Tổng quan vấn đề nghiên cứu
Giáo dục STEM trên toàn thế giới
Giáo dục STEM đang ngày càng được công nhận trên toàn cầu, với sự nhấn mạnh từ các nhà lãnh đạo và nhà khoa học về tầm quan trọng của nó Tại Mỹ, từ những năm 90, giáo dục STEM đã được hình thành, tích hợp các môn học khoa học và công nghệ thông qua phương pháp giảng dạy dựa trên dự án và trải nghiệm thực tế 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 vai trò của việc phát triển niềm đam mê khoa học trong giới trẻ cho sự phát triển bền vững Ở Trung Quốc, sự bùng nổ giáo dục STEM được thúc đẩy bởi chính sách của chính phủ và sự quan tâm của phụ huynh Tại Úc, chương trình iSTEM được thành lập vào năm 2009 nhằm làm giàu tri thức cho học sinh trung học, trong khi ở Qatar, AL-Bairaq tập trung vào việc tiếp cận học sinh với các hoạt động STEM thực tiễn Các nghiên cứu hiện tại cho thấy chương trình giáo dục STEM đang mang lại kết quả tích cực trên toàn thế giới.
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 nhanh chóng áp dụng giáo dục STEM, đặc biệt là các hoạt động liên quan đến robot, tại các trường học ở 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 giáo dục STEM do chi phí cao của robot nhập khẩu Để khắc phục vấn đề này, một số giải pháp đã được Liên minh các công ty giáo dục STEM tại Hà Nội triển khai, như Học viện Sáng tạo S3, Kidscode STEM và Robot STEAM Việt Nam.
Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất quy trình dạy học STEM với chủ đề “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 được áp dụng để thiết kế và tổ chức dạy học cho chủ đề STEM với nội dung “Lực trong đời sống” trong môn Khoa học tự nhiên lớp 6 Việc này sẽ góp phần 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 giúp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Nội dung này không chỉ cung cấp những khái niệm cơ bản về lực mà còn khuyến khích học sinh áp dụng kiến thức vào thực tiễn Qua việc khám phá các ứng dụng của lực trong cuộc sống hàng ngày, học sinh sẽ phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề Việc tích hợp STEM vào giảng dạy không chỉ nâng cao hiểu biết khoa học mà còn kích thích sự sáng tạo và hứng thú học tập của học sinh.
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 hoạt động thực tiễn giúp học sinh hiểu rõ hơn về khái niệm lực và ứng dụng của nó trong cuộc sống hàng ngày Việc kết hợp lý thuyết và thực hành không chỉ khơi dậy sự tò mò mà còn thúc đẩy khả năng tư duy phản biện và sáng tạo Qua đó, học sinh có thể áp dụng kiến thức vào các tình huống thực tế, từ đó nâng cao hứng thú học tập và phát triển kỹ năng giải quyết vấn đề.
- 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 được thiết kế, tập trung vào nội dung chủ đề STEM Việc này không chỉ giúp cải thiện chất lượng giảng dạy mà còn khuyến khích học sinh phát triển kỹ năng tư duy sáng tạo và giải quyết vấn đề thông qua các hoạt động học tập thực tiễn.
Môn Khoa học tự nhiên lớp 6 với chủ đề “Lực trong đời sống” không chỉ giúp học sinh hiểu rõ về các khái niệm vật lý cơ bản 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 điều tra và khảo sát thực trạng giảng dạy theo phương pháp STEM tại trường TH-THCS Trần Quốc Toản, nhằm áp dụng các phương pháp dạy học STEM phù hợp với mục tiêu nghiên cứu.
Để đánh giá hiệu quả dạy học 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 giảng dạy và sự tiếp thu của học sinh.
- 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 chương trình Khoa học tự nhiên lớp 6, nhằm nâng cao nhận thức và ứng dụng kiến thức về lực trong thực tiễn cho học sinh Thông qua việc tổ chức các hoạt động học tập tích cực, nghiên cứu sẽ giúp học sinh hiểu rõ hơn về vai trò của lực trong cuộc sống hàng ngày, từ đó phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề Kế hoạch dạy học này không chỉ cung cấp kiến thức lý thuyết mà còn khuyến khích học sinh tham gia vào các trải nghiệm thực tế, tăng cường sự hứng thú và động lực học tập.
(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 "Lực trong đời sống" cho môn Khoa học tự nhiên lớp 6 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Chương trình này không chỉ giúp học sinh hiểu rõ về các khái niệm lực trong thực tiễn mà còn khuyến khích tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề Việc áp dụng phương pháp STEM trong giảng dạy sẽ tạo ra môi trường học tập tích cực, kích thích sự sáng tạo và khám phá của học sinh.
Khảo sát thực trạng dạy học STEM hiện nay và đề xuất giải pháp tổ chức giảng dạy nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Việc áp dụng các phương pháp giảng dạy sáng tạo trong STEM sẽ giúp học sinh không chỉ nắm vững kiến thức mà còn phát triển kỹ năng tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề Các giải pháp cần được thực hiện đồng bộ để nâng cao chất lượng giáo dục STEM và khuyến khích sự sáng tạo của học sinh.
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, nhằm giúp học sinh đạt được các chuẩn đầu ra đã xác lập Phương pháp này chú trọng vào việc học sinh áp dụng kiến thức và kỹ năng đã học vào thực tiễn, khác với giáo dục truyền thống chủ yếu tập trung vào việc truyền thụ kiến thức và đánh giá qua các bài thi viết và nói Dạy học theo hướng phát triển năng lực không phải là một phương pháp hoàn toàn mới, mà là sự mở rộng và tiếp nối, tập trung vào việc vận dụng kiến thức để giải quyết các tình huống thực tiễn trong cuộc sống và công việc.
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 tiếp nhận kiến thức từ giáo viên, trong khi người học năng động hơn trong việc tự học và tự nhận thức Đánh giá trong giáo dục cần chú trọng cả quá trình và tổng kết, không chỉ dừng lại ở việc đánh giá tổng kết Thay vì chỉ ghi nhớ và học thuộc lòng, người học nên 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 cơ hội cho việc phát triển toàn diện.
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 cứng nhắc không phù hợp với mọi 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 mục tiêu học tập, phương pháp dạy và học, kiểm tra đánh giá, cũng như vai trò của giáo viên và học sinh Dạy học theo hướng năng lực không chỉ thay đổi cách thức giảng dạy mà còn làm phong phú nội hàm của các thành tố trong quá trình dạy học.
1.1.1 Khái niệm năng lực sáng tạo
Năng lực, xuất phát từ từ Latin "Competentia", được diễn đạt bằng nhiều thuật ngữ trong tiếng Anh như Ability, Capacity và Competency Đây là những thuộc tính tâm lý riêng biệt của mỗi cá nhân, thể hiện qua trình độ học vấn, sự phát triển trí tuệ, kỹ năng, kinh nghiệm, hệ thống tri thức, khả năng sáng tạo và trải nghiệm cuộc sống Qua nghiên cứu khái niệm "năng lực", ta nhận thấy nó có những đặc điểm nổi bật.
NL là khả năng kết hợp và sử dụng đồng thời các kiến thức, kỹ năng, thái độ và yếu tố khác để thực hiện hiệu quả nhiệm vụ trong thực tiễn.
- 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 cung cấp một khái niệm rõ ràng và toàn diện về năng lực của người học.
Sáng tạo là một yếu tố đặc trưng của con người, thể hiện qua khả năng sản sinh ý tưởng mới và nhìn nhận vấn đề theo cách độc đáo Theo Trần Thị Bích Liễu, năng lực sáng tạo (NLST) là khả năng phát hiện cái mới trong cấu trúc cũ để tạo ra sản phẩm mới Huỳnh Văn Sơn bổ sung rằng NLST là khả năng tạo ra những điều mới hoặc giải quyết vấn đề một cách sáng tạo Nguyễn Thanh Nga nhấn mạnh rằng sáng tạo là quá trình của học sinh trong việc phát hiện và giải quyết vấn đề hiệu quả, với kết quả là sản phẩm tinh thần hoặc vật chất có tính mới và giá trị xã hội.
Năng lực sáng tạo được hiểu là khả năng tạo ra giá trị mới về vật chất và tinh thần, bao gồm việc tìm ra cái mới, giải pháp mới và vận dụng thành công những biểu hiện đã biết vào hoàn cảnh mới Nó phản ánh hoạt động lý tính của con người, cho phép nhận thức thế giới, phát hiện quy luật khách quan và sử dụng chúng để cải tạo thế giới tự nhiên phục vụ cho con người Năng lực sáng tạo cũng thể hiện trình độ tư duy và sự phát triển tư duy ở mức độ cao của con người.
Năng lực sáng tạo (NLST) được thể hiện và đo lường thông qua hành động, không chỉ giới hạn ở những thiên tài hay mang tính bẩm sinh Nhiều tác giả cho rằng NLST không phải là điều bí ẩn, mà có sẵn ở mỗi người, ở mọi lứa tuổi và biểu hiện ở những mức độ khác nhau Tùy vào độ tuổi, năng lực này có thể được thể hiện 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 trong NLST của học sinh khác biệt so với các nhà nghiên cứu và nhà phát minh, chủ yếu tập trung vào việc tạo ra điều mới mẻ cho chính bản thân 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 kỷ XXI, quyết định khả năng thành công của công dân trong kỷ nguyên kinh tế tri thức Nghiên cứu chương trình giáo dục tại 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 và đáp ứng yêu cầu thời đại, 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 được hình thành và phát triển trong 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 mới nhấn mạnh năng lực sáng tạo là một trong những năng lực chung cần được hình thành và phát triển ở mỗi học sinh thông qua các môn học.
"Phát hiện vấn đề - Đề xuất giải pháp - Giải quyết vấn đề đạt hiệu quả"
Chương trình GDPT tổng thể (2018) của Bộ GD&ĐT đã nêu rõ vấn đề phát triển năng lực sáng tạo (NLST) của học sinh từ Tiểu học đến THPT Các tác giả chương trình đã chỉ ra những biểu hiện cụ thể của NLST và đưa ra giải pháp cho học sinh THCS nhằm nâng cao khả năng giải quyết vấn đề.
Nhận ra ý tưởng mới là khả năng xác định và làm rõ thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, đồng thời phân tích và tóm tắt những thông tin liên quan Phát hiện và làm rõ vấn đề giúp phân tích tình huống học tập và chỉ ra các vấn đề cần giải quyết Hình thành và triển khai ý tưởng mới liên quan đến việc phát hiện các yếu tố tích cực trong ý kiến của người khác, xây dựng ý tưởng từ nguồn thông tin sẵn có, và đề xuất các giải pháp cải tiến Đề xuất và lựa chọn giải pháp yêu cầu xác định thông tin liên quan và đưa ra giải pháp thích hợp Thực hiện và đánh giá giải pháp bao gồm lập kế hoạch hoạt động với mục tiêu rõ ràng, phân công nhiệm vụ hợp lý và đánh giá tính phù hợp của kế hoạch Cuối cùng, tư duy độc lập thể hiện qua việc đặt câu hỏi, lắng nghe, tiếp nhận thông tin một cách cân nhắc và đánh giá vấn đề từ nhiều góc nhìn khác nhau.
Theo các tác giả chương trình, Năng lực sáng tạo (NLST) và giải quyết vấn đề có 6 biểu hiện, được phân giải ở 3 cấp độ Những biểu hiện này phản ánh các yếu tố như thái độ, động cơ cá nhân, kiến thức chuyên môn, kỹ năng giải quyết vấn đề và khả năng sáng tạo Tuy nhiên, do quan niệm rằng NLST và giải quyết vấn đề là một, các tác giả đã kết hợp các biểu hiện của NLST và năng lực giải quyết vấn đề trong bảng ma trận các biểu hiện.
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 đặc thù trong các môn học STEM cho học sinh là rất quan trọng Điều này bao gồm việc chú trọng vào việc cải thiện kiến thức và kỹ năng liên quan đến Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Việc này không chỉ giúp học sinh nắm vững lý thuyết mà còn áp dụng vào thực tiễn, từ đó nâng cao khả năng tư duy phản biện và sáng tạo.
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 rất quan trọng, đặc biệt trong bối cảnh thế kỷ 21 Giáo dục STEM không chỉ cung cấp kiến thức về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, mà còn trang bị cho học sinh những kỹ năng cần thiết để đối mặt với những thách thức hiện đại.
Định hướng nghề nghiệp cho học sinh thông qua giáo dục STEM giúp trang bị kiến thức và kỹ năng nền tảng, từ đó tạo điều kiện cho việc học tập ở các bậc học cao hơn và phát triển nghề nghiệp tương lai Điều này góp phần quan trọng vào việc đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cho xã hội, đặc biệt trong các 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, cần triển khai giáo dục STEM trong nhà trường, chú trọng không chỉ vào các môn học như Toán và Khoa học, mà còn đầu tư vào các lĩnh vực Công nghệ và Kỹ thuật Điều này bao gồm việc nâng cao chất lượng đội ngũ giáo viên, cải thiện chương trình học và phát triển cơ sở vật chất.
Nâng cao hứng thú học tập các môn STEM thông qua các dự án giáo dục liên môn giúp học sinh áp dụng kiến thức vào thực tiễn Qua việc tham gia hoạt động và trải nghiệm thực tế, học sinh sẽ nhận thấy ý nghĩa của tri thức trong cuộc sống, từ đó tăng cường sự hứng thú và động lực học tập.
Triển khai các dự án học tập STEM giúp học sinh hợp tác, chủ động và tự lực trong việc thực hiện nhiệm vụ học tập Qua đó, các em được làm quen với các hoạt động mang tính chất nghiên cứu khoa học Những hoạt động này đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh.
Để triển khai hiệu quả giáo dục STEM, các cơ sở giáo dục phổ thông cần kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp và đại học địa phương, nhằm tận dụng nguồn lực con người và cơ sở vật chất Giáo dục STEM cũng hướng đến việc giải quyết các vấn đề đặc thù của từng địa phương.
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 thực hiện tốt giáo dục STEM không chỉ thu hút học sinh theo học mà còn hướng họ đến những ngành nghề có 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 một lĩnh vực giáo dục quan trọng, trong đó người học cần áp dụng đồng thời cả bốn lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn Trong khi đó, STEM khuyết chỉ yêu cầu vận dụng một số lĩnh vực nhất định mà không cần phải đầy đủ cả bốn Việc tham gia vào các hoạt động STEM giúp phát triển tư duy phản biện và kỹ năng giải quyết vấn đề cho người học.
- Dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM
- Dựa vào mục đích dạy học gồm:
STEM mang đến kiến thức mới bằng cách kết nối các môn học khác nhau mà học sinh chưa hoàn toàn nắm vững Qua việc giải quyết vấn đề, học sinh không chỉ tìm ra giải pháp mà còn 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 Qua đó, kiến thức lý thuyết sẽ được củng cố và ghi nhớ sâu sắc hơn.
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 và phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp cho học sinh trung học phổ thông tại Thành phố Hội An, Tỉnh Quảng Nam Nghiên cứu này nhằm đánh giá hiệu quả của các chương trình STEM trong việc trang bị kỹ năng và kiến thức cần thiết cho học sinh, đồng thời khám phá mối liên hệ giữa các hoạt động trải nghiệm và sự phát triển nghề nghiệp của học sinh Qua đó, bài viết cũng đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao chất lượng tổ chức các hoạt động này, góp phần định hướng nghề nghiệp cho học sinh 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 hai nhóm đối tượng là giáo viên và học sinh để điều tra thực trạng dạy học STEM ở trường trung học cơ sở, nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Kết quả khảo sát tập trung vào năm phần chính và đã cho thấy những thông tin quan trọng về hiệu quả và thách thức trong việc triển khai phương pháp dạy học này.
❖ 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 nói đến nhưng chưa tìm hiểu sâu và áp dụng trong giảng dạy Đặc biệt, phần lớn giáo viên có thâm niên công tác dưới 5 năm, điều này cho thấy đội ngũ giáo viên còn trẻ và có khả năng tiếp thu những phương pháp giáo dục mới.
Giáo viên nhận thức rõ rằng việc phát triển năng lực học sinh thông qua giáo dục STEM là rất quan trọng và cần thiết cho việc đổi mới phương pháp dạy học Tuy nhiên, một bộ phận nhỏ giáo viên vẫn cho rằng STEM chỉ tập trung vào việc chế tạo mô hình và sản phẩm, cho thấy họ chưa hoàn toàn hiểu biết 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 cho rằng sáng tạo chỉ là việc tạo ra sản phẩm mới Đặc biệt, phần lớn giáo viên nhận ra rằng năng lực sáng tạo là cần thiết cho sự phát triển của học sinh cấp trung học cơ sở Tuy nhiên, việc dạy học theo hướng phát triển năng lực sáng tạo gặp khó khăn do sự chênh lệch về trình độ và năng lực giữa các em Một số học sinh chưa nhận thức được tầm quan trọng của việc học, dẫn đến thiếu hứng thú và sự tích cực trong học tập Ngoài ra, học sinh ở các trường làng thường có khả năng hạn chế do hoàn cảnh gia đình không đánh giá cao việc học.
Nhiều giáo viên nhận thấy rằng phương pháp dạy học mới theo định hướng giáo dục STEM còn thiếu kinh nghiệm và chưa phù hợp với chương trình hiện tại Tại một số trường, việc tập huấn cho giáo viên chưa được triển khai rộng rãi, chỉ tập trung vào một số giáo viên cốt cán Trong năm học qua, phòng giáo dục tỉnh đã tổ chức các buổi báo cáo giữa các trường, nhưng nhà trường vẫn chưa có nghiên cứu cụ thể về vấn đề này Đa số giáo viên đã nhận thức rõ tầm quan trọng của việc dạy học KHTN theo định hướng STEM, đặc biệt là trong việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh Họ đã đề xuất nhiều biện pháp như tổ chức cho học sinh vận dụng kiến thức STEM để giải quyết vấn đề thực tiễn, xây dựng giả thuyết và thực hiện thí nghiệm Tuy nhiên, chỉ khoảng một nửa giáo viên nhận thức được mục tiêu của STEM trong việc phát triển năng lực cốt lõi và định hướng nghề nghiệp.
Trong những năm qua, phương pháp dạy học chủ yếu được áp dụng là thuyết trình kiến thức, kết hợp với một số 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%.
Hầu hết giáo viên chỉ biết đến phương pháp dạy học theo định hướng STEM qua Internet, trong khi các buổi tập huấn tại trường rất hạn chế Mặc dù một số giáo viên đã tự tìm hiểu và áp dụng phương pháp này, nhưng chỉ dưới 50% trong số họ thành công trong việc giảng dạy và chế tạo sản phẩm STEM Tuy nhiên, họ nhận thấy rằng dạy theo hướng STEM có thể phát triển năng lực sáng tạo và giúp học sinh chủ động hơn trong việc học Cơ sở vật chất hiện tại của giáo viên chỉ đạt mức tương đối, điều này gây khó khăn cho việc triển khai dạy học theo định hướng 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 Hội An có hiểu biết hạn chế về STEM, mặc dù các em đã nghe qua nhưng chưa tìm hiểu sâu do áp lực từ các bài kiểm tra định kỳ và điểm số, đặc biệt là đối với đội tuyển học sinh giỏi Điều này khiến 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 theo định hướng STEM 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 coi sáng tạo là việc tạo ra sản phẩm mới Hầu hết các em nhận thức được tầm quan trọng của năng lực sáng tạo trong việc phát triển bản thân ở cấp trung học cơ sở Tuy nhiên, khó khăn trong việc phát triển năng lực sáng tạo đến từ sự chênh lệch trình độ giữa các em, cùng với việc một số học sinh chưa thực sự nỗ lực và coi trọng việc học Đặc biệt, đa số học sinh học tại các trường làng gặp khó khăn trong việc tiếp cận do điều kiện gia đình và nhà trường hạn chế.
Mặc dù chưa được tiếp cận với định hướng STEM, các em học sinh khẳng định rằng việc học theo phương pháp này sẽ kích thích hứng thú học tập và nâng cao khả năng sáng tạo cũng như tính tự chủ trong học tập Các em cũng nhận định rằng có nhiều biện pháp giúp phát triển sự sáng tạo trong môn Khoa học tự nhiên, như tổ chức cho học sinh vận dụng kiến thức STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn, luyện tập, phỏng đoán và xây dựng giả thuyết trong quá trình thực hiện các 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 cốt lõi, cũng như định hướng nghề nghiệp cho học sinh.
Trong những năm qua, phương pháp giảng dạy chủ yếu dựa vào thuyết trình từ giáo viên và các thí nghiệm biểu diễn, nhưng không đáp ứng được nhu cầu phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Học sinh cảm thấy học chỉ để đối phó với thầy cô và cha mẹ, dẫn đến việc hiểu bài chỉ đạt dưới 80% Phương pháp này không khuyến khích sự sáng tạo và không giúp học sinh phát triển toàn diện.
Nhiều học sinh chỉ biết đến phương pháp dạy học STEM qua Internet mà chưa được giáo viên hướng dẫn thực hành hoặc chế tạo sản phẩm STEM Việc học các chủ đề STEM sẽ giúp các em phát triển khả năng sáng tạo, tăng cường sự tự tin và khơi dậy niềm đam mê học tập, khám phá trong quá trình học.
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 mà học sinh đạt được Để đảm bảo hiệu quả trong quá trình này, giáo viên cần tuân thủ các nguyên tắc nhất định Các nguyên tắc dạy học STEM nhằm phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh trung học cơ sở được thể hiện rõ qua sơ đồ.
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 không thiên vị đối với học sinh Công bằng không chỉ là việc xử lý đúng sai mà còn là việc cung cấp cho mỗi học sinh những điều cần thiết để đạt được mục tiêu chung Tính công bằng này không chỉ thúc đẩy sự phát triển của học sinh mà còn xây dựng niềm tin, khuyến khích các em nỗ lực học tập.
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
Đánh giá sự phát triển và khả năng làm chủ các kỹ năng của học sinh là một quá trình quan trọng, bao gồm đánh giá quá trình thực hiện, khả năng vận dụng và kết quả cuối cùng để hướng tới một mục tiêu chung Mỗi học sinh đều có cơ hội thành công như nhau, vì vậy giáo viên cần hỗ trợ hết mình, xây dựng một nền văn hóa và môi trường học tập lành mạnh, đồng thời nói không với bất công và đề cao sự bình đẳng.
Để phát triển các năng lực có thể đo lường, cần nhấn mạnh vai trò của chúng trong việc hình thành và nâng cao kỹ năng sống cho học sinh Sự phối hợp chặt chẽ giữa giáo viên và nhà trường là cần thiết để xác định các năng lực mà học sinh cần phát triển Từ đó, xây dựng và phát triển kiến thức, kỹ năng cần thiết, cũng như đánh giá mức độ thành thạo của học sinh Việc thiết lập các năng lực này dựa trên khả năng nắm bắt khái niệm, vận dụng thực tế, và làm chủ phản ứng của bản thân.
Minh bạch nhiệm vụ học tập là yếu tố quan trọng giúp mỗi học sinh hiểu rõ trách nhiệm của mình Khi nắm bắt được các nhiệm vụ cụ thể, như trong môn Vật lý, học sinh có thể chủ động trong việc chế tạo sản phẩm và tính toán thời gian, quãng đường Sự rõ ràng về mục tiêu và kết quả không chỉ giúp các em chuẩn bị tốt hơn mà còn tạo động lực để nghiêm túc hơn với việc học Điều này khuyến khích học sinh có trách nhiệm với con đường học tập của bản thân.
Giáo viên cần 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, phù hợp với từng bối cảnh 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 hoàn thành, giúp xác định khả năng của học sinh Qua đó, giáo viên có thể nhận diện những khó khăn và điểm yếu cần cải thiện, từ đó đưa ra phương hướng giáo dục kịp thời Hình thức đánh giá này cũng cho phép giáo viên điều chỉnh trong thời gian thực, xác định rõ ràng các lĩnh vực chính mà học sinh cần tập trung cải thiện.
Đánh giá khả năng vận dụng kiến thức là rất quan trọng trong quá trình giảng dạy, nhằm giúp học sinh áp dụng kiến thức vào cuộc sống hàng ngày Việc này không chỉ yêu cầu các em biết cách sử dụng kiến thức mà còn thể hiện khả năng giải quyết tình huống thực tế Qua đó, học sinh có thể chứng minh mức độ làm chủ các năng lực của mình, từ đó nâng cao hiệu quả học tập.
Đánh giá kết quả học tập dựa trên thành tích cuối cùng cho phép giáo viên theo dõi tiến độ và năng lực của học sinh thông qua việc thực hiện các nhiệm vụ được giao Việc này giúp giáo viên xây dựng chiến lược giáo dục phù hợp và cụ thể cho từng học sinh, nhằm nâng cao hiệu quả học tập.
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, giáo viên cần chú ý đến 5 hoạt động dạy học, mỗi hoạt động phải bao gồm 4 nội dung quan trọng: 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 tập trung vào ứng dụng kỹ thuật và thiết kế sản phẩm Để tăng cường sự quan tâm của học sinh, cần liên kết 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 hạn chế sự sáng tạo của HS, nhưng nó giúp rút ngắn thời gian làm việc, đảm bảo HS có thể 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 đề xuất nhiều giải pháp khác nhau để giải quyết bài toán mở Dựa trên những giải pháp này, học sinh sẽ 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 với các bước như 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: Thứ nhất, nếu sản phẩm hoạt động ổn định và đáp ứng yêu cầu kỹ thuật, nhóm sẽ hoàn thiện báo cáo và nghiên cứu thêm để cải tiến sản phẩm hoặc giải quyết các nhiệm vụ phụ Thứ hai, nếu sản phẩm không hoạt động hoặc không ổn định và thiếu an toàn, nhóm cần quay lại kiểm tra từ bước 2 và đọc kỹ tài liệu hướng dẫn.
Bước 6: Thử nghiệm và đánh giá
HS thực hiện vận hành sản phẩm để đánh giá xem sản phẩm 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 tiến hành khắc phục nhằm đảm bảo sản phẩm 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 với học sinh trung học cơ sở, giúp các em nhận thức rõ hơn về mối liên hệ giữa STEM và thực tiễn Theo chương trình học, nội dung chủ đề “Lực trong đời sống” yêu cầu học sinh hiểu và áp dụng các khái niệm 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 loại lực xuất hiện khi một vật hoặc đối tượng tác động trực tiếp lên một vật khác, tạo ra sự tương tác qua bề mặt tiếp xúc Ví dụ điển hình về lực tiếp xúc 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 vật khác mà không có sự tiếp xúc trực tiếp, ví dụ như lực hấp dẫn hay lực điện Ngược lại, lực ma sát là lực tiếp xúc xảy ra tại bề mặt giữa hai vật, bao gồm lực ma sát trượt, là lực cản trở chuyển động khi hai bề mặt trượt qua nhau, và lực ma sát nghỉ, là lực giữ cho vật không 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 xe cộ bám đường và giảm tốc độ khi cần thiết Thí nghiệm cho thấy vật thể chịu tác dụng của lực cản khi di chuyển trong môi trường nước hoặc không khí, minh họa rõ ràng sự ảnh hưởng của lực cản đến chuyển động.
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 một vật là độ lớn của lực hút mà Trái Đất tác động lên vật đó Thí nghiệm cho thấy độ giãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ thuận với khối lượng của vật treo, minh chứng cho mối liên hệ giữa khối lượng và lực hấp dẫn.
Khi học về chủ đề “Lực trong đời sống”, học sinh sẽ kết hợp kiến thức từ các môn học khác và toán để thực hiện nhiệm vụ STEM, từ đó nhận thức được ý nghĩa và sự liên kết giữa các môn học trong việc giải quyết vấn đề thực tiễn Chủ đề này còn khuyến khích tính tự học, hợp tác và sáng tạo, đồng thời tạo điều kiện cho học sinh trải nghiệm trong quá trình giải quyết vấn đề.
+ 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 việc 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 phương pháp học STEM Những chủ đề này tập trung vào kiến thức chính trong chương “Lực trong đời sống” của môn Khoa học tự nhiên 6, được thể hiện 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 giá trị giải trí, bắn cung còn là phương tiện săn bắt thực phẩm của tổ tiên Để giúp học sinh hiểu rõ hơn về cuộc sống thời kỳ khai hoang, tôi đã quyết định hướng dẫn các em chế tạo cung tên, từ đó giúp các em nhận diện được đặc điểm của lực.
2 Xe đua không động cơ
Xe đua không động cơ là một trò chơi đua xe độc đáo, không sử dụng động cơ mà vẫn mang lại trải nghiệm thú vị Sản phẩm này được chế tạo từ các vật liệu tái chế, thân thiện với môi trường, giúp học sinh dễ dàng tham gia và sáng tạo Bằng cách áp dụng độ biến dạng của lò xo, học sinh có thể tự tay chế tạo xe đua không động cơ, vừa học vừa chơi một cách hiệu quả.
Diều bay là một trò chơi quen thuộc với trẻ em nông thôn, nhưng nhiều trẻ em thành phố vẫn chưa biết cách chơi và làm diều Để tạo ra một chiếc diều đẹp và bay cao, các em cần hiểu rõ cách chế tạo cũng như vai trò của lực và 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 lựa chọn vật liệu cho dây cung và mũi tên.
Bối cảnh thực tế cho thấy, 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 với mục đích giải trí Để khôi phục lại sự quan tâm đối với môn nghệ thuật này, tôi đã quyết định hướng dẫn học sinh cách chế tạo cung tên, giúp các em không chỉ tìm hiểu về đặc điểm của lực mà còn trải nghiệm một phần di sản văn hóa thú vị.
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 Việc tính toán độ dài của các vật liệu chế tạo xe, cách tạo ra biến dạng của lò xo, và sự sáng tạo trong việc lựa chọn vật liệu cho thân xe, trục và bánh xe là rất quan trọng Ngoài ra, tính toán độ dài của các bộ phận xe cũng đóng vai trò then chốt trong hiệu suất hoạt động của 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 Trong số đó, xe đua không động cơ là sản phẩm nổi bật, được phát triển từ sự sáng tạo của học sinh yêu thích khám phá Những mô hình này được làm từ vật liệu tái chế, thân thiện với môi trường Vì vậy, tôi chọn hướng dẫn học sinh chế tạo xe đua không động cơ, giúp các em nhận biết 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 kết hợp nhiều kiến thức về vật lý, toán học, công nghệ và kỹ thuật, bao gồm việc tính toán độ rộng và kích thước của thân diều cùng các bộ phận liên quan Để diều bay cao trong không khí, cần có sự sáng tạo trong việc chọn vật liệu cũng như thiết kế 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 đối với trẻ em thành phố, nhiều em vẫn chưa biết cách chơi và làm diều bay do thiếu không gian và điều kiện Việc chế tạo diều khá đơn giản, chỉ cần tre, giấy hoặc vải, keo và cước là đủ để tạo ra một chiếc diều ngộ nghĩnh Vì vậy, tôi muốn giới thiệu đến các em cách tính toán và sáng tạo ra một sản phẩm diều, kết hợp với kiến thức học tập, đồng thời mang đến cho các em thành phố cơ hội trải nghiệm trò chơi thú vị này trong những ngày hè.
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 những tiêu chí cụ thể Sau khi hoàn thành, các em sẽ tiến hành thử nghiệm và đánh giá chất lượng sản phẩm.
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 thiết kế 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 tồn tại.
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 cải thiện hiệu quả cho hệ thống kỹ thuật hiện có, chúng tôi đề xuất 5 giải pháp thiết kế mới Những thay đổi này tập trung vào việc điều chỉnh một số chi tiết trong thiết kế, nhằm tối ưu hóa hoạt động và nâng cao hiệu suất của hệ thống kỹ thuật Các giải pháp này không chỉ giúp tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao tính bền vững và khả năng đáp ứng của hệ thống.
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 là một yếu tố quan trọng giúp giải quyết các vấn đề mới và tình huống thực tiễn trong ngành kỹ thuật Việc áp dụng lý thuyết vào thực tế không chỉ nâng cao kỹ năng nghề nghiệp mà còn tạo ra giải pháp hiệu quả cho các thách thức trong công việc Điều này không chỉ giúp cá nhân phát triển mà còn đóng góp vào sự tiến bộ chung của ngành kỹ thuật.
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.
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, thể hiện sự kiên trì, tỉ mỉ và cẩn thận trong việc quan sát, thu thập cũng như xử lý số liệu thí nghiệm Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả học tập mà còn thể hiện ý chí vượt qua khó khăn trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ học tập và ứng dụng kiến thức.
Trách nhiệm trong hoạt động nhóm là rất quan trọng, bao gồm tinh thần hợp tác và việc thực hiện nghiêm túc nhiệm vụ cá nhân được giao Mỗi thành viên cần có ý thức vận dụng kiến thức vật lý vào thực tiễn cuộc sống để nâng cao hiệu quả công việc chung.
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 cách chế tạo chiếc cung sáng tạo hơn so với các sản phẩm truyền thống, đồng thời tìm hiểu cách bắn mũi tên 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 kỹ năng sử dụng vũ khí để săn bắn, đã phát triển mạnh mẽ trong thời Trung Cổ Ngoài việc được áp dụng rộng rãi trong săn bắn, bắn cung còn đóng vai trò quan trọng trong các trận chiến Hiện nay, bắn cung không chỉ là một phương tiện chiến đấu mà còn trở thành một môn nghệ thuật giải trí phổ biến.
GV chiếu video về bắn cung để HS suy nghĩ cách bắn mũi tên trúng tâm điểm HS cần xác định các bộ phận của cung tên và vai trò của từng bộ phận Để bắn mũi tên xa trên quỹ đạo thẳng, cần một lực đủ mạnh Câu hỏi đặt ra là mỗi lần bắn, mũi tên sẽ bay được bao nhiêu mét và làm thế nào để đạt được mục tiêu Thách thức là việc nhắm không chính xác và lực bắn không đủ mạnh để chạm đến đích.
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 nêu rõ trách nhiệm của từng thành viên, thời gian thực hiện và các tiêu chí đánh giá sản phẩm Đồng thời, cách thức tổ chức hoạt động cũng được trình bày một cách cụ thể để đảm bảo hiệu quả trong quá trình triển khai 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 từ những vật liệu dễ kiếm và có độ bền cao là điều quan trọng để đảm bảo khả năng bắn nhiều mũi tên cùng lúc Sử dụng các vật liệu chắc chắn giúp tăng cường lực bắn và độ chính xác.
• 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
Để đánh giá các tiêu chí thiết kế cung tên một cách phù hợp, chúng ta cần xây dựng một bản tiêu chí đánh giá rõ ràng Điều này không chỉ giúp định hướng cho quá trình thiết kế mà còn đảm bảo sự công bằng trong việc đánh giá sản phẩm.
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
Dựa trên câu chuyện về nỏ thần của An Dương Vương, học sinh đã đề xuất phương pháp chế tạo những chiếc cung tên có khả năng bắn hiệu suất cao, với khả năng bắn từ 3 mũi tên trở lên.
Mặc dù đã thiết kế bản vẽ cho cung tên, nhưng thiếu sự sáng tạo và tối ưu hóa vật liệu Hiện tại, thanh tre và dây cung được làm từ vật liệu mỏng, không có độ đàn hồi, dẫn đến hiệu suất kém Người dùng hiểu chức năng của từng bộ phận và cách vận hành, nhưng do chất liệu không đạt yêu cầu, cung không thể bắn xa.
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Mục đích thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi thực hiện một cuộc thí nghiệm sư phạm với chủ đề “Lực trong đời sống” trong môn Khoa học tự nhiên lớp 6, theo phương pháp giáo dục STEM và kết nối tri thức Mục tiêu của chúng tôi là nâng cao khả năng hiểu biết và ứng dụng kiến thức khoa học vào thực tiễn cuộc sống.
- 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 nhằm phát triển 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 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 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 các dụng cụ thí nghiệm và thực hành cần thiết.
Trong thời gian hè, thực nghiệm sư phạm cho thấy học sinh (HS) có số lượng hạn chế và trình độ không đồng đều Để khắc phục điều này, giáo viên (GV) cần thường xuyên liên lạc và trao đổi bài vở với HS qua các kênh mạng xã hội.
- 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 dành thời gian cho các môn học khác trong kỳ 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 đã thực hiện thí nghiệm theo các giai đoạn dạy học chủ đề STEM, như được mô tả trong sơ đồ hình 5 - Chương 1, và tiến trình tổ chức dạy học cho chủ đề "Thiết kế cung tên" tại 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 môn nghệ thuật bắn cung, sau đó chiếu video cảnh bắn cung để HS suy nghĩ về cách bắn mũi tên trúng tâm điểm HS cần tìm hiểu cấu tạo của cung tên, bao gồm các bộ phận và vai trò của từng bộ phận Ngoài ra, các em sẽ khám phá lực cần thiết để bắn mũi tên xa trên quỹ đạo thẳng, khoảng cách mà mỗi mũi tên có thể bay, và phương pháp để bắn trúng tâm điểm đã đặt ra.
Học sinh rất hào hứng khi xem video và nghe giới thiệu về bắn cung Họ thể hiện sự tò mò với những câu hỏi mà giáo viên đưa ra Dù có nhiều ý kiến khác nhau, phần lớn học sinh vẫn chưa rõ cách thức thực hiện và các bộ phận cần thiết để thiết kế một chiếc cung tên chính xác.
- 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
GV hướng dẫn học sinh học tập theo nhóm 5, phát phiếu học tập để các nhóm vừa theo dõi bài giảng vừa hoàn thành sản phẩm phiếu học tập, nhằm 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, trong khi phần đuôi mũi tên được tạo hình chữ V, giúp 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 xem xét và đưa ra ý kiến về các bản vẽ của các nhóm, nhằm lựa chọn giải pháp tối ưu nhất cho việc chế tạo sản phẩm Bên cạnh đó, GV cũng 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 những thành phần chính như việc chọn tre làm thân cung, nhưng lại khác nhau về vật liệu dây cung Bản thiết kế được trình bày rõ ràng với chi tiết 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
Các nhóm tham gia hoạt động bắn cung với việc sử dụng cung tên Kết quả cho thấy nhóm 2, với dây cung làm từ dây diều, đã bắn được nhiều mũi tên hơn so với nhóm sử dụng giải pháp ghép nhiều dây thun lại với nhau.
- HS hoạt động rất vui vẻ, sôi nổi khi cùng nhau thực hiện dự án
HS đã sáng tạo trong việc chọn vật liệu cho dây cung, cho phép bắn nhiều mũi tên cùng lúc và tăng cự ly bắn Đặc biệt, HS cũng biết cách thiết kế phần đuôi mũi tên thành hình chữ V, giúp dễ dàng kéo dây cung khi 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 kết quả bắn cung chưa cao đã nhận ra rằng nếu có cơ hội làm lại, họ sẽ biết cách chọn lựa 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 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 cho chủ đề “Xe đua không động cơ” theo tiến trình ở mục 2.3.2 - 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 chiếu video về các cuộc thi đua xe mô hình và đặt câu hỏi về cách di chuyển xe Học sinh cần tìm hiểu về vật liệu chế tạo có khả năng biến dạng như lò xo và độ mạnh của chúng để di chuyển xe Cần xác định quãng đường xe di chuyển mỗi lần và xem xét liệu vật liệu làm bánh xe có gây ra ma sát cản trở chuyển động không Một thách thức là tìm vật dụng phù hợp cho bộ phận bánh xe và lò xo, vì sau nhiều lần di chuyển, độ đàn hồi giảm khiến xe di chuyển quãng đường ngắn hơn.
Học sinh cảm thấy hào hứng và tò mò với các câu hỏi của giáo viên, đặc biệt khi xem video về các mô hình xe đua Mặc dù có nhiều ý kiến khác nhau về các vấn đề được đặt ra, nhưng 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 HS học tập theo nhóm 5, phát phiếu học tập để các nhóm có thể vừa theo dõi bài giảng vừa hoàn thành sản phẩm trên phiếu học tập, nhằm tìm hiểu về 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 và hoạt động của hệ thống kỹ thuật, đồng thời chỉ ra tính mới và hiệu quả của nó so với những 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 của từng bộ phận và cách vận hành cung một cách hiệu quả, giúp bắn được 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 quy trình chế tạo cung tên, hợp tác trong nhóm để tìm ra phương pháp tối ưu Nhóm đã lựa chọn vật liệu bền chắc, có tính thẩm mỹ cao và khả năng chịu lực trên 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 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 và độ đàn hồi cao, chịu lực tốt Họ 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 kỹ thuật.
HS đề xuất các giải pháp thay thế cho những vật liệu cũ không còn khả năng sử dụng, như lốp xe do thiếu độ đàn hồi Thay vào đó, nên sử dụng các vật liệu thân thiện với môi trường, chẳng hạn như dây xu bó để tạo thành cụm chịu lực tốt, hoặc tái sử dụng dây thả diều 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
Vận dụng kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề và tình huống mới trong thực tiễn là rất quan trọng, đặc biệt trong lĩnh vực nghề nghiệp và ngành kỹ thuật Sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành giúp nâng cao khả năng giải quyết vấn đề hiệu quả, từ đó đáp ứng tốt hơn yêu cầu của công việc và phát triển nghề nghiệp.
Học sinh có khả năng áp dụng kiến thức từ bài học để giải thích và phân tích các lực xuất hiện trong cuộc sống, đặc biệt là trong quá trình bắn cung tên Họ cũng hiểu cách tạo ra lực mạnh, từ đó giúp bắn được nhiều mũi tên hơn.
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 các vấn đề.
HS có khả năng xác định các vật liệu phù hợp để sản xuất cung tên hiệu quả Sau khi hoàn thành, nhóm có thể so sánh, phân tích và đánh giá 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 chuyên nghiên cứu và phát triển các phương án tối ưu để sản xuất cung tên, chú trọng vào vật liệu sử dụng và quy trình chế tạo sản phẩm.
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.
HS thiết kế bản vẽ sáng tạo, lựa chọn vật liệu phù hợp cho xe đua, đảm bảo bánh xe có ít ma sát và không bị ảnh hưởng bởi thân xe Họ cũng biết cách tối ưu hóa độ đàn hồi của dây cót để xe di chuyển hiệu quả, đồng thời hiểu rõ chức năng của từng bộ phận và cách vận hành xe một cách 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 trao đổi 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, bền chắc và có khả năng chịu lực cao, 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 tri thức và hợp tác nhóm để khám phá các vật liệu mới Họ sử dụng vật liệu có độ bền và độ đàn hồi cao, đồng thời chịu lực tốt Đề xuất giải pháp thiết kế mới cho hệ thống kỹ thuật hiện tại, bao gồm việc thay đổi một số chi tiết thiết kế nhằm nâng cao hiệu quả cho hệ thống.
HS đề xuất các giải pháp thay thế động cơ bằng những vật liệu dễ tìm thấy trong cuộc sống hàng ngày, như sử dụng giấy cứng để làm bộ phận dây cót, bánh xe tận dụng từ bộ lắp ghép kỹ thuật lớp 4, hoặc 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 với chủ đề “Lực trong đời sống” cho môn KHTN lớp 6, chúng tôi nhận thấy rằng việc áp dụng phương pháp này không chỉ phát triển năng lực sáng tạo của học sinh mà còn mang lại hiệu quả thực nghiệm sư phạm rõ rệt trong chương 3.
Tiến trình dạy học chủ đề STEM theo quy trình 5 hoạt động trong chương 2 là một phương pháp khả thi để giảng dạy tại trường học, giúp học sinh hứng thú hơn so với việc chỉ học lý thuyết trong lớp.
Các em học sinh thể hiện sự phát triển rõ rệt về tư duy và kiến thức qua từng chủ đề STEM được học Mỗi chủ đề sau đều cho thấy sự tiến bộ vượt trội so với chủ đề trước đó.
Học tập qua chủ đề STEM không chỉ giúp học sinh phát triển các kỹ năng quan trọng như làm việc nhóm, giao tiếp và xử lý tình huống, mà còn rèn luyện kỹ năng thuyết trình, tự nghiên cứu và tự học Qua đó, các em sẽ hình thành thêm nhiều phẩm chất cần thiết cho tương lai.
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 thông qua STEM giúp học sinh phát triển toàn diện và tiếp thu kiến thức nhanh chóng Đặc biệt, phương pháp này tối ưu hóa khả năng sáng tạo của các em, điều này rất cần thiết cho sự phát triển cá nhân của mỗi học sinh.
Sau khi thực hiện và phân tích kết quả của thực nghiệm sư phạm, chúng tôi rút ra một số kết luận quan trọng Việc tổ chức và theo dõi diễn biến thực nghiệm đã giúp chúng tôi hiểu rõ hơn về hiệu quả và những vấn đề cần cải thiện trong quá trình giảng dạy Những kết quả này sẽ là cơ sở để điều chỉnh phương pháp giảng dạy, nâng cao chất lượng giáo dục.
Việc tổ chức dạy học STEM với chủ đề “Lực trong đời sống” cho môn Khoa học tự nhiên lớp 6 đã thành công trong việc phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh Hầu hết học sinh đã cải thiện khả năng sáng tạo trong quá trình học tập, đạt được các mục tiêu giáo dục đề ra.
Mặc dù thời gian học ngoài giờ có hạn, giáo viên vẫn tổ chức cho học sinh thực hành làm việc nhóm với thiết bị thí nghiệm và tài liệu hướng dẫn Điều này giúp truyền tải kiến thức một cách sinh động, giúp học sinh hiểu sâu bản chất và nắm vững kiến thức hơn.
Thông qua thực nghiệm sư phạm, người học đã phát triển và nâng cao nhiều kỹ năng thiết yếu 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 không chỉ giúp học sinh hứng thú hơn với việc học mà còn kết nối kiến thức hàn lâm với thực tiễn một cách sinh động Giáo viên không chỉ truyền đạt kiến thức khoa học mà còn hướng dẫn học sinh phát triển kỹ năng tự thiết kế và sáng tạo những vật dụng hữu ích trong cuộc sống hàng ngày.
Kết quả phân tích thực nghiệm đã chứng minh tính khả thi của việc tổ chức dạy học STEM với chủ đề “Lực trong đời sống.” Phương pháp này không chỉ phát triển năng lực sáng tạo của học sinh mà còn đổi mới cách học tại trường trung học cơ sở hiện nay.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Dựa trên kết quả của luận văn và so sánh với các nhiệm vụ đã đề ra, chúng tôi đã giải quyết thành công 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
Nội dung kiến thức về chủ đề STEM "Lực trong đời sống" trong môn Khoa học tự nhiên lớp 6 không chỉ giúp học sinh hiểu rõ các khái niệm vật lý cơ bản mà còn phát triển năng lực sáng tạo thông qua việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn Việc phân tích các loại lực như lực kéo, lực đẩy và trọng lực trong các tình huống hàng ngày khuyến khích học sinh tư duy phản biện và tìm ra giải pháp sáng tạo cho các vấn đề thực tiễn Hơn nữa, thông qua các hoạt động thực hành và dự án nhóm, học sinh có cơ hội trải nghiệm và khám phá, từ đó nâng cao khả năng hợp tác và giao tiếp Chủ đề này không chỉ giúp củng cố kiến thức mà còn trang bị cho học sinh những kỹ năng cần thiết cho tương lai.
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 Các chủ đề này sẽ giúp học sinh hiểu rõ hơn về ứng dụng của lực trong thực tế, khuyến khích tư duy phản biện và giải quyết vấn đề Qua các hoạt động thực tiễn và thí nghiệm, học sinh sẽ được trải nghiệm và khám phá các khái niệm vật lý một cách sinh động, từ đó nâng cao sự hứng thú và khả năng sáng tạo trong học tập.
Thiết kế tiến trình dạy học chủ đề “Lực trong đời sống” cho môn Khoa học tự nhiên lớp 6 nhằm phát triển năng lực sáng tạo của học sinh Dựa trên thiết kế này, thực nghiệm sư phạm sẽ được tổ chức tại trường THCS để đánh giá tính khả thi của quy trình dạy học đã xây dựng Nội dung chủ đề STEM “Lực trong đời sống” sẽ được áp dụng để kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học về việc phát triển năng lực sáng tạo của học sinh.