Tổ chức dạy học stem chủ đề “năng lượng” khoa học tự nhiên 6

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM VÕ THỊ ĐÔNG TRÚC TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “NĂNG LƢỢNG” KHOA HỌC TỰ NHIÊN LUẬN VĂN THẠC SĨ LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ Đà Nẵng – Năm 2022 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM - VÕ THỊ ĐÔNG TRÚC TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “NĂNG LƢỢNG” - KHOA HỌC TỰ NHIÊN Ngành: Lý luận PPDH Bộ mơn Vật lí Mã số: 8140111 Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: GS.TS ĐỖ HƢƠNG TRÀ Đà Nẵng – Năm 2022 I LỜI CẢM ƠN Em xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy, Cơ giảng viên Khoa Vật Lí, Trƣờng Đại học sƣ phạm Đà Nẵng giảng dạy trang bị cho em kiến thức học tập nghiên cứu luận văn Em xin đƣợc gửi lời cảm ơn sâu sắc đến GS.TS ĐỖ HƢƠNG TRÀ, ngƣời tận tình hƣớng dẫn em suốt trình thực luận văn Em xin đƣợc gửi lời cảm ơn tới Thầy, Cô giáo em HS trƣờng THCS Lƣơng Thế Vinh hỗ trợ cho em tổ chức thành cơng q trình thực nghiệm sƣ phạm Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng 07 năm 2022 Tác giả luận văn VÕ THỊ ĐÔNG TRÚC II LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu kết nghiên cứu luận văn trung thực không tr ng l p với đ tài nghiên cứu khác Tôi c ng xin cam đoan r ng gi p đ cho việc thực luận văn đƣợc cảm ơn thơng tin trích dẫn luận văn đƣợc rõ nguồn gốc Đà Nẵng, tháng 07 năm 2022 Tác giả luận văn VÕ THỊ ĐÔNG TRÚC III MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài Tổng quan vấn đề nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Giả thuyết khoa học đề tài Nhiệm vụ nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC BỒI DƢỠNG NL GQVĐ CỦA HS TRONG DẠY HỌC STEM 1.1 Năng lực giải vấn đề 1.1.1 Khái niệm lực 1.1.2 Khái niệm lực giải vấn đề 1.1.3 Cấu trúc lực giải vấn đề 1.2 Giáo dục STEM 10 1.2.1 Khái niệm giáo dục STEM 10 1.2.2 Vai trò giáo dục STEM 11 1.2.3 Mục tiêu giáo dục STEM 11 1.2.4 Phân loại chủ đề giáo dục STEM 12 1.2.5 Quy trình thiết kế chủ đề dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM 12 1.2.6 Quy trình tổ chức hoạt động dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM 15 1.3 Bồi dƣỡng NL GQVĐ HS thông qua dạy học chủ đề STEM 17 1.3.1 Hình thành thái độ tích cực bồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS 17 IV 1.3.2 Rèn luyện hệ thống kĩ GQVĐ cho HS 18 1.3.3 Đổi phƣơng pháp kiểm tra, đánh giá NL GQVĐ HS 19 1.4 Thực trạng dạy học STEM mơn KHTN nhằm góp phần bồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS 20 1.4.1 Mục đích điều tra 20 1.4.2 Đối tƣợng điều tra 20 1.4.3 Phƣơng pháp điều tra 20 1.4.4 Kết điều tra 20 CHƢƠNG II: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC NHẰM BỒI DƢỠNG NL GQVĐ CHO HS TRONG CHỦ ĐỀ STEM “NĂNG LƢỢNG”– KHOA HỌC TỰ NHIÊN 26 2.1 Phân tích chủ đề “Năng lƣợng” 26 2.1.1 Mục tiêu chủ đề 26 2.1.2 Nội dung chủ đề 26 2.2 Thiết kế hoạt động dạy học STEM nhằm bồi dƣỡng NL GQVĐ cho HS chủ đề “Năng lƣợng” 27 2.2.1 Chủ đề: Chế tạo xe bong bóng 27 2.2.2 Chủ đề: Chế tạo tua bin nƣớc 36 2.3 Kiểm tra đánh giá dạy học chủ đề 47 CHƢƠNG III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 54 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 54 3.2 Đối tƣợng nội dung thực nghiệm sƣ phạm 54 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 54 3.4 Diễn biến kết thực nghiệm sƣ phạm 55 3.5 Đánh giá kết thực nghiệm sƣ phạm 57 3.5.1 Những thuận lợi khó khăn q trình thực nghiệm 57 3.5.2 Kết TNSP 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 87 PHỤ LỤC V DANH MỤC VIẾT TẮT Kí hiệu Giải thích GV GV HS HS GD Giáo dục STEM STT Science, Technology, Engineering, Maths GQVĐ GQVĐ NL NL SGK Sách giáo khoa THPT Trung học phổ thông TNSP Thực nghiệm sƣ phạm VI DANH MỤC BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ, BIỂU ĐỒ Số hiệu bảng Tên bảng Trang Bảng 1.1 Các thành tố tiêu chí đánh giá lực GQVĐ Bảng 1.2 Kết thực trạng dạy học STEM mơn KHTN nh m góp phần NL GQVĐ GV 17 Bảng 1.3 Bảng 2.1 Bảng 2.2 Bảng 2.3 Bảng 3.1 Bảng 3.2 Kết thực trạng dạy học STEM mơn KHTN nh m góp phần NL GQVĐ HS Bảng mục tiêu dạy học chủ đ lƣợng Rubric đánh giá NL GQVĐ thực chủ đ “Chế tạo xe bong bóng” Rubric đánh giá NL GQVĐ thực chủ đ “Chế tạo tua bin nƣớc” Kế hoạch TNSP chủ đ “Chế tạo xe bong bóng” trƣờng THCS Lƣơng Thế Vinh – Hòa Minh – TP Đà Nẵng Kế hoạch TNSP chủ đ “Chế tạo tua pin nƣớc” trƣờng THCS Lƣơng Thế Vinh – Hòa Minh – TP Đà Nẵng 21 24 45 48 53 54 Bảng 3.3 Phiếu đánh giá sản phẩm “Chế tạo xe bong bóng” 60 Bảng 3.4 Phiếu đánh giá việc trình bày sản phẩm “Chế tạo xe bong bóng” 61 Bảng 3.5 Phiếu đánh giá hoạt động nhóm “Chế tạo xe bong bóng” 62 Bảng 3.6 Bảng tổng điểm trung bình chủ đ “Chế tạo xe bong bóng” 63 Bảng 3.7 Bảng Rubric đánh giá lực giải vấn đ chủ đ “Chế tạo xe bong bóng” bạn Nguyễn Hữu Anh Quân 64 Bảng 3.8 Bảng Rubric đánh giá lực giải vấn đ chủ đ “Chế tạo xe bong bóng” bạn Nguyễn Trọng Tiến 64 Bảng 3.9 Bảng Rubric đánh giá lực giải vấn đ chủ đ “Chế tạo xe bong bóng” bạn Phạm Linh Giang 65 Bảng 3.10 Bảng Rubric đánh giá lực giải vấn đ chủ đ “Chế tạo xe bong bóng” bạn Lê Viết Đạt 66 Bảng 3.11 Bảng 3.12 Bảng đánh giá lực giải vấn đ chủ đ “Chế tạo xe bong bóng” lớp 6/6 Phiếu đánh giá sản phẩm “Chế tạo tua pin nƣớc” 67 71 VII Bảng 3.13 Phiếu đánh giá việc trình bày sản phẩm “ Chế tạo tua pin nƣớc” 72 Bảng 3.14 Phiếu đánh giá hoạt động nhóm “Chế tạo tua pin nƣớc” 73 Bảng 3.15 Bảng tổng điểm trung bình chủ đ “Chế tạo tua pin nƣớc” 74 Bảng 3.16 Bảng Rubric đánh giá lực giải vấn đ chủ đ “Chế tạo tua pin nƣớc” bạn Nguyễn Hữu Anh Quân 74 Bảng 3.17 Bảng Rubric đánh giá lực giải vấn đ chủ đ “Chế tạo tua pin nƣớc” bạn Nguyễn Trọng Tiến 75 Bảng 3.18 Bảng Rubric đánh giá lực giải vấn đ chủ đ “Chế tạo tua pin nƣớc” bạn Phạm Linh Giang 76 Bảng 3.19 Bảng Rubric đánh giá lực giải vấn đ chủ đ “Chế tạo tua pin nƣớc” bạn Lê Viết Đạt 77 Bảng 3.20 Bảng đánh giá lực giải vấn đ chủ đ “Chế tạo tua pin nƣớc” lớp 6/6 78 Số hiệu hình vẽ Tên hình vẽ Trang Hình 1.1 Quy trình thiết kế chủ đ STEM 13 Hình 3.1 Các nhóm tiến hành thảo luận làm PHT TN để kiếm chứng 58 Hình 3.2 Các nhóm tiến hành báo cáo thiết kế 59 Hình 3.3 Các nhóm tiến hành hồn thành sản phẩm thi đấu 59 Hình 3.4 Các nhóm tiến hành thảo luận làm PHT TN để kiếm chứng 69 Hình 3.5 Các nhóm tiến hành báo cáo thiết kế 69 Hình 3.6 Các nhóm tiến hành hồn thành sản phẩm thi đấu 70 Số hiệu biểu đồ Tên biểu đồ Trang Biểu đồ 3.1 Biểu đồ so sánh NL tìm hiểu vấn đ HS qua chủ đ 79 Biểu đồ 3.2 Biểu đồ so sánh NL đ xuất giải pháp HS qua chủ đ 80 Biểu đồ 3.3 Biểu đồ so sánh NL thực giải pháp GQVĐ HS qua chủ đ 80 VIII Biểu đồ 3.4 Biểu đồ so sánh NL đánh giá việc GQVĐ vấn đ cần giải HS qua chủ đ 81 GQVĐ cho HS tiếp cận chƣơng trình GDPT Khơng muốn thay đổi cách dạy học mới? Câu 6: Theo thầy cơ, GD STEM có phải để Khơng đ ng tập trung vào chế tạo mơ hình, sản phẩm? Phân vân Câu 7: Theo thầy nghĩ Có Đ ng việc dạy học STEM có góp Khơng phần kích thích hứng th Chƣa kết luận đƣợc chƣa dạy cho HS với môn KHTN? Câu 8: Nếu đƣợc hƣớng dẫn cách v việc dạy học theo phƣơng thức STEM để NL cho NL giao tiếp hợp tác NL tự chủ, tự học NL giải vấn đ NL Khoa học tự nhiên HS, thầy cô nghĩ s gi p HS tốt NL nào? Câu 9: Nêu đƣợc lựa chọn Có việc ứng dụng dạy học STEM số tiết KHTN để kích thích hứng th học tập HS, thầy có muốn tự học hỏi để tiến Không Nếu đƣợc tập huấn s tiến hành Chƣa tích cực tham gia hoạt động Chƣa làm quen với hƣớng tiếp cận này, NL cịn hạn chế hành hay khơng Câu 10: Các ý kiến khác: ………………………………………………………………………………………… ………………………………….……………………………………………………… ... thiết kế tổ chức dạy học STEM số kiến thức chủ đ “Năng lƣợng” - Khoa học tự nhiên nh m bồi dƣ ng NL GQVĐ HS Giả thuyết khoa học đề tài Dựa qui trình tổ chức dạy học STEM, dựa sở lí luận dạy học bồi... hình dạy học chủ đ “Năng lƣợng”- Khoa học tự nhiên lớp 6, cụ thể là: - Tìm hiểu khó khăn GV dạy học chủ đ “Năng lƣợng”- Khoa học tự nhiên lớp - Tìm hiểu vƣớng mắc mà HS g p phải học chủ đ “Năng. .. ĐỘNG DẠY HỌC NHẰM BỒI DƢỠNG NL GQVĐ CHO HS TRONG CHỦ ĐỀ STEM “NĂNG LƢỢNG”– KHOA HỌC TỰ NHIÊN 26 2.1 Phân tích chủ đề “Năng lƣợng” 26 2.1.1 Mục tiêu chủ đề 26