Sáng kiến vận dụng chuyển đổi số để thiết kế và tổ chức các hoạt động dạy học bài ba định luật newton về chuyển động vật lí 10 cánh diều

MỤC LỤC PHẦN I: MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài…………………………………………………… … …….1 Mục đích, nhiệm vụ đề tài…………………………………………………2 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Kế hoạch thời gian thực hiện……………………………………………….… Phương pháp nghiên cứu…………………….…………………………………3 Giả thiết khoa học…………………………….…………………………………3 Đóng góp đề tài………………………………….…………………….3 PHẦN II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG I: CƠ SỞ KHOA HỌC 1.1 Cơ sở lý luận…………………………………………………………….……4 1.1.1 Một số vấn đề chung lực số…………………………………… …4 1.1.2 Mục tiêu khung lực số…………………………………… …… 1.1.3 Khung lực số học sinh trung học……………………….…….5 1.1.4 Các mức độ lực……………………………………………….… 1.1.5 Quy trình triển khai khung lực số………………………………… …7 1.1.6 Chuyển đổi số giáo dục…………………………………….……… 10 1.1.7 Dạy học phát triển lực số môn Vật lí trường THPT…… 11 1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN………………………………………………… …… 13 1.2.1 Thực trạng chung dạy học định hướng phát triển lực trường THPT Thái Hòa ………………………………………………… … 13 1.2.2 Thực trạng chung dạy học định hướng phát triển lực vận dụng chuyển đổi số trường THPT……………………………… ….13 1.2.3 Thực trạng khả ứng dụng chuyển đổi số học tập mơn vật lí học sinh trường THPT Thái Hòa………………………………… ……14 1.2.4 Thực trạng sử dụng phương pháp dạy học chủ yếu KHBD bài: “Ba định luật NewTon chuyển động”………………………………… …14 1.2.5 Nguyên nhân thực trạng vận dụng chuyển đổi số dạy học trường THPT……………………………………………………….… … 15 CHƯƠNG II VẬN DỤNG CHUYỂN ĐỔI SỐ ĐỂ THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC CÁC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC BÀI: BA ĐỊNH LUẬT NEWTON VỀ CHUYỂN ĐỘNG - VẬT LÍ 10 - CÁNH DIỀU THEO ĐỊNH HƯỚNG PHÁT iv TRIỂN NĂNG LỰC HỌC SINH ĐÁP ỨNG YÊU CẦU ĐỔI MỚI CỦA NGÀNH GIÁO DỤC 2.1 Nội dung kiến thức “ Ba định luật Newton chuyển động”….……….16 2.2 Kế hoạch dạy học định luật I Newton………………………………………16 2.2.1 Yêu cầu cần đạt……………………………………………………………16 2.2.2 Mục tiêu học…………………………………………………… ……16 2.2.3 Thiết bị, học liệu………………………………………………………… 18 2.2.4 Tổ chức hoạt động dạy học……………………………………………… 19 2.3 Kế hoạch dạy học định luật Newton …………………………………,,,…25 2.3.1 Yêu cầu cần đạt………………………………………………………… 25 2.3.2 Mục tiêu dạy học………………………………………………………… 36 2.3.3 Thiết bị, học liệu……………………………………………………… …28 2.3.4 Tổ chức hoạt động dạy học…………………………………………… …29 2.4 Kế hoạch dạy học định luật Newton………………………………………36 2.4.1 Yêu cầu cần đạt……………………………………………………………36 2.4.2 Mục tiêu dạy học…………………………………………………….…….36 2.4.3 Thiết bị, học liệu…………………………………………………….…….38 2.4.4 Tổ chức hoạt động dạy học………………………………………….…….39 CHƯƠNG III THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 3.1 Mục đích thực nghiệm……………………………………………………….46 3.2 Nội dung thực nghiệm……………………………………………………….46 3.3 Đối tượng thực nghiệm………………………………………………………46 3.4 Phương pháp thực nghiệm kết thực nghiệm…………………………46 CHƯƠNG IV: KHẢO SÁT SỰ CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA ĐỀ TÀI 4.1 4.2 4.3 4.4 Mục đích khảo sát………………………………………………………….49 Nội dung phương pháp khảo sát……………………………………… 49 Đối tượng khảo sát……………………………………………… ………49 Kết khảo sát cấp thiết tính khả thi đề tài……… ………49 PHẦN III KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận……………………………………………………………………… 51 Kiến nghị……………………………………………………………………….51 TÀI LIỆU THAM KHẢO v PHẦN I: MỞ ĐẦU Lí chọn đề tài Từ năm 2013 đến “đổi bản, toàn diện giáo dục” nhiệm vụ cấp thiết ngành giáo dục nước nhà Trong đổi phương pháp dạy học nhiệm vụ toàn xã hội quan tâm Đổi phương pháp dạy học đổi giáo dục phổ thơng theo hướng đại; phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo vận dụng kiến thức; tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo sở để người học cập nhật đổi tri thức, kỹ năng, phát triển lực Ngày 27/1/2021, khuôn khổ ngày làm việc thứ Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XIII, Bộ trưởng Bộ GDĐT Phùng Xuân Nhạ có phát biểu tham luận với chủ đề “Tiếp tục thực hiệu Nghị số 29-NQ/TW Ban Chấp hành Trung ương Đảng đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo giai đoạn 2021-2025” Trong Bộ trưởng nhấn mạnh kết bật ngành giáo dục: “Ứng dụng công nghệ thông tin, chuyển đổi số ngành Giáo dục diễn mạnh mẽ Công nghệ thông tin sử dụng rộng rãi hoạt động dạy học; dạy học qua internet, truyền hình thực mạnh mẽ, thời gian thực giãn cách xã hội để phòng, chống dịch COVID -19 Dịch bệnh ảnh hưởng nghiêm trọng đến ngành giáo dục, khơng hoạt động giáo dục bị ngưng trệ, bị “đứt gãy” số nước gặp phải, trái lại “trong nguy có cơ”, hình thức giáo dục trực tuyến thực mạnh mẽ Theo báo cáo OECD, Việt Nam có 79,7% học sinh phổ thơng học trực tuyến để phịng, chống COVID -19 năm 2020, cao nhiều so với trung bình chung nước OECD, 67,5% Kết tạo tiền đề quan trọng thúc đẩy chuyển đổi số ngành giáo dục thời gian tới” (https://moet.gov.vn/tintuc/Pages/tin-tong-hop.aspx?ItemID=7201) Trong thời đại công nghệ 4.0 ứng dụng công nghệ thơng tin, chuyển đổi số q trình dạy học vô cần thiết, đặc biệt dạy học định hướng phát triển lực chuyển đổi số lại vô quan trọng để mang lại hiệu cao học tập Lý thuyết chuyển đổi số lạ giáo viên, nhiên thực tế chuyển đổi số nhiều giáo viên sử dụng nhiều dạy học Trong dạy học chuyển đổi số giáo viên sử dụng mà quan trọng học sinh: Học sinh chủ thể thao tác, thực trực tiếp thiết bị số, sử dụng phần mềm để hỗ trợ, thực hiện, tạo sản phẩm số để thực nhiệm vụ học tập; giáo viên người định hướng, tổ chức cho học sinh thực nhiệm vụ học tập Năm học 2021-2022 năm học mà tất giáo viên tập huấn dạy học phát triển lực, riêng tập huấn chuyển đổi số, học kỳ I môn học cấp THPT THCS, Sở GD & ĐT cử 10 giáo viên cốt cán tập huấn theo quy định Chúng giáo viên tiếp cận chuyển đổi số triển khai trình dạy học Năm học 2022 – 2023 số tiết dạy phát triển lực, vận dụng chuyển đổi số, Chúng Tôi thiết kế KHBD cho nhiều chương trình Vật Lí THPT Để làm rõ bật dạy học định hướng phát triển lực vận dụng chuyển đổi số, Chúng Tôi chọn chọn đề tài: “Vận dụng chuyển đổi số để thiết kế tổ chức hoạt động dạy học bài: Ba định luật Newton chuyển động - Vật lí 10 - Cánh Diều theo định hướng phát triển lực học sinh đáp ứng yêu cầu đổi ngành giáo dục” làm đề tài nghiên cứu “Ba định luật Newton chuyển động” chủ đề thường sử dụng phương pháp dạy học truyền thống để dạy chương trình Vật Lí 10 Để tìm phương pháp dạy học phù hợp cho chủ đề theo định hướng phát triển lực vấn đề nan giải Tuy định chọn chủ đề để thiết kế hoạt động dạy học theo hướng phát triển lực để thầy cô thấy dù khó đến tìm hướng phù hợp với yêu cầu đổi phương pháp dạy học Chúng Tôi lên ý tưởng định chọn đề tài nêu để lan toả tới GV phương pháp dạy học ứng dụng chuyển đổi số hiệu Mục đích, nhiệm vụ đề tài + Làm rõ sở lý luận số nội dung liên quan đến dạy học định hướng phát triển lực chuyển đổi số + Điều tra thực trạng giáo viên mơn Vật Lí đổi phương pháp dạy học theo hướng phát triển lực chuyển đổi số Thiết kế hoàn chỉnh KHBD bài: Ba định luật Newton chuyển động – Vật Lí 10 - Cánh Diều theo hướng phát triển lực vận dụng công nghệ số để lan tỏa phương pháp dạy học tích cực cho giáo viên mơn Vật Lí nói riêng giáo viên mơn nói chung, từ vận dụng cho nhiều học khác đáp ứng yêu cầu đổi ngành giáo dục + Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng Học sinh khối 10 trường THPT, Trung tâm GDTX Mơn Vật lí 10 - Cánh Diều - THPT - Phạm vi nghiên cứu Tại 10 trường THPT Trung tâm GDTX tỉnh Nghệ An: THPT Thái Hồ, THPT Tây Hiếu, THPT Đơng Hiếu, THPT Cờ Đỏ, THPT 1-5, Trung tâm GDTX Thái Hoà, THPT Quỳ Hợp 1, THPT Quỳ Hợp 2, THPT Quỳ Hợp 3, THPT Quỳ Châu + + Kiến thức chủ đề : Ba định luật Newton chuyển động - Vật Lí 10 - Cánh Diều Kế hoạch thời gian thực Thời gian Nội dung Tháng 09/2022 – 12/ 2022 Viết đề cương triển khai sáng kiến giai đoạn thử nghiệm, khảo sát đánh giá kết đạt Tháng 01/2023– 02/ 2023 Tiếp tục áp dụng sáng kiến để kiểm định độ tin cậy giải pháp đề Tháng 03/2023 Hoàn thành sáng kiến kinh nghiệm Phương pháp nghiên cứu - Các phương pháp nghiên cứu lý luận Các phương pháp: phân tích, tổng hợp, khái qt hóa, hệ thống hóa tài liệu, văn bản, cơng trình khoa học có liên quan - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn + Phương pháp điều tra + Phương pháp xử lý số liệu + Phương pháp quan sát + Phương pháp thực nghiệm Giả thiết khoa học Ứng dụng tối đa phương tiện dạy học mang lại hiệu cao hơn, nâng cao lực số cho giáo viên học sinh so với cách dạy truyền thống Đóng góp đề tài Thứ nhất: Góp phần làm sáng tỏ sở lí luận phát triển lực số cho học sinh cho giáo viên - Thứ hai: Chỉ dấu hiệu học/ chủ đề/ nội dung dạy học Vật Lí có nhiều hội phát triển lực số học sinh - Thứ ba: Vận dụng chuyển đổi số để thiết kế tổ chức hoạt động dạy học bài: Ba định luật Newton chuyển động - Vật lí 10 - Cánh Diều theo định hướng phát triển lực học sinh đáp ứng yêu cầu đổi ngành giáo dục - Phần NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG I: CƠ SỞ KHOA HỌC 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1 Một số vấn đề chung lực số 1.1.1.1 Khái niệm lực số khung lực số a Năng lực số gì? Theo UNESCO (2018), khái niệm lực công nghệ số khả tiếp cận, quản lý, hiểu, tích hợp, giao tiếp, đánh giá tạo thơng tin cách an tồn hợp lý thơng qua công nghệ kỹ thuật số phục vụ cho việc làm lập nghiệp Năng lực công nghệ số bao gồm lực khác liên quan đến kĩ công nghệ thông tin - truyền thông (CNTT- TT), kiến thức thông tin truyền thông Theo UNICEF (2019), Năng lực số (Digital Literacy) đề cập đến kiến thức, kỹ thái độ cho phép trẻ phát triển phát huy tối đa khả giới công nghệ số ngày lớn mạnh phạm vi toàn cầu, giới mà trẻ vừa an toàn, vừa trao quyền theo cách phù hợp với lứa tuổi phù hợp với văn hóa bối cảnh địa phương Năng lực số (NLS) xem yếu tố sống cịn để đạt đến thành cơng học tập, nghiên cứu phát triển nghiệp tương lai: đa phần vị trí việc làm số hóa, khả sử dụng cơng nghệ số đòi hỏi hầu hết ngành nghề, ngành công nghiệp số trở thành nhân tố then chốt kinh tế, sở giáo dục trở thành mơ hình doanh nghiệp số, giảng viên sinh viên phải người tận dụng lợi ích công nghệ, đồng thời hỗ trợ cộng đồng thúc đẩy khả đổi mới, sáng tạo hệ b Các yếu tố ảnh hưởng đến phát triển lực số học sinh Các nghiên cứu giới yếu tố sau có ảnh hưởng đến lực số học sinh: Môi trường xã hội học sinh: bao gồm sở hạ tầng, chất lượng cơng nghệ; chi phí cho việc sử dụng hạ tầng CNTT • Bối cảnh gia đình: Hiểu biết gia đình vai trị CNTT-TT tương lai học sinh, giáo dục gia đình nhân tố ảnh hưởng quan trọng đến lực số em • Các nhà trường đóng vai trị quan trọng việc phát triển lực số cho học sinh • Vai trị tổ chức, cá nhân việc hỗ trợ phát triển lực số cho trẻ em ngày thừa nhận, nỗ lực thiết kế thiết bị dịch vụ giúp trao quyền bảo vệ trẻ em thông qua việc áp dụng xóa mù cơng nghệ số hiệu chế an toàn (Kidron Rudkin 2018) khả hỗ trợ • sáng kiến nhằm đẩy mạnh xóa mù cơng nghệ số, Sáng kiến An tồn Google Mơn Tin học đóng vai trị quan trọng việc hình thành lực số cho học sinh • Việc giáo viên sử dụng CNTT –TT (ICT) có mối tương quan tích cực với trình độ kỹ số học sinh Nếu nhà trường muốn phát triển tốt kỹ số học sinh cần phải đầu tư vào đào tạo CNTT-TT cho giáo viên, đồng thời hỗ trợ tích hợp CNTT- TT vào chương trình giảng dạy • Nghiên cứu UNESCO phát triển lực số có liên quan đến yếu tố sau: Thứ nhất, lực số bị ảnh hưởng nhiều việc sử dụng tiếp cận Nghĩa việc có thiết bị CNTT-TT khơng đảm bảo sử dụng thực tế Thứ hai, điều quan trọng thời gian ngồi trước máy tính mà việc khai thác hết chức máy tính, nhà trường Thứ ba, lực số bị ảnh hưởng số năm trẻ sử dụng máy tính: sớm có kỹ số tác động lớn Thứ tư, cần tăng cường kỹ ngôn ngữ viết học sinh đọc, hiểu xử lý văn để phát triển kỹ số cho em Thứ năm, việc giáo viên ứng dụng CNTT-TT có mối tương quan tích cực với trình độ kỹ số học sinh: nhà trường muốn phát triển tốt lực số học sinh cần phải đầu tư vào đào tạo CNTT-TT cho giáo viên, đồng thời hỗ trợ tích hợp CNTT-TT vào chương trình giảng dạy (UNESCO 2017) c Khung lực số gì? Khung Năng lực số (Digital Literacy Framework) tập hợp lực thành phần để nâng cao lực nhóm đối tượng cụ thể (UNICEF-2019) 1.1.2 Mục tiêu khung lực số Định hướng phát triển NLS cho học sinh phổ thơng Thơng qua góp phần thực thành cơng Chương trình giáo dục phổ thơng 2018 Làm sở để giáo viên, cán quản lí giáo dục, sở giáo dục phổ thơng xây dựng kế hoạch phát triển lực số cho học sinh, giáo viên; Cụ thể hóa lực CNTT học sinh theo chương trình giáo dục phổ thơng 2018.Làm sở xây dựng khuyến nghị gia đình, tổ chức xã hội với nhà trường phát triển lực số cho trẻ em độ tuổi học phổ thông 1.1.3 Khung lực số học sinh trung học Khung Năng lực số học sinh trung học (dựa Khung lực UNESCO 2018) gồm 07 miền lĩnh vực lực, 26 lực thành phần: Miền lực Năng lực thành phần Vận hành thiết bị kỹ thuật số 1.1 Sử dụng thiết bị phần cứng Kĩ thông tin liệu 2.1 Duyệt, tìm kiếm lọc liệu, thơng tin nội dung số 1.2 Sử dụng phần mềm thiết bị số 2.2 Đánh giá liệu, thông tin nội dung số 2.3 Quản lý liệu, thông tin nội dung số Giao tiếp 3.1 Tương tác thông qua thiết bị số Hợp tác môi 3.2 Chia sẻ thông qua công nghệ số trường số 3.3 Tham gia với tư cách công dân thông qua công nghệ số 3.4 Hợp tác thông qua công nghệ số 3.5 Chuẩn mực giao tiếp 3.6 Quản lý định danh cá nhân Tạo lập sản phẩm số 4.1 Phát triển nội dung số 4.2 Tích hợp điều chỉnh nội dung số 4.3 Bản quyền 4.4 Lập trình An tồn kĩ thuật số 5.1 Bảo vệ thiết bị 5.2 Bảo vệ liệu cá nhân quyền riêng tư 5.3 Bảo vệ sức khỏe tinh thần thể chất 5.4 Bảo vệ môi trường Giải vấn đề 6.1 Giải vấn đề kĩ thuật 6.2 Xác định nhu cầu phản hồi công nghệ 6.3 Sử dụng sáng tạo thiết bị số 6.4 Xác định thiếu hụt lực số 6.5 Tư máy tính (Computational Thinking) 7.1 Vận hành cơng nghệ số lĩnh vực đặc thù Sử dụng NLS cho nghề nghiệp 7.2 Thao tác với liệu, nội dung kĩ thuật số cho lĩnh vực đặc thù Năng lực số chương trình mơn Tin học Việt Nam (2018) ban hành theo Quyết định số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2020 Năng lực Tin học bao gồm 05 lực thành phần sau - NLa: Sử dụng quản lí phương tiện công nghệ thông tin truyền thông; - NLb: Ứng xử phù hợp môi trường số; - NLc: Giải vấn đề với hỗ trợ công nghệ thông tin truyền thông; - NLd: Ứng dụng công nghệ thông tin truyền thông học tự học; - NLe: Hợp tác môi trường số 1.1.4 Các mức độ lực Để cụ thể hóa xây dựng mức độ lực cho cấp học sử dụng mức độ phức tạp công việc, mức độ tự chủ người học mức độ nhận thức thể bảng sau: Mức độ Mức độ phức tạp Mức độ tự chủ hành động Mức độ Năng lực cơng việc nhận thức Đơn giản Có hướng dẫn Nhớ, biết Đơn giản Tự chủ phần Hiểu Phức tạp Tự chủ hồn tồn, dạy lại người khác Vận dụng 1.1.5 Quy trình triển khai khung lực số Đối với sở giáo dục, trước xây dựng kế hoạch phát triển lực số cho học sinh cần thực bước sau đây: Đánh giá ban đầu, sử dụng khung lực số việc tổ chức dạy học, hướng dẫn cụ thể khung lực số, triển khai khung lực số có đánh giá tác động Khung Quy trình biểu diễn qua sơ đồ sau: Khung lực số cho giáo viên UNESCO phát triển thử nghiệm khung lực số dành cho giáo viên Trong khung lực này, UNESCO đề cập đến miền lực khác mức độ Các miền lực: - Hiểu CNTT-TT sách giáo dục - Chương trình dạy học đánh giá - Phương pháp sư phạm - Ứng dụng kỹ số - Tổ chức Quản lí - Phát triển chun mơn giáo viên Đối với miền lực số giáo viên, UNESCO có mức độ tương ứng mà giáo viên cần phát triển Mức tương ứng việc giáo viên có xu hướng sử dụng cơng nghệ để bổ sung cho họ làm lớp học; mức thứ tương ứng việc giáo viên bắt đầu khai thác sức mạnh thực công nghệ thay đổi cách thức họ dạy cách học sinh học; mức thứ biến đổi, giáo viên học sinh Sáng tạo tri thức đề cải tiến kế hoạch hành động sáng tạo mức cao bảng phân loại Bloom Cụ thể sau: Mức độ Chiếm lĩnh tri Đào sâu tri Sáng tạo Miền lực thức thức tri thức Hiểu ICT Hiểu sách Áp dụng Đổi giáo dục sách sách Chương trình, Kiến thức kiểm tra đánh giá Phương pháp sư phạm Áp dụng kiến thức Các kĩ xã hội tri thức Dạy học tăng cường Giải vấn đề ứng dụng ICT phức tạp Tự quản lý Ứng dụng kĩ Vận dụng Áp dụng Chuyển đổi số Tổ chức quản lí Lớp truyền thống Cộng tác nhóm Tổ chức học tập Phát triển chuyên Kĩ số Giáo viên môn Mạng lưới nhà đổi Cách tiếp cận quốc gia, địa phương trường học áp dụng phụ thuộc vào mức độ tích hợp CNTT-TT cộng đồng, điều kiện hoàn cảnh cụ thể Mức Chiếm lĩnh tri thức Mục tiêu mức Chiếm lĩnh Tri thức để giáo viên tác động hiệu hữu ích lên người học trường điều giúp cho người học trở thành thành viên gắn kết hữu ích xã hội Có lực CNTT-TT cho giáo viên mức Những giáo viên làm chủ