Tổ chức dạy học stem chủ đề “lực” – khoa học tự nhiên 6

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  - NGÔ THỊ LÀNH TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “LỰC” – KHOA HỌC TỰ NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ ĐÀ NẴNG – NĂM 2022 Người hướng dẫn khoa học: TS DƯƠNG XUÂN QUÝ ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  - NGÔ THỊ LÀNH TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “LỰC” – KHOA HỌC TỰ NHIÊN Ngành: Lý luận PPDH Bộ môn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS DƯƠNG XUÂN QUÝ ĐÀ NẴNG – NĂM 2022 I LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu cá nhân Các số liệu tài liệu trích dẫn luận văn trung thực Kết nghiên cứu không trùng với cơng trình cơng bố trước Tơi chịu trách nhiệm với lời cam đoan Đà Nẵng, tháng 07 năm 2022 Tác giả Ngơ Thị Lành II LỜI CẢM ƠN Những dịng luận văn này, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Dương Xuân Quý, suốt thời gian làm luận văn, thầy nhiệt tình đơn đốc tận tình hướng dẫn tơi từ hình thành ý tưởng đến hồn thành luận văn hồn chỉnh Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy giáo, cô giáo Tổ Phương pháp giảng dạy vật lí, Ban Chủ nhiệm khoa Vật lí – Trường ĐHSP Đà Nẵng tạo điều kiện giúp tơi q trình học tập nghiên cứu Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Ban giám hiệu trường THCS Lương Thế Vinh, TP Đà Nẵng, thầy giáo, giáo tổ Vật lí em HS trường hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn Đà Nẵng, tháng 07 năm 2022 Tác giả Ngô Thị Lành III DANH MỤC VIẾT TẮT Viết tắt Viết đầy đủ DH Dạy học VĐ Vấn đề GD Giáo dục HS Học sinh GV Giáo viên NL Năng lực GQVĐ Giải vấn đề TN Thí nghiệm PHT Phiếu học tập THCS Trung học sở KHTN Khoa học tự nhiên IV MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC VIẾT TẮT .III MỤC LỤC IV DANH MỤC BẢNG BIỂU VII DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ VIII MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Tổng quan vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC STEM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH .6 1.1 1.2 1.3 Dạy học phát triển lực giải vấn đề 1.1.1 Khái niệm lực giải vấn đề .6 1.1.2 Cấu trúc biểu hành vi lực giải vấn đề Giáo dục STEM 12 1.2.1 Khái niệm giáo dục STEM 12 1.2.2 Các hình thức tổ chức giáo dục STEM 13 Phát triển lực giải vấn đề giáo dục STEM 15 1.3.1 Biện pháp phát triển lực giải vấn đề giáo dục STEM 15 1.3.2 Tiêu chí xây dựng học STEM phát triển lực giải vấn đề 20 1.3.3 Quy trình xây dựng học STEM phát triển lực giải vấn đề 20 V 1.3.4 Tiến trình dạy học học STEM phát triển lực giải vấn đề 21 1.4 Thực trạng dạy học STEM nhằm phát triển lực giải vấn đề học sinh 28 1.4.1 Mục đích điều tra 28 1.4.2 Đối tượng điều tra 28 1.4.3 Phương pháp điều tra .28 1.4.4 Kết điều tra 28 KẾT LUẬN CHƯƠNG I .31 CHƯƠNG 2: 2.1 THIẾT KẾ DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “LỰC” – KHTN 32 Phân tích cấu trúc nội dung chủ đề “Lực” 32 2.1.1 Nội dung kiến thức yêu cầu cần đạt chủ đề “Lực” .32 2.1.2 Phân tích nội dung kiến thức 33 2.2 Xây dựng số học STEM hoạt động trải nghiệm STEM chủ đề “Lực” nhằm phát triển lực giải vấn đề HS 34 2.3 2.2.1 Hoạt động trải nghiệm STEM “Lực ma sát” 34 2.2.2 Bài học STEM “Lực cản môi trường” 44 Xây dựng công cụ đánh giá lực giải vấn đề học sinh 55 2.3.1 Rubic đánh giá lực giải vấn đề hoạt động trải nghiệm STEM “Lực ma sát” 55 2.3.2 Rubic đánh giá lực giải vấn đề học STEM “Lực cản môi trường” 62 KẾT LUẬN CHƯƠNG 71 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM .72 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 72 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 72 3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 72 3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 72 3.5 Những thuận lợi khó khăn gặp phải tiến hành thực nghiệm sư phạm 72 3.6 3.5.1 Thuận lợi 72 3.5.2 Khó khăn 73 Diễn biến kết thực nghiệm sư phạm 73 VI 3.6.1 Diễn biến kết thu dạy thực nghiệm Bài học STEM “Lực cản môi trường” 73 3.6.2 Diễn biến kết thu dạy thực nghiệm Hoạt động trải nghiệm STEM “Lực ma sát” 77 3.7 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 81 3.7.1 Đánh giá theo thành tố lực giải vấn đề 81 3.7.2 Đánh giá tổng thể lực giải vấn đề .88 3.7.3 Đánh giá chung 90 KẾT LUẬN CHƯƠNG 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .92 Kết luận 92 Kiến nghị 92 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 93 PHỤ LỤC VII DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Cấu trúc NL GQVĐ Bảng 1-2 Thang đánh giá NL GQVĐ Bảng 1-3 Tiến trình DH học STEM phát triển NL GQVĐ 27 Bảng 2-1 Nội dung kiến thức yêu cầu cần đạt chủ đề “Lực” 32 Bảng 2-2 Rubic đánh giá lực giải vấn đề hoạt động trải nghiệm STEM “Lực ma sát” 55 Bảng 2-3 Rubic đánh giá lực giải vấn đề học STEM “Lực cản môi trường” 62 Bảng 3-1 Bảng đánh giá NL GQVĐ HS chủ đề .81 Bảng 3-2 Bảng đánh giá NL GQVĐ HS chủ đề .82 Bảng 3-3 Tiêu chí đánh giá mức độ đạt NL GQVĐ HS 83 Bảng 3-4 Các mức độ HS đạt thành tố qua chủ đề 83 Bảng 3-5 Các mức độ HS đạt thành tố qua chủ đề 85 Bảng 3-6 Các mức độ HS đạt thành tố qua chủ đề 86 Bảng 3-7 Các mức độ HS đạt thành tố qua chủ đề 87 Bảng 3-8 Các mức độ HS đạt NL GQVĐ qua chủ đề .88 VIII DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1-1 Cấu trúc NL GQVĐ Hình 1-2 Chu trình STEM 12 Hình 1-3 Các hình thức tổ chức GD STEM 14 Hình 1-4 Tiêu chí xây dựng học STEM .20 Hình 1-5 Quy trình xây dựng học STEM 20 Hình 1-6 Tiến trình DH học STEM .22 Hình 2-1 Sơ đồ tư chủ đề “Lực” 33 Hình 3-1 Biểu đồ so sánh NL GQVĐ HS thành tố qua chủ đề 84 Hình 3-2 Biểu đồ so sánh NL GQVĐ HS thành tố qua chủ đề 85 Hình 3-3 Biểu đồ so sánh NL GQVĐ HS thành tố qua chủ đề 86 Hình 3-4 Biểu đồ so sánh NL GQVĐ HS thành tố qua chủ đề 87 Hình 3-5 Biểu đồ so sánh NL GQVĐ HS qua chủ đề 89 PL27 (trường nhóm dù nhóm phù cá hợp làm khơng có khơng phù hợp với khả nhóm, việc theo đóng góp hợp với khả nhóm) nhân nhận nhiệm vụ phù cụ thể cho hợp với khả công việc chung nhóm 3.3 Thực Khơng hoạch Chưa hồn Hoàn kế thực thành hoạch kế cân thành Chế tạo cân chế tạo bỏ túi cách bỏ túi, cân bỏ túi thành công hồn cịn thành sai sót dựa vào hướng dẫn GV cịn nhiều sai sót 3.4 Điều Không Điều chỉnh Điều chỉnh Tự điều chỉnh chỉnh điều chỉnh hành hành hành động hành hành động động động hợp lí để giải động quá trình thực trình thực khó q trình thực giải pháp giải pháp khăn gặp trình thực giải lại tiếp lại tiếp phải giải pháp tục gặp khó tục gặp khó pháp gặp khăn khó khăn mới, khăn mới, hồn thành hồn thành nhờ vào nhờ trao đổi giúp đỡ kinh nghiệm GV Đánh 4.1 Đánh Không giá, giá đánh với bạn bè Đánh giá Đánh giá Tự đánh giá giá trình GQVĐ quá trình GQVĐ PL28 hồn trình q cá nhân trình GQVĐ cá nhân thiện GQVĐ trình (từ trình đến giải thúc) đầu GQVĐ có gợi ý nhóm sau kết nhân đưa nhóm cá nhân nhóm cá GV trao đổi với bạn bè nhóm 4.2 Hồn Khơng chế Chế tạo Chế tạo Tự chế tạo khả thiện tạo cân bỏ cân bỏ cân bỏ túi áp trình cân túi có túi theo nhận dụng kết GQVĐ bỏ túi thu (từ hướng đầu GV đến thúc) việc 4.3 Đưa Không GQVĐ tương tự dẫn xét chung nhóm kết Đưa Đưa Tự đưa khả đưa khả áp khả áp khả áp dụng áp khả dụng kết dụng kết kết thu dụng kết áp thu kết thu dụng việc việc hướng GQVĐ GQVĐ tương tự tương tự thu việc trong việc việc GQVĐ tương tự thu GQVĐ tương GQVĐ tương Vận dụng tự có tự theo nhận kiến thức Lực GV dẫn xét chung đàn hồi – Biến nhóm dạng lị xo để giải thích số tượng quan trọng sống ... dục STEM Dạy học môn khoa học theo học STEM 1.2.2.1 Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật Dạy học môn khoa học theo học STEM - Đây hình thức tổ chức. .. tiết việc tổ chức DH STEM số nội dung chủ đề “Lực” – KHTN nhằm phát triển NL GQVĐ HS 32 CHƯƠNG 2: 2.1 THIẾT KẾ DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “LỰC” – KHTN Phân tích cấu trúc nội dung chủ đề “Lực” 2.1.1...ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM  - NGÔ THỊ LÀNH TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “LỰC” – KHOA HỌC TỰ NHIÊN Ngành: Lý luận PPDH Bộ mơn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA