Việc tổ chức các bài học STEM cho học sinh trong trường THPT làm tăng cườngtính trực quan, góp phần hoàn thiện và phát triển bồi dưỡng năng khiếu và tài năngsáng tạo của học sinh, kích t
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐƠN YÊU CẦU CÔNG NHẬN SÁNG KIẾN Kính gửi: Hội đồng xét sáng kiến Cơng đồn Sở Giáo dục Đào tạo Ninh Bình Chúng ghi tên đây: T T Họ tên Ngày tháng năm sinh Phạm Thị Lan 23/08/1980 Trần Thị Kim Sang 04/10/1973 Vũ Thị Vân 22/11/1977 Nguyễn Thị Huệ 27/05/1977 Bùi Trung Thăng 12/12/1983 Tỷ lệ Chức vụ Trình độ (%) Nơi cơng tác chun đóng mơn góp vào việc tạo sáng kiến Trường THPT TPCM Cử nhân 24 Nguyễn Huệ Trường Giáo THPT Cử nhân 19 viên Nguyễn Huệ Trường Giáo THPT Thạc sĩ 19 viên Nguyễn Huệ Trường Giáo THPT Thạc sĩ 19 viên Nguyễn Huệ Trường Giáo THPT Thạc sĩ 19 viên Nguyễn Huệ I Tên sáng kiến, lĩnh vực áp dụng, thời gian áp dụng sáng kiến lần đầu Là đồng tác giả đề nghị công nhận sáng kiến: Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Vật lí chuyển hóa lượng Lĩnh vực áp dụng: Giáo dục Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu: Áp dụng thử nghiệm 05/12/2022; Áp dụng vào chuyên đề cấp tỉnh trường THPT Nguyễn Huệ vào ngày 20/03/2023 II Nội dung sáng kiến 1 Lí chọn đề tài Một vấn đề cấp thiết giáo dục Việt Nam nâng cao chất lượng dạy học cấp học Bộ GD-ĐT có đổi mạnh mẽ nội dụng, phương pháp, hình thức tổ chức dạy học Chất lượng dạy học chuyển biến đáng kể kích thích hứng thú, nhu cầu, sở thích khả độc lập, tích cực học sinh Để đạt điều bên cạnh đổi nội dung, phương pháp phối kết hợp đa dạng hình thức tổ chức dạy học việc làm cần thiết Việc tổ chức học STEM cho học sinh trường THPT làm tăng cường tính trực quan, góp phần hồn thiện phát triển bồi dưỡng khiếu tài sáng tạo học sinh, kích thích thiên hướng học sinh mặt hoạt động ngồi cịn có tác dụng nâng cao hứng thú học khóa, bổ sung kỹ sống cho học sinh giúp giáo viên thân thiện gần gũi với học sinh giúp học sinh phát triển cách tồn diện Vật lí mơn học khoa học thực nghiệm, kiến thức Vật lí gắn liền với khoa học kĩ thuật đời sống thực tiễn, để dạy học Vật lí đạt kết cao dạy học STEM đóng vai trò quan trọng, đặc biệt trường THPT, khơng làm tăng tính hấp dẫn mơn học, giúp người học hiểu sâu sắc kiến thức, hiểu chất tượng Vật lí xảy ra, mà cịn góp phần hồn thiện phát triển nhân cách, bồi dưỡng kĩ năng, khiếu tài sáng tạo học sinh Thực tế dạy học trường THPT Nguyễn Huệ năm qua: Vì lí mà có nhiều mơn học nhà trường tổ chức thành công buổi học tập trải nghiệm mơn Văn, Hóa, Ngoại Ngữ, Sử, Địa, GDCD, Vật lí theo định hướng giáo dục STEM… điều góp phần khơng nhỏ vào việc nâng cao chất lượng giáo dục toàn diện nhà trường năm gần sở nhóm Vật lí trường THPT Nguyễn Huệ thực sáng kiến “Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Vật lí chuyển hóa lượng ” với mong muốn giúp học sinh bổ xung kiến thức lí thuyết, kĩ thực hành, giới thiệu ứng dụng Vật lí vào khoa học kĩ thuật, trình phát triển Vật lí học, làm tăng hứng thú học sinh với mơn học, rèn luyện khả phân tích giải vấn đề học sinh Qua giúp học sinh hiểu rõ tượng Vật lí, thấy vai trị to lớn Vật lí thực tế đời sống, sản xuất khoa học công nghệ Giải pháp cũ thường làm 2.1 Mục tiêu dạy học - Người dạy chủ thể trình dạy học học sinh làm theo định hướng dẫn dắt thầy cô Người dạy bị động trình tiếp nhận tri thức - Với phương pháp dạy học truyền thống lớp nặng truyền thụ kiến thức, chưa trọng vào việc học sinh vận dụng kiến thức học để giải tình thực tiễn nên hạn chế nhiều khả vận dụng kiến thức vào đời sống học sinh 2.2 Nội dung dạy học - Nội dung lựa chọn dựa vào khoa học chuyên môn, quy định chi tiết chương trình - Chú trọng hệ thống kiến thức lý thuyết, phát triển khái niệm, định luật, học thuyết khoa học Sách giáo khoa trình bày liền mạch thành hệ thống kiến thức - Người dạy người truyền thụ tri thức, học sinh tiếp thu tri thức quy định sẵn - Kế hoạch dạy thường thiết kế theo trình tự đường thẳng, chung cho lớp - Khơng sử dụng sử dụng hoạt động trải nghiệm sáng tạo 2.3 Phương pháp dạy học - Giáo án thường thiết kế theo trình tự đường thẳng, chung cho lớp - Giáo viên sư dụng nhiều PPDH truyền thống (thuyết trình, hướng dẫn thực hành, trực quan…) - Phương pháp sử dụng chủ yếu thông báo tái hiện, thuyết trình nêu vấn đề, đàm thoại, phương pháp làm việc với sách giáo khoa tài liệu tham khảo hoạt động nhóm, hướng dẫn thực hành, trực quan…) - Kế hoạch dạy thường thiết kế theo trình tự chung cho lớp dựa chuẩn kiến thức kĩ thời lượng chương trình - Khơng sử dụng sử dụng hoạt động trải nghiệm STEM 2.4 Môi trường học tập Môi trường học tập có phần gị bó thường xếp cố định (theo dãy bàn), người dạy vị trí trung tâm 2.5 Kiểm tra - đánh giá - Tiêu chí đánh giá chủ yếu xây dựng dựa kiến thức, kỹ năng, thái độ gắn với nội dung học - Người dạy toàn quyền đánh giá - Đánh giá thông qua kiểm tra hoạc hoạt động tập thể, hoạt động thực hành 2.6 Sản phẩm giáo dục - Tri thức người học có chủ yếu ghi nhớ - Do kiến thức có sẵn nên người học phụ thuộc vào Giáo trình/Tài liệu/Sách giáo khoa 2.7 Kết dạy học theo giải pháp cũ Học sinh chưa thật hứng thú học tập mơn Vật lí kiến thức trừu tượng Đa số học sinh THPT chưa có định hướng nghề nghiệp rõ nét nên ý thức học tập mơn chưa cao, em cịn học theo cảm xúc chưa hình thành thói quen học tập chủ động sáng tạo nghiêm túc Chúng làm khảo sát lấy ý kiến thực trạng mơn Vật lí học sinh THPT địa bàn thành phố Tam Điệp Kết thu từ 100 học sinh trường THPT Nguyễn Huệ năm học 2020 -2021, 2021 -2022: Chất lượng giảng dạy trung bình mơn Vật lí trường THPT Nguyễn Huệ Năm học 2019 - 2020 2020 - 2021 2021 - 2022 % HS đạt loại giỏi 5.5 % HS đạt loại 20 21 21.5 % HS đạt loại trung bình 60 60 59 % HS đạt loại yếu 15 13 14 Bảng 01 Chất lượng mơn Vật lí Sự u thích mơn học Vật lí: Năm học Tổng số học sinh tham gia khảo sát 100 học sinh 2019 - 2020 2020 - 2021 2021 - 2022 32 33 35 15 17 16 Số Hs u thích mơn Vật lí Số Hs bình thường Số Hs khơng u thích mơn 53 50 49 Vật lí Bảng 02 Thực trạng u thích mơn Vật lí 03 năm học gần Khả tiếp cận, ứng dụng môn Vật lí để chế tạo sản phẩm Khảo sát việc vận dụng kiến thức lý thuyết giải Năm Năm Năm thích tượng thực tế đời sống ( Khảo 2020 2021 2022 sát 100 học sinh ) Chưa biết cách học gắn với hành 12 11 10 Thường xuyên học gắn với hành 0 Áp dụng bình thường học gắn với hành 19 Rất áp dụng học gắn với hành 5 Chỉ học lí thuyết khơng liên quan đến thực tế, không 75 65 60 trải nghiệm thực tế Bảng 03 Ý kiến Học sinh việc tiếp cận ứng dụng kiến thức Vật lí vào thực hành chế tạo sản phẩm 2019 – 2020; 2020 – 2021; 2021 - 2022 2.8 Ưu, nhược điểm giải pháp cũ a Ưu điểm: - Giáo viên tâm điểm, kiến thức truyền đạt đầy đủ từ A đến Z - Phương pháp áp dụng theo truyền thống cha ơng, có tính logic cao - Người dạy người truyền thụ tri thức, học sinh tiếp thu tri thức quy định sẵn chiều - Về phía giáo viên: Có thể chủ động sử dụng nguồn tài nguyên đa dạng phong phú qua sách tham khảo, báo, đài, kênh truyền hình vào việc soạn giáo án lên lớp - Nguồn kinh phí đầu tư cho việc mua sắm phương tiện, trang thiết bị dạy học, đồ dùng thí nghiệm ngày tăng, sở vật chất trường ngày đổi mới, đại hóa, đảm bảo cho trình dạy học tốt - Đội ngũ giáo viên: Đa số trường THPT có đội ngũ giáo viên Vật lí giàu kinh nghiệm, nhiệt tình với cơng tác giảng dạy, có nhiều giáo viên trẻ, sáng tạo công việc nên dễ dàng đáp ứng yêu cầu mục tiêu giáo dục - Học sinh: dễ tiếp nhận kiến thức kỹ trang bị từ phía giáo viên b Nhược điểm - Người học bị thụ động tiếp thu kiến thức - Giờ học nhàm chán, buồn tẻ kiến thức chủ yếu lý thuyết sng, khơng có thực hành - Học sinh khơng có tư cao, áp dụng kiến thức vào thực tiễn gặp nhiều khó khăn - Lấy mục tiêu học để thi, học để hiểu làm trọng chưa trọng việc vận dụng kiến thức lí thuyết vào thực tiễn phát triển lực phẩm chất cho học sinh - Quy định cứng nhắc nội dung chi tiết chương trình dễ bị thiếu tính cập nhật - Người học có phần “thụ động”, phản biện - Người học khó có điều kiện tìm tịi kiến thức có sẵn sách - Giáo viên chưa sử dụng nhiều phương pháp dạy học tích cực - Khi kiểm tra đánh giá chưa quan tâm đầy đủ tới khả vận dụng kiến thức vào thực tiễn trình học - Người dạy tồn quyền đánh giá học sinh - Sản phẩm giáo dục: Ít ý đến khả ứng dụng nên sản phẩm GD người động, sáng tạo Chưa phát huy lực phẩm chất cho người học định hướng nghề nghiệp - Thực trạng việc dạy học gắn liền với tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trường THPT Theo kết điều tra, việc dạy học gắn liền với tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trường THPT chưa thực có thực hiệu chưa cao nguyên nhân: + Lãnh đạo nhà trường giáo viên môn chưa trọng đến việc tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM, khơng phải nội dung bắt buộc khơng có nội dung kì thi nên giáo viên chưa có đầu tư cho việc + Trang thiết bị kĩ thuật, đồ dùng, dụng cụ thí nghiệm cịn thiếu, khơng đáp ứng u cầu tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo vật lí Nhiều thiết bị, đồ dùng thí nghiệm nhà trường có đầu tư khơng đồng bị hư hỏng nhiều, khơng cịn sử dụng + Giáo viên chưa có kinh nghiệm kĩ tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Giải pháp cải tiến 3.1 Nội dung Hiện nay, chương trình vật lí trường THPT cịn nặng lí thuyết, với phân phối thời gian kiến thức vậy, học sinh gặp nhiều khó khăn việc mở rộng, vận dụng kiến thức vào thực tế Do đó, lồng ghép hoạt động trải nghiệm STEM vào dạy học Vật lí góp phần khơng nhỏ phát triển lực phẩm chất cho học sinh đạt mục tiêu đổi toàn diện nội dung phương pháp hình thức tổ chức dạy học đổi kiểm tra đánh giá giáo dục theo định hướng chương trình GDPT 2018 Đề xuất giải pháp việc tổ chức Hoạt động trải nghiệm STEM dạy học Vật lí Sau q trình nghiên cứu sơ lí luận việc thực hoạt động trải nghiệm STEM sở thực tiễn q trình thực nghiệm sư phạm chúng tơi đề xuất giải pháp sau a Đối với nhà trường + Có kế hoạch chi tiết cho việc tổ chức lồng ghép hoạt động trải nghiệm STEM Vật lí vào chương trình học + Chú trọng việc tận dụng phương tiện dạy học sẵn có điều kiện tự chế tạo dụng cụ, thiết bị phục vụ cho tổ chức dạy học + Trong chương trình vật lí phổ thơng nên có số giáo án soạn tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM vật lí bắt buộc với nội dung thiết thực + Trang bị cho giáo viên kỹ thuật soạn giáo án tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM gắn liền với dạy học vật lí b Phương pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Vật lí vào giảng dạy b.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết Nghiên cứu lý luận tư nhận thức khoa học tư vật lý Nghiên cứu sở lý luận xây dựng tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM vật lý nhằm phát triển tư sáng tạo cho học sinh Nghiên cứu chương trình sách giáo khoa, sách tập sách tham khảo để phân tích cấu trúc logic, nội dung kiến thức dạy trải nghiệm sáng tạo b.2 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệmNghiên cứu thực tiễn: quan sát, điều tra thực trạng việc tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trường THPT Thực nghiệm sư phạm trường THPT Nguyễn Huệ, để chỉnh lý, bổ sung, thẩm định phương án thiết kế kiểm chứng giả thuyết khoa học đề tài 3.2 Tính tính sáng tạo giải pháp Việc thay đổi phương pháp dạy học thông qua việc tổ chức Hoạt động trải nghiệm STEM vật lí vào dạy học đáp ứng mục tiêu đổi giáo dục chuyển từ việc dạy học trang bị kiến thức kỹ sang dạy học nhằm phát triển phẩm chất lực cho học sinh định hướng nghề nghiệp Giúp học sinh từ lý thuyết sang thực tiễn từ thực tiễn lại quay trở lại học lý thuyết cách hiệu Chúng ứng dụng sáng kiến xây dựng triển khai hiệu nội dung sau: - Phát triển lực khoa học tự nhiên Vật lí học sinh THPT theo định hướng STEM trường THPT Nguyễn Huệ - Lồng ghép hoạt động trải nghiệm STEM vào chuyên đề cấp tỉnh STEM Vật lí chuyển hóa lượng lớp 10 trường THPT Nguyễn Huệ năm học 2022 - 2023 3.3 Đánh giá ưu điểm giải pháp Qua việc triển khai nội dung sáng kiến năm học 2020 – 2021, 2021 – 2022, 2022 - 2023 vào q trình dạy học chúng tơi nhận thấy dạy học trải nghiệm STEM có ưu điểm sau: Phát triển khéo léo sáng tạo: Sự khéo léo khả sáng tạo học sinh STEM khơi dậy, giúp em phát minh ý tưởng dự án mang tính đổi Nếu không nhờ vào sáng tạo, bước phát triển vượt bậc gần lĩnh vực trí tuệ nhân tạo giáo dục kỹ thuật số xảy Chỉ người sáng tạo nghĩ công nghệ đột phá này, họ hiểu trí não người nghĩ việc gì, việc có khả trở thành thực Điểm chung họ sản phẩm dạy học STEM Dạy Học sinh kỹ giải vấn đề: Giáo dục STEM dạy cho học sinh cách giải vấn đề việc sử dụng kỹ tư phản biện Khi trải nghiệm phương pháp giáo dục STEM, em học cách phân tích vấn đề lên kế hoạch để giải chúng Rèn luyện sức bền bỉ: Trong hoạt động giáo dục STEM, học sinh học mơi trường an tồn, nơi mà em thoải mái thất bại thử lại lần Phương pháp giáo dục STEM đề cao giá trị thất bại công cụ giảng dạy quý giá, cho em biết coi trọng thất bại, chấp nhận phần tất yếu trình học Điều giúp học sinh rèn luyện tự tin tính bền bỉ, hai đức tính khơng thể thiếu để em vượt qua khó khăn sau Bởi dù nữa, khó khăn thất bại phần tất yếu đường dẫn đến thành cơng Khuyến khích thử nghiệm: Nếu khơng có chút mạo hiểm thử nghiệm, nhiều bước tiến vĩ đại công nghệ thập kỷ vừa qua không xảy Phần lớn phát minh đề xuất bị coi viển vông, vĩ nhân - tác giả đằng sau cơng trình trả lời rằng: “Hãy thử xem nào” Chính quan điểm cách nhìn điều mà giáo dục STEM mong muốn khuyến khích Làm để đạt điều đó? Bằng cách cho phép học sinh thử nghiệm mạo hiểm cách an toàn hoạt động học tập Khuyến khích làm việc nhóm: Tổ chức hoạt động STEM quy mơ lớn áp dụng cho học sinh tất trình độ Những học sinh có trình độ khác làm việc nhóm để giải vấn đề, ghi chép liệu, viết báo cáo, thuyết trình Kết em học sinh hợp tác với phát triển môi trường yêu cầu khả năng làm việc nhóm cao Khuyến khích áp dụng kiến thức vào thực tiễn: Tổ chức trải nghiệm STEM, học sinh dạy kĩ áp dụng vào sống thực Điều làm động lực để em học, em biết kĩ sử dụng để giúp sống em gia đình trở nên tốt Khả áp dụng kiến thức vào nhiệm vụ thực tiễn công cụ đắc lực cho em môi trường làm việc sau Khuyến khích sử dụng cơng nghệ: Tổ chức trải nghiệm STEM dạy cho Học sinh sức mạnh cơng nghệ phát minh Vì thế, em tiếp cận công nghệ mới, em sẵn sàng đón nhận chúng thay dự hay lo sợ Điều giúp Học sinh có lợi lớn mơi trường tồn cầu ngày trở nên cơng nghệ hóa Khuyến khích thích nghi: Để thành cơng sống, học sinh cần khả áp dụng kiến thức học vào tình khác Tổ chức trải nghiệm STEM dạy em khả áp dụng khái niệm học cách phù hợp tùy vào vấn đề đưa Tính giải trí cao: Tổ chức trải nghiệm STEM cách học đầy thú vị Tính cạnh tranh vừa sức: Học sinh trải nghiệm thành công thất bại qua thi Thơng qua đó, em phát triển trí tuệ cách lành mạnh Bảng mơ tả tính tính sáng tạo tính ưu việt giải pháp so với giải pháp cũ So sánh Hình thức tổ chức dạy học cũ Mục đích Chức nhiệm vụ Đối tượng Hoạt động dạy học theo hình thức cũ Chủ yếu hình thành: NL trí tuệ, kĩ trí tuệ - Nhằm thực giáo dục trí tuệ - Có mạnh mặt phát triển trí tuệ, nhận thức Hình thành niềm tin, chuẩn mực lí tưởng, động cơ, nguyên tắc hành vi, lối sống - Hệ thống khái niệm - Hệ thống tri thức, kĩ năng, kĩ xảo quy định chặt chẽ, phù hợp logic nhận thức, tuân theo chương trình, kế hoạch dạy học nằm đạt mục tiêu giáo dục xác định Lĩnh vực Môn học/khoa học Thời gian Khơng gian Phương thức/ Hình thức Chiếm lĩnh nhanh Phòng học chủ yếu - Truyền đạt, phân tích, giảng giải - Hình thức: chủ yếu hoạt Hoạt động trải nghiệm STEM Chủ yếu hình thành phẩm chất, giá trị kĩ sống Tăng tính sáng tạo cho học sinh: Học sinh cung cấp kiến thức toàn diện lĩnh vực (Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật, Nghệ thuật, Tốn học) thơng qua học lý thuyết tham gia hoạt động thực hành, trải nghiệm thực tiễn Nhờ mà em dễ dàng tìm hiểu ghi nhớ kiến thức sâu sắc hơn, nâng cao khả phát triển tư logic, sáng tạo nghệ thuật thân - Nhằm thực giáo dục đạo đức, thẩm mĩ -Có mạnh mặt xúc cảm, thái độ Hình thành niềm tin, chuẩn mực lí tưởng, động cơ, nguyên tắc hành vi, lối sống - Hệ thống giá trị chuẩn mực Hệ thống chuẩn mực xã hội (các định hướng giá trị đạo đức, văn hóa thẩm mĩ ), có tính khơng chắn, chủ yếu dựa theo nhu cầu xã hội, nguyện vọng hứng thú đối tượng Chủ đề, chủ điểm, nội dung giáo dục đa dạng phong phú Lâu dài hơn, bền bỉ Lớp học không gian mở - Trải nghiệm, biểu diễn, kinh qua động cá nhân Kiểm đánh giá tra - Chủ yếu đánh giá kiến thức khoa học học vận dụng vào thực tiễn Thường sử dụng đánh giá định lượng - Hình thức: chủ yếu hoạt động tập thể - Nhấn mạnh đến kinh nghiệm, thái độ thực hiện, tính trải nghiệm, cảm xúc, giá trị, niềm tin, thói quen - Thường sử dụng đánh giá định tính Kết thu trình dạy học Nội dung Kết học tập học sinh Giải pháp cũ - Phần trăm học sinh u thích việc học mơn Vật lí cịn thấp 32 – 35% - Tỷ lệ phần trăm học sinh có điểm kiếm tra giỏi cịn hạn chế vào năm học 2019/2020 2020/2021 - Thái độ học tập môn học sinh dừng mức độ trung bình Phẩm chất - Học sinh phát triển phẩm đạt chất chăm chỉ, trung thực Phát triển lực Năng lực chung Tự chủ tự học Kỹ giao tiếp hợp tác nhóm với thành viên khác phát huy Năng lực chun mơn : Tính tốn, Tìm hiểu tự nhiên xã hội Sản phẩm Học sinh học tập thụ động ghi học tập nhớ kiến thức cách máy móc 10 Giải pháp - Phần trăm học sinh u thích việc học mơn Vật lí cải thiện đáng kể khoảng 90% - Tỷ lệ phần trăm học sinh có điểm kiếm tra giỏi tăng đáng kể vào năm 2020/2021; 2021/2022 - Học sinh thay đổi thái độ học tập mơn tích cực nghiên cứu tìm tịi để tạo sản phẩm - Học sinh phát triển đầy đủ năm phẩm chất Yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trách nhiệm, trung thực theo yêu cầu đổi Năng lực chung Tự chủ tự học Kỹ giao tiếp hợp tác nhóm với thành viên khác Giải vấn đề theo nhiều cách khác cách sáng tạo triệt để Năng lực chuyên môn : Ngơn ngữ, tính tốn, tin học, thẩm mỹ, cơng nghệ, tìm hiểu tự nhiên xã hội Học sinh động sáng tạo chủ động tìm tịi thích ứng trình học