Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Giáo dục STEM trên toàn thế giới
Giáo dục STEM đang ngày càng trở nên quan trọng trên toàn cầu, với sự nhấn mạnh từ các nhà lãnh đạo và khoa học gia Xu hướng giáo dục này bắt đầu hình thành tại Mỹ vào đầu những năm 90, với việc tích hợp các môn học khoa học và công nghệ thông qua phương pháp giảng dạy dự án và thực hành Nhiều quốc gia châu Âu và châu Mỹ tổ chức các hội chợ khoa học để khuyến khích sự sáng tạo của học sinh, thu hút sự quan tâm từ phụ huynh, truyền thông và chính khách, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nuôi dưỡng đam mê khoa học cho thế hệ trẻ Tại Trung Quốc, sự phát triển mạnh mẽ của giáo dục STEM được thúc đẩy bởi chính sách của chính phủ và sự quan tâm từ phụ huynh Năm 2009, chương trình iSTEM ra đời tại Sydney, Úc, nhằm cung cấp hoạt động STEM cho học sinh trung học và gia đình Tại Qatar, chương trình AL-Bairaq cũng tiếp cận học sinh trung học với các hoạt động tập trung vào STEM, khuyến khích họ giải quyết vấn đề thực tế Kết quả nghiên cứu cho thấy chương trình giáo dục STEM trên toàn thế giới mang lại hiệu quả tích cực.
Giáo dục STEM tại Việt Nam
Giáo dục STEM đã du nhập vào Việt Nam chủ yếu thông qua các cuộc thi Robot cho học sinh từ tiểu học đến trung học, do các công ty công nghệ trong nước và tổ chức nước ngoài tổ chức Các công ty giáo dục tư nhân tại Việt Nam nhanh chóng áp dụng phương pháp STEM vào giảng dạy, đặc biệt là tại các thành phố lớn như Hà Nội, Hồ Chí Minh và Đà Nẵng, thông qua các chương trình ngày hội STEM và câu lạc bộ STEM Tuy nhiên, khu vực nông thôn vẫn gặp khó khăn trong việc tiếp cận các hoạt động liên quan đến robot do chi phí cao, dẫn đến việc các giải pháp khác đã được đề xuất bởi Liên minh các công ty giáo dục STEM tại Hà Nội, như Học viện Sáng tạo S3, Kidscode STEM và Robot STEAM Việt Nam.
Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất quy trình dạy học STEM về "Lực trong đời sống" nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh Quy trình này có thể được áp dụng để thiết kế và tổ chức dạy học cho các chủ đề STEM liên quan đến nội dung "Lực trong đời sống" trong môn Khoa học tự nhiên.
Giả thuyết khoa học
Đề xuất quy trình dạy học nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh có thể áp dụng hiệu quả trong việc thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM với nội dung “Lực trong đời sống” cho môn Khoa học tự nhiên lớp 6, từ đó nâng cao khả năng sáng tạo của học sinh.
Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu nghiên cứu, chúng ta phải có những nhiệm vụ nghiên cứu sau:
- Nghiên cứu cơ sở lý luận: về giáo dục STEM, về năng lực sáng tạo của học sinh,
- Khảo sát thực trạng: thực trạng của việc dạy học STEM tại 1 số trường THCS ở thành phố Hội An để phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
Phân tích nội dung kiến thức STEM về "Lực trong đời sống" trong môn Khoa học tự nhiên lớp 6 nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh Chủ đề này giúp học sinh nhận thức rõ ràng về vai trò của lực trong các hiện tượng tự nhiên và ứng dụng trong thực tiễn Qua các hoạt động thực hành và thí nghiệm, học sinh được khuyến khích tư duy sáng tạo, từ đó phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề và nâng cao khả năng hợp tác nhóm Việc liên kết lý thuyết với thực tiễn không chỉ làm tăng hứng thú học tập mà còn giúp học sinh hình thành tư duy khoa học vững chắc.
Xây dựng các chủ đề STEM về "Lực trong đời sống" cho môn Khoa học tự nhiên lớp 6 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh là một phương pháp giáo dục hiệu quả Qua việc khám phá các ứng dụng của lực trong thực tế, học sinh không chỉ nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng tư duy phản biện và giải quyết vấn đề Các hoạt động thực hành và dự án nhóm sẽ khuyến khích sự sáng tạo, giúp học sinh liên kết kiến thức với cuộc sống hàng ngày Việc áp dụng các công nghệ mới trong giảng dạy cũng góp phần nâng cao sự hứng thú và động lực học tập cho học sinh.
- Thiết kế tiến trình dạy học chủ đề “Lực trong đời sống” môn Khoa học tự nhiên lớp 6 theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
Tổ chức thực nghiệm sư phạm tại trường THCS nhằm đánh giá tính khả thi của quy trình dạy học đã thiết kế, tập trung vào nội dung chủ đề STEM Việc thực hiện dạy học này không chỉ giúp cải thiện chất lượng giáo dục mà còn khuyến khích học sinh phát triển tư duy sáng tạo và kỹ năng giải quyết vấn đề.
Môn Khoa học tự nhiên lớp 6 với chủ đề “Lực trong đời sống” không chỉ giúp học sinh hiểu rõ các khái niệm về lực mà còn kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học Qua đó, môn học này phát triển năng lực sáng tạo và tư duy phản biện của học sinh, khuyến khích các em áp dụng kiến thức vào thực tiễn.
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Các văn bản của Đảng, Nhà nước, các văn bản của BGD đào tạo liên quan đến đổi mới dạy học và giáo dục STEM ở cấp THCS
- Nghiên cứu về lí luận dạy học liên quan đến GD STEM
- Các tài liệu liên quan đến phát triển NL sáng tạo của học sinh
- Nghiên cứu, khai thác tài liệu liên quan đến việc tổ chức dạy học theo định hướng STEM cho học sinh trung học cơ sở
- Nghiên cứu cơ sở lí luận năng lực sáng tạo của học sinh trong học tập môn Khoa học tự nhiên lớp 6
- Nghiên cứu chương trình, cấu trúc và nội dung chủ đề “Lực trong đời sống” trong chương trình môn Khoa học tự nhiên lớp 6.
Phương pháp nghiên cứu thực tiễn
- Phương pháp điều tra, khảo sát:
Bài viết này tập trung vào việc điều tra và khảo sát thực trạng dạy học theo chủ đề STEM tại trường TH-THCS Trần Quốc Toản Mục tiêu là áp dụng các phương pháp dạy học STEM nhằm nâng cao hiệu quả giáo dục và đáp ứng nhu cầu nghiên cứu trong lĩnh vực này.
Để đánh giá hiệu quả giảng dạy chủ đề STEM "Lực trong đời sống" tại trường THCS, cần tiến hành điều tra và khảo sát mức độ hoàn thành bài học theo quy trình đã nghiên cứu Kết quả từ việc này sẽ giúp rút ra những kết luận quan trọng về phương pháp dạy học và cải thiện chất lượng giáo dục STEM.
- Phương pháp quan sát sư phạm
+ Quan sát cách thức thực hiện các chủ đề STEM “Lực trong đời sống” của học sinh để từ đó đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh.
Phương pháp nghiên cứu trường hợp
Nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng kế hoạch dạy học STEM với chủ đề “Lực trong đời sống” cho môn Khoa học tự nhiên lớp 6, nhằm nâng cao hiểu biết và kỹ năng của học sinh thông qua các hoạt động thực tiễn Kế hoạch sẽ được áp dụng cho một nhóm đối tượng cụ thể, giúp học sinh liên hệ kiến thức với thực tế và phát triển tư duy phản biện.
(10 HS lớp 6) để đánh giá thực nghiệm và so sánh kết quả đánh giá so với mục tiêu nghiên cứu đã đặt ra.
Thống kê toán học
- Nghiên cứu các phương pháp thống kê toán học để phân tích, đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm và rút ra kết luận.
Kết quả đạt được
- Hệ thống hóa được cơ sở lí luận về giáo dục STEM để phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
Thiết kế chủ đề STEM và quy trình tổ chức dạy học về "Lực trong đời sống" trong môn Khoa học tự nhiên lớp 6 nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh Việc này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ các khái niệm khoa học mà còn khuyến khích tư duy sáng tạo và khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn.
Khảo sát thực trạng dạy học STEM hiện nay và đề xuất các giải pháp hiệu quả nhằm tổ chức các hoạt động giáo dục STEM theo hướng phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh Những giải pháp này không chỉ giúp nâng cao chất lượng giảng dạy mà còn khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện của học sinh trong quá trình học tập.
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC DẠY HỌC STEM HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH TRUNG HỌC CƠ SỞ
Dạy học theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
Dạy học theo hướng phát triển năng lực (Competency-based education) đã xuất hiện từ những năm 70 của thế kỷ 20 tại Mỹ, với mục tiêu giúp học sinh đạt được chuẩn đầu ra đã xác lập, tập trung vào khả năng áp dụng kiến thức và kỹ năng đã học Trong khi giáo dục truyền thống chủ yếu chú trọng vào việc truyền thụ kiến thức và đánh giá thông qua các bài thi viết và nói, dạy học theo hướng phát triển năng lực lại nhấn mạnh vào việc phát triển các năng lực cần thiết để học sinh thành công trong cuộc sống và công việc Điều này không phải là một phương pháp hoàn toàn mới, mà là sự mở rộng của giáo dục truyền thống, nhằm vận dụng kiến thức vào giải quyết các tình huống thực tiễn trong cuộc sống.
Sự khác biệt giữa giáo dục truyền thống và giáo dục theo tiếp cận năng lực được thể hiện qua bảng sau:
Bảng 1 1 Sự khác biệt giữa dạy học truyền thống và dạy học phát triển năng lực học sinh
Dạy học truyền thống Dạy học theo hướng phát triển năng lực học sinh
Người học thụ động thường chỉ tiếp nhận kiến thức từ giáo viên, trong khi người học năng động hơn trong việc tự học và tự nhận thức Họ chú trọng đến cả đánh giá quá trình lẫn đánh giá tổng kết, không chỉ dừng lại ở việc ghi nhớ và học thuộc lòng mà còn tập trung vào tư duy, sáng tạo, lập luận, phản ánh và hành động Nội dung học tập được phân bổ qua hệ thống các môn học, tạo điều kiện cho việc phát triển toàn diện hơn.
Nội dung học tập được tích hợp vào các lĩnh vực học tập liên quan tới đời sống thực
Giáo viên là trung tâm (tập trung vào những kiến thức, kĩ năng đã có của GV)
Người học là trung tâm (tập trung vào những kiến thức, kĩ năng, thái độ cần có của mỗi cá nhân học sinh)
Chương trình quốc gia, chương trình nhà trường được thiết kế chi tiết, cố định, không dễ điều chỉnh
Thiết kế chương trình khung – hướng dẫn, hỗ trợ để nhà trường và giáo viên phát triển chương trình giảng dạy linh hoạt và sáng tạo hơn
Giáo viên chịu trách nhiệm với việc học, việc dạy
Người học chịu trách nhiệm với việc học thông qua phản hồi, phản ánh liên tục của
GV Tập trung vào những gì giáo viên kì vọng người học đạt được
Tập trung vào những gì học sinh kì vọng rằng mình sẽ đạt được
Thời khóa biểu truyền thống thường cứng nhắc và giống nhau cho tất cả học sinh, trong khi thời khóa biểu linh hoạt cho phép người học học theo tốc độ riêng của mình Sự khác biệt rõ rệt giữa dạy học truyền thống và dạy học theo hướng phát triển năng lực học sinh thể hiện ở nhiều khía cạnh như mục tiêu học tập, phương pháp dạy và học, cũng như cách kiểm tra đánh giá Dạy học theo hướng phát triển năng lực không chỉ thay đổi phương pháp mà còn làm thay đổi nội hàm các thành tố trong quá trình dạy học.
1.1.1 Khái niệm năng lực sáng tạo
Năng lực, có nguồn gốc từ tiếng Latinh "Competentia", được diễn đạt qua nhiều thuật ngữ trong tiếng Anh như Ability, Capacity và Competency Đây là những thuộc tính tâm lý riêng của cá nhân, thể hiện qua trình độ học vấn, sự phát triển trí tuệ, kỹ năng, kinh nghiệm, hệ thống tri thức, hoạt động sáng tạo và trải nghiệm cuộc sống Qua việc tìm hiểu khái niệm “năng lực”, có thể nhận thấy nó có những đặc điểm nổi bật.
NL là khả năng kết hợp và sử dụng đồng thời kiến thức, kỹ năng, thái độ và các yếu tố khác để thực hiện nhiệm vụ cụ thể trong cuộc sống.
- NL có nhiều mức độ tùy thuộc vào mỗi cá nhân thông qua quá trình học tập và rèn luyện
- NL cá nhân được thể hiện qua hoạt động và có những chỉ số cụ thể để quan sát, đo lường, đánh giá được
- NL cá nhân không chỉ là bẩm sinh mà được hình thành và phát triển trong đời sống qua học tập và rèn luyện
Giáo dục theo hướng phát triển năng lực đang trở thành xu hướng phổ biến ở nhiều quốc gia có nền giáo dục tiên tiến Tại Việt Nam, giáo dục hướng năng lực được xác định là một trong những mục tiêu quan trọng trong chương trình giáo dục phổ thông mới, được ban hành vào tháng 12/2018 Chương trình này đã đưa ra một khái niệm rõ ràng và toàn diện về năng lực của người học.
Sáng tạo là yếu tố đặc trưng của con người trong hoạt động nhận thức, phản ánh phẩm chất trí tuệ Theo Trần Thị Bích Liễu, năng lực sáng tạo (NLST) là khả năng sản sinh ý tưởng mới và phát hiện cái mới trong cấu trúc cũ Huỳnh Văn Sơn nhấn mạnh NLST là khả năng tạo ra cái mới hoặc giải quyết vấn đề một cách sáng tạo Nguyễn Thanh Nga định nghĩa sáng tạo là quá trình học sinh phát hiện và giải quyết vấn đề hiệu quả, dẫn đến sản phẩm tinh thần hoặc vật chất mới có giá trị xã hội.
Năng lực sáng tạo được định nghĩa là khả năng tạo ra giá trị mới cả về vật chất lẫn tinh thần, bao gồm việc khám phá cái mới, tìm ra giải pháp và công cụ mới, cũng như áp dụng hiệu quả những kiến thức đã có vào hoàn cảnh mới Nó phản ánh hoạt động lý tính của con người, cho phép nhận thức thế giới, phát hiện các quy luật khách quan và sử dụng chúng để cải tạo tự nhiên, phục vụ cho lợi ích của con người Năng lực sáng tạo cũng thể hiện trình độ tư duy và sự phát triển tư duy ở mức độ cao.
Năng lực sáng tạo (NLST) cũng như các năng lực khác, được thể hiện và đo lường thông qua hành động Mặc dù có nhiều ý kiến cho rằng NLST chỉ tồn tại ở những thiên tài và mang tính bẩm sinh, nhiều tác giả khẳng định rằng NLST không phải là điều huyền bí, mà thực sự có sẵn trong mỗi người, ở mọi lứa tuổi, với mức độ biểu hiện khác nhau Sự thể hiện của năng lực này phụ thuộc vào độ tuổi, có thể ít hoặc nhiều.
Hình 1 1 Sơ đồ thể hiện khái niệm sáng tạo của học sinh
Có thể nhận thấy các nghiên cứu đều thống nhất trong quan niệm về NLST của học sinh như sau:
- Là khả năng, năng lực làm ra cái mới trong lĩnh vực học tập và thực tiễn dựa trên những điều đã học, đã biết
Mức độ và yêu cầu về sự mới mẻ ở năng lực sáng tạo của học sinh (HS) khác biệt so với các nhà nghiên cứu và nhà phát minh Đặc biệt, sự mới mẻ này chủ yếu được đánh giá từ góc độ cá nhân của từng học sinh.
- NLST của HS được thể hiện qua hoạt động học tập và vận dụng các kiến thức, kĩ năng đã được học vào thực tiễn cuộc sống
Năng lực sáng tạo là một trong những năng lực cốt lõi cần thiết cho học sinh phổ thông thế kỉ XXI, quyết định khả năng thành công của công dân trong nền kinh tế tri thức Nghiên cứu chương trình giáo dục của các nước phát triển như Anh, Mỹ, Úc, Pháp đã chỉ ra tầm quan trọng của năng lực này Để cập nhật xu thế quốc tế, Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể của Việt Nam (2018) đã xác định năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo là một trong những năng lực chung cần phát triển ở tất cả các môn học, nhằm tạo ra thế hệ học sinh năng động, tích cực và sáng tạo.
1.1.2 Cấu trúc năng lực sáng tạo
Chương trình Giáo dục phổ thông (GDPT) mới nhấn mạnh tầm quan trọng của năng lực sáng tạo như một trong những năng lực chung cần được hình thành và phát triển cho từng học sinh thông qua các môn học.
"Phát hiện vấn đề - Đề xuất giải pháp - Giải quyết vấn đề đạt hiệu quả"
Chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể (2018) của Bộ Giáo dục và Đào tạo đã đề cập đến vấn đề năng lực sáng tạo (NLST) của học sinh từ Tiểu học đến THPT Các tác giả của chương trình đã chỉ ra những biểu hiện cụ thể của NLST ở học sinh, đặc biệt là ở cấp Trung học cơ sở, và đưa ra các giải pháp để phát triển năng lực này trong Chương trình.
Để phát triển tư duy sáng tạo, cần nhận ra và làm rõ những ý tưởng mới bằng cách phân tích và tóm tắt thông tin từ nhiều nguồn khác nhau Việc phát hiện và làm rõ vấn đề trong học tập cũng rất quan trọng, giúp phân tích tình huống và nêu ra các vấn đề cần giải quyết Hình thành và triển khai ý tưởng mới từ những yếu tố tích cực trong ý kiến của người khác, đồng thời đề xuất các giải pháp cải tiến hoặc thay thế những phương án không còn phù hợp, là bước tiếp theo Sau đó, cần xác định và tìm hiểu thông tin liên quan để đề xuất giải pháp hiệu quả cho vấn đề Thực hiện và đánh giá giải pháp cũng không kém phần quan trọng, bao gồm việc lập kế hoạch hoạt động phù hợp và phân công nhiệm vụ cho các thành viên Cuối cùng, tư duy độc lập được thể hiện qua việc đặt câu hỏi, lắng nghe và tiếp nhận thông tin một cách chọn lọc, đồng thời đánh giá các vấn đề dưới nhiều góc nhìn khác nhau.
Theo các tác giả chương trình, năng lực sáng tạo và giải quyết vấn đề có 6 biểu hiện chính, được phân chia thành 3 cấp độ Những biểu hiện này phản ánh các yếu tố như thái độ, động cơ cá nhân, kiến thức chuyên môn, và kỹ năng giải quyết vấn đề cùng với khả năng sáng tạo Tuy nhiên, do quan niệm rằng năng lực sáng tạo và giải quyết vấn đề là một, các tác giả đã kết hợp các biểu hiện này trong bảng ma trận để thể hiện một cách tổng quát.
Giáo dục STEM ở trường trung học cơ sở
1.2.1 Mục tiêu của việc dạy học theo định hướng STEM
Hình 1 3 Mục tiêu giáo dục STEM
Dựa trên những nghiên cứu về giáo dục STEM, mục tiêu của giáo dục STEM gồm ba nội dung cơ bản sau:
Phát triển năng lực STEM cho học sinh là rất quan trọng, tập trung vào việc nâng cao kiến thức và kỹ năng trong các lĩnh vực Khoa học và Công nghệ Điều này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm cơ bản mà còn khuyến khích tư duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề Việc trang bị cho học sinh những năng lực đặc thù này sẽ tạo nền tảng vững chắc cho sự phát triển trong tương lai.
Mục tiêu của giáo dục STEM
Phát triển năng lực đặc thù của học sinh
Phát triển năng lực cốt lõi Định hướng nghề nghiệp
Kỹ thuật, Toán Hơn nữa, phải biết vận dụng phối hợp các kiến thức, kỹ năng để giải quyết các vấn đề thực tiễn
Phát triển năng lực cốt lõi cho học sinh là điều cần thiết trong giáo dục STEM, giúp học sinh không chỉ nắm vững kiến thức về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, mà còn trang bị những kỹ năng quan trọng để đối phó với những thách thức của thế kỷ 21.
Giáo dục STEM định hướng nghề nghiệp cho học sinh bằng cách trang bị kiến thức và kỹ năng nền tảng, giúp các em học tập tốt hơn ở các bậc học cao hơn và chuẩn bị cho tương lai nghề nghiệp Điều này không chỉ nâng cao chất lượng nguồn nhân lực cho xã hội mà còn đặc biệt quan trọng đối với các ngành nghề trong lĩnh vực STEM.
Việc đưa giáo dục STEM vào nhà trường mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục Cụ thể là:
Để đảm bảo giáo dục toàn diện, việc triển khai giáo dục STEM trong trường học là rất quan trọng Bên cạnh các môn học chính như Toán và Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ và Kỹ thuật cũng cần được chú trọng và đầu tư Điều này bao gồm việc nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên, cải thiện chương trình học và nâng cấp cơ sở vật chất.
Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM thông qua các dự án giáo dục thực tiễn Những dự án này khuyến khích học sinh vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết vấn đề, từ đó giúp các em trải nghiệm và nhận thấy giá trị của tri thức trong cuộc sống Điều này không chỉ tạo ra sự hứng thú mà còn góp phần nâng cao tinh thần học tập của học sinh.
Triển khai các dự án học tập STEM giúp học sinh hợp tác, chủ động và tự lực thực hiện nhiệm vụ học tập, từ đó làm quen với các hoạt động nghiên cứu khoa học Những hoạt động này đóng góp tích cực vào việc hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh.
Kết nối giữa trường học và cộng đồng là yếu tố quan trọng để triển khai hiệu quả giáo dục STEM Các cơ sở giáo dục phổ thông thường hợp tác với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp và đại học tại địa phương nhằm tận dụng nguồn lực con người và cơ sở vật chất cho các hoạt động giáo dục STEM Đồng thời, giáo dục STEM cũng nhắm đến việc giải quyết các vấn đề đặc thù của địa phương, góp phần phát triển bền vững cho cộng đồng.
Tổ chức giáo dục STEM hiệu quả tại trường phổ thông giúp học sinh trải nghiệm và đánh giá sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với các nghề nghiệp trong lĩnh vực này Việc triển khai giáo dục STEM không chỉ thu hút học sinh theo đuổi các ngành nghề STEM mà còn đáp ứng nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0.
1.2.3 Phân loại STEM Để phân loại STEM qua nhiều nghiên cứu đã thực hiện theo các cách sau:
STEM là viết tắt của Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, và trong lĩnh vực này, việc giải quyết vấn đề yêu cầu người học áp dụng đồng thời cả bốn lĩnh vực Trong khi đó, STEM khuyết có thể chỉ cần một hoặc một số lĩnh vực nhất định để giải quyết vấn đề, không nhất thiết phải đầy đủ cả bốn.
- Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM
- Dựa vào mục đích dạy học gồm:
STEM cung cấp kiến thức mới thông qua việc kết nối các môn học khác nhau mà học sinh chưa hoàn toàn nắm vững Phương pháp này không chỉ giúp học sinh giải quyết vấn đề mà còn tạo điều kiện cho việc tiếp thu tri thức mới một cách hiệu quả.
STEM vận dụng là phương pháp giáo dục dựa trên kiến thức đã học, giúp học sinh phát triển khả năng áp dụng lý thuyết vào thực tiễn Phương pháp này không chỉ củng cố kiến thức lý thuyết mà còn khắc sâu hiểu biết của học sinh, tạo nền tảng vững chắc cho việc giải quyết các vấn đề thực tế.
Thực trạng dạy học STEM ở trường trung học cơ sở phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
Mục đích điều tra, khảo sát:
Bài viết phân tích thực trạng tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM tại các trường trung học phổ thông ở Thành phố Hội An, tỉnh Quảng Nam, đồng thời đánh giá sự phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp cho học sinh Việc triển khai các hoạt động này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học mà còn hỗ trợ việc hình thành định hướng nghề nghiệp rõ ràng cho các em trong tương lai.
- Đề xuất giải pháp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học
- 21 giáo viên hiện đang dạy các môn ở các trường trung học cơ sở ở Thành phố Hội An – tỉnh Quảng Nam
- 17 HS trung học cơ sở trên địa bàn Thành phố Hội An – tỉnh Quảng Nam (Trong đó có nhóm 12 em thực nghiệm sư phạm)
- Phương pháp điều tra chủ yếu là sử dụng các phiếu khảo sát online
Chúng tôi đã tiến hành khảo sát để điều tra thực trạng dạy học STEM tại các trường trung học cơ sở nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Đối tượng khảo sát bao gồm giáo viên và học sinh, tập trung vào năm phần chính Kết quả khảo sát cho thấy
❖ Nhận thức của giáo viên về giáo dục STEM
❖ Nhận thức của GV về dạy học phát triển năng lực sáng tạo trong đổi mới dạy học cho học sinh
❖ Nhận thức của GV về dạy học STEM phát triển năng lực trong môn Khoa học tự nhiên
❖ Thực trạng của GV trong dạy học môn Khoa học tự nhiên
❖ Thực trạng của GV trong triển khai giáo dục STEM
Kết quả khảo sát cho thấy giáo viên tại thành phố Hội An có hiểu biết về STEM ở mức trung bình, tức là họ đã nghe qua nhưng chưa tìm hiểu sâu và áp dụng vào giảng dạy Đặc biệt, đa số giáo viên có kinh nghiệm dưới 5 năm, cho thấy đội ngũ này còn trẻ và có khả năng tiếp thu những phương pháp giáo dục mới.
Giáo viên nhận thức rõ rằng việc dạy học theo định hướng giáo dục STEM là cần thiết để phát triển năng lực học sinh và đổi mới phương pháp dạy học Tuy nhiên, một số giáo viên vẫn cho rằng STEM chỉ tập trung vào việc chế tạo mô hình và sản phẩm, cho thấy còn nhiều người chưa hiểu rõ về STEM và những lợi ích mà nó mang lại.
Hơn 2/3 giáo viên cho rằng sáng tạo là quá trình học sinh phát hiện và giải quyết vấn đề, trong khi 1/3 còn lại coi sáng tạo chỉ là việc tạo ra sản phẩm mới Tuy nhiên, đa số giáo viên nhận thức được rằng năng lực sáng tạo là cần thiết cho sự phát triển của học sinh cấp trung học cơ sở Một thách thức lớn là sự chênh lệch về trình độ học sinh, khi một số em chưa nhận thức được tầm quan trọng của việc học, dẫn đến thiếu hứng thú và tích cực trong học tập Đặc biệt, học sinh từ các trường làng thường gặp khó khăn do hoàn cảnh gia đình không đánh giá cao việc học.
GV nhận thấy phương pháp dạy học STEM còn mới mẻ, dẫn đến thiếu kinh nghiệm và một số cho rằng chương trình hiện tại chưa phù hợp Tại một số trường, như trường tôi công tác, việc tập huấn cho GV chưa được triển khai rộng rãi, chỉ giới hạn ở một số GV cốt cán Trong năm học qua, phòng giáo dục tỉnh đã tổ chức cho mỗi đơn vị báo cáo đề tài, nhưng nhà trường chưa có sự tìm hiểu cụ thể về vấn đề này Đa số GV nhận thức được tầm quan trọng của việc dạy học KHTN theo định hướng STEM và sự phát triển năng lực sáng tạo Các thầy cô đã đề xuất những biện pháp giúp học sinh phát triển sáng tạo, như vận dụng kiến thức STEM để giải quyết vấn đề thực tiễn, xây dựng giả thuyết và đề xuất phương án thí nghiệm Mặc dù mục tiêu của STEM là phát triển năng lực cốt lõi và định hướng nghề nghiệp, nhưng chỉ khoảng một nửa GV nhận thức được điều này.
Trong những năm học qua, phương pháp giảng dạy chủ yếu của các thầy cô là thuyết trình kiến thức cho học sinh, đôi khi kết hợp với thí nghiệm Tuy nhiên, phương pháp này không phù hợp vì không giúp học sinh phát triển năng lực cá nhân và vượt qua rào cản kiến thức Kết quả là mức độ hiểu bài của học sinh chỉ đạt khoảng 50% – 80%.
Đội ngũ giáo viên chủ yếu biết đến phương pháp dạy học STEM qua Internet, trong khi các buổi tập huấn tại trường rất hạn chế Một số giáo viên đã tự tìm hiểu và áp dụng phương pháp này, nhưng chỉ dưới 50% thành công Họ nhận thấy rằng dạy học theo định hướng STEM không chỉ phát triển năng lực sáng tạo mà còn giúp học sinh chủ động hơn trong việc học Tuy nhiên, cơ sở vật chất hiện tại của giáo viên chưa hoàn thiện, gây khó khăn trong việc triển khai phương pháp dạy học STEM.
❖ Nhận thức của học sinh về giáo dục STEM
❖ Nhận thức của học sinh về dạy học phát triển năng lực sáng tạo trong đổi mới dạy học cho học sinh
❖ Nhận thức của học sinh về dạy học STEM phát triển năng lực trong môn Khoa học tự nhiên
❖ Thực trạng của học sinh trong dạy học môn Khoa học tự nhiên
❖ Thực trạng của học sinh trong triển khai giáo dục STEM
Kết quả khảo sát cho thấy học sinh tại thành phố Hội An có hiểu biết hạn chế về STEM, mặc dù các em đã nghe qua nhưng chưa tìm hiểu sâu Điều này phần nào do áp lực từ các bài kiểm tra định kỳ và điểm số, đặc biệt đối với học sinh trong đội tuyển thi học sinh giỏi Hệ quả là giáo dục STEM trở nên xa lạ và còn nhiều hạn chế Tuy nhiên, học sinh nhận thức được tầm quan trọng của việc phát triển năng lực qua giáo dục STEM và cần thiết để đổi mới phương pháp dạy học Một số em vẫn nghĩ rằng STEM chỉ liên quan đến việc chế tạo mô hình và sản phẩm, cho thấy sự thiếu hiểu biết về giáo dục STEM và những lợi ích mà nó mang lại.
Khoảng 50% học sinh cho rằng sáng tạo là quá trình phát hiện và giải quyết vấn đề hiệu quả, trong khi 50% còn lại cho rằng nó chỉ đơn thuần là việc tạo ra sản phẩm mới Hầu hết các em nhận thức được rằng năng lực sáng tạo là cần thiết cho sự phát triển của học sinh cấp trung học cơ sở Qua khảo sát, các em cũng nhận thấy vai trò của STEM, nhưng việc học tập để phát triển năng lực gặp khó khăn do sự chênh lệch trình độ giữa các em Nhiều học sinh chưa thực sự cố gắng và chưa coi trọng việc học, dẫn đến thiếu hứng thú và tích cực trong học tập Đặc biệt, đa số học sinh đến từ trường làng nên khả năng tiếp cận kiến thức còn hạn chế do điều kiện gia đình và nhà trường.
Mặc dù chưa tiếp cận và học theo định hướng STEM, các em khẳng định rằng nếu được học theo phương pháp này, sẽ kích thích hứng thú trong học tập và nâng cao năng lực sáng tạo, tính tự chủ Các em đã nhận định rõ các biện pháp phát triển sự sáng tạo trong môn KHTN, như tổ chức cho học sinh vận dụng kiến thức STEM để giải quyết vấn đề thực tiễn, luyện tập phỏng đoán và xây dựng giả thuyết trong quá trình thực hiện chủ đề STEM.
HS đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán trong quá trình thực hiện chủ đề STEM, nhằm phát triển năng lực đặc thù và năng lực cốt lõi Mục tiêu của STEM là định hướng nghề nghiệp cho học sinh.
Trong những năm học qua, phương pháp giảng dạy chủ yếu dựa vào việc thầy cô thuyết trình và trình diễn thí nghiệm, nhưng học sinh nhận thấy rằng phương pháp này không phù hợp và chỉ tạo ra sự đối phó Điều này dẫn đến việc học sinh không phát triển được năng lực sáng tạo và hiểu bài ở mức thấp, chỉ đạt khoảng dưới 80%.
Nhiều học sinh đã nghe về phương pháp dạy học theo định hướng STEM qua Internet, nhưng chưa có cơ hội học từ giáo viên hoặc thực hành chế tạo sản phẩm STEM Việc tiếp cận các chủ đề STEM sẽ giúp các em phát triển tính sáng tạo, sự tự tin và niềm đam mê học hỏi, khám phá trong quá trình học tập.
Dạy học STEM phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trung học cơ sở 29 1 Nguyên tắc
Dạy học phát triển năng lực là quá trình thiết kế và tổ chức hoạt động dạy và học, tập trung vào kết quả đầu ra Mục tiêu là học sinh đạt được các mức năng lực nhất định sau khi hoàn thành quá trình học Để đảm bảo kết quả tốt nhất cho học sinh, giáo viên cần tuân thủ các nguyên tắc dạy học Một số nguyên tắc dạy học STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trung học cơ sở được thể hiện qua sơ đồ sau đây.
Hình 1 4 Nguyên tắc dạy học STEM phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trung học cơ sở
- Đảm bảo sự công bằng : Đối với mọi học sinh, GV đều phải có nguyên tắc bình đẳng
"Có công thì thưởng, có lỗi thì phạt" là nguyên tắc quan trọng trong giáo dục, nhấn mạnh sự công bằng và không thiên vị bất kỳ học sinh nào Công bằng không chỉ là việc đánh giá đúng mực mà còn là cung cấp cho mỗi học sinh những hỗ trợ cần thiết để đạt được mục tiêu chung Tính công bằng này không chỉ dẫn dắt sự phát triển của học sinh mà còn xây dựng niềm tin, từ đó thúc đẩy các em nỗ lực học tập và phấn đấu vươn lên.
STEM PTNL sáng tạo Đảm bảo sự công bằng
Phát triển các năng lực có thể đo lường
Minh bạch các nhiệm vụ giao cho
HS đánh giá sự phát triển và khả năng làm chủ kỹ năng, đồng thời thực hiện đánh giá quá trình, khả năng vận dụng và kết quả cuối cùng hướng tới mục tiêu chung Mỗi học sinh đều có cơ hội thành công như nhau, vì vậy nhiệm vụ quan trọng của giáo viên là hỗ trợ và xây dựng một nền văn hóa học tập lành mạnh, đề cao sự bình đẳng và nói không với bất công.
Để phát triển các năng lực có thể đo lường, chúng ta cần tập trung vào việc hình thành và phát triển kỹ năng sống cho học sinh Sự phối hợp giữa giáo viên và nhà trường là cần thiết để xác định rõ các năng lực mà học sinh cần nâng cao Từ đó, chúng ta có thể xây dựng và phát triển kiến thức, kỹ năng cần thiết cũng như đánh giá mức độ thành thạo của học sinh Việc xây dựng các năng lực này nên dựa trên khả năng nắm bắt khái niệm, vận dụng thực tế và kiểm soát phản ứng của bản thân.
Mỗi học sinh cần nắm rõ nhiệm vụ học tập của mình để chủ động hơn trong quá trình học Ví dụ, trong môn Vật lý, học sinh cần hiểu cách chế tạo sản phẩm và tính toán thời gian, quãng đường Sự minh bạch về mục tiêu và kết quả giúp học sinh có trách nhiệm hơn với việc học của bản thân, từ đó chuẩn bị tốt và nghiêm túc hơn trong việc học tập.
Giáo viên đánh giá sự phát triển và khả năng làm chủ các kỹ năng của học sinh thông qua nhiều hình thức đánh giá khác nhau Tùy vào từng bối cảnh, giáo viên sẽ áp dụng phương pháp đánh giá phù hợp nhất để đáp ứng nhu cầu và đặc điểm của từng học sinh.
Đánh giá quá trình thực hiện là hình thức theo dõi và đánh giá từ khi bắt đầu nhiệm vụ đến khi kết thúc, giúp xác định khả năng của học sinh và nhận diện những khó khăn, yếu điểm cần cải thiện Qua đó, giáo viên có thể điều chỉnh phương hướng giáo dục kịp thời và xác định rõ ràng các lĩnh vực chính mà học sinh cần nâng cao.
Đánh giá khả năng vận dụng kiến thức trong giảng dạy là rất quan trọng, vì học sinh cần biết cách áp dụng kiến thức vào cuộc sống hàng ngày Việc này không chỉ giúp các em thể hiện sự hiểu biết mà còn cho thấy mức độ làm chủ các năng lực của mình thông qua việc sử dụng kiến thức trong các tình huống thực tế.
Đánh giá dựa vào kết quả cuối cùng là phương pháp mà giáo viên sử dụng để theo dõi tiến độ học tập của học sinh Thông qua việc kiểm tra kết quả thực hiện các công việc được giao, giáo viên có thể nhận xét năng lực học sinh và từ đó xây dựng chiến lược giáo dục phù hợp cho từng em.
1.4.2 Quy trình dạy học STEM phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
Theo tác giả Nguyễn Xuân Thành (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2019), để tổ chức dạy học STEM, GV nên thực hiện theo quy trình 5E theo bảng sau:
Bảng 1 2 Bảng phương pháp 5E gắn với các hoạt động
Phương pháp 5E Giáo dục STEM
Engage/Gắn kết 1 Xác định vấn đề/ nhu cầu thực tiễn
HĐ1: Tiêu chí dụng cụ/thiết bị… cần chế tạo
Explore/Khám phá 2 Nghiên cứu kiến thức mới cần sử dụng HĐ2: Học kiến thức mới + Đề xuất các giải pháp/Bản thiết kế
3 Đề xuất các giải pháp/ Bản thiết kế
4 Lựa chọn 1 giải pháp/ Bản thiết kế
HĐ3: Trình bày/bảo vệ/lựa chọn giải pháp/thiết kế
5 Chế tạo mẫu HĐ4: Chọn dung cụ, Chế tạo và thử nghiệm
7 Chia sẻ và thảo luận HĐ5: Trình bày sản phẩm + Đánh giá Evaluate/Đánh giá 8 Điều chỉnh thiết kế
Theo công văn 5512/BGDĐT-GDTrH, khi soạn kế hoạch bài dạy cho 5 hoạt động dạy học, giáo viên cần chú ý đến 4 nội dung chính: mục tiêu, nội dung hoạt động, dự kiến sản phẩm và cách thức tổ chức hoạt động.
Bước 1: Xác định vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn
Vấn đề STEM trong dạy học Vật lý chủ yếu liên quan đến ứng dụng kỹ thuật và thiết kế sản phẩm Để tăng cường sự quan tâm của học sinh, cần kết nối STEM với thực tiễn, phục vụ cho cuộc sống hàng ngày và các hoạt động vui chơi, giải trí của các em.
Bước 2: Nghiên cứu lí thuyết nền (học kiến thức mới)
Sau khi tiếp nhận vấn đề, xác nhận nhiệm vụ thiết kế, chế tạo sản phẩm kỹ thuật,
Học sinh (HS) làm việc với tài liệu hướng dẫn STEM để tìm hiểu các thông tin cần thiết như bản vẽ thiết kế, nguyên lý cấu tạo, nguyên lý hoạt động, vật liệu và quy trình chế tạo Mặc dù tài liệu này có thể hạn chế sự sáng tạo của HS, nhưng chúng giúp rút ngắn thời gian làm việc, đảm bảo HS hoàn thành sản phẩm và nắm vững kiến thức trọng tâm trong một tiết học.
Bước 3: Đề xuất các giải pháp khả dĩ
Học sinh sẽ đưa ra nhiều giải pháp khác nhau để giải quyết bài toán mở Dựa trên các giải pháp này, học sinh sẽ tiến hành phân tích và đánh giá ưu nhược điểm của từng phương án.
Bước 4: Lựa chọn một giải pháp tốt nhất
Sau khi đánh giá từng giải pháp, HS sẽ thống nhất lựa chọn một giải pháp tối ưu, phù hợp nhất để thực hiện
Bước 5: Chế tạo mô hình hoặc mẫu thử nghiệm
Sau khi lựa chọn giải pháp tối ưu, học sinh tiến hành tổ chức thực nghiệm bao gồm lập kế hoạch, thiết kế bản vẽ, tìm kiếm vật liệu, lắp ráp và vận hành sản phẩm Có hai trường hợp có thể xảy ra: nếu sản phẩm hoạt động ổn định và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, nhóm sẽ hoàn thiện báo cáo và nghiên cứu để cải tiến sản phẩm hoặc giải quyết các nhiệm vụ phụ Ngược lại, nếu sản phẩm không hoạt động hoặc thiếu ổn định và an toàn, nhóm cần quay lại bước kiểm tra, đọc kỹ tài liệu hướng dẫn để khắc phục.
Bước 6: Thử nghiệm và đánh giá
HS tiến hành vận hành sản phẩm để đánh giá xem có đáp ứng được các yêu cầu ban đầu hay không Trong trường hợp sản phẩm không hoạt động hoặc gặp lỗi, HS sẽ tiếp tục khắc phục để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt tiêu chuẩn yêu cầu.
THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “LỰC TRONG ĐỜI SỐNG” MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN LỚP 6 THEO HƯỚNG PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH
Mục tiêu dạy học chủ đề STEM “Lực trong đời sống” môn Khoa học tự nhiên lớp 6
Lực trong đời sống là một chủ đề quen thuộc, đặc biệt đối với học sinh trung học cơ sở, giúp các em nhận thức rõ ràng về mối liên hệ giữa STEM và thực tiễn Chương trình học yêu cầu học sinh hiểu và áp dụng các khái niệm về lực trong các tình huống hàng ngày, từ đó phát triển tư duy khoa học và khả năng giải quyết vấn đề.
Bảng 2 1 Chuẩn kiến thức kĩ năng của chương” Lực trong đời sống”
Nội dung bài học Yêu cầu cần đạt
Lực và tác dụng của lực Lấy được ví dụ để chứng tỏ lực là sự đẩy hoặc sự kéo
Lực tiếp xúc và lực không tiếp xúc
Biểu diễn được một lực bằng một mũi tên có điểm đặt tại vật chịu tác dụng lực, có độ lớn và theo hướng của sự kéo hoặc đẩy
– Ma sát – Khối lượng và trọng lượng
Lấy được ví dụ về tác dụng của lực làm: Thay đổi tốc độ, thay đổi hướng chuyển động, biến dạng vật
Biến dạng của lò xo
– Đo được lực bằng lực kế lò xo, đơn vị là niu tơn (Newton, kí hiệu N) (không yêu cầu giải thích nguyên lí đo)
Lực tiếp xúc là lực xuất hiện khi một vật hoặc đối tượng tác động trực tiếp lên một vật khác, gây ra sự tương tác giữa chúng Ví dụ về lực tiếp xúc có thể bao gồm lực ma sát khi một vật trượt trên bề mặt, hoặc lực nén khi hai vật chạm vào nhau.
Lực không tiếp xúc là loại lực xuất hiện khi một vật tác động lên một vật khác mà không cần tiếp xúc trực tiếp, ví dụ như lực hấp dẫn Ngược lại, lực ma sát là lực tiếp xúc xảy ra tại bề mặt tiếp xúc giữa hai vật, bao gồm lực ma sát trượt, là lực cản trở chuyển động của vật khi chúng trượt qua nhau, và lực ma sát nghỉ, là lực giữ cho vật không bị di chuyển khi có lực tác động.
– Sử dụng tranh, ảnh (hình vẽ, học liệu điện tử) để nêu được: Sự tương tác giữa bề mặt của hai vật tạo ra lực ma sát giữa chúng
– Nêu được tác dụng cản trở và tác dụng thúc đẩy chuyển động của lực ma sát
Lực ma sát đóng vai trò quan trọng trong an toàn giao thông đường bộ, giúp giảm tốc độ và ngăn chặn trượt ngã khi xe cộ di chuyển Một số ảnh hưởng của lực ma sát bao gồm việc tăng cường độ bám đường và ổn định cho phương tiện, đặc biệt trong điều kiện thời tiết xấu Bên cạnh đó, thí nghiệm cho thấy rằng khi một vật chuyển động trong nước hoặc không khí, nó sẽ chịu tác dụng của lực cản, ảnh hưởng đến tốc độ và quỹ đạo di chuyển của vật đó.
Khối lượng là số đo lượng chất của một vật, trong khi lực hấp dẫn là lực hút giữa các vật có khối lượng Trọng lượng của vật được xác định bởi độ lớn lực hút của Trái Đất tác động lên nó Thí nghiệm cho thấy độ giãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lượng của vật treo, minh chứng cho mối liên hệ giữa lực và khối lượng.
Khi học về "Lực trong đời sống", học sinh sẽ kết hợp kiến thức từ các môn học khác và toán học để thực hiện nhiệm vụ STEM, giúp họ nhận thức được ý nghĩa và sự liên kết giữa các môn học trong việc giải quyết vấn đề thực tiễn Bên cạnh đó, quá trình này còn khuyến khích tính tự học, hợp tác và sáng tạo, đồng thời tạo cơ hội cho học sinh trải nghiệm thực tế trong từng giai đoạn học tập.
+ Tìm hiểu các kiến thức cần thiết để thiết kế
+ Xây dựng bản kế hoạch để thực hiện nhiệm vụ
+ Thực hiện bản kế hoạch để tạo ra sản phẩm theo yêu cầu
Xây dựng chủ đề STEM “Lực trong đời sống” môn Khoa học tự nhiên lớp
Dựa trên phân tích yêu cầu của các mạch nội dung trong chương trình Khoa học tự nhiên lớp 6, chúng tôi đề xuất một số chủ đề có thể áp dụng trong bài học STEM Những chủ đề này sẽ tập trung vào kiến thức chủ đạo trong chương “Lực trong đời sống” của môn Khoa học tự nhiên 6, được thể hiện rõ ràng trong bảng dưới đây.
Bảng 2 2 Một số chủ đề STEM lực trong đời sống
STT Chủ đề STEM Vận dụng kiến thức trọng tâm
Lực kế lò xo, phép đo lực, độ giãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ thuận với khối lượng của vật treo
2 Thiết kế cung tên Điểm đặt, phương và chiều của lực
3 Quạt điện thông minh Cấu tạo, cơ chế tạo gió, nguyên lí làm mát, các chức năng của quạt điện
4 Xe đua không động cơ Kiến thức về biến dạng của lò xo
5 Diều bay sáng tạo Vận dụng kiến thức về lực cản của không khí Mạch nội dung chính của chủ đề “Lực trong đời sống” như sau:
Hình 2 1 Sơ đồ tư duy chủ đề Lực
Với chuỗi nội dung như trên, chúng tôi xây dựng một số chủ đề STEM với các ứng dụng thực tiễn như sau:
Bảng 2 3 Chủ đề STEM và ứng dụng thực tiễn
STT Tên chủ đề STEM Ứng dụng thực tiễn
Bắn cung tên, một môn nghệ thuật giải trí, đang dần bị lãng quên trong thời hiện đại Ngoài vai trò giải trí, bắn cung còn là phương thức săn bắt thức ăn của người cổ xưa Để giúp học sinh hiểu rõ hơn về cuộc sống thời kỳ khai hoang, tôi đã chọn phương án hướng dẫn các em chế tạo cung tên, qua đó giúp các em xác định được đặc điểm của lực.
2 Xe đua không động cơ
Xe đua không động cơ là một trò chơi thú vị, hoàn toàn không cần động cơ, sử dụng vật liệu tái chế và thân thiện với môi trường Trò chơi này dễ làm và dễ sử dụng cho học sinh Học sinh có thể áp dụng độ biến dạng của lò xo để chế tạo xe đua không động cơ, khuyến khích sự sáng tạo và kỹ năng chế tác.
Diều bay là một trò chơi truyền thống phổ biến ở vùng quê, nhưng trẻ em thành phố có thể chưa biết cách làm và chơi Để tạo ra một chiếc diều đẹp và bay cao, các em cần hiểu rõ quy trình chế tạo và vai trò của lực, cũng như cách vận dụng đặc điểm của lực cản trong không khí.
Giới thiệu một số chủ đề STEM về “Lực trong đời sống”:
Chủ đề 1: Thiết kế cung tên Lứa tuổi học sinh Lớp 6
Mức độ tiếp thu Khá
Vấn đề cần tập trung
Nguyên lý hoạt động của cung tên liên quan đến nhiều lĩnh vực như vật lý, toán học, công nghệ và kỹ thuật Điều này bao gồm việc tính toán độ cong của cung tên, xác định phương và chiều của lực khi bắn, cũng như sự sáng tạo trong việc chọn lựa vật liệu cho dây cung và mũi tên.
Môn nghệ thuật chế tạo cung tên, từng được sử dụng để săn bắn và tự vệ, hiện nay đang dần bị lãng quên và chỉ còn ít người thực hành vì mục đích giải trí Nhằm khôi phục lại sự quan tâm đối với bộ môn này, tôi quyết định hướng dẫn học sinh cách chế tạo cung tên, từ đó giúp các em hiểu rõ hơn về đặc điểm của lực trong quá trình thực hiện.
Tổ chức bài học Tên chủ đề Chế tạo cung tên
Tổ chức nhóm 4 học sinh/nhóm
Vật liệu cần thiết cho mỗi nhóm
- Hai khúc tre đã vót
- Dây thun, dây xu, vải dày, … (tùy theo cách chọn của mỗi nhóm)
Lưu ý an toàn Lưu ý khi sử dụng dụng cụ vót tre để tạo hình
Không gian, cơ sở vật chất cần thiết Sân trường và phòng học
- Vận dụng kiến thức về cách xác định đặc điểm của lực
- Xác định vấn đề, thiết kế và tìm giải pháp
- Đánh giá hiệu quả của giải pháp thiết kế
- Nhận diện các hạn chế thiết kế
- Kĩ năng hợp tác nhóm
- Kĩ năng thuyết trình và giao tiếp hiệu quả
Các nội dung kiến thức liên quan
Toán học: Hình cong, độ dài cung, mũi tên
+ Điểm đặt, phương, chiều và độ lớn của lực
+ Chuyển động thẳng của vật
Công nghệ: Cách chọn các vật liệu chế tạo
Kĩ thuật: Quy trình thiết kế kĩ thuật - Bản vẽ kĩ thuật
Mĩ thuật: Trang trí sản phẩm
Học sinh tiếp cận và giải quyết vấn đề như thế nào?
Học sinh vận dụng quy trình thiết kế kĩ thuật gồm 7 bước (5 hoạt động) để giải quyết vấn đề đặt ra:
1 Xác định vấn đề, nhu cầu thực tiễn
2 Nghiên cứu kiến thức lí thuyết
3 Đề xuất giải pháp và lựa chọn giải pháp tốt nhất
5 Thử nghiệm và đánh giá mẫu thiết kế
6 Chia sẻ và thảo luận kết quả
Chủ đề 2: Xe đua không động cơ Lứa tuổi học sinh Lớp 6
Mức độ tiếp thu Khá
Vấn đề cần tập trung
Nguyên lý hoạt động của xe đua không động cơ liên quan đến nhiều lĩnh vực như vật lý, toán học, công nghệ và kỹ thuật Điều này bao gồm việc tính toán độ dài của các vật liệu chế tạo xe, phương pháp tạo ra biến dạng của lò xo, cũng như sự sáng tạo trong việc lựa chọn vật liệu cho thân xe, trục và bánh xe Hơn nữa, việc tính toán độ dài của các bộ phận xe cũng là một yếu tố quan trọng trong thiết kế và vận hành xe đua không động cơ.
Trên thị trường hiện nay, có nhiều loại xe đồ chơi cho trẻ em với đa dạng màu sắc, kích cỡ và giá cả Xe đua không động cơ, sản phẩm sáng tạo của học sinh, thu hút sự khám phá và sáng tạo của các em Những mô hình này được làm từ vật liệu tái chế, thân thiện với môi trường Do đó, tôi chọn hướng dẫn học sinh chế tạo xe đua không động cơ để giúp các em nhận thức về sự biến dạng của các vật thể tương tự như lò xo.
Tổ chức bài học Tên chủ đề Chế tạo xe đua không động cơ
Tổ chức nhóm 4 học sinh/nhóm
Vật liệu cần thiết cho mỗi nhóm
- 4 nắp chai (có thể thay thế bằng bánh xe tận dụng trong bộ lắp ghép lớp 4 và các dụng cụ khác tùy theo đề xuất của HS)
- Keo nến, keo hai mặt
Lưu ý an toàn - Lưu ý khi sử dụng dao, kéo để chế tạo mô hình
Không gian, cơ sở vật chất cần thiết - Phòng học
- Vận dụng kiến thức về biến dạng lò xo
- Xác định vấn đề, thiết kế và tìm giải pháp
- Đánh giá hiệu quả của giải pháp thiết kế
- Nhận diện các hạn chế thiết kế
- Kĩ năng hợp tác nhóm
- Kĩ năng thuyết trình và giao tiếp hiệu quả
Các nội dung kiến thức liên quan
Toán học: Tính toán độ dài các vật liệu để làm sản phẩm
Vật lý: Biến dạng của lò xo; Đặc điểm biến dạng lò xo
Công nghệ: Cách chọn lọc các vật liệu chế tạo
Kĩ thuật: Quy trình thiết kế kĩ thuật - Bản vẽ kĩ thuật
Mĩ thuật: Trang trí sản phẩm
Học sinh tiếp cận và giải quyết vấn đề như thế nào?
Học sinh vận dụng quy trình thiết kế kĩ thuật gồm 7 bước (5 hoạt động) để giải quyết vấn đề đặt ra:
1 Xác định vấn đề, nhu cầu thực tiễn
2 Nghiên cứu kiến thức lí thuyết
3 Đề xuất giải pháp và lựa chọn giải pháp tốt nhất
5 Thử nghiệm và đánh giá mẫu thiết kế
6 Chia sẻ và thảo luận kết quả
Chủ đề 3: Diều bay sáng tạo Lứa tuổi học sinh Lớp 6
Mức độ tiếp thu Khá
Vấn đề cần tập trung
Nguyên lý hoạt động của diều bay liên quan đến nhiều lĩnh vực như vật lý, toán học, công nghệ và kỹ thuật Việc tính toán độ rộng của thân diều và kích thước các bộ phận liên quan là rất quan trọng Để diều bay cao trong không khí, cần sáng tạo trong việc chọn vật liệu và trang trí thẩm mỹ cho sản phẩm diều.
Hơn mười năm trước, trò chơi thả diều đã trở thành một phần không thể thiếu trong tuổi thơ của trẻ em vùng quê, nhưng với trẻ em thành phố, nhiều em vẫn chưa biết cách chơi và làm diều bay do thiếu không gian và điều kiện Để chế tạo một chiếc diều, chỉ cần tìm kiếm những vật liệu đơn giản như tre, giấy hoặc vải, cùng với keo và cước Bài viết này sẽ hướng dẫn các em cách tính toán và sáng tạo để làm diều, đồng thời giới thiệu trò chơi thả diều vào những ngày hè cho trẻ em thành phố.
Tên chủ đề Chế tạo nỏ thần
Tổ chức nhóm 4 học sinh/nhóm
Vật liệu cần thiết cho mỗi nhóm
- Những mảnh tre đã vót
- Keo, kéo, các dụng cụ cắt giấy và vải
Lưu ý an toàn Lưu ý khi sử dụng dụng cụ vót tre để tạo hình
Không gian, cơ sở vật chất cần thiết Phòng học và bãi đất trống
- Vận dụng kiến thức về cách xác định đặc điểm của lực
- Xác định vấn đề, thiết kế và tìm giải pháp
- Đánh giá hiệu quả của giải pháp thiết kế
- Nhận diện các hạn chế thiết kế
- Kĩ năng hợp tác nhóm
- Kĩ năng thuyết trình và giao tiếp hiệu quả
Các nội dung kiến thức liên quan
Toán học: Tính toán diện tích thân diều, dây diều
+ Điểm đặt, phương, chiều và độ lớn của lực
+ Chuyển động thẳng của vật
Công nghệ: Cách chọn các vật liệu chế tạo diều bay
Kĩ thuật: Quy trình thiết kế kĩ thuật - Bản vẽ kĩ thuật
Mĩ thuật: Trang trí sản phẩm
Học sinh tiếp cận và giải quyết vấn đề như thế nào?
Học sinh vận dụng quy trình thiết kế kĩ thuật gồm 7 bước (5 hoạt động) để giải quyết vấn đề đặt ra:
1 Xác định vấn đề, nhu cầu thực tiễn
2 Nghiên cứu kiến thức lí thuyết
3 Đề xuất giải pháp và lựa chọn giải pháp tốt nhất
5 Thử nghiệm và đánh giá mẫu thiết kế
6 Chia sẻ và thảo luận kết quả
Thiết kế tiến trình dạy học chủ đề STEM “Lực trong đời sống” môn Khoa học tự nhiên lớp 6 theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
tự nhiên lớp 6 theo hướng phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
2.3.1 Thiết kế tiến trình dạy học chủ đề “Thiết kế cung tên”
Học sinh sẽ áp dụng kiến thức về biểu diễn lực từ Bài 41 - KHTN 6 để thiết kế và chế tạo một chiếc cung tên theo các tiêu chí cụ thể Sau khi hoàn thành sản phẩm, học sinh sẽ tiến hành thử nghiệm và đánh giá chất lượng của chiếc cung tên.
Hình 2 2 Sơ đồ hình thành ý tưởng chủ đề “Thiết kế cung tên”
2.1 Năng lực khoa học tự nhiên
- [N1] Phát biểu được khái niệm về lực, cách đo lực và đơn vị đo
- [N2] Thực hiện được cách đo một vật bằng lực kế
- [N2] Mô tả được lực bằng một mũi tên có điểm đặt tại vật chịu tác dụng lực, có độ lớn và theo hướng của sự kéo hoặc đẩy
- [V1] Vận dụng được phương, chiều của lực để giải thích một số hiện tượng có liên quan trong đời sống
- [V1] Vận dụng được phương, chiều của lực vào các trò chơi dân gian
- [V3] Thiết kế được mô hình cung tên
- Phối hợp vận dụng các kiến thức của các môn học khác và toán để thực hiện nhiệm vụ thiết kế cung tên
- HS thấy được ý nghĩa và sự gắn kết các kiến thức của các môn học trong nhà trường trong khi giải quyết các vấn đề của thực tiễn
- Đảm bảo tính trải nghiệm của người học trong các giai đoạn:
+ Tìm hiểu các kiến thức cần thiết để thiết kế
+ Xây dựng bản kế hoạch để thực hiện nhiệm vụ
+ Thực hiện bản kế hoạch để tạo ra sản phẩm theo yêu cầu
- Đảm bảo tính tự học, hợp tác, sáng tạo trong quá trình giải quyết vấn đề của người học
Bảng 2 4 Bảng tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo
STT Tiêu chí đánh giá Ký hiệu
1 Tìm ra vấn đề mới, tình huống mới trong thực tiễn và đề xuất phương án giải quyết đúng, có hiệu quả ST1
Sơ đồ và bản vẽ được thiết kế để thể hiện nguyên lý cấu tạo và hoạt động của hệ thống kỹ thuật, đồng thời chỉ ra tính mới và hiệu quả của nó so với các hệ thống đã biết.
3 Tìm ra giải pháp khảo sát, đo đạc mới, đảm bảo tính chính xác ST3
4 Tìm ra các thiết bị, vật liệu mới thay thế cho những cái cũ nhưng vẫn đảm bảo tính hiệu quả cao và tiết kiệm ST4
Để nâng cao hiệu quả cho hệ thống kỹ thuật hiện có, chúng tôi đề xuất 5 giải pháp thiết kế mới, tập trung vào việc thay đổi một số chi tiết thiết kế Những cải tiến này sẽ giúp tối ưu hóa hoạt động của hệ thống, đảm bảo tính năng và hiệu suất vượt trội.
6 Tiến hành thực hiện giải pháp, thi công, chế tạo, … hệ thống kỹ thuật nhằm mang lại lợi ích và có ý nghĩa xã hội ST6
Vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề và tình huống mới trong thực tiễn là một kỹ năng quan trọng trong nghề nghiệp, đặc biệt trong ngành kỹ thuật Việc áp dụng lý thuyết vào thực tế giúp nâng cao khả năng phân tích và đưa ra giải pháp hiệu quả cho các thách thức trong công việc Điều này không chỉ cải thiện kỹ năng chuyên môn mà còn thúc đẩy sự phát triển nghề nghiệp bền vững.
Kết hợp các thao tác tư duy như so sánh, phân tích và đánh giá với các phương pháp phán đoán, xây dựng mô hình giả thuyết và kiểm tra giả thuyết giúp đưa ra những kết luận chính xác cho các vấn đề.
9 Lập được nhiều phương án giải quyết cho một vấn đề thực tiễn và mang lại kết quả tối ưu ST9
Chăm chỉ là yếu tố quan trọng trong quá trình học tập, thể hiện qua sự kiên trì, tỉ mỉ và cẩn thận khi quan sát, thu thập và xử lý số liệu thí nghiệm Nó cũng bao gồm ý chí vượt qua khó khăn để thực hiện các nhiệm vụ học tập, từ đó vận dụng và mở rộng kiến thức một cách hiệu quả.
Trách nhiệm trong hoạt động nhóm bao gồm tinh thần hợp tác và sự nghiêm túc trong việc thực hiện nhiệm vụ cá nhân Mỗi thành viên cần ý thức vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn cuộc sống để nâng cao hiệu quả công việc.
3 Tiến trình dạy học chủ đề STEM “Thiết kế cung tên”
Hoạt động 1: XÁC ĐỊNH MỤC ĐÍCH VẤN ĐỀ HOẶC NHU CẦU THỰC TIỄN
VỀ THIẾT KẾ CUNG TÊN a Mục đích của hoạt động
- GV phải chuyển giao được nhiệm vụ cho HS đặt ra câu chuyện từ thời xưa của
An Dương Vương, sau đó đặt vấn đề với HS
- HS đọc/nghe/xem nội dung của tình huống để xác định vấn đề cần giải quyết
Học sinh sẽ xem video về nghệ sĩ bắn cung và thảo luận về cách chế tạo những chiếc cung sáng tạo hơn so với sản phẩm truyền thống, cũng như tìm hiểu các kỹ thuật để bắn mũi tên đi xa hơn.
- Nêu được cách vận hành cung tên
- Liệt kê được các tiêu chí đánh giá sản phẩm, từ đó định hướng thiết kế sản phẩm b Nội dung hoạt động
Bắn cung, một hình thức sử dụng vũ khí để săn bắn, đã phát triển mạnh mẽ trong thời Trung Cổ Ngoài việc được áp dụng rộng rãi trong các hoạt động săn bắn, bắn cung còn đóng vai trò quan trọng trong các trận chiến Hiện nay, bắn cung đã trở thành một môn nghệ thuật giải trí phổ biến.
GV chiếu video về bắn cung để HS suy nghĩ cách bắn trúng tâm điểm HS cần tìm hiểu cấu tạo của cung tên và vai trò của từng bộ phận Để bắn mũi tên xa trên quỹ đạo thẳng, cần sử dụng lực phù hợp Mỗi lần bắn, mũi tên có thể bay xa bao nhiêu mét? Để đạt được mục tiêu, HS cần khắc phục khó khăn trong việc nhắm chính xác và đảm bảo lực bắn đủ mạnh.
Từ đó giới thiệu nhiệm vụ dự án là chế tạo cung tên với các yêu cầu cụ thể sau:
(1) Cách vận hành cung tên vận dụng kiến thức về đặc trưng của lực
(2) Chế tạo cung tên từ những vật liệu dễ kiếm
(3) Cung tên có khả năng bắn được nhiều mũi tên cùng lúc
(4) Có thể sử dụng cung tên để chơi các trò chơi như phóng phi tiêu
- GV giao nhiệm vụ cho HS thực hiện dự án thiết kế cung tên dựa trên kiến thức về các đặc trưng của lực
- GV thông báo, phân tích và thống nhất với học sinh các tiêu chí đánh giá của sản phẩm cung tên
- GV hướng dẫn HS về tiến trình dự án và yêu cầu HS ghi nhận vào nhật kí học tập
• Bước 2: Tìm hiểu kiến thức nền liên quan
• Bước 3: Lập bản phương án thiết kế và báo cáo
• Bước 4: Chế tạo sản phẩm sau khi chọn được giải pháp khả dĩ
• Bước 5: Chia sẻ và thảo luận trước lớp
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm tìm hiểu kiến thức nền liên quan trước khi lập bản thiết kế sản phẩm c Dự kiến sản phẩm
- Các bài báo cáo nghiên cứu tình huống của HS: Mỗi nhóm HS thảo luận nhóm để thống nhất trả lời và ghi vào giấy
- Xác định được kiến thức cần sử dụng để thiết kế, chế tạo cung tên theo các tiêu chí đã cho
Bảng mô tả nhiệm vụ của dự án bao gồm các nhiệm vụ cụ thể của từng thành viên, thời gian thực hiện dự án và các tiêu chí đánh giá sản phẩm Đồng thời, cần có cách thức tổ chức hoạt động rõ ràng để đảm bảo hiệu quả và tiến độ của dự án.
- Tổ chức nhóm học tập (mỗi nhóm 5 HS), bầu nhóm trưởng, đại diện các nhóm báo cáo thảo luận
❖ GV đặt vấn đề với HS:
- Một số nội dung GV có thể hỏi để HS thảo luận ở đây:
• Làm thế nào để mũi tên bắn trúng đích?
• Khi chế tạo sản phẩm thì cần các nguyên vật liệu gì?
• Vai trò của từng bộ phận của cung tên là gì? Phải dùng một lực như thế nào để bắn mũi tên đi được xa trên quỹ đạo thẳng?
Thiết kế và chế tạo một chiếc cung tên có khả năng bắn nhiều mũi tên cùng lúc là một nhiệm vụ thú vị Sử dụng những vật liệu dễ tìm kiếm và có độ bền cao sẽ giúp tăng cường sức mạnh và độ chính xác của cung tên Chọn lựa các nguyên liệu như gỗ chắc chắn và dây thừng bền có thể tạo ra một sản phẩm hiệu quả cho các hoạt động bắn cung.
• HS các nhóm ghi nhận nhiệm vụ và thực hiện
- GV cho mỗi nhóm thảo luận và báo cáo những vấn đề trên
❖ GV cho HS tìm hiểu sơ lược về cung tên qua những chiếc video GV chiếu
❖ Thống nhất tiến trình chế tạo sản phẩm
Hoạt động chính Thời lượng
HĐ 1: Giao nhiệm vụ dự án Tiết 1
HĐ 2: Nghiên cứu kiến thức nền, đề xuất các giải pháp và lựa chọn giải pháp tối ưu nhất Tiết 2 (HS nghiên cứu thêm ở nhà trước khi học)
HĐ 3: Báo cáo phương án thiết kế, trình bày bản vẽ kĩ thuật
HĐ 4: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm
HĐ 5: Triển lãm, giới thiệu sản phẩm
Thống nhất tiêu chí đánh giá sản phẩm
GV đặt ra câu hỏi về cách đánh giá các tiêu chí thiết kế cung tên sao cho phù hợp Ông nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xây dựng một bản tiêu chí đánh giá, nhằm tạo ra định hướng rõ ràng và đảm bảo sự công bằng trong quá trình đánh giá.
GV và HS thống nhất các tiêu chí đánh giá và tỉ lệ điểm
Tiêu chí sản phẩm thiết kế cung tên:
1 Học sinh chỉ sử dụng bộ phận chính là thanh tre và dây thun hoặc loại dây tương đương cho HS chọn trong giải pháp
2 Cung phải bắn được tối thiểu 1 mũi tên
4 Sản phẩm có hình thức đẹp, gọn gàng, bắt mắt, không gây hại
Tiêu chí đánh giá bản vẽ thiết kế cung tên:
STT Tiêu chí Điểm tối đa Điểm đạt được Ghi chú
1 Chỉ rõ được nguyên lí hoạt động của sản phẩm
2 Bản thiết kế rõ ràng, có chi tiết về các vật liệu sử dụng
3 Trình bày khoa học, sạch đẹp 2
4 Hiệu quả làm việc nhóm 1
Tiêu chí đánh giá sản phẩm cung tên:
Bảng 2 5 Bảng tiêu chí đánh giá mức độ sáng tạo của học sinh của chủ đề “Thiết kế cung tên”
Từ câu chuyện nỏ thần của An Dương Vương,
HS đề xuất được cách chế tạo được những chiếc cung tên có thể bắn được 1 mũi tên
Từ câu chuyện nỏ thần của An Dương Vương,
HS đề xuất được cách chế tạo được những chiếc cung tên có thể bắn được 2 mũi tên
Từ câu chuyện về nỏ thần của An Dương Vương, học sinh đề xuất phương pháp chế tạo những chiếc cung tên có khả năng bắn với hiệu suất cao, cho phép bắn 3 mũi tên trở lên.
Mặc dù thiết kế bản vẽ đã được hoàn thành, nhưng vẫn thiếu sự sáng tạo trong việc lựa chọn vật liệu cho cung tên Các thành phần như thanh tre và dây cung hiện tại không được tối ưu, với dây cung làm từ vật liệu không có độ đàn hồi và quá mỏng Người thiết kế đã hiểu rõ chức năng của từng bộ phận và cách vận hành cung, nhưng hiệu quả sử dụng chưa cao, dẫn đến khả năng bắn không xa do dây cung không đủ độ đàn hồi.
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Mục đích thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi thực hiện một thực nghiệm sư phạm với chủ đề "Lực trong đời sống" trong môn Khoa học tự nhiên lớp 6, theo chương trình Kết nối tri thức Mục tiêu của chúng tôi là áp dụng phương pháp giáo dục STEM để nâng cao hiệu quả dạy học và giúp học sinh hiểu rõ hơn về vai trò của lực trong cuộc sống hàng ngày.
- Kiểm chứng giả thuyết khoa học đã đề ra trong luận văn
- Đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học một số kiến thức của chủ đề “Lực trong đời sống” đã đề xuất
Dựa trên kết quả thực nghiệm, cần điều chỉnh phương pháp và cách tổ chức dạy học để nâng cao năng lực sáng tạo của học sinh.
Đối tượng thực nghiệm sư phạm
Hoạt động thực nghiệm sư phạm được tiến hành trên đối tượng là một nhóm gồm
Trong năm học 2022 - 2023, chúng tôi đã theo dõi và đánh giá sự phát triển năng lực sáng tạo của 04 trong số 10 học sinh lớp 6 tại trường THCS Trần Quốc Toản, TP Hội An, Quảng Nam.
Thời gian thực nghiệm sư phạm
Phương pháp thực nghiệm sư phạm
- Xin phép Ban giám hiệu nhà trường, tổ Tự nhiên trong trường được thực nghiệm sư phạm
- Trực tiếp đứng lớp để thực nghiệm kế hoạch bài dạy 03 tiết/chủ đề
- Giáo viên tổ chức dạy học như tiến trình trong kế hoạch đã đề ra
- Đánh giá tiến trình tiết học dựa trên những tiêu chuẩn đánh giá đã đề ra
- Từ kết quả thực nghiệm, chúng tôi đánh giá những gì đã đạt được và những mặt còn hạn chế cần phải chỉnh sửa.
Tiến hành thực nghiệm sư phạm
3.5.1 Công tác chuẩn bị cho thực nghiệm sư phạm
Trước khi tiến hành tổ chức thực nghiệm sư phạm, giáo viên cần chuẩn bị kỹ lưỡng kế hoạch bài dạy, không gian lớp học, trang thiết bị dạy và học, cũng như dụng cụ thí nghiệm và thực hành.
Trong thời gian hè, thực nghiệm sư phạm gặp khó khăn do học sinh có số lượng hạn chế và trình độ không đồng đều Giáo viên cần duy trì liên lạc thường xuyên và trao đổi bài vở với học sinh qua các kênh mạng xã hội để hỗ trợ quá trình học tập hiệu quả.
- GV tổ chức giảng dạy chủ đề “Lực trong đời sống” KHTN 6 tại phòng học và sân trường Đảm bảo theo khối lượng tiết dạy
- GV triệu tập học sinh theo 2 nhóm như sau:
5 Ngô Lê Gia Bảo + Nhóm 2: 1 Lê Thị Hồng Quyên
Những thuận lợi và khó khăn khi thực nghiệm sư phạm
- Phòng dạy sạch sẽ, trang thiết bị dạy học tương đối đảm bảo
- HS vâng lời, luôn đồng hành cùng GV để thực hiện đạt kết quả tốt nhất
- Bản thân GV không dạy môn KHTN ở trường được thực nghiệm sư phạm nên cũng không nắm rõ về mức độ học tập của từng em
Số lượng học sinh tham gia các buổi thực nghiệm còn hạn chế và không đồng đều, do các em còn phải tập trung vào các môn học khác trong thời gian nghỉ hè.
- Hầu hết các vật dụng thực nghiệm GV phải tự chuẩn bị và bày vẽ thêm cho HS
- Thời gian thực nghiệm khó khăn nhưng nhìn chung cả GV và HS đều rất cố gắng hết mình
- KHTN là môn học quá mới mẻ đối với các em nên cũng rất hạn chế về lối tư duy sáng tạo, nghiên cứu bài học.
Phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm
3.7.1 Chủ đề “Thiết kế cung tên”
Giai đoạn 1: Chuẩn bị dự án trước khi thực hiện
- GV chuẩn bị kế hoạch bài dạy và bài giảng powerpoint “Biểu diễn lực”, phiếu học tập nhóm
- GV chuẩn bị các nguyên vật liệu để thiết kế cung tên
- GV chuẩn bị phòng ốc, các thiết bị phục vụ dạy học như máy chiếu, lực kế, …
Giai đoạn 2: Tổ chức thực hiện dự án
Chúng tôi thực hiện thí nghiệm theo các giai đoạn dạy học chủ đề STEM, như được trình bày trong sơ đồ hình 5 - Chương 1, và tổ chức dạy học chủ đề "Thiết kế cung tên" theo tiến trình ở mục 2.3.1 - Chương 2.
❖ Hoạt động 1: Xác định mục đích vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn về thiết kế cung tên
GV giới thiệu về cung tên và nghệ thuật bắn cung, sau đó chiếu video minh họa HS được yêu cầu suy nghĩ về cách bắn trúng tâm điểm, tìm hiểu cấu tạo của cung tên và vai trò của từng bộ phận Các em cũng cần xác định lực cần thiết để mũi tên bay xa trên quỹ đạo thẳng và khoảng cách mà mỗi mũi tên có thể đạt được Cuối cùng, HS sẽ thảo luận về các kỹ thuật để bắn trúng tâm điểm đã đề ra.
Học sinh rất thích thú khi xem video và nghe giới thiệu về bắn cung Nhiều em bày tỏ sự tò mò về các vấn đề mà giáo viên đưa ra Tuy nhiên, phần lớn học sinh vẫn chưa rõ cách thực hiện và các bộ phận cần thiết để thiết kế một cây cung tên nhằm bắn trúng tâm điểm.
- GV chia HS thành 2 nhóm và giới thiệu nhiệm vụ dự án là chế tạo cung tên với các yêu cầu cụ thể
- Học sinh rất tò mò về vấn đề giáo viên đưa ra và chăm chú lắng nghe và ghi nhận những yêu cầu đó
- GV giao nhiệm vụ cho HS thực hiện dự án thiết kế cung tên dựa trên kiến thức về các đặc trưng của lực
- GV thông báo, phân tích và thống nhất với học sinh các tiêu chí đánh giá của sản phẩm cung tên
- GV hướng dẫn HS về tiến trình dự án và yêu cầu HS ghi nhận vào nhật kí học tập
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm tìm hiểu kiến thức nền liên quan trước khi lập bản thiết kế sản phẩm
- HS hăng hái nhận nhiệm vụ được giao
Hình 3 1 Học sinh thảo luận dự án “Thiết kế cung tên”
❖ Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền, đề xuất giải pháp và lựa chọn giải pháp tối ưu nhất
Giáo viên tổ chức cho học sinh học tập theo nhóm 5, phát phiếu học tập để các nhóm vừa theo dõi bài giảng vừa hoàn thành sản phẩm, giúp tìm hiểu bài “Biểu diễn lực”.
- HS nhận nhiệm vụ học tập theo nhóm 5 dưới sự hướng dẫn của GV, nhận PHT và lắng nghe học tập
- GV hướng dẫn cho HS vận dụng các kiến thức đã học để giải thích các kiến thức liên quan đến bài học
Hình 3 2 Học sinh thực hiện phiếu học tập tìm hiểu bài “Biểu diễn lực”
❖ Hoạt động 3: Báo cáo phương án thiết kế và trình bày bản vẽ kĩ thuật
- GV cho HS sinh hoạt nhóm 5 thảo luận nhóm nêu quy trình thiết kế và thiết kế bản vẽ kĩ thuật về sản phẩm cung tên
+ Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cho từng thành viên trong nhóm
+ Các thành viên đóng góp ý kiến để tìm ra giải pháp tối ưu về thiết kế cung tên
- GV tổ chức cho HS báo cáo về kết quả thảo luận cũng như lần lượt các nhóm lên trình bày về giải pháp của nhóm mình
+ Lần lượt 2 nhóm sẽ lên trình bày kết quả về lựa chọn giải pháp của nhóm mình
Nhóm 1 đã chế tạo cung tên bằng cách đan nhiều sợi dây su để tạo ra dây bắn cung Mũi tên và thân cung chủ yếu được làm từ tre Đặc biệt, phần đuôi mũi tên được tạo hình chữ V để dễ dàng móc vào dây cung khi bắn.
+ Nhóm 2 chọn cách buộc dây diều làm dây cung Mũi tên và thân cung cũng được làm từ tre và tạo hình giống nhóm 1
- GV đặt ra một số câu hỏi cho HS phản biện
GV đã nhận xét và đóng góp ý kiến về các bản vẽ của các nhóm, từ đó lựa chọn giải pháp tối ưu nhất để thực hiện chế tạo sản phẩm Đồng thời, GV cũng tiến hành đánh giá điểm cho các bản thiết kế của từng nhóm.
- GV cho HS tiến hành chế tạo sản phẩm theo bản vẽ đã thiết kế
Hình 3 3 Học sinh tiến hành vẽ bản thiết kế dự án “Thiết kế cung tên”
Bảng 3 1 Kết quả đánh giá các tiêu chí của bản vẽ kĩ thuật chủ đề 1
STT Tiêu chí Điểm tối đa Điểm đạt được Ghi chú
1 Chỉ rõ được nguyên lí hoạt động của sản phẩm 4 4
2 Bản thiết kế rõ ràng, có chi tiết về các vật liệu sử dụng 3 3
3 Trình bày khoa học, sạch đẹp 2 1.5
4 Hiệu quả làm việc nhóm 1 1
STT Tiêu chí Điểm tối đa Điểm đạt được Ghi chú
1 Chỉ rõ được nguyên lí hoạt động của sản phẩm 4 3
2 Bản thiết kế rõ ràng, có chi tiết về các vật liệu sử dụng 3 2.5
3 Trình bày khoa học, sạch đẹp 2 1.5
4 Hiệu quả làm việc nhóm 1 1
Nhận xét hoạt động của các nhóm:
- Các nhóm đa số tìm hiểu kĩ kiến thức cơ bản và hoàn thành các phiếu học tập đúng theo yêu cầu
- Các nhóm rất sôi nổi bàn luận thiết kế, một số bạn rất nhiệt tình trao đổi học tập
- Các nhóm đa số đưa ra được giải pháp thiết kế cung tên và phần lớn phản biện được câu hỏi của GV đặt ra
Các nhóm có thiết kế tương đồng với các thành phần chính như việc chọn tre làm thân cung, nhưng lại khác nhau về vật liệu làm dây cung Bản thiết kế được trình bày rõ ràng, với chi tiết cụ thể về các vật liệu được sử dụng.
❖ Hoạt động 4: Chế tạo và thử nghiệm
- GV cho HS tiến hành chế tạo cung tên ngay tại sân trường theo nhóm dưới sự hỗ trợ thêm của GV
Hình 3 4 Học sinh chế tạo và thử nghiệm dự án “Thiết kế cung tên”
Nhận xét hoạt động của các nhóm:
- Các em rất hăng hái làm sản phẩm theo sự phân công của nhóm trưởng
- Thực hiện an toàn khi chế tạo cung tên
Trong cuộc thi bắn cung giữa các nhóm, nhóm 2 đã sử dụng dây cung bằng dây diều và đạt được kết quả ấn tượng khi bắn được nhiều mũi tên hơn So với giải pháp ghép nhiều dây thun su lại với nhau làm dây cung, sự lựa chọn của nhóm 2 cho thấy hiệu quả vượt trội trong việc tối ưu hóa khả năng bắn cung.
- HS hoạt động rất vui vẻ, sôi nổi khi cùng nhau thực hiện dự án
HS đã sáng tạo trong việc lựa chọn vật liệu làm dây cung, cho phép bắn nhiều mũi tên cùng lúc và đạt khoảng cách xa Đặc biệt, HS cũng biết cách thiết kế phần đuôi mũi tên thành hình chữ V, giúp dễ dàng kéo dây cung để bắn.
❖ Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận
- Các nhóm trưng bày sản phẩm với nhau và thảo luận được những vật liệu tối ưu nhất được chọn để thiết kế cung tên
GV tổ chức các buổi thử nghiệm sản phẩm ngay tại sân trường, nhằm đánh giá nhóm nào đáp ứng tốt nhất các tiêu chí đã được đặt ra.
Các nhóm có thành tích bắn cung chưa cao đã nhận ra rằng nếu có cơ hội làm lại, họ sẽ biết cách lựa chọn những vật liệu tối ưu hơn so với lần trước.
Hình 3 5 Trưng bày sản phẩm cung tên
Giai đoạn 3: Sau khi thực hiện dự án
- GV chốt lại kiến thức bài học
- Các biểu hiện sáng tạo khi học qua chủ đề trên của các em:
+ Sáng tạo trong chọn vật liệu làm dây cung
+ Sáng tạo trang trí màu sắc cung tên
3.7.2 Chủ đề “Xe đua không động cơ”
Giai đoạn 1: Chuẩn bị dự án trước khi thực hiện
- GV chuẩn bị kế hoạch bài dạy và bài giảng powerpoint “Biến dạng lò xo”, phiếu học tập nhóm
- GV chuẩn bị các nguyên vật liệu để chế tạo xe đua không động cơ
- GV chuẩn bị phòng ốc, các thiết bị phục vụ dạy học như máy chiếu, lực kế, lò xò, …
Giai đoạn 2: Tổ chức thực hiện dự án
Chúng tôi đã thực hiện thí nghiệm theo các giai đoạn dạy học chủ đề STEM, được minh họa trong sơ đồ hình 5 của Chương 1, cùng với tiến trình tổ chức dạy học cho chủ đề "Xe đua không động cơ" như trình bày ở mục 2.3.2 của Chương 2.
❖ Hoạt động 1: Xác định mục đích vấn đề hoặc nhu cầu thực tiễn về chế tạo xe đua không động cơ
GV cho HS xem video về các cuộc thi đua xe mô hình và đặt ra câu hỏi về cách di chuyển xe Các em cần tìm hiểu về vật liệu chế tạo lò xo để tạo ra lực di chuyển cho xe, đồng thời xem xét độ mạnh của vật liệu đó Hơn nữa, cần xác định quãng đường xe di chuyển mỗi lần và ảnh hưởng của ma sát từ bánh xe đến chuyển động Một thách thức lớn là tìm kiếm vật dụng phù hợp cho bánh xe và lò xo, vì việc di chuyển nhiều lần sẽ làm giảm độ đàn hồi, khiến quãng đường di chuyển của xe ngày càng ngắn lại.
Học sinh cảm thấy hứng thú với những câu hỏi của giáo viên và thích thú khi xem video về các mô hình xe đua Dù đưa ra nhiều ý kiến khác nhau, phần lớn học sinh vẫn chưa biết cách chế tạo một chiếc xe đua không sử dụng động cơ và các bộ phận cần thiết cho quá trình này.
- GV chia HS thành 2 nhóm và giới thiệu nhiệm vụ dự án là chế tạo xe đua không sử dụng động cơ với các yêu cầu cụ thể
- Học sinh rất tò mò về vấn đề giáo viên đưa ra và chăm chú lắng nghe và ghi nhận những yêu cầu đó
- GV giao nhiệm vụ cho HS thực hiện dự án chế tạo xe đua không sử dụng động cơ dựa trên kiến thức về biến dạng của lò xo
- GV thông báo, phân tích và thống nhất với học sinh các tiêu chí đánh giá của sản phẩm xe đua
- GV hướng dẫn HS về tiến trình dự án và yêu cầu HS ghi nhận vào nhật kí học tập
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm tìm hiểu kiến thức nền liên quan trước khi lập bản thiết kế sản phẩm
- HS vui vẻ nhận nhiệm vụ được giao
❖ Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền, đề xuất giải pháp và lựa chọn giải pháp tối ưu nhất
GV tổ chức cho học sinh học tập theo nhóm 5, phát phiếu học tập để các nhóm vừa theo dõi bài giảng của giáo viên vừa hoàn thành sản phẩm phiếu học tập nhằm tìm hiểu bài "Biến dạng lò xo".
- HS nhận nhiệm vụ học tập theo nhóm 5 dưới sự hướng dẫn của GV, nhận PHT và lắng nghe học tập
- GV hướng dẫn cho HS vận dụng các kiến thức đã học để giải thích các kiến thức liên quan đến bài học
Hình 3 6 Học sinh thực hiện phiếu học tập tìm hiểu bài “Biến dạng lò xo”
❖ Hoạt động 3: Báo cáo phương án thiết kế và trình bày bản vẽ kĩ thuật
- GV cho HS sinh hoạt nhóm 5 thảo luận nhóm nêu quy trình thiết kế và thiết kế bản vẽ kĩ thuật chế tạo xe đua không động cơ
+ Nhóm trưởng phân công nhiệm vụ cho từng thành viên trong nhóm
+ Các thành viên đóng góp ý kiến để tìm ra giải pháp tối ưu nhất để chế tạo xe đua
- GV tổ chức cho HS báo cáo về kết quả thảo luận cũng như lần lượt các nhóm lên trình bày về giải pháp của nhóm mình
+ Lần lượt 2 nhóm sẽ lên trình bày kết quả luận về lựa chọn giải pháp của nhóm mình
Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm
3.8.1 Đánh giá định tính năng lực sáng tạo
Chủ đề 1 “Thiết kế cung tên”
Bảng 3 3 Bảng nhận xét đánh giá định tính năng lực sáng tạo ở chủ đề “Thiết kế cung tên”
Tiêu chí đánh giá Biểu hiện cụ thể để đánh giá
Tìm ra vấn đề mới, tình huống mới trong thực tiễn và đề xuất phương án giải quyết đúng, có hiệu quả
HS đề xuất được cách chế tạo được những chiếc cung tên có thể bắn được hiệu suất cao, đạt 3 mũi tên trở lên
Thiết kế sơ đồ và bản vẽ thể hiện nguyên lý cấu tạo, hoạt động và vận hành của hệ thống kỹ thuật, đồng thời chỉ ra tính mới và hiệu quả của nó so với các giải pháp đã biết.
HS thiết kế bản vẽ sáng tạo cho cung tên, lựa chọn vật liệu như thanh tre và dây cung từ dây diều có độ bền cao Họ hiểu rõ chức năng từng bộ phận và cách vận hành cung một cách hiệu quả, giúp bắn nhiều mũi tên với độ bền tương đối cao.
Tìm ra giải pháp khảo sát, đo đạc mới, đảm bảo tính chính xác
HS nghiên cứu phương pháp chế tạo cung tên, hợp tác trong nhóm để tìm ra cách chế tạo hiệu quả và lựa chọn vật liệu tối ưu Họ chú trọng vào việc chọn vật liệu bền, có tính thẩm mỹ cao và khả năng chịu lực vượt quá 80%.
Tìm ra các thiết bị, vật liệu mới thay thế cho những cái cũ nhưng vẫn đảm bảo tính hiệu quả cao và tiết kiệm
HS khám phá tri thức và hợp tác nhóm để phát hiện vật liệu mới Họ biết cách sử dụng vật liệu có độ bền cao, độ đàn hồi tốt và khả năng chịu lực hiệu quả Đề xuất của họ bao gồm thiết kế giải pháp mới cho các hệ thống kỹ thuật hiện có, điều chỉnh một số chi tiết thiết kế để nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.
HS đề xuất các giải pháp thay thế cho những vật liệu cũ không còn phù hợp, chẳng hạn như lốp xe do thiếu độ đàn hồi Thay vào đó, nên sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường, ví dụ như dây xu bó thành cụm để cải thiện khả năng chịu lực, hoặc tái sử dụng dây thả diều để làm dây cung.
Tiến hành thực hiện giải pháp, thi công, chế tạo, … hệ thống kỹ thuật nhằm mang lại lợi ích và có ý nghĩa xã hội
HS tiến hành chế tạo được cung tên theo ý tưởng thiết kế có sự sáng tạo trong cách trang trí, sản phẩm có tính thẩm mỹ cao
Áp dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề và tình huống mới trong thực tiễn, đặc biệt là trong lĩnh vực nghề nghiệp và ngành kỹ thuật.
Học sinh có khả năng áp dụng kiến thức từ bài học để phân tích và giải thích các lực trong cuộc sống, đặc biệt là lực tác động khi bắn cung tên Họ cũng biết cách tạo ra lực mạnh để tăng cường hiệu suất bắn nhiều mũi tên.
Kết hợp các thao tác tư duy như so sánh, phân tích và đánh giá với các phương pháp phán đoán, mô hình giả thuyết và kiểm tra giả thuyết giúp đưa ra những kết luận chính xác cho vấn đề.
HS có khả năng phán đoán các vật liệu phù hợp để tạo ra sản phẩm cung tên hiệu quả Sau khi hoàn thành, nhóm có thể so sánh, phân tích và đánh giá chất lượng sản phẩm cung tên mà họ đã tạo ra.
Biết chỉ ra điểm mạnh, điểm yếu của các nguyên vật liệu đã sử dụng
Lập được nhiều phương án giải quyết cho một vấn đề thực tiễn và mang lại kết quả tối ưu
HS có khả năng nghiên cứu và phát triển các phương án tối ưu để sản xuất cung tên, bao gồm việc lựa chọn vật liệu phù hợp và quy trình chế tạo hiệu quả.
Chủ đề “Xe đua không động cơ”
Bảng 3 4 Bảng nhận xét đánh giá định tính năng lực sáng tạo ở chủ đề “Xe đua không động cơ”
Tiêu chí đánh giá Biểu hiện cụ thể để đánh giá
Tìm ra vấn đề mới, tình huống mới trong thực tiễn và đề xuất phương án giải quyết đúng, có hiệu quả
HS tìm cách chế tạo ra được chế xe đua không sử dụng động cơ và có thể chạy theo trục đường thẳng dưới 50 cm
Thiết kế sơ đồ và bản vẽ thể hiện nguyên lý cấu tạo, hoạt động và vận hành của hệ thống kỹ thuật, đồng thời chỉ ra tính mới và hiệu quả của nó so với những giải pháp đã biết trước đây.
HS thiết kế bản vẽ sáng tạo cho xe đua, chọn vật liệu tối ưu cho bánh xe nhằm giảm ma sát và ảnh hưởng từ thân xe Họ hiểu rõ chức năng của từng bộ phận và cách vận hành xe hiệu quả.
Tìm ra giải pháp khảo sát, đo đạc mới, đảm bảo tính chính xác
HS nghiên cứu quy trình chế tạo xe đua và hợp tác trong nhóm học tập để tìm ra phương pháp sử dụng vật liệu phù hợp Họ đã biết cách lựa chọn vật liệu cho bánh xe, đảm bảo không bị ma sát, có độ bền cao và khả năng chịu lực tốt, mặc dù chỉ giúp xe di chuyển quãng đường ngắn.
Tìm ra các thiết bị, vật liệu mới thay thế cho những cái cũ nhưng vẫn đảm bảo tính hiệu quả cao và tiết kiệm
HS nghiên cứu và trao đổi hợp tác nhóm để khám phá các vật liệu mới, chú trọng vào việc sử dụng vật liệu có độ bền, độ đàn hồi cao và khả năng chịu lực tốt Đồng thời, HS đề xuất các giải pháp thiết kế mới cho hệ thống kỹ thuật hiện có, điều chỉnh một số chi tiết thiết kế nhằm nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống.
HS đề xuất giải pháp thay thế động cơ bằng vật liệu dễ tìm thấy trong đời sống, như sử dụng giấy cứng để chế tạo bộ phận dây cót Bên cạnh đó, có thể tận dụng bánh xe từ bộ lắp ghép kỹ thuật lớp 4 hoặc sử dụng nắp chai từ những chai nước đã qua sử dụng.
Tiến hành thực hiện giải pháp, thi công, chế tạo, … hệ thống kỹ thuật nhằm mang lại lợi ích và có ý nghĩa xã hội
Nhận xét về tiến trình dạy học theo định hướng STEM
Sau khi hoàn thành chương 2 về thiết kế tiến trình dạy học STEM cho chủ đề “Lực trong đời sống” trong môn KHTN lớp 6, chúng tôi nhận thấy rằng việc phát triển năng lực sáng tạo của học sinh là rất quan trọng Thực nghiệm sư phạm ở chương 3 đã chứng minh hiệu quả của phương pháp này trong việc nâng cao khả năng tư duy và sáng tạo của học sinh.
Tiến trình dạy học STEM theo quy trình 5 hoạt động trong chương 2 có tính khả thi cao cho việc giảng dạy tại trường học Học sinh thể hiện sự hứng thú rõ rệt hơn khi tham gia vào các hoạt động thực tiễn, so với việc chỉ tiếp thu lý thuyết trong lớp học.
Các em học sinh thể hiện sự phát triển rõ rệt về tư duy và kiến thức qua từng chủ đề STEM được tiếp cận Mỗi chủ đề sau đều giúp các em phát triển tốt hơn so với chủ đề trước, cho thấy sự tiến bộ liên tục trong quá trình học tập.
Học tập qua chủ đề STEM giúp trẻ phát triển nhiều kỹ năng quan trọng như làm việc nhóm, giao tiếp, xử lý tình huống, thuyết trình, và khả năng tự nghiên cứu, tự học Qua đó, các em còn hình thành thêm tư duy sáng tạo và khả năng giải quyết vấn đề hiệu quả.
Gia Thanh Anh Thư Thảo My Thanh Trúc
Phần tr ăm số đi ểm đạt đượ c (% )
Yếu một số đức tính tốt cần phát huy trong cuộc sống như kiên nhẫn, chịu khó, ham học hỏi, có trách nhiệm với nhiệm vụ được giao, …
Học tập qua phương pháp STEM không chỉ giúp học sinh phát triển tốt hơn mà còn tăng cường khả năng tiếp thu kiến thức nhanh chóng Đặc biệt, phương pháp này tối ưu hóa năng lực sáng tạo của các em, điều này rất cần thiết cho sự phát triển toàn diện của mỗi học sinh.
Sau khi hoàn thành thực nghiệm sư phạm và tiến hành tổ chức, theo dõi cũng như phân tích diễn biến và kết quả, chúng tôi rút ra một số kết luận quan trọng.
Việc tổ chức dạy học chủ đề STEM với nội dung “Lực trong đời sống” cho môn Khoa học tự nhiên lớp 6 đã thành công trong việc phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Hầu hết học sinh đã cải thiện đáng kể khả năng sáng tạo trong quá trình học tập, đạt được các mục tiêu giáo dục đề ra.
Trong thời gian học ngoài giờ, giáo viên tổ chức cho học sinh thực hành làm việc nhóm với các thiết bị thí nghiệm và tài liệu hướng dẫn Phương pháp này không chỉ giúp học sinh hiểu sâu bản chất của bài học mà còn đảm bảo kiến thức được truyền tải một cách sinh động, từ đó giúp các em nắm vững kiến thức hơn.
Thông qua thực nghiệm sư phạm, người học đã phát triển và củng cố nhiều kỹ năng quan trọng cho cuộc sống, bao gồm kỹ năng làm việc nhóm, thu thập và xử lý thông tin, thuyết trình, phản biện, cũng như khả năng tự học và tự nghiên cứu.
Tiến trình dạy học giúp học sinh hứng thú hơn bằng cách áp dụng kiến thức hàn lâm vào thực tiễn một cách trực quan và sinh động Giáo viên không chỉ truyền đạt kiến thức khoa học mà còn hỗ trợ học sinh phát triển kỹ năng tự thiết kế và sáng tạo những vật dụng hữu ích cho cuộc sống hàng ngày.
Kết quả phân tích thực nghiệm cho thấy việc tổ chức dạy học chủ đề STEM về “Lực trong đời sống” là khả thi, đồng thời giúp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Điều này góp phần vào việc đổi mới phương pháp học tập tại các trường trung học cơ sở hiện nay.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Dựa trên kết quả thu được từ luận văn và so sánh với các nhiệm vụ đã đề ra, chúng tôi đã giải quyết được những vấn đề lý luận và thực tiễn quan trọng.
- Nghiên cứu cơ sở lý luận về giáo dục STEM, về năng lực sáng tạo của học sinh
- Khảo sát thực trạng của việc dạy học STEM tại 1 số trường THCS ở thành phố Hội An để phát triển năng lực sáng tạo của học sinh
Chủ đề STEM "Lực trong đời sống" trong môn Khoa học tự nhiên lớp 6 đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Phân tích nội dung kiến thức về lực giúp học sinh hiểu rõ hơn về các hiện tượng vật lý xung quanh, từ đó kích thích tư duy sáng tạo và khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn Việc kết hợp lý thuyết với thực hành thông qua các hoạt động trải nghiệm sẽ nâng cao sự hứng thú và khả năng giải quyết vấn đề của học sinh, đồng thời khuyến khích các em khám phá và sáng tạo trong lĩnh vực khoa học.
Xây dựng các chủ đề STEM về "Lực trong đời sống" cho môn Khoa học tự nhiên lớp 6 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh là một phương pháp giáo dục hiệu quả Các chủ đề này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ hơn về các khái niệm vật lý mà còn khuyến khích sự sáng tạo và tư duy phản biện Thông qua việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn, học sinh sẽ có cơ hội khám phá và trải nghiệm các hiện tượng lực trong cuộc sống hàng ngày, từ đó hình thành kỹ năng giải quyết vấn đề và làm việc nhóm Việc tích hợp STEM vào giảng dạy sẽ tạo ra môi trường học tập thú vị và kích thích sự ham học hỏi của học sinh.
Thiết kế tiến trình dạy học chủ đề “Lực trong đời sống” môn Khoa học tự nhiên lớp 6 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh, đồng thời tổ chức thực nghiệm sư phạm tại trường THCS Qua quá trình dạy học đã thiết kế, chúng tôi đánh giá tính khả thi của quy trình dạy học và nội dung chủ đề STEM “Lực trong đời sống”, từ đó kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học về việc phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.