(Skkn 2023) tổ chức dạy học một số bài dạy stem nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh lớp 10 thpt

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƢỜNG THPT BẮC YÊN THÀNH TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI DẠY STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT Lĩnh vực: Vật lý Tác giả : Tạ Thị Lý Vƣơng Văn Quang Tổ: Khoa học tự nhiên Năm thực hiện: 2022 - 2023 Số điện thoại: 0705185086 0396917554 Nghệ An, tháng 4/2023 SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI DẠY STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT Lĩnh vực: Vật lý MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI A MỞ ĐẦU 1 Lí lựa chọn đề tài Mục đích nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài B NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƢƠNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN BÀI DẠY STEM TRONG MƠN VẬT LÍ THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 1.1 Bài dạy STEM 1.1.1 Khái niệm dạy STEM 1.1.2 Đặc điểm dạy STEM 1.1.3 Các hình thức tổ chức dạy STEM 1.1.4 Quy trình dạy STEM 1.1.5 Ƣu nhƣợc điểm dạy STEM 10 1.1.6 Năng lực giải vấn đề qua dạy STEM .11 1.1.6.1 Khái niệm lực 11 1.1.6.2 Năng lực giải vấn đề .11 1.1.6.3 Cách thức tổ chức dạy học dạy STEM mơn vật lí để phát triển NL GQVĐ cho HS 12 1.2 Thực tiễn dạy học dạy STEM phát triển lực giải vấn đề trƣờng trung học phổ thông 12 1.2.1 Khó khăn 12 1.2.2 Thuận lợi 13 CHƢƠNG II THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI DẠY STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT 2.1 STEM khoa học : Bài dạy “Động lƣợng” với STEM “Thiết kế chế tạo mơ hình thí nghiệm động lƣợng”………………………………………………………….13 2.1.1 Tiêu chí sản phẩm/giải pháp GQVĐ dạy STEM 14 2.1.2 Quy trình xây dựng học STEM 15 2.2.3 Giáo án thực nghiệm 19 2.2 STEM Kĩ thuật : Bài dạy “Lực hƣớng tâm gia tốc hƣớng tâm” với STEM “ Máy vẩy rau dùng cho gia đình”………………………………………………… 27 2.2.1 Tiêu chí sản phẩm/giải pháp GQVĐ dạy STEM 27 2.2.2 Quy trình xây dựng học STEM 28 2.2.3 Giáo án thực nghiệm 32 CHƢƠNG III: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 39 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 39 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .39 3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 39 3.2 Đối tƣợng nội dung thực nghiệm sƣ phạm 40 3.2.1 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm……………………………………… 40 3.2.2 Nội dung Thực nghiệm sƣ phạm ……………………………………….40 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 40 3.3.1 Phƣơng pháp quan sát………………………………… …………… 40 3.3.2 Phƣơng pháp thống kê toán học……………………………………… 40 3.4 Kết thực nghiệm sƣ phạm 40 C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 Kết luận .43 Kiến nghị 43 PHỤ LỤC 45 PHỤ LỤC PHIẾU KHẢO SÁT TÍNH CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA TỔ CHỨC DẠY HỌC BÀI HỌC STEM TRONG BỘ MÔN VẬT LÝ ĐỐI VỚI GIÁO VIÊN VÀ HỌC SINH ……………………………………………………… ……45 PHỤ LỤC MỘT SỐ ẢNH THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ….49 DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG ĐỀ TÀI Từ viết tắt Nghĩa tiếng việt GQVĐ Giải vấn đề GV Giáo viên HS Học sinh NL Năng lực SGK Sách giáo khoa TN Thí nghiệm VL Vật lí A MỞ ĐẦU Lí lựa chọn đề tài Tổ chức dạy học theo dạy STEM hình thức tổ chức dạy học mới, phù hợp với định hƣớng đổi chƣơng trình giáo dục phổ thơng 2018 Hoạt động STEM đƣợc đƣa vào tiết dạy, hƣớng đến mục tiêu hình thành kiến thức cho học sinh, cố hay ứng dụng kiến thức vừa học Vì tổ chức dạy học theo dạy STEM mang đến hứng thú cho học sinh Các em mong chờ đến tiết học để vận hành sản phẩm Các em tự đánh giá mức độ hồn thành sản phẩm nhóm so với nhóm khác tự hồn thiện lại sản phẩm Qua trình nghiên cứu chế tạo sản phẩm, em hiểu kiến thức học Dạy học theo dạy STEM phát triển nhiều kĩ cho học sinh Thơng qua dạy STEM, học sinh có quyền đƣa giải pháp để giải vấn đề, học sinh tìm tịi, khám phá chia sẻ ý tƣởng với Bài dạy STEM giúp tăng cƣờng hoạt động nhóm, giúp phát triển lực giao tiếp hợp tác cho học sinh, giúp em tự lực chiếm lĩnh kiến thức vận dụng kiến thức để giải vấn đề Vì qua dạy STEM hình thành lực giải vấn đề cho học sinh, giúp em biết phát giải vấn đề gặp phải học tập nhƣ sống Ngồi ra,việc em chế tạo dụng cụ thí nghiệm đơn giản, mơ hình ứng dụng giúp em hình thành kĩ thiết kế, chế tạo vận hành nhằm giúp ích cho sống sau em Tổ chức dạy học theo dạy STEM phù hợp với tiến trình dạy học đặc thù môn vật lý THPT Vật lý THPT mơn học khó học, khó hiểu, nhiệm vụ quan ngƣời giáo viên phải làm để học sinh say mê u thích mơn học Bản thân ln trăn trở, làm để em học tập tích cực, chủ động sáng tạo mơn học Chính lý mà đồng nghiệp thiết kế kế hoạch tổ chức dạy học tiết dạy STEM nhằm mang lại hứng thú, say mê học tập cho em Với sản phẩm STEM dụng cụ thí nghiệm đơn giản, mơ hình minh họa cố kiến thức trực quan, em chiếm lĩnh hiểu sâu kiến thức mà em vừa học đƣợc Thực trạng dạy học vật lý trƣờng năm gần đây, thầy cô trọng đổi phƣơng pháp dạy học Tuy nhiên, qua điều tra thấy số tiết dạy theo học STEM chƣa nhiều chƣa đạt hiệu nhƣ mong muốn Vì lí nêu trên, định chọn đề tài nghiên cứu khoa học “TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI DẠY STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT ” Mục đích nghiên cứu Thiết kế tổ chức dạy học số tiết dạy STEM chƣơng trình vật lý 10 THPT nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh giúp em có khả phát sớm giải vấn đề thực tiễn sống Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Đề tài đƣợc thực nội dung thuộc chƣơng trình Vật lý 10 THPT theo chƣơng trình GDPT 2018 - Đối tƣợng: Học sinh lớp 10A7, 10A8 Nhiệm vụ nghiên cứu Đề tài tập trung làm rõ số vấn đề sau: - Nghiên cứu lý luận xác định số biện pháp nâng cao lực giải vấn đề cho học sinh thông qua số dạy STEM vật lý 10 THPT - Tìm hiểu thực trạng vận dụng học STEM vào vật lý số trƣờng phổ thông mà thân công tác - Nghiên cứu mục tiêu, cấu trúc, nội dung chƣơng trình vật lý 10 THPT - Đề xuất tiến trình dạy học số dạy STEM thuộc chƣơng trình vật lý 10 THPT nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh - Tổ chức dạy học thực nghiệm sƣ phạm, đánh giá tính khả thi kế hoạch xây dựng Phƣơng pháp nghiên cứu - Phƣơng pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu chƣơng trình vật lý 10 THPT, nghiên cứu tài liệu dạy học phát triển lực, nghiên cứu sở lý luận dạy STEM - Phƣơng pháp thực nghiệm : Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm để xem xét tính khả thi hiệu đề tài - Phƣơng pháp thu thập xử lý số liệu Đóng góp đề tài 6.1 Về lý luận - Hệ thống hóa sở lý luận dạy STEM phát triển phẩm chất, lực giải vấn đề cho học sinh dạy học vật lý trƣờng phổ thông - Đề xuất đƣợc số biện pháp phát triển phẩm chất lực cho học sinh dạy học vật lý trƣờng phổ thông 6.2 Về thực tiễn - Xây dựng đƣợc tiến trình dạy học theo lý thuyết dạy STEM số chƣơng trình vật lý 10 THPT theo hƣớng phát triển lực giải vấn đề cho học sinh - Tổ chức dạy học dạy STEM theo tiến trình xây dựng nhằm đƣa hoạt động STEM vào tiết dạy vật lý 10 THPT Qua dạy STEM giúp học sinh chủ động nghiên cứu SGK, lựa chọn giải pháp giải vấn đề, thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm chia sẻ, đánh giá, thảo luận hoàn thiện sản phẩm dƣới hƣớng dẫn giáo viên B NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƢƠNG I CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN BÀI DẠY STEM TRONG MƠN VẬT LÍ THEO HƢỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CỦA HỌC SINH 1.1 Bài dạy STEM 1.1.1 Khái niệm dạy STEM Bài dạy STEM (Bài học theo chủ đề STEM) trình dạy học dƣới tổ chức giáo viên, học sinh chủ động thực hoạt động học tập không gian, thời gian cụ thể để giải vấn đề thực tiễn sở vận dụng kiến thức, kĩ lĩnh vực STEM, góp phần hình thành lực phẩm chất cho học sinh Trọng tâm dạy STEM khoa học học sinh phải thiết kế thực đƣợc thí nghiệm để phát chất, quy luật , mối quan hệ vật, tƣợng đề cập học Từ đó, tự em rút kết luận có tính khoa học mà lẽ ra, giáo viên giảng dạy cho học sinh Căn vào sở lý thuyết áp dụng, dạy STEM đƣợc chia làm loại gồm: Bài dạy STEM khoa học dạy STEM kĩ thuật Bài dạy STEM có nội dung bám sát chƣơng trình giáo dục phổ thơng, gắn kết với chất, ngun lí khoa học giới tự nhiên vấn đề thực tiễn xã hội, đƣợc xây dựng dựa hoạt động tích cực theo phƣơng pháp khoa học vào hoạt động tìm tịi khám phá, định hƣớng hành động, sản phẩm, với hình thức tổ chức dạy học đa dạng, lôi học sinh vào hoạt động kiến tạo, tăng cƣờng hoạt động nhóm, tự lực chiếm lĩnh kiến thức vận dụng kiến thức để giải vấn đề, ƣu tiên sử dụng thiết bị, dễ tiếp cận với chi phí tối thiểu Nhƣ vậy, tổ chức dạy STEM kiểu tổ chức dạy học theo việc học học sinh giống nhƣ công việc kĩ sƣ Thông qua dạy STEM, học sinh đƣợc tự khám phá tri thức khoa học, vận dụng tri thức để thiết kế, chế tạo sản phẩm giải vấn đề đặt ra, phát triển tƣ thiết kê, lực giải vấn đề sáng tạo Học tập q trình tích cực Trong dạy học GV cần tổ chức cho HS có thời gian nhƣ khơng gian khám phá trải nghiệm để tiếp thu nội dung học tập cách tích cực 1.1.2 Đặc điểm dạy STEM Việc đƣa giáo dục STEM vào trƣờng THPT mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hƣớng đổi giáo dục phổ thông cụ thể là: - Đảm bảo giáo dục toàn diện - Nâng cao hứng thú học tập mơn học STEM - Hình thành phát triển lực, phẩm chất cho HS - Kết nối trƣờng học với cộng đồng - Hƣớng nghiệp, phân luồng 1.1.3 Các hình thức tổ chức dạy STEM Bộ Giáo dục Đào tạo đƣa định hƣớng hai hình thức baid dạy STEM triển khai trƣờng phổ thông nhƣ sau: - Bài dạy STEM khoa học Là dạy STEM đƣợc thiết kế dựa quy trình khoa học Bài dạy STEM khoa học hƣớng tới tìm tịi, khám phá chất, quy luật vật tƣợng giới tự nhiên Bài dạy STEM khoa học đƣợc sử dụng chủ yếu môn khoa học tự nhiên (ở trung học sở) mơn vật lý, hóa học, sinh học ( trung học phổ thông) đƣợc sử dụng chủ yếu hoạt động hình thành kiến thức học Bài dạy STEM khoa học bao gồm hoạt động chính, phản ánh đƣợc bƣớc quy trình khoa học Đó hoạt động: (1) xác định vấn đề khoa học, đề xuất giả thuyết khoa học; (2)Thiết kế thực nghiệm kiểm chứng; (3) Lựa chọn phƣơng án thực nghiệm; (4) Tổ chức thực nghiệm, thảo luận kết quả; (5) Báo cáo, đánh giá điều chỉnh Bài dạy STEM kiểu trọng hoạt động khám phá, tìm hiểu tự nhiên thơng qua thực nghiệm khoa học, thành phần lực quan trọng chƣơng trình giáo dục phổ thơng 2018 Trọng tâm bào dạy STEM khoa học học sinh phải thiết kế thực đƣợc thí nghiệm để phát chất, quy luật, mối quan hệ vật tƣợng đề cập học Từ đó, tự em rút kết luận có tính khoa học mà lẽ ra, giáo viên giảng dạy cho học sinh Tổ chức dạy STEM khoa học thƣờng diễn phòng học mơn, với đầy đủ dụng cụ thí nghiệm, thực hành giúp học sinh thiết kế, triển khai thí nghiệm khoa học với định hƣớng, giám sát giáo viên, nhân viên thí nghiệm - Bài dạy STEM kĩ thuật Là dạy STEM đƣợc thiết kế dựa quy trình thiết kế kĩ thuật Bài dạy STEM kĩ thuật hƣớng tới phát hiện, đề xuất giải pháp giải vấn đề thực tiễn sở vận dụng ngun lí khoa học, tốn cơng nghệ có Bài dạy STEM kĩ thuật đƣợc sử dụng môn học lĩnh vực STEM, kết hợp tìm tịi ngun lý khoa học vận dụng thiết kế, chế tạo sản phẩm giải vấn đề đặt hay đáp ứng nhu cầu ngƣời sử dụng Cấu trúc dạy STEM kĩ thuật gồm hoạt động sở quy trình bƣớc hoạt động thiết kế kĩ thuật Đó hoạt động : (1) Xác định vấn đề thiết kế, chế tạo; (2) Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp thiết kế; (3) Lựa chọn giải pháp thiết kế; (4) Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá; (5) Chia sẻ, thảo luận điều chỉnh Bài dạy STEM kĩ thuật trọng thiết kế, chế tạo; định hƣớng sản phẩm giải vấn đề đặt Bên cạnh tử sáng tạo giải vấn đề, dạy STEM kĩ thuật yêu cầu học sinh có lực khám phá khoa học; lực kĩ thuật, công nghệ vẽ thiết kế sản phẩm, lựa chọn gia cơng vật liệu khí; thiết kế, lập trình lắp ráp mạch điện điều khiển tự động hóa, in 3D, cơng nghệ IoT, Robotics Việc học học sinh giống nhƣ công việc kĩ sƣ Thông qua dạy STEM kĩ thuật, học sinh đƣợc tự khám phá tri thức khoa học, vận dụng tri thức để thiết kế, chế tạo sản phẩm giải vấn đề đặt ra, phát triển tƣ thiết kế, lực giải vấn đề sáng tạo Tổ chức thực dạy STEM kĩ thuật thƣờng kết hợp hoạt động lớp hoạt động ngồi học Trong hoạt động xác định vấn đề; lựa chọn giải pháp; chia sẻ, thảo luận điều chỉnh thƣờng đƣợc bố trí lớp, có điều khiển, giám sát giáo viên Các hoạt động lại diễn phòng mơn, phịng thực hành STEM, câu lạc bộ, hay sở giáo dục, trải nghiệm kĩ thuật, công nghệ ngồi nhà trƣờng 1.1.4 Quy trình dạy STEM Việc thiết kế trình bày dạy STEM tham khảo hƣớng dẫn công văn số 5512/BGDĐT - GDTrH, ngày 18/12/2020 Bộ Giáo Dục Đào Tạo việc xây dựng tổ chức thực kế hoạch giáo dục nhà trƣờng Bên cạnh đó, Bài dạy STEM cần phản ánh tính đặc thù tiến trình dạy học dựa quy trình thiết kế kĩ thuật đƣợc tổ chức thành hoạt động Việc xây dựng dạy STEM đƣợc thực dựa việc phân tích định hƣớng nội dung, môn học chủ đạo yêu cầu cần đạt, nhiệm vụ học sinh, nội dung tích hợp lĩnh vực STEM Trên sở đó, giáo viên đề mục tiêu dạy STEM, lựa chọn hoạt động dạy học, phƣơng tiện thiết bị dạy học, ý tƣởng phƣơng pháp, kĩ thuật dạy học sử dụng cách phù hợp Quy trình xây dựng dạy STEM dựa bước sau đây: - Lựa chọn nội dung dạy học Nội dung dạy STEM lựa chọn cách: - Dựa vào nội dung kiến thức chƣơng trình mơn học tƣợng, q trình gắn với kiến thức thực tiễn; - Xuất phát từ việc đáp ứng số nhu cầu thiết thực sinh hoạt ngày, sản xuất, sống, học tập; - Thông qua câu chuyện phát minh, sáng chế nhà khoa học tiếng dẫn đến nhu cầu mong muốn thử nghiệm, chứng minh thông qua dạy STEM; - Tham khảo ý tƣởng từ học, hoạt động, dự án có sẵn nguồn tài liệu nƣớc quốc tế ( sách, báo, internet ) - Xác định vấn đề cần giải Dựa nội dung dạy STEM dự định triển khai, đƣa tình có vấn đề mang tính thực tiễn khiến học sinh có nhu cầu thực nhiệm vụ cụ thể để giải vấn đề Nhiệm vụ học tập phải bao gồm yêu cầu cụ thể sản phẩm mà để hoàn thành nhiệm vụ, học sinh cần liên hệ vận dụng kiến thức môn học thuộc lĩnh vực STEM Tình đặt cần có tiềm việc khuyến khích học sinh hoạt động vận dụng kiến thức nhiều môn học khác nhau, có tính khả thi thời gian, phù hợp với lực học sinh, điều kiện sở vật chất nhà trƣờng địa phƣơng, Ngoài ra, tình cần phù hợp với sở trƣờng, đặc điểm đối tƣợng học sinh, tạo quan tâm, húng thú học sinh thông qua việc thấy đƣợc ý nghĩa lợi ích việc thực - Xây dựng tiêu chí sản phẩm/giải pháp giải vấn đề Tiêu chí sản phẩm dạy STEM yếu tố quan trọng có vai trị định hƣớng mục tiêu, nội dung cách thức tổ chức hoạt động dạy Các tiêu chí đặt cho sản phẩm giúp học sinh để đề xuất giải pháp giải vấn đề nhƣ lập kế hoạch để thực hoạt động chế tạo sản phẩm Giáo viên cần xác định tiêu chí cụ thể cho sản phẩm cho: - Học sinh huy động kiến thức học (với dạy STEM vận dụng) khám phá đƣợc kiến thức (đối với dạy STEM kiến tạo) đáp ứng yêu cầu sản phẩm học tập giáo viên đƣa - Học sinh vận dụng kiến thức kinh nghiệm thực tiễn để đề xuất đƣợc giải pháp có tính khoa học khả thi; chế tạo sản phẩm; cải tiến, phát triển sản phẩm - Thông qua việc thực hoạt động thiết kế dạy, học sinh có hội phát triển lực chung cốt lõi nhƣ tự chủ tự học, giao tiếp hợp tác, giải vấn đề sáng tạo - Thiết kế tiến trình tổ chức dạy học - Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học đƣợc thiết kế theo phƣơng pháp kĩ thuật dạy học tích cực với hoạt động bao hàm bƣớc quy trình thiết kế kĩ thuật - Mỗi hoạt động học đƣợc thiết kế rõ ràng mục tiêu, nội dung, sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành cách thức tổ chức hoạt động học tập Các hoạt động học tập đƣợc tổ chức lớp học (ở trƣờng, nhà cộng đồng) Tiến trình dạy STEM tuân theo quy trình thiết kế kĩ thuật, nhƣng bƣớc quy trình khơng cần thực cách mà thực song song, tƣơng hỗ lẫn Hoạt động nghiên cứu kiến thức đƣợc tổ chức thực đồng thời với việc đề xuất giải pháp;hoạt động chế tạo mẫu đƣợc thực đồng thời với việc thử nghiệm đánh giá Trong đó, bƣớc vừa mục tiêu vừa điều kiện để thực bƣớc Trong dạy STEM, thƣờng có sản phẩm đặc trung thiết kế sản phẩm chế tạo (gọi chung sản phẩm hay sản phẩm STEM) bên cạnh sản phẩm học tập thông thƣờng nhƣ phiếu học tập hoàn thành, kết thảo luận bảng nhóm, trình chiếu, poster Mỗi dạy STEM đƣợc tổ chức theo hoạt động Các hoạt động đƣợc tổ chức thực cách linh hoạt lớp học theo nội dung phạm vi kiến thức học Mỗi hoạt động phải đƣợc mô tả rõ mục tiêu, nội dung, dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh cách thức tổ chức hoạt động Bước 1: Xác định vấn đề: GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề Trong đó, HS phải hồn thành sản phẩm học tập giải vấn đề cụ thể , đòi hỏi em phải sử dụng kiến thức học để đề xuất, xây dựng giải pháp Tiêu chí sản phẩm yêu cầu quan trọng, buộc HS phải nắm vững kiến thức để thiết kế, giải thích đƣợc sản phẩm cần làm - Mục đích: Xác định tiêu chí sản phẩm, phát vấn đề/nhu cầu - Nội dung: Tìm hiểu tƣợng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá tƣợng, sản phẩm, công nghệ - Dự kiến sản phẩm hoạt động HS: Các mức độ hoàn thành nội dung (bài ghi chép thông tin sản phẩm, tƣợng, công nghệ, đánh giá, đặt câu hỏi tƣợng, sản phẩm, công nghệ) - Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nội dung, nhiệm vụ, phƣơng tiện (cách thức thực hiện, nhiệm vụ phải hoàn thành); HS thực nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video, cá nhân nhóm); báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm, cách thức);phát hiện, phát biểu vấn đề (GV hỗ trợ) Bước 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp: Tổ chức cho HS thực hoạt động học tập tích cực, tăng cƣờng mức độ học tập tự lực,dƣới hƣớng dẫn cách linh hoạt GV; khuyến khích HS hoạt động tự tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức để vận dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm - Mục đích: hình thành kiến thức đề xuất giải pháp - Nội dung: Nghiên cứu nội dung SGK, tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận, hình thành kiến thức đề xuất giải pháp/thiết kế - Dự kiến sản phẩm hoạt động HS: Các mức độ hoàn thành nội dung ( Xác định ghi đƣợc thông tin, liệu, giải thích, kiến thức mới, giải pháp/thiết kế) - Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (Nêu rõ đọc/nghe/nhìn/làm để xác định ghi đƣợc thơng tin, liệu, giải thích, kiến thức mới); HS nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, làm thí nghiệm (cá nhân, nhóm); báo cáo, thảo luận, GV điều hành, “chốt” kiến thức mới, hỗ trợ HS đề xuất giải pháp/thiết kế thử nghiệm Bước 3: Lựa chọn giải pháp: Tổ chức cho HS trình bày, giải thích bảo vệ thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức vừa học kiến thức có); GV tổ chức góp ý, trọng việc chỉnh sửa xác thực thuyết minh HS để em nắm vững kiến thức tiếp tục hoàn thiện thiết kế trƣớc tiến hành chế tạo, thử nghiệm - Mục đích: Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế - Nội dung: Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp/ thiết kế đƣợc lựa chọn/hoàn thiện - Dự kiến sản phẩm hoạt động HS: Giải pháp/bản thiết kế đƣợc lựa chọn/hoàn thiện - Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu HS trình bày,báo cáo, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế); HS báo cáo, thảo luận, GV điều hành, nhận xét, đánh giá + hỗ trợ HS lựa chọn giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm Bước 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá: GV tổ chức cho HS tiến hành chế tạo mẫu theo thiết kế, kết hợp thử nghiệm trình chế tạo; hƣớng dẫn HS đánh giá mẫu điều chỉnh thiết kế ban đầu nhằm đảm bảo mẫu chế tạo khả thi - Mục đích: Chế tạo thử nghiệm mẫu thiết kế - Nội dung: Lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm; chế tạo mẫu theo thiết kế, thử nghiệm điều chỉnh - Dự kiến sản phẩm hoạt động HS: Dụng cụ/thiết bị/mơ hình/đồ vật chế tạo thử nghiệm/đánh giá - Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm để chế tạo, lắp ráp thử nghiệm; GV hỗ trợ HS trình thực Bước 5: Chia sẻ, thảo luận điều chỉnh: Tổ chức cho HS trình bày sản phẩm học tập hồn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hồn thiện - Mục đích: Trình bày, chia sẻ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu - Nội dung: Trình bày thảo luận - Dự kiến sản phẩm hoạt động HS: Dụng cụ/mơ hình chế tạo + trình bày báo cáo - Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ, HS báo cáo, thảo luận (bài báo cáo , trình chiếu, video, dụng cụ/thiết bị/mơ hình/ đồ vật chế tao ) theo hình thức phù hợp (trƣng bày, triển lãm ), GV đánh giá, kết luận, cho điểm định hƣớng hoàn thiện sản phẩm 1.1.5 Ưu nhược điểm dạy STEM Ƣu điểm dạy STEM - Qua dạy STEM, học sinh học tập trau dồi kiến thức mơn học Tốn, Khoa học, Công nghệ, kỹ thuật lúc ứng dụng vào thực tế Phƣơng pháp giáo dục STEM giúp ngƣời học không bị nhàm chán với lý thuyết khô cứng, cố thêm kiến thức thực tiễn cần thiết trang bị cho ngƣời học khả vận dụng linh hoạt kiến thức vào đời sống Đây kĩ cần thiết hệ trẻ kỉ nguyên - Phƣơng pháp giáo dục STEM đề cao kĩ giải vấn đề cho ngƣời học Trong tiết học STEM, tình thực tế đƣợc đƣa nhƣ đề tài dự án Để giải vấn đề, học sinh phải tìm hiểu, nghiên cứu kiến thức phân tích đánh giá vấn đề để đƣa kết luận - Giáo dục STEM đề cao tính sáng tạo suốt trình học Học sinh đƣợc đóng vai trị chủ động học Các em tự thực hiện, nghiên cứu, áp dụng phƣơng pháp để giải vấn đề Nhƣợc điểm dạy STEM - Với giáo viên: Vấn đề kết hợp phát triển lực gắn với thực tiễn khó, đặc biệt giáo viên trƣờng công lập Tuy STEM đƣợc chứng minh phƣơng pháp tốt, hiệu quả, nhƣng thực tế triển khai không chắn đạt đƣợc kết nhƣ mong muốn - Với học sinh: Nếu đƣợc tiếp cận STEM muộn, em khó phát triển niềm đam mê Phƣơng pháp tích hợp liên mơn khoa học, tốn học, cơng nghệ, kỹ thuật ứng dụng vào thực tế đòi hỏi nhiều tƣ duy, cần vận dụng nhiều kỹ 10 Tại trƣờng công lập STEM đƣợc đƣa vào bậc trung học độ tuổi muộn, tạo nên tải hứng thú việc học 1.1.6 Năng lực giải vấn đề qua dạy STEM 1.1.6.1 Khái niệm lực Có nhiều cách hiểu khái niệm NL, dƣới góc độ khoa học giáo dục, NL đƣợc hiểu thuộc tính cá nhân, đƣợc hình thành phát triển nhờ tố chất sẵn có trải qua q trình r n luyện, cho phép ngƣời thực thành công loại hoạt động định đạt kết mong muốn điều kiện cụ thể Năng lực Chƣơng trình Giáo dục phổ thơng (2018) cho rằng: NL thuộc phạm trù hoạt động NL huy động tổng hợp kiến thức kĩ thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, giá trị ý chí để thực thành cơng loại công việc bối cảnh định Vậy, NL kết hợp kiến thức, kỹ thái độ giúp chủ thể có khả thực công việc đƣợc thể thực tiễn hoạt động Năng lực liên quan đến thái độ, động cơ, khả giúp cá nhân phát triển kiến thức, phƣơng thức hoạt động kĩ lĩnh vực hoạt động 1.1.6.2 Năng lực giải vấn đề Vấn đề: Một nhiệm vụ đặt cho chủ thể, chứa đựng thách thức mà họ vƣợt qua theo cách trực tiếp rõ ràng Năng lực GQVĐ hiểu khả giải có hiệu vấn đề đó, sở vận dụng tri thức, kinh nghiệm, kỹ có Năng lực bao gồm lực thành tố nhƣ: lực phát vấn đề; lực đề xuất lựa chọn giải pháp; lực thực giải pháp đánh giá kết thu đƣợc Ngƣời có lực GQVĐ ngƣời có khả giải tốt vấn đề phải bỏ sức lao động nhƣng đạt hiệu cao vƣợt qua khó khăn trình GQVĐ mà ngƣời khác khơng thể vƣợt qua đƣợc Năng lực đƣợc hình thành phát triển thơng qua hoạt động giải vấn đề nảy sinh trình sống, học tập, làm việc ngƣời 1.1.6.3 Cách thức tổ chức dạy học dạy STEM môn vật lý để phát triển lực giải vấn đề học sinh Bài dạy STEM đƣợc vận dụng nhƣ hình thức tổ chức cho học sinh GQVĐ với đầy đủ bƣớc logic hình thành kiến thức: Tình làm nảy sinh vấn đề, câu hỏi vấn đề, giải vấn đề,kết luận 11 Trong việc xác định mục tiêu học quan tâm đến mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ cho toàn xác định mục tiêu hoạt động học tập PPDH kĩ thuật dạy học đƣợc lựa chọn dạy STEM phƣơng pháp thực nghiệm, phƣơng pháp quan sát, học tập hợp tác theo nhóm…các kĩ thuật dạy học bao gồm: khăn trải bàn, sơ đồ tƣ duy…Trong dạy STEM, học sinh đƣợc thiết kế, chế tạo vận hành, có hội phát triển lực giúp học sinh tiến hành hoạt động, thao tác tay chân nhằm đạt mục tiêu dạy học Khả học sinh phong cách học riêng đƣợc bộc lộ em thiết kế, chế tạo vận hành sản phẩm Trong qúa trình làm việc nhóm nhau, em học tập kinh nghiệm, kiến thức lẫn để trở thành toàn diện Ngoài dạy STEM, giáo viên thiết kế công cụ kiểm tra, đánh giá mức độ tiếp hoàn thành học nhóm, mức độ đóng góp cá nhân nhóm giúp học sinh đánh giá lẫn xác định đƣợc cấp độ lực mà đạt đƣợc Khi tổ chức thực hoạt động học tập dạy STEM, hồn tồn phù hợp với tiến trình dạy học GQVĐ nhƣ: 1/ Giáo viên tạo tình làm nảy sinh vấn đề để học sinh hứng thú sẵn sàng tìm hiểu mới; tình có vấn đề xuất phát từ tƣợng thực tế đơn giản mà em chƣa giải thích đƣợc làm cho em tị mị muốn tìm hiểu để giải vấn đề 2/ Tổ chức cho học sinh học tập để giải vấn đề em đƣợc thiết kế, chế tạo thiết bị theo thiết kế vận hành thử để kiểm tra chức thiết bị Quá trình ngồi việc hình thành cố kiến thức cho học sinh giúp em vận dụng kiến thức để giải số vấn đề thực tỉễn 3/ Giáo viên tổ chức nhóm biểu diễn kết đánh giá sản phẩm em Giáo viên sử dụng công cụ đánh giá để kiểm tra kiến thức, kĩ HS trình sau học, xác định mức độ lực đạt đƣợc Ngồi ra, q trình em đánh giá lẫn đánh giá mức độ hoàn thành nhiệm vụ học tập nhƣ mức độ lực bán thân 4/ Vận dụng kiến thức: HS đƣợc hƣớng dẫn để vận dụng kiến thức để thực nhiệm vụ nhƣ giải tập, tìm hiểu đƣa ứng dụng thực tiễn Nhƣ vậy, dạy STEM việc tổ chức điều khiển trình học sinh học tập thông qua thực nhiệm vụ học tập mà giáo viên xây dựng nhằm thực mục tiêu học đặt theo đƣờng GQVĐ, ý đến lực giải vấn đề HS, góp phần cá nhân hố ngƣời học 1.2 Thực tiễn dạy học dạy STEM phát triển lực giải vấn đề cho học sinh đơn vị cơng tác 1.2.1 Khó khăn 12 Theo tơi để đơn vị tổ chức hoạt động dạy học theo dạy STEM nhằm phát triển lực giải vấn đề học sinh, giúp HS làm chủ đƣợc tình huống, sẵn sàng đƣơng đầu với thách thức sống, phát triển đƣợc tính tự chủ, khả sáng tạo giải vấn đề, đòi hỏi: - HS cần phải có khả tƣ bậc cao (Tư bậc cao gồm loại: (1) Tư mang tính chất chuyển đổi nhận thức bậc cao thang nhận thức Bloom: Nhớ, hiểu, áp dụng, phân tích, tổng hợp đánh giá (2) Kỹ giải vấn đề định (3) Tư phản biện), có hợp tác, có lực nghiên cứu khoa học - Điều kiện sở vật chất phải đầy đủ - GV cần đƣợc đào tạo STEM chuyên sâu, cần đầu tƣ nhiều thời gian, công sức, chất xám cho dạy STEM - Phụ huynh HS cần hiểu cụ thể chất giáo dục STEM, cần nhận thức đầy đủ giáo dục STEM thời buổi công nghệ 4.0 Tuy nhiên đơn vị công tác trƣờng khu vực nông thơn nên cịn hạn chế điều kiện sở vật chất (Tài liệu, thiết bị, phòng học STEM…), HS đƣợc tham gia thi liên quan đến lĩnh vực Khoa học kỹ thuật nhƣ HS thành phố nên bƣớc đầu hình thành kỹ tƣ bậc cao, lực hợp tác, lực nghiên cứu khoa học gặp nhiều khó khăn, em bỡ ngỡ, lúng túng GV giao nhiệm vụ Các gia đình nơng thơn mức sống cịn thấp nhƣ hiểu biết phụ huynh HS xu nghề nghiệp thời buổi công nghệ 4.0 chƣa cao, chƣa nhận thức đƣợc lợi ích việc học STEM mà tồn quan điểm “học để thi, để lên lớp” trở ngại lớn để có đƣợc tham gia gia đình, cộng đồng vào mơ hình giáo dục STEM với nhà trƣờng 1.2.2 Thuận lợi Bên cạnh khó khăn nêu trên, tơi nhận thấy thuận lợi đặc thù riêng khu vực nơng thơn là: - Trình độ chuyên ngành giáo viên đƣợc nâng cao, việc đánh giá giá trị phƣơng pháp giáo dục STEM đƣợc nâng lên cao - Đa số học sinh yêu thích khám phá trải nghiệm; - Các trƣờng đƣợc đầu tƣ sở vật chất, trang thiết bị dạy học ngày đầy đủ - Đồng thời nội dung dạy học tốn gần nhƣ khơng tốn chi phí học sinh tận dụng vật liệu gần gũi nhƣ ống nhựa PVC, vật liệu phế thải nhƣ chai nhựa để thiết kế máng nghiêng, máy vẩy rau 13 Khi đƣợc phổ biến kế hoạch giao nhiệm vụ học tập chủ đề STEM em thật húng thú, mong muốn đƣợc trải nghiệm, đƣợc thực hành để khám phá kiến thức vận dụng kiến thức vào thực tiễn CHƢƠNG II THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC BÀI HỌC STEM 2.1 STEM khoa học: Bài dạy “ Động lƣợng” Với STEM “thiết kế chế tạo mơ hình thí nghiệm động lƣợng” 2.1.1 Tiêu chí sản phẩm/ giải pháp giải vấn đề dạy STEM Tiêu chí sản phẩm dạy STEM yếu tố quan trọng có vài trị định hƣớng mục tiêu, nội dung cách thức tổ chức hoạt động dạy Tiêu chí 1: Học sinh huy động kiến thức học (với dạy STEM vận dụng) khám phá đƣợc kiến thức (đối với STEM kiến tạo) đáp ứng yêu cầu sản phẩm giáo viên đƣa Trong học STEM “thiết kế chế tạo mơ hình thí nghiệm động lƣợng” STEM kiến tạo nhằm mục đích thí nghiệm định tính hình thành cơng thức động lƣợng Tiêu chí 2: Học sinh vận dụng kiến thức kinh nghiệm thực tiễn để đề xuất đƣợc giải pháp có tính khoa học khả thi; HS có khả dự đoán, vận dụng kiến thức định luật bảo toàn để so sánh vận tốc viên bi đến chân máng nghiêng Tiêu chí 3: thông qua việc thực hoạt động thiết kế dạy, học sinh có hội phát triển lực chung cốt lõi nhƣ tự chủ tự học, giao tiếp hơp tác, giải quyêt vấn đề sáng tạo Trong học STEM “thiết kế chế tạo mơ hình thí nghiệm động lƣợng” GV cần: - Khơi dậy óc tị mị HS: Động lƣợng phụ thuộc yếu tố nào? Để khảo sát xem động lƣợng phụ thuộc vào yếu tố ta cần bố trí tiến hành thí nghiệm nhƣ nào? - Hƣớng HS hình thành đƣợc tƣ bậc cao cách tự đặt câu hỏi để xác định đƣợc hƣớng giải vấn đề thực tiễn cách tạo sản phẩm HS tự đặt đƣợc câu hỏi nhƣ: + Mô hình thí nghiệm động lƣợng nên thiết kế nhƣ nào: máng nghiêng cao bao nhiêu, dài bao nhiêu, máng nằm ngang nên dài hợp lý? Các viên bi có kích cỡ khối lƣợng nhƣ nào? + Có thể dùng vật liệu phế thải, hay ống nhựa PVC để chế tạo mơ hình đƣợc hay khơng? 14 + Cách bố trí thí nghiệm tiến hành thí nghiệm nhƣ thấy rõ đƣợc phụ thuộc động lƣợng vào khối lƣợng, phụ thuộc động lƣợng vào vận tốc? - Phát triển tƣ phản biện cho HS thông qua q trình thảo luận tranh luận Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức học STEM lơi học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo GV giao nhiệm vụ cho nhóm học tập để giúp em làm việc nhƣ nhóm kiến tạo Làm việc nhóm thực hoạt động học STEM sở để phát triển lực giao tiếp hợp tác Trong học STEM thiết kế chế tạo mơ hình thí nghiệm động lƣợng GV cung cấp cho HS câu hỏi gợi ý, định hƣớng mà không cung cấp cụ thể chi tiết bƣớc tiến hành nhƣ HS phải chủ động suy nghĩ, làm việc nhóm thảo luận với nhiều để định chọn cách thực Tiêu chí 5: Nội dung học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung kiến thức mà học sinh học Trong học STEM thiết kế chế tạo mơ hình thí nghiệm động lƣợng vận dụng kiến thức định luật bảo toàn vật chuyển động mặt phẳng nghiêng Qua hoạt động STEM học sinh vừa nghiên cứu xây dựng cơng thức tính động lƣợng vừa ghi nhớ kiến thức cách sâu Tiêu chí 6: Tiến trình học STEM tính đến có nhiều đáp án coi thất bại phần cần thiết học tập Trong học STEM thiết kế chế tạo mơ hình thí nghiệm động lƣợng phƣơng án giải vấn đề HS suy nghĩ, làm việc nhóm thảo luận với lựa chọn cách thực Với việc chia lớp thành nhóm nhƣ có nhiều phƣơng án khả thi, nhƣng khác mức độ tối ƣu giải vấn đề Qua HS đƣợc nếm trải qua cảm xúc thất bại nhƣ thành cơng q trình học tập 2.1.2 Quy trình xây dựng học STEM Quy trình thiết kế tổ chức dạy STEM gồm bước sau: Bước 1: Xác định vấn đề thiết kế, chế tạo Bước 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp thiết kế Bước 3: Lựa chọn giải pháp thiết kế Bước 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá Bước 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Cụ thể: 15 Bước 1: xác định vấn đề thiết kế, chế tạo: a Mục tiêu - Bằng phƣơng pháp thực nghiệm với mơ hình thí nghiệm động lƣợng để rút đƣợc vật có khối lƣợng lớn vận tốc lớn khả truyền chuyển động mạnh - Từ kết thí nghiệm, khái qt hóa (cùng với thí nghiệm nhà khoa học trƣớc) để đƣa công thức p = mv, nêu đƣợc ý nghĩa vật lí định nghĩa động lƣợng b Nội dung - HS dự đoán xem động lƣợng phụ thuộc vào yếu tố nào? Để khảo sát đƣợc phụ thuộc cần thiết kế phƣơng án thí nghiệm nhƣ nào? - Để khảo sát phụ thuộc động lƣợng vào khối lƣợng, cần tiến hành thí nghiệm nhƣ (để vật có vận tốc nhƣ khối lƣợng khác nhau); để khảo sát phụ thuộc động lƣợng vào vận tốc, cần tiến hành thí nghiệm nhƣ nào? c Sản phẩm học tập - Bản ghi chép dự đoán, phƣơng án thí nghiệm có rõ bƣớc tiến hành cụ thể giải thích - Hình vẽ biểu diễn trình chuyển động truyền chuyển động viên bi d Tổ chức thực - Giáo viên giao nhiệm vụ nhóm học sinh dự đốn động lƣợng phụ thuộc yếu tố - Học sinh tìm hiểu từ nguồn Internet, nêu dự đốn thiết kế phƣơng án thí nghiệm - Giáo viên nhận xét, đánh giá từ giao nhiệm vụ cho nhóm học sinh tìm hiểu thực chế tạo mơ hình với nguyên liệu gợi ý - Học sinh tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế chế tạo mơ hình với tiêu chí sản phẩm Bước 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp thiết kế a, Mục tiêu - HS nghiên cứu SGK, internet thiết kế đƣợc mơ hình thí nghiệm động lƣợng - Xác định đƣợc thí nghiệm kiểm tra phụ thuộc động lƣợng vào khối lƣợng thí nghiệm kiểm tra phụ thuộc động lƣợng vào vận tốc 16 b, Nội dung - Học sinh đọc sách giáo khoa/tài liệu, tìm hiểu mơ hình thí nghiệm động lƣợng - Học sinh thảo luận thiết kế đƣa mơ hình máng nghiêng để học sinh tìm hiểu và giải đáp câu hỏi: + TN1: Khi viên bi A B có khối lƣợng khác chuyển động từ vị trí vận tốc viên bi đến chân mặt phẳng nghiêng có khơng ? + Hãy đo qng đƣờng đƣợc bi C trƣờng hợp so sánh quãng đƣờng này, từ cho biết viên bi A hay bi B truyền chuyển động tốt hơn? + TN2: cho viên bi B chuyển động từ vị trí lần lƣợt xuống va chạm truyền chuyển động cho viên bi C chân mặt phẳng nghiêng, vận tốc viên bi B va chạm với bi C trƣờng hợp lớn hơn? + Hãy đo quãng đƣờng đƣợc bi C trƣờng hợp này, từ cho biết vận tốc vật lớn hay nhỏ truyền chuyển động tốt ? - Các nhóm lên ý tƣởng hình thành đƣờng trƣợt máng nghiêng chiều dài máng ngang, hoàn thiện thiết kế báo cáo cho giáo viên c, Sản phẩm học tập - Bản thiết kế mơ hình trình thí nghiệm động lƣợng trình bày giấy A4 đảm bảo tiêu chí - Bản ghi chép phƣơng án thí nghiệm TN1 TN2 d, Cách thức tổ chức hoạt động - GV giao nhiệm vụ cho HS làm việc theo nhóm + Từng cá nhân/nhóm chủ động xây dựng phƣơng án thí nghiệm - Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm + Học sinh tự đọc nghiên cứu SGK tài liệu tham khảo để xác định phƣơng án thí nghiệm kiểm tra phụ thuộc động lƣợng vào khối lƣợng phụ thuộc động lƣợng vào vận tốc + Tìm hiểu kiến thức (Định luật bảo toàn cho vật chuyển động máng nghiêng) để giải thích cho thiết kế Bước 3: Lựa chọn giải pháp a, Mục tiêu Trình bày bảo vệ đƣợc giải pháp thiết kế nêu đƣợc nguyên tắc hoạt động mơ hình Thực hành đƣợc kĩ thiết kế thuyết trình, phản biện, hình thành ý thức cải tiến, phát triển thiết kế sản phẩm b, Nội dung 17 GV yêu cầu nhóm lần lƣợt trình bày phƣơng án thiết kế, giải thích nguyên lí hoạt động; tổ chức cho hs thảo luận, nêu câu hỏi thiết kế; Gv nhận xét phần trình bày thiết kế nhóm c, Sản phẩm học tập Kết thúc hoạt động, HS thiết lập đƣợc phƣơng án thí nghiệm thiết kế mơ hình thí nghiệm động lƣợng d, Cách thức tổ chức hoạt động (1) GV tổ chức cho nhóm báo cáo phƣơng án thiết kế, phƣơng án thí nghiệm; (2) nhóm khác nhận xét, nêu câu hỏi; (3) GV nhận xét, đánh giá chấm điểm; (4) GV giao nhiệm vụ cho nhóm nhà triển khai theo thiết kế, ghi lại điều chỉnh (nếu có) Bước 4: Chế tạo thử nghiệm a, Mục tiêu - Chế tạo đƣợc mơ hình thí nghiệm động lƣợng dựa thiết kế hoàn thiện nhóm phê duyệt giáo viên - Chạy thử đánh giá đƣợc mơ hình tiêu chí: Độ cao máng nghiêng, chuyển động truyền chuyển động viên bi, tính thẩm mỹ đáp ứng đƣợc yêu cầu ban đầu, giải thích điều chỉnh vấn đề sai số, ảnh hƣởng trình truyền chuyển động vật b, Nội dung HS làm việc theo nhóm nhà phịng thí nghiệm để chế tạo sản phẩm, đánh giá kết vận hành, ghi lại công việc thành viên GV giám sát, hỗ trợ hs (nếu cần) Kết thúc hoạt động, HS cần đạt đƣợc mơ hình thí nghiệm động lƣợng d, Cách thức tổ chức hoạt động (1) HS tìm kiếm, chuẩn bị vật liệu dự kiến; (2) HS hệ thống theo thiết kế có; (3) HS thử nghiệm hệ đánh giá kết vận hành sản phẩm;(4) HS điều chỉnh sản phẩm; (5) HS hoàn thiện bảng danh mục vật liệu tính giá thành sản phẩm; (6) HS xây dựng báo cáo trình bày, biện luận kết thu đƣợc Bước 5: Chia sẻ, thảo luận điều chỉnh a, Mục tiêu HS vận hành đƣợc sản phẩm, biện luận kết quả, đánh giá hiệu hoạt động sản phẩm b, Nội dung HS trƣng bày sản phẩm nhóm kèm theo thiết kế, lần lƣợt báo cáo sản phẩm, trả lời câu hỏi phản biện GV nhóm khác 18 c, Sản phẩm học tập HS báo cáo kết chế tạo thử nghiệm mơ hình sản phẩm d, Cách thức tổ chức hoạt động (1) Các nhóm lắp đặt sản phẩm (thực trƣớc vào tiết học; (2) nhóm lần lƣợt báo cáo kết thực hiện; (3) nhóm khác nhận xét, nêu câu hỏi; (4) GV đặt câu hỏi phản biện, nhận xét công bố kết chấm sản phẩm; (5) GV gợi ý mở rộng, nâng cấp sản phẩm 2.1.3 Giáo án thực nghiệm TÊN BÀI HỌC STEM: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM ĐỘNG LƢỢNG Tiết ppct 53 – Bài 28: Động lƣợng I Mục tiêu học Kiến thức - Phát biểu viết đƣợc biểu thức động lƣợng vật - Nêu đƣợc ý nghĩa vật lí động lƣợng vật đại lƣợng đặc trƣng cho khả truyền chuyển động vật tƣơng tác với vật khác Năng lực: - Phát đƣợc vấn đề: “Khả truyền chuyển động vật không phụ thuộc vào khối lƣợng mà phụ thuộc vào vận tốc vật” từ tình khởi động - Đề xuất đƣợc số phƣơng án minh họa truyền chuyển động tƣơng tác vật lựa chọn phƣơng án thực thí nghiệm - Lắp ráp đƣợc thiết bị thực đƣợc thí nghiệm minh họa - Trình bày đƣợc kết làm việc nhóm phiếu học tập, trình bày đƣợc kết trƣớc lớp, thảo luận - Đƣa định xử lí cho vấn đề tìm hiểu, đề xuất ý kiến nghiên cứu tình khác - Phát triển NL chung nhƣ NL giải vấn đề sáng tạo, biểu việc học sinh đề xuất ý tƣởng, thiết kế vẽ NL giao tiếp, hợp tác thể việc giao tiếp nhóm, thuyết trình sản phẩm, NL tự học, tự nghiên cứu Thái độ - Có tinh thần tự chủ, tự lực, tự giác tham gia xây dựng kiến thức, làm việc nhóm, hứng thú học tập, u thích mơn vật lí; rèn luyện phẩm chất chăm chỉ, trung thực, có trách nhiệm công việc 19 Các lực cần hƣớng tới: Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, lực tự học, lực nghiên cứu khoa học, lực hợp tác, lực sáng tạo Phƣơng tiện GV: Giấy A4, mẫu kế hoạch, phiếu đánh giá lực GQVĐ - Máy tính, máy chiếu - Chia nhóm: Các HS thuộc xã xã gần thành nhóm (10 HS), lớp chia thành nhóm HS: ống nhựa, bi A, B, C, gỗ, súng bắn keo keo nến, băng dính, kéo Thời lƣợng giảng dạy: 01 tiết Địa điểm: lớp tự học nhà Phiếu học tập Nhiệm vụ 1: Quan sát tình khởi động, dự đoán xem động lƣợng phụ thuộc yếu tố nào? Nhiệm vụ 2: Hãy thiết kế phƣơng án thí nghiệm để khảo sát phụ thuộc động lƣợng vào khối lƣợng vận tốc? Nhiệm vụ 3: Dựa phƣơng án thí nghiệm đƣa vật liệu gần gũi nhƣ ống nhựa PVC, gỗ, bi thiết kế chế tạo thí nghiệm động lƣợng ? Nhiệm vụ 4: Qua thí nghiệm rút cơng thức tính động lƣợng ? Nhiệm vụ 5: Động lƣợng đại lƣợng vectow hay đại lƣợng đại số? PHIẾU ĐÁNH GIÁ Phiếu 1.1 Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động thành viên nhóm (dành cho nhóm HS tự đánh giá) Lớp: ………………… Nhóm đánh giá: …………… 20 Tiêu chí Mức Mức Mức Có tham gia số Tham gia tích cực TC1: Sự tham Tham gia đầy đủ hoạt động đầy đủ hoạt động gia hoạt động nhóm nhóm Đƣa ý kiến liên quan nhƣng khơng TC2: Đóng đạt đƣợc ủng hộ góp ý kiến thành viên khác nhóm Đƣa đƣợc số ý kiến liên quan, có ý kiến khơng đƣợc đồng tình thành viên khác nhóm Đƣa số ý kiến tất nhận đƣợc đồng tình ủng hộ nhóm Hồn thành tốt cơng việc TC3: Thực Thực nhiệm Thực đầy đủ thời hạn gúp nhiệm vụ vụ đƣợc giao thời hạn đỡ bạn khác cá nhân nhƣng cịn sai sót nhiệm vụ đƣợc giao hoàn thành nhiệm vụ Phiếu 1.2 Bảng kiểm đánh giá hoạt động đóng góp cho nhóm Nhóm đánh giá: …………………………………… Số TT Họ tên Tiêu Mức chí Mức TC1 TC2 TC3 TC1 TC2 TC3 …… TC1 TC2 TC3 Phiếu 1.3: Tiêu chí đánh giá mơ hình thí nghiệm động lƣợng 21 Mức Tiêu chí Tốt (5 điểm) Hình thức - Cấu trúc mơ hình hợp lí; Lắp đặt khoảng cách tỉ lệ phù hợp đảm bảo khả vận hành hệ thống Đạt (3 điểm) Chƣa đạt (1 điểm) - Cấu trúc mô - Cấu trúc mơ hình hình tƣơng đối hợp chƣa hợp lí; Lắp đặt lí; Lắp đặt khoảng khoảng cách tỉ lệ cách tỉ lệ vài không phù hợp vị trí chƣa phù hợp - Khối lƣợng viên - TN1 TN2 - TN1 TN2 bi chƣa đtaj yêu cầu, tiến hành thành tiến hành thành máng nghiêng cơng cơng máng ngang có độ cao, độ dài chƣa hợp lí Vận hành Hệ thống vận Hệ thống hoạt Hệ thống không vận hành tốt động đƣợc hành đƣợc vận nhiên hành có vấn đề Phạm vi ứng dụng tính khả thi mơ hình Khả ứng Ứng dụng đƣợc Chƣa ứng dụng dụng rộng rãi dễ sử nhƣng không sử đƣợc thực tế dụng dung rộng rãi đƣợc cần cải tiến khó sử dụng Sản phẩm có Sản phẩm thể Sản phẩm cịn sáng tạo, có tƣ hiệnđƣợc sáng khn mẫu, chƣa linh Tính sáng tạo vận dụng thực tế tạo nhƣng chƣa hoạt cao, ứng dụng linh linh hoạt hoạt Bảng phân công nhiệm vụ HS Tên nhóm: ……………………………………… Vị trí Mơ tả nhiệm vụ Tên thành viên Nhóm trƣởng Quản lý thành viên nhóm, triển ………… khai hoạt động, điều khiển hoạt động, đơn đốc thành viên nhóm Thƣ kí Ghi chép, lƣu chữ hồ sơ học tập ………… nhóm Thành viên ………………………………………… …… 22 ………… Thành viên ………………………………………… …… ………… V Tiến trình tổ chức hoạt động học tập Bƣớc Bƣớc 1: Xác định vấn đề Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Thời gian: Bước 1, bước bước thực vào tiết ppct 53 Hoạt động 1: GV giao nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề Xuất phát từ tình đặt vấn đề: Xe tải có khả truyền chuyển động tốt xe con, bóng bay nhanh khả truyền chuyển động tốt bóng bay chậm Đại lƣợng đặc trƣng cho khả truyền chuyển động động lƣợng, động lƣợng phụ thuộc yếu tố nào? Tìm hiểu, phân tích đƣợc tình GV đƣa từ xác định đƣợc tình khả truyền chuyển động tốt - Dự đoán xem động lƣợng phụ thuộc yếu tố Tổ chức cho HS đề xuất - HS tìm hiểu từ nguồn phƣơng án thí nghiệm câu hỏi internet, nêu phƣơng án thí định hƣớng: nghiệm + TN1: khảo sát phụ thuộc - HS tiếp nhận nhiệm vụ động lƣợng vào khối lƣợng thiết kế chế tạo mơ hình với thiết lập phƣơng án thí nghiệm nhƣ tiêu chí: nào? thiết lập phƣơng án thí + Đường trượt có chiều nghiệm nhƣ nào? cao 10 cm + TN2: Khảo sát phụ thuộc + Viên bi A B có khối động lƣợng vào vận tốc lượg khác thiết lập phƣơng án thí nghiệm nhƣ + Máng ngang có chiều nào? dài 0,5m + GV nhận xét, đánh giá từ + Được làm từ vật liệu tái giao nhiệm vụ cho nhóm HS chế Bƣớc 2: tạo mơ hình thí nghiệm động lƣợng chế, ống nhựa PVC Nghiên với nguyên liệu gợi ý (Chuyển cứu kiến động viên bi A, B thức máng nghiêng bi C máng đề xuất ngang) giải pháp Hoạt động 2: Xây dựng thiết kế tìm hiểu kiến thức giải 23 thích cho thiết kế - GV giao nhiệm vụ cho HS làm - HS thực nhiệm vụ theo việc theo nhóm nhóm - Phát câu hỏi định hướng + HS tự đọc, nghiên cứu SGK giải vấn đề cho HS tài liệu tham khảo để xây + Tiến hành TN1 TN2 xác dựng thiết kế cho mô hình định phụ thuộc động lƣợng + Các nhóm thảo luận, xây vào khối lƣợng vận tốc nhƣ dựng hoàn thiện thiết kế nào? mơ hình nạp lại cho GV + Từng cá nhân/ nhóm chủ động + Tìm hiểu kiến thức (vật xây dựng thiết kế? chuyển động mặt phẳng +Các nhóm HS đề xuất giải nghiêng) giải thích cho pháp thiết kế mơ hình thí nghiệm thiết kế động lƣợng - Yêu cầu HS dựa vào câu hỏi + Các nhóm trình bày định hƣớng nêu đƣợc nhiệm vụ thiết kế giấy A4, có kèm cần thực hình vẽ chi tiết - Giáo viên phát phiếu đánh giá: Đánh giá sản phẩm, đánh giá hoạt động cho HS - Thống kế hoạch triển khai Hoạt động Thời gian HS xác định vấn đề nghiên cứu nhận nhiệm vụ học tập - Phần cuối tiết 52 Nghiên cứu kiến thức nền, đề xuất giải pháp - Phần cuối tiết 52 3.Lựa chọn giải pháp - Phần cuối tiết 52 Chế tạo thử nghiệm - Học sinh tiến hành nhà, lên lớp Chia sẻ, thảo luận điều - Tiến hành vào tiết ppct 53 chỉnh Bƣớc 3: - GV yêu cầu nhóm tổ chức - HS thảo luận, điều chỉnh, Lựa chọn thảo luận chọn thiết kế khả thi 24 để báo cáo giải pháp - GV bao quát quan sát trợ giúp - HS báo cáo theo nhóm nhận xét, góp ý cho nhóm khác cần thiết Ghi lại điều chỉnh - GV tổ chức cho nhóm báo thiết kế nhóm ( cáo phƣơng án thiết kế; nhóm có) khác nhận xét, nêu câu hỏi; GV nhận xét, đánh giá chấm điểm Thời gian: ngày, hoạt động vào thời gian lên lớp - Nhiệm vụ GV: Thiết kế số video, hình ảnh đăng tải lên nhóm học tập mạng để hƣớng dẫn, hỗ trợ hoạt động xây dựng sản phẩm HS bên lớp học - Nhiệm vụ HS: Các nhóm chế tạo đƣợc sản phẩm dựa thiết kế đƣợc Bƣớc 4: Chế tạo thơng qua Nhóm tổ chức thảo luận dƣới điều hành trƣởng nhóm: Tiến hành làm mơ hình thí nghiệm động lƣợng bi theo thử nhiệm vụ đƣợc phân công nghiệm mơ hình +HS tìm kiếm, chuẩn bị vật liệu dự kiến thí nghiệm + Hs lắp đặt hệ thống theo thiết kế vật liệu có động +Hs thử nghiệm hệ thống, đánh giá kết qủa vận hành sản lƣợng phẩm +Hs điều chỉnh lại vật liệu thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh giải thích lí +HS hồn thiện bảng danh mục vật liệu tính giá thành chế tạo sản phẩm +HS xây dựng báo cáo trình bày, biện luận kết thu Bƣớc 5: Chia sẻ, thảo luận điều chỉnh Thời gian: tiết học theo tiết PPCT 53 - Địa điểm : Tại lớp học 10A7 Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung Hoạt động 1: Báo cáo kết hình thành kiến thức 25 - Tổ chức cho - Các nhóm báo cáo I Báo cáo sản nhóm báo cáo kết kết quả: phẩm mơ hình thí (mỗi nhóm phút) nghiệm động +Trình bày sản lƣợng phẩm trước lớp Bản vẽ thiết kế +Giải thích kích thước sản phẩm +Làm thử thí nghiệm, nêu rõ lời giải thích để thấy rõ phụ thuộc động lượng vào khối lượng vận tôc Vật liệu sử dụng Cách tiến hành Kết thu đƣợc -Trình chiếu PowerPoint - Các nhóm tham gia phản hồi phần trình bày nhóm bạn - Gợi ý nhóm nhận xét, bổ sung cho - HS Ghi vào nội nhóm khác dung kiến thức cần - GV chốt lại kiến thức nhớ cần nhớ học +Vật có khối lượng vận tốc lớn động lượng vật lớn + GV khái quát: nhiều thí nghiệm nhà khoa học chứng minh động lượng tỷ lệ thuận với khối lượng vận tốc Hoạt động 2: Đánh giá rút kinh nghiệm - Gợi ý nhóm nhận HS sử dụng 26 xét, bổ sung cho phiếu để tự đánh giá nhóm khác đánh giá lẫn - GV đặt câu hỏi, nhận xét công bố kết chấm sản phẩm dựa bảng tiêu chí phiếu 1.3 - HS bình chọn mơ hình đẹp nhất, bền dễ sử dụng 2.2 STEM Kĩ thuật: Bài dạy “ Lực hƣớng tâm gia tốc hƣớng tâm” Với STEM “thiết kế chế tạo máy vẩy rau dùng cho gia đình” 2.2.1 Tiêu chí sản phẩm/ giải pháp giải vấn đề dạy STEM Tiêu chí sản phẩm dạy STEM yếu tố quan trọng có vài trị định hƣớng mục tiêu, nội dung cách thức tổ chức hoạt động dạy Tiêu chí 1: Học sinh huy động kiến thức học (với dạy STEM vận dụng) khám phá đƣợc kiến thức (đối với STEM kiến tạo) đáp ứng yêu cầu sản phẩm giáo viên đƣa Trong học STEM “thiết kế chế tạo máy vẩy rau dùng cho gia đình” STEM kĩ thuật nhằm mục đích ứng dụng chuyển động li tâm để tách nƣớc khỏi rau Theo đó, HS phải tìm hiểu chiếm lĩnh kiến thức “lực hƣớng tâm gia tốc hƣớng tâm” vận dụng kiến thức cũ “chuyển động trịn đều” Tiêu chí 2: Học sinh vận dụng kiến thức kinh nghiệm thực tiễn để đề xuất đƣợc giải pháp có tính khoa học khả thi; HS nhìn thấy thực việc “vẩy rau sống” tay để tách nƣớc khỏi rau hay quan sát cách vắt nƣớc quần áo máy giặt Hoặc quan sát cách quay để lấy mật ong từ miếng sáp ong Tiêu chí 3: Thơng qua việc thực hoạt động thiết kế dạy, học sinh có hội phát triển lực chung cốt lõi nhƣ tự chủ tự học, giao tiếp hơp tác, giải quyêt vấn đề sáng tạo Trong học STEM “thiết kế chế tạo mơ hình máy vẩy rau dùng cho gia đình” GV cần: - Khơi dậy óc tị mị HS: Một vật nhỏ đặt đĩa đặc quay quanh trục, ta tăng dần tốc độ quay đĩa đến giá trị tƣợng xảy ra? - Hƣớng HS hình thành đƣợc tƣ bậc cao cách tự đặt câu hỏi để xác định đƣợc hƣớng giải vấn đề thực tiễn cách tạo sản phẩm HS tự đặt đƣợc câu hỏi nhƣ: + Mô hình máy vẩy rau: lực làm cho nƣớc khỏi rau? 27 + Có thể dùng vật liệu phế thải, vật liệu nhƣ giỏ rác ống nhựa để chế tạo mơ hình đƣợc hay khơng? + Cách bố trí mơ hình máy vẩy rau nhƣ để đơn giản dễ dáng sử dụng? - Phát triển tƣ phản biện cho HS thông qua q trình thảo luận tranh luận Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức học STEM lơi học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo GV giao nhiệm vụ cho nhóm học tập để giúp em làm việc nhƣ nhóm kiến tạo Làm việc nhóm thực hoạt động học STEM sở để phát triển lực giao tiếp hợp tác Trong học STEM thiết kế chế tạo mơ hình máy vẩy rau GV cung cấp cho HS câu hỏi gợi ý, định hƣớng mà không cung cấp cụ thể chi tiết bƣớc tiến hành nhƣ HS phải chủ động suy nghĩ, làm việc nhóm thảo luận với nhiều để định chọn cách thực Tiêu chí 5: Nội dung học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung kiến thức mà học sinh học Trong học STEM “thiết kế chế tạo mơ hình máy vẩy rau dùng cho gia đình” vận dụng kiến thức lực hƣớng tâm, chuyển động tròn lực li tâm Qua hoạt động STEM học sinh vừa nghiên cứu lực hƣớng tâm vừa ghi nhớ kiến thức cách sâu Tiêu chí 6: Tiến trình học STEM tính đến có nhiều đáp án coi thất bại phần cần thiết học tập Trong học STEM thiết kế chế tạo mơ hình máy vẩy rau phƣơng án giải vấn đề HS suy nghĩ, làm việc nhóm thảo luận với lựa chọn cách thực Với việc chia lớp thành nhóm nhƣ có nhiều phƣơng án khả thi, nhƣng khác mức độ tối ƣu giải vấn đề Qua HS đƣợc nếm trải qua cảm xúc thất bại nhƣ thành cơng q trình học tập 2.2.2 Quy trình xây dựng học STEM Quy trình thiết kế tổ chức dạy STEM gồm bước sau: Bước 1: Xác định vấn đề thiết kế, chế tạo Bước 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp thiết kế Bước 3: Lựa chọn giải pháp thiết kế Bước 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá Bước 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh 28 Cụ thể: Bước 1: xác định vấn đề thiết kế, chế tạo: a Mục tiêu - HS trình bày đƣợc kiến thức chuyển động tròn đều, lực hƣớng tâm nhận thức đƣợc tồn lực li tâm - Tiếp nhận đƣợc nhiệm vụ thiết kế máy vẩy rau đơn giản không dùng nguồn điện hiểu rõ yêu cầu đánh giá sản phẩm b Nội dung - GV tổ chức cho HS quan sát hình ảnh, video vè hoạt động đời sống liên quan đến lực li tâm loại máy li tâm dùng cơng nghiệp - Từ ví dụ thực tế, GV giao nhiệm vụ cho HS thực dự án” Thiết kế máy vẩy rau đơn giản dùng cho gia đình” dựa kiến thức lực hƣớng tâm lực li tâm - GV thống với HS kế hoạch triển khai dự án tiêu chí đánh giá sản phẩm c Sản phẩm học tập - Bản ghi chép kiến thức lực li tâm - Bảng mô tả nhiệm vụ dự án nhiệm vụ thành viên nhóm, thời gian thực dự án yêu cầu, tiêu chí đánh giá sản phẩm d Tổ chức thực - Giáo viên đặt câu hỏi yêu cầu HS trả lời: vẩy rau cách nào? Nếu vẩy tay mệt chƣa khơ hết nƣớc rau - Học sinh tìm hiểu từ nguồn Internet, tìm hiểu máy quay li tâm dùng để vẩy rau - GV đặt vấn đề: vật nhỏ đặt đĩa quay quay xung quanh trục Nếu ta tăng dần tốc độ quay đĩa đến giá trị tƣợng xảy ra? - Học sinh nghiên cứu thí nghiệm theo nhóm, đƣa câu trả lời - GV nhận xét, chốt kiến thức: Nếu tăng tốc độ đĩa quay đến giá trị lực ma sát nghỉ cực đại nhỏ lực hƣớng tâm cần thiết, vật trƣợt xa tâm quay văng khỏi đĩa theo phƣợng tiếp tuyến quỹ đạo, chuyển động nhƣ gọi chuyển động ly tâm 29 - GV giao nhiệm vụ: Thiết kế mô hình máy vẩy rau khơng dùng nguồn điện với tiêu chí đánh giá nhƣ sau: Máy vẩy rau Tốt Trung bình Chƣa đạt Kích thƣớc phù hợp Dễ chế tạo Dễ dàng di chuyển đến vị trí Dễ dàng vẩy rau nƣớc Đảm bảo độ bền sử dụng Bước 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp thiết kế a, Mục tiêu - HS nghiên cứu SGK, internet kiến thức lực li tâm nguyên lí hoạt động máy quay li tâm b, Nội dung - Học sinh đọc sách giáo khoa/tài liệu, tìm hiểu kiến thức liên quan, vẽ vẽ thiết kế, phân tích cấu tạo để tìm vật liệu phù hợp - GV đôn đốc, hỗ trợ tài liệu, giải đáp thắc mắc cho nhóm cần thiết c, Sản phẩm học tập - Bản ghi cá nhân kiến thức liên quan - Bản thiết kế mơ hình trình bày giấy A4 đảm bảo tiêu chí - Bảng tóm tắt thơng tin vật liệu cần thiết cách gia công sản phẩm d, Cách thức tổ chức hoạt động - GV giao nhiệm vụ cho HS làm việc theo nhóm, trả lời câu hỏi: + Để làm nƣớc khỏi rau, thiết bị hoạt động dựa nguyên tắc nào? + Từ thiết bị đơn giản nhƣ sọt rác, ống nhựa, chế tạo thiết bị nhƣ nào? - Học sinh thực nhiệm vụ theo nhóm, thảo luận tiến hành thiết kế vẽ giấy A4 trình chiếu Powerpoint Bước 3: Lựa chọn giải pháp a, Mục tiêu Trình bày bảo vệ đƣợc giải pháp thiết kế nêu đƣợc nguyên tắc hoạt động mô hình máy quay li tâm để vẩy rau, thực hành đƣợc kĩ thiết kế 30 thuyết trình, phản biện, dùng kiến thức giải thích nguyên lí hoạt động sản phẩm b, Nội dung GV yêu cầu nhóm lần lƣợt trình bày phƣơng án thiết kế, giải thích nguyên lí hoạt động; tổ chức cho hs thảo luận, nêu câu hỏi thiết kế; Gv nhận xét phần trình bày thiết kế nhóm c, Sản phẩm học tập Kết thúc hoạt động, HS thiết lập đƣợc phƣơng án thí nghiệm thiết kế hoàn chỉnh máy vẩy rau d, Cách thức tổ chức hoạt động (1) GV tổ chức cho nhóm báo cáo phƣơng án thiết kế, phƣơng án thí nghiệm; (2) nhóm khác nhận xét, nêu câu hỏi; (3) GV nhận xét, đánh giá chấm điểm;(4) GV giao nhiệm vụ cho nhóm nhà triển khai theo thiết kế, ghi lại điều chỉnh (nếu có) Bước 4: Chế tạo thử nghiệm a, Mục tiêu - Chế tạo đƣợc mơ hình máy vẩy rau dựa thiết kế hoàn thiện nhóm phê duyệt giáo viên b, Nội dung HS làm việc theo nhóm nhà phịng thí nghiệm để chế tạo sản phẩm, đánh giá kết vận hành, ghi lại công việc thành viên GV giám sát, hỗ trợ hs (nếu cần) Kết thúc hoạt động, HS cần đạt đƣợc mơ hình máy vẩy rau d, Cách thức tổ chức hoạt động (1) HS tìm kiếm, chuẩn bị vật liệu dự kiến; (2) HS hệ thống theo thiết kế có;(3) HS thử nghiệm hệ đánh giá kết vận hành sản phẩm;(4) HS điều chỉnh sản phẩm; (5) HS hoàn thiện bảng danh mục vật liệu tính giá thành sản phẩm; (6) HS xây dựng báo cáo trình bày, biện luận kết thu đƣợc Bước 5: Chia sẻ, thảo luận điều chỉnh a, Mục tiêu HS vận hành, giới thiệu đƣợc sản phẩm, biện luận kết đánh giá hiệu hoạt động sản phẩm b, Nội dung HS trƣng bày sản phẩm nhóm kèm theo thiết kế, lần lƣợt báo cáo sản phẩm, trả lời câu hỏi phản biện GV nhóm khác Có thể đƣa đề xuất cải tiến sản phẩm nhóm nhóm bạn 31 c, Sản phẩm học tập Kết thúc hoạt động, HS cần đạt đƣợc sản phẩm máy vẩy rau thuyết trình giới thiệu sản phẩm d, Cách thức tổ chức hoạt động (1) Các nhóm lắp đặt sản phẩm (thực trƣớc vào tiết học); (2) nhóm lần lƣợt báo cáo kết thực hiện; (3) nhóm khác nhận xét, nêu câu hỏi; (4) GV đặt câu hỏi phản biện, nhận xét công bố kết chấm sản phẩm; (5) GV gợi ý mở rộng, nâng cấp sản phẩm 2.2.3 Giáo án thực nghiệm TÊN BÀI HỌC STEM: THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ MÁY VẨY RAU Tiết PPCT 63,64 – Bài 32: LỰC HƢỚNG TÂM VÀ GIA TỐC HƢỚNG TÂM I Mục tiêu học Kiến thức - Nêu đƣợc đặc điểm chất lực hƣớng tâm - Nêu đƣợc đặc điểm chuyển động li tâm - Nêu đƣợc số ví dụ chuyển động li tâm thực tiễn - Chỉ đƣợc ứng dụng lực hƣớng tâm, li tâm đời sống Năng lực: - Kỹ thu thập xử lý thông tin máy quay li tâm đơn giản từ SGK, sách báo, internet để giải nhiệm vụ đặt - Xác định đƣợc phận máy quay li tâm dùng để vẩy rau - Thiết kế, chế tạo đƣợc máy vẩy rau từ vật liệu đơn giản - Trình bày đƣợc kết làm việc nhóm phiếu học tập, trình bày đƣợc kết trƣớc lớp, thảo luận - Đƣa định xử lí cho vấn đề tìm hiểu, đề xuất ý kiến nghiên cứu tình khác - Phát triển NL chung nhƣ NL giải vấn đề sáng tạo, biểu việc học sinh đề xuất ý tƣởng, thiết kế vẽ NL giao tiếp, hợp tác thể việc giao tiếp nhóm, thuyết trình sản phẩm, NL tự học, tự nghiên cứu Thái độ - Có tinh thần tự chủ, tự lực, tự giác tham gia xây dựng kiến thức, làm việc nhóm, hứng thú học tập, u thích mơn vật lí; rèn luyện phẩm chất chăm chỉ, trung thực, có trách nhiệm cơng việc Các lực cần hƣớng tới: Năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, 32 lực tự học, lực nghiên cứu khoa học, lực hợp tác, lực sáng tạo, lực thực nghiệm Phƣơng tiện GV: Giấy A4, mẫu kế hoạch, phiếu đánh giá lực GQVĐ - Máy tính, máy chiếu - Chia nhóm: Các HS thuộc xã xã gần thành nhóm (10 HS), lớp chia thành nhóm HS: sọt rác, ống nhựa, súng bắn keo keo nến, băng dính, kéo Thời lƣợng giảng dạy: 02 tiết Địa điểm: lớp tự học nhà Bảng 1: Bộ câu hỏi định hƣớng Quan sát vật nhỏ đặt đĩa quay quanh trục nó, ta tăng dần tốc độ quay đĩa đến giá trị tƣợng xảy ra? Chế tạo thiết bị đơn giản để giảm nƣớc bám rau dựa nguyên tắc vật lý nào? Máy vẩy rau có cấu tạo nhƣ ? Hãy thiết kế chế tạo máy vẩy rau dựa nguyên tắc hoạt động lực li tâm? PHIẾU ĐÁNH GIÁ Phiếu 1.1 Bảng tiêu chí đánh giá hoạt động thành viên nhóm (dành cho nhóm HS tự đánh giá) Lớp: …………………Nhóm đánh giá: …………… Tiêu chí Mức Mức Mức TC1: Sự tham gia Có tham gia số hoạt động nhóm Tham gia đầy đủ hoạt động Tham gia tích cực đầy đủ hoạt động nhóm Đƣa đƣợc Đƣa ý kiến liên số ý kiến liên Đƣa số ý quan nhƣng quan, có kiến tất TC2: Đóng góp ý khơng đạt đƣợc ý kiến không nhận đƣợc đồng kiến ủng hộ đƣợc đồng tình tình ủng hộ thành viên khác thành viên nhóm nhóm khác nhóm 33 TC3: Thực nhiệm vụ cá nhân Thực nhiệm vụ đƣợc giao nhƣng cịn sai sót Thực đầy đủ thời hạn nhiệm vụ đƣợc giao Hồn thành tốt cơng việc thời hạn cịn gúp đỡ bạn khác hồn thành nhiệm vụ Phiếu 1.2 Bảng kiểm đánh giá hoạt động đóng góp cho nhóm Nhóm đánh giá: ………………………… Số TT Họ tên Tiêu Mức chí Mức Mức TC1 TC2 TC3 TC1 TC2 TC3 …… TC1 TC2 TC3 Phiếu 1.3: Tiêu chí đánh giá mơ hình máy vẩy rau Tiêu chí Tốt (5 điểm) Hình thức, kích thƣớc phùi hợp - Kích thƣớc phù hợp với lƣợng rau thƣờng dùng gia đình Hình thức đẹp Vận hành, di chuyển dễ dàng Trung điểm) bình (3 - Kích thƣớc phù hợp với lƣợng rau thƣờng dùng gia đình Hình thức chƣa đẹp Chƣa đạt (1 điểm) - Kích thƣớc chƣa phù hợp với lƣợng rau thƣờng dùng gia đình Hình thức chƣa đẹp Hệ thống vận Hệ thống hoạt Hệ thống không vận hành tốt Di động đƣợc hành đƣợc vận chuyển dễ dàng nhiên hành Di chuyển 34 có vấn đề chuyển đƣợc Di khó khăn Nhẹ nhàng, phù Ứng dụng đƣợc Chƣa ứng dụng hợp với khả nhƣng không sử đƣợc thực tế ngƣời dung rộng rãi đƣợc nhiều điểm phải khó sử dụng cải tiến Phù hợp với khả tác động ngƣời Sản phẩm có Sản phẩm thể Sản phẩm cịn sáng tạo, có tƣ hiệnđƣợc sáng khn mẫu, chƣa linh Tính sáng tạo vận dụng thực tế tạo nhƣng chƣa hoạt cao, ứng dụng linh linh hoạt hoạt Bảng phân công nhiệm vụ HS Tên nhóm: ……………………………………… Vị trí Mơ tả nhiệm vụ Tên thành viên Nhóm trƣởng Quản lý thành viên nhóm, triển ………… khai hoạt động, điều khiển hoạt động, đơn đốc thành viên nhóm Thƣ kí Ghi chép, lƣu chữ hồ sơ học tập nhóm ………… Thành viên Phát ngơn viên ………… Thành viên Phôto hồ sơ, tài liệu học tập ………… Thành viên Chụp ảnh, ghi lại minh chứng cho nhóm ………… Thành viên Mua, chuẩn bị vật liệu ………… Thành viên ………………………………………… …… ………… Thành viên ………………………………………… …… ………… V Tiến trình tổ chức hoạt động học tập Bƣớc Bƣớc 1: Xác định vấn đề Hoạt động giáo viên Hoạt động học sinh Thời gian: Bước 1, bước bước thực vào cuối tiết ppct 63 Hoạt động 1: GV giao nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề 35 Xuất phát từ tình đặt vấn đề: Một vật nhỏ đặt đĩa quay quanh trục nó, ta tăng dần tốc độ đĩa đến giá trị tƣợng xảy ra? Từ nhu cầu, vấn đề sống, hƣớng HS đến việc kết hợp lí thuyết GQVĐ: Chế tạo máy vẩy rau dựa vào kiến thức chuyển động tròn, lực hƣớng tâm lực li tâm Tìm hiểu, phân tích đƣợc tình GV đƣa từ xác định tồn lực li tâm HS ghi chép kiến thức lực li tâm HS nhận nhiệm vụ học tập: Lập bảng mô tả nhiệm vụ dự án nhiệm vụ thành viên, thời gian thực dự án tiêu chí đánh giá sản phẩm Bƣớc 2: Nghiên GV đƣa tiêu chí đánh giá sản cứu kiến phẩm kế hoạch, thời gian hoàn thức thành sản phẩm đề xuất giải pháp GV nêu mục đích tiến hành thí - HS tiến hành thí nghiệm nghiệm: vật nhỏ đặt đĩa quay + GV chốt kiến thức: đũa quay nhận lực li tâm nhanh đến tốc độ nƣớc khỏi rau - HS tiếp nhận nhiệm vụ + GV giao nhiệm vụ chế tạo máy thiết kế chế tạo mơ hình với vẩy rau cho HS tiêu chí Hoạt động 2: Xây dựng thiết kế tìm hiểu kiến thức giải thích cho thiết kế - GV giao nhiệm vụ cho HS làm - HS thực nhiệm vụ theo việc theo nhóm nhóm - Phát câu hỏi định hướng + HS tự đọc, nghiên cứu SGK giải vấn đề ( bảng 1) cho HS tài liệu tham khảo để xây + Từng cá nhân/ nhóm chủ động dựng thiết kế cho mơ hình xây dựng thiết kế? + Các nhóm thảo luận, xây +Các nhóm HS đề xuất giải dựng hồn thiện thiết kế pháp thiết kế mơ hình thí nghiệm mơ hình nạp lại cho GV động lƣợng + Tìm hiểu kiến thức (chuyển động tròn đều, kực li 36 - Yêu cầu HS dựa vào câu hỏi tâm) giải thích cho thiết kế định hƣớng nêu đƣợc nhiệm vụ cần thực + Các nhóm trình bày - Giáo viên phát phiếu đánh thiết kế giấy A4, có kèm giá: Đánh giá sản phẩm, đánh giá hình vẽ chi tiết hoạt động cho HS - Thống kế hoạch triển khai Hoạt động Thời gian HS xác định vấn đề nghiên cứu nhận nhiệm vụ học tập - Phần tiết 63 Nghiên cứu kiến thức nền, đề xuất giải pháp - Phần tiết 63 3.Lựa chọn giải pháp - Phần tiết 63 Chế tạo thử nghiệm - Học sinh tiến hành nhà, lên lớp Chia sẻ, thảo luận điều - Tiến hành vào tiết ppct 64 chỉnh - GV yêu cầu nhóm tổ chức + thảo luận Bƣớc 3: Lựa chọn giải pháp - HS thảo luận, điều chỉnh, - GV bao quát quan sát trợ giúp chọn thiết kế khả thi cần thiết để báo cáo - GV tổ chức cho nhóm báo cáo phƣơng án thiết kế; nhóm khác nhận xét, nêu câu hỏi; GV nhận xét, đánh giá chấm điểm - HS báo cáo theo nhóm nhận xét, góp ý cho nhóm khác Ghi lại điều chỉnh thiết kế nhóm ( có) Bƣớc 4: Thời gian: ngày, hoạt động vào thời gian lên lớp Chế tạo - Nhiệm vụ GV: Thiết kế số video, hình ảnh đăng tải thử lên nhóm học tập mạng để hƣớng dẫn, hỗ trợ hoạt động xây dựng nghiệm 37 mơ hình máy vẩy rau sản phẩm HS bên lớp học - Nhiệm vụ HS: Các nhóm chế tạo đƣợc sản phẩm dựa thiết kế đƣợc thơng qua Nhóm tổ chức thảo luận dƣới điều hành trƣởng nhóm: Tiến hành làm mơ hình máy vẩy rau theo nhiệm vụ đƣợc phân cơng +HS tìm kiếm, chuẩn bị vật liệu dự kiến + Hs lắp đặt hệ thống theo thiết kế vật liệu có +Hs thử nghiệm hệ thống, đánh giá kết qủa vận hành sản phẩm +Hs điều chỉnh lại vật liệu thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh giải thích lí +HS hồn thiện bảng danh mục vật liệu tính giá thành chế tạo sản phẩm +HS xây dựng báo cáo trình bày, biện luận kết thu Thời gian: tiết học theo tiết PPCT 64 - Địa điểm : Tại lớp học 10A7 Hoạt động GV Hoạt động HS Nội dung Hoạt động 1: Báo cáo kết hình thành kiến thức Bƣớc 5: Chia sẻ, thảo luận điều chỉnh - Tổ chức cho - Các nhóm báo cáo I Báo cáo sản nhóm báo cáo kết kết quả: phẩm mơ hình (mỗi nhóm phút) máy vẩy rau +Trình bày sản phẩm trước lớp Bản vẽ thiết kế +Giải thích kích thước, cấu tạo sản phẩm Vật liệu sử dụng Cách tiến hành +Làm thử, nêu rõ Kết thu lời giải thích để thấy đƣợc rõ hiệu hoạt động máy -Trình chiếu PowerPoint - Các nhóm tham gia phản hồi phần 38 - Gợi ý nhóm nhận xét, bổ sung cho nhóm khác trình bày nhóm bạn - GV chốt lại kiến thức - HS Ghi vào nội cần nhớ học dung kiến thức cần +Dưới tác dụng nhớ lực li tâm nước tách khỏi rau Hoạt động 2: Đánh giá rút kinh nghiệm - Gợi ý nhóm nhận HS sử dụng xét, bổ sung cho phiếu để tự đánh giá nhóm khác đánh giá lẫn - GV đặt câu hỏi, nhận xét công bố kết chấm sản phẩm dựa bảng tiêu chí phiếu - HS bình chọn mơ hình đẹp nhất, bền dễ sử dụng + Những khó khăn thực sản phẩm STEM gì? CHƢƠNG III THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 3.1 Mục đích nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm 3.1.1 Mục đích TNSP Hoạt động TNSP đƣợc tiến hành nhằm mục đích kiểm tra tính đắn giả thuyết khoa học mà đề tài đặt ra, đồng thời đánh giá tính khả thi, tính hiệu sản phẩm thiết kế việc phát triển NL GQVĐ HS 3.1.2 Nhiệm vụ TNSP - Chuẩn bị đầy đủ sở vật chất (địa điểm, đồ dùng dạy học, dụng cụ TN cần thiết, ) để tiến hành TNSP - Tổ chức dạy học “Cơ Định luật bảo toàn năng”, “ Động lƣợng”, “ Lực hƣớng tâm gia tốc hƣớng tâm” - thuộc chƣơng trình vật lý 10 THPT 2018 theo tiến trình thiết kế nhằm phát triển NL GQVĐ HS - Thu thập thông tin NL GQVĐ HS trình tổ chức DH 39 - Phân tích, xử lí đánh giá kết TNSP thu đƣợc 3.2 Đối tƣợng nội dung TNSP 3.2.1 Đối tƣợng TNSP - Hoạt động TNSP đƣợc tiến hành đối tƣợng 42 HS lớp 10A7 đối tƣợng đối chứng 42 HS lớp 10A8 Trong tập trung theo dõi đánh giá phát triển NL GQVĐ em 3.2.2 Nội dung TNSP Chúng tiến hành dạy thực nghiệm : “Cơ Định luật bảo toàn năng”, “ Động lƣợng”, “Lực hƣớng tâm guia tốc hƣớng tâm”Vật lí 10 nhƣ tiến trình dạy học thiết kế chƣơng II nhằm phát triển NL GQVĐ cho HS 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm 3.3.1 Phƣơng pháp quan sát Tiến hành quan sát trực tiếp HS làm việc vấn đáp HS kết hợp việc phân tích sản phẩm học tập HS để đánh giá trình phát triển NL GQVĐ cuả HS 3.3.2 Phƣơng pháp thống kê toán học Dựa vào số liệu thu thập đƣợc, sử dụng phƣơng pháp thống kê tốn học để xử lí, so sánh đánh giá phát triển NL GQVĐ HS qua sản phẩm đƣợc thiết kế, từ rút kết luận tính đắn giả thuyết khoa học đề tài 3.4 Kết thực nghiệm sƣ phạm 3.4.1 Kết thu đƣợc - Đánh giá kết thu đƣợc dạy trải nghiệm “động lƣợng” Trả lời cho câu hỏi: “Qua học STEM “Động lượng” em rút cho đƣợc hiểu biết gì?” STT Nhóm đối tƣợng Kết thu đƣợc 10A7 - TN 10A8 - ĐC Hiểu đƣợc khái niệm động lƣợng 42HS-100% 29HS-68% Biết cách bố trí thí nghiệm khảo sát phụ thuộc động lƣợng vào khối lƣợng 34HS-80% 10HS-24% Biết cách bố trí thí nghiệm khảo sát phụ thuộc động lƣợng vào vận tốc 29HS - 68% 5HS-12,5% HS hiểu đƣợc công thức tính động lƣợng áp dụng cơng thức giải tập đơn giản 42HS -100% 39HS-92% 40 HS biết cách thuyết trình, làm việc nhóm 42HS -100% 11HS-26% Đồ thị Đánh giá kết thu đƣợc dạy trải nghiệm “động lƣợng” - Đánh giá kết thu đƣợc dạy trải nghiệm “Lực hƣớng tâm gia tốc hƣớng tâm” Trả lời cho câu hỏi: “Qua học STEM “máy vẩy rau đơn giản dùng gia đình” em rút cho đƣợc hiểu biết gì?” STT Nhóm đối tƣợng Kết thu đƣợc 10A7 - TN 10A8 - ĐC Hiểu đƣợc khái niệm lực hƣớng tâm 42HS-100% 29HS-68% HS nhận thức đƣợc tồn lực li tâm 36HS-86% 10HS-24% Biết cách bố trí, lắp đặt, vận hành “máy vẩy rau dùng cho gia đình” 29HS - 68% 5HS-12,5% HS biết cách thuyết trình, làm việc nhóm 42HS -100% 20HS-47% 41 Đồ thị đánh giá kết thu đƣợc Khi dạy trải nghiệm “Lực hƣớng tâm gia tốc hƣớng tâm” 3.4.2 Nhận xét: Qua bảng số liệu chứng tỏ dạy học theo dạy STEM phát triển nhiều lực cho học sinh, đặc biệt lực GQVĐ Cụ thể: - Tham gia học STEM HS đƣợc hình thành cố kiến thức theo logic phát triển NL GQVĐ: Tự phát vấn đề cần giải - sử dụng kiến thức học kiếnthức học- đề xuất giải pháp giải vấn đề - chế tạo, thử nghiệm - kết luận Giải pháp giải vấn đề đƣợc thử nghiệm thành công khắc sâu kiến thức cho HS - Hình thành rèn luyện đƣợc lực tự chủ tự học; lực giao tiếp hợp tác; lực giải vấn đề sáng tạo; lực quan sát giải thích, lực ngơn ngữ, tính tốn, tin học, công nghệ, thẩm mĩ - Thông qua hoạt động thực hành, kiến thức đƣợc vận dụng, HS dễ dàng nhận thấy đƣợc khiếu đam mê thân lĩnh vực Từ có định hƣớng nghề nghiệp tƣơng lai - HS đƣợc học theo cách mà mong muốn cách học dựa óc tị mò, học dựa vào khám phá đem lại hứng thú học tập 42 C KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Bồi dƣỡng lực GQVĐ vào thực tiễn cho HS cơng việc khó khăn, địi hỏi nhiều cơng sức thầy trị, nhà trƣờng, gia đình xã hội Để bồi dƣỡng đƣợc lực GQVĐ, cần đƣa hoạt động học gắn với thực tiễn, vận dụng kiến thức vật lí phục vụ đời sống, từ tạo niềm hứng thú, đam mê sáng tạo cho học sinh việc học tập ứng dụng mơn vật lí vào đời sống Tuy nhiên làm để thiết kế tổ chức tốt dạy STEM nhằm đạt đƣợc mục tiêu phát huy NL GQVĐ cho học sinh vấn đề trăn trở ngƣời dạy học Tuy nhiên địa phƣơng, việc triển khai dạy học theo dạy STEM môn học gần nhƣ chƣa đƣợc áp dụng, nguyên nhân từ nhiều phía, phải kể đến việc GV chƣa nhận thức rõ chất dạy STEM nhƣ cách thức thiết kế tổ chức hoạt động STEM mơn học nói chung sinh học nói riêng Căn mục tiêu, nhiệm vụ nghiên cứu, đề tài SKKN đạt đƣợc kết sau đây: - Đã phân tích làm sáng tỏ sở lí luận tổ chức dạy STEM cho HS q trình dạy học Vật lí Trình bày đƣợc khái niệm cốt lõi: khái niệm dạy STEM, lực NL GQVĐ, biểu NL GQVĐ HS dạy học mơn vật lí - Thiết kế tiến trình tổ chức dạy học theo dạy STEM cho HS, chế tạo mơ hình minh họa định luật bảo tồn năng, thí nghiệm động lƣợng máy vẩy rau dùng cho gia đình - Việc tổ chức dạy học STEM tạo môi trƣờng dạy học thân thiện , tự sáng tạo, phát huy sở trƣờng, đồng thời giúp HS học tập lẫn q trình làm việc nhóm, tăng cƣờng đồn kết tập thể - Sau hoạt động GV có đánh giá, biểu dƣơng, chốt lại kiến thức cốt lõi mà HS cần phải nắm vững Kiến nghị Từ kết nghiên cứu tổ chức dạy STEM cho HS dạy học thấy rằng, dạy STEM hội tốt để ngƣời học trải nghiệm đánh thức khả tiềm ẩn sáng tạo thân Do đó, chúng tơi đề xuất kiến nghị sau: - Cần tăng cƣờng tham gia đợt tập huấn GV, đợt hội thảo khoa học đẻ giúp GV vận dụng dễ dàng vào thực tiễn dạy học - Cần tạo điều kiện cho GV có hội tiếp cận kiến thức lí luận dạy STEM dạy học phát triển NL GQV Đ Tăng cƣờng thời lƣợng hoạt động giáo 43 dục ngồi lớp học đề GV HS có đủ thời gian tổ chức tham gia hoạt động trải nghiệm, nhàm phát triển lực toàn diện cho em Với GV mơn vật lí, Cần nhận thức đƣợc mơn vật lý có nhiều hội để tổ chức dạy STEM cho HS hƣơn, để gắn kiến thức khoa học với thực tiễn đa dạng, phong phú 44 PHỤ LỤC 1: Phiếu khảo sát tính cấp thiết tính khả thi tổ chức dạy học theo dạy STEM môn vật lý Mục đích khảo sát - Khảo sát tính cấp thiết tính khả thi tổ chức dạy học theo dạy STEM môn vật lý chƣơng trình GDPT 2018 Nội dung phƣơng pháp khảo sát 2.1 Nội dung khảo sát Nội dung khảo sát tập trung vào 02 vấn đề sau: 1) Các giải pháp đề xuất có thực cấp thiết với vấn đề nghiên cứu khơng? 2) Các giải pháp đề xuất có khả thi với vấn đề nghiên cứu không? 2.2 Phƣơng pháp khảo sát thang đánh giá Phương pháp sử dụng để khảo sát trao đổi hỏi; vói thang đánh giá 04 mức (tương ứng với điểm số từ đến 4): Khơng cấp thiết; Ít cấp thiết; Cấp thiết Rất cấp thiết Không khả thi; Ít khả thi; Khả thi Rất khả thi Đối tƣợng khảo sát Tổng hợp đối tƣợng khảo sát TT Đối tƣợng Số lƣợng Giáo viên Trƣờng Sở 72 Học sinh lớp 10A7, 10A8 Trƣờng Sở 83 ∑ 155 Kết khảo sát cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất 4.1 Sự cấp thiết giải pháp đề xuất Đánh giá cấp thiết giải pháp đề xuất Bảng Kết khảo sát tính cấp thiết việc sử dụng giải pháp vào dạy stem nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh Các thông số TT Các giải pháp Mức 45 Tự học, tự tìm hiểu sách giáo khoa, tài liệu, 3,66 internet 2 Tăng cƣờng hoạt động nhóm 3,64 3 Tăng cƣờng hoạt động thực hành, thiết kế 3,68 chế tạo Kết khảo sát bảng cho thấy, nhóm đối tƣợng đƣợc khảo sát đánh giá tính cấp thiết giải pháp dạy học stem vào tổ chức dạy học chƣơng trình GDPT 2018 nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh có mức độ cần thiết cao, với điểm trung bình chung biện pháp 3,66 điểm Mặc dù đối tƣợng khảo sát có cách đánh giá khác nhau, nhƣng theo quy luật số lớn, nói đa số lƣợt ý kiến đánh giá thống cho biện pháp đề xuất có tính cần thiết Biện pháp 3: „„Tăng cƣờng hoạt động thực hành, thiết kế chế tạo‟‟.đƣợc đánh giá cao với = 3,68 , xếp bậc 1/3 Trong đó, biện pháp 2: „„Tăng cƣờng hoạt động nhóm‟‟ đƣợc đánh giá thiết với = 3,64, xếp bậc 3/3 Mức độ cần thiết biện pháp đề xuất tƣơng đối đồng đều, khoảng cách giá trị điểm trung bình khơng q xa (chênh lệch maxvà 0,04) Từ bảng số liệu trên, biểu đạt qua biểu đồ Bảng Kết khảo sát tính khả thi việc sử dụng giải pháp vào dạy stem nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh 46 Các thông số TT Các giải pháp Mức Tự học, tự tìm hiểu sách giáo khoa, tài liệu, internet 3,61 Tăng cƣờng hoạt động nhóm 3,75 Tăng cƣờng hoạt động thực hành, thiết kế chế tạo 3,67 Kết khảo sát tính khả thi bảng cho thấy, cán bộ, học sinh tham gia khảo sát đánh giá tính khả thi biện pháp sử dụng giải pháp vào dạy stem nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh tƣơng đối đồng Điểm trung bình chung biện pháp 3,67 điểm Khoảng cách giá trị điểm trung bình khơng q xa (chênh lệch maxvà 0,14) Điều chứng tỏ rằng, đối tƣợng khảo sát khác cƣơng vị công tác nhƣng ý kiến đánh giá chung tƣơng đối thống Từ bảng số liệu trên, biểu đạt qua biểu đồ 47 Đồ thị thể tính tƣơng quan tính cấp thiết tính khả thi Tóm lại, từ bảng kết khảo nghiệm cho thấy, biện pháp „„TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ BÀI DẠY STEM NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT‟‟đề xuất đề tài đƣợc giáo viên, học sinh đánh giá mức độ cần thiết khả thi cao 48 PHỤ LỤC 2: MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG BÀI DẠY STEM HS Thảo luận phƣơng án thí nghiệm động lƣợng HS chuẩn bị thí nghiệm động lƣợng HS tiến hành thí nghiệm khảo sát động lƣợng 49 Học sinh thảo luận phƣơng án chế tạo máy vẩy rau gia đình Bản thiết kế máy vẩy rau gia đình dạng đứng Bản thiết kế máy vẩy rau gia đình nằm ngang 50 Bản vẻ học sinh máy vẩy rau gia đình Các em lắp ráp mơ hình máy vẩy rau gia đình Các em lắp ráp mơ hình máy vẩy rau đứng Học sinh nhóm trình bày sản phảm hồn thiện nhóm 51 Tiết dạy có sử dụng sản phẩm STEM thí nghiệm động lƣợng 52 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Phạm Thị Phú (chủ biên) – Nguyễn Đình Thƣớc Giáo trình phát triển lực người học dạy học vật lí Nhà xuất Đại Học Vinh Đỗ Hƣơng Trà (chủ biên) - Nguyễn Văn Biên - Tƣởng Duy Hải - Phạm Xuân Quế - Dƣơng Xuân Quý Dạy học phát triển lực mơn vật lí trung học phổ thơng Nhà xuất đại học sƣ phạm Bộ Giáo Dục Đào Tạo, chƣơng trình phát triển giáo dục trung học giai đoạn Hướng dẫn xây dựng kế hoạch dạy STEM cấp trung học phổ thông Tài liệu tập huấn cán quản lý, giáo viên cấp THPT Lê Xuân Quang (2017) Dạy học môn công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM Luận án tiến sĩ Giáo dục học, Trƣờng Đại học Sƣ phạm Hà Nội Trần Thị Gái – Nguyễn Thị Phƣơng – Nguyễn Thị Hoài Thanh Thiết kế chủ đề giáo dục stem dạy học phần chuyển hóa vật chất lượng thực vật, sinh học 11 – THPT Tạp chí Giáo dục, số 443 (kì 1- 12/2018), tr 59-64 Bộ Giáo dục Đào tạo (2018) Định hướng giáo dục STEM trường phổ thông.Tài liệu tập huấn https://m.giaoducthoidai.vn 53