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

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 mơ 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 mơn 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 mô 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 mô 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 môn) 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 khơng hiểu biết xng 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 cơng 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 môi 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 mô 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 cịn vận dụng - Giáo viên áp dụng kỹ thuật dạy học tích cực “ hăn trải bàn” - Bƣớc Phác thảo vẽ: Giáo viên cho học sinh hoạt động nhóm, thảo luận đƣa ý tƣởng phác thảo vẽ mơ hình cối giã gạo sức nƣớc - Bƣớc Thuyết trình vẽ: Các nhóm cử đại diện thuyết trình vẽ thiết kế mơ hình cối giã gạo sức nƣớc Trong cần làm rõ: cấu tạo cối giã gạo sức nƣớc, dự kiến vật liệu sử dụng,…Các nhóm khác phản biện, góp ý, bổ sung - Bƣớc Thống vẽ thiết kế: Các nhóm trao đổi, thảo luận, phản biện ƣu nhƣợc điểm vẽ thiết kế Sau thống vẽ thiết kế chung Giáo viên định hƣớng cho học sinh thống thiết kế phù hợp với tiêu chí mơ hình cối giã gạo sức nƣớc phù hợp nguồn lực: vật liệu, dụng cụ, inh ph , lực nhóm Sản phẩm: - Bản thiết kế mơ hình cối giã gạo sức nƣớc tối ƣu - Bài thuyết trình thiết kế mơ hình cối giã gạo sức nƣớc Đánh giá kết luận: - Giáo viên nhận xét, đánh giá trình tham gia hoạt động nhóm Thống lại phƣơng án thiết kế mơ hình - Giáo viên tổng kết lại kiến thức Tiết 2: Thực hành chế tạo mơ hình “cối giã gạo sức nƣớc” Hoạt động 4: Chế tạo thử nghiệm mơ hình cối giã gạo sức nước Mục đích: - Học sinh gia cơng chế tạo đƣợc mơ hình cối giã gạo sức nƣớc - Học sinh thử nghiệm mô hình hoạt động thành cơng Nội dung: - Bƣớc Cung cấp dụng cụ: Các nhóm nhận dụng cụ, vật liệu cần thiết từ giáo viên tự chuẩn bị đầy đủ vật liệu - Bƣớc Chế tạo mơ hình theo thiêt kế: Các nhóm tiến hành gia cơng, lắp ráp, chế tạo mơ hình cối giã gạo sức nƣớc theo phƣơng án thiết kế thống Nhóm trƣởng điều phối, phân cơng nhiệm vụ 44 cho thành viên nhóm gia cơng, chế tạo chi tiết mơ hình Sau đó, nhóm lắp ráp chi tiết thành sản phẩm hoàn chỉnh - Bƣớc Kiểm tra sản phẩm: Giáo viên cho nhóm kiểm tra sản phẩm trƣớc vận hành: cối giã gạo có cân không? Sản phẩm lắp theo thiết kế chƣa? Kiểm tra mấu kết nối chi tiết… - Bƣớc Vận hành thử nghiệm mô hình: Sau kiểm tra sản phẩm, học sinh tiến hành thử nghiệm hoạt động mơ hình cối giã gạo sức nƣớc Kiểm tra xem cối có hoạt động theo nguyên lý hông Nếu chƣa đạt yêu cầu nhóm cần kiểm tra sửa lại mơ hình, xem lại phƣơng án thiết kế Nếu mơ hình hoạt động ổn định, phù hợp với tiêu ch ban đầu nhóm tiến hành viết báo cáo chuẩn bị thuyết trình cho sảm phẩm - Sau tất nhóm hồn thành sản phẩm, giáo viên yêu cầu nhóm nộp lại dụng cụ, vật liệu dƣ tập hợp sản phẩm hoàn thành Lưu ý: Trong hoạt động này, giáo viên cần quản lý, phổ biến, nhắc nhở học sinh cách sử dụng vật dụng, tuân thủ quy tắc an toàn sử dụng số vật dụng có t nh sát thƣơng nhƣ: sử dụng máy cƣa, máy hoan, dao, éo, đục, búa, súng bắn eo… Sản phẩm: - Mô hình cối giã gạo sức nƣớc hồn chỉnh Đánh giá kết luận: - Giáo viên quan sát trình thực hành học sinh rút nhận xét, đánh giá trình tham gia hoạt động nhóm Rút kết luận học hó hăn, lƣu ý cần thiết thực mơ hình Hoạt động 5: Trình bày, giới thiệu mơ hình cối giã gạo sức nước Mục đích: - Học sinh trình bày đƣợc q trình gia cơng chế tạo mơ hình cối giã gạo sức nƣớc - Học sinh đƣợc hó hăn trình thực - Học sinh hiểu nắm rõ mơ hình mà nhóm làm Nội dung: 45 - Bƣớc1 Thuyết trình mơ hình cối giã gạo sức nƣớc: Giáo viên tổ chức cho nhóm lần lƣợt thuyết trình mơ hình cối giã gạo sức nƣớc Các nhóm cần ra: nguyên lý cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách chế tạo, công dụng mơ hình cối giã gạo sức nƣớc; đặc biệt khó hăn biện pháp giải Khuyến khích học sinh phối hợp thuyết minh vận hành sản phẩm để minh họa - Bƣớc Phản biện, góp ý: Giáo viên tổ chức cho nhóm phản biện, nhận xét, góp ý mơ hình sản phẩm phần trình bày nhóm khác - Bƣớc Đánh giá báo cáo sản phẩm: Giáo viên học sinh dựa vào bảng tiêu ch đánh giá sản phẩm để đánh giá sản phẩm cho nhóm Bảng 2.3 Tiêu chí đánh giá sản phẩm mơ hình cối giã gạo sức nƣớc STT Mục đánh giá Tiêu chí Mơ hình cối giã gạo sức nƣớc Hoạt động ổn định 20 Hình thức đẹp 10 Chỉ rõ đƣợc cấu tạo 10 Chỉ rõ đƣợc nguyên lý hoạt động 10 Nêu đƣợc cách chế tạo mơ hình 10 Nêu đƣợc hó hăn biện pháp khắc phục 10 Phong thái tự tin, nói lƣu lốt 20 Thuyết trình 46 Điểm tối đa Điểm đánh giá Phản biện Trả lời câu hỏi 10 100 Tổng Sản phẩm: - Mơ hình cối giã gạo sức nƣớc hồn chỉnh - Bài thuyết trình mơ hình cối giã gạo sức nƣớc Đánh giá kết luận: - Giáo viên quan sát trình hoạt động thuyết trình thảo luận học sinh rút nhận xét, đánh giá trình tham gia hoạt động nhóm - Rút kết luận học hó hăn, lƣu ý cần thiết thực mơ hình - Giáo viên dựa vào điểm tiêu ch đánh giá sản phẩm, trình tham gia hoạt động để hen thƣởng khích lệ nhóm hồn thành tốt nhiệm vụ nhắc nhở nhóm chƣa hoàn thành tốt 47 Kết uận chƣơng Trong chƣơng 2, tác giả xây dựng đƣợc hoàn chỉnh dạy chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” Phân t ch nội dung chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc”, nêu rõ bốn kỹ mà STEM hƣớng tới Phân tích mục tiêu mà chủ đề hƣớng tới Đặc biệt xây dựng hoàn chỉnh chi tiết cụ thể tiến trình tổ chức dạy học chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” Từ sở đó, áp dụng chủ đề vào thực nghiệm sƣ phạm thành học hoàn chỉnh giáo dục STEM 48 CHƢƠNG 3: DỰ KIẾN THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM Mục đích, đối tƣợng phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm Dựa sở tiến trình tổ chức dạy học chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” chƣơng 2, tiến hành thực nghiệm sƣ phạm với mục đ ch sau: - Đánh giá t nh thi hiệu việc triển khai giáo dục chủ đề STEM vào trƣờng THPT Qua sửa đổi, bổ sung hồn thiện tiến trình dạy học để phù hợp với học sinh - Khả vận dụng kiến thức vào đời sống thực tế học sinh THPT lớp 10 - Phát triển tính sáng tạo, tƣ giải vấn đề kỹ làm việc nhóm học sinh 3.1.2 Đối tượng thực nghiệm sư phạm Đối tƣợng thực nghiệm với 85 học sinh lớp: - Lớp 10A1 (có 40 học sinh) trƣờng Trung học phổ thông Lý Nhân Tông, thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh - Lớp 10A0 (có 45 học sinh) trƣờng Trung học phổ thông Lý Nhân Tông, thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh 3.1.3 Phương pháp thực nghiệm sư phạm Lớp thực nghiệm đƣợc tổ chức buổi học giáo dục chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” theo tiến trình tổ chức dạy học chƣơng Dự kiến t iển khai thực nghiệm sƣ phạm 3.2.1 Thời gian triển khai thực nghiệm sư phạm Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm thời gian thực tập sƣ phạm đợt Thuộc vào học kỳ lớp 10, học sinh học kiến thức Vật Lý để áp dụng vào chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” Dựa vào tiến trình tổ chức dạy học chƣơng 2, áp dụng dạy học cho lớp tham gia thực nghiệm 10A0 10A1 lớp tiết nhƣ tiến trình dạy học Tiết 1: Tìm hiểu thiết kế mơ hình “cối giã gạo sức nƣớc” - Thời lƣợng tiết học: 45 phút 49 - Địa điểm: Tại lớp học Tiết 2: Thực hành chế tạo mơ hình “cối giã gạo sức nƣớc” - Thời lƣợng tiết học: 45 phút - Địa điểm: Nhà đa sân trƣờng 3.2.2 Các tiêu chí đánh giá kết thực nghiệm sư phạm Thực đánh giá chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” theo tiêu chí sau: Bảng 3.1 Các tiêu chí đánh giá chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” Giai đoạn Mức độ thể Tiêu chí Đánh giá Rất rõ ràng Vấn đề Đƣa đƣợc vấn đề thực thực tiễn tiễn, kiện, lịch sử phát triển nông nghiệp từ xa xƣa để nhận thấy phát minh sáng tạo, cơng dụng hữu ích cối giã gạo sức nƣớc Ý tƣởng Đề xuất đƣợc ý tƣởng thiết kế mơ hình cối giã gạo sức nƣớc Phân Trình bày rõ kiến thức tích tính Vật Lý liên quan đến cối giã khả thi gạo sức nƣớc; phân tích đƣợc thời gian thực chế tạo sản phẩm hợp lý; chọn vật liệu phù hợp; dự trù kinh phí cho dự án Từ ý tƣởng thiết kế mơ hình cối giã gạo sức nƣớc thực 50 Rõ ràng Khơng rõ ràng Khơng có đƣợc Hoạch định Xác định lựa chọn mục tiêu thiết kế mô hình cối giã gạo sức nƣớc Vạch nhiệm vụ hoạt động cụ thể để thực chế tạo sản phẩm Phân công nhiệm vụ cụ thể, rõ ràng cho thành viên nhóm Lập tiến Lên kế hoạch thực độ thiết kế mơ hình cối giã gạo sức nƣớc bƣớc cụ thể, phù hợp khả thành viên nhóm Có kế hoạch báo cáo tiến độ hình thức báo cáo Dự trù hó hăn hi thực Đề xuất đƣợc phƣơng án dự phòng Tổ chức 10 Tìm hiểu cấu tạo thực nguyên lý hoạt động cối giã gạo sức nƣớc 11 Phân tích cấu trúc chi tiết Dựa vào điều kiện cân vật rắn có trục quay cố định để t nh toán đƣa số liệu hợp lý cho chi tiết mơ hình 12 Đề xuất thiết kế chi tiết, tiến hành gia cơng chế tạo mơ hình theo thiết kế 51 13 Vận hành thử nghiệm thành cơng mơ hình cối giã gạo sức nƣớc Sản phẩm 14 Bản thiết kế cối giã gạo sức nƣớc 15 Mô hình cối giã gạo sức nƣớc 16 Bài thuyết trình cách thức cấu tạo, nguyên lý hoạt động mơ hình Mở rộng 17 Đánh giá ƣu nhƣợc điểm chủ đề cối giã gạo sức nƣớc 18 Đề xuất phƣơng án thử nghiệm cải tiến sản phẩm 52 Kết uận chƣơng Trong chƣơng này, tác giả đƣa phƣơng hƣớng dự kiến thực nghiệm sƣ phạm gồm: - Mục đ ch, đối tƣợng phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm - Thời gian dự kiến thực nghiệm sƣ phạm Từ tiến trình dạy học chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” xây dựng chƣơng 2, tác giả đƣa bảng tiêu ch đánh giá chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” Qua đó, đánh giá đƣợc tính khả thi việc tổ chức dạy học chủ đề STEM trƣờng THPT; đánh giá đƣợc phát triển lực cần thiết học sinh: lực hợp tác nhóm, lực giải vấn đề, lực sáng tạo,… 53 KẾT LUẬN Tổng kết trình nghiên cứu, đề tài giải đƣợc vấn đề: Đề tài làm rõ đƣợc sở lý luận giáo dục STEM trƣờng THPT Chỉ rõ đƣợc khái niệm, đặc điểm, mục tiêu giáo dục STEM Nghiên cứu lý luận quy trình thiết kế chung, tổ chức dạy chủ đề STEM nhằm giúp học sinh phát triển lực cần có Điều tra thực trạng giáo dục STEM trƣờng THPT mục đ ch xác định đƣợc hó hăn, hạn chế giáo viên học sinh đƣờng tiếp cận với giáo dục STEM Từ yêu cầu nhà quản lý giáo dục phải có giải pháp hợp lý, hiệu Dựa sở nghiên cứu lý luận giáo dục STEM, tác giả xây dựng hoàn chỉnh chủ đề STEM “cối giã gạo sức nƣớc” theo bốn yêu cầu công nghệ, khoa học, kỹ thuật toán học Xác định rõ mục tiêu chủ đề hƣớng tới, từ thiết kế chi tiết tiến trình dạy học cho chủ đề nhằm đạt đƣợc mục đ ch nghiên cứu đề tài Dựa vào nghiên cứu đối tƣợng, mục đ ch, phƣơng pháp thực nghiệm, tác giả đƣa ế hoạch triển khai dự kiến thực nghiệm sƣ phạm để kiểm tra tính khả thi hiệu đề tài, từ rút kinh nghiệm, đánh giá, bổ sung, hồn thiện Cũng dựa vào kết thực nghiệm rút inh nghiệm cho nghiên cứu thực chủ đề STEM khác 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Lƣơng Dun Bình (chủ biên) – Nguyễn Xn Chí – Tơ Giang – TRần Chí Minh – Vũ Quang – Bùi Gia Thịnh (2013), sách giáo khoa Vật Lý lớp 10, Nxb Giáo Dục Nguyễn Thế Khôi (tổng chủ biên) – Phạm Quý Tƣ (chủ biên) – Lƣơng Tất Đạt – TRần Chí Minh – Lê Chân Hùng – Nguyễn Ngọc Hƣng – Phạm Đình Thiết – Bùi Trọng Tuân – Lê Trọng Tƣờng (2006), sách giáo khoa Vật Lý lớp 10 Nâng cao, Nxb Giáo Dục Nguyễn Thanh Nga (chủ biên) – Phùng Việt Hải – Nguyễn Quang Linh – Hoàng Phƣớc Muội (2017), Thiết kế tổ chức chủ đề giáo dục STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông, Nxb Đại học Sƣ phạm TP Hồ Chí Minh Nguyễn Thanh Nga (chủ biên) - Nguyễn Anh Dũng – Phùng Việt Hải – Nguyễn Quang Linh – Hoàng Phƣớc Muội – Ngô Trọng Tuệ (2018), dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông, Nxb Đại học Sƣ phạm TP Hồ Chí Minh Bộ Giáo dục Đào tạo (2018), Định hướng giáo dục STEM trường Trung học Các trang web tham khảo: https://americanstem.vn/blogs/stem-news/hieu-sao-cho-dung-vegiao-duc-stem https://bigschool.vn/10-ki-thuat-day-hoc-tich-cuc-danh-cho-cacthay-co https://www.youtube.com/watch?v=jZN-51Awq2U https://www.thethaovanhoa.vn/van-hoa-giai-tri/coi-gia-gao-nuocva-doi-song-cua-nguoi-tay-n20140408152915750.htm 10 http://dsvh.sonla.gov.vn/index.php?module=hoso_hv&act=view&id =2007 55 PHỤ LỤC PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN (Phiếu vấn phục vụ nghiên cứu khoa học, khơng có mục đích đánh giá, mong thầy (cô) hợp tác giúp đỡ) Họ tên: Nam/Nữ:………………… Nơi công tác: Số năm công tác:……… Xin thầy vui lịng cho biết số nội dung dƣới hi thiết kế, sử dụng giảng dạy học chủ đề STEM cho HS mơn Vật lí Câu 1: Thầy biết giáo dục STEM? (Chọn ý) A Đã biết mơ hình giáo dục STEM B Chƣa biết mơ hình giáo dục STEM Câu 2: Thầy cô sử dụng giảng dạy học theo chủ đề STEM dạy học mơn Vật lí cho học sinh hay chƣa? (Chọn ý) A Chƣa B Đã sử dụng Thầy cô thiết kế giảng chủ đề STEM dạy học mơn Vật lí cho học sinh với chủ đề có liên môn môn học nào? (nếu câu hỏi chọn A bỏ qua câu hỏi này) …………………………………………………………………………………… Câu 3: Theo thầy cô, việc sử dụng giảng dạy học chủ đề STEM dạy học môn Vật lí có phù hợp với bối cảnh trƣờng dạy hay khơng? A Có B Khơng Câu 4: Theo thầy cô, việc thiết kế giảng dạy học chủ đề STEM sử dụng dạy học môn Vật lí có hó hăn gì? (Chọn hay nhiều ý) A Là hoạt động nên giáo viên chƣa có inh nghiệm B Chƣa có tài liệu hƣớng dẫn giáo viên C Kĩ năng, iến thức STEM giáo viên hạn chế D Kiến thức liên ngành hạn chế Ý kiến khác: … Câu 5: Khi sử dụng giảng dạy học chủ đề STEM dạy học mơn Vật lí, thầy thấy có ƣu điểm học sinh? (Chọn hay nhiều ý) A Giúp học sinh hiểu rõ iến thức Vật lí B Giúp học sinh ham học hỏi, tìm tịi, u thích mơn học C Giúp học sinh nhớ lâu kiến thức D Phát huy đƣợc lực HS E Giúp học sinh vận dụng kiến thức vật lí vào sống F Giúp học sinh phát triển tƣ duy, ỹ nhà khoa học Câu 6: Theo thầy cô, học sinh sử dụng giảng dạy học chủ đề STEM để học mơn Vật lí có hó hăn gì? (Chọn hay nhiều ý) A Học sinh khó vận dụng kiến thức ĩ thuật B Kỹ ĩ thuật học sinh hạn chế C Khả tƣ ĩ thuật học sinh hạn chế D Khả tự học kiến thức học sinh hạn chế Ý kiến khác: Câu 7: Theo thầy cô, để nâng cao hiệu sử dụng giảng dạy học chủ đề STEM dạy học vật lí cần phải làm gì? (Chọn hay nhiều ý) A Giao cho học sinh làm trƣớc hoạt động nhỏ, tảng nhà B Hƣớng dẫn học sinh tự học kiến thức C Nâng cao liên kết lí thuyết thực tiễn D Mỗi giảng tạo cho học sinh hứng thú tìm tịi E Tăng cƣờng cho học sinh tìm hiểu ứng dụng ĩ thuật vật lí Câu 8: Thầy cô đánh giá cần thiết việc sử dụng giảng dạy học chủ đề STEM? (Chọn ý) A.Không cần thiết B.Cần thiết C Rất cần thiết Em xin chân thành cảm ơn hợp tác giúp đỡ quý thầy cô! PHIẾU ĐIỀU TRA HỌC SINH (Phiếu vấn phục vụ nghiên cứu khoa học, khơng có mục đích đánh giá học sinh, mong em cộng tác trả lời trung thực) Họ tên: Nam/nữ: Lớp: Trƣờng: Nhằm cung cấp thông tin thực trạng học tập phƣơng pháp dạy học theo chủ đề STEM mơn Vật lí Mong em trả lời câu hỏi dƣới Câu 1: Các em biết đến giảng dạy học chủ đề STEM chƣa? (Chọn ý) A Chƣa biết B Đã biết C Biết nhƣng chƣa đƣợc học Câu 2: Các em đƣợc học chủ đề, nội dung theo hình thức dạy học STEM ? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… Câu 3: Khi học kiến thức vật lí, em có vận dụng kiến thức lĩnh vực nào? (Chọn hay nhiều ý) A Giải thích tƣợng vật lí tự nhiên B Làm tập C Tìm hiểu ứng dụng kiến thức vật lí thiết bị, máy móc D Tìm hiểu ứng dụng kiến thức vật lí cơng trình xây dựng E Giải thích hoạt động thiết bị, máy móc F Thiết kế mơ hình thiết bị, máy móc G Chế tạo thiết bị, máy móc Ý kiến hác: ……………………………………………………… Chân thành cảm ơn em!