(Skkn 2023) xây dựng một số chủ đề dạy học bằng stem sử dụng nnlt python giúp học sinh yêu thích bộ môn tin học 10

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN TRƯỜNG THPT HOÀNG MAI ĐỀ CƯƠNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Tên đề tài: Xây dựng số chủ đề dạy học stem sử dụng NNLT python giúp học sinh u thích mơn tin học 10 Lĩnh vực: Lý luận Phương pháp dạy học mơn Tin học Tác giả: Hồ Mậu Tồn Tổ chun mơn: Tốn - Tin Điện thoại liên hệ: 0984878817 Nghệ An, tháng 12 năm 2022 I PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Ngày cơng nghệ thơng 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 tồn 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 cơng nghệ sản xuất mới, cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo khoa học, công nghệ, kĩ thuật toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học chương trình giáo dục phổ thơng” Cũng hoạt động giáo dục khác nhà trường, giáo dục STEM hoạt động giáo dục góp phần thực mục tiêu giáo dục tổng quát tồn 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 toán 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 “Xây dựng số chủ đề dạy học stem sử dụng NNLT python giúp học sinh yêu thích môn tin học 102 Mục tiêu, phương pháp nghiên cứu đề tài” 2.1 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 2.2 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 PHẦN NỘI DUNG ĐỀ TÀI CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI Cơ sở lí luận 1.1 Một số khái niệm giáo dục STEM 1.1.1 Thuật ngữ STEM STEM thuật ngữ viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering (Kĩ thuật) Mathematics (Tốn học) Thuật ngữ sử dụng đề cập đến sách phát triển Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Toán 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, Công nghệ, Kĩ thuật Tốn học; trọng đến dạy học mơn 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, Công nghệ, Kĩ thuật Toán học Đây ngành nghề có vai trị định tới sức cạnh tranh kinh tế, có nhu cầu cao xã hội đại 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: Tốn học, Khoa học tự nhiên, Kỹ thuật, Cơng nghệ với mục tiêu “định hướng chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày tăng ngành nghề liên quan tới cá c lĩnh vực STEM, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh kinh tế”; Với tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM hiểu triển khai theo cách khác Lãnh đạo quản lý tập trung vào đề xuất sách để thúc đẩy giáo dục STEM, quan tâm tới chuẩn bị nguồn nhân lực cho ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM theo nghĩa hướng nghiệp, phân luồng Người làm chương trình quán triệt giáo dục STEM theo cách quan tâm, nâng cao vai trò, vị trí, phối hợp mơn học thuộc lĩnh vực STEM chương trình Giáo viên, người trực tiếp đứng lớp triển khai giáo dục STEM thông qua việc xác định chủ đề liên môn khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn, thể dạy, hoạt động dạy học để kết nối kiến thức học đường với giới thực, giải vấn đề thực tiễn, để nâng cao hứng thú, để hình thành phát triển lực phẩm chất cho học sinh Theo Chương trình giáo dục phổ thông 2018, giáo dục STEM mô hình giáo dục dựa cách tiếp cận liên mơn, giúp học sinh áp dụng kiến thức khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học vào giải số vấn đề thực tiễn bối cảnh cụ thể Khi chủ đề tích hợp liên mơn khơng liên quan tới khoa học, công nghệ, kĩ thuật tốn, mà cịn quan tâm lồng ghép nghệ thuật nhân văn (Art), có giáo dục STEAM Nhằm đa dạng hóa hình thức tổ chức giáo dục STEM trường phổ thông, Công văn số 3089/BGDĐT–GDTrH, ngày 14/8/2020 Bộ Giáo dục Đào tạo việc triển khai thực giáo dục STEM giáo dục trung học, giáo dục STEM mở rộng Theo đó, giáo dục STEM phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng chúng thực tiễn Nhìn chung, đề cập tới STEM, giáo dục STEM, cần nhận thức hành động theo hai cách hiểu sau đây: – Một là, TƯ TƯỞNG (chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, THÚC ĐẨY giáo dục lĩnh vực: Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật, Tốn học với mục tiêu “định hướng chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày tăng ngành nghề liên quan tới lĩnh vực STEM, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh kinh tế” – Hai là, phương pháp TIẾP CẬN LIÊN MÔN (khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật, tốn) dạy học với mục tiêu: (1) Nâng cao hứng thú học tập môn học thuộc lĩnh vực STEM; (2) Vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn; (3) Kết nối trường học cộng đồng; (4) Định hướng hành động, trải nghiệm học tập; (5) Hình thành phát triển lực phẩm chất người học 1.1.3 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 xã hội, có cá tính, nhân cách đời sống tâm hồn phong phú, nhờ có sống có ý nghĩa đóng góp tích cực vào phát triển đất nước nhân loại Giáo dục phổ thông hướng tới phát triển phẩm chất lực người học thông qua nội dung giáo dục với kiến thức, kĩ bản, thiết thực, đại; phát triển hài hịa đức, trí, thể, mĩ Mục tiêu giáo dục thực thông qua tất môn học hoạt động giáo dục chương trình giáo dục phổ thơng Cũng hoạt động giáo dục khác nhà trường, giáo dục STEM hoạt động giáo dục góp phần thực mục tiêu giáo dục tổng quát tồn 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 Một cách tổng quát, giáo dục STEM trường phổ thông hướng tới mục tiêu thúc đẩy giáo dục lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật toán học tất phương diện chương trình, đội ngũ giáo viên, sở vật chất sách; nâng cao nhận thức nhà trường, xã hội vai trị, ý nghĩa mơn học thuộc lĩnh vực STEM trường phổ thông; thu hút quan tâm, nâng cao hứng thú chất lượng học tập học sinh môn học này; kết hợp với hoạt động giáo dục hướng nghiệp định hướng phân luồng, nâng cao tỉ lệ học sinh có xu hướng lựa chọn nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM, đáp ứng yêu cầu nguồn nhân lực STEM cho nghiệp cơng nghiệp hóa, đại hóa phát triển kinh tế xã hội đất nước 1.1.4 Vai trò, ý nghĩa giáo dục STEM trường phổ thông Việc đưa giáo dục STEM vào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi giáo dục phổ thông Cụ thể là: – Đảm bảo giáo dục toàn diện thực tiễn triển khai dạy học môn học thuộc lĩnh vực STEM phổ thơng cho thấy, có khác biệt vai trị, vị trí mơn học Cụ thể, toán khoa học lĩnh vực quan tâm, đầu tư Trong đó, cơng nghệ kĩ thuật chưa quan tâm mức Trong bối cảnh cách mạng công nghiệp lần thứ tư, với tinh thần đổi Chương trình giáo dục phổ thông 2018, vấn đề cần phải giải triệt để Một giải pháp thúc đẩy giáo dục STEM nhà trường phổ thông Triển khai giáo dục STEM nhà trường, bên cạnh trì quan tâm mơn học thuộc lĩnh vực tốn, khoa học, lĩnh vực cơng nghệ, kĩ thuật quan tâm, đầu tư tất phương diện đội ngũ giáo viên, chương trình, sở vật chất để giáo dục STEM đạt hiệu mong muốn – Nâng cao hứng thú học tập môn học thuộc lĩnh vực STEM Hứng thú học tập yếu tố tâm lí đặc biệt quan trọng học tập, góp phần hình thành phát triển lực học sinh Nhờ có hứng thú học sinh tự giác tích cực học tập, mầm mống sáng tạo Hứng thú học tập mơn học khơng ảnh hưởng tích cực tới thành tích học tập mơn học đó, mà cịn yếu tố ảnh hưởng lớn tới xu hướng lựa chọn nghề nghiệp học sinh sau kết thúc giai đoạn giáo dục phổ thông Các hoạt động giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn, học sinh hoạt động, trải nghiệm thấy ý nghĩa tri thức với sống, nhờ nâng cao hứng thú học tập học sinh môn học thuộc lĩnh vực STEM xuất xu hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp – Hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh 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 tồn 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 Khi triển khai dạy STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động tự lực thực nhiệm vụ học; làm quen với hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học, kĩ thuật Các hoạt động nêu góp phần tích cực vào hình thành phát triển phẩm chất, lực cho học sinh Đó lực chung cốt lõi (tự chủ tự học, giao tiếp hợp tác, giải vấn đề sáng tạo); lực đặc thù lực toán học, lực khoa học, lực công nghệ lực tin học – Kết nối trường học với cộng đồng Trong số tình huống, nguồn lực trường phổ thông hữu hạn, không phát huy hết tư tưởng thúc đẩy giáo dục STEM nhà trường Việc kết nối với xã hội cần thiết để khai thác nguồn lực, để giúp học sinh có trải nghiệm thực tiễn xã hội thay khu trú khuôn viên nhà trường Để đảm bảo triển khai hiệu giáo dục STEM, sở giáo dục phổ thông cần kết nối với sở giáo dục nghề nghiệp, giáo dục đại học, sở nghiên cứu, sở sản xuất địa phương nhằm khai thác nguồn lực người, sở vật chất, tài để triển khai hoạt động giáo dục STEM Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thơng hướng tới giải vấn đề có tính đặc thù địa phương – Hướng nghiệp, phân luồng Hướng nghiệp phân luồng vấn đề quan trọng giáo dục phổ thông Triển khai tốt hoạt động này, không giúp học sinh lựa chọn nghề nghiệp phù hợp với thân gia đình, mà cịn giúp định hướng lực lượng lao động cho ngành nghề xã hội có nhu cầu Với mục tiêu ban đầu giáo dục STEM phát triển nguồn nhân lực thuộc lĩnh vực này, giáo dục STEM trường phổ thơng phải kết nối chặt chẽ với giáo dục hướng nghiệp phân luồng Tổ chức tốt giáo dục STEM trường phổ thông, học sinh trải nghiệm lĩnh vực STEM, đánh giá phù hợp, khiếu, sở thích thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM Qua đó, học sinh có lựa chọn nghề nghiệp đắn Thực tốt giáo dục STEM trường phổ thông cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, ngành nghề có nhu cầu cao nguồn nhân lực cách mạng công nghiệp lần thứ tư 1.1.5 Lợi ích giáo dục STEM THPT STEM đem lại hiệu tích cực cho học sinh phổ thơng hành trình khám phá, phát triển lực thân ảnh hưởng tới việc lựa chọn nghề nghiệp, hướng tương lai người * Phát huy lực tư sáng tạo khả giải vấn đề Thông qua STEM, học sinh tiếp thu kiến thức khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học cách gắn kết, tiếp nhận kiến thức tổng hợp theo cách tiếp cận liên môn Không học kiến thức bản, em thực hành để ứng dụng vào nhiều lĩnh vực, giải vấn đề khác sống phát triển tư sáng tạo kỹ thực hành Nhất năm học cuối cấp, việc học tích hợp môn khoa học công nghệ giúp học sinh tiết kiệm thời gian, đảm bảo chất lượng kiến thức truyền dạy, nhờ học sinh vừa phát huy khả thân vừa dành thời gian cho việc ơn thi tốt nghiệp THPT Bên cạnh đó, vai trị ý nghĩa giáo dục STEM trang bị cho học sinh cấp kiến thức kỹ phù hợp với nhu cầu phát triển kỷ khả diễn đạt thuyết trình, kỹ phản biện sáng tạo, kỹ làm việc nhóm…nhạy bén xử lý tình Đây kỹ cần thiết em học làm việc môi trường với tiêu chuẩn cao Đại học, môi trường làm việc công ty, doanh nghiệp Cơ hội kiến thức, kỹ thực tế sống, tạo sản phẩm ý nghĩa Trải nghiệm giáo dục STEM tạo hội để học sinh chủ động tìm tịi nghiên cứu kiến thức từ nhiều nguồn khác để giải tình thực tiễn liên quan đến học Đây cách học tốt nhất, kích thích cách vận dụng kiến thức mà học vào thực tiễn Các sản phẩm, dự án hình thành từ giáo dục STEM trực tiếp gián tiếp phục vụ cộng đồng, xã hội * Ảnh hưởng tới trình định hướng nghề nghiệp cho tương lai Với học sinh phổ thông, việc theo học mơ hình STEM cịn có ảnh hưởng tích cực tới khả lựa chọn nghề nghiệp tương lai Khi học nhiều dạng kiến thức thể tích hợp, học sinh chủ động thích thú với việc học tập thay thái độ e ngại tránh né lĩnh vực đó, từ khuyến khích em có định hướng tốt chọn chuyên ngành cho bậc học cao chắn cho nghiệp sau Những học sinh học theo cách tiếp cận giáo dục STEM có ưu bật như: kiến thức khoa học, kỹ thuật, cơng nghệ tốn học chắn; khả sáng tạo, tư logic; hiệu suất học tập làm việc vượt trội; có hội phát triển kỹ mềm toàn diện không gây cảm giác nặng nề, tải học sinh Điều giúp em có nhìn tổng quan tự lựa chọn hướng phù hợp với thân tương lai 1.2 GIÁO DỤC STEM TRONG CTGPPT 2018 1.2.1 Định hướng giáo dục STEM Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 Trong Chương trình giáo dục phổ thơng 2018, giáo dục STEM vừa mang nghĩa thúc đẩy giáo dục lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật, tốn học vừa thể phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển lực phẩm chất người học Cụ thể là: Theo tiếp cận thúc đẩy giáo dục lĩnh vực STEM – Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 có đầy đủ mơn học thuộc lĩnh vực STEM Đó mơn Tốn, mơn khoa học tự nhiên, mơn Cơng nghệ, mơn Tin học Trong đó, môn tin học xem thuộc lĩnh vực công nghệ (ở mạch nội dung ICT) – Chương trình mơn Toán trọng vận dụng toán học vào thực tiễn, dành thời lượng đáng kể cho hoạt động trải nghiệm môn học Quan điểm sở tổ chức hoạt động giáo dục STEM trình dạy học mơn Tốn – Vị trí, vai trị môn Công nghệ môn Tin học Chương trình GDPT 2018 nâng cao rõ rệt Điều rõ tư tưởng giáo dục STEM mà điều chỉnh kịp thời giáo dục phổ thông trước Cách mạng công nghiệp 4.0 – Việc hình thành nhóm mơn Cơng nghệ Nghệ thuật giai đoạn giáo