THÔNG TIN TÀI LIỆU
va n t to ng hi ep MỤC LỤC Phần 1: ĐẶT VẪN ĐỀ sk kn Lí chọn đề tài qu an Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu ly Đối tượng phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học w Phương pháp nghiên cứu nl oa Những đóng góp đề tài d lu Phần 2: NỘI DUNG an Chương Cơ sở lí luận thực tiễn giáo dục STEM trường trung học phổ thơng theo chương trình giáo dục phổ thông 2018 va ul nf Khái quát chung giáo dục STEM .6 lm oi 1.1 Thuật ngữ STEM? nh 1.2 Giáo dục STEM at 1.3 Giáo dục STEM mơn Vật lí THPT Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 .6 z z gm Cơ sở thiết kế, tổ chức hoạt động giáo dục STEM l.c 2.1 Quy trình thiết kế kĩ thuật om 2.2 Phương pháp khoa học Lu Hình thức tổ chức dạy học STEM an 3.1 Khái quát dạy STEM n va 3.2 Bài dạy STEM khoa học Chương Xây dựng thực dạy STEM .10 Tìm hiểu thực trạng việc DH STEM mơn Vật lí trường THPT 10 1.1 Mục đích tìm hiểu 10 1.2 Kết 10 1.3 Phân tích kết thu 11 Xây dựng thực dạy STEM .11 2.1 Quy trình xây dựng dạy STEM 11 2.1.1 Lựa chọn nội dung DH 11 2.1.2 Xác định vấn đề cần giải 11 2.1.3 Xây dựng tiêu chí sản phẩm, giải pháp giải vấn đề 12 2.1.4 Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động DH 12 Trang ac th 3.3 Bài dạy STEM kĩ thuật va n t to ng hi 2.2 Xây dựng kế hoạch dạy STEM 12 ep 2.2.1 Kế hoạch dạy STEM khoa khoa học: LỰC MA SÁT .12 sk kn 2.2.2 Kế hoạch dạy STEM khoa kĩ thuật: Chiếc cân đòn 20 qu 2.2.3 Kế hoạch dạy STEM khoa kĩ thuật: CHIẾC XE TỰ HÀNH 28 an Chương Thực nghiệm sư phạm 38 ly Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 38 w Diễn biến thực nghiệm sư phạm 38 nl 2.1 Tiến hành thực nghiệm 38 oa d 2.2 Phân tích diễn biến tiết thực nghiệm sư phạm .38 lu an Thời gian thực tháng 12 năm 2022; 38 va Thời gian thực tháng 02 năm 2023; 40 ul nf Thời gian thực tháng 03 năm 2023; 41 lm Đánh giá kết 43 oi nh 3.1 Đánh giá định tính 43 at 3.2 Đánh giá định lượng .44 z 3.3 Xử lý kết thực nghiệm sư phạm 44 z gm 3.4 Phân tích kết thực nghiệm .45 om l.c Khảo sát tính cấp thiết khả thi đề tài sáng kiến kinh nghiệm Trường THPT 45 Lu 4.1 Mục đích khảo sát 46 an 4.2 Nội dung phương pháp khảo sát 46 n va 4.2.1 Nội dung khảo sát 46 4.3 Đối tượng khảo sát .46 Tổng hợp đối tượng khảo sát .46 Phần 3: KẾT LUẬN 48 Về mặt lý luận 48 Về mặt thực tiễn .48 Một số kiến nghị giải pháp 49 Phần 4: TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 Trang ac th 4.2.2 Phương pháp khảo sát thang đánh giá sử dụng công cụ đánh giá 46 va n t to ng hi ep Phần 1: ĐẶT VẪN ĐỀ sk kn Lí chọn đề tài qu Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI ban hành nghị số 29-NQ/TW ngày 04/11/2013 “về đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế” Đổi giáo dục cần phải đổi phương pháp DH hình thức tổ chức giáo dục theo hướng tiếp cận lực HS an ly w nl oa d Thực trạng dạy học vật lí trường phổ thơng gặp nhiều khó khăn bất cập Việc dạy học nặng nội dung điểm số, hay nói cách khác dạy để thi, học để thi trọng đến việc HS làm sau học Trong Vật lí, lượng thời gian để GV HS liên hệ thực tế, mở rộng, thực thí nghiệm, nâng cao kiến thức hạn chế lượng kiến thức tương đối nhiều Do đó, để hồn thành tốt yêu cầu khó khăn lu an va ul nf oi lm nh at DH vật lí trường trung học phổ thông trang bị cho HS hệ thống kiến thức, giáo dục kĩ thuật tổng hợp, giáo dục giới quan, nhân cách đặc biệt phát triển bồi dưỡng tư khoa học Đây nhiệm vụ quan trọng DH vật lí Bên cạnh đó, mơn Vật lí cung cấp kiến thức khoa học làm sở cho nhiều ngành kĩ thuật, từ góp phần thực nhiệm vụ giáo dục kĩ thuật tổng hợp z z om l.c gm an Lu Năm thực chương trình giáo dục phổ thơng 2018, thay đổi phương pháp giáo dục từ chương trình 2006 Thực trạng trường THPT cịn gặp nhiều khó khăn, phía GV vừa tiếp cận chương trình mới, phía HS hệ học chương trình giáo dục 2006 trường THCS nên bước vào THPT học theo chương trình phương pháp học tập nghiên cứu cịn lạ bắt đầu hình thành phương pháp Bên cạnh thí nghiệm Vật lí trường THPT theo chương trình cũ khơng cịn phù hợp nữa, cộng với thời hạn sử dụng hết nên để thực thí nghiệm sẵn có trường phổ thơng vấn đề khó thực Cịn thí nghiệm theo chương trình chưa tiếp nhận, để thực nhiệm vụ giáo dục theo chương trình giáo dực phổ thông 2018 bắt tay vào thiết kế, xây dựng thực số dạy giáo dục STEM Vật lí nhằm phát huy lực phẩm chất HS giai đoạn n va Trang ac th Giáo dục STEM đưa cho HS vấn đề thực tiễn sống hàng ngày cần giải quyết, đòi hỏi người thực phải tìm hiểu thực tiễn, thu nhận tri thức khoa học vận chúng để thiết kế, thực giải vấn đề giao hoàn cảnh cụ thể Giáo dục STEM xuất phát từ vấn đề mâu thuẫn thực tiễn thiết kế thành dạy STEM, GV tổ chức va n t to ng hi hoạt động giúp cho HS tìm giải pháp để giải vấn đề nêu Giáo dục STEM góp phần cho trả lời câu hỏi: Dạy phải dạy để HS làm thực tiễn? ep kn sk qu Xuất phát từ lí nêu trên, chúng tơi chọn đề tài nghiên cứu: “Hình thành phát triển lực giải vấn đề, sáng tạo cho HS thông qua số dạy STEM chương “động lực học” “năng lượng” vật lí 10” để đóng góp phần giáo dục STEM vào trường học thực chương trình giáo dục phổ thông 2018 an ly w nl oa Mục tiêu nhiệm vụ nghiên cứu d lu Mục tiêu nghiên cứu an va - Xây dựng kế hoạch dạy STEM vào chương trình giáo dục phổ thơng 2018 nhằm phát triển phẩm chất lực cho HS ul nf lm - Nâng cao lực tổ chức DH theo giáo dục STEM cho GV trường THPT oi - Tạo hứng thú cho HS học tập, biết vận dụng kiến thức học vào giải vấn đề thực tiễn at nh z - Phát huy tính tích cực, tự lực phát triển lực sáng tạo, đam mê nghiên cứu khoa học HS để chế tạo sản phẩm để phục vụ cho học tập sống ngày z om l.c - Nghiên cứu sở lí luận DH STEM gm Nhiệm vụ nghiên cứu an Lu - Nghiên cứu sở lí luận thực tiễn DH STEM chương Động lực học Năng lượng, cơng, cơng suất Vật lí 10 để thiết kế, chế tạo thiết bị thí nghiệm kiểm chứng sản phẩm kĩ thuật theo kế hoạch dạy STEM n va Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu đề tài: + Giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thơng 2018 + Thiết kế, xây dựng thực kế hoạch dạy STEM khoa học STEM kĩ thuật môn Vật lí 10 - Phạm vi nghiên cứu: Chương Động lực học Năng lượng, cơng, cơng suất - Vật lí 10 chương trình giáo dục phổ thơng 2018, thực khối lớp 10, Trường THPT Nghi Lộc 4, huyện Nghi Lộc, tỉnh Nghệ An Trang ac th - Thiết kế xây dựng thực kế hoạch dạy STEM lực ma sát, Cân đòn Chiếc xe tự hành va n t to ng hi Giả thuyết khoa học ep kn sk - Nếu HS thiết kế, chế tạo thực thành cơng thí nghiệm lực ma sát kiểm chứng đặc điểm độ lớn lực ma sát xác khoa học mà GV phải dạy cho HS qu an - Nếu HS thiết kế, chế tạo vận hành sản phẩm Chiếc cân địn, Chiếc xe tự hành việc áp dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn sáng chế xem thành công bước đầu nghiên cứu khoa học ly w nl Phương pháp nghiên cứu oa d - Phương pháp nghiên cứu lý luận: Thu thập sở lý luận, thông tin, số liệu để kết luận cho nghiên cứu lu an va - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Thu thập thông tin thực tiễn để đúc kết, xây dựng sở thực tiễn cho bài, bao gồm: ul nf lm + Phương pháp điều tra oi + Phương pháp nghiên cứu sản phẩm hoạt động at nh + Phương pháp thực nghiệm z - Phương pháp thống kê: Để phục vụ cho q trình phân tích, nghiên cứu, thu thập xử lí số liệu z l.c gm Những đóng góp đề tài om - Thiết kế kế hoạch dạy STEM gồm: Một STEM khoa học hai STEM kĩ thuật cụ thể: Lu an + Bài STEM khoa học Lực ma sát, hướng dẫn HS thiết kế, chế tạo thực thí nghiệm kiểm chứng đặc điểm lực ma sát trượt n va + Bài STEM kĩ thuật 2: “Chiếc xe tự hành” hướng dẫn HS vận dụng kiến thức chuyển hóa động năng, định luật bảo toàn năng, bảo toàn lượng để chế tạo xe tự hành chuyển hóa thành động xe ròng rọc Trang ac th + Bài STEM kĩ thuật 1: “Chiếc cân đòn”, hướng dẫn HS vận dụng kiến thức mô men lực cân vật rắn để thiết kế, sử dụng vật liệu tái chế, có sẵn để chế tạo cân đòn cân trọng lượng vật đồ dùng học tập hay vật nhỏ phịng thí nghiệm va n t to ng hi ep Phần 2: NỘI DUNG sk kn Chương Cơ sở lí luận thực tiễn giáo dục STEM trường trung học phổ thơng theo chương trình giáo dục phổ thông 2018 qu an Khái quát chung giáo dục STEM ly 1.1 Thuật ngữ STEM? w STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Tốn học), thường sử dụng nói đến sách phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Toán học quốc gia Cụ thể, Science quy trình sáng tạo kiến thức khoa học; Engineering quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ nhằm giải vấn đề đặt ra; Tốn cơng cụ sử dụng để thu nhận đánh giá kết thu chia sẻ kết với người khác 1.2 Giáo dục STEM nl oa d lu an va ul nf oi lm at nh Giáo dục STEM yêu cầu HS cần phải giải đề thực tiễn, đòi hỏi người học cần phải tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức khoa học vận dụng kiến thức để thiết kế thực giải pháp giải vấn đề thực tiễn đặt Như vậy, học STEM đề cập tới vấn đề thực tiễn cần giải từ yêu cầu HS tự tìm hiểu nhiệm vụ GV giao cho HS giải vấn đề Người học cần phải huy động kiến thức có tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng Q trình đòi hỏi người học cần phải thực theo “Quy trình khoa học” “Quy trình kĩ thuật” để sử dụng kiến thức vào việc giải vấn đề đặt z z om l.c gm an Lu n va Như vậy, mơ tả giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thơng sau: Giáo dục STEM mơ hình giáo dục dựa cách tiếp cận liên môn, giúp HS áp dụng kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật toán học vào giải số vấn đề thực tiễn bối cảnh cụ thể 1.3 Giáo dục STEM mơn Vật lí THPT Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 Giáo dục vật lí cấp THPT tiếp tục phát triển, mức cao hơn, lực vật lí mà HS tích lũy sau kết thúc trung học sở; tạo hội phát triển ý thức, trách nhiệm sống cách ứng xử khoa học Đồng thời qua học tập môn vật lí có nhiều hội rèn luyện ý thức lao động, an toàn lao động, tác phong khoa học cẩn thận, chu đáo, nghiêm túc cho HS Kết thúc trung học phổ thơng, HS có hiểu biết đại cương định hướng nghề nghiệp liên quan đến môn vật lí b Nội dung giáo dục mơn Vật lí Trang ac th a Mục tiêu va n t to ng hi Nội dung vật lí chương trình giáo dục vận hành xoay quanh nguyên lí, khái niệm chung giới tự nhiên: Sự đa dạng, tính cấu trúc, tính hệ thống, vận động biến đổi, tương tác giới tự nhiên số thuộc tính, tư tưởng riêng tính tương đối, tương tự, tính bảo tồn vận động phát triển giới vật chất Ở trung học phổ thông nội dung thiết kế chi tiết theo mạch logic với hệ vật lí từ đơn giản đến phức tạp ep kn sk qu an ly Trong DH vật lí, có nội dung cốt lõi, phổ thông tất HS phải học Bên cạnh đó, có nội dung có tính đặc thù, chun biệt nhằm đáp ứng nguyện vọng, sở thích HS, phù hợp với yêu cầu tùng địa phương, vùng miền w nl oa d lu c Định hướng giáo dục STEM môn Vật lí an va Thúc đẩy triển khai giáo dục STEM ưu môn Vật lí chương giáo dục phổ thơng 2018 bao gồm: Giáo dục vật lí qua giáo dục STEM giúp HS thấy ý nghiã tầm quan trọng môn học với thực tiễn Cách làm tăng cường hứng thú, quan tâm, thúc HS chủ động học tập làm việc hiệu Giáo dục vật lí thơng qua giáo dục STEM, có ưu hình thành phát triển lực giải vấn đề sáng tạo, lực thiết kế cách tự nhiên, hợp lí, tránh gượng ép; Giáo dục vật lí thơng qua giáo dục STEM góp phần giáo dục hướng nghiệp, tạo hội để HS tìm hiểu xem xét lĩnh vực nghề nghiệp theo nhiều góc độ, từ HS có thêm để lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với thân thay lựa chọn cảm tính Giáo dục vật lí thơng qua giáo dục STEM góp phần phát triển lưc nghiên cứu theo chu trình khoa học chu trình kĩ thuật cách trọn vẹn ul nf oi lm at nh z z om l.c gm Lu an Sản phẩm, q trình cơng nghệ tạo sau giáo dục mơn Vật lí phổ thơng qua giáo dục STEM ln mang tính tích hợp, có ý nghĩa thực tiễn, liên hệ với Toán học môn khoa học khác Đặc điểm sở để tăng cường giáo dục STEM DH môn Vật lí dựa vào hoạt động nghiên cứu theo quy trình khoa học, quy trình thiết kế kĩ thuật, động viên nghiên cứu khoa học kĩ thuật n va 2.1 Quy trình thiết kế kĩ thuật Thiết kế kĩ thuật trình phát nhu cầu, vấn đề cần giải quyết, cần đổi thực tiễn; đề xuất giải pháp kĩ thuật, công nghệ đáp ứng nhu cầu, giải vấn đề đặt ra; thực hóa giải pháp kĩ thuật, công nghệ; thử nghiệm đánh giá mức độ đáp ứng nhu cầu, vấn đề đặt Quá trình thực sở xem xét đầy đủ khía cạnh tài nguyên, môi trường, kinh tế nhân văn Trang ac th Cơ sở thiết kế, tổ chức hoạt động giáo dục STEM va n t to ng hi 2.2 Phương pháp khoa học ep kn sk Đây phương pháp nghiên cứu vấn đề khoa học, số liệu liên quan thu thập nhằm xây dựng giả thuyết giả thuyết thực nghiệm kiểm chứng qu an Hình thức tổ chức dạy học STEM ly 3.1 Khái quát dạy STEM w nl Bài dạy STEM trình DH tổ chức GV, HS 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 phát triển phẩm chất lực cho HS oa d lu an va Đây hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu nhà trường Theo cách này, dạy STEM triển khai q trình DH mơn học thuộc lĩnh vực STEM theo tiếp cận nội môn liên môn ul nf lm oi Căn vào sở lý thuyết áp dụng, dạy STEM chia làm hai loại gồm: dạy STEM khoa học dạy STEM kĩ thuật 3.2 Bài dạy STEM khoa học at nh z z om l.c gm Là dạy STEM thiết kế dựa quy trình khoa học, hướng tới tìm tịi, khám phá chất, quy luật vật tượng giới tự nhiên, sử dụng chủ yếu mơn vật lí, hóa học, sinh học sử dụng chủ yếu hoạt động hình thành kiến thức học an Lu Bài dạy STEM khoa học bao gồm hoạt động chính, phản ánh bước 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 phương án thực nghiệm; (4) Tổ chức thực nghiệm, thảo luận kết quả; (5) Bảo cáo, đánh giá điều chỉnh n va Trọng tâm dạy STEM khoa học HS phải thiết kế thực thí nghiệm để phát chất, quy luật, mối quan hệ vật tượng đề cập học Từ đó, tự em rút kết luận có tính khoa học mà lẽ ra, GV giảng dạy cho HS 3.3 Bài dạy STEM kĩ thuật Là dạy STEM thiết dựa quy trình thiết kế kĩ thuật, hướng 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 sử dụng môn học lĩnh vực STEM, kết hợp tìm tịi Trang ac th Bài dạy STEM kiểu trọng hoạt động khám phá, tìm hiểu tự nhiên thơng qua thực nghiệm khoa học, lực thành phần quan trọng lực khoa học Chương trình giáo dục phổ thông 2018 va n t to ng hi ngun lí khoa học vận dụng thiết kế, chế tạo sản phẩm giải vấn đề đặt hay đáp ứng nhu cầu người sử dụng ep sk kn Cấu trúc dạy STEM kĩ thuật gồm hoạt động sở quy trình bước hoạt động thiết kế kĩ thuật Đó hoạt động: qu an (1) Xác định vấn đề thiết kế, chế tạo ly (2) Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp thiết kế w (3) Lựa chọn giải pháp thiết kế nl oa (4) Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá d (5) Chia sẻ, thảo luận điều chỉnh lu an Bài dạy STEM kĩ thuật trọng thiết kế, chế tạo; định hướng sản phẩm giải vấn đề đặt Bên cạnh tư sáng tạo giải vấn đề, dạy STEM kĩ thuật yêu cầu HS có lực khám phá khoa học (để chiếm lĩnh tri thức 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… va ul nf oi lm at nh z Việc học HS giống công việc kĩ sư Thông qua dạy STEM kĩ thuật, HS 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 tư thiết kế, lực giải vấn đề sáng tạo z l.c gm om Tổ chức thực dạy STEM kĩ thuật thường kết hợp hoạt động lớp hoạt động học Trong đó, hoạt động xác định vấn đề; lựa chọn giải pháp; chia sẻ, thảo luận điều chỉnh thường bố trí lớp, có điều khiển, giám sát GV an Lu n va ac th Trang va n t to ng hi ep Chương Xây dựng thực dạy STEM sk kn Tìm hiểu thực trạng việc DH STEM mơn Vật lí trường THPT qu an 1.1 Mục đích tìm hiểu ly - Tìm hiểu hoạt động giáo dục STEM GV Vật lí THPT địa bàn huyện tham gia DH vật lý lớp 10 chương trình giáo dục phổ thơng 2018 w - Tìm hiểu PPDH tổ chức DH GV triển khai nl oa - Thực trạng hoàn thành mục tiêu giáo dục đề d lu - Các nội dung đánh giá chia thành cấp độ theo thứ tự tăng dần từ cấp độ đến cấp độ Kết đánh giá biểu thị dạng phần trăm GV lựa chọn mức độ tổng số GV tìm hiểu an va ul nf oi lm - Thời gian: Tháng năm 2023 1.2 Kết at nh Dựa thực tế khảo sát 20 GV số trường phổ thông, qua trao đổi trực tiếp với GV giảng dạy môn vật lí, mơn học khác phiếu điều tra số trường THPT Nghi Lộc Kết nhận sau: z z gm Bảng 2.1 Kết đánh giá phần trăm hoàn thành mục tiêu giáo dục Mức độ om Nội dung l.c STT 13 64 20 Nâng cao tính tự học, tự nghiên cứu HS 15 71 Say mê nghiên cứu khoa học 12 34 54 Phát triển lực sáng tạo 17 31 44 Phát triển lực giải vấn đề 12 27 43 18 Nâng cao kĩ thực nghiệm, chế tạo 52 43 Phát triển kĩ hoạt động nhóm 38 24 31 Phát triển lực ngôn ngữ 25 67 Phát triển kĩ tư phản biện 57 31 10 Tính hiệu kết nối với cộng đồng 15 42 37 11 Hướng nghiệp, phân luồng 28 66 n va Đảm bảo giáo dục toàn diện an Lu ac th Trang 10 va n t to ng hi Hoạt động Chế tạo thử nghiệm (20 phút) ep sk a) Mục tiêu kn - HS chế tạo xe tự hành đáp ứng tiêu chí đề qu - HS điều chỉnh xe tự hành chưa phù hợp với tiêu chí đề an ly b) Tổ chức thực Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: w GV chuyển giao nhiệm vụ mục nội dung nl oa d Nội dung: lu an Sử dụng nguyên vật liệu cung cấp, tiến hành thi công thử nghiệm xe tự hành dựa thiết kể thống va ul nf Từ kết thực nghiệm, nhận xét, đánh giá điều chỉnh sản phẩm oi lm Bước 2: Thực nhiệm vụ: at nh HS tiến hành chế tạo xe tự hành dựa thiết kế thống với nguyên vật liệu cung cấp sẵn GV nhắc nhở HS cẩn trọng an tồn q trình thi công z z om Bước 3: Báo cáo, thảo luận: l.c gm Sản phẩm: Mỗi nhóm có sản phẩm xe tự hành hoàn thiện thử nghiệm đảm bảo tiêu chí đề an Lu - GV di chuyển lớp để quan sát, phát đặt câu hỏi gợi ý theo nội dung để HS định hướng xem xét lại sản phẩm nhóm n va - GV tổ chức cho HS chế tạo, thử nghiệm điều chỉnh xe tự hành Vận tốc xe có giống với kết tính tốn vẽ thiết kế khơng? Vì lại có khác vậy? Thế vật nặng có chuyển hóa hết thành động xe khơng? Đề xuất phương án thiết kế tối ưu Bước 4: Kết luận, nhận định: GV nhận xét chung tinh thần, thái độ hợp tác, kế hoạch hoạt động nhóm q trình chế tạo xe tự hành Hoạt động Trình bày sản phẩm (25 phút) a) Mục tiêu Trang 35 ac th Nội dung va n t to ng hi - Các nhóm giới thiệu xe tự hành nhóm, chia kết thử nghiệm, thảo luận định hướng cải tiến sản phẩm ep sk kn b) Tổ chức thực qu Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: an ly GV nhắc lại tiêu chí sản phẩm; nhấn manh phù hợp sản phẩm với thiết kế; nhấn mạnh số liệu đo đạc, tính tốn liên quan đến tính chất, chu vi diện tích hình thang cân Sau đó, GV giao nhiệm vụ mục nội dung w nl Nội dung: Thuyết trình giới thiệu sản phẩm phút nội dung sau oa d Trình bày sản phẩm xe tự hành kết thực nghiệm, đánh giá, nhận xét kết thu lu an va Đề xuất phương án cải tiến sản phẩm đạt hiệu tối ưu ul nf Các nhóm cịn lại thảo luận, nhận xét điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm lm oi Bước 2: Thực nhiệm vụ: HS đại diện nhóm thuyết trình trả lời câu hỏi thảo luận từ đề xuất, cải tiến sản phẩm đạt hiệu tối ưu GV tổ chức, điều hành lớp học at nh z z Sản phẩm gm Xe tự hành, nội dung trình bày trước lớp sản phẩm nhóm, om l.c Góp ý, bình luận HS nhóm - GV tổ chức cho HS nhận xét, đánh giá sản phẩm xe tự hành, phần trình bày nhóm (có thể thực phiếu đánh giá gắn với tiêu chí cụ thể) Bước 4: Kết luận, nhận định: - GV sử dụng sản phẩm HS, lựa chọn điểm cần lưu ý trình bày, bình luận giải thích cụ thể gắn với kiến thức/kĩ - GV nhận xét sản phẩm phần trình bày nhóm, gợi ý cho nhóm đề xuất để cải tiến sản phẩm đạt hiệu tối ưu * Bộ công cụ đánh giá dạy STEM “ Lực ma sát” theo phụ lục 01 Bằng việc nghiên cứu thực trạng phương pháp dạy học cho ta thấy có nhiều bất cập, chưa có nhiều tác động tới việc nâng cao phát triển kiến thức, kĩ học sinh Đặc biệt việc đảm bảo giáo dục toàn diện cho học chưa đem lại nhiều hiệu dẫn tới kết thu từ trình điều tra Trang 36 ac th Bước 3: Báo cáo, thảo luận: n va + Cách thiết kế, chế tạo xe phù hợp để xe đạt vận tốc tối đa an Lu + Cách tính tốn, vận dụng kiến thức năng, động năng, năng, chuyển hóa lượng để xác định độ cao tối thiểu xe va n t to ng hi chưa cao như: Phát triển kĩ tư phản biện, lực thực nghiệm, chế tạo, tính tự học tự tìm hiểu kiến thức Với kết dẫn tới việc đào tạo đội ngũ người lao động chưa cao Giáo dục chưa định hướng nghề nghiệp bắt kịp với thời đại công nghệ 4.0 ep kn sk qu an Bên cạnh đó, chúng tơi xây dựng tiến trình dạy học STEM theo hoạt động xây dựng chương Đặc biệt qua học STEM giúp học sinh dễ dàng thực trình chiếm lĩnh kiến thức, kĩ thuận tiện việc kiểm tra đánh giá tiến độ hoàn thành sản phẩm nhóm với bạn, với nhóm khác hình thành sợi dây liên lạc gắn kết tính tập thể thành viên nhóm Như vậy, tiến trình dạy học học STEM mà chúng tơi xây dựng được, ly w nl oa d lu an va triển khai thực nghiệm sư phạm dạy STEM chương ul nf “động lực học” “năng lượng” vật lí 10” trường THPT oi lm at nh z z om l.c gm an Lu n va ac th Trang 37 va n t to ng hi ep Chương Thực nghiệm sư phạm sk kn Mục đích, nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm qu an Kiểm tra tính khả thi đề tài: Thiết kế triển khai STEM khoa học Lực ma sát, STEM kĩ thuật 1: “Chiếc cân đòn”, STEM kĩ thuật 2: “Chiếc xe tự hành” mơn vật lí 10 THPT cụ thể: ly w - Quá trình xây dựng kế hoạch dạy STEM hợp lí hay chưa nl oa - Triển khai thực DH giáo dục STEM thiết kế vào thực tiễn DH đem lại kết d lu an va Diễn biến thực nghiệm sư phạm ul nf 2.1 Tiến hành thực nghiệm lm - Nghiên cứu hồ sơ, tìm hiểu lớp thực nghiệm oi nh - Thực kế hoạch DH lớp at - Triển khai cho hai lớp hoàn thành phiếu đánh giá phiếu tự đánh giá z z - Phiếu điều tra kết thực mục tiêu giáo dục dành cho GV om l.c - Bài STEM khoa học lực ma sát gm 2.2 Phân tích diễn biến tiết thực nghiệm sư phạm an Lu + Tiết 1: Nghiên cứu lý thuyết, trình bày bảo vệ ý tưởng “thiết kế, chế tạo thực thí nghiệm kiểm chứng đặc điểm lực ma sát.” học Lực ma sát n va Thời gian thực tháng 12 năm 2022; + Quá trình giảng dạy diễn theo kế hoạch Trong trình DH, HS tham gia hoạt động sơi nổi, nhóm HS hoàn thành câu hỏi mà giáo viên đưa Các nhóm HS tiếp nhận nhiệm vụ học tập Nhóm trưởng phân cơng nhiệm vụ cho thành viên Bản thiết kế để chế tạo thực thí nghiệm kiểm chứng đặc điểm lực ma sát biểu diễn Hình 3.1 Hình 3.1 Trang 38 ac th Tại trường THPT Người dạy: Giáo viên Người quan sát: Giáo viên va n t to ng hi + Tiết 2: Trình bày sản phẩm “thiết kế, chế tạo thực thí nghiệm kiểm chứng đặc điểm lực ma sát.”, thảo luận đánh giá ep sk kn Thời gian thực tháng 12 năm 2022; qu Tại trường THPT - Người dạy: Giáo viên - Người quan sát: Giáo viên an ly Trong tiết học này, nhóm cử đại diện lên trình bày báo cáo nhóm Sau trình bày xong nhóm HS tham gia tranh luận sơi tích cực, HS tham gia vào trình học tập “thiết kế, chế tạo thực thí nghiệm kiểm chứng đặc điểm lực ma sát.” Sản phẩm nhóm (Hình 3.2) đạt đầy đủ tiêu chí đưa w nl oa d lu an va ul nf oi lm at nh z z om l.c gm an Lu n va ac th Hình 3.2: Sản phẩm nhóm Trang 39 va n t to ng hi ep sk - Bài STEM kĩ thuật 1: kn + Tiết 1: Nghiên cứu lý thuyết trình bày bảo vệ ý tưởng “Chiếc cân đòn” moment lực, điều kiện cân vật rắn qu an Thời gian thực tháng 02 năm 2023; ly Tại trường THPT - Người dạy: Giáo viên - Người quan sát: Giáo viên w + Trong trình DH học sinh tham gia hoạt động sôi nổi, Các nhóm HS tiếp nhận nhiệm vụ học tập Nhóm trưởng phân cơng nhiệm vụ cho thành viên nhóm cách cụ thể Bản thiết kế thiết kế, chế tạo thực “Chiếc cân địn” biểu diễn Hình 3.3 nl oa d lu an va ul nf oi lm at nh z Hình 3.3: Chiếc cân địn z gm l.c + Tiết 2: Trình bày sản phẩm “Chiếc cân địn” thảo luận đánh giá om Tại trường THPT - Người dạy: Giáo viên - Người quan sát: Giáo viên an Lu Trong tiết học này, nhóm cử đại diện lên trình bày báo cáo nhóm Sau trình bày xong nhóm HS tham gia tranh luận sơi tích cực, HS tham gia vào q trình học tập Sản phẩm “Chiếc cân địn” nhóm (Hình 3.4 3.5) đạt đầy đủ tiêu chí đưa n va Trang 40 ac th Hình 3.4: Sản phẩm nhóm va n t to ng hi ep kn sk qu an ly w nl oa d lu an va ul nf lm Hình 3.5: Sản phẩm nhóm oi at nh - Bài STEM kĩ thuật 2: z + Tiết 1: Nghiên cứu lý thuyết, trình bày bảo vệ ý tưởng “Chiếc xe tự hành” vận dụng kiến thức chuyển hóa động năng, định luật bảo toàn z om l.c gm Thời gian thực tháng 03 năm 2023; an n va ac th + Quá trình giảng dạy diễn theo kế hoạch Trong trình học tập HS tham gia hoạt động sơi nổi, nhóm HS hoàn thành câu hỏi mà giáo viên đưa Theo kế hoạch nhóm trưởng phân cơng nhiệm vụ cho thành viên nhóm thiết kế “Chiếc xe tự hành” biểu diễn Hình 3.6 Lu Tại trường THPT - Người dạy: Giáo viên Người quan sát: Giáo viên Hình 3.6 + Tiết 2: Trình bày sản phẩm “Chiếc xe tự hành” thảo luận đánh giá Thời gian thực tháng 03 năm 2023 Tại trường THPT - Người dạy: Giáo viên - Người quan sát: Giáo viên Trong tiết học này, nhóm cử đại diện lên trình bày báo cáo nhóm Sau trình bày xong nhóm khác tham gia tranh luận sôi Trang 41 va n t to ng hi Kết “Chiếc xe tự hành” nhóm (Hình 3.7 3.8) đạt đầy đủ tiêu chí đưa Ngồi thiết bị cịn tháo lắp dây nối dễ dàng giúp người vận hành thực thêm nhiều chức khác Các tình nhóm chưa có thống quan điểm, phần hồn thành phiếu đánh 3.7:nổi Chiếc xe tự hành giá Nhìn chung tiết học diễn raHình sơi tích cực, hầu hết HS tham gia vào trình học tập ep kn sk qu an ly w + Khảo sát kết hoàn thành mục tiêu giáo dục nl oa Đánh giá hiểu trình thực nghiệm Chúng tiến hành khảo sát với phiểu điều tra dành cho GV tổ môn, GV trực tiếp quan sát đánh giá HS tham gia q trình thực nghiệm chúng tơi Các cơng việc khảo sát hồn tồn giống với trình khảo sát thực trạng chương cho kết bảng 3.1 d lu an va ul nf oi lm nh Mức độ z 13 16 z Nội dung Hình 3.8: Sản phẩm nhóm at STT Đảm bảo giáo dục tồn diện gm Nâng cao tính tự học, tự nghiên cứu HS 30 l.c Say mê nghiên cứu khoa học 24 43 19 14 Phát triển lực sáng tạo 32 48 20 Phát triển lực giải vấn đề 68 27 Nâng cao kĩ thực nghiệm, chế tạo 76 24 0 Phát triển kĩ hoạt động nhóm 61 39 0 Phát triển lực ngôn ngữ 42 27 21 10 Phát triển kĩ tư phản biện 71 22 10 Tính hiệu kết nối với cộng đồng 50 38 12 11 Hướng nghiệp, phân luồng 29 54 12 12 Thích ứng với cách mạng công nghiệp 4.0 35 60 71 om 38 32 an Lu n va Bảng 3.1 Khảo sát kết hoàn thành mục tiêu giáo dục Trang 42 ac th va n t to ng hi Qua tổng hợp phiếu đánh giá thấy rằng: Khi triển khai thực nghiệm DH dạy STEM thiết kế môn Vật lí 10 chương trình phổ thơng 2018 góp phần giáo dục toàn diện HS; giúp em hứng thú môn học; phát triển kĩ hoạt động nhóm, kĩ thực hành thí nghiệm, kĩ tư phản biện; giúp em hướng nghiệp thích ứng với cách mạng cơng nghiệp 4.0 ep kn sk qu an ly Đánh giá kết w nl 3.1 Đánh giá định tính oa d Quan sát học lớp thực nghiệm thực theo kế hoạch dạy học thiết kế chương phương án để bồi dưỡng lực HS, có nhận xét sau: lu an va ul nf Đối với lớp thực nghiệm: HS lớp 10 THPT có lôi cuốn, ý tất đối tượng HS, phù hợp với đối tượng HS có học lực trung bình trở lên Việc sử dụng phương án DH tạo môi trường dạy - học có tương tác, phản hồi tự đánh giá tích cực GV với HS, HS với HS, có tác dụng lớn việc hình thành lực HS đặc biệt lực tự chủ, lực hợp tác lực sáng tạo Thông qua hoạt động chế tạo tham gia vào hoạt động giúp cho HS định hướng nghề nghiệp bước đầu hịa vào thời đại cơng nghệ 4.0 oi lm at nh z z gm om l.c Đối với lớp đối chứng: Việc thu nhận kiến thức thụ động không gắn liền với thực tiễn, khơng tạo khơng khí học tập, khơng kích thích phát triển lực cần thiết môn học 3.2 Đánh giá định lượng an Lu n va Chúng tơi có kết bảng 3.2 Trang 43 ac th Sau cho kiểm tra đánh giá chấm điểm theo tiêu chí đáng giá thang điểm hệ số 10 Quá trình đánh giá thực hai đối tượng đối chứng thực nghiệm (Sau dạy STEM tiến hành kiểm tra đánh giá sau lấy điểm trung bình làm trịn số, công cụ đánh phần PHỤ LỤC 01, 02, 03) Điểm đánh giá HS (ĐĐGHS) xác định theo công thức: va n t to ng hi Bảng 3.2 Bảng phân phối kết ep Số HS đạt điểm (xi) sk Số HS dự kiểm tra 10 0 10 17 10 2 12 17 0 qu ly kn Lớp ĐC 46 46 an TN w nl oa d 18 Chart Title lu 16 an va 14 ul nf 12 lm 10 oi nh at z z TN ĐC 10 l.c gm om Xử lý kết thực nghiệm sư phạm an Lu Để thấy rõ số % HS đạt mức điểm khác lập bảng phân phối tần suất Trong bảng 3.3, tần suất giá trị xi tỉ số - ni số n va HS đạt điểm xi, n số HS dự kiểm tra ac th Bảng 3.3 Bảng phân phối tần suất S Từ bảng phân phối tần suất Chart Title 40 35 30 25 20 15 10 Trang 44 5 TN ĐC 10 va n t to ng hi biểu diễn đồ thị phân bố tần suất LĐC LTN hình 3.8 ep sk kn Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn phân bố tần suất LĐC LTN qu Để biết HS đạt từ điểm trở xuống (hoặc trở lên) ta cộng dồn tần suất điểm số xi với tần suất tất điểm số nhỏ x i tần số tích luỹ từ nhỏ lên 3.4 Phân tích kết thực nghiệm an ly w nl Từ bảng số liệu từ đồ thị biểu diễn cho thấy: chất lượng đánh giá LTN cao LĐC Cụ thể tỉ lệ HS kiểm tra đạt loại trung bình yếu LTN giảm đáng kể so với LĐC Ngược lại tỉ lệ HS đạt loại giỏi LTN cao LĐC Đường tích luỹ ứng với LTN nằm bên phải phía đường tích luỹ ứng với LĐC Điều cho thấy kết học tập HS LTN cao so với LĐC oa d lu an va ul nf oi lm Bên cạnh đó, chúng tơi thực nghiệm sư phạm đánh giá chất lượng việc sử dụng học giáo dục STEM DH “Lực ma sát, moment lực chuyển hoá năng” lớp 10 THPT mà thiết kế trường THPT Kết thu cho thấy kết hoạt động trình chiếm lĩnh kiến thức, kĩ HS có tiến rõ rệt at nh z z gm 4.1 Mục đích khảo sát om l.c Khảo sát tính cấp thiết khả thi đề tài sáng kiến kinh nghiệm Trường THPT Lu an Giúp chúng tơi điểu chỉnh, bổ sung hồn thiện giải pháp đề xuất, đồng thời khẳng định mức độ cấp thiết khả thi giải pháp nêu n va ac th 4.2 Nội dung phương pháp khảo sát 4.2.1 Nội dung khảo sát Nội dung khảo sát tập trung vào 02 vấn đề sau: + Sử dụng day STEM có cấp thiết cho việc "Hình thành phát triển lực giải vấn đề, sáng tạo cho HS" trong trường THPT hay không? + Sử dụng day STEM có khả thi cho việc "Hình thành phát triển lực giải vấn đề, sáng tạo cho HS" trong trường THPT hay không? 4.2.2 Phương pháp khảo sát thang đánh giá sử dụng công cụ đánh giá phiếu đánh giả theo tiêu chi (Rubric) công cụ tính tốn Excel https://docs.google.com/forms/d/ 1bUKcalQ5Ot6k8PemAAnl7hPQa40IAYKRzeVBWvBAFXA/edit Trang 45 va n t to ng hi Khơng cấp thiết; Ít cấp thiết; Cấp thiết Rất cấp thiết ep sk Không khả thi; Ít khả thi; Khả thi Rất khả thi kn 4.3 Đối tượng khảo sát qu Tổng hợp đối tượng khảo sát an Đối tượng Nhóm giáo viên Nhóm học sinh Số lượng ly TT w 20 nl oa d 46 lu an Kết khảo sát cấp thiết tính khả thi giải pháp đề xuất va ul nf s ố l i ệ u t oi lm T h u đ at nh z z om l.c gm Lu an học STEM trường học cần thiết khả thi tiêu biểu n va ac th học Trang 46 va n t to ng hi ep Phần 3: KẾT LUẬN kn sk Từ mục đích nhiệm vụ nghiên cứu đề tài, thực nhiệm vụ sau: qu an Về mặt lý luận ly Trên sở nghiên cứu lý thuyết lí luận DH, chúng tơi đề xuất quy trình xây dựng chủ đề giáo dục STEM quy trình tổ chức hoạt động nhận thức cho HS DH STEM Quy trình xây dựng chủ đề giáo dục trải qua bốn bước cần phải đảm bảo sáu tiêu chí đưa Tiến trình học STEM kết hợp tiến trình khoa học chu trình thiết kế kĩ thuật Mặc dù vậy, “bước” quy trình khơng thực cách (từ bước đến bước khác) mà có bước thực song hành, tương hỗ lẫn w nl oa d lu an va ul nf Qua trình học tập theo mơ hình giáo dục STEM, HS thu nhận kiến thức cách chủ động, tích cực; phát triển rèn luyện kĩ giao tiếp, tư phản biện, giải vấn đề, ; đặc biệt tạo môi trường cho HS phát triển lực sáng tạo, khả nghiên cứu khoa học, giáo dục toàn diện, hướng nghiệp, phân luồng khả thích nghi với cách mạng 4.0 Đây kĩ cần thiết cho công dân kỉ 21, điều phù hợp với cách tiếp cận tích hợp chương trình GDPT oi lm at nh z z om l.c gm Về mặt thực tiễn an Lu Từ quy trình xây kế hoạch dạy học STEM đề xuất chương Chúng xây dựng n va + Bài STEM khoa học Lực ma sát, hướng dẫn HS thiết kế, chế tạo thực thí nghiệm kiểm chứng đặc điểm lực ma sát + Bài STEM kĩ thuật 2: “Chiếc xe tự hành” hướng dẫn HS vận dụng kiến thức chuyển hóa động năng, định luật bảo toàn Trong trình thực trình tự bước xây dựng chủ đề STEM là: Lựa chọn học; Xác định vấn đề cần giải quyết; Xây dựng tiêu chí đánh giá; Thiết kế tiến trình tổ chức Tơi xây dựng tiến trình DH chủ đề STEM dùng cho DH “động lực học” “năng lượng” vật lí 10” theo hoạt động xây dựng chương Đặc biệt xây dựng bước tiến hành để chết tạo dụng cụ giúp HS dễ dàng thực trình chiếm lĩnh kiến thức, kĩ thuận tiện việc kiểm tra đánh giá tiến độ hoàn thành dự án HS Trang 47 ac th + Bài STEM kĩ thuật 1: “Chiếc cân đòn”, hướng dẫn HS vận dụng kiến thức moment lực cân vật rắn để thiết kế cân đòn va n t to ng hi Bên cạnh đó, thơng qua kết thu từ việc điều tra thực tiễn kết thu cho thấy hầu hết HS tích cực hóa hoạt động học tập học theo dạy giáo dục STEM Chúng tiến hành thiết kế tiến trình DH phần “động lực học” “năng lượng” vật lí 10” theo hướng tiếp cận lực cần đạt HS Thông qua kết thu từ thực nghiệm sư phạm cho thấy đề tài nghiên cứu chúng tơi có tính khả thi đưa lại kết tích cực góp phần nâng cao chất lượng học tập HS ep kn sk qu an ly w Một số kiến nghị giải pháp nl oa Để góp phần nâng cao chất lượng DH phần “động lực học” “năng lượng” vật lí 10” THPT nói riêng phần khác chương trình vật lí phổ thơng nói chung mang lại kết chất lượng, cần có nỗ lực phấn đấu, tự học nhà quản lý giáo dục đội ngũ GV vật lí trường phổ thông như: d lu an va ul nf - Sở giáo dục cần tăng cường thêm quy chế, quy định áp dụng việc DH oi lm theo phương pháp DH Tổ chức tập huấn, buổi dạy mẫu phương pháp Bồi dưỡng kĩ thực hành cho GV, khuyến khích GV áp dụng rộng rãi mơ hình DH tích cực Ngồi ra, cần ghi hình lại buổi thi GV giỏi để công bố video thi GV dạy giỏi cách rộng rãi để GV học hỏi, trau dồi kiến thức thuận tiện cho trình đào tạo đội ngũ GV cho tương lai at nh z z gm l.c - Tổ chuyên môn tăng cường thêm buổi thảo luận chuyên mơn mơ om hình giáo dục tích cực Tổ trưởng chun mơn GV có thâm niên phát huy vai trị đầu tàu Bên cạnh đó, thân GV cần phải khơng ngừng học hỏi, trau dồi kiến thức chuyên môn phương pháp DH cho thân Đặc biệt GV trẻ có lợi cơng nghệ thơng tin, việc triển khai mơ hình DH tích cực mới, kênh thơng tin để GV khác tham khảo thêm an Lu n va ac th Trang 48 va n t to ng hi ep Phần 4: TÀI LIỆU THAM KHẢO kn sk [1] Bộ GD- ĐT (2022) – Hướng dẫn xây dựng kế hoạch dạy STEM cấp Trung học Phổ thông qu an [2] Bộ GD- ĐT (2018) - tài liệu tập huấn cán quản lý GV xây dựng chủ đề giáo dục STEM ly [3] Bộ giáo dục đào tạo (2018) Chương trình giáo dục phổ thơng (Mơn Vật lí) w nl oa [4] TS Nguyễn Thanh Nga, TS Phùng Việt Hải, Ths Hoàng Phước Muội – Thiết kế tổ chức DH chủ đề STEM cho HS THCS THPT – NXB ĐH sư phạm TP Hồ Chí Minh 2018 d lu an va ul nf [5] Nguyễn Sỹ Nam, Đào Ngọc Chính, Phan Thị Bích Lợi – Một số vấn đề giáo dục STEM trường THPT đáp ứng chương trình giáo dục phổ thơng – Tạp chí GD oi lm at nh [6] Lê Đình Trung, Phạm Thị Thanh Hội - DH theo định hướng hình thành phát triển lực người học trường phổ thông z [7] Sách giáo khoa Vật lí 10- NXB Giáo dục Việt Nam – Bộ kết nối tri thức với sống z gm om l.c [8] Sách GV Vật lí 10 - NXB Giáo dục – Bộ kết nối tri thức với sống an Lu n va ac th Trang 49
Ngày đăng: 27/07/2023, 10:43
Xem thêm: