ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM –––––––––––––––––––– PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “HỆ MẶT TRỜI” TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 8 NƢỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH HƢỚN[.]
Trang 1ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––––
PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK
TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “HỆ MẶT TRỜI” TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 8 NƯỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH HƯỚNG
GIÁO DỤC STEM
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
THÁI NGUYÊN - 2020
Trang 2ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM ––––––––––––––––––––
PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK
TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ “HỆ MẶT TRỜI” TRONG DẠY HỌC MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 8 NƯỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH HƯỚNG
GIÁO DỤC STEM
Ngành: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lý
Mã số: 8.14.01.11
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC
Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Quang Linh
THÁI NGUYÊN - 2020
Trang 3i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam kết đề tài: tổ chức dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” trong dạy học môn khoa học tự nhiên lớp 8 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM của luận văn là một công trình nghiên cứu của cá nhân tôi Luận văn này là một sản phẩm tôi đã nỗ lực nghiên cứu trong quá trình học tập tại trường ĐHSP Thái Nguyên Các nội dung nghiên cứu, các số liệu trong luận văn này là trung thực Kết quả nghiên cứu chưa từng được với bất kỳ công trình nghiên cứu nào trước đây
Thái nguyên, tháng năm 2020
Tác giả
PHONEPASEUTH KHOUNTHACHACK
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành chương trình làm luận văn này, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến trường ĐHSP Thái Nguyên, các thầy cô tại trường đã hỗ trợ và chỉ bảo nhiệt tình trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn này
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến TS Nguyễn Quang Linh Thầy là người hướng dẫn tôi, mặc dù công việc của thầy rất nhiều nhưng thầy cũng sắp xếp thời gian để giải quyết vấn đề cho tôi Trong quá trình nghiên cứu, tuy nhiên gặp nhiều khó khăn thầy đã tranh thủ tận tình hỗ trợ, hướng dẫn và đóng góp ý kiến quý báu, truyền đạt kinh nghiệm và giúp tôi hoàn thành luận văn
Xin gửi lời cảm ơn các thầy, cô và toàn thể học sinh lớp 8 tại trường THCS Sặn Ti Phạp và trường THCS Phặn Luông đã hợp tác, cung cấp những dữ liệu quan trọng có liên quan đến luận văn và thực nghiệm sư phạm thành công
Cuối cùng tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, cơ quan, đồng nghiệp và bạn bè đã động viên, khuyến khích và giúp đỡ tôi rất nhiều, đã tạo cho tôi
nỗ lực cố gắng để hoàn thành luận văn này
Trang 5iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN i
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi
DANH MỤC CÁC ẢN I U vii
DANH MỤC CÁC H NH ẢNH viii
DANH MỤC CÁC I U ĐỒ ix
MỞ ĐẦU 1
1 Lí do chọn đề tài 1
2 Mục đích nghiên cứu 2
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
4 Nhiệm vụ nghiên cứu 2
5 Phương pháp nghiên cứu 2
6 iả thuyết khoa học 3
7 Đóng góp của đề tài 3
8 Cấu trúc của đề tài 3
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 4
1.1 Lịch sự vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM 4
1.1.1 Nghiên cứu về giáo dục theo định hướng STEM tại Việt Nam 4
1.1.2 Nghiên cứu về giáo dục STEM ở nước CHDCND Lào 6
1.2 iáo dục STEM 9
1.2.1 Khái niệm về giáo dục STEM 9
1.2.2 Mục tiêu iáo dục STEM 12
1.2.3 Quy trình thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM 13
1.2.4 Kỹ năng của giáo dục STEM 16
1.2.5 Tiêu chí xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM 16
1.3 Phát triển năng lực giải quyết vấn đề đề cho học sinh trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM 18
Trang 61.3.1 Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề 18
1.3.2 Cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề 19
1.3.3 iểu hiện năng lực giải quyết vấn đề 21
1.3.4 Phương pháp đánh giá năng lực giải quyết vấn đề 23
1.4 Thực tiễn việc dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở trường THCS 25
1.4.1 Mục đích điều tra 25
1.4.2 Phương pháp điều tra 25
1.4.3 Kết quả điều tra 25
KẾT LUẬN CHƯƠN 1 30
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “CÁC HÀNH TINH TRONG HỆ MẶT TRỜI” MÔN KHTN LỚP 8 31
2.1 Vị trí, cấu trúc, nội dung kiến thức và mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng của chương “Hệ Mặt trời” 31
2.1.1 Vị trí và cấu trúc 31
2.1.2 Nội dung kiến thức cơ bản của chương 32
2.1.3 Mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng 32
2.2 Thiết kế dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” theo định hướng giáo dục STEM 34
2.2.1 Lý do chọn chủ đề 34
2.2.2 Mục tiêu của chủ đề 34
2.2.3 Phân phối thời gian cho các nội dung kiến thức của chủ đề 35
2.2.4 Kiến thức STEM trong chủ đề 36
2.2.5 Sản phẩm dự kiến 39
2.2.6 Các hoạt động dạy học 39
2.3 Đánh giá năng lực QVĐ của HS trong quá trình dạy học 42
2.3.1 Các tiêu chí và phiếu để giáo viên đánh giá nhóm học sinh 43
2.3.2 Các tiêu chí và phiếu để học sinh đánh giá đồng đẳng 45
KẾT LUẬN CHƯƠN 2 47
CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 48
3.1 Mục đích của thực nghiệm sư phạm 48
3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 48
Trang 7v
3.3 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 49
3.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 49
3.5 Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm 50
3.5.1 Đánh giá định tính 50
3.5.2 Đáng giá định tính 53
3.6 Đánh giá chung về thực nghiệm sư phạm 56
KẾT LUẬN CHƯƠN 3 57
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO 60
Trang 8DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
Viên NKG Viện Nghiên cứu Khoa học Giáo dục
Trang 9vii
DANH MỤC CÁC ẢNG IỂU
ảng 1.1 Cấu trúc NL QVĐ 20
ảng 1.2 ảng mô tả biểu hiện năng lực QVĐ 22
ảng 2.1 ảng các Chương của môn KHTN lớp 8 31
ảng 2.2 Các bài học trong Chương IX “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 32
ảng 2.3 ảng chuẩn kiến thức, kĩ năng chương Hệ Mặt trời môn KHTN lớp 8 33
ảng 2.4 ảng các nội dung của chủ đề bài học 35
ảng 2.5 ảng các tiêu chí và phiếu để giáo viên đánh giá nhóm học sinh 43
ảng 2.6 ảng các tiêu chí đánh giá đồng đẳng 45
ảng 3.1 Kế hoạch thực hiện hoạt động giáo dục STEM 49
ảng 3.2 ảng tổng hợp kết quả đánh giá nhóm HS của V 53
ảng 3.3 ảng phân tích về kết quả thực nghiệm 53
ảng 3.4 ảng quan sát học sinh trong từng nhóm 54
ảng 3.5 ảng đánh giá học sinh trong nhóm qua quá trình học tập 54
Trang 10DANH MỤC CÁC H NH ẢNH
Hình 1.1 Quy trình thiết kế chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM 13
Hình 1.2 Tiến trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM 14
Hình 1.3 Hoạt động giải quyết vấn đề 15
Hình 1.4 Cấu trúc của NL theo nguồn lực hợp thành 19
Hình 3.1 Một số ý kiến của V trong quá trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM 51
Hình 3.2 Một số ý kiến của HS trong quá trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM 52
Trang 11ix
DANH MỤC CÁC IỂU ĐỒ
iểu đồ 1.1 iểu đồ thể hiện mức độ hiểu biết của thầy cô về giáo dục STEM 26 iểu đồ 1.2 iểu đồ thể hiện tự tìm hiểu hoặc được tập huấn của V 27 iểu đồ 1.3 iểu đồ thể hiện những ý kiến V với hình thức tổ chức hoạt động
giáo dục STEM 27 iểu đồ 1.4 iểu đồ thể hiện các hình thức vận dụng dạy học theo định hướng
giáo dục STEM 28 iểu đồ 1.5 iểu đồ thể hiện Quan điểm về những khó khăn khi tổ chức dạy học
giáo dục STEM 28
Trang 12MỞ ĐẦU
1 Lí do chọn đề tài
Hệ thống giáo dục của Cộng hoà Dân chủ Nhân dân Lào đang được cải thiện
và nằm trong thời kì đổi mới theo định hướng của ộ iáo dục và Thể thao Để đạt được điều này, cần phải đào tạo giáo viên có kiến thức, sáng tạo và chất lượng cao, đáp ứng nhu cầu của đất nước
Sự phát triển công nghệ sẽ không rộng rãi nếu không có kiến thức cơ bản về vật
lý, những tiến bộ của vật lý và công nghệ đang củng cố lẫn nhau ởi vì vật lý tập trung vào nghiên cứu các hiện tượng tự nhiên, kỹ thuật áp dụng các nguyên tắc vật lý vào lợi ích của sự tồn tại của con người và công nghệ có nghĩa là phát triển các phương pháp để sản xuất hoặc sử dụng mọi thứ để tạo điều kiện cho nhu cầu của con người
Hiện nay, ộ iáo dục và thể thao của nước CHDCND Lào yêu cầu các
trường tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM thực sự và sâu
rộng, nhằm từng bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận năng lực của người học Để thực hiện được điều đó, nhất định phải chuyển từ phương pháp dạy học theo “lối truyền thụ một chiều” sang dạy học “cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành năng lực và phẩm chất của người học, đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết quả giáo dục từ nặng về kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra, đánh giá năng lực vận dụng kiến thức tổng hợp để giải quyết vấn đề thực tiễn, nhằm hình thành và phát triển năng lực QVĐ” Một trong những cách học phát huy được vai trò chủ động, tích cực, sáng tạo và vận dụng tổng hợp các kiến thức của các môn học để giải quyết vấn đề thực tiễn là dạy học theo định hướng giáo dục STEM
Dạy học dựa trên STEM là học thông qua các hoạt động hoặc một dự án kết hợp học tập khoa học, toán học và công nghệ, với các khái niệm thiết kế kỹ thuật, theo đó người học sẽ thực hiện các hoạt động để phát triển kiến thức và thực hành về khoa học, toán học và công nghệ Cũng như mang lại kiến thức để thiết kế công việc hoặc phương pháp để đáp ứng nhu cầu hoặc giải quyết các vấn đề liên quan đến cuộc sống hàng ngày để có được công nghệ thì là sản phẩm của quy trình thiết kế kỹ thuật
Trang 132
Từ đó, tôi có chọn đề tài Tổ chức dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” trong dạy học môn KHTN Lớp 8 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM để nghiên cứu
2 Mục đích nghiên cứu
Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức về “Hệ Mặt trời”
thuộc chương trình môn KHTN trường THCS lớp 8 của nước CHDCND Lào nhằm nâng cao năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu: Chương trình, nội dung kiến thức môn KHTN lớp 8 nước CHDCND Lào
- Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một số kiến thức
chương “Hệ Mặt trời” thuộc chương trình môn KHTN nước CHDCND Lào Phạm
vi khảo sát tại 2 trường THCS Sặn Ti Phạp và trường THCS Phặn Luông nước CHDCND Lào
4 Nhiệm vụ nghiên cứu
- Tìm hiểu cơ sở lý luận có liên quan tới đề tài
- Thiết kế phiếu điều tra thực tiễn và tiến hành điều tra thực tiễn nhằm tìm hiểu thực trạng dạy học nội dung kiến thức có liên quan
- Phân tích nội dung kiến thức chương “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 ở các
bộ môn có liên quan
- Thiết kế giáo án dạy học một số kiến thức chương Hệ Mặt trời – vật lý 8
- Thực hành dạy học chương “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 theo định
hướng GD STEM
- Đánh giá tiến trình dạy học đã thiết kế
- Thiết kế bộ công cụ để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh
- Thực nghiệm sư phạm để đánh giá chất lượng các chủ đề đã xây dụng, đánh giá tính khả thi của vấn đề đã đề xuất trong dạy học thực tế ở một số trưòng THCS
5 Phương pháp nghiên cứu
- Nghiên cứu cơ sở lí luận: Nghiên cứu các tài liệu về tâm lí học, giáo dục học, lí luận dạy học môn KHTN, các tài liệu liên quan đến bài nghiên cứu về giáo dục STEM
Trang 14- Nghiên cứu về thực tế việc tổ chức hoạt động STEM cho HS ở trường THCS của nước CHDCND Lào
- Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Phương pháp thống kê toán học
6 Giả thuyết khoa học
Nếu thiết kế được tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM đáp ứng các yêu cầu của quá trình dạy học sẽ góp phần phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS
7 Đóng góp của đề tài
- óp phần làm rõ hơn cơ sở lí luận về tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho HS ở trường PT
- Thiết kế một số hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS
- Tổ chức một số hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM tại nước CHDCND Lào
8 Cấu trúc của đề tài
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn có 03 chương:
Chương 1: Cơ sở lí luận và thực tiễn
Chương 2: Thiết kế tiến trình dạy học một số kiến thức về “Hệ Mặt trời” môn
KHTN lớp 8 theo định hướng giáo dục STEM
Chương 3: Thực nghiệm sư phạm
Trang 154
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN
1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM
1.1.1 Nghiên cứu về giáo dục theo định hướng STEM tại Việt Nam
Tại Việt Nam có nhiều công trình nghiên cứu về cơ sở lý luận giáo dục STEM như sau:
- TS Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), TS Phùng Việt Hải, TS Nguyễn Quang
Linh, TS Hoàng Phước Muội, Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học
sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông (2018) đã trình bày một số cơ sở lý
luận về giáo dục STEM và tiến trình tổ chức các chủ đề giáo dục STEM theo định hướng phát triển năng lực sáng tạo và định hướng nghề nghiệp cho HS ên cạnh đó, sách cung cấp 15 chủ đề STEM định hướng phát triển năng lực sáng tạo và 05 ngành nghề STEM định hướng nghề nghiệp - được xây dựng theo các dự án học tập Phần lớn các chủ đề trong sách đã được thực hiện ở các trường trung học và đã được đánh giá về tính khả thi Phần lớn một số chủ đề được thực hiện dưới hình thức ngoại khóa, bên cạnh
đó là một số chủ đề được lồng ghép trong giờ học chính khóa của môn vật lí [15]
- Nguyễn Văn iên, Tưởng Duy Hải trong cuốn Giáo dục STEM trong nhà
trường phổ thông đã đưa ra cơ sở khoa học của giáo dục STEM; quy trình xây dựng
và tổ chức thực hiện giáo dục STEM ở trường phổ thông; giáo dục STEM trong môn học và hoạt động giáo dục và một số chủ đề STEM cho các cấp học; một số quan điểm về giáo dục STEM; phân loại giáo dục STEM; các đặc trưng của bài học STEM; dạy học phân hóa và giáo dục STEM; Đề xuất tiến trình dạy học STEM; Tiến trình thiết kế bài học STEM; đánh giá HS trong giờ học STEM,… Tuy nhiên, nghiên cứu vẫn tập chung vào chủ đề dạy học STEM mà chưa quan tâm tới dạy học theo hình thức bài - lớp như trong thực tế đang diễn ra [1]
- Nguyễn Quang Linh đã nghiên cứu về GD STEM trong nhiều chủ đề khác nhau như: Chương trình dạy học chủ đề STEM cho giáo viên, thiết kế và tổ chức hoạt động trải nghiệm ở trường phổ thông, phát triển tư duy phê phán của sinh viên thông qua chương trình định hướng GD STEM tại Việt Nam, phát triển tư duy sáng tạo của
sinh viên thông qua hoạt động định hướng STEM “Tôi là kỹ sư” trong lớp học và tổ
Trang 16chức dạy học về môn khoa học theo định hướng GD STEM tại trường THPT; Trong
các bài báo đã trình bày đề xuất quy trình thiết kế bài học STEM, quy trình tổ chức giờ học STEM, đánh giá HS trong quá trình học tập và các kết quả thu được từ thực nghiệm [14]
- TS Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Ths Hoàng Phước Muội, TS Phùng Việt Hải, TS Nguyễn Quang Linh, Ths Nguyễn Anh Dũng, Ths Ngô Trọng Tuệ (2018),
Dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông, NXB
Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh đã trình bày các nội dung chính như:
+ Hướng dẫn xây dựng và vận hành phòng dạy học STEM trong trường phổ thông
+ Tổ chức hoạt động trải nghiệm cho học sinh theo định hướng giáo dục STEM
+ Xây dựng các giáo án minh hoạ để tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong giờ học chính khóa và ngoại khóa Đặc biệt, minh hoạ xây dựng kế
hoạch dạy học theo định hướng giáo dục STEM đối với một bài học trong chương
trình S K hiện hành với thời lượng 45 phút [17]
- Trong luận án nghiên cứu của Lê Xuân Quang (2017) về “Công nghệ phổ
thông theo định hướng giáo d c STEM” Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Nhiều
HS hiểu bài sâu sắc hơn, cảm thấy thoải mái hơn trong các giờ học bình thường, góp
phần phát triển năng lực hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và năng lực sáng tạo của
HS, phù hợp với định hướng của D&ĐT trong công văn số 5555/ DĐT –
GDTrH ngày 8/10/2014 về các tiêu chí đánh giá bài học đang được thực hiện trong cả
nước hiện nay [18]
- Trong luận văn tốt nghiệp của Lê Thanh Trúc (2017) về “Tổ chức dạy học
một số kiến thức chương cơ sở của nhiệt động lực học - Vật lý 10 theo định hướng
GD STEM” Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng: Học sinh đã phát huy được tính tích
cực và năng lực sáng tạo, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và rèn luyện một số kỹ
năng cần thiết trong cuộc sống như kỹ năng làm việc nhóm, thu thập và xử lí thông
tin, thuyết trình, phản biện… góp phần tạo được hứng thú học Vật lý của HS nhờ vận
dụng các kiến thức hàn lâm vào thực tiễn, trực quan sinh động hơn Các phân tích
thực nghiệm trên đã khẳng định tính khả thi của việc tổ chức dạy học chương “Cơ sở
của nhiệt động lực học - Vật lý 10” theo định hướng GD STEM trong việc đổi mới
phương pháp dạy học ở trường phổ thông [24]