TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN “ĐIỆN HỌC” VẬT LÍ 11 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM - Full 10 điểm

TRƯỜNG ĐẠ I H Ọ C QU Ả NG NAM KHOA LÝ – HÓA - SINH -----  ----- HU Ỳ NH TH Ị THU TH Ả O T Ổ CH Ứ C D Ạ Y H Ọ C M Ộ T S Ố KI Ế N TH Ứ C PH ẦN “ĐIỆ N H ỌC” V ẬT LÍ 11 THEO ĐỊNH HƯỚ NG GIÁO D Ụ C STEM KHÓA LU Ậ N T Ố T NGHI ỆP ĐẠ I H Ọ C Qu ảng Nam, tháng 05 năm 2 021 TRƯỜNG ĐẠ I H Ọ C QU Ả NG NAM KHOA LÝ – HÓA - SINH -----  ----- KHÓA LU Ậ N T Ố T NGHI ỆP ĐẠ I H Ọ C Tên đề tài: T Ổ CH Ứ C D Ạ Y H Ọ C M Ộ T S Ố KI Ế N TH Ứ C PH ẦN “ĐIỆ N H ỌC” VẬT LÍ 11 THEO ĐỊNH HƯỚ NG GIÁO D Ụ C STEM Sinh viên th ự c hi ệ n HU Ỳ NH TH Ị THU TH Ả O MSSV: 2117020113 CHUYÊN NGÀNH: SƯ PHẠ M V Ậ T LÝ Khóa h ọ c: 2017 – 2021 Cán b ộ hướ ng d ẫ n T h S BÙI XUÂN DI Ệ U MSCB:…………… Qu ảng Nam, tháng 05 năm 2021 L Ờ I C Ả M ƠN Khóa lu ận này đượ c hoàn thành t ại trường Đạ i h ọ c Qu ả ng Nam, trong quá trình làm khóa lu ậ n t ố t nghi ệp em đã nhận đượ c r ấ t nhi ề u s ự giúp đỡ em để hoàn t ấ t khóa lu ậ n L ời đầ u tiên, em xin kính g ử i l ờ i c ảm ơn đến BGH trường Đạ i h ọ c Qu ả ng Nam, quý th ầ y cô lãnh đạ o V ậ t lí cùng quý th ầ y, c ô trong khoa đã tạo điề u ki ện để em th ự c hi ệ n khóa lu ậ n này Em cũng xin cảm ơn chân thành và sâu sắc đế n gi ảng viên hướ ng d ẫ n Th S Bùi Xuân Di ệ u khoa Lí – Hóa - Sinh đã định hướ ng, c ố v ấ n ch ỉ d ẫn, giúp đỡ cho em trong su ố t quá trình làm khóa lu ậ n này, giúp em hoàn thành đề tài đúng thờ i h ạ n Xin g ử i l ờ i c ảm ơn chân thành tớ i các chuyên gia, quý th ầy cô giáo và các em HS đã tham gia, h ợ p tác và t ạo điề u ki ện, giúp đỡ em trong su ố t quá trình nghiên c ứ u Em xin bày t ỏ lòng bi ế t ơn sâu sắ c t ớ i cha m ẹ, gia đình, ngườ i thân, b ạn bè đã luôn quan tâm, ủ ng h ộ, độ ng viên, khích l ệ, và giúp đỡ để em hoàn thành t ố t bài khóa lu ậ n c ủ a mình M ặ c dù, đã rấ t c ố g ắng nhưng khóa luậ n này s ẽ không tránh kh ỏ i nh ữ ng thi ế u sót, r ấ t mong nh ận đượ c s ự đóng góp, chỉ b ả o t ừ quý th ầy cô để khóa lu ận đượ c hoàn thi ện hơn Cu ố i cùng, em xin kính chúc quý th ầy cô giáo trường Đạ i h ọ c Qu ả ng Nam th ậ t d ồ i dào s ứ c kh ỏe để ti ế p t ụ c th ự c hi ệ n s ứ m ệnh cao đẹ p c ủ a mình M ộ t l ầ n n ữ a, xin chân thành c ảm ơn! Qu ả ng Nam, tháng 5 năm 2021 Hu ỳ nh Th ị Thu Th ả o L ỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan đây là công trình do chính em th ự c hi ệ n Các s ố li ệ u và k ế t qu ả nghiên c ứ u trong khóa lu ậ n là trung th ực, khách quan, nghiêm túc và chưa từ ng đượ c tác gi ả khác công b ố trong b ấ t c ứ công trình nào N ế u phát hi ện điề u gì không đúng em xin ch ị u hoàn toàn trách nhi ệ m v ề n ộ i dung khóa lu ậ n c ủ a mình Qu ả ng Nam, thán g 05 năm 2021 Ngườ i th ự c hi ệ n Hu ỳ nh Th ị Thu Th ả o DANH M Ụ C NH Ữ NG T Ừ VI Ế T T Ắ T Từ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt STEM Science,Technology, Engineering , Mathematics Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học THCS Trung học cơ sở THPT Trung học phổ thông KHKT Khoa học kĩ thuật CLB Câu lạc bộ GD&ĐT Giáo dục và Đào tạo SGK Sách giáo khoa THM Trường học mới VNEN Viet Nam, ESCUELA, NUVEA Trường học mới ở Việt Nam 5E Engagment, Exploration Explanation, Elaboration/Extension, Evaluation Đặt vấn đề, khám phá, giải thích, mở rộng và đánh giá BGDĐT - GDTrH Bộ giáo dục đào tạo – Giáo dục truyền hình NXB Nhà xuất bản BGH Ban giám hiệu TN Thực nghiệm ĐC Đối chứng PPDH Phương pháp dạy học GV Giáo viên HS Học sinh DANH M Ụ C HÌNH ẢNH SƠ ĐỒ Hình 1 1 Chu trình STEM 4 Hình 1 2 Mối liên hệ của Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học 6 Hình 1 3 Giáo dục STEM và giáo dục truyền thống 9 Hình 1 4 Tiến trình bài học STEM 10 Hình 1 5 Mô hình 5E hướng dẫn tích hợp STEM 14 Hình 2 1 Sơ đồ nối dây cảm biến với Arduino UNO R3 38 Hình 2 2: Sơ đồ nối dây Arduino UNO R3 và servo 38 Biểu đồ 3 1 Phân bố điểm hai nhóm TN và ĐC 46 Biểu đồ 3 2 Đồ thị phân bố tần suất số 1 47 Biểu đồ 3 3 Biểu đồ phân loại HS theo học lực số 1 48 DANH M Ụ C CÁC B Ả NG BI Ể U Bảng 1 1 Phương pháp dạy học 5E 13 Bảng 1 2 Tiêu chí đánh giá dự án khoa học 16 Bảng 2 1 Tiêu chí đánh giá tiến trình dạy học 26 Bảng 2 2 Đánh giá kế hoạch dạy học chủ đề STEM trong môn học 27 Bảng 3 1 Bảng phân bố HS được chọn làm mẫu TN 42 Bảng 3 2 Bảng thống kê các điểm số (X i ) của bài kiểm số 1 45 Bảng 3 3 Bảng phân phối tần suất số 1 46 Bảng 3 4 Bảng phân loại theo học lực của HS số 1 48 Bảng 3 5 Kết quả điều tra mức độ đồng tình của HS 49 M Ụ C L Ụ C PHẦN 1 MỞ ĐẦU 1 1 Lý do chọn đề tài 1 2 Lịch sử nghiên cứu đề tài 2 3 Mục tiêu đề tài 2 4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2 5 Nhiệm vụ nghiên cứu 2 6 Phương pháp nghiên cứu 3 7 Giả thuyết khoa học 3 8 Bố cục của khóa luận 3 P HẦN 2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 4 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM 4 1 1 Khái niệm STEM 4 1 2 Giáo dục STEM 4 1 3 Một số vấn đề cơ bản về giáo dục STEM 6 1 3 1 STEM trong chương trình giáo dục ở Việt Nam 6 1 3 2 Mục tiêu giáo dục STEM 6 1 3 3 Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM 7 1 3 4 Ưu điểm và hạn chế của giáo dục STEM ở Việt Nam 8 1 3 4 1 Ưu điểm của giáo dục STEM 8 1 3 4 2 Hạn chế của giáo dục STEM 8 1 3 4 3 Sự khác biệt giữa giáo dục STEM và giáo dục truyền thống 9 1 4 Giáo dục STEM trong trường trung học 9 1 4 1 Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM 9 1 4 2 Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM và nghiên cứu khoa học 15 KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 18 CHƯƠNG 2 TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN “ĐIỆN HỌC” VẬT LÍ 1 1 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM 19 2 1 Phân tích nội dung kiến thức của phần ‘Điện học’ Vật lí 11 THPT 19 2 2 Mục tiêu phần điện học 20 2 2 1 Mục tiêu về kiến thức 20 2 2 2 Mục tiêu về kĩ năng 22 2 2 3 Mục tiêu về thái độ 22 2 3 Xây dựng và thực hiện bài học STEM 23 2 3 1 Tiêu chí xây dựng bài học STEM 23 2 3 2 Quy trình xây dựng bài học STEM 24 2 3 3 Tiêu chí đánh giá bài học STEM 26 2 4 Thiết kế tiến trình dạy học một số nội dung phần điện học Vật lí 11 theo phương pháp giáo dục STEM 29 2 4 1 Giáo án dạy học STEM 29 2 4 2 Sơ đồ nối dây và cách lập trình 38 2 4 2 1 Sơ đồ nối dây 38 2 4 2 2: Lập trình cho thùng rác thông minh 38 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 41 CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 42 3 1 Mô tả thực nghiệm sư phạm 42 3 1 1 Mục đích thực nghiệm 42 3 1 2 Nội dung thực nghiệm 42 3 1 3 Đối tượng thực nghiệm 42 3 1 4 Thời gian thực nghiệm 42 3 1 5 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 42 3 2 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 42 3 2 1 Chuẩn bị thực nghiệm 42 3 2 2 Tổ chức thực nghiệm 43 3 2 3 Điều tra thăm dò 44 3 3 Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thực nghiệm 44 3 3 1 Thuận lợi 44 3 3 2 Khó khăn 44 3 4 Kết quả TN 45 3 4 1 Kết quả điều tra thăm dò 45 3 4 2 Đánh giá kết quả TN 45 3 4 2 1 Kết quả đánh giá về kiến thức 45 3 4 2 2 Kết quả điều tra HS 49 KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 50 PHẦN 3 KẾT LUẬN VÀ K HIẾN NGHỊ 51 1 Kết luận 51 2 Khuyến nghị 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC P1 PHỤ LỤC 1 P1 PHỤ LỤC 2 P4 PHỤ LỤC 3 P5 1 PH Ầ N 1 M Ở ĐẦ U 1 Lý do ch ọn đề tài Xã hội ngày càng phát triển đòi hỏi con người chúng ta phải chủ động, sáng tạo nhiều hơn trong công việc để mang lại hiệu quả tốt nhất Điều này đặt ra cho ngành giáo dục nhiệm vụ cần chuẩn bị cho HS những kĩ năng và kiến thức theo chuẩn toàn c ầu để đáp ứng với nhu cầu hội nhập ngày càng cao của xã hội Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên Trong đó nội dung học tập được gắn với thực tiễn, phương pháp dạy học theo quan điểm dạy học định hướng hành động Dạy học theo định hướng giáo dục STEM giúp HS vừa học lí thuyết gắn với thực tiễn Bên cạnh việc phát triển các năng lực và tư duy kĩ thuật, giáo dục STEM còn có mục đích nhằm định hướng nghề nghiệp cho HS Việt Nam chúng ta cũng đang từng bước đổi mới giáo dục và hướng đến mô hình giáo dục STEM nhưng chỉ đang ở bước truyền thông và mang tính thử nghiệm, chưa thực sự trở thành một hoạt động giáo dục chính thức trong trường phổ t hông Do vậy, giáo dục STEM rất cần sự quan tâm và nhận thức của toàn xã hội Vật lí với đặc thù là bộ môn khoa học thực nghiệm có tính công nghệ và kĩ thuật rất cao, có nhiều kiến thức liên quan đến thực tiễn, thực hành cùng với nền tảng để học Vật lí là Toán học nên rất thuận lợi trong việc triển khai dạy học theo phương thức STEM bằng các hình thức tăng cường các hoạt động nghiên cứu, trải nghiệm sáng tạo, câu lạc bộ…Qua đó giúp HS hiểu được các ứng dụng khoa học kĩ thuật, chế tạo các sản phẩm áp dụng vào đời sống thực tiễn, đồng thời giúp HS không những hiểu sâu sắc về kiến thức Vật lí, mà từ đó tạo động lực, lòng đam mê, yêu thích bộ môn Nói tóm lại, dạy học Vật lí theo phương thức STEM là một hướng giáo dục phù hợp giúp HS phát triển đầy đủ các năng lực đặc thù và năng lực cốt lõi theo mục tiêu của chương trình GDPT mới Qua quá trình nghiên cứu và giảng dạy bộ môn Vật lí ở THPT chúng tôi thấy có thể khai thác, thiết kế và thực hiện được nhiều chủ đề dạy học STEM ở tất cả các phân môn cơ, nhiệt, điện, quang và một số phần khác của bộ môn Vật lí Trong thực tiễn, các loại máy móc, đồ dung quen thuộc, gần gũi phục vụ trong đời sống đa phần là những sản phẩm được ứng dụng từ điện học nên khai thác các chủ đề để dạy học STEM phần điện học trong chương trình vật lí phổ thông sẽ kích thích được sự hứng thú, tích cực của HS trong quá trình dạy học 2 Xu ấ t phát t ừ nh ữ ng lí do trên, tôi đ ã l ự a ch ọ n đ ề tài : “ T ổ ch ứ c d ạ y h ọ c m ộ t s ố ki ế n th ứ c ph ầ n “ Đi ệ n h ọ c ” v ậ t lí 11 theo đ ị nh hư ớ ng giáo d ụ c STEM đ ể làm đ ề tài nghiên c ứ u 2 L ị ch s ử nghiên c ứ u đ ề tài Hi ệ n nay, có r ấ t nhi ề u công trình nghiên c ứ u v ề STEM và đượ c in thành sách như: Thiế t k ế và t ổ ch ứ c ch ủ đề giáo d ụ c STEM cho HS THCS và cho HS THPT và D ạ y h ọ c ch ủ đề STEM cho HS THCS và HS THPT c ủ a Th s Nguy ễ n Thanh Nga; Giáo d ục STEM trong nhà trườ ng ph ổ thông c ủ a Nguy ễn Văn Biên ; D ạ y h ọ c môn Công ngh ệ ph ổ thông theo định hướ ng STEM c ủa Lê Xuân Quang,… Trên cơ sở nghiên c ứ u, tìm hi ể u v ề giáo d ụ c STEM, ta có th ể th ấ y h ầ u h ế t các tài li ệ u STEM ở trên đều đưa ra nh ữ ng khái ni ệ m chung và thi ế t k ế t ổ ch ứ c ch ủ đề giáo d ụ c STEM ở m ộ t s ố môn t ổ ng h ợp mà chưa đi sâu vào nghiên cứ u riêng t ừ ng b ộ môn, t ừ ng n ộ i dung c ụ th ể có th ể ứ ng d ụng STEM, đặ c bi ệt là đố i v ớ i b ộ môn V ậ t lí Trong năm họ c 2016-2017, H ội đồ ng Anh đã phố i h ợ p ch ặ t ch ẽ v ớ i B ộ GD&ĐT tri ển khai thí điểm phương thứ c giáo d ụ c STEM t ại 14 trườ ng trung h ọ c thu ộ c 5 t ỉ nh/thành ph ố : Hà N ội (8 trường); Nam Định (1 trườ ng); Qu ả ng Ninh (1 trườ ng); H ải Phòng (1 trườ ng) và H ải Dương (3 trường) bước đầu đem lạ i nh ữ ng k ế t qu ả tích c ự c 3 M ụ c tiêu đ ề tài - Xây d ự ng cơ s ở lí lu ậ n v ề giáo d ụ c STEM và cơ s ở lí lu ậ n, cơ s ở th ự c ti ễ n v ề d ạ y h ọ c môn V ậ t lí, c ụ th ể là n ộ i dung ph ầ n Đi ệ n h ọ c l ớ p 11 the o đ ị nh hư ớ ng giáo d ụ c STEM - Thi ế t k ế quy trình d ạ y h ọ c m ộ t s ố n ộ i d ung ki ế n th ứ c, phương pháp gi ả i bài t ậ p ph ầ n Đi ệ n h ọ c theo đ ị nh hư ớ ng giáo d ụ c STEM và v ậ n d ụ ng vào d ạ y h ọ c môn V ậ t lí 11 ph ổ thông ở Vi ệ t Nam 4 Đ ố i tư ợ ng và ph ạ m vi nghiên c ứ u - Đối tượ ng nghiên c ứ u: ph ầ n Đi ệ n h ọ c v ậ t lí 11 theo đ ị nh hư ớ ng giáo d ụ c STEM - Ph ạ m vi nghiên c ứ u: q uá trình d ạ y và h ọ c môn V ậ t lí 11 ph ầ n Đi ệ n h ọ c P h ạ m vi kh ả o sát t ạ i trư ờ ng THPT Tr ầ n Cao Vân, thành ph ố Tam K ỳ , t ỉ nh Qu ả ng Nam 5 Nhi ệ m v ụ nghiên c ứ u - Xây d ựng cơ sở lí lu ậ n và th ự c ti ễ n v ề d ạ y h ọ c môn V ậ t lí 11 ph ầ n Đi ệ n h ọ c theo đ ị nh hư ớ ng giáo d ụ c STEM 3 - Xây d ự ng quy trình d ạ y h ọ c m ộ t s ố n ộ i dung ph ầ n đi ệ n h ọ c V ậ t lí 11 theo đ ị nh hư ớ ng giáo d ụ c STEM Đ ề xu ấ t phương pháp lu ậ n xây d ự ng ch ủ đ ề giáo d ụ c STEM trong d ạ y h ọ c ki ế n th ứ c này Trên cơ s ở đó th ự c nghi ệ m v ớ i môn V ậ t lí 11 ph ầ n Đi ệ n h ọ c - Th ự c nghi ệm sư phạ m nh ằ m ki ể m nghi ệm đánh giá giả thuy ế t nêu ra 6 Phương pháp nghiên cứ u - Nhóm phương pháp nghiên cứ u lí lu ận (phương pháp phân tích, tổ ng h ợ p, khái quát hóa) - Nhóm phương pháp nghiên cứ u th ự c ti ễn (phương pháp điều tra, phương pháp quan sát sư phạm, phương pháp thự c nghi ệm sư phạ m) - Nhóm phương pháp hỗ tr ợ (phương pháp thố ng kê Toán h ọc…) 7 Gi ả thuy ế t khoa h ọ c N ế u thi ế t k ế đượ c quy trình d ạ y h ọ c môn V ật lí theo định hướ ng giáo d ụ c STEM và v ậ n d ụ ng vào xây d ự ng các ch ủ đề , n ộ i dung, cách th ứ c t ổ ch ứ c ho ạt độ ng d ạ y và h ọ c, ki ểm tra đánh giá môn Vậ t lí s ẽ tác độ ng tích c ực đế n k ế t qu ả h ọ c t ậ p, t ạ o s ự h ứ ng thú và góp ph ầ n hình thành, phát tri ển năng lự c c ốt lõi (năng lự c gi ả i quy ế t v ấn đề, năng lự c sáng t ạ o, n ăng lự c h ợ p tác, làm vi ệc nhóm,…) cho HS trong dạ y h ọ c môn V ật lí theo định hướng đổ i m ớ i toàn di ệ n giáo d ụ c Vi ệ t Nam 8 B ố c ụ c c ủ a khóa lu ậ n Ngoài ph ầ n m ở đầ u, k ế t lu ậ n, tài li ệ u tham kh ả o, ph ụ l ụ c thì khóa lu ậ n g ồ m có 3 chương: Chương 1 Cơ sở lí lu ậ n và th ự c ti ễ n c ủ a d ạ y h ọc theo định hướ ng giáo d ụ c STEM Chương 2 Tổ ch ứ c d ạ y h ọ c m ộ t s ố ki ế n th ứ c ph ầ n " Đi ệ n h ọ c " V ậ t lí 11 theo đ ị nh hư ớ ng giáo d ụ c STEM Chương 3 Thự c nghi ệm sư phạ m 4 P H Ầ N 2 N Ộ I DUNG NGHIÊN C Ứ U CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LU Ậ N VÀ TH Ự C TI Ễ N C Ủ A D Ạ Y H Ọ C PH Ầ N “ĐIỆ N H ỌC” V Ậ T LÍ 1 1 THEO Đ Ị NH HƯ Ớ NG GIÁO D Ụ C STEM 1 1 Khái ni ệ m STEM STEM là vi ế t t ắ t c ủ a t ừ Science (Khoa h ọ c), Technology (Công ngh ệ ), Engineering (Kĩ thuậ t), Mathematics (Toán h ọ c) Giáo d ụ c STEM v ề b ả n ch ất đượ c hi ể u trang b ị cho ngườ i h ọ c nh ữ ng ki ế n th ức và kĩ năng cầ n thi ết liên quan đế n các lĩnh vự c khoa h ọ c, công ngh ệ, kĩ thuậ t và toán h ọ c Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được mô tả bởi chu trình STEM (Hình 1 1 ), trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ mới nhằm giải quyết các vấn đề; Mathematics là công cụ được sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những người khác Hình 1 1 Chu trình STEM 1 2 Giáo d ụ c STEM Giáo d ụ c STEM là m ộ t cách ti ế p c ậ n liên ngành trong quá trình h ọc, trong đó các khái ni ệ m h ọ c thu ậ t mang tính nguyên t ắc đượ c l ồ ng ghép v ớ i các bài h ọ c trong th ự c t ế , ở đó các HS áp dụ ng các ki ế n th ứ c Khoa h ọ c, Công ngh ệ, Kĩ thuậ t và Toán vào trong b ố i c ả nh c ụ th ể , giúp k ế t n ố i gi ữa trườ ng h ọ c, c ộng đồng, nơi làm việ c và các t ổ ch ứ c toàn c ầu, để t ừ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vự c STEM và cùng 5 v ới đó có thể c ạ nh tranh trong n ề n kinh t ế m ớ i Trong nghiên c ứ u này giáo d ụ c STEM cũng có thể đượ c hi ể u theo tác gi ả Lê Xuân Quang như sau: “Giáo dụ c STEM là m ộ t quan điể m d ạ y h ọ c theo ti ế p c ậ n liên ngành t ừ hai trong các lĩnh vự c Khoa h ọ c, Công ngh ệ, Kĩ thuậ t và Toán h ọ c tr ở lên Trong đó nộ i dung h ọ c t ập đượ c g ắ n v ớ i th ự c ti ễ n, phương pháp dạ y h ọ c theo quan điể m d ạ y h ọc định hướng hành động” STEM đượ c hi ể u trong giáo d ụ c là: Science (Khoa h ọ c): Là môn h ọ c nh ằ m phát tri ể n kh ả năng sử d ụ ng các ki ế n th ứ c Khoa h ọ c (V ậ t lí, Hóa h ọ c, Sinh h ọ c và Khoa h ọc Trái Đấ t) c ủ a HS, không ch ỉ giúp HS hi ể u v ề th ế gi ớ i t ự nhiên mà còn có th ể v ậ n d ụ ng ki ế n th ức đó để gi ả i quy ế t các v ấn đề khoa h ọ c trong cu ộ c s ố ng hàng ngày Technology (Công ngh ệ ): Là môn h ọ c nh ằ m phát tri ể n kh ả năng sử d ụ ng, qu ả n lí, hi ểu và đánh giá công nghệ c ủ a HS Nó cung c ấ p cho HS nh ững cơ hội để hi ể u v ề công ngh ệ đượ c phát tri ển như thế nào, cung c ấ p cho nh ững kĩ năng để có th ể phân tích đượ c s ự ảnh hưở ng c ủ a công ngh ệ m ớ i t ớ i cu ộ c s ố ng hàng ngày c ủ a HS và c ủ a c ộng đồng… Engineering (Kĩ thuậ t): Là môn h ọ c nh ằ m phát tri ể n s ự hi ể u bi ế t ở HS v ề cách công ngh ệ đang phát triể n thông qua quá trình thi ế t k ế kĩ thuật Kĩ thuậ t cung c ấ p cho HS nh ững cơ hội để tích h ợ p ki ế n th ứ c c ủ a nhi ề u môn h ọ c, giúp cho nh ữ ng khái ni ệ m liên quan tr ở nên tườ ng minh trong cu ộ c s ố ng c ủ a h ọ Kĩ thuật cũng cung cấ p cho HS nh ững kĩ năng để có th ể v ậ n d ụ ng sáng t ạo cơ sở Khoa h ọ c và Toán h ọ c trong quá trình thi ế t k ế các đối tượ ng, các h ệ th ố ng hay xây d ự ng các quy trình s ả n xu ấ t Mathematics (Toán h ọ c): Là môn h ọ c nh ằ m phát tri ể n ở HS kh ả năng phân tích, bi ệ n lu ậ n và truy ền đạt ý tưở ng m ộ t cách hi ệ u qu ả thông qua vi ệ c tính toán, gi ả i thích, các gi ả i pháp gi ả i quy ế t các v ấn đề toán h ọ c trong các tình hu ống đặ t ra Như vậy, giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho HS những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua đó phát triển cho HS năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cùng với những năng lực khác tương ứng, đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế – xã hội 6 Hình 1 2 M ố i liên h ệ c ủ a Khoa h ọ c, Công ngh ệ, Kĩ thuậ t và Toán h ọ c 1 3 M ộ t s ố v ấn đề cơ bả n v ề giáo d ụ c STEM 1 3 1 STEM trong chương trình giáo dụ c ở Vi ệ t Nam Bộ GD&ĐT đã đưa ra định hướng các hình thức có thể triển khai STEM như sau: - Dạy học các môn học theo phương thức giáo dục STEM - T ổ ch ứ c các ho ạ t đ ộ ng tr ả i nghi ệ m STEM - Tổ chức hoạt động nghiên cứu K hoa học, K ĩ thuật 1 3 2 Mục tiêu giáo dục STEM Dưới góc độ giáo d ụ c và v ậ n d ụ ng trong b ố i c ả nh Vi ệ t Nam, giáo d ụ c STEM m ộ t m ặ t th ự c hi ện đầy đủ m ụ c tiêu giáo d ục đã nêu trong chương trình giáo dụ c ph ổ thông, m ặ t khác giáo d ụ c STEM nh ằ m: - Phát tri ển các năng lực đặ c thù c ủ a các môn h ọ c thu ộ c v ề STEM cho HS : Đó là nh ữ ng ki ế n th ức, kĩ năng liên quan đế n các môn h ọ c Khoa h ọ c, Công ngh ệ, Kĩ thuậ t và Toán h ọc Trong đó HS biế t liên k ế t các ki ế n th ứ c Khoa h ọ c, Toán h ọc để gi ả i quy ế t các v ấn đề th ự c ti ễ n Bi ế t s ử d ụ ng, qu ả n lí và truy c ậ p Công ngh ệ HS bi ế t v ề quy trình thi ế t k ế và ch ế t ạ o ra các s ả n ph ẩ m - Phát tri ển các năng lự c c ố t lõi cho HS : Giáo d ụ c STEM nh ằ m chu ẩ n b ị cho HS nh ững cơ hội cũng như thách thứ c trong n ề n kinh t ế c ạ nh tranh toàn c ầ u c ủ a th ế k ỉ 21 Bên c ạ nh nh ữ ng hi ể u bi ế t v ề các lĩnh vự c Khoa h ọ c, Công ngh ệ, Kĩ thuậ t, Toán h ọ c, HS s ẽ đượ c phát tri ển tư duy phê phán, khả năng hợp tác để thành công 7 - Định hướ ng ngh ề nghi ệ p cho HS: Giáo d ụ c STEM s ẽ t ạ o cho HS có nh ữ ng ki ế n th ức, kĩ năng mang tính nề n t ả ng cho vi ệ c h ọ c t ậ p ở các b ậ c h ọ c cao hơn cũng như cho nghề nghi ệp trong tương lai củ a HS T ừ đó, góp phầ n xây d ự ng l ực lượ ng lao động có năng lự c, ph ẩ m ch ấ t t ốt đặ c bi ệt là lao động trong lĩnh vự c STEM nh ằm đáp ứ ng m ụ c tiêu xây d ự ng và phát tri ển đất nướ c 1 3 3 Vai trò, ý nghĩa củ a giáo d ụ c STEM Vi ệc đưa giáo dục STEM vào trườ ng THPT mang l ạ i nhi ề u ý nghĩa, phù h ợ p v ớ i đ ị nh hư ớ ng đ ổ i m ớ i giáo d ụ c ph ổ thông C ụ th ể là: – Đả m b ả o giáo d ụ c toàn di ệ n: Tri ể n khai giáo d ụ c STEM ở nhà trườ ng, bên c ạ nh các môn h ọc đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vự c Công ngh ệ , Kĩ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tấ t c ả các phương diệ n v ề đội ngũ GV, chương trình, cơ sở v ậ t ch ấ t – Nâng cao h ứ ng thú h ọ c t ậ p các môn h ọ c STEM: Các d ự án h ọ c t ậ p trong giáo d ục STEM hướ ng t ớ i vi ệ c v ậ n d ụ ng ki ế n th ức liên môn để gi ả i quy ế t các v ấn đề th ự c ti ễn, HS đượ c ho ạ t đ ộ ng , tr ả i nghi ệ m và th ấ y đư ợ c ý nghĩa c ủ a tri th ứ c v ớ i cu ộ c s ố ng, nh ờ đó s ẽ nâng cao h ứ ng thú h ọ c t ậ p c ủ a HS – Hình thành và phát tri ển năng lự c, ph ẩ m ch ấ t cho HS: Khi tri ể n khai các d ự án h ọ c t ậ p STEM, HS h ợ p tác v ớ i nhau, ch ủ độ ng và t ự l ự c th ự c hi ệ n các nhi ệ m v ụ h ọc; đượ c làm quen ho ạ t đ ộ ng có tính ch ấ t nghiên c ứ u khoa h ọ c Các ho ạ t đ ộ ng nêu trên g óp ph ầ n tích c ự c vào hình thành và phát tri ể n ph ẩ m ch ấ t, năng l ự c cho HS – K ế t n ối trườ ng h ọ c v ớ i c ộng đồ ng: Để đả m b ả o tri ể n khai hi ệ u qu ả giáo d ụ c STEM, cơ sở giáo d ụ c ph ổ thông thườ ng k ế t n ố i v ới các cơ sở giáo d ụ c ngh ề nghi ệ p, đạ i h ọ c t ại địa phương nh ằ m khai thác ngu ồ n l ự c v ề con ngườ i, CSVC tri ể n khai ho ạ t đ ộ ng giáo d ụ c STEM Bên c ạ nh đó, giáo d ụ c STEM ph ổ thông cũng hư ớ ng t ớ i gi ả i quy ế t các v ấ n đ ề có tính đ ặ c thù c ủ a đ ị a phương – Hướ ng nghi ệ p, phân lu ồ ng: T ổ ch ứ c t ố t giáo d ụ c STEM ở trườ ng trung h ọ c, HS s ẽ đượ c tr ả i nghi ệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá đượ c s ự phù h ợp, năng khi ế u, s ở thích c ủ a b ả n thân v ớ i ngh ề nghi ệ p thu ộc lĩnh vự c STEM Th ự c hi ệ n t ố t giáo d ụ c STEM ở trườ ng trung h ọc cũng là cách thứ c thu hút HS theo h ọ c, l ự a ch ọ n các ngành ngh ề thu ộc lĩnh vự c STEM, các ngành ngh ề có nhu c ầ u cao v ề ngu ồ n nhân l ự c trong cu ộ c cách m ạ ng công nghi ệ p l ầ n th ứ tư 8 1 3 4 Ưu điể m và h ạ n ch ế c ủ a giáo d ụ c STEM ở Vi ệ t Nam 1 3 4 1 Ưu điể m c ủ a giáo d ụ c STEM Kiến thức và Kĩ năng STEM liên quan 4 lĩnh vực Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật), Mathematics (Toán học) được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp HS vừa nắm vững lý thuyết vừa thực hành, tạo ra sản phẩm thực tế, ứng dụng vào cuộc sống Có 6 kĩ năng chính HS s ẽ đư ợ c phát huy, rèn luy ệ n khi tham gia các khóa h ọ c theo đ ị nh hư ớ ng STEM: - Kĩ năng quan sát - Kĩ năng lên k ế ho ạ ch - Kĩ năng th ự c hành - Kĩ năng phân tích toán h ọ c - Kĩ năng đánh giá - Kĩ năng giao ti ế p 1 3 4 2 H ạ n ch ế c ủ a giáo d ụ c STEM Giáo dục STEM đã được nhắc tới nhiều nhưng chưa được triển khai diện rộng do nhiều vấn đề như về cơ sở hạ tầng, về giáo trình và về chất lượng giáo viên - V ớ i khung chương trình đ ề ra, giáo viên v ẫ n g ặ p khó khăn trong t ổ ch ứ c các n ộ i dung, ch ủ đ ề sao cho v ừ a b ả o đ ả m yê u c ầ u c ủ a khung chương trình, v ừ a phát huy s ứ c sáng t ạ o c ủ a h ọ c sinh - M ộ t khó khăn khác là trình đ ộ giáo viên Ph ầ n l ớ n giáo viên ch ỉ đư ợ c đào t ạ o đơn môn, do đó s ẽ g ặ p khó khăn n ế u tri ể n khai d ạ y h ọ c theo hư ớ ng liên ngành như giáo d ụ c STEM b ở i đây là phương pháp đòi h ỏ i th ờ i gian, công s ứ c và ch ấ t xám cho m ỗ i ti ế t h ọ c l ớ n hơn gi ả ng d ạ y trong trư ờ ng Bên c ạ nh đó, đa s ố giáo viên còn ng ạ i h ọ c h ỏ i, ng ạ i chia s ẻ v ớ i đ ồ ng nghi ệ p, nên chưa có s ự ph ố i h ợ p t ố t gi ữ a giáo viên các b ộ môn trong d ạ y h ọ c STEM - Vi ệ c ki ể m tra đánh giá n ế u ch ậ m đ ổ i m ớ i s ẽ là rào c ả n l ớ n nh ấ t ngăn c ả n s ự tri ể n khai STEM trong trư ờ ng ph ổ thông, vì STEM đánh giá thông qua s ả n ph ẩ m, quá trình S inh viên v ẫ n còn tâm lý h ọ c đ ể l ấ y đi ể m, l ấ y b ằ ng; thư ờ ng xuyên không tìm ki ế m và t ự nghiên c ứ u tài li ệ u liên quan đ ế n môn h ọ c - Ngoài ra, sĩ s ố l ớ p h ọ c quá đông cũng gây khó khăn cho t ổ ch ứ c ho ạ t đ ộ ng, c ả n tr ở vi ệ c đ ổ i m ớ i phương pháp d ạ y h ọ c c ủ a giáo viên Vi ệ c không có phòng h ọ c STEM 9 ho ặ c phòng th ự c hành đ ể h ọ c sinh có nơi làm vi ệ c nhóm, nghiên c ứ u, thí nghi ệ m cũng là m ộ t khó khăn V ớ i các n ộ i dung h ọ c t ậ p chuyên sâu hơn như khoa h ọ c máy tính, robotic, l ậ p trình thì c ầ n đ ầ u tư kinh phí l ớ n hơn, nên đây cũng là rào c ả n + Trư ờ ng h ọ c ở nông thôn s ẽ g ặ p khó khăn v ề cơ s ở v ậ t ch ấ t 1 3 4 3 S ự khác bi ệ t gi ữ a giáo d ụ c STEM và giáo d ụ c truy ề n th ố ng Hình 1 3 Giáo d ụ c STEM và giáo d ụ c truy ề n th ố ng Giáo d ụ c STEM và giáo d ụ c truy ề n th ố ng có s ự khác nhau rõ r ệ t v ề phương pháp d ạ y Và hi ệ n nay, Đ ả ng và Nhà nư ớ c ta cũng đang nghiên c ứ u và th ử nghi ệ m phương pháp giáo d ụ c STEM trên di ệ n r ộ ng Đi ề u này h ứ a h ẹ n m ộ t tương lai không xa, t ấ t c ả HS s ẽ t ừ ng bư ớ c t ừ ng bư ớ c ti ế p c ậ n v ớ i n ề n giáo d ụ c m ớ i này và đư ợ c giáo d ụ c t ố t nh ấ t đ ể tr ở thành m ộ t ngư ờ i tài gi ỏ i, có ích cho xã h ộ i 1 4 Giáo dục STE M trong trường trung học 1 4 1 D ạ y h ọ c các môn khoa h ọc theo phương thứ c giáo d ụ c STEM M ỗ i bài h ọ c STEM trong chương trình giáo d ụ c ph ổ thông đ ề c ậ p đ ế n m ộ t v ấ n đ ề tương đ ố i tr ọ n v ẹ n, đòi h ỏ i HS ph ả i h ọ c và s ử d ụ ng ki ế n th ứ c thu ộ c các môn h ọ c trong chươn g trình đ ể s ử d ụ ng vào gi ả i quy ế t v ấ n đ ề đó Ti ế n trình m ỗ i bài h ọ c STEM đư ợ c th ự c hi ệ n ph ỏ ng theo quy trình kĩ thu ậ t (Hình 1 4 ), trong đó vi ệ c "Nghiên c ứ u 10 ki ế n th ứ c n ề n" (background research) trong ti ế n trình d ạ y h ọ c m ỗ i bài h ọ c STEM chính là vi ệ c h ọc để chi ếm lĩnh nộ i dung ki ế n th ức trong chương trình giáo dụ c ph ổ thông tương ứ ng v ớ i v ấn đề c ầ n gi ả i quy ế t trong bài h ọc, trong đó HS là ngườ i ch ủ độ ng nghiên c ứ u SGK , tài li ệ u b ổ tr ợ , ti ế n hành các thí nghi ệ m theo chương trình h ọ c (n ế u có) dư ớ i s ự hư ớ ng d ẫ n c ủ a GV; v ậ n d ụ ng ki ế n th ứ c đã h ọ c đ ể đ ề xu ấ t, l ự a ch ọ n gi ả i pháp gi ả i quy ế t v ấ n đ ề ; th ự c hành thi ế t k ế , ch ế t ạ o, th ử nghi ệ m m ẫ u; chia s ẻ , th ả o lu ậ n, đi ề u ch ỉ nh thi ế t k ế Thông qua quá trình h ọ c t ậ p đó, HS đư ợ c rèn luy ệ n nhi ề u kĩ năng đ ể phát tri ể n ph ẩ m ch ấ t, năng l ự c Hình 1 4 Ti ế n trình bài h ọ c STEM Tiến trình bài học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật nêu trên nhưng các "bước" trong quy trình không được thực hiện một cách tuyến tính (hết bước nọ mới sang bước kia) mà có những bước được thực hiện song hành, tương hỗ lẫn nhau Cụ thể là việc "Nghiên cứu kiến thức nền" được thực hiện đồng thời với "Đề xuất giải pháp"; "Chế tạo mô hình" được thực hiện đồng thời với "Thử nghiệm và đánh giá", trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bước kia Vì vậy, mỗi bài học STEM được tổ chức theo 5 hoạt động như sau: Xác đ ị nh v ấ n đ ề Toán Lý Hóa Sinh Nghiên c ứ u ki ế n th ứ c n ề n Tin CN Đ ề xu ấ t các gi ả i pháp /b ả n thi ế t k ế L ự a ch ọ n gi ả i pháp /b ả n thi ế t k ế Ch ế t ạ o mô hình ( nguyên m ẫ u ) Th ử nghi ệ m và đánh giá Chia s ẻ và th ả o lu ậ n Đi ề u ch ỉ nh thi ế t k ế 11 Hoạt động 1: Xác định vấn đề Trong hoạt động này, GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó HS phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi HS phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chín h là "tính mới" của sản phẩm, kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với HS; đồng thời, tiêu chí đó buộc HS phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm – Mục đích: Xác định tiêu chí sản phẩm; phát hiện vấn đề/nhu cầu – Nội dung: Tìm hiểu về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ – Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Các mức độ hoàn thành nội dung (Bài ghi chép thông tin về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi về h iện tượng, sản phẩm, công nghệ) – Cách thức tổ chức hoạt động : GV giao nhiệm vụ (nội dung, phương tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); HS thực hiện nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cá nhân hoặc nhóm); Báo cáo, thảo luận (thời gi an, địa điểm, cách thức); Phát hiện/phát biểu vấn đề (GV hỗ trợ) H oạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp Trong hoạt động này, HS thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự hướng dẫn của GV Trong bài học STEM sẽ không còn các "tiế t học" thông thường mà ở đó GV "giảng dạy" kiến thức mới cho HS Thay vào đó, HS tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành Kết quả là khi HS hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời HS cũng đã học được kiế n thức mới theo chương trình môn học tương ứng – Mục đích: Hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp – Nội dung: Nghiên cứu nội dung SGK , tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận, hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp/thiết kế – Dự kiến sản phẩm ho ạt động của HS: Các mức độ hoàn thành nội dung (Xác định và ghi được thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới, giải pháp/thiết kế) – Cách thức tổ chức hoạt động : GV giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu đọc/nghe/nhìn/làm để xác định và ghi được thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức 12 mới); HS nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, làm thí nghiệm (cá nhân, nhóm); Báo cáo, thảo luận; GV điều hành, “chốt” kiến thức mới và hỗ trợ HS đề xuất giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm H oạt động 3: Lựa chọn giải pháp Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có); đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề Dưới sự trao đổi, góp ý của các bạn và GV, H S tiếp tục hoàn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm – Mục đích: Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế – Nội dung: Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế để lựa chọn và hoàn thiện – Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Giải pháp/bản thiết kế được lựa chọn/hoàn thiện – Cách thức tổ chức hoạt động : GV giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu HS trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế); HS báo cáo, thảo luận; GV điều hành, nhận xét, đ ánh giá và hỗ trợ HS lựa chọn giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm H oạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá Trong hoạt động này, HS tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện sau bước 3; trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá Trong quá trình này, HS cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi – Mục đích: Chế tạo và thử nghiệm mẫu thiết kế – Nội dung: Lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm; chế tạo mẫu theo thiết kế; thử nghiệm và điều chỉnh – Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật… đã chế tạo và thử nghiệm, đánh giá – Cách thức tổ chức hoạt động : GV giao nhiệm vụ (lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm để chế tạp, lắp ráp…); HS thực hành chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm; GV hỗ trợ HS trong quá trình thực hiện 13 H oạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày sản phẩm họ / c tập đã hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện – Mục đích: Trình bày, chia sẻ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu – Nội dung: Trình bày và thảo luận – Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật đã chế tạo được và b ài trình bày báo cáo – Cách thức tổ chức hoạt động : GV giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu cầu và sản phẩm trình bày); HS báo cáo, thảo luận (bài báo cáo, trình chiếu, video, dung cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật đã chế tạo…) theo các hình thức phù hợp (trưng bày, triển lãm, sân khấu hóa); GV đánh giá, kết luận, cho điểm và định hướng tiếp tục hoàn thiện Sự phù hợp của tiến trình tổ chức các hoạt động học của HS trong các bài học STEM với phương pháp dạy học tích cực được mô tả trong bảng sau: B ảng 1 1 Phương pháp dạ y h ọ c 5E Phương pháp dạy học 5 E Mô hình THM (VNEN) Giáo d ục STEM Engagement (Đặt vấn đề) Khởi động Xác định vấn đề/ nhu cầu thực tiễn HOẠT ĐỘNG 1: Xác định vấn đề (nêu rõ t iêu chí dụng cụ/thiết bị… cần chế tạo ) Exploration (khám phá) Hình thành kiến thức Nghiên cứu kiến thức mới cần sử dụng HOẠT ĐỘNG 2: Học kiến thức mới ; Đề xuất các giải pháp/Bản thiết kế mẫu cần chế tạo Explanation (giải thích) Luyện tập Elaboration/Extension (mở rộng, thiết kế) Vận dụng hoặc/và mở rộng Đề xuất các giải pháp/ Bản thiết kế Lựa chọn 1 giải pháp/ HOẠT ĐỘNG 3: Trình bày /giải 14 Bản thiết kế thích/ bảo vệ giải pháp /Bản thiết kế mẫu Chế tạo mẫu HOẠT ĐỘNG 4: Lựa chọn dụng cụ, Chế tạo mẫu và thử nghiệm Thử nghiệm – Đánh giá Chia sẻ và thảo luận HOẠT ĐỘNG 5: Trình bày sản phẩm , Đánh giá , Điều chỉnh thiết kế Evaluation (đánh giá) Điều chỉnh thiết kế Quy trình 5E g ồm có 5 giai đoạ n trong m ột chuỗi quá trình dạ y h ọ c là: Engagement (Đặ t v ấn đề ), Exploration (khám phá), Explanation (gi ả i thích), Elaboration/Extension (m ở r ộ ng) và Evaluation (đánh giá) (Hình 1 5) H nh 1 5 h nh 5 hướng d n t ch hợ p STEM Engagement (Đặ t v ấn đề ) : M ụ c tiêu c ủa giai đoạn này là để t ạ o s ự chú ý và quan tâm c ủa HS HS được đặ t vào nh ữ ng tình hu ố ng, s ự ki ệ n hay v ấn đề liên quan đế n n ộ i dung h ọ c t ậ p mang tính thách th ứ c và g ợ i nhu c ầ u HS c ầ n ph ả i gi ả i quy ế t Exploration (khám phá): Đây là giai đoạ n HS tr ả i nghi ệ m thông qua các ho ạ t độ ng như thu thậ p thông tin d ữ li ệ u, quan sát mô hình, thí nghi ệm, điều tra… để gi ả i thích các hi ện tượ ng và phát tri ể n kh ả năng nhậ n th ứ c c ủ a b ả n thân Vai trò c ủ a GV trong giai đoạn khám phá là ngườ i ch ỉ d ẫ n và kh ởi đầ u cho ho ạt độ ng Cung c ấ p cho 15 HS nh ữ ng ki ế n th ứ c n ề n c ầ n thi ế t; nh ữ ng d ụ ng c ụ , nguyên v ậ t li ệ u ph ụ c v ụ ho ạt độ ng tr ả i nghi ệ m c ủa HS và điề u ch ỉ nh Explanation (gi ả i thích) : HS phân tích và di ễ n gi ả i các d ữ li ệu Trao đổ i nh ữ ng ki ế n th ứ c và các gi ả i pháp mang tính kh ả thi S ử d ụ ng công ngh ệ thích h ợp để phân tích và thông tin liên l ạ c Elaboration/Extension (m ở r ộ ng) : Giai đoạn này HS có cơ hội đượ c m ở r ộ ng và c ủ ng c ố nh ữ ng hi ể u bi ế t c ủ a mình v ề các khái ni ệ m, ki ế n th ứ c HS tinh ch ỉ nh các gi ả i pháp, các quy trình S ửa đổ i quy trình th ử nghi ệm để tìm hi ểu thêm Xác đị nh và phân tích các k ế t n ối đế n ngh ề nghi ệ p thu ộc lĩnh vự c STEM Evaluation (đánh giá) : Đánh giá đượ c ti ế n hành thông qua vi ệ c HS ph ả i trình bày gi ả i pháp c ủ a h ọ nh ằ m gi ả i quy ế t các v ấn đề được đặt ra ban đầu HS đượ c tham gia đánh giá đồng đẳ ng HS ph ả i ch ứ ng minh s ự hi ể u bi ế t c ủ a mình d ự a trên k ế t qu ả các nhi ệ m v ụ th ự c hi ệ n GV s ẽ đánh giá cả ki ế n th ức và kĩ năng củ a HS, xem xét nh ữ ng minh ch ứ ng cho th ấ y s ự hi ể u bi ế t c ủ a HS Quy trình trên đượ c xây d ự ng d ự a trên lí thuy ế t ki ế n t ạ o, giúp HS có th ể t ự xây d ự ng nh ữ ng hi ể u bi ế t c ủ a mình thông qua nh ữ ng tr ả i nghi ệ m và nh ững ý tưở ng m ớ i 1 4 2 T ổ ch ứ c ho ạt độ ng tr ả i nghi ệ m STEM và nghiên c ứ u khoa h ọ c Trên cơ sở các bài học STEM cho tất cả HS nêu trên, trong quá trình thực hiện sẽ có một số HS có sở trường, hứng thú, nhất là đối với hoạt động 4 và hoạt động 5 (là những HS có vai trò chủ chốt của nhóm trong việc chế tạo, thử n ghiệm mẫu) cần được khuyến khích và tạo điều kiện để tiếp tục mở rộng, đi sâu Nhà trường cần có những hình thức tổ chức phù hợp tạo môi trường để các HS này được phát huy năng lực, sở trường của mình; cũng từ đó phát hiện và hướng dẫn những HS say mê nghi ên cứu thực hiện các dự án khoa học, kĩ thuật để tham gia " Cuộc thi khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học ", “Ngày hội STEM” và những cuộc thi khoa học Kĩ thuật khác Đây là mức độ cao của giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông 16 Tiêu chí đánh giá dự án khoa h ọc, kĩ thuật như sau: Bảng 1 2 Tiêu ch đánh giá dự án khoa học Dự án khoa học Dự án kĩ thuật 1 Câu h ỏ i nghiên c ứ u (10 đi ể m) 1 V ấ n đ ề nghiên c ứ u (10 đi ể m) – M ụ c tiêu t ậ p trung và rõ ràng; – Xác đ ị nh đư ợ c s ự đóng góp vào lĩnh v ự c nghiên c ứ u; – Có thể đánh giá được bằng các phương pháp khoa học – Mô t ả s ự đòi h ỏ i th ự c t ế ho ặ c v ấ n đ ề c ầ n gi ả i quy ế t; – Xác đ ị nh các tiêu chí cho gi ả i pháp đ ề xu ấ t; – Lí giải về sự cấp thiết; 2 Thi ế t k ế và phương pháp (15 đi ể m) 2 Thi ế t k ế và phương pháp (15 đi ể m) – K ế ho ạ ch đư ợ c thi ế t k ế và các phương pháp thu th ậ p d ữ li ệ u t ố t; – Các tham s ố , thông s ố và bi ế n s ố phù h ợ p và hoàn ch ỉ nh – S ự tìm tòi các phương án khác nhau đ ể đáp ứ ng nhu c ầ u ho ặ c gi ả i quy ế t v ấ n đ ề ; – Xác đ ị nh gi ả i pháp; – Phát tri ể n nguyên m ẫ u/mô hình 3 Th ự c hi ệ n: thu th ậ p, phân tích và gi ả i thích d ữ li ệ u (20 đi ể m) 3 Th ự c hi ệ n: Xây d ự ng và ki ể m tra (20 đi ể m) – Thu th ậ p và phân tích d ữ li ệ u m ộ t cách h ệ th ố ng; – Tính có th ể l ặ p l ạ i c ủ a k ế t qu ả ; – Áp d ụ ng các phương pháp toán h ọ c và th ố ng kê phù h ợ p; – D ữ li ệ u thu th ậ p đ ủ h ỗ tr ợ cho gi ả i thích và các k ế t lu ậ n – Nguyên m ẫ u ch ứ ng minh đư ợ c thi ế t k ế d ự ki ế n; – Nguyên m ẫ u đư ợ c ki ể m tra trong nhi ề u đi ề u ki ệ n/th ử nghi ệ m – Nguyên m ẫ u ch ứ ng minh đư ợ c kĩ năng công ngh ệ và s ự hoàn ch ỉ nh ự áng t ạ o (20 đi ể m) D ự án ch ứ ng minh tính sáng t ạ o đáng k ể trong m ộ t hay nhi ề u tiêu chí ở trên 5 Tr nh à ( 5 đi ể m) a) Áp phích (Poster) (10 đi ể m) – S ự b ố trí lôgic c ủ a v ậ t/tài li ệ u; – S ự rõ ràng c ủ a các đ ồ th ị và chú thích; – S ự h ỗ tr ợ c ủ a các tài li ệ u trưng bày b) Ph ỏ ng v ấ n (25 đi ể m) – Tr ả l ờ i rõ ràng, súc tích, sâu s ắ c các câu h ỏ i; 17 – Hi ể u bi ế t cơ s ở khoa h ọ c liên quan đ ế n d ự án; – Hi ể u bi ế t v ề s ự gi ả i thích và h ạ n ch ế c ủ a các k ế t qu ả và các k ế t lu ậ n; – M ứ c đ ộ đ ộ c l ậ p trong th ự c hi ệ n d ự án; – S ự th ừ a nh ậ n kh ả năng tác đ ộ ng ti ề m tàng v ề khoa h ọ c, xã h ộ i, kinh t ế ; – Ch ấ t lư ợ ng c ủ a các ý tư ở ng cho nghiên c ứ u ti ế p theo; – Đ ố i v ớ i các d ự án t ậ p th ể , s ự đóng góp và hi ể u bi ế t v ề d ự án c ủ a t ấ t c ả các thành viên 18 K Ế T LU ẬN CHƯƠNG 1 Trong chương này tôi đã nghiên cứ u, trình bày t ổng quan cơ sở lí lu ậ n và th ự c ti ễ n c ủ a d ạ y h ọ c môn V ật lí theo định hướ ng giáo d ụ c STEM N ội dung chương 1 sẽ giúp chúng ta có cái nhìn chung nh ấ t v ề giáo d ụ c STEM Giáo d ụ c STEM hi ện nay đang tr ở thành m ột xu hướ ng giáo d ụ c mang tính t ấ t y ế u trên th ế gi ớ i trong b ố i c ả nh c ạ nh tranh kinh t ế , c ạ nh tranh ngu ồ n nhân l ự c ch ất lượ ng cao gi ữ a các qu ố c gia N ề n giáo d ụ c này đã được đưa vào Việ t Nam thông qua các công ty Công ngh ệ và giáo d ụ c, tuy nhiên đế n nay vi ệ c nghiên c ứ u v ề cơ sở lí lu ậ n và th ự c ti ễ n c ủ a giáo d ụ c STEM nói chung và giáo d ụ c STEM trong d ạ y h ọ c V ật lí chưa được quan tâm đúng mứ c Hi ệ n nay trên th ế gi ớ i và Vi ệ t Nam, giáo d ục STEM đượ c hi ểu dướ i nhi ề u góc độ khác nhau, tuy nhiên m ộ t cách chung nh ấ t có th ể hi ể u giáo d ục STEM trên hai ý cơ b ả n: Th ứ nh ấ t, giáo d ụ c STEM b ả n ch ấ t là d ạ y h ọ c tích h ợ p c ủa các lĩnh vự c là Khoa h ọ c, Công ngh ệ, Kĩ thuậ t và Toán h ọ c Th ứ hai, giáo d ụ c STEM không ch ỉ cung c ấ p cho HS nh ữ ng ki ế n th ứ c v ề m ặ t lí thuy ế t mà còn t ạo cơ hộ i cho HS đượ c tr ả i nghi ệ m, v ậ n d ụ ng ki ế n th ức đã học để gi ả i quy ế t các v ấn đề c ủ a cu ộ c s ố ng g ắ n v ớ i b ố i c ả nh th ự c ti ễn, thông qua đó phát triển các năng lự c chung ở HS Bên c ạnh đó, chương 1 còn cho chúng ta th ấy đượ c vai trò và m ụ c tiêu c ủ a giáo d ục STEM hướ ng đến trong tương lai cũng như những ưu điể m và h ạ n ch ế khi th ự c hi ệ n mô hình giáo d ụ c này ở Vi ệ t Nam T ừ vi ệ c nghiên c ứ u tài li ệ u và kh ả o sát th ự c t ế , tôi đã tổ ng h ợp và đưa ra quy trình giáo dục STEM, quy trình 5E và các tiêu chí đánh giá m ộ t s ả n ph ẩ m ch ấ t lượ ng giúp m ọi người ai cũng có thể d ễ dàng thi ế t k ế m ộ t bài gi ả ng STEM hi ệ u qu ả 19 CHƯƠNG 2 T Ổ CH Ứ C D Ạ Y H Ọ C M Ộ T S Ố KI Ế N TH Ứ C PH Ầ N “ĐI Ệ N H Ọ C” V Ậ T LÍ 1 1 THEO Đ Ị NH HƯ Ớ NG GIÁO D Ụ C STEM 2 1 Phân tích n ộ i dung ki ế n th ứ c c ủ a ph ần ‘Điệ n h ọc’ V ậ t lí 11 THPT Bài Nội dung kiến thức Bài 1 Điện tích Định luật Culông Sự nhiễm điện của các vật Định luật Cu - lông Bài 2 Thuyết êlectron Định luật bảo toàn điện tích Thuyết êlectron Định luật bảo toàn điện tích Bài 3: Điện trường và cường độ điện trường Đường sức điện Điện trường Cường độ điện trường Đường sức điện Bài 4:Công của lực điện Công của lực điện Thế năng của một điện tích trong điện trường Bài 5: Điện thế - Hiệu điện thế Điện thế Hiệu điện thế Bài 6: Tụ điện Tụ điện Điện dung của tụ điện Bài 7: Dòng điện không đổi Nguồn điện Dòng điện Cường độ dòng điện Nguồn điện Suất điện động của nguồn điện Bài 8: Điện năng Công suất điện Điện năng Công suất điện Công và công suất của nguồn điện Bài 9: Định luật Ôm đối với toàn mạch Định luật Ôm đối với toàn mạch Bài 10: Ghép các nguồn điện thành bộ Ghép các nguồn điện thành bộ Bài 11: Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch - Phương pháp giải một số bài toán về toàn mạch Bài 13: Dòng điện trong kim loại Bản chất của dòng điện trong kim loại Điện trở suất kl phụ thuộc nhiệt độ Hiện tượng siêu dẫn, nhiệt điện Bài 14: Dòng điện trong chất điện phân Bản chất của dòng điện trong chất điện phân Các định luật Fa - ra - đây, ứng dụng Bài 15: Dòng điện trong chất khí Sự dẫn điện của chất khí Bản chất của dòng điện trong chất khí Bài 17: Dòng điện trong chất bán dẫn Chất bán dẫn Bản chất của dòng điện trong chất bán dẫn 20 2 2 M ụ c tiêu ph ần điệ n h ọ c 2 2 1 M ụ c tiêu v ề ki ế n th ứ c - Nêu đượ c các cách làm nhi ễm điệ n m ộ t v ậ t( c ọ xát, ti ếp xúc và hưở ng ứ ng) - Phát bi ểu được đị nh lu ậ t Cu-lông và ch ỉ ra đặc điể m c ủ a l ực điệ n gi ữa hai điệ n tích điể m - Vi ết đượ c công th ứ c l ực tương tác giữa các điện tích điểm đặt trong điệ n môi đồ ng tính - Nêu đượ c n ộ i dung chính c ủ a thuy ế t êlectron - Phát bi ểu được đị nh lu ậ t b ảo toàn điệ n tích - Nêu được điện trườ ng t ồ n t ạ i ở đâu, có tính chấ t gì - Phát bi ểu được định nghĩa cường độ điện trườ ng - Phát bi ểu được định nghĩa đườ ng s ức điện, nêu đặc điể m c ủa đườ ng s ức điệ n - Phát bi ểu được đị nh nghĩa điện trường đề u - Nêu được trường tĩnh điện là trườ ng th ế -Vi ết đượ c h ệ th ứ c liên h ệ gi ữ a công c ủ a l ực điện và độ gi ả m th ế năng của điệ n tích trong điện trườ ng - Phát bi ểu được định nghĩa hiệu điệ n th ế gi ữa hai điể m c ủa điện trườ ng và nêu được đơn v ị hi ệu điệ n th ế - Nêu đượ c m ố i liên h ệ gi ữa cường độ điện trường đề u và hi ệu điệ n th ể gi ữ a hai điể m cu ả điện trường đó Nhậ n bi ết được đơn vị đo cường độ điện trườ ng - V ậ n d ụng được đị nh lu ậ t Cu-lông gi ải đượ c các bài t ập đố i v ới hai điệ n tích điể m - V ậ n d ụ ng thuy ết êlectron để gi ả i thích các hi ện tượ ng nhi ễm điệ n - V ậ n d ụng được đị nh lu ậ t Cu-lông và khái ni ệm điện trường để gi ải đượ c các bài t ập đố i v ới hai điện tích điể m -Gi ải đượ c bài t ậ p v ề chuy ển độ ng c ủ a m ột điệ n tích d ọc theo đườ ng s ứ c - Gi ải đượ c các bài t ập đơn giả n v ề êlectron chuy ển động trong điện trường đề u - Nêu đượ c nguyên t ắ c c ấ u t ạ o c ủ a t ụ điệ n Nh ậ n d ạng đưọ c các t ụ điện thườ ng dùng và nêu được ý nghĩa các số ghi trên m ỗ i t ụ điệ n - Phát bi ểu định nghĩa điệ n dung c ủ a t ụ điệ n và nh ậ n bi ết được đơn vị đo điệ n dung - Nêu được điện trườ ng trong t ụ điệ n và m ọi điện trường đều mang năng lượ ng 21 -V ậ n d ụ ng công th ức tính điệ n tích, hi ệu điệ n th ế và năng lượ ng c ủ a t ụ điệ n gi ả i đượ c m ộ t s ố bài t ập đơn giả n - Nêu được dòng điện không đổ i là gì? - Nêu đượ c su ất điện độ ngc ủ a ngu ồn điệ n là gì? - Vi ết đượ c công th ứ c tính c ường độ dòng điệ n và su ất điện độ ng c ủ a ngu ồn điệ n -V ậ n d ụng đượ c công th ứ c tính cường độ dòng điệ n và su ất điệ n c ủ a ngu ồn điệ n - Vi ết đượ c công th ứ c tính công c ủ a ngu ồ n điệ n, công su ấ t c ủ a ngu ồn điệ n, công su ấ t t ỏ a nhi ệ t c ủ a v ậ t d ẫn khi có dòng điệ n ch ạ y qua - Phát bi ểu được đị nh lu ật Ôm đôí vớ i toàn m ạ ch - Tính đượ c hi ệ u su ấ t c ủ a ngu ồn điệ n - Nh ậ n bi ết được trên sơ đồ và trong th ự c t ế , b ộ ngu ồ n m ắ c n ố i ti ế p ho ặ c m ắ c s ong song đơn giả n - V ậ n d ụng đượ c công th ứ c: và trong bài t ậ p - V ậ n d ụng đượ c h ệ th ứ c ho ặ c để gi ả i các bài t ập đố i v ớ i toàn m ạch, trong đó mạ ch ngoài g ồ m nhi ề u nh ất là 3 điệ n tr ở - V ậ n d ụng đượ c công th ức tính sđđ và điệ n tr ở trong c ủ a b ộ ngu ồ n m ắ c n ố i ti ế p, m ắc song song đơn giả n - Nêu được điệ n tr ở su ấ t c ủ a kim lo ại tăng theo nhiệt độ - Nêu đượ c hi ện tượ ng siêu d ẫ n là gì? - Nêu đượ c hi ện tượ ng nhi ệt điệ n là gì? - Nêu đượ c b ả n ch ấ t c ủa dòng điệ n trong ch ất điệ n phân - Phát bi ểu được đị nh lu ậ t Fa-ra- đây về điệ n phân và vi ết đượ c h ệ th ứ c c ủa đị nh lu ậ t này - Nêu đượ c m ộ t s ố ứ ng d ụ ng c ủ a hi ện tượng điệ n phân - V ậ n d ụng đượ c công th ức tính điệ n tr ở su ấ t theo nhi ệt độ và công th ứ c tính su ất điện độ ng nhi ệt điệ n - V ậ n d ụng đị nh lu ậ t Fa-ra- đây để gi ải đượ c các bài t ập đơn giả n v ề hi ện tượ ng điệ n phân - Bi ết đượ c s ự d ẫn điệ n c ủ a ch ấ t khí - Nêu đượ c b ả n ch ấ t c ủa dòng điệ n trong ch ấ t khí - Nêu đượ c b ả n ch ấ t c ủa dòng điệ n trong bán d ẫ n lo ạ i p và bán d ẫ n lo ạ i n 22 2 2 2 M ụ c tiêu v ề kĩ năng Trong quá trình h ọc cũng như sau khi họ c xong m ột chương HS sẽ đượ c rèn luy ệ n nh ững kĩ năng cầ n thi ế t cho vi ệ c h ọ c t ậ p ki ế n th ứ c th ự c t ại và nó cũng góp phầ n hình thành kĩ năng trong quá trình họ c t ậ p ở nh ữ ng m ức độ cao hơn và trong cuộ c s ố ng c ủ a b ản thân HS như: - V ậ n d ụ ng ki ế n th ức đã họ c vào th ự c ti ễ n cu ộ c s ố ng m ộ t cách linh ho ạ t: các v ấn đề v ề điện tích, dòng điệ n, ngu ồn điện …đồ ng th ờ i th ấy đượ c t ầ m quan tr ọ ng c ủ a khoa h ọc trong đờ i s ố ng qua vi ệ c v ậ n d ụng cũng như phát minh giúp cho con người đỡ v ấ t v ả hơn trong cuộ c s ố ng hi ện đạ i - V ậ n d ụ ng ki ế n th ức đã học để gi ả i các bài t ậ p v ề hi ệu điệ n th ế , ngu ồn điệ n, điện năng… để gi ả i các bài t ậ p v ề m ạch điệ n - Thu th ậ p thông tin t ừ các ngu ồ n, kh ả năng tìm hiể u th ự c t ế, sưu tầ m tài li ệ u, khai thác trên t ấ t c ả các phương tiện thông tin đại chúng cũng như trên mạ ng internet - X ử lý thông tin: phân tích, so sánh, t ổ ng h ợ p, suy lu ận, khái quát hóa… để rút ra k ế t lu ậ n - Truy ền đạ t thông tin, tranh lu ậ n nhóm, th ả o lu ậ n, báo cáo k ế t qu ả th ự c hi ệ n - Bước đầ u hình thành kh ả năng tự b ả o v ệ ý ki ế n, làm vi ệ c t ậ p th ể , kh ả năng phân công công vi ệ c trong nhóm - Thi ế t k ế , l ắ p ráp và th ự c hi ệ n các thí nghi ệ m v ớ i nh ữ ng d ụ ng c ụ đơn giả n, g ầ n gũi trong cuộ c s ố ng và d ễ tìm - Kĩ năng diễn đạ t các đại lượ ng v ậ t lý b ằ ng hình v ẽ 2 2 3 M ụ c tiêu v ề thái độ - Tạo sự hứng thú trong học tập môn Vật lý và say mê khoa học qua việc biết được ý nghĩa thực tiễn của kiến thức, những ứng dụng của Vật lý học trong đời sống, giảm bớt những căng thẳng trong học tập làm cho môn học trở nên gần gũi và dễ học hơn - Sẵn sàng áp dụng kiến thức đã học vào thực tiễn cuộc sống - Tác phong làm việc khoa học, trung thực, nghiêm túc, khách quan - Tinh thần tự giác, hợp tác trong học tập nhằm phát triển năng lực tự họ c Có ý thức và tinh thần trách nhiệm trong học tập, đồng thời có ý thức chia sẻ cũng như học hỏi ở mọi người xung quanh trong quá trình học tập cũng như lao động 23 2 3 Xây dựng và thực hiện bài học STEM 2 3 1 Tiêu chí xây dựng bài học STEM Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn Trong các bài học STEM, HS được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường và yêu cầu tìm các giải pháp Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật Quy trình t hiết kế kĩ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa HS từ việc xác định một vấn đề hoặc một yêu cầu thiết kế đến sáng tạo và phát triển một giải pháp Theo quy trình này, HS thực hiện các hoạt động: (1) Xác định vấn đề – (2) Nghiên cứu kiến thức nền – ( 3) Đề xuất các giải pháp/thiết kế – (4) Lựa chọn giải pháp/thiết kế – (5) Chế tạo mô hình (nguyên mẫu) – (6) Thử nghiệm và đánh giá – (7) Chia sẻ và thảo luận – (8) Điều chỉnh thiết kế Trong thực tiễn dạy học, quy trình 8 bước này được thể hiện qua 5 hoạt động chính: Hoạt động 1: xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) Hoạt động 2: nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp thiết kế Hoạt động 3: trình bày và thảo luận phương án thiết kế Hoạt động 4: chế tạo mô hình/thiết bị theo phương án thiết kế (đã được cải tiến theo góp ý); thử nghiệm và đánh giá Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm được chế tạo; điều chỉnh thiết kế ban đầu Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học bài học STEM đưa HS vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm Quá trình tìm tòi khám phá được thể hiện trong tất cả các hoạt động của chủ đề STEM, tuy nhiên trong hoạt động 2 và hoạt động 4 quá trình này cần được khai thác triệt để trong hoạt động 2 HS sẽ thực hiện các quan sát, tì m tòi, khám phá để xây dựng, kiểm chứng các quy luật, qua đó học được kiến thức nền đồng thời rèn luyện các kĩ năng tiến trình như: quan sát, đưa ra dự đoán, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, phân tích số liệu… trong hoạt động 4, quá trình t ìm tòi khám phá được thể hiện giúp HS kiểm chứng các giải pháp khác nhau để tối ưu hoá sản phẩm Trong các bài học STEM, hoạt động học của HS được thực hiện theo hướng mở có "khuôn khổ" về các điều kiện mà HS được sử dụng (chẳng hạn các vật liệu khả dụng) hoạt động học của HS là hoạt động được chuyển giao và hợp tác; các quyết 24 định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính HS HS thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết kế nguyên mẫu của mình nếu cần HS tự điều chỉnh cá c ý tưởng của mình và thiết kế hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn HS vào hoạt động nhóm kiến tạo Giúp HS làm việc trong một nhóm kiến tạo là một việc khó khăn, đòi hỏi tất cả GV STEM ở trường làm v iệc cùng nhau để áp dụng phương thức dạy học theo nhóm, sử dụng cùng một ngôn ngữ, tiến trình và yêu cầu về sản phẩm học tập mà HS phải hoàn thành Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp t ác cho HS Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà HS đã và đang học Trong các bài học STEM, GV cần kết nối và tích hợp một cách có mục đích nội dung từ các chương trình Khoa học, Công nghệ, Tin học và Toán Lập kế hoạch để hợp tác với các GV Toán, Công nghệ, Tin học và Khoa học khác để hiểu rõ nội hàm của việc làm thế nào để các mục tiêu khoa học có thể tích hợp trong một bài học đã cho Từ đó, HS dần thấy rằng Khoa học, Công nghệ, Tin học và Toán không phải là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các vần đề Điều đó có liên quan đến việc học Toán, Công nghệ, Tin học và Khoa học c

TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC PHẦN “ĐIỆN HỌC” VẬT LÍ 11 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM - Full 10 điểm

Thông tin tài liệu

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan