Vận dụng phương pháp dạy học stem để thiết kế một số chủ đề trong dạy – học giúp học sinh yêu thích, hứng thú, tiếp cận nhanh và có hiệu quả đối với chương trình giáo dục phổ thông 2018

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC STEM ĐỂ THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TRONG DẠY – HỌC GIÚP HỌC SINH YÊU THÍCH, HỨNG THÚ, TIẾP CẬN NHANH VÀ CĨ HIỆU QUẢ ĐỐI VỚI CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 Ở MÔN TIN HỌC LỚP 10 LĨNH VỰC: TIN HỌC Nghệ An, tháng năm 2023 SỞ GD&ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT DIỄN CHÂU SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: VẬN DỤNG PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC STEM ĐỂ THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ TRONG DẠY – HỌC GIÚP HỌC SINH YÊU THÍCH, HỨNG THÚ, TIẾP CẬN NHANH VÀ CĨ HIỆU QUẢ ĐỐI VỚI CHƯƠNG TRÌNH GIÁO DỤC PHỔ THÔNG 2018 Ở MÔN TIN HỌC LỚP 10 LĨNH VỰC: TIN HỌC Đồng tác giả: Trần Thị Thanh Nguyễn Thị Hương Trà Tổ Toán – Tin, Trường THPT Diễn Châu Điện thoại liên hệ: 0983946609 (0962286582) Nghệ An, tháng năm 2023 MỤC LỤC MỤC LỤC i DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT iv PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ 1 Lý chọn đề tài Mục tiêu đề tài Phương pháp nghiên cứu đề tài Tính đóng góp đề tài Kế hoạch thực đề tài PHẦN NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở lí luận 1.1.1 Một số khái niệm giáo dục STEM 1.1.1.1 Thuật ngữ STEM 1.1.1.2 Giáo dục STEM – Cách tiếp cận 1.1.1.3 Mục tiêu giáo dục STEM 1.1.1.4 Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM trường phổ thơng 1.1.1.5 Lợi ích giáo dục STEM THPT 1.1.2 Giáo dục STEM CTGDPT 2018 1.1.3 Giáo dục STEM CT GDPT 2018 Môn Tin học 1.1.3.1 Mục tiêu môn Tin học 1.1.3.2 Nội dung giáo dục môn Tin học 1.1.3.3 Định hướng giáo dục STEM môn Tin học 1.1.4 Cơ sở hoạt động giáo dục STEM 1.1.5 Quy trình xây dựng dạy STEM 1.1.5.1 Lựa chọn nội dung dạy học STEM 1.1.5.2 Đặt vấn đề thực tế cần giải 1.1.5.3 Xây dựng tiêu chí sản phẩm/giải pháp giải vấn đề 1.1.5.4 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học 1.1.6 Thiết kế tiến trình dạy học STEM i 1.1.7 Đánh giá dạy STEM 1.2 Cơ sở thực tiễn 10 1.2.1 Phương pháp điều tra, nghiên cứu để xác định sở thực tiễn đề tài 10 1.2.2 Kết điều tra, khảo sát sở thực trạng đề tài 10 1.3 Kết luận chương 12 CHƯƠNG THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM 13 2.1 Những thuận lợi, khó khăn thực dạy học STEM chương trình Tin học 10 KNTT 13 2.2 Xây dựng kế hoạch dạy STEM 13 2.2.1 Cơ sở để xây dựng kế hoạch dạy STEM 13 2.2.2 Giáo án dạy học STEM 15: Hoàn thiện hình ảnh đồ họa 14 2.2.3 Giáo án dạy học STEM 21: Câu lệnh While 27 2.3 Kết luận chương 39 CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 40 3.1 Mục tiêu thực nghiệm sư phạm 40 3.2 Nội dung thực nghiệm phạm 40 3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm 40 3.4 Quá trình thực nghiệm giải pháp 40 3.5 Kết thực nghiệm sư phạm 40 3.5.1 Phân tích định lượng 40 3.5.2 Phân tích định tính 42 3.6 Hiệu mà sáng kiến mang lại sau: 44 3.7 Khảo sát tính cấp thiết tính khả thi giải pháp kết hợp KTDH tích cực xây dựng áp dụng đề tài 44 3.7.1 Mục đích khảo sát 44 3.7.2 Nội dung phương pháp khảo sát 44 3.7.3 Đối tượng khảo sát 45 3.7.4 Kết khảo sát tính cấp thiết tính khả thi giải pháp đề tài áp dụng 45 3.8 Kết luận chương 47 PHẦN KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48 ii Kết luận: 48 Kiến nghị: 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 PHỤ LỤC 51 iii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT TT Chữ viết tắt Chữ viết đầy đủ GV Giáo viên HS Học sinh SGK Sách giáo khoa SBT Sách tập KHBD Kế hoạch dạy KTDH Kỹ thuật dạy học CNTT Công nghệ thông tin THPT Trung học phổ thơng CTGDPT Chương trình giáo dục phổ thông 10 TNSP Thực nghiệm sư phạm 11 TN Thực nghiệm 12 ĐC Đối chứng 13 LTN Lớp thực nghiệm 14 LĐC Lớp đối chứng 15 SL Số lượng 16 TL Tỉ lệ % 17 TT Thứ tự 18 SP Sản phẩm iv PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Ngày công nghệ thông tin đóng vai trị quan trọng lĩnh vực đời sống xã hội Ngành giáo dục có chuyển biến mặt việc đổi phương pháp dạy học nhằm phù hợp với thành tựu khoa học thực tiễn CTGDPT 2018 hướng tới giúp em trải nghiệm với nhiều hình thức chất liệu khác tổ chức hoạt động dạy học môn tin học Dạy học phát triển lực, phẩm chất học sinh tư tưởng đổi chủ đạo giáo dục đào tạo Việt Nam Đối với giáo dục phổ thông, tư tưởng thể đầy đủ toàn diện Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 Có nhiều phương thức để phát triển phẩm chất, lực cho người học, giáo dục STEM phương thức phù hợp hiệu Thực Chỉ thị số 16/CT-TTg Thủ tướng Chính phủ ban hành ngày 4/5/2017 việc tăng cường lực tiếp cận cách mạng công nghiệp lần thứ tư, Bộ Giáo dục Đào tạo xây dựng chương trình hành động thiết thực, giải pháp thực chương trình hành động giáo dục STEM Việt Nam thể qua: “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, công nghệ, kĩ thuật tốn học (STEM), ngoại ngữ, tin học chương trình giáo dục phổ thông” Cũng hoạt động giáo dục khác nhà trường, giáo dục STEM hoạt động giáo dục góp phần thực mục tiêu giáo dục tổng quát toàn diện nêu chương trình giáo dục phổ thơng Trong đó, giáo dục STEM hoạt động giáo dục hiệu việc hình thành phát triển phẩm chất lực cho học sinh 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 Hiện môn Tin học chưa nhiều yêu thích lựa chọn nhiều nguyên nhân như: Thiếu phương tiện học tập, nhiều học sinh nghĩ mơn học khó địi hỏi tư duy, logic, em chưa thực thực đơn điệu, lúng túng, chủ yếu thực lập trình theo cũ, chưa mạnh dạn tự tin đổi Tin học mơn gắn liền với nhiều hoạt động nghiên cứu, khoa học, cơng nghệ Do đó, ứng dụng STEM tin học nhiều nhà trường đề cao thiết kế chủ đề, giảng phù hợp nhằm giúp học sinh phát huy khả Để em phát huy hết khả mặt theo chương trình giáo dục phổ thơng 2018 hiểu tầm quan trọng việc học môn Tin học áp dụng vào thực tiễn học tập vào sống ngày Phương pháp dạy học STEM áp dụng vào số chủ đề thiết kế kịch tình thực tế mang lại kết đáng mong đợi khả quan, bên cạnh cịn sử dụng vật liệu có sẵn sống để thực hành mô tả sản phẩm đồ họa, áp dụng kiến thức lập trình để giải tốn sống ngày nhằm tạo điều kiện để học sinh rèn luyện tư duy, sáng tạo, biết cách vận dụng kiến thức, kĩ năng, học vào thực tế để giải vấn đề Xuất phát từ mục tiêu chương trình giáo dục phổ thơng 2018 việc phát triển lực người học số thực trạng dạy-học môn Tin học cấp THPT lựa chọn đề tài để nghiên cứu “Vận dụng phương pháp dạy học STEM để thiết kế số chủ đề dạy - học giúp học sinh yêu thích, hứng thú, tiếp cận nhanh có hiệu chương trình giáo dục phổ thơng 2018 môn Tin học lớp 10” Mục tiêu đề tài Thiết kế số chủ đề dạy học theo phương pháp dạy học STEM giúp học sinh biết tầm quan trọng môn Tin học tiếp cận nhanh với chương trình 2018 Hình thành cho học sinh khả phân tích, xử lý vấn đề liên quan, thiết kế sản phẩm, tự tin sống Phương pháp nghiên cứu đề tài Nghiên cứu lý thuyết: Tìm hiểu, nghiên cứu tài liệu vấn đề liên quan đến đề tài sáng kiến kinh nghiệm Điều tra quan sát: Thực trạng việc dạy học STEM khả tiếp cận dạy học STEM học sinh trung học phổ thông Thực nghiệm sư phạm: Tổ chức thực nghiệm sư phạm khối 10 trường THPT Diễn Châu để xem xét tính khả thi hiệu biện pháp sư phạm đề xuất Tính đóng góp đề tài Đề tài xây dựng chủ đề dạy học phương pháp STEM nhằm giúp học sinh hiểu sâu hơn, tự đưa hướng xử lí giải vấn đề Phát triển kĩ năng, phương pháp học tập khả sáng tạo học chủ đề Trong đề tài chúng hướng đến cách tiếp cận môn Tin học sản phẩm, tình huống, tốn từ thực tiễn qua em học kĩ sống vận dụng vào sống để giải vấn đề phát sinh thực tiễn Kế hoạch thực đề tài TT Thời gian Nội dung công việc Sản phẩm - Đọc tài liệu đổi -Tuyển tập dạng tài Từ 01/06 đến 01/07/2022 phương pháp dạy học Tin học liệu năm gần - Các số liệu xử - Đọc tài liệu dạy học lý STEM - Khảo sát tình hình thực tiễn trường THPT - Trao đổi với đồng nghiệp - Nắm ý kiến khác đơn vị đề tài đồng nghiệp Từ 02/07/2022 - Thảo luận thống đặt tên - Nắm kết cấu đề tài; đăng kí đề tài chung sáng kiến đến 02/10/2022 kinh nghiệm - Đọc tài liệu tham khảo - Viết phần mở đầu - Viết sở lý luận Từ 03/10/2022 - Thực nghiệm số lớp - Hoạt động cụ thể số trường bạn tỉnh Nghệ - Viết phần trọng tâm đến 25/2/2023 An đề tài: Giải pháp hiệu đề tài Từ 03/01/2023 - Khảo sát thực tiễn kết - Viết phần kết luận thực nghiệm - Hoàn thiện đề tài đến 15/03/2023 PHẦN NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Cơ sở lí luận 1.1.1 Một số khái niệm giáo dục STEM 1.1.1.1 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 nay, thuật ngữ dùng chủ yếu hai ngữ cảnh giáo dục nghề nghiệp Trong ngữ cảnh giáo dục, đề cập tới STEM muốn nhấn mạnh đến quan tâm giáo dục lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học; trọng đến dạy học môn học STEM theo tiếp cận tích hợp liên mơn, gắn với thực tiễn, hình thành phát triển phẩm chất, lực người học Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM sử dụng đề cập tới ngành nghề thuộc liên quan tới lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học Đây ngành nghề có vai trị định tới sức cạnh tranh kinh tế, có nhu cầu cao xã hội đại 1.1.1.2 Giáo dục STEM – Cách tiếp cận Là tư tưởng (chiến lược, tiếp cận) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, thúc đẩy giáo dục lĩnh vực: Toán học, Khoa học tự nhiên, Kỹ thuật, Công nghệ 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 nâng cao sức cạnh tranh kinh tế” 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 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 1.1.1.3 Mục tiêu giáo dục STEM Giáo dục phổ thông giúp học sinh làm chủ kiến thức phổ thông, biết vận dụng hiệu kiến thức, kĩ học vào đời sống tự học suốt đời, có định hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp, biết xây dựng phát triển hài hoà mối quan hệ TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Giáo dục Đào tạo (2018), Định hướng Giáo dục STEM trường phổ thông, Tài liệu tập huấn Tài liệu tập huấn cán quản lý, giáo viên cấp Trung học phổ thông_ Hà Nội – 2022 Bộ Giáo dục Đào tạo chương trình phát triển giáo dục trung học giai đoạn Hướng dẫn xây dựng kế hoạch dạy STEM cấp trung học phổ thông Bộ Giáo dục Đào tạo, Tin học 10 KNTT, NXB giáo dục Việt Nam Bộ Giáo dục Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thơng Chương trình tổng thể, website Bộ GD&ĐT Lê Đình Trung (Chủ biên), Phan Thị Thanh Hội (2018), Dạy học theo định hướng hình thành phát triển lực người học trường phổ thông, Nhà xuất Đại học Sư phạm, Hà Nội Trịnh Quỳnh (Chủ Biên), Rèn luyện lực giải vấn đề sáng tạo, NXB Hồng Đức Nguyễn Thanh Hải (Chủ biên), Giáo Dục Stem/ Steam: Từ Trải Nghiệm Thực Hành Đến Tư Duy Sáng Tạo, NXB trẻ Các trang web: https://moet.gov.vn, http://binhminh.edu.vn, http://violet.vn/ 10 Nguyễn Thanh Nga (Chủ biên) (2017), Thiết kế tổ chức chủ đề STEM cho học sinh THCS THPT, NXB Đại học sư phạm TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh 11 Trần Thái Tồn, Phan Thị Thanh Hội (2017), Rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho học sinh thông qua ứng dụng mơ hình STEM, kĩ yếu Hội thảo khoa học giáo dục STEM chương trình Giáo dục phổ thông mới, NXB Đại học sư phạm TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh 50 PHỤ LỤC PHỤ LỤC ĐỀ KIỂM TRA THƯỜNG XUYÊN Đề kiểm tra thường xuyên lần TRƯỜNG THPT DIỄN CHÂU ĐỀ KIỂM THƯỜNG XUN LẦN HỌC KÌ Mơn: TIN HỌC, Lớp 10 Thời gian làm bài: 15 phút không tính thời gian phát đề (Thí sinh khơng sử dụng tài liệu) Họ, tên thí sinh: Lớp: Khoanh vào đáp án cho câu hỏi sau: Câu Phát biểu sau sai nói biểu thức lơgic? A Biểu thức lơgic biểu thức nhận giá trị True False B Giá trị biểu thức lôgic thuộc kiểu bool C Ngồi hai giá trị True, False biểu thức lơgic nhận giá trị undefined D Biểu thức “2 * // == 1” mang giá trị True Câu Phát biểu sau bị sai? A Sau cần có dấu “:” B Khối lệnh không bắt buộc lùi vào tab thẳng hàng C Khi thực lệnh, Python kiểm tra thực , ngược lại bỏ qua chuyến sang lệnh D Có phát biểu chưa ba phát biểu Câu Biểu thức lôgic sau thể số a thuộc nửa khoảng (5, 7] A < a = 10000 B while S < 10000 C while S 10000 Câu Trong phát biểu sau, phát biểu sai? A Có ba cấu trúc lập trình ngơn ngữ lập trình B Cấu trúc gồm khối lệnh thực theo trình tự từ xuống C Khối lệnh thực tuỳ thuộc điều kiện thể câu lệnh for, while D Khối lệnh thực tuỳ thuộc điều kiện thể câu if Câu 10 Kết chương trình sau: x=1 y=5 while x < y: print(x, end = " ") x=x+1 A B C D 56 PHỤ LỤC CÁC BẢNG VÀ BIỂU ĐIỂM PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ VÀ ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG NHĨM Bảng 2.1 Bảng phân cơng nhiệm vụ nhóm THẢO LUẬN NHĨM Tên nhóm:…………………………… STT Tên thành viên Cơng việc gợi ý Vai trị Bảng 2.2 Bảng đánh giá hoạt động cá nhân nhóm Tiêu chí đánh giá TT Họ tên Mức độ nhiệt tình CV (+2 ) Mức độ Mức độ hồn lắng nghe thành đóng góp CV ý kiến giao (+2) Mức độ hỗ trợ bạn cần thiết Tinh thần đoàn Tổng kết (+1) (+2) (+3) 57 Bảng2.3 Biểu điểm chấm báo cáo sản phẩm GV THỜI GIAN BÁO CÁO GV chấm ( Từ 7-10 phút) Nếu q q nhiều khơng tính điểm (1 điểm) BỐ CỤC TRÌNH BÀY BÀI BÁO CÁO (phơng chữ, cỡ chữ, hình ảnh, màu sắc, …) ( điểm) NỘI DUNG BÁO CÁO (đầy đủ nội dung) (4 điểm) PHONG CÁCH TRÌNH BÀY VÀ XỬ LÍ TÌNH HUỐNG TRONG BÁO CÁO TỔNG (Giọng nói, cử chỉ, biểu đạt, …) (3 điểm) NHÓM NHÓM NHÓM NHÓM 58 PHỤ LỤC PHIẾU KHẢO SÁT TÍNH KHẢ THI CỦA PHƯƠNG PHÁP DẠY HỌC STEM Phiếu thăm dò học sinh sau TN Hãy đánh dấu "x" vào lựa chọn phù hợp với ý kiến em: Câu Nội dung câu hỏi Câu Sau thực đổi phương pháp dạy học STEM Thái độ em môn Tin học nào? Phương án trả lời Rất hứng thú Hứng thú Hứng thú vừa Không hứng thú Rất vui Câu Cảm nhận em giao chuẩn bị trước theo nhóm Vui Vui vừa Khơng vui Rất thích Câu Việc áp dụng kiến thức học vào thực tiễn em có thích khơng? Thích Thích Khơng thích Đề xuất em cho giáo viên việc vận dụng dạy học STEM nhằm phát huy tối đa tích tích cực, sáng tạo học sinh Câu ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ……………………………… 59 PHỤ LỤC CÔNG THỨC XÁC SUẤT THỐNG KÊ 60 PHỤ LỤC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ BÀI DẠY STEM THEO CƠNG VĂN 5555/BGDĐT–GDTrH Nội dung Tiêu chí Mức độ phù hợp chuỗi hoạt động học với mụ c tiêu, nội dung phương pháp dạy học sử dụng Kế hoạch tài liệu dạy học Mức độ rõ ràng mục tiêu, nội dung, kĩ thuật tổ chức sản phẩm cần đạt nhiệm vụ học tập Mức độ phù hợp thiết bị dạy học học liệu sử dụng để tổ chức hoạt động học học sinh Mức độ hợp lí phương án kiểm tra, đánh giá trình tổ chức hoạt động học học sinh Mức độ sinh động, hấp dẫn học sinh phương pháp hình thức chuyển giao nhiệm vụ học tập Khả theo dõi, quan sát, phát kịp thời khó khăn học sinh Tổ chức hoạt động học cho học sinh Mức độ phù hợp, hiệu biện pháp hỗ trợ khuyến khích học sinh hợp tác, giúp đỡ thực nhiệm vụ học tập Mức độ hiệu hoạt động giáo viên việc tổng hợp, phân tích, đánh giá kết hoạt động q trình thảo luận học sinh Khả tiếp nhận sẵn sàng thực nhiệm vụ học tập tất học sinh lớp Mức độ tích cực, chủ động, sáng tạo, hợp tác học sinh việc thực nhiệm vụ học tập Hoạt động học sinh Mức độ tham gia tích cực học sinh trình bày, trao đổi, thảo luận kết thực nhiệm vụ học tập Mức độ đắn, xác, phù hợp kết thực nhiệm vụ học tập học sinh 61 PHỤ LỤC MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HOẠ BÀI DẠY CÂU LỆNH WHILE 62 PHỤ LỤC 7: HÌNH ẢNH HOẠT ĐỘNG NHĨM BÀI 15 HỒN THIỆN HÌNH ẢNH ĐỒ HOẠ 63 PHỤ LỤC 8: MỘT SỐ HÌNH ẢNH MINH HOẠ BÀI DẠY: HỒN THIỆN HÌNH ẢNH ĐỒ HOẠ 64