Khoá luận tốt nghiệp đại học thiết kế dạy học chủ đề stem “cối giã gạo bằng sức nước”

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI 2 KHOA VẬT LÝ NGUYỄN THỊ THANH HÀ THIẾT KẾ DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “CỐI GIÃ GẠO BẰNG SỨC NƢỚC” KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành Lý luận và phƣơng pháp dạy học bộ môn[.]

TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA VẬT LÝ NGUYỄN THỊ THANH HÀ THIẾT KẾ DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “CỐI GIÃ GẠO BẰNG SỨC NƢỚC” KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học môn Vật Lý Hà Nội, 2019 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA VẬT LÝ NGUYỄN THỊ THANH HÀ THIẾT KẾ DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “CỐI GIÃ GẠO BẰNG SỨC NƢỚC” KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học môn Vật Lý Ngƣời hƣớng dẫn khoa học ThS Ngô Trọng Tuệ Hà Nội, 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu “Thiết kế dạy học chủ đề STEM cối giã gạo sức nƣớc” cơng trình nghiên cứu riêng cá nhân tôi, tất số liệu kết nghiên cứu trình bày khóa luận trung thực, khơng trùng lặp với khóa luận khác Trong q trình nghiên cứu, tơi có sử dụng số tài liệu tham khảo Đó sở để tơi rút vấn đề cần tìm hiểu đề tài Hà Nội, tháng năm 2019 Tác giả Nguyễn Thị Thanh Hà LỜI CẢM ƠN Xin trân trọng cảm ơn quý thầy/cô khoa Vật Lý trang bị kiến thức tạo điều kiện thuận lợi để em thực đề tài Đặc biệt, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến ThS Ngơ Trọng Tuệ, ngƣời thầy tận tình bảo, hết lịng hƣớng dẫn em hồn thành khóa luận tốt nghiệp Xin gửi lời cảm ơn đến Ban giám hiệu, quý thầy/cô em học sinh trƣờng THPT Lý Nhân Tông trƣờng THPT Dƣơng Xá nhiệt tình giúp đỡ, tạo điều kiện cho tác giả công tác khảo sát điều tra thực nghiệm sƣ phạm Tác giả vô biết ơn công lao sinh thành, nuôi nấng, dạy dỗ cha mẹ suốt năm qua Tác giả chân thành cảm ơn bạn bè giúp đỡ tác giả trình học tập thực đề tài nghiên cứu Do điều kiện chủ quan khách quan, khóa luận khơng tránh khỏi sai sót Tác giả mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp để tiếp tục hồn thiện, nâng cao chất lƣợng vấn đề nghiên cứu Hà Nội, tháng năm 2019 Tác giả Nguyễn Thị Thanh Hà MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1.Lí chọn đề tài Mục đ ch nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc hóa luận CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM TRONG TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG 1.1 Lí luận giáo dục STEM trƣờng trung học phổ thông 1.1.1 Khái niệm chung giáo dục STEM 1.1.2 Đặc điểm giáo dục STEM 1.1.3 Mục tiêu giáo dục STEM 1.2 Kỹ thuật dạy học sử dụng giáo dục STEM 1.3 Quy trình thiết kế tổ chức giảng dạy học chủ đề STEM 10 1.3.1 Quy trình thiết kế xây dựng học STEM 10 1.3.2 Tiến trình tổ chức giảng dạy học chủ đề STEM 11 1.4 Năng lực phát triển qua giáo dục chủ đề STEM 14 1.5 Điều tra thực trạng việc áp dụng mô hình giáo dục STEM việc dạy học trƣờng trung học phổ thông 16 1.5.1 Mục đích, đối tượng, phương pháp, nội dung điều tra 16 1.5.2 Những thuận lợi khó khăn q trình điều tra 17 1.5.3 Kết điều tra 17 Kết luận chƣơng 23 CHƢƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “CỐI GIÃ GẠO BẰNG SỨC NƢỚC” 25 2.1 Nội dung chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” 25 2.1.1 Vấn đề sống (Technology) 25 2.1.2 Kiến thức Vật Lý liên quan đến chủ đề STEM (Science) 27 2.1.3 Giải pháp kỹ thuật (Engineering) 29 2.1.4 Kiến thức toán học (Maths) 40 2.2 Mục tiêu dạy học chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” 40 2.2.1 Kiến thức 40 2.2.2 Kỹ 40 2.2.3 Thái độ 41 2.3 Tiến trình tổ chức dạy học chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” 41 Kết luận chƣơng 48 CHƢƠNG 3: DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 49 3.1 Mục đ ch, đối tƣợng phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 49 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 49 3.1.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 49 3.1.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 49 3.2 Dự kiến triển khai thực nghiệm sƣ phạm 49 3.2.1 Thời gian triển khai thực nghiệm sư phạm 49 3.2.2 Các tiêu chí đánh giá kết thực nghiệm sư phạm 50 Kết luận chƣơng 53 KẾT LUẬN 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 BẢNG CỤM TỪ VIẾT TẮT Viết tắt Nxb NSTA TS ThS THPT Viết đầy dủ Nhà xuất National Science Teachers Association Tiến sĩ Thạc Sĩ Trung học phổ thông DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Hiểu biết giáo viên giáo dục STEM 18 Bảng 1.2 Thực trạng áp dụng giảng dạy học theo chủ đề STEM dạy học môn Vật Lý trƣờng THPT 18 Bảng 1.3 Việc áp dụng giảng dạy học theo chủ đề STEM dạy học mơn Vật lí với bối cảnh thực tế 19 Bảng 1.4 Khó hăn thiết kế giảng chủ đề STEM sử dụng dạy học Vật Lý 19 Bảng 1.5 Những ƣu điểm với học sinh sử dụng giảng dạy học chủ đề STEM dạy học môn Vật Lý 20 Bảng 1.6 Khó hăn học sinh sử dụng giảng dạy học chủ đề STEM để học môn Vật lí 20 Bảng 1.7 Phƣơng pháp nâng cao hiệu sử dụng giảng dạy học chủ đề STEM dạy học Vật Lý 20 Bảng 1.8 Đánh giá cần thiết việc sử dụng giảng dạy học chủ đề STEM cho học sinh THPT 21 Bảng 1.9 Hiểu biết học sinh giảng dạy học chủ để STEM 21 Bảng 1.10 Thực trạng học sinh tiếp cận vơi giáo dục STEM 21 Bảng 1.11 Thực trạng vận dụng kiến thức Vật Lý học sinh 22 Bảng 2.1 Vật liệu dụng cụ cần thiết để làm mơ hình cối giã gạo sức nƣớc 32 Bảng 2.2 Kết thử nghiệm 39 Bảng 2.3 Tiêu ch đánh giá sản phẩm mơ hình cối giã gạo sức nƣớc 46 Bảng 3.1 Các tiêu ch đánh giá chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” 50 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ chu trình STEM [5] Hình 1.2 Sơ đồ mục tiêu giáo dục STEM Hình 2.1 Cối giã gạo sức nƣớc ngƣời dân tộc H‟mông [8] 26 Hình 2.2 Mơ hình vật mơ tả cối giã gạo sức nƣớc dân tộc Thái[10] 27 Hình 2.3 Vật liệu tre rỗng 32 Hình 2.4 Vật liệu tre đặc 32 Hình 2.5 Vật liệu nứa 32 Hình 2.6 Vật liệu gỗ 33 Hình 2.7 Máy khoan 33 Hình 2.8 Máy cắt 33 Hình 2.9 Cƣa 34 Hình 2.10 Súng bắn keo 34 Hình 2.11 Đục gỗ 34 Hình 2.12 Băng d nh xốp 35 Hình 2.13 Đinh sắt 35 Hình 2.14 Ảnh mơ hình đầu chày 35 Hình 2.15 Ảnh mơ hình thân địn 36 Hình 2.16 Ảnh mơ hình chân trụ chày 37 Hình 2.17 Ảnh ghép chi tiết mơ hình 37 Hình 2.18 Sản phẩm mơ hình cối giã gạo sức nƣớc hồn chỉnh 38 Hình 2.19 Video thử nghiệm hoạt động mơ hình 39 Hình 2.20 Hình ảnh cối giã gạo sức nƣớc 41 Hình 2.21 Video hoạt động cối giã gạo sức nƣớc 42 MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Thời nay, với phát triển mạnh mẽ dồn dập nhƣ vũ bão Cách mạng khoa học ĩ thuật giáo dục nhân tố quan trọng tạo nên bƣớc tiến đột phá khoa học công nghệ Xã hội ngày địi hỏi ngƣời phải có lực phát giải vấn đề khéo léo, vừa có lực áp dụng kiến thức, kỹ khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật, tốn học để giải vấn đề thực tiễn đem lại hiệu cao Theo xu hƣớng phát triển thời đại ngày yêu cầu ngành giáo dục cần chuẩn bị cho học sinh kỹ iến thức theo chuẩn toàn cầu Nhằm đáp ứng nhu cầu xã hội bắt buộc ngành giáo dục phải có chuyển đổi tích cực Đổi phƣơng pháp, cách thức dạy học yêu cầu tất yếu nghiệp đổi giáo dục đào tạo nƣớc ta nhằm đáp ứng bối cảnh thời đại, nhu cầu phát triển đất nƣớc, nhu cầu phát triển nguồn nhân lực Đây vấn đề cấp bách mà toàn ngành giáo dục xem phƣơng châm để nâng cao chất lƣợng giáo dục đào tạo Đổi cách thức dạy học giáo dục phổ thông theo hƣớng đại, chủ động, sáng tạo, vận dụng kiến thức, thay đổi tƣ duy, phát huy lực tự học phát triển lực sáng tạo Mơ hình giáo dục STEM quan điểm giáo dục mang lại hiệu tích cực, phù hợp với yêu cầu thời đại xu phát triển đất nƣớc Giáo dục STEM chƣơng trình giảng dạy giúp học sinh định hƣớng phát triển lực thuộc lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật, Tốn học STEM trang bị cho học sinh kiến thức, ĩ lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học (theo cách tiếp cận liên mơn) để học sinh áp dụng kiến thức nhằm giải vấn đề sống Thay cho phƣơng pháp dạy học truyền thống dạy bốn môn học (khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật, tốn học) nhƣ đối tƣợng tách biệt rời rạc, STEM kết hợp chúng thành mơ hình học tập gắn kết dựa ứng dụng thực tế Trong học theo chủ đề STEM, học sinh đƣợc giáo viên đặt trƣớc tình có vấn đề thực tiễn liên quan đến kiến thức khoa học cần giải Học sinh phải tìm hiểu, nghiên cứu kiến thức thuộc mơn học có liên quan đến vấn đề sử dụng chúng kết hợp lực sáng tạo để giải vấn đề đặt Từ giúp học sinh không hiểu biết xuông kiến thức lý thuyết sách mà cịn áp dụng để thực hành tạo đƣợc sản phẩm hữu ích sống ngày Học sinh phát huy tối đa t nh sáng tạo, phát triển kỹ cần thiết (kỹ hợp tác nhóm, kỹ giải vấn đề, kỹ phân tích, tổng hợp,…) để ứng dụng làm việc phát triển giới công nghệ đại ngày Giáo dục STEM tạo nên ngƣời đáp ứng đƣợc nhu cầu công việc kỷ 21, đáp ứng phát triển kinh tế, xã hội quốc gia đồng thời tác động mạnh mẽ đến phát triển kinh tế tri thức bối cảnh tồn cầu hóa STEM mơ hình giáo dục đại đƣợc triển khai nƣớc Âu, Mỹ Mơ hình giáo dục STEM cải cách giáo dục quan trọng giúp Mỹ tìm lại vị Nhƣng Việt Nam, STEM chƣơng trình há mẻ chƣa đƣợc triển khai rộng rãi yêu cầu cao sáng tạo dạy học tích hợp liên môn sở vật chất ứng dụng thực hành dự án STEM Chúng ta dần tiếp cận với phƣơng pháp dạy học sáng tạo hồn thiện phù hợp với mơi trƣờng học tập xây dựng tảng vững cho nghiệp phát triển giáo dục tƣơng lai Vì lý trên, em chọn đề tài “Thiết kế dạy học chủ đề STEM: Cối giã gạo sức nƣớc” để làm đề tài nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp đại học Mục đích nghiên cứu Thiết kế dạy học chủ đề STEM „„Cối giã gạo sức nƣớc” nhằm phát triển lực sáng tạo, lực giải vấn đề lực hợp tác nhóm cho học sinh Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đối tƣợng nghiên cứu: Quy trình thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM - Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế dạy học chủ đề STEM “Cối giã gạo sức nƣớc” Giả thuyết khoa học Nếu thiết kế đƣợc tiến trình dạy học chủ đề STEM “Cối giã gạo sức nƣớc” cách thích hợp giúp học sinh phát triển lực hợp tác nhóm, lực sáng tạo, lực giải vấn đề qua nâng cao ết quả, chất lƣợng dạy học Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu lí luận cách sử dụng mơ hình giáo dục STEM - Nghiên cứu quy trình thiết kế tổ chức chủ đề STEM - Nghiên cứu cách thức thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM “Cối giã gạo sức nƣớc” - Đề xuất tiêu ch đánh giá biểu lực sáng tạo, lực hợp tác nhóm, lực giải vấn đề học sinh học chủ đề STEM “Cối giã gạo sức nƣớc” Phƣơng pháp nghiên cứu 6.1 Nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu khái niệm, quy trình thiết kế tổ chức chủ đề STEM 6.2 Nghiên cứu thực tiễn - Nghiên cứu thực tiễn sử dụng mơ hình giáo dục STEM dạy học trƣờng trung học phổ thông dạy học chủ đề STEM “Cối giã gạo sức nƣớc” - Xin ý kiến giáo viên tổ chức dạy học chủ đề STEM “Cối giã gạo sức nƣớc” Đóng góp đề tài Đóng góp mặt lí luận Hệ thống hóa số sở lí luận khái niệm mơ hình giáo dục STEM, thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM trƣờng trung học phổ thơng Đóng góp mặt thực tiễn Nghiên cứu tiến trình bƣớc thiết kế tổ chức dạy học theo chủ đề STEM “Cối giã gạo sức nƣớc” Cấu t c khóa uận Cấu trúc khóa luận gồm ba chƣơng: CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM TRONG TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THÔNG CHƢƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “CỐI GIÃ GẠO BẰNG SỨC NƢỚC” CHƢƠNG 3: DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM CHƢƠNG 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM TRONG TRƢỜNG TRUNG HỌC PHỔ THƠNG 1 Lí uận giáo dục STEM t ong t ƣờng t ung học phổ thông 1.1.1 Khái niệm chung giáo dục STEM a Khái niệm giáo dục STEM Thuật ngữ STEM cách viết ghép chữ tiếng Anh từ: Science (khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) Maths (Toán học) [3-tr.9] Thuật ngữ lần đƣợc giới thiệu Quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001 STEM thể mối quan hệ Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật, Tốn học phát triển khoa học ĩ thuật Trong giáo dục, STEM nhấn mạnh đến quan tâm giáo dục bốn môn học trên, đặc biệt việc tích hợp bốn mơn học thành mơ hình học tập gắn kết dựa ứng dụng thực tiễn nhằm nâng cao lực ngƣời học Hiệp hội giáo viên dạy khoa học quốc gia Mỹ (National Science Teachers Association - NSTA) đƣợc thành lập năm 1944 - tổ chức uy tín lĩnh giáo dục khoa học giới đề xuất khái niệm giáo dục STEM (STEM education) với cách định nghĩa ban đầu nhƣ sau: "Giáo dục STEM cách tiếp cận liên ngành q trình học, hái niệm học thuật mang tính nguyên tắc đƣợc lồng ghép với học giới thực, học sinh áp dụng kiến thức khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn vào bối cảnh cụ thể giúp kết nối trƣờng học, cộng đồng, nơi làm việc tổ chức tồn cầu, để từ phát triển lực lĩnh vực STEM với cạnh tranh kinh kế mới." (Tsupros, Kohler, & Hallinen, 2009) Giáo dục STEM chất đƣợc hiểu trang bị cho ngƣời học kiến thức kỹ cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học Các kiến thức kỹ phải đƣợc tích hợp, lồng ghép theo chủ đề bổ trợ cho nhằm giúp học sinh không hiểu biết nguyên lý, lý thuyết đơn sách mà vận dụng kiến thức giải vấn đề thực tiễn cách hiệu tạo đƣợc sản phẩm có giá trị sống ngày Trong với kỹ hoa học (Science), học sinh đƣợc trang bị kiến thức Vật Lý, Sinh học, Hóa học, Khoa học trái đất Mục tiêu nhằm thông qua giáo dục khoa học giúp học sinh có khả liên ết kiến thức vận dụng giải vấn đề thực tế Kỹ công nghệ (Technology), học sinh đƣợc phát triển khả sử dụng, quản lý, hiểu biết, truy cập đƣợc công nghệ, tạo hội cho học sinh đƣợc hiểu ảnh hƣởng phát triển công nghệ tới sống hàng ngày Kỹ ỹ thuật (Engineering), học sinh đƣợc trang bị kỹ sản xuất đối tƣợng hiểu đƣợc quy trình để làm Vấn đề địi hỏi học sinh phải có khả tổng hợp liên kết để cân yếu tố liên quan (nhƣ hoa học, nghệ thuật, cơng nghệ, kỹ thuật) để có đƣợc giải pháp tốt thiết kế xây dựng quy trình, giúp cho khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu Ngoài học sinh cịn có khả nhìn nhận nhu cầu phản ứng xã hội vấn đề liên quan đến kỹ thuật Kỹ toán học (Maths) học sinh đƣợc phát triển khả phân t ch, biện luận truyền đạt ý tƣởng cách hiệu Học sinh có kỹ tốn học có khả thể ý tƣởng cách xác, có khả áp dụng khái niệm kỹ toán học vào sống ngày Giáo dục STEM vận dụng phƣơng pháp học tập dựa thực hành hoạt động trải nghiệm sáng tạo Các phƣơng pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt nhƣ: Học qua dự án - chủ đề, học qua trị chơi, học qua thực hành ln đƣợc áp dụng triệt mơn học tích hợp STEM b Chu trình STEM STEM thể mối quan hệ Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật, Tốn học phát triển khoa học - ĩ thuật đƣợc khái quát chu trình STEM dƣới Science (Khoa học) Technology (Cơng nghệ) Mathematic (Tốn học) Knowledge (Kiến thức) Engineering (Kĩ thuật) Hình 1.1 Sơ đồ chu trình STEM [5] Chu trình bao gồm hai quy trình sáng tạo: Quy trình khoa học Quy trình ĩ thuật Quy trình khoa học: Xuất phát từ cơng nghệ tại, thể trình độ ứng dụng tri thức khoa học thực tiễn, nhà khoa học thƣờng xuyên đặt câu hỏi khoa học Để trả lời đƣợc câu hỏi khoa học đó, nhà hoa học thực quy trình: câu hỏi - giả thuyết - kiểm chứng kết luận Kết phát minh kiến thức cho nhân loại Quy trình ĩ thuật: Xuất phát từ vấn đề hay địi hỏi thực tiễn, nhà cơng nghệ áp dụng kiến thức khoa học, sáng tạo giải pháp cơng nghệ ứng dụng kiến thức khoa học để giải vấn đề Để thực việc này, nhà cơng nghệ thực quy trình: vấn đề - giải pháp - thử nghiệm kết luận Kết phát minh công nghệ cho nhân loại Hai quy trình nói tiếp nối nhau, khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học - ĩ thuật theo mơ hình "xốy ốc" (quy luật "phủ định phủ định") mà sau chu trình lƣợng kiến thức khoa học tăng lên với cơng nghệ phát triển trình độ cao 1.1.2 Đặc điểm giáo dục STEM Theo tác giả Nguyễn Thành Hải – Thành viên hiệp hội NSTA NARST, Nghiên cứu sinh tiến sĩ ngành Giáo dục Khoa học, Viện Nghiên cứu Giáo dục STEM Đại học Missouri (Mỹ) có viết rút ba đặc điểm quan trọng nói giáo dục STEM [6]  Thứ cách tiếp cận "liên ngành": Khác với "đa ngành", cách tiếp cận “liên ngành” dù có nhiều ngành, nhiều lĩnh vực nhƣng thể rõ kết nối bổ trợ lẫn ngành Do vậy, chƣơng trình học, trƣờng học, tổ chức giáo dục có nhiều mơn, nhiều giáo viên dạy ngành khác mà khơng có kết nối bổ trợ lẫn chƣa đƣợc gọi giáo dục STEM  Thứ hai lồng ghép với học giới thực: Đó thể tính thực tiễn tính ứng dụng kiến thức việc giải vấn đề thực tiễn Học sinh phá đƣợc rào cản việc học kiến thức lý thuyết khô khan sách với thực hành ứng dụng thực tế Do vậy, chƣơng trình giáo dục STEM bắt buộc phải hƣớng học sinh đến hoạt động thực hành Các em vận dụng kiến thức, nguyên lý để tạo sản phẩm giải vấn đề thực tế sống  Thứ ba kết nối từ trƣờng học, cộng đồng đến tổ chức toàn cầu: Trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0 nay, nơi mà tự động hóa điều khiển từ xa thơng qua thiết bị điện tử di động lên ngôi, thông qua đƣờng truyền Internet Do vậy, q trình giáo dục STEM khơng hƣớng đến vấn đề cụ thể địa phƣơng mà phải đặt mối liên hệ với bối cảnh kinh tế toàn cầu xu hƣớng chung giới, ví dụ nhƣ biến đổi khí hậu, lƣợng tái tạo… 1.1.3 Mục tiêu giáo dục STEM Giáo dục STEM hƣớng tới ba mục tiêu [3-tr.13] Mục tiêu giáo dục STEM Phát triển lực Phát triển lực Định hƣớng nghề đặc thù STEM cốt lõi nghiệp Hình 1.2 Sơ đồ mục tiêu giáo dục STEM  Phát triển lực đặc thù môn học STEM cho học sinh: Bao gồm kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật, toán học Học sinh biết cách tổng hợp, liên kết cân kiến thức nhằm có đƣợc giải pháp tốt giải vấn đề thực tiễn  Phát triển lực cốt lõi cho học sinh: Học sinh đƣợc phát triển khả tƣ logic sáng tạo, kỹ hợp tác nhóm, kỹ giải vấn đề Ngồi ra, học sinh có hội phát triển kỹ mềm toàn diện mà hông tạo cảm giác nặng nề, tải với học  Định hƣớng nghề nghiệp cho học sinh: Với học sinh phổ thông, việc theo học môn học STEM cịn có ảnh hƣởng tích cực tới khả lựa chọn nghề nghiệp tƣơng lai Khi đƣợc học nhiều dạng kiến thức thể tích hợp, tạo cho học sinh chủ động, hứng thú với việc học tập thay thái độ chán nản tránh né lĩnh vực Từ tảng khuyến h ch em có định hƣớng tốt hi chọn chuyên ngành cho bậc học cao chắn cho nghiệp sau 1.2 Kỹ thuật dạy học sử dụng giáo dục STEM Kỹ thuật dạy học biện pháp, cách thức hoạt động của giáo viên học sinh tình hành động nhỏ nhằm thực điều khiển trình dạy học Các kỹ thuật dạy học đơn vị nhỏ phƣơng pháp dạy học Có kỹ thuật dạy học chung, có kỹ thuật đặc thù phƣơng pháp dạy học [7] Trong giáo dục STEM, giáo viên chọn lọc áp dụng kỹ thuật dạy học vào giảng giúp tiết dạy đạt hiệu cao với chủ đề STEM Những kỹ thuật dạy học tích cực lựa chọn hàng đầu Kỹ thuật dạy học tích cực hỗ trợ giúp học sinh tiếp thu kiến thức cách nhanh chóng mà cịn phát triển lực Kỹ thuật dạy học mang ý nghĩa đặc biệt việc phát huy tính tích cực học sinh tham gia vào q trình học tập; kích thích khả tƣ duy, tính sáng tạo cộng tác làm việc nhóm học sinh Điều quan trọng giáo viên phải biết linh hoạt chọn ĩ thuật dạy học phù hợp tuỳ theo học Giáo viên áp dụng kỹ thuật dạy học tích cực sau: Kỹ thuật “các mảnh ghép” Kỹ thuật “ hăn trải bàn” Kỹ thuật “động não”, Kỹ thuật “lƣợc đồ tƣ duy”, Kỹ thuật “ghép nhóm” Kỹ thuật “bể cá” Kỹ thuật “chia sẻ nhóm đơi” Kỹ thuật “tia chớp” Kỹ thuật “ổ bi” 10 Kĩ thuật "XYZ" 11 Kĩ thuật Kipling 12 Kĩ thuật KWL 13 Kỹ thuật đặt câu hỏi 14 Và kỹ thuật dạy học tích cực khác 1.3 Quy trình thiết kế tổ chức giảng dạy học chủ đề STEM 1.3.1 Quy trình thiết kế xây dựng học STEM [5]  Bƣớc 1: Lựa chọn chủ đề học STEM: Dựa vào vấn đề thực tiễn, tình xảy có vấn đề, tƣợng, q trình, ứng dụng sống hàng mà gắn với iến thức nằm chƣơng trình mơn học để lựa chọn chủ đề học Những ứng dụng tƣợng Vật Lý gần gũi nhƣ: Sự chìm, - lực đẩy Ác-si-mét - Thuyền/bè; Hiện tƣợng tán sắc ánh sáng - T nh chất sóng ánh sáng - Máy quang phổ lăng xạ ánh sáng - Gƣơng cầu thấu nh; Hiện tƣợng húc xạ phản nh - Cầu vồng - Ống nhòm, nh thiên văn; Hiện tƣợng cảm ứng điện từ - Định luật Cảm ứng điện từ Định luật Lenxơ - Máy phát điện/động điện/máy bắt muỗi;… Lựa chọn chủ đề học STEM giáo viên cần xác định rõ mục tiêu, ý tƣởng chủ đề STEM iến thức STEM học 10  Bƣớc 2: Xác định vấn đề cần giải học: Chủ đề STEM giống nhƣ tốn mở có t nh chất ỹ thuật đặt cho học sinh nhằm hƣớng em giải vấn đề thực tiễn Vậy nên câu hỏi tốn cần xác định rõ ràng Do đó, sau hi chọn đƣợc chủ đề STEM học, giáo viên cần xác định rõ vấn đề cần giải Sao cho thực giải vấn đề đó, học sinh nắm đƣợc iến thức, ĩ cần dạy chƣơng trình mơn học đƣợc lựa chọn để xây dựng học Nhiệm vụ giao cho học sinh thực học là: Thiết ế, chế tạo mơ hình thực tế Giáo viên dẫn hƣớng học sinh cách xây dựng câu hỏi định hƣớng chủ đề STEM  Bƣớc 3: Xây dựng tiêu ch thiết bị, giải pháp giải vấn đề: Sau hi xác định vấn đề cần giải quyết, giáo viên cần xác định rõ tiêu chí thiết bị sản phẩm, giải pháp giải vấn đề Những tiêu ch quan trọng để dẫn hƣớng học sinh đề xuất giả thuyết hoa học/thiết ế mẫu sản phẩm/giải pháp giải vấn đề Nó giúp học sinh thực vấn đề cần giải học, tránh lạc đề, sai mục đ ch Đối với ví dụ nêu trên, tiêu ch là: Chế tạo ống nhịm từ thấu nh hội tụ, phân ì; quan sát đƣợc vật xa với độ bội giác hoảng đó; chế tạo lắp ráp đƣợc máy bắt muỗi từ nguồn điện chiều 6V; xây dựng đƣợc vẽ thiết ế mơ hình nhà chống sét…  Bƣớc 4: Thiết ế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học chủ đề STEM: Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học đƣợc thiết ế theo phƣơng pháp ĩ thuật dạy học t ch cực với loại hoạt động học: tìm hiểu thực tiễn, nghiên cứu iến thức giải vấn đề Cần thiết ế rõ ràng mục đ ch, nội dung sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành hoạt động học Để tạo hiệu cao nhất, hoạt động học đƣợc tổ chức lớp học (ở trƣờng, nhà cộng đồng) Ngoài ra, giáo viên cần thiết ế học điện tử mạng để hƣớng dẫn, hỗ trợ hoạt động học học sinh bên ngồi lớp học 1.3.2 Tiến trình tổ chức giảng dạy học chủ đề STEM [5] Hoạt động 1: Tìm hiểu thực tiễn, phát vấn đề 11 ... em chọn đề tài ? ?Thiết kế dạy học chủ đề STEM: Cối giã gạo sức nƣớc” để làm đề tài nghiên cứu khóa luận tốt nghiệp đại học Mục đích nghiên cứu Thiết kế dạy học chủ đề STEM „„Cối giã gạo sức nƣớc”...TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM HÀ NỘI KHOA VẬT LÝ NGUYỄN THỊ THANH HÀ THIẾT KẾ DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “CỐI GIÃ GẠO BẰNG SỨC NƢỚC” KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: Lý luận phƣơng pháp dạy học môn... cách thức thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM “Cối giã gạo sức nƣớc” - Đề xuất tiêu ch đánh giá biểu lực sáng tạo, lực hợp tác nhóm, lực giải vấn đề học sinh học chủ đề STEM “Cối giã gạo sức nƣớc”