THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ “THỜI TIẾT” TRONG DẠY HỌC VẬT LÝ 10

ĐẠIHỌCĐÀNẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠMKHOAVẬT LÝ - MAITHỊTHUHIỀN THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ“THỜITIẾT” TRONGDẠYHỌCVẬTLÝ 10 KHÓA LUẬNTỐTNGHIỆP ĐàNẵng,2022 ĐẠIHỌCĐÀNẴNGTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠMKHOAVẬT LÝ - MAITHỊTHUHIỀN THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM CHỦ ĐỀ“THỜITIẾT” TRONGDẠYHỌCVẬTLÝ 10 KHÓA LUẬNTỐT NGHIỆP Chuyên ngành: Sư phạm Vật lýKhóahọc:2018– 2022 Giảng viên hướng dẫn:TS.DụngVănLữ LỜICẢMƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô, bạn bè trongKhoaVậtlýĐạihọcsưphạmĐàNẵngđãgiúpđỡtậntìnhnhómđểnhómcóthểhồnthànhđềtàinghiêncứunày Em xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Dụng Văn Lữ với TS PhùngViệt Hải cung cấp tài liệu nghiên cứu, hướng dẫn tận tình từ lúc em hình thành ýtưởngđếnlúchồnthànhxongđềtàinghiêncứu EmxincảmơnqthầycơgiảngviênkhoaVậtlýtrườngĐạihọcSưphạmĐàNẵngtruyềnđạtkiến thức,kinhnghiệm,sựnhiệthuyếtvớinghềchoemtrongsuốtqtrìnhhọctậpvàlàmđềtàinghiêncứutạitrường Em xin cảm ơn đến Ban giám hiệu trường THPT Hịa Vang, q thầy cơtổ Vật lý, đặc biệt Hồng Châu Âu tạo điều kiện cho em tham dự, quan sát,tiếp cận học sinh, phân tích tiến trình, thực nghiệm sư phạm trường, làm sở đểhồnthànhtốtkhóaluậntốtnghiệp Do trình độ lý luận kinh nghiệm thực tiễn nhiều hạn chế nên bàinghiên cứu khơng thể khơng tránh khỏi sai sót Vì vậy, em mong sựthơngcảm,gópývàđánhgiáchânthànhcủaqthầycơvàbạnbèđểchúngemcóthểnângcaokiế nthức củabảnthân,phục vụtốtqtrìnhcơngtáccủaemsaunày Emxinchânthànhcảmơn! ĐàNẵng,tháng5năm2022Sinhvi ênthựchiện (Kývàghi rõhọtên) MaiThịThuHiền MỤCLỤC LỜICẢMƠN .I DANHMỤCVIẾTTẮT .V DANHMỤCBẢNG BIỂU VI DANHMỤCHÌNHẢNH .VIII MỞĐẦU 1 Lýdochọn đềtài Mụctiêunghiêncứu 3 Nhiệmvụ nghiêncứu Đốitượngvàphạmvi nghiêncứu Phươngpháp nghiên cứu Cấutrúcđềtài nghiêncứu CHƯƠNG CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VỚI VIỆC PHÁT TRIỂNNĂNGLỰCVẬTLÝ 1.1 GiáodụcSTEM trongchươngtrìnhgiáodụcphổthơng2018 .5 1.1.1 Khái quátvềgiáodụcSTEM 1.1.1.1 KháiniệmSTEM 1.1.1.2 GiáodụcSTEM 1.1.2 Các mứcđộápdụngSTEMtrong giáodục 1.1.3 TiêuchíxâydựngbàihọcSTEM .8 1.1.4 Quytrìnhthiếtkếvàtổ chức dạyhọc chủđề STEM .10 1.1.5 Một số phương pháp kĩ thuật tổ chức dạy học nhằm phát triển lực Vật lýcủahọcsinhtrongdạyhọcSTEM 13 1.1.5.1 Phươngpháp1:Dạyhọc dựatrên vấnđề 13 1.1.5.2 Phươngpháp2: Dạyhọc theonhóm 14 1.1.5.3 Phươngpháp 3:Dạyhọc dựán 17 1.1.6 ĐánhgiátronggiáodụcSTEM .17 1.1.7 Vaitrị,ýnghĩa củagiáodụcSTEMtrongchươngtrìnhGDPT 2018 21 1.2 BồidưỡngnănglựcvậtlýcủahọcsinhtrongdạyhọcSTEM 21 1.2.1 Nănglực 21 1.2.2 Kháiniệmnănglực vậtlýcủahọc sinh 22 1.2.3 Cấu trúcnănglựcvậtlý .22 1.2.4 Đánhgiánănglực vậtlýcủahọcsinhtrongviệc tổchức dạyhọcSTEM 24 KẾTLUẬNCHƯƠNGI 30 CHƯƠNG THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ “THỜI TIẾT” TRONG DẠY HỌC VẬT LÝLỚP10THEO HƯỚNGBỒIDƯỠNGNĂNGLỰCVẬT LÝCHOHỌC SINH .31 2.1 Xâydựng nộidungkiếnthức chủđề “Thờitiết”theođịnh hướnggiáodụcSTEM .312.1 1.Chủ đề:Ẩmkếkhô–ướt 31 2.1.2 Chủđề:Vũlượngkế(Máyđolượngmưa) 31 2.1.3 Chủđề:Phongtốc kế(Máyđotốc độgió) 32 2.1.4 Chủđề:Thiếtbịcảnhbáolũ 34 2.2 ThiếtkếchủđềSTEM“Thờitiết” 35 2.2.1 Tênchủđề 35 2.2.2 Mô tảchủđề 35 2.2.3 Mụctiêu 36 2.2.3.1 Pháttriểnnănglực Vậtlý 36 2.2.3.2 Cácnănglựcchung 38 2.2.3.3 Pháttriển phẩmchất 38 2.2.4 Thiết bịvàhọc liệu .39 2.2.4.1 Chuẩnbịcủagiáoviên 39 2.2.4.2 Chuẩnbịcủahọc sinh 66 2.2.5 Tiến trìnhdạyhọc 66 2.2.5.1 Chuỗicáchoạtđộngtheochủđề 66 2.2.5.2 Cáchoạtđộngcụthể 68 2.2.6 CôngcụđánhgiádạyhọctheođịnhhướngSTEM 83 2.2.6.1 Tiêuchíđánhgiánănglực VậtlýcủaHS .83 2.2.6.1.1 Ẩmkếkhô –ướt 83 2.2.6.1.2 Vũlượngkế 86 2.2.6.1.3 Phongtốc kế 89 2.2.6.1.4 Thiếtbịcảnhbáolũ .91 2.2.6.2 Tiêuchíđánhgiásảnphẩm 94 2.2.6.2.1 Ẩmkếkhô –ướt 94 2.2.6.2.2 Vũlượngkế 95 2.2.6.2.3 Phongtốc kế 95 2.2.6.2.4 Thiếtbịcảnhbáolũ .96 2.2.6.3 Tiêuchíđánhgiáthiếtkếsảnphẩm .97 2.2.6.4 Tiêuchíđánhgiáqtrìnhthực hiệndự án 98 2.2.6.5 Phiếulấyýkiếnhọcsinhkhithamgia lớphọcSTEM 99 KẾTLUẬNCHƯƠNG2 100 CHƯƠNG3.THỰCNGHIỆMSƯPHẠM 101 3.1 Mụcđíchthựcnghiệmsư phạm 101 3.2 Đốitượngthựcnghiệmsư phạm 101 3.3 Phương phápthựcnghiệmsư phạm .101 3.4 Quytrìnhthựcnghiệm 101 3.5 Nhữngthuậnlợivàkhókhăngặpphảikhitiếnhànhthựcnghiệmsưphạm 102 3.6 Kếhoạch thựcnghiệmsư phạm 102 3.7 Phântíchdiễnbiếnthực nghiệmsư phạm 103 3.8 Đánhgiákếtquảthực nghiệmsư phạm 113 3.8.1 Đánhgiáđịnhtính .113 3.8.2 Đánhgiáđịnhlượng 117 KẾTLUẬNCHƯƠNG3 129 KẾTLUẬNVÀKIẾNNGHỊ 131 TÀILIỆUTHAMKHẢO 133 PHỤLỤC1 PLI PHỤLỤC2 PLIII DANHMỤCVIẾTTẮT Chữviếttắt Chữviếtđầy đủ CMCN Cách mạng côngnghiệp HS Họcsinh GV Giáoviên TW Trungương BộGDvà ĐT BộGiáodụcvàĐàotạo TT Thôngtư GDPT Giáodụcphổ thông THPT Trunghọcphổthông KHTN Khoahọctự nhiên PPDH Phươngpháp dạyhọc GD Giáodục OECD Tổchứchợptácvàpháttriểnkinh tế CNTT Côngnghệthôngtin HĐNGLL Hoạtđộng ngồigiờlênlớp NL Nănglực CT Chươngtrình NLVL NănglựcVậtlý VL Vậtlý HV Hànhvi HĐ Hoạtđộng SGK Sáchgiáokhoa ĐH Đạihọc CĐ Caođẳng DANHMỤCBẢNGBIỂU Bảng1.1.Ưuđiểmvànhược điểmcủadạyhọc theo nhóm .16 Bảng1.2.Cơng cụthu thậpthơng tinđểđánhgiáqtrìnhtrong giáo dụcSTEM 19 Bảng1.3.Bảng sosánhđánhgiánănglựcvàđánhgiákiếnthức,kĩ .19 Bảng1.4.Yêucầucần đạtvànănglựcđặcthùcủamôn Vậtlý 22 Bảng1.5.CácmứcđộbiểuhiệnhànhvicủaNLVL 24 Bảng2.1.Yêucầucần đạtchủđề“Ẩmkếkhôướt” 31 Bảng2.2.Yêucầucầnđạtchủđề“Vũlượngkế” 31 Bảng2.3.Yêucầucần đạtchủđề“Phong tốckế” 32 Bảng2.4.Yêucầucầnđạtchủđề“Thiếtbịcảnhbáolũ” 34 Bảng2.5.Bảng thành tốpháttriểnNLVL .36 Bảng2.6.Thiết bịvà dụngcụchomơhình‘‘Ẩmkếkhơướt’’ 39 Bảng2.7.Giảithíchchứcnăngtừngbộ phậnbảnthiếtkếmơhìnhẩmkếkhơ–ướt.41 Bảng2.8.Bảngtracứuđộẩmkhơngkhí 43 Bảng2.9.Thiết bịvà dụngcụcho mơhình“Vũlượngkế” 46 Bảng2.10.Giảithíchchứcnăngtừngbộphậncủabảnthiếtkếmơhìnhvũlượngkế .49 Bảng2.11.Cácbướcchếtạomơ hìnhvũ lượngkế 49 Bảng2.12.Thiết bịvà dụngcụcho mơhình“Phongtốc kế” 51 Bảng2.13.Thiết bịvà dụngcụchomơhình“Phongtốckế” 52 Bảng2.14.Cácbướcchếtạo mơ hìnhphong tốckế 53 Bảng2.15.Thiết bịvàdụngcụcho mơhình“Phongtốckế”–Mơhình2 .54 Bảng2.16.Giảithích chứcnăngtừngbộphậncủabảnthiếtkếmơhìnhphongtốckế-Mơhình2 .58 Bảng2.17.Cácbướcchếtạo mơ hìnhphong tốckế-Mơ hình2 59 Bảng2.18.Thiếtbịvà dụngcụchomơhình“Thiếtbịcảnhbáolũ” 60 Bảng2.19.Giải thích chứcnăngtừngbộ phậncủabảnthiếtkếthiết bịcảnhbáolũ6 Bảng2.20.Cácbướcchếtạothiết bịcảnh báolũ .64 Bảng2.21.Chuỗicáchoạtđộng dạyhọctheo chủđề 66 Bảng2.22.Cácvấnđềcầntìmhiểucủacácmơhìnhchủđề‘Thờitiết’ 71 Bảng2.23.Bảng tiếntrìnhdựán .71 Bảng2.24.TiêuchíđánhgiánănglựcVLmơhình“Ẩmkếkhơ–ướt” 83 Bảng2.25.TiêuchíđánhgiánănglựcVLtheomơhình “Vũlượng kế” 86 Bảng2.26.TiêuchíđánhgiánănglựcVLtheomơhình“Phongtốckế” .89 Bảng2.27.TiêuchíđánhgiánănglựcVLtheomơhình “Thiết bịcảnhbáolũ” .91 Bảng2.28.Tiêuchíđánhgiásản phẩmẩmkếkhơ–ướt 94 Bảng2.29.Tiêuchíđánhgiásản phẩmvũlượngkế 95 Bảng2.30.Tiêuchíđánhgiásản phẩmphongtốc kế(ốngpi-to)-Mơhình1 95 Bảng2.31.Tiêuchíđánhgiásản phẩmphongtốckế-Mơhình2 96 Bảng2.32.Tiêuchíđánhgiásảnphẩmthiết bịcảnhbáolũ 96 Bảng2.33.Tiêuchíđánhgiáthiếtkếsảnphẩm 97 Bảng2.34.Tiêuchíđánhgiáqtrìnhthựchiệndự án .98 Bảng2.35.PhiếukhảosátHS 99 Bảng3.1.BiểuhiệncủaHSứngvớitiêuchíđánhgiáNLVL .113 Bảng3.2.Tiêuchíđánhgiácácmứcđộ đạtđượccủaNLVLcủaHS 117 Bảng3.3.BiểuhiệnNLVLcủacảlớp 118 Bảng3.4.Bảng quyđổiđiểmdựatrênnhững biểuhiệnnănglựcVậtlý .120 Bảng3.5.Bảngđánhgiásảnphẩm 122 Bảng3.6.Bảngđánhgiáthiếtkếsảnphẩm .124 Bảng3.7.Bảngkếtquảkhảosát HS 125 DANHMỤCHÌNH ẢNH Hình1.1.ChutrìnhSTEM(theo https://www.knowatom.com) .5 Hình1.2.Con đường giáodụcSTEMtrongnhàtrường Hình1.3.QuytrìnhthiếtkếchủđềgiáodụcSTEM 11 Hình1.4.QuytrìnhthiếtkếbàihọcSTEM .11 Hình1.5.TiếntrìnhdạyhọcSTEM 12 Hình1.6.Sơđồtiếntrìnhtổchứcdạy họckiếnthứcVậtlýtheođịnhhướnggiáodụcSTEM 12 Hình1.7.Sơđồgiảiquyếtvấnđề .14 Hình1.8.Quytrìnhdạyhọc theonhóm 15 Hình1.9.Quytrìnhdạyhọc dự án 17 Hình2.1.Sơđồthiết kếmơhìnhẩmkếkhơ–ướt .41 Hình2.2.Sảnphẩmminhhọamơ hìnhẩmkếkhơ–ướt .46 Hình2.3.Sơđồthiếtkếmơhình vũlượng kế 48 Hình2.4.Sảnphẩmminhhọamơ hìnhvũlượngkế 51 Hình2.5.Sơđồthiết kếmơhình phongtốckế 52 Hình2.6.Sảnphẩmminhhọamơ hìnhphong tốckế 54 Hình2.7.Sơđồthiết kếmơhình phong tốckế(Mơhình2) 58 Hình2.8.Sảnphẩmminhhọamơ hình máyđotốcđộgió 60 Hình2.9.Sơđồthiết kếthiếtbịcảnhbáolũ .63 Hình2.10.Sản phẩmminhhọathiếtbịcảnh báolũ 66 Hình3.1.Họcsinhđangtrảlờicâuhỏiđặtvấnđềdogiáoviên đưara 104 Hình3.2.GVhướngdẫnhọcsinh nghiên cứukiếnthứcnền 106 Hình3.3.Cácnhómthiếtkếbảnvẽcácmơhình 107 Hình3.4.Bảnthiếtkếcủacácnhóm 107 Hình3.5.Nhóm1báo cáobảnthiếtkế 108 Hình3.6.Nhóm2báo cáobảnthiếtkế 108 Hình3.7.Nhóm3báo cáobảnthiếtkế 109 Hình3.8.Nhóm4báo cáobảnthiếtkế 109 Hình3.9.Cácnhómgópýkiếnvàđặtcâuhỏigiaolưu 110 Hình3.10.HS tiếnhànhchếtạo mơhình 111 Hình3.11.Các nhómthuyếttrìnhvềmơhình .112 Hình3.12.Mơ hìnhhồnchỉnhcủacácnhóm .113 Biểuđồ3.1.BiểuđồvềsựpháttriểnnănglựcvậtlýởhọcsinhthôngquahoạtđộngSTEM 122