(Skkn 2023) phát triển năng lực vật lí của học sinh trong dạy học stem chủ đề “sóng âm” – vật lí 12

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT TƯƠNG DƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH TRONG DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “SĨNG ÂM” – VẬT LÍ 12 Lĩnh vực: Phương pháp dạy học Vật lí Người thực hiện: TRẦN THỊ THÙY DUNG Giáo viên tổ : KHTN - SĐT: 0392 692 511 Nghệ An, tháng năm 2023 MỤC LỤC NỘI DUNG DANH MỤC Trang MỤC LỤC DANH MỤC THỐNG KÊ CHỮ VIẾT TẮT DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Những đóng góp đề tài Phần NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I CỞ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HS TRONG DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “SĨNG ÂM” – VẬT LÍ 12 Cơ sở lí luận 1.1 Khái niệm giáo dục STEM 1.1.1 Thuật ngữ STEM 1.1.2 Giáo dục STEM 1.2 Mục tiêu giáo dục STEM 1.3 Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM trường phổ thông 1.4 Định hướng giáo dục STEM Chương trình giáo dục phổ thông 2018 1.5 Giáo dục STEM mơn Vật lí cấp THPT 1.6 Cơ sở thiết kế, tổ chức hoạt động giáo dục STEM 1.6.1 Chu trình STEM 1.6.2 Quy trình thiết kế kỹ thuật 1.6.3 Phương pháp khoa học 10 1.7 Quy trình xây dựng dạy STEM thiết kế tiến trình dạy học 10 1.7.1 Quy trình xây dựng dạy STEM 10 1.7.1.1 Lựa chọn nội dung dạy học 10 1.7.1.2 Xác định vấn đề cần giải 11 1.7.1.3 Xây dựng tiêu chí sản phẩm/ giải pháp giải vấn đề 11 1.7.1.4 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học 11 1.7.2 Thiết kế tiến trình dạy học 11 1.8 Phát triển lực Vật lí HS dạy học STEM 12 1.8.1 Khái niệm lực Vật lí 12 1.8.2 Các biểu hành vi lực Vật lí 12 1.8.3 Các biện pháp phát triển lực Vật lí 13 Cơ sở thực tiễn 13 2.1 Thực trạng dạy học theo mơ hình giáo dục STEM phát triển lực Vật lí trường THPT Tương Dương 14 2.2 Thuận lợi khó khăn thực trạng dạy học STEM phát triển lực vật lí trường THPT Tương Dương 15 2.2.1 Thuận lợi 15 2.2.2 Khó khăn 16 II THIẾT KẾ QUY TRÌNH, TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “SĨNG ÂM” – VẬT LÍ 12 CƠ BẢN NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CHO HS 16 Phân tích nội dung kiến thức phần sóng âm chương trình Vật lí THPT 17 Thiết kế quy trình tổ chức dạy học STEM chủ đề Sóng âm phát triển lực Vật lý 18 Xây dựng công cụ đánh giá phát triển lực Vật lí HS dạy học STEM chủ đề “Sóng âm” 35 Kết thực nghiệm đánh giá chủ đề STEM sóng âm 38 4.1 Kết thực nghiệm 38 4.1.1 Kết định tính 38 4.1.2 Kết định lượng 40 4.2 Đánh giá chủ đề STEM Sóng âm 40 Khảo sát cấp thiết tính khả thi đề tài “Phát triển lực Vật lí học sinh dạy học STEM chủ đề “Sóng âm” – Vật lí 12” 41 5.1 Mục đích khảo sát 41 5.2 Nội dung phương pháp khảo sát 41 5.3 Đối tượng khảo sát 41 5.4 Kết khảo sát cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất 41 Phần 3: KẾT LUẬN 45 Ý nghĩa đề tài 45 Hướng phát triển đề tài 46 Những kiến nghị, đề xuất 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO Phụ lục 01 Phụ lục 02 Phụ lục 03 DANH MỤC THỐNG KÊ CHỮ VIẾT TẮT STT Viết đầy đủ Viết tắt Trung học phổ thông THPT Giáo dục đào tạo GD&ĐT Học sinh HS Giáo viên GV Sáng kiến kinh nghiệm SKKN Giáo dục phổ thông GDPT Học sinh giỏi HSG Sách giáo khoa SGK Chương trình CT 10 Năng lực vật lí NLVL 11 Cơ sở vật chất CSVC 12 Cán - Giáo viên CB - GV 13 Khoa học kĩ thuật KHKT 14 Phương pháp dạy học PPDH Phần 1: ĐẶT VẤN ĐỀ Lí chọn đề tài Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg việc tăng cường lực tiếp cận cách mạng công nghiệp lần thứ tư Một giải pháp mà Chỉ thị đề nhằm thúc đẩy giáo dục STEM Việt Nam là: “Thay đổi mạnh mẽ sách, nội dung, phương pháp giáo dục dạy nghề nhằm tạo nguồn nhân lực có khả tiếp nhận xu công nghệ sản xuất mới, cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học (STEM), ngoại ngữ, tin học chương trình giáo dục phổ thơng” Theo chương trình giáo dục phổ thơng 2018, giáo dục STEM mơ hình giáo dục dựa cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật toán học vào giải số vấn đề thực tiễn bối cảnh cụ thể Từ đó, trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng chúng thực tiễn Trong dự thảo chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể, giáo dục STEM trọng thông qua biểu hiện: Chương trình giáo dục phổ thơng có đầy đủ mơn học STEM Đó mơn Tốn học; Khoa học tự nhiên; Công nghệ; Tin học; Vị trí, vai trị giáo dục tin học giáo dục cơng nghệ chương trình giáo dục phổ thơng nâng cao rõ rệt Điều rõ tư tưởng giáo dục STEM mà điều chỉnh kịp thời giáo dục phổ thông trước cách mạng công nghiệp 4.0 Ngày 06/12/2022 Sở GD&ĐT Nghệ An ban hành công văn số 2696/SGD&ĐTGDTrH việc điều động giáo viên tham gia tập huấn chuyên sâu giáo dục STEM, hướng nghiệp nhằm nâng cao hiệu triển khai chương trình giáo dục phổ thông 2018 Từ yêu cầu dạy học tích hợp, đổi phương pháp chương trình GDPT, nhận thấy vai trò giáo dục STEM quan trọng Thúc đẩy triển khai giáo dục STEM ưu mơn Vật lí chương trình giáo dục phổ thơng 2018 Ở cấp THPT, Vật lí, Hóa học, Sinh học mơn lựa chọn thuộc nhóm Khoa học tự nhiên, với chun đề học tập tích hợp liên mơn chuyên đề phân môn ứng dụng thực tế thay đổi quan trọng nhằm phát triển chương trình giáo dục theo định hướng STEM giáo dục Việt Nam Giáo dục Vật lí cấp trung học phổ thông tiếp tục phát triển, mức cao hơn, lực vật lí mà học sinh tích lũy sau kết thúc trung học sở; tạo hội phát triển ý thức, trách nhiệm sống cách thức ứng xử khoa học Năng lực vật lí HS THPT biểu qua thành phần: Nhận thức kiến thức Vật lí, tìm tịi khám phá giới tự nhiên góc độ Vật lí, vận dụng kiến thức Vật lí vào thực tiễn Từ lý trên, chọn đề tài nghiên cứu: “Phát triển lực Vật lí học sinh dạy học STEM chủ đề “Sóng âm” – Vật lí 12” Mục đích nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận giáo dục STEM trường phổ thông; dạy học định hướng phát triển lực Vật lí HS THPT - Thiết kế, tổ chức dạy học STEM chủ đề “Sóng âm”- Vật lí 12 theo hướng phát triển lực Vật lí cho HS THPT Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Phương pháp hình thức tổ chức dạy học theo mơ hình giáo dục STEM; Thực nghiệm sư phạm đối tượng học sinh lớp 12 trường THPT Tương Dương - Phạm vi nghiên cứu: Hoạt động dạy học tổ chức dạy học STEM chủ đề “Sóng âm”- Vật lí 12 theo hướng phát triển lực Vật lí cho HS THPT Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lí luận, sở thực tiễn giáo dục STEM; dạy học định hướng phát triển lực Vật lí - Phân tích nội dung kiến thức “Sóng âm” chương trình vật lí THPT - Thiết kế tổ chức thực dạy học STEM chủ đề “Sóng âm”- Vật lí 12 theo hướng phát triển lực Vật lí cho HS THPT - Xây dựng cơng cụ đánh giá lực Vật lí HS dạy học STEM chủ đề “Sóng âm” – Vật lí 12 - Tiến hành thực nghiệm sư phạm, phân tích kết thu Đánh giá hiệu việc dạy học STEM hướng phát triển lực Vật lí cho HS Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận dạy học Vật lí theo mơ hình giáo dục STEM; lý luận lực Vật lí - Khảo sát điều tra, phân tích tổng hợp lý thuyết, tập từ tài liệu, sách giáo khoa, sách tham khảo, vấn trao đổi, nghiên cứu sản phẩm - Xây dựng sử dụng công cụ đánh giá lực Vật lí dạy học STEM chủ đề “Sóng âm” - Vật lí 12 - Tổ chức dạy học thực nghiệm thực nghiệm sư phạm Thu thập phân tích số liệu, đánh giá kết thu từ thực nghiệm sư phạm Những đóng góp đề tài - Trình bày sở lý luận giáo dục STEM; dạy học định hướng phát triển lực Vật lí - Thiết kế tổ chức thực dạy học STEM chủ đề “Sóng âm”- Vật lí 12 bản, phát triển lực Vật lí cho HS THPT - Xây dựng công cụ đánh giá lực Vật lí HS dạy học STEM chủ đề “Sóng âm” – Vật lí 12 - Tiến hành thực nghiệm sư phạm trường THPT Tương Dương dạy STEM chủ đề “Sóng âm” - Các kết nghiên cứu đề tài làm tài liệu tham khảo, nghiên cứu giáo dục STEM cho GV trường phổ thông Phần NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I CỞ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HS TRONG DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “SĨNG ÂM” – VẬT LÍ 12 Cơ sở lí luận 1.1 Khái niệm giáo dục STEM 1.1.1 Thuật ngữ STEM STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Toán học) Thuật ngữ sử dụng đề cập đến sách phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học quốc gia Hiện thuật ngữ dùng chủ yếu hai ngữ cảnh giáo dục nghề nghiệp 1.1.2 Giáo dục STEM Theo chương trình giáo dục phổ thơng 2018, giáo dục STEM mơ hình giáo dục dựa cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật toán học vào giải số vấn đề thực tiễn bối cảnh cụ thể Khi chủ đề tích hợp liên mơn khơng liên quan tới khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn, mà cịn quan tâm lồng ghép nghệ thuật nhân văn (Art), có giáo dục STEAM Nhằm đa dạng hóa hình thức tổ chức giáo dục STEM trường phổ thông, Công văn số 3089/BGDĐT–GDTrH, ngày 14/8/2020 Bộ Giáo dục Đào tạo việc triển khai thực giáo dục STEM giáo dục trung học, giáo dục STEM mở rộng Theo đó, giáo dục STEM phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng chúng thực tiễn Nhìn chung, đề cập tới STEM, giáo dục STEM, cần nhận thức hành động theo hai cách hiểu sau đây: - Một là, TƯ TƯỞNG (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, THÚC ĐẨY giáo dục lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học với mục tiêu “định hướng chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày tăng ngành nghề liên quan tới lĩnh vực STEM, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh kinh tế” - Hai là, phương pháp TIẾP CẬN LIÊN MƠN (khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật, toán) dạy học với mục tiêu: (1) Nâng cao hứng thú học tập môn học thuộc lĩnh vực STEM; (2) Vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn; (3) Kết nối trường học cộng đồng; (4) Định hướng hành động, trải nghiệm học tập; (5) Hình thành phát triển lực phẩm chất người học 1.2 Mục tiêu giáo dục STEM Giáo dục STEM trường phổ thông hướng tới mục tiêu thúc đẩy giáo dục lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật toán học tất phương diện chương trình, đội ngũ giáo viên, sở vật chất sách; nâng cao nhận thức nhà trường, xã hội vai trị, ý nghĩa mơn học thuộc lĩnh vực STEM trường phổ thông; thu hút quan tâm, nâng cao hứng thú chất lượng học tập học sinh môn học này; kết hợp với hoạt động giáo dục hướng nghiệp định hướng phân luồng, nâng cao tỉ lệ học sinh có xu hướng lựa chọn nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM, đáp ứng yêu cầu nguồn nhân lực STEM cho nghiệp cơng nghiệp hóa – đại hóa phát triển kinh tế xã hội đất nước 1.3 Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM trường phổ thông Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi giáo dục phổ thông Cụ thể là: - Đảm bảo giáo dục toàn diện Triển khai giáo dục STEM nhà trường, bên cạnh trì quan tâm mơn học thuộc lĩnh vực tốn, khoa học, lĩnh vực cơng nghệ, kĩ thuật cũng quan tâm, đầu tư tất phương diện đội ngũ giáo viên, chương trình, sở vật chất để giáo dục STEM đạt hiệu mong muốn - Nâng cao hứng thú học tập môn học thuộc lĩnh vực STEM Các hoạt động giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn, học sinh hoạt động, trải nghiệm thấy ý nghĩa tri thức với sống, nhờ nâng cao hứng thú học tập học sinh môn học thuộc lĩnh vực STEM xuất xu hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp - Hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh Khi triển khai dạy STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động tự lực thực nhiệm vụ học; làm quen với hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học, kĩ thuật Các hoạt động nêu góp phần tích cực vào hình thành phát triển phẩm chất, lực cho học sinh Đó lực chung cốt lõi (tự chủ tự học, giao tiếp hợp tác, giải vấn đề sáng tạo); lực đặc thù lực toán học, lực khoa học, lực công nghệ lực tin học - Kết nối trường học với cộng đồng Để đảm bảo triển khai hiệu giáo dục STEM, sở giáo dục phổ thông cần kết nối với sở giáo dục nghề nghiệp, giáo dục đại học, sở nghiên cứu, sở sản xuất địa phương nhằm khai thác nguồn lực người, sở vật chất, tài để triển khai hoạt động giáo dục STEM Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải vấn đề có tính đặc thù địa phương - Hướng nghiệp, phân luồng việc nghiên cứu thiếu thiết bị cơng nghệ thơng tin, khó khăn mặt kinh tế, phương tiện lại, đứt quãng thông tin liên lạc thành viên nhóm Khảo sát cấp thiết tính khả thi đề tài “Phát triển lực Vật lí học sinh dạy học STEM chủ đề “Sóng âm” – Vật lí 12” 5.1 Mục đích khảo sát Thơng qua khảo sát nhằm khẳng định cấp thiết tính khả thi đề tài “Phát triển lực Vật lí học sinh dạy học STEM chủ đề Sóng âm – Vật lí 12”, để từ đánh giá khả thực hiệu giáo dục STEM dạy học định hướng phát triển lực vật lí 5.2 Nội dung phương pháp khảo sát 5.2.1 Nội dung khảo sát - Các giải pháp đề tài “Phát triển lực Vật lí học sinh dạy học STEM chủ đề Sóng âm – Vật lí 12” có cấp thiết vấn đề nghiên cứu hay không? - Các giải pháp đề tài có khả thi vấn đề nghiên cứu hay không? 5.2.2 Phương pháp khảo sát thang đánh giá Phương pháp sử dụng để khảo sát Trao đổi bảng hỏi; với thang đánh giá 04 mức (tương ứng với điểm số từ đến 4): Mức Không cấp thiết; Mức Ít cấp thiết; Mức Cấp thiết; Mức Rất cấp thiết Mức Không khả thi; Mức Ít khả thi; Mức Khả thi; Mức Rất khả thi Khảo sát thông qua Google Form Link: https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSfY8izT3cooWALj9tUPpCGOBIfkKWDC_moF04Q1rh3qI_diw/viewform?usp=sf_link Tính điểm trung bình 𝑋̅ theo phần mềm SPSS (Statistical Package for the Social Sciences) sau có số liệu khảo sát số liệu Google Form 5.3 Đối tượng khảo sát TT Đối tượng Số lượng GV tổ tự nhiên trường THPT Tương Dương 13 BGH trường THPT Tương Dương ∑ 17 5.4 Kết khảo sát cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất 5.4.1 Sự cấp thiết giải pháp đề xuất 41 Đánh giá cấp thiết giải pháp đề xuất: Thiet ke quy trinh to Phan tich noi dung kien N Xay dung cong cu danh chuc day hoc STEM chu gia phat trien nang luc vat thuc phan song am de song am phat trien li HS day hoc STEM chuong trinh vat li THPT nang luc vat li chu de Song am Valid 17 17 17 0 Mean 3.5882 3.7059 3.7059 Mode 4.00 4.00 4.00 Missing TT Các giải pháp ̅ 𝑿 Mức Phân tích nội dung kiến thức phần sóng âm chương trình vật lí THPT 3.59 Thiết kế quy trình tổ chức dạy học STEM chủ đề sóng âm phát triển lực vật lí 3.71 Xây dựng cơng cụ đánh giá phát triển lực vật lí HS dạy học STEM chủ đề sóng âm 3.71 Các thơng số Biểu đồ Nhận xét sở số liệu thu từ bảng trên: Các đối tượng khảo sát đánh giá mức độ cấp thiết cao, với điểm trung bình 42 chung 3.67 điểm Như vậy, nói đa số lượt ý kiến đánh giá thống cho giải pháp đề xuất có tính cấp thiết Giải pháp 3: “Thiết kế quy trình tổ chức dạy học STEM chủ đề sóng âm phát triển lực vật lí”, “Xây dựng công cụ đánh giá phát triển lực vật lí HS dạy học STEM chủ đề sóng âm” đánh giá cao ngang 𝑋̅ = 3.71, xếp thứ Trong giải pháp “Phân tích nội dung kiến thức phần sóng âm chương trình vật lí THPT” đánh giá cấp thiết thấp 𝑋̅ = 3.59, xếp thứ Từ phân tích trên, nhận thấy đề tài “Phát triển lực Vật lí học sinh dạy học STEM chủ đề Sóng âm – Vật lí 12” cần thiết có nhiều giải pháp hiệu để thực 5.4.2 Tính khả thi giải pháp đề xuất Thiet ke quy trinh to Phan tich noi dung kien N Xay dung cong cu danh chuc day hoc STEM chu gia phat trien nang luc vat thuc phan song am de song am phat trien li HS day hoc STEM chuong trinh vat li THPT nang luc vat li chu de Song am Valid 17 17 17 0 Mean 3.7059 3.6471 3.7647 Mode 4.00 4.00 4.00 Missing TT Các giải pháp ̅ 𝑿 Mức Phân tích nội dung kiến thức phần sóng âm chương trình vật lí THPT 3.71 Thiết kế quy trình tổ chức dạy học STEM chủ đề sóng âm phát triển lực vật lí 3.65 Các thông số Biểu đồ 43 Xây dựng công cụ đánh giá phát triển lực vật lí HS dạy học STEM chủ đề sóng âm 3.76 Nhận xét sở số liệu thu từ bảng trên: Các đối tượng khảo sát đánh giá mức khả thi, với điểm trung bình chung 3.71 điểm Như vậy, nói đa số lượt ý kiến đánh giá thống cho giải pháp đề xuất có tính khả thi Giải pháp “Xây dựng công cụ đánh giá phát triển lực vật lí HS dạy học STEM chủ đề sóng âm” đánh giá cao 𝑋̅ = 3.76, giải pháp “Thiết kế quy trình tổ chức dạy học STEM chủ đề sóng âm phát triển lực vật lí” đánh giá thấp 𝑋̅ = 3.65, xếp thứ Từ phân tích cho thấy giải pháp đề xuất có khả thực đem lại hiệu quả, khẳng định tính khả thi đề tài nghiên cứu 44 Phần 3: KẾT LUẬN Ý nghĩa đề tài Trình bày sở lý luận giáo dục STEM, sở thực tiễn việc dạy học STEM định hướng phát triển lực vật lí trường THPT Tương Dương 1; lí luận dạy học định hướng phát triển lực Vật lí Thiết kế tổ chức thực dạy học STEM chủ đề “Sóng âm”- Vật lí 12 bản, phát triển lực Vật lí cho HS THPT Xây dựng công cụ đánh giá lực vật lí dạy học STEM chủ đề “sóng âm” Tiến hành thực nghiệm sư phạm trường THPT Tương Dương dạy STEM chủ đề “Sóng âm”, chế tạo thành công nhạc cụ đơn giản Các kết nghiên cứu đề tài làm tài liệu tham khảo, nghiên cứu giáo dục STEM cho GV trường phổ thông Kết thực nghiệm đề tài “Phát triển lực Vật lí học sinh dạy học STEM chủ đề Sóng âm – Vật lí 12”, bước đầu cho thấy: Tiến trình dạy học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật đánh giá NLVL HS theo tiêu chí xây dựng có tính khả thi phù hợp với CT GDPT Giáo dục STEM giúp HS biết cách áp dụng kiến thức vào thực tế sống, giúp HS tư duy, giải vấn đề dựa sở khoa học chặt chẽ có tính ứng dụng thực tế cao Dạy học STEM xem phương pháp phát triển lực vật lí cho HS cách rõ ràng Học sinh vừa học kiến thức khoa học, vừa học cách vận dụng kiến thức vào thực tiễn Từ biết liên hệ lĩnh vực STEM cách rõ ràng hơn, dần định hình nghề nghiệp cho HS lĩnh vực STEM tương lai HS trường THPT Tương Dương 1, đa số em dân tộc thiểu số1, lực nhận thức khoa học, nhận thức vật lý cịn nhiều hạn chế Ngơn ngữ khoa học Vật lý có phần khó hiểu trừu tượng Nhưng tham gia vào hoạt động nghiên cứu học, tự tìm tịi, khám phá, vận dụng kiến thức vào giải vấn đề thực tiễn, … Hs tiếp thu lực khoa học cách “tự nhiên”, dễ hiểu, tăng khả ghi nhớ kiến thức, phát triển tư sáng tạo giải vấn đề nảy sinh trình thực nhiệm vụ Giáo dục STEM làm cho HS thấy lý thuyết khoa học gắn liền với thực tiễn sống Từ ni dưỡng cho em niềm tin với khoa học ứng dụng kiến thức học để tạo sản phẩm phục vụ sống Đề tài tạo điều kiện để tơi có thêm kinh nghiệm động lực đổi phương pháp dạy học theo định hướng phát triển phẩm chất lực HS, tạo tiền đề cho việc thực chương trình giáo dục phổ thông Năm học 2022-2023 số lượng học sinh trường 1066 em với 30 lớp dân tộc Thái 781/1066 (chiếm 73,27%); Khơ mú 103/1066 (chiếm 9,66%); Mông 75/1066 (chiếm 7,04%); tày Poọng (Thổ) 5/1066 (chiếm 0,47%); Ơ đu 1/1066 (chiếm 0,094%); Kinh 99/1066 (chiếm 9,19%) 45 Hướng phát triển đề tài Về bản, đề tài đáp ứng mục tiêu nghiên cứu; phương pháp nghiên cứu phù hợp Tuy nhiên, việc tổ chức dạy học STEM chủ đề “Sóng âm” định hướng phát triển lực vật lí cịn nhiều hạn chế q trình thực Thời gian tiếp theo, tiếp tục khắc phục hạn chế nhằm hồn thiện đề tài góp phần nâng cao lực chuyên môn, đổi phương pháp dạy học phát triển phẩm chất lực HS Những kết đạt khẳng định tính thực tiễn đề tài Vì đề tài áp dụng trường THPT dạy học môn Vật lý làm tài liệu tham khảo cho môn học khác Tiếp tục triển khai chủ đề vật lí khác, đặc biệt với chương trình GDPT Từ dần rút kinh nghiệm việc thiết kế, tổ chức dạy học xây dựng công cụ đánh giá lực vật lý học sinh cách xác Kiểm tra đánh giá cần thực theo yêu cầu, kỹ thuật phương pháp, công cụ thiết kế, lựa chọn, phù hợp với loại hình đánh giá (giáo viên đánh giá, học sinh tự đánh giá thân, học sinh đánh giá lẫn nhau) Kiểm tra đánh giá xác, nghiêm túc từ phía giáo viên học sinh, giúp học sinh phát triển lực, phẩm chất Xuất phát từ nhu cầu thực tiễn nghề nghiệp, nội dung kiến thức khoa học phổ thông nhu cầu hướng nghiệp học sinh Đề tài triển khai thành chủ đề STEM hướng nghiệp như: chủ đề ngành kỹ thuật dân dụng cơng nghiệp; ngành khí điện, điện tử, ngành lượng … Những kiến nghị, đề xuất Trong q trình thực đề tài, tơi nhận thấy để việc nghiên cứu dạy học STEM phát triển lực vật lí áp dụng vào thực tiễn đạt hiệu cao cần phải trọng đến số vấn đề sau: Đối với Sở GD-ĐT: Tăng cường tổ chức tập huấn cho CB- GV vấn đề STEM cách chuyên sâu Đồng thời cần đầu tư thêm trang thiết bị dạy học đầy đủ, đồng cho trường Cho phép giảm tải việc kiểm tra kiến thức hàn lâm HS chuyển hoá thành việc kiểm tra kiến thức vận dụng vào thực tiễn Tổ chức hội thảo chuyên môn cụm, liên trường nhiều để lan toả nhanh việc áp dụng phương pháp dạy học đại Đối với nhà trường: Liên kết với sở giáo dục chuyên nghiệp, trường ĐHCĐ, dạy nghề tìm kiếm nguồn tài trợ CSVC, chia sẻ hội, kinh nghiệm việc triển khai dạy học STEM Tạo điều kiện cho HS tham gia trải nghiệm STEM nhiều với hình thức ngày hội STEM, câu lạc STEM, thăm quan học tập để HS có kiến thức, kinh nghiệm thực tế, tiệp cận với tiên tiến KHKT, công nghệ, sở phát huy tính sáng tạo, khai thác tối đa phẩm chất, lực người thời đại cơng nghệ 4.0 Khuyến 46 khích có phần thưởng tương xứng với GV có tâm huyết, có cơng trình thiết thực việc đổi PPDH Đối với giáo viên: Cần không ngừng học tập, nâng cao trình độ chun mơn, ln ý thức cần phải đổi dạy học để đáp ứng yêu cầu đổi chương trình GDPT đưa Đối với HS: Ln có thói quen vận dụng kiến thức, kỹ môn học vào thực tiễn sống Khai thác, sử dụng công nghệ thông tin thành thạo, có hiệu để tìm kiếm nhiều nguồn tài liệu phục vụ học tập Đồng thời cần rèn luyện kỹ cần thiết trình học tập làm việc nhóm, giải vấn đề … để phát huy khả học tập cũng đời sống thực tiễn Trên kinh nghiệm đúc rút việc áp dụng đề tài “Phát triển lực Vật lí học sinh dạy học STEM chủ đề Sóng âm – Vật lí 12” trường THPT Tương Dương thời gian qua Việc áp dụng đề tài thực mang lại hiệu thiết thực, góp phần tích cực vào phong trào đổi dạy học nhà trường Đề tài sử dụng để tiếp tục thử nghiệm, rút kinh nghiệm trường trường THPT nhằm nâng cao chất lượng dạy học Rất mong nhận ý kiến đóng góp, chia sẻ quý thầy cô, đồng nghiệp bạn đọc quan tâm để tơi hồn thiện đề tài Xin chân thành cảm ơn! 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục Đào tạo (năm 2014), Tài liệu tập huấn Dạy học kiểm tra, đánh giá kết học tập theo định phát triển lực mơn Vật lí Bộ GD ĐT- Hà Nội (2022), Hướng dẫn xây dựng kế hoạch dạy STEM cấp trung học phổ thông TS Đỗ Hương Trà (2019), Dạy học phát triển lực mơn vật lí trung học phổ thơng, NXB Đại Học Sư Phạm Nguyễn Thanh Nga (2021), Giáo dục STEM hướng dẫn thực kế hoạch dạy đáp ứng yêu cầu phát triển phẩm chất, lực học sinh trung học, NXB Đại Học Sư Phạm TP Hồ Chí Minh PGS TS Huỳnh Văn Sơn (2018), Phương pháp dạy học phát triển lực học sinh phổ thông, NXB ĐHSP TP HCM Module 2,3,9 chương trình bồi dưỡng ETEP – Bộ giáo dục đào tạo Phụ lục 01 PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN I THÔNG TIN CÁ NHÂN Họ tên (có thể ghi khơng): ……………… Giới tính: Nam/Nữ Trình độ đào tạo:……… Nơi công tác:…………….Số năm giảng dạy: ………… II CÁC VẤN ĐỀ THAM KHẢO Ý KIẾN Quý thầy cô đánh dấu chéo (X) vào ô tương ứng với lựa chọn Thầy (cơ) hiểu dạy học theo mơ hình giáo dục STEM? Giáo dục STEM mơ hình giáo dục dựa cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng kiến thức khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học vào giải số vấn đề thực tiễn bối cảnh cụ thể Giáo dục STEM phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng chúng thực tiễn Theo thầy (cô) ý nghĩa giáo dục STEM trường phổ thông? Đảm bảo giáo dục toàn diện Nâng cao hứng thú học tập mơn học thuộc lĩnh vực STEM Hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh Kết nối trường học với cộng đồng Hướng nghiệp, phân luồng Theo thầy (cơ) có cần thiết dạy học mơn vật lý theo mơ hình giáo dục STEM khơng? Rất cần thiết Cần thiết Khơng cần thiết Hồn tồn khơng Theo thầy mơn Vật lý có vai trò giáo dục STEM? Giúp học sinh thấy ý nghĩa tầm quan trọng mơn học với thực tiễn Hình thành phát triển lực giải vấn đề sáng tạo, lực thiết kế cách tự nhiên, hợp lí, tránh gượng ép Góp phần vào giáo dục hướng nghiệp, tạo hội để học sinh tìm hiểu xem xét lĩnh vực nghề nghiệp theo nhiều góc độ, từ giúp học sinh có thêm để lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với thân thay lựa chọn cảm tính Góp phần phát triển lực nghiên cứu theo chu trình khoa học chu trình kĩ thuật cách trọn vẹn Theo thầy cơ, lực vật lí bao gồm biểu nào? Nhận thức kiến thức phổ thông cốt lõi về: mơ hình hệ vật lí; chất, lượng sóng; lực trường Nhận biết số ngành, nghề liên quan đến vật lí Thực hoạt động tìm hiểu số vật, tượng đơn giản, gần gũi đời sống giới tự nhiên theo tiến trình Sử dụng chứng khoa học để kiểm tra dự đốn, lí giải chứng cứ, rút kết luận Vận dụng kiến thức, kĩ học số trường hợp đơn giản, bước đầu sử dụng tốn học ngơng ngữ cơng cụ để giải vấn đề Theo thầy cô, để phát triển lực vật lí cho học sinh cần biện pháp nào? Tăng cường sử dụng phương pháp dạy học có khả giúp học sinh phát triển lực vật lí dạy học giải vấn đề, dạy học dự án, dạy học sở vấn đề,… Xây dựng sử dụng tập phát triển lực, đặc biệt quan tâm đến tập thực nghiệm tập gắn với thực tiễn Thường xuyên tổ chức cho học sinh thực dự án, hoạt động trải nghiệm Theo thầy cô, yếu tố ảnh hưởng đến việc tổ chức dạy học STEM? Sự quan tâm đầy đủ toàn diện nhà trường đổi phương pháp dạy học theo hướng phát triển phẩm chất, lực HS Cần có hiểu biết đầy đủ, toàn diện thống giáo dục STEM Quan tâm bồi dưỡng đội ngũ giáo viên Tăng cường sở vật chất, trang thiết bị phịng thí nghiệm thực hành Kết nối với sở giáo dục đại học, nghề nghiệp, sở sản xuất, trung tâm nghiên cứu Theo thầy cô thiết kế chủ đề dạy học STEM (tiến trình dạy STEM tuân theo quy trình thiết kế kĩ thuật) cần thực theo bước nào? (1) Xác định vấn đề (2) Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp (3) Lựa chọn giải pháp (4) Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá (5) Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh A Thực bước theo thứ tự: (1), (2), (3), (4), (5) B Thực bước theo thứ tự: (1), (2), (3), (5), (4) C Thực bước theo thứ tự: (1), (2), (3), (4) D Thực bước theo thứ tự: (1), (2), (4), (5), (3) Theo thầy cô tổ chức dạy học chủ đề STEM có khó khăn gì? Khơng có thời gian đầu tư thiết kế chủ đề Khó chọn lọc chủ đề phù hợp nội dung dạy Không đem lại hiệu cao kỳ thi HSG, TN THPT QG Trình độ GV cịn hạn chế Trình độ HS khơng đồng Thiếu thốn sở vật chất, thiết bị thí nghiệm thực hành, kinh phí eo hẹp HS khơng hứng thú với dạy học STEM 10 Theo thầy cơ, dạy học STEM có giúp phát triển lực vật lí học sinh khơng? Có Có khơng đầy đủ Khơng Phụ lục 02 PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN HỌC SINH Phiếu điều tra thực nhằm đánh giá mức độ cần thiết việc dạy học STEM môn Vật lý Sự đóng góp ý kiến nghiêm túc em thiết thực giúp nội dung đề tài nghiên cứu tác giả mang tính khách quan có ý nghĩa thực tế Các em HS cho biết ý kiến, quan điểm số vấn đề cách đánh dấu (X) vào ô lựa chọn (STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Toán học) Thuật ngữ sử dụng đề cập đến sách phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học quốc gia Theo chương trình giáo dục phổ thơng 2018, giáo dục STEM mơ hình giáo dục dựa cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật toán học vào giải số vấn đề thực tiễn bối cảnh cụ thể.) I THÔNG TIN CÁ NHÂN Trường: ……………………… Lớp: ………………………… Giới tính: Nam/Nữ Học lực: Giỏi Khá Trung Bình Yếu II CÁC VẤN ĐỀ THAM KHẢO Ý KIẾN Thầy em dạy học theo mơ hình giáo dục STEM chưa? Thường xuyên Thỉnh thoảng Chưa Nếu em chưa học theo mơ hình giáo dục STEM, em có mong muốn học khơng? Vì sao? Mong muốn Khơng mong muốn Vì: ………………………………………………………………………………… Nếu em học chủ đề (bài dạy) theo giáo dục STEM, em có hứng thú nào? Rất hứng thú Hứng thú Khơng hứng thú Bình thường Em học mơn Vật lý theo mơ hình giáo dục STEM chưa? Thường xuyên Thỉnh thoảng Mới lần Chưa Nếu em học mơn Vật lý theo mơ hình giáo dục STEM, em thấy có khó khăn q trình thực dự án? Khơng có thời gian để hoạt động trải nghiệm Khơng có nhiều nguồn tài liệu tham khảo Khơng có kinh phí thực Khó khăn việc tìm mua linh kiện, thiết bị điện tử Trình độ nhận thức thân hạn chế Ảnh hưởng đến kết học tập, thi cử Phụ lục 03 ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT SÓNG ÂM Câu Trong nhạc cụ, hộp đàn, thân kèn, sáo có tác dụng: A Làm tăng độ cao độ to âm B Lọc bớt tạp âm tiếng ồn C Giữ cho âm phát có tần số ổn định D Vừa khuếch đại âm, vừa tạo âm sắc riêng âm nhạc cụ phát Câu Âm đàn bầu phát ra: A nghe trầm biên độ âm nhỏ tần số âm lớn B nghe cao mức cường độ âm lớn C có độ cao phụ thuộc vào hình dạng kích thước hộp cộng hưởng D có âm sắc phụ thuộc vào dạng đồ thị dao động âm Câu Một người không nghe âm có tần số f < 16 Hz A biên độ âm nhỏ nên tai người không cảm nhận B nguồn phát âm xa nên âm không truyền đến tai người C cường độ âm nhỏ nên tai người không cảm nhận D tai người không cảm nhận âm có tần số Câu Tại vị trí mơi trường truyền âm, cường độ âm tăng gấp 10 lần giá trị cường độ âm ban đầu mức cường độ âm A giảm 10 B B tăng thêm 10 B C tăng thêm 10 dB D giảm 10 dB Câu Một loa có cơng suất W mở hết công suất, lấy π = 3,14 Cường độ âm điểm cách 400 cm có giá trị A 5.10–5 W/m2 B W/m2 C 5.10–4 W/m2 D mW/m2 Câu Thả đá từ miệng giếng cạn có độ sâu h sau 31 s 15 nghe thấy tiếng đá chạm đáy giếng Biết tốc độ truyền âm khơng khí 300 m/s g = 10 m/s2, tính độ sâu giếng? A 20,5 m B 24,5 m C 22,5 m D 20 m Câu Một thép mỏng, đầu cố định, đầu cịn lại kích thích để dao động với chu kì khơng đổi 0,04 ms Âm thép phát A âm mà tai người nghe B nhạc âm C hạ âm D siêu âm Câu Một kim loại dao động với tần số 200Hz Nó tạo nước sóng âm có bước sóng 7,17m Vận tốc truyền âm nước A 27,89m/s B 1434m/s C 1434cm/s D 0,036m/s Câu Một âm có hiệu tần số họa âm bậc họa âm bậc 36 Hz Tần số âm A 12Hz B 36Hz C 72Hz D 18Hz Câu 10 Một thép mỏng, đầu cố định, đầu cịn lại kích thích để dao động với chu kì khơng đổi 0,08 s Âm thép phát là: A âm mà tai người nghe B nhạc âm C hạ âm D siêu âm