống phức tạp mạng Internet, máy móc Về kỹ kỹ thuật, HS trang bị kỹ sản xuất đối tượng hiểu quy trình để làm Vấn đề địi hỏi HS phải có khả tổng hợp kết hợp để biết cách làm để cân yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để có giải pháp tốt thiết kế xây dựng quy trình Ngồi HS cịn có khả nhìn nhận nhu cầu phản ứng xã hội vấn đề liên quan đến kỹ thuật Và cuối cùng, kỹ toán học khả nhìn nhận nắm bắt vai trị tốn học khía cạnh tồn giới HS có kỹ tốn học có khả thể ý tưởng cách xác, có khả áp dụng khái niệm kỹ toán học vào sống ngày Với học sinh THCS, việc theo học môn học STEM cịn có ảnh hưởng tích cực tới khả lựa chọn nghề nghiệp tương lai em Khi học nhiều dạng kiến thức thể tích hợp, HS chủ động thích thú u thích mơn khoa học cơng nghệ; thay thái độ e ngại tránh né lĩnh vực đó, từ khuyến khích em có định hướng tốt chọn chuyên ngành cho bậc học cao chắn cho nghiệp sau Những HS học theo cách tiếp cận giáo dục STEM có ưu bật như: kiến thức khoa học, kỹ thuật, công nghệ toán học chắn; khả sáng tạo, tư logic; hiệu suất học tập làm việc vượt trội; có hội phát triển kỹ mềm tồn diện khơng gây cảm giác nặng nề, tải HS Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa thực hành hoạt động trải nghiệm sáng tạo, phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt Học qua dự án - chủ đề, học qua trò chơi đặc biệt phương pháp học qua hành áp dụng triệt mơn học tích hợp STEM Với chủ đề: “Giáo dục STEM dạy học Vật lý cấp THCS” mong muốn đưa giáo dục STEM vào giáo dục THCS nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học Nội dung sáng kiến 1.1 Giải pháp cũ thường làm Trong năm gần đây, việc đổi phương pháp dạy học môn Khoa học tự nhiên trường THCS có số chuyển biến tích cực Trong tiết dạy, giáo viên quan tâm đến việc sử dụng phương pháp dạy học tích cực, chuyển từ học tập thụ động sang học tập chủ động Chú trọng lực thực hành cho HS Các hình thức dạy học đổi mới, hình thức dạy học tích cực vận dụng làm cho việc học tập HS trở nên hứng thú Đồng thời với phát triển mạnh mẽ công nghệ thơng tin áp dụng vào q trình dạy học, việc học HS thuận lợi nhiều, tạo điều kiện để HS tự khám phá tri thức theo nhiều cách khác không phụ thuộc nhiều vào giáo viên - Cách thức tổ chức hoạt động tiết dạy giáo viên có điểm khác tuân thủ theo quy trình gồm hoạt động là: + Phân tích tượng để tìm kiến thức (lý thuyết); + Ghi nhớ kiến thức theo kiểu “học thuộc lòng”; + Áp dụng kiến thức học vào việc giải tập Bên cạnh thay đổi tích cực hạn chế định Cụ thể: - Khi dạy kiến thức khoa học tự nhiên, nhiều giáo viên trình bày, giới thiệu kiến thức mà khơng có phân tích, giải thích để HS hiểu rõ chất vậyviệc tiếp nhận kiến thức HS gặp khó khăn Chủ yếu HS ghi nhớ áp dụng cách máy móc mà khơng có liên hệ với kiến thức tương tự - Năng lực giáo viên việc tiếp cận với chương trình đổi phương pháp dạy học trường địa phương không đồng đều, số giáoviên chưa thực đổi phương pháp giáo dục, giảng dạy chưa quan tâmđến trình đổi mới, cải cách Bộ Giáo dục Phương pháp dạy học nhiềugiáo viên thiếu sáng tạo, gượng ép Giáo viên lên lớp chủ yếu dạy xong kiến thức sách giáo khoa theo lối truyền thụ truyền thống giáo viên giảng, ghi bảng cịn HS nghe, chép Chính điều làm cho HS tiếp nhận kiến thức chiều, thiếu động, tự tin - Nhiều giáo viên trọng việc rèn luyện dạng tập nặng tính tốn Nhiều kiến thức thực tiễn bị lãng quên mà không áp dụng Tuy nhiên với phát triển mạnh mẽ khoa học kĩ thuật phương pháp giáo dục STEM cần nhìn nhận lại cách truyền thụ kiến thức cho HS Quá trình hình thành lực q trình phát triển nhân cách tồn diện HS Q trình bồi dưỡng giáo dục lực trình tác động sư phạm nhà giáo cách quy luật, đảm bảo tính khoa học mang tính thực tiễn a.Ưu điểm giải pháp cũ Hỗ trợ cho giáo dục nội khóa, góp phần phát triển hồn thiện nhân cách, bồi dưỡng khiếu tài sáng tạo cho HS Có thể truyền đạt khối lượng kiến thức lớn khoảng thời gian ngắn Với cách dạy trên, người giáo viên phải đầu tư vào việc thiết kế giáo án có định hướng mục tiêu, nội dung, phương pháp dạy học sách giáo viên Giáo viên hoàn toàn chủ động giảng mình, khơng gặp khó khăn trở ngại vấn đề nảy sinh lớp, giáo viên người hoàn toàn chủ động định nội dung giảng tiết học Cách dạy tạo tiết học tương đối ổn định nội dung hình thức tổ chức hoạt động Giáo viên dạy nhiều năm khối lớp cảm thấy “nhàn” có “lối mịn” sẵn, khơng cần phải sáng tạo nhiều Các tượng, việc giải thích theo trình tự kiến thức khoa học, theo đường định Vì dễ dẫn đến HS học tập theo hướng học thuộc, vận dụng làm tập mà khơng có tư tưởng đào sâu suy nghĩ, khơng có thắc mắc tị mị khoa học - phẩm chất cần có người học HS nắm bắt kiến thức môn học biết vận dụng kiến thức học để trả lời câu hỏi sách giáo khoa làm số dạng tập có sẵn b Nhược điểm giải pháp cũ Phương pháp giảng dạy cũ giáo viên trung tâm phần nhiều "bỏ quên HS" Giáo viên nói điều hiểu, biết cho HS phải nghe, HS phải ghi nhớ máy, với lối truyền thụ chiều HS biết phần kiến thức giới hạn bó hẹp vấn đề, học, mơn học Vì vậy, tâm lí chung HS là: hứng thú tìm hiểu khám phá giá trị hoạt động giáo dục, khơng phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo HS Nhiều em không tham gia vào trình học tập, tiếp thu cách bị động tiếp nhận tri thức Giáo viên chưa có điều kiện bộc lộ hết nghiệp vụ sư phạm mình, khơng có điều kiện làm việc chung với tổ, nhóm để nâng cao hiệu chun mơn trao đổi rút kinh nghiệm Thông thường giáo viên thiết kế nội dung học theo sách giáo khoa HS cảm thấy chán học giáo viên cung cấp thông tin thuộc sách giáo khoa HS biết điều Khả vận dụng kiến thức liên mơn để giải tình hoạt động giáo dục HS hạn chế HS thường tiếp cận kiến thức theo hướng dẫn giáo viên, thiếu chủ động tư duy, thực hành để hình thành kiến thức Vì HS thường ghi nhớ kiến thức không sâu, dễ qn, khó vận dụng vào làm tập tình thực tế đặc biệt sáng tạo để hình thành kiến thức HS làm việc nhóm lớp thường tập trung giải vấn đề liên quan đến kiến thức môn học, chưa sử dụng kiến thức vào giải vấn đề thực tiễn c Nguyên nhân tồn Về phía người dạy: Dạy học nói chung dạy HS học nói riêng cịn mang nặng tính “ứng thí” - thi học Dạy học theo hướng tiếp cận nội dung; đánh giá HS cịn nặng lý luận, khơng mang tính thực tiễn Về phía người học: Phương pháp học có thay đổi mạnh mẽ từ thụ động sang chủ động tiếp thu, song cịn bị bó hẹp kiến thức sách giáo khoa, nội dung lý thuyết mang tính hàn lâm, xa rời thực tế Tư khái quát sơ đồ hóa (bản đồ tư duy) sử dụng hỗ trợ cho tìm kiếm ghi nhớ thơng tin, song tư trực quan thực tế cịn thiếu yếu Thực trạng HS học tập thụ động, lĩnh hội kiến thức từ giáo viên phụ thuộc nhiều vào sách giáo khoa, học theo nội dung sách Vì cần phải thay đổi nhận thức tính thiết thực hoạt động giáo dục, thay đổi cách thức tổ chức hoạt động giáo dục trường THCS việc hình thành lực phẩm chất cho HS 1.2 Giải pháp Nhận thức tầm quan trọng việc giáo dục STEM giáo dục nay, với định hướng phát triển tồn diện giáo dục đào tạo, với mục đích kế thừa phát huy ưu điểm, khắc phục hạn chế giáo dục thời gian qua Trong q trình quản lý giảng dạy chúng tơi tổ chức hoạt động giáo dục STEM gắn liền hoạt động học với hoạt động trải nghiệm, thực hành, sân khấu hóa hình thức học Từ giúp hình thành phẩm chất, lực HS, HS đóng vai trị nhà nghiên cứu, nhà khoa học nhỏ Để cụ thể hóa, chúng tơi xây dựng thực chuyên đề “Tên lửa nước – chinh phục mục tiêu” Trong chuyên đề sử dụng số hoạt động sau sau: 1.2.1 Hoạt động 1: Xác định vấn đề yêu cầu chế tạo sản phẩm ứng dụng gắn với nội dung học với tiêu chí cụ thể 7 a Mục đích hoạt động: Giáo viên giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề Trong đó, HS phải hồn thành sản phẩm học tập giải vấn đề cụ thể với tiêu chí địi hỏi HS phải sử dụng kiến thức học để đề xuất, xây dựng giải pháp Tiêu chí sản phẩm yêu cầu quan trọng, buộc HS phải nắm vững kiến thức thiết kế, giải thích thiết kế cho sản phẩm cần làm Ngay từ đầu năm học xây dựng kế hoạch thực đề tài Thể kế hoạch dạy học theo hướng phướng triển lực HS đưa giáo dục STEM vào hoạt động giáo dục Môn KHTN nhà trường điều chỉnh kế hoạch dạy học bổ sung thêm nội dung giáo dục STEM b Cách thức tổ chức: Sau học xong chủ đề: “Áp suất – Lực đẩy Ác-Si-Mét” nhận thấy tên lửa nước (hay cịn gọi thủy hỏa tiễn) loại mơ hình tên lửa sử dụng nhiên liệu nước để làm lực đẩy Bộ phận để chế tạo loại tên lửa thường chai nước giải khát Khi tạo áp suất lớn chai tạo nên lực đẩy hướng xuống mặt đất để phát sinh thêm phản lực hướng lên giúp tên lửa nước bay lên khỏi mặt đất Từ thực yêu cầu chế tạo sản phẩm: Thứ nhất: Chế tạo tên lửa nước vật liệu có sẵn, tên lửa bay khơng gian Thứ hai: Giới thiệu quy trình thiết kế tên lửa nước đội c Nội dung: + Giao nhiệm vụ đội thiết kế, chế tạo tên lửa nước đơn giản dựa vào kiến thức học, cách sử dụng dụng cụ, thiết bị đơn giản - Thông báo nội dung thời gian hoàn thành hoạt động buổi sinh hoạt - Thơng báo tiêu chí đánh giá sản phẩm - Phân công nhiệm vụ cho thành viên đội d Cách thức tổ chức: + GV yêu cầu nhóm thảo luận: - Thiết kế sản phẩm thỏa mãn tiêu chí sau:t kết kế sản phẩm thỏa mãn tiêu chí sau: sản phẩm thỏa mãn tiêu chí sau:n phẩm thỏa mãn tiêu chí sau:m thỏa mãn tiêu chí sau:a mãn tiêu chí sau: Tiêu chí Nội dung Ý tưởng Áp dụng kiến thức học Sáng tạo Có cải tiến theo hướng đại, tự động Vật liệu Tận dụng vật liệu sẵn có, thân thiện với mơi trường, Hoạt động Khả hoạt động hiệu Giá thành Chi phí thấp - Phân công nhiệm vụ cho thành viên nhóm m vụ cho thành viên nhóm cho thành viên nhóm nh viên nhóm Vị trí Nhiệm vụ Tên thành viên Nhà chun mơn Nắm kiến thức liên mơn Tính tốn phù hợp Nhà thiết kế Vẽ thiết kế chi tiết Chun gia vật liệu Tìm kiếm, gia cơng ngun vật thi cơng liệu, tạo mơ hình… Kế tốn, thư ký, Dự trù kinh phí, ghi chép, thuyết truyền thơng trình e Dự kiến sản phẩm hoạt động HS: Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm sau: - Một ghi chép xác định nhiệm vụ phải làm nhóm - Một phân cơng nhiệm vụ thành viên nhóm - Kế hoạch thực dự án với mốc thời gian nhiệm vụ rõ ràng 1.2.2 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức a Mục đích hoạt động: Nghiên cứu kiến thức học cần sử dụng để giải vấn đề chế tạo sản phẩm theo yêu cầu đề xuất giải pháp thiết kế để đáp ứng tiêu chí nêu.Tổ chức cho HS thực hoạt động học tích cực, tăng cường mức độ tự lực tùy thuộc đối tượng HS hướng dẫn cách linh hoạt giáo viên Khuyến khích HS hoạt động tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm Giúp HS tích cực tham gia ý kiến, trao đổi kinh nghiệm với bạn bè để học, khám phá phát triển tư Phát triển HS kỹ giao tiếp, kỹ hợp tác, tư phê phán số kỹ sống khác HS phát triển kỹ ngôn ngữ thông qua việc diễn đạt lời chia sẻ ý tưởng với người khác HS hỗ trợ giúp đỡ lẫn HS quen với vai trị, nhiệm vụ nhóm b Nội dung: Từ yêu cầu tiêu chí đánh giá sản phẩm, HS tự tìm hiểu kiến thức liên quan từ sách giáo khoa, tài liệu tham khảo hay tìm hiểu internet từ có kiến thức để thiết kế, chế tạo tên lửa nước HS trình bày kiến thức tự học thơng qua việc trình bày báo cáo bảo vệ thiết kế sản phẩm đáp ứng tiêu chí đánh giá c Cách thức tổ chức: Để tổ chức hoạt động, thực theo trình tự 05 bước: Bước 1: Chia Nhóm Để cụ thể hóa việc thực số nhiệm vụ nội dung chuyên đề Ví dụ: Trong chuyên đề: Tên lửa nước – Chinh phục mục tiêu, cho HS làm việc theo nhóm với nhiệm vụ: Nhiệm vụ 1: Tìm hiểu nguyên lý làm việc tên lửa nước Nhiệm vụ 2: Tìm hiều yêu cầu kĩ thuật thiết kế thân tên lửa với kĩ thuật bay xa bay xác Nhiệm vụ 3: Tìm hiểu thiết kế đế bắn ưu, nhược điểm để đề xuất phương án khắc phục Nhiệm vụ 4: Sân khấu hóa, tiểu phẩm số nhiệm vụ nhóm Nhiệm vụ 5: Thuyết trình q trình thực chuyên đề nhóm Nhiệm vụ 6: Thực hành kiểm tra, báo cáo kết đạt theo mục tiêu xác định ban đầu Bước 2: Giao nhiệm vụ, quy định thời gian thực vị trí làm việc nhóm Sau chia nhóm, chúng tơi giao nhiệm vụ cụ thể cho nhóm, phân cơng giáo viên phụ trách nhóm, quy định thời gian địa điểm thực hiện, thời gian hoàn thành Trong nhóm hình thành nhóm nhỏ: Nhóm kỹ thuật, nhóm chuyên gia, nhóm chế tạo, nhóm hỗ trợ Bước 3: Các nhóm thực nhiệm vụ Dưới tổ chức, giám sát, hướng dẫn giáo viên phụ trách, tổ thực nhiệm vụ giao Các nhóm tìm kiếm thơng tin qua tài liệu, mạng Internet, trao đổi nhóm – HS nghiên cứu Áp suất – Áp suất chất lỏng – Áp suất khí SGK Vật lý hồn thành câu hỏi, tập hồ sơ học tập nhóm Các cá nhân hồn thành nội dung phiếu trước thảo luận để ghi kết vào hồ sơ chung nhóm – HS vận dụng kiến thức Tốn, Cơng nghệ làm việc theo nhóm để vẽ Sơ đồ vẽ tên lửa nhóm; hình vẽ sản phẩm có kèm thơng số (hình dáng, kích thước, vật liệu… dự kiến) – HS trao đổi tìm hỗ trợ GV mơn liên quan (nếu cần) sau: HS tham khảo ý kiến giáo viên ý tưởng thiết kế sản phẩm  Tự trao đổi, thống lựa chọn ý tưởng Bước 4: Trình bày kết làm việc nhóm Các nhóm hồn thiện báo cáo kết làm việc Trình diễn kết làm việc nhóm buổi chuyên đề xây dựng kiến thức mà nhóm thu thập Bước 5: Đánh giá, rút kinh nghiệm Sau thực hiện, nhóm tự đánh giá hiệu công việc, rút kinh nghiệm q trình thực Từ bổ sung hồn thiện kiến thức nhóm 1.2.3 Hoạt động 3: Trình bày thảo luận phương án thiết kế a Mục đích hoạt động: 10 + Nghiên cứu kiểm chứng phương án cụ thể HS sử dụng kiến thức để giải thích, chứng minh lựa chọn, hồn thiện phương án tốt + Ơn tập, củng cố, kiểm tra kiến thức thông qua hoạt động trình bày phản biện phương án thiết kế.Tổ chức cho HS trình bày, giải thích bảo vệ thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức học kiến thức có) + Rèn kĩ thực hành - Đặc trưng hoạt động là: + HS suy nghĩ làm việc nhiều (phát triển lực tư duy) + HS thảo luận theo định hướng giáo viên (phát triển lực hợp tác, lực sử dụng ngôn ngữ,…) + Thơng qua hoạt động, HS chủ động tìm tịi, phát giải nhiệm vụ nhận thức vận dụng linh hoạt, sáng tạo kiến thức kĩ (phát triển lực phát giải vấn đề ) + Dựa vào tình thực tế tìm hiểu kiến thức nền, HS dần biết cách xử lí tình gặp cố cách bình tĩnh đốn nhanh chóng - Hoạt động trình bày thảo luận phương án thiết kế phù hợp với đặc điểm tâm lí lứa tuổi HS, giúp HS có hăng say, hứng thú với mơn học, em thích tham gia hoạt động tìm tịi, khám phá đồng thời giúp HS rèn luyện tính cẩn thận cần cù, kiên trì, tiết kiệm,… từ giúp HS hình thành phát triển nhân cách - Giáo viên tổ chức hoạt động bước giảm tỉ lệ HS yếu kém, nâng cao chất lượng đại trà Giúp em HS mạnh dạn trình bày bảo vệ quan điểm nhân đồng thời tiếp thu phương án hợp lý khoa học giáo viên hướng dẫn nhóm tổ chức góp ý, trọng việc chỉnh sửa xác thực thuyết minh HS để HS nắm vững kiến thức tiếp tục hoàn thiện thiết kế trước tiến hành chế tạo, thử nghiệm Như vậy, qua hoạt động, kiến thức lý thuyết trở thành thực HS sử dụng theo cách khác để thu thập xử lý thông tin, nhằm hình thành kiến thức, kĩ lực cho thân b Nội dung: – Giáo viên yêu cầu nhóm trình bày phương án thiết kế (đã chuẩn bị nhà) giải thích nguyên lí hoạt động sản phẩm thiết kế; – Giáo viên tổ chức HS thảo luận, nêu câu hỏi bảo vệ ý kiến thiết kế; tiếp thu điều chỉnh thiết kế (nếu cần); – Giáo viên yêu cầu HS chỉnh sửa lại thiết kế (nếu cần) - Các đội tự thể khả sáng tạo thẩm mĩ việc tạo tên lửa theo tiêu chí đề Đội thi nộp thiết kế trước ngày có kiểm duyệt giáo viên phụ trách c Dự kiến sản phẩm hoạt động HS: 11 Nhóm 1: - Có cấu tạo chắn, linh hoạt việc thực nhiệm vụ - Nhờ thiết kế dạng khung đặt giá sắt nên bệ phóng chắn Càng chống giật giúp giảm rung chấn phản lực phóng tên lửa nước - Đế bắn có cấu ngắm bắn, hệ thống điều chỉnh góc bắn Nhóm 2: Có thiết kế đơn giản dễ dàng vận hành sử dụng Đế bắn có cấu điều chỉnh góc bắn Nhóm 3: - Có thiết kế nhỏ gọn, có tính linh hoạt cao - Đặc biệt có cấu bắn từ xa an toàn ổn định cho người bắn 1.2.4 Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế lựa chọn, thử nghiệm đánh giá trình chế tạo a Mục đích hoạt động: Tổ chức cho HS tiến hành chế tạo mẫu theo thiết kế, kết hợp tiến hành thử nghiệm trình chế tạo Hướng dẫn HS đánh giá mẫu điều chỉnh thiết kế ban đầu để đảm bảo mẫu chế tạo khả thi b Nội dung: Chế tạo tên lửa nước theo thiết kế vật liệu có sẵn Tên lửa nước chinh phục tầm xa mục tiêu đặt c Hình thức tổ chức hoạt động : Có thể tổ chức nhiều hình thức khác như: hoạt động câu lạc bộ, diễn đàn, sân khấu tương tác, hội thi, hoạt động giao lưu, hoạt động tình nguyện, sinh hoạt tập thể, lao động cơng ích, sân khấu hóa (kịch, thơ, hát, tiểu phẩm,…) HS trực tiếp tham gia hướng dẫn giáo viên em thể nhiều khả năng, khiếu khác nhau, hình thành cho em phẩm chất, lực ứng biến thực tế, phẩm chất, tư tưởng, ý chí, tình cảm, giá trị, kỹ sống lực chung cần có người xã hội đại; đáp ứng mục tiêu: học để biết, học đề làm, học để chung sống học để tự khẳng định Cách tổ chức: Bước 1: Giáo viên giao nhiệm vụ cho HS: Yêu cầu HS: chuẩn bị, tìm kiếm, chế tạo lắp đặt sản phẩm mẫu theo mẫu thiết kế nhóm Bước 2: Các nhóm thực thử nghiệm đánh giá sản phẩm chế tạo Bước 3: Các nhóm so sánh rút kinh nghiệm cho sản phẩm mẫu Điều chỉnh lại vật liệu thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh giải thích lí (nếu cần phải điều chỉnh) Bước 4: Sửa đổi nâng cấp thiết kế mẫu thực nghiệm đánh giá sản phẩm sau nâng cấp (nếu có điều chỉnh) Hoàn thiện bảng ghi danh mục vật liệu tính giá thành chế tạo sản phẩm 12 Bước 5: Nhận xét, thảo luận việc tổ chức hoạt động theo tiêu chí Bước 6: HS đóng gói xếp sản phẩm, sẵn sàng cho phần triển lãm sản phẩm Xây dựng báo cáo tập trình bày, giới thiệu sản phẩm 1.2.5 Trình bày thảo luận sản phẩm chế tạo, điều chỉnh, hoàn thiện thiết kế ban đầu a Mục đích hoạt động: - Hoạt động tổ chức cho HS trình bày sản phẩm học tập hoàn thành, trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện -HS giới thiệu chứng minh phù hợp sản phẩm với điều kiện thực tế đáp ứng tiêu chí đánh giá sản phẩm đặt - HS thực hành kỹ thuyết trình phản biện kiến thức liên quan; hình thành ý thức cải tiến, phát triển sản phẩm -HS hồn thiện kiến thức sau có thực nghiệm c Hình thức tổ chức hoạt động: Tổ chức việc trình bày thảo luận sản phẩm chế tạo, điều chỉnh, hoàn thiện thiết kế ban đầu haotj động chuyên đề: Ngày hội STEM “Tên lửa nước – chinh phục mục tiêu” Các nhóm sân khấu hóa, tiểu phẩm số nhiệm vụ nhóm; Thuyết trình q trình thực nhiệm vụ chuyên đề nhóm; Thực hành kiểm tra, báo cáo kết đạt theo mục tiêu xác định ban đầu 1.2.6 Vận dụng tích hợp liên mơn Giáo dục STEMgiúp HS tiếp cận với tri thức nhiều lĩnh vực, liên quan hỗ trợ nhiều phân môn giải vấn đề thực tiễn, vận dụng kiến thức lĩnh vực môn học khác để giải tình hình thực tế… Giáo dục STEMcó nghĩa đưa nội dung giáo dục có mối liên hệ vào q trình giảng dạy mơn như: Tích hợp giáo dục đạo đức, lối sống; giáo dục pháp luật; giáo dục chủ quyền quốc gia biên giới, biển, đảo; giáo dục sử dụng lượng tiết kiệm hiệu quả, bảo vệ mơi trường, an tồn giao thông… vào môn học như: Vật lý, Công nghệ, Tốn học, Tin học, Hóa học, Giáo dục cơng dân, Tiếng Anh, Ngữ văn, Âm nhạc, Mỹ thuật… Trong chuyên đề, lồng ghép liên môn:Vật lý, Công nghệ, Toán học, Tin học, Âm nhạc, Mỹ thuật: - Môn Vật lý: Áp suất, áp suất chất lỏng, áp suất khí quyển, kết tác dụng lực, tượng qn tính - Mơn Tin: Lên kế hoạch, phân cơng nhiệm vụ, báo cáo kết Tìm kiếm nguồn thông tin đặc biệt mạng Internet - Mơn Tốn: Dự tốn, tính tốn, thống kê, dự trù vật tư, kinh phí làm tên lửa - Mơn Cơng nghệ: Thiết kế, thi công đạt mục tiêu yêu cầu Hội thi Các mối ghép động, mối ghép cố định, tháo lắp chi tiết - Môn Mĩ thuật: Trang trí sản phẩm đẹp mắt sáng tạo - Mơn Văn: Kĩ viết, thuyết trình trình bày Poster nhóm 13 - Mơn Giáo dục cơng dân: Giáo dục HS tình yêu quê hương đất nước, tinh thần giúp đỡ bạn bè hoạt động nhóm tập thể Tự hào kết đạt cá nhân 1.3 Tính mới, tính sáng tạo giải pháp - Giúp em HS phát huy khả sáng tạo định hướng rõ hội nghề nghiệp tương lai - Lồng ghép nội dung học lớp vào việc ứng dụng kiến thức để giải vấn đề thực tế Ở đây, khơng cịn rào cản việc học kiến thức lý thuyết với ứng dụng - Ngày hội STEM “Tên lửa nước - Chinh phục mục tiêu” mang đến niềm vui hứng thú cho bạn HS với khoa học - Tạo kết nối từ trường học, cộng đồng đến tổ chức tồn cầu; kỷ nguyên giới phẳng, cách mạng công nghiệp 4.0 nơi mà tự động hóa điều khiển từ xa thông qua thiết bị điện tử di động, thơng qua đường truyền Internet Do vậy, q trình giáo dục STEM không hướng đến vấn đề cụ thể địa phương mà phải đặt mối liên hệ với định hướng phát triển đất nước, với bối cảnh kinh tế toàn cầu xu hướng chung giới - Tổ chức cho HS tham gia chuyên đề giáo dục STEM với chủ đề: Ngày hội STEM “Tên lửa nước - Chinh phục mục tiêu” thực việc đổi phương pháp dạy học theo tinh thần đổi Bộ Giáo dục Đào tạo theo hướng phát triển lực HS nhằm phát huy tính chủ động, tích cực, sáng tạo việc học HS - Tổ chức cho HS tham gia vào hoạt động giáo dục STEM thực nghiêm túc hướng dẫn, đạo tổ chức chun đề, chun mơn Sở GD&ĐT tỉnh Ninh Bình, Phòng Giáo dục Đào tạo huyện Hoa Lư - Giúp giáo viên mơn có liên quan chủ động phối hợp, hỗ trợ dạy học, nâng cao khả thiết kế tiến trình dạy học liên môn tổ chức hoạt động ngoại khóa cho HS - Từ hình thành phát triển phẩm chất, tư tưởng, ý chí, tình cảm, giá trị, kĩ sống lực chung cần có người xã hội đại nói chung em HS THCS nói riêng - Kiến thức thực tiễn gắn bó với đời sống địa phương, cộng đồng, đất nước, mang tính tổng hợp nhiều lĩnh vực giáo dục, nhiều môn học, dễ vận dụng vào thực tế Được thiết kế thành chủ điểm mang tính mở, khơng u cầu mối liên hệ chặt chẽ chủ điểm - Hình thức tổ chức đa dạng, phong phú, mềm dẻo, linh hoạt, mở không gian, thời gian, quy mô, đối tượng số lượng HS có nhiều hội trải nghiệm với mức độ khác (giáo viên, phụ huynh, nhà hoạt động xã hội, quyền, doanh nghiệp ) - Tương tác, phương pháp: Đa chiều, HS tự hoạt động trải nghiệm 14 - Kiểm tra, đánh giá: Nhấn mạnh đến kinh nghiệm, lực thực hiện, tính trải nghiệm, theo yêu cầu riêng, mang tính cá biệt hóa, phân hóa, thường đánh giá kết đạt nhận xét - Giúp HS tự tin giao tiếp trước đám đơng khả thuyết trình sản phẩm em tìm tịi, sáng tạo Khả áp dụng sáng kiến Sáng kiến: “Giáo dục STEM dạy học Vật lý cấp THCS”đã áp dụng vào thực tế trường THCS Ninh Vân cụm trường phía Nam – huyện Hoa Lư mang lại hiệu cao, đồng nghiệp đánh giá tốt, cần nhân rộng Với hiệu đạt áp dụng giải pháp, mong muốn sáng kiến áp dụng rộng rãi trường học toàn tỉnh, nhằm nâng cao chất lượng giáo dục tỉnh nhà Tổ chức tốt hoạt động giáo dục STEM trường THCS theo hướng phát triển phẩm chất, lực cho HS THCS, giúp giáo viên giảng dạy môn KHTN nói chung mơn Vật lý nói riêng trường THCS vững vàng, tự tin công đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo III CÁC ĐIỀU KIỆN CẦN THIẾT ĐỂ ÁP DỤNG SÁNG KIẾN Với mong muốn để việc giáo dục STEM mang lại nhiều lợi ích tích cực, đáp ứng yêu cầu việc đổi giáo dục; phát huy điểm mạnh hoạt động giáo dục theo hướng tích hợp liên môn thay dạy đa môn rời rạc Đây cách tiếp cận mới, thiết thực, cần thiết Bởi lẽ để giải vấn đề thực tiễn khơng cần đến kiến thức mơn học mà phải tổng hịa, tích hợp kiến thức nhiều môn học Để làm làm điều đó, chúng tơi mong rằng, nhận góp ý, rút kinh nghiệp từ cấp lãnh đạo, đồng nghiệp để việc thực hoạt động giáo dục STEM nhà trường mang lại hiệu quả, phù hợp với định hướng đổi bản, toàn diện giáo dục phổ thông Đối với giáo viên:Từng bước nâng cao hiểu biết lí luận phương pháp giáo dục STEM kịp thời vận dụng phương pháp dạy học đại theo hướng tích cực hóa HS, đặc biệt phương pháp giáo dục STEM - Luôn cập nhật vấn đề thời để lồng ghép vào học nhằm gây hứng thú học tập rèn luyện cho kĩ vận dụng kiến thức môn vào thực tiễn sống để từ truyền thụ kĩ cho HS - Chủ động, tích cực việc học tập phương pháp dạy học đại, tăng cường rèn luyện cho HS kĩ sống Đối với HS: Tích cực học hỏi, thu thập thơng tin nhiều hình thức, tham gia đầy đủ hoạt động, thực tế Đối với nhà trường: Nhà trường cần động viên, khích lệ tạo điều kiện cần thiết trang thiết bị, phòng học sân bãi, có giáo viên hỗ trợ hoạt động HS, kịp thời hỗ trợ giải vấn đề vướng mắc giáo viên Đối với phụ huynh lực lượng xã hội: Tạo điều kiện thuận lợi HS trải nghiệm hoạt động giáo dục STEM 15 IV ĐÁNH GIÁ LỢI ÍCH THU ĐƯỢC Hiệu kinh tế, xã hội Sáng kiến nghiên cứu thuộc lĩnh vực giáo dục, hiệu kinh tế trước mắt khơng thể tính số tiền cụ thể Tổ chức hoạt động giáo dục STEM theo hướng phát triển lực HS THCS đem lại nhiều kết khả thi: - Đề xuất nội dung quy trình đưa giáo dục STEM theo hướng tiếp cận dạy học cho HS THCS, góp phần nâng cao hiệu dạy học phát triển lực HS trường THCS - Rèn luyện cho HS kĩ làm việc theo nhóm cách có hiệu từ hình thành lực hợp tác học tập công việc hàng ngày - Định hướng cho HS cách tìm tịi, khai thác tài liệu liên quan đến vấn đề học tập định hướng cách khai thác thông tin từ tài liệu thu thập cách có hiệu - Các trường liên kết với liên kết với doanh nghiệp để tổ chức hoạt động STEM trải nghiệm nhằm tăng thêm hiệu ý nghĩa dành cho HS Qua buổi trải nghiệm, cần đảm bảo HS khai phá kiến thức học thông qua hoạt động thí nghiệm, thực hành, nghiên cứu khoa học để từ ứng dụng vào sống thực tiễn Các trường THCS tổ chức hoạt động STEM xuyên suốt trình học qua hình thức câu lạc Tổ chức tốt câu lạc STEM tiền đề tốt để triển khai thi giao lưu kiến thức STEM - Cha mẹ HS yên tâm sức hút hấp dẫn từ hoạt động giáo dục STEM làm bạn HS khơng cịn chơi với trị chơi điện tử đầy bạo lực, thú vui vô bổ ngày mà dành lấy thời gian quý báu để vận động tay chân, vận động não khoa học chế tạo sản phẩm, thỏa lòng say mê nghiên cứu khoa học mà lâu bạn thường thấy báo chí truyền hình Ngồi ra, việc tìm hiểu hoạt động giáo dục STEM Internet giúp bạn sử dụng mục đích Internet tìm hiểu kiến thức Hiệu giáo dục - Sau áp dụng sáng kiến, HS có thay đổi tích cực nhận thức, hành vi: + Về lực: Hình thành phát triển cho HS lực: Năng lực tự chủ tự học, lực giao tiếp hợp tác, lực giải vấn đề sáng tạo, lực ngơn ngữ, tính tốn, tìm hiểu tự nhiên xã hội, công nghệ, tin học, thẩm mỹ, thể chất + Về phẩm chất: HS phát triển phẩm chất: Yêu quê hương đất nước, tính nhân ái, chăm chỉ, trung thực trách nhiệm - Vai trò ý nghĩa giáo dục STEM trang bị cho HS kỹ phù hợp với đòi hỏi phát triển kỷ khả diễn đạt 16 thuyết trình, kỹ phản biện sáng tạo, kỹ làm việc nhóm…nhạy bén xử lý tình + Qua hoạt động tập thể sản phẩm thu hoạch sau trình học trực tiếp gián tiếp phục vụ cộng đồng, phục vụ xã hội + Phương pháp giáo dục STEM lấy HS làm trung tâm trình dạy học, HS khuyến khích động viên sáng tạo trình học HS khám phá sáng tạo thỏa sức nên em tạo hội thử thách phép thất bại trình học để trưởng thành quan trọng HS chủ động vượt lên - Vai trò ý nghĩa giáo dục STEM HS với tồn ngành giáo dục nói riêng với xã hội nhân loại nói chung thiết thực nhận thấy Tuy nhiên giáo dục STEM mẻ nên cần hỗ trợ hợp tác cá nhân tổ chức liên quan mục tiêu đưa phương pháp dạy học theo mơ hình Steam vào chương trình giáo dục phổ thông nước Trên sáng kiến “Giáo dục STEM dạy học Vật lý cấp THCS”, xin cam đoan thông tin nêu đơn trung thực, thật hoàn toàn chịu trách nhiệm trước pháp luật./ Xin chân thành cảm ơn! Xác nhận quan, đơn vị Hoa Lư, ngày 22 tháng năm 2021 Tác giả sáng kiến Lê Thị Hồng Thái Nguyễn Hữu Nghị Nguyễn Thị Phin Trần Thị Quyên Đinh Văn Nam XÁC NHẬN CỦA PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HOA LƯ 17 ... pháp học qua hành áp dụng triệt mơn học tích hợp STEM Với chủ đề: ? ?Giáo dục STEM dạy học Vật lý cấp THCS? ?? mong muốn đưa giáo dục STEM vào giáo dục THCS nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học. .. STEM dạy học Vật lý cấp THCS? ?? I LĨNH VỰC ÁP DỤNG: Bộ môn Vật lý trường THCS II MÔ TẢ BẢN CHẤT CỦA SÁNG KIẾN Trong giai đoạn giáo dục nay, đổi phương pháp nhằm nâng cao chất lượng dạy học vấn đề... thuyết trình sản phẩm em tìm tịi, sáng tạo Khả áp dụng sáng kiến Sáng kiến: ? ?Giáo dục STEM dạy học Vật lý cấp THCS? ??đã áp dụng vào thực tế trường THCS Ninh Vân cụm trường phía Nam – huyện Hoa Lư mang