Tổ chức dạy học chương “dòng điện không đổi” vật lí 11 theo định hướng giáo dục stem

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HUỲNH THỊ HỒNG THẮM TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI” VẬT LÍ 11 THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM LUẬN VĂN THẠC SĨ LÍ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ ĐÀ NẴNG – NĂM 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HUỲNH THỊ HỒNG THẮM TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN KHÔNG ĐỔI” VẬT LÍ 11 THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM Chuyên ngành: Lí luận PPDH Bộ mơn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Phùng Việt Hải ĐÀ NẴNG – NĂM 2022 III DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nội dung CT Chƣơng trình ĐHSP Đại học Sƣ phạm DH Dạy học ĐT Đào tạo GD Giáo dục GDPT Giáo dục phổ thông GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh NL Năng lực PPDH Phƣơng pháp dạy học SGK Sách giáo khoa THCS Trung học sở THPT Trung học phổ thông TN Thực nghiệm TNSP Thực nghiệm sƣ phạm VĐ Vấn đề IV MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT III DANH MỤC CÁC BẢNG VII DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VIII DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ IX MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Tổng quan vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu 4 Giả thuyết khoa học Khách thể, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu .4 Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài .5 Cấu trúc luận văn CHƢƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH 1.1 Giáo dục STEM 1.1.1 Khái niệm giáo dục STEM 1.1.2 Mục tiêu giáo dục STEM 1.1.3 Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM 1.1.4 Giáo dục STEM chƣơng trình giáo dục phổ thơng 1.1.5 Dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM 1.1.6 Tiêu chí xây dựng chủ đề dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM 11 1.2 Quy trình thiết kế tổ chức học theo định hƣớng giáo dục STEM phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 12 1.3 Phát triển lực giải vấn đề cho học sinh dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM 14 1.3.1 Khái niệm lực giải vấn đề 14 1.3.2 Cấu trúc lực giải vấn đề 15 1.3.3 Các biểu hành vi lực giải vấn đề 15 1.3.4 Đánh giá lực giải vấn đề học sinh 18 V 1.3.5 Cơ hội phát triển lực giải vấn đề thông qua dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM .23 1.4 Khảo sát thực tiễn việc dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM phát triển lực giải vấn đề cho học sinh THPT 24 1.4.1 Mục đích khảo sát 24 1.4.2 Phƣơng pháp khảo sát 24 1.4.3 Kết khảo sát 24 KẾT LUẬN CHƢƠNG .28 CHƢƠNG THIẾT KẾ CÁC CHỦ ĐỀ STEM TRONG DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI” - VẬT LÍ 11 29 2.1 Vị trí, cấu trúc, nội dung kiến thức mục tiêu chuẩn kiến thức kĩ chƣơng “Dịng điện khơng đổi” 29 2.1.1 Vị trí 29 2.1.2 Cấu trúc nội dung kiến thức 30 2.1.3 Nội dung kiến thức chƣơng 30 2.1.4 Chuẩn kiến thức kĩ chƣơng “Dịng điện khơng đổi” 32 2.1.5 Ý tƣởng thiết kế số chủ đề STEM dạy học số kiến thức chƣơng “Dịng điện khơng đổi” – Vật lí 11 34 2.2 Thiết kế số chủ đề STEM chƣơng “Dịng điện khơng đổi” – Vật lí 11 phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 36 2.2.1 Chủ đề chế tạo pin điện hóa từ nguyên vật liệu đơn giản 36 2.2.2 Chủ đề chế tạo máy rửa tay sát khuẩn tự động 58 2.2.3 Chủ đề chế tạo xe mơ hình điều khiển từ xa 82 KẾT LUẬN CHƢƠNG 83 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 84 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .84 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm .84 3.3 Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm .84 3.4 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 84 3.5 Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm 84 3.6 Phân tích diễn biến thực nghiệm sƣ phạm 85 3.6.1 Giai đoạn 1: Chuẩn bị 85 3.6.2 Giai đoạn 2: Tổ chức hoạt động dạy học lớp học 86 3.7 Kết thực nghiệm sƣ phạm 93 3.7.1 Đánh giá định tính .93 3.7.2 Đánh giá định lƣợng 94 VI 3.7.3 Đánh giá chung thực nghiệm sƣ phạm .100 KẾT LUẬN CHƢƠNG 101 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102 TÀI LIỆU THAM KHẢO .104 PHỤ LỤC PL1 VII DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1 Cấu trúc lực giải vấn đề 15 Bảng 1.2 Bảng tiêu chí đánh giá lực giải vấn đề 19 Bảng 2.1 Yêu cầu sản phẩm pin điện hóa 44 Bảng 2.2 Bảng tiêu chí đánh giá thiết kế mơ hình pin điện hóa đơn giản 52 Bảng 2.3 Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm thật 53 Bảng 2.4 Bảng tiêu chí đánh giá lực giải vấn đề 54 Bảng 2.5 Bảng tiêu chí đánh giá thiết kế mơ hình máy rửa tay sát khuẩn tự động 75 Bảng 2.6 Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm thật 77 Bảng 2.7 Bảng tiêu chí đánh giá lực giải vấn đề 77 Bảng 3.1 Biểu lực giải vấn đề học sinh chủ đề 93 Bảng 3.2 Kết đánh giá thiết kế sản phẩm 95 Bảng 3.3 Kết đánh giá sản phẩm thật 96 Bảng 3.4 Tiêu chí đánh giá mức độ đạt đƣợc lực giải vấn đề 97 Bảng 3.5 Tiêu chí đánh giá giáo viên 97 Bảng 3.6 Bảng quy đổi điểm dựa biểu lực giải vấn đề 98 VIII DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ Số hiệu biểu đồ Tên biểu đồ Trang Biểu đồ 1.1 Mức độ dạy học nêu tình có vấn đề gắn liền với thực tiễn trình hình thành kiến thức giáo viên 26 Biểu đồ 1.2 Mức độ tìm hiểu tình có vấn đề gắn liền với thực tiễn việc tiếp thu kiến thức học sinh 26 Biểu đồ 1.3 Mức độ yêu thích vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn học sinh 27 Biểu đồ 3.1 Biểu đồ phát triển lực giải vấn đề học sinh thông qua hoạt động STEM 99 ... tốn, hình học, nhằm giải chúng Từ tơi chọn nghiên cứu đề tài: ? ?Tổ chức dạy học chương “Dịng điện khơng đổi” - Vật lí 11 theo định hướng giáo dục STEM? ?? Tổng quan vấn đề nghiên cứu Giáo dục STEM quan... trình dạy học Vật lí lớp 11 - Đối tƣợng nghiên cứu: Q trình dạy học Vật lí chƣơng “Dịng điện khơng đổi” Vật lí 11 theo định hƣớng STEM - Đối tƣợng khảo sát: Học sinh lớp 11/ 1 trƣờng trung học sở...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HUỲNH THỊ HỒNG THẮM TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “DÕNG ĐIỆN KHƠNG ĐỔI” VẬT LÍ 11 THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM Chun ngành: Lí luận PPDH Bộ mơn Vật lí Mã số: