Vận dụng giáo dục stem trong dạy học môn toán tên đề tài thiết kế guồng đưa nước lên nương

Tuy nhiên, ở nước ta mới đang bắt đầu làm quen với mô hình giáodục mới này và vẫn còn rất mới mẻ với phương pháp giảng dạy của nó.-Giáo dục STEM là chương trình dạy học dựa trên ý tưởng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

THIẾT KẾ GUỒNG ĐƯA NƯỚC LÊN NƯƠNG

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Như Quỳnh

Cán bộ chấm 1: Cán bộ chấm 2:

Hà Nội, tháng 1 năm 2024.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI 2

KHOA TOÁN

-oOo -CHỦ ĐỀ 3: TRÌNH BÀY KẾ HOẠCH DẠY HỌC MỘT BÀI HỌC TRONG NỘI DUNG “HÌNH CÓ TRỤC ĐỐI XỨNG, HÌNH CÓ TÂM ĐỐI XỨNG” CỦA CHƯƠNG TRÌNH MÔN TOÁN LỚP 6 THEO

ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

TÊN ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ GUỒNG ĐƯA NƯỚC LÊN NƯƠNG

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Như Quỳnh

Lớp: K47G

Mã số sinh viên: 217140209526

Số báo danh: 216

Lớp học phần: TN602.1.47SPTO.4Phòng thi: A.2.4 Điểm:

Hà Nội, tháng 1 năm 2024.

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng: Đề tài "Guồng đưa nước này là kết quả nghiên cứu, tìm hiểu của riêng tôi Những tư liệu được sử dụng trích dẫn, trong đề tài là trung thực Kếtquả nghiên cứu này không hề trùng với bất kỳ công trình nghiên cứu của tác giả nào đãđược công bố trước đó

Nếu sai tôi xin hoàn toàn chụ trách nhiệm

Hà Nội, ngày 26 tháng 1 năm 2024

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

PHẦN NỘI DUNG 3

I Giới thiệu chủ đề 3

II Mục tiêu 3

III Thiết bị dạy học 4

IV Tiến trình dạy học 5

1 Hoạt động 1: Xác định vấn đề 5

2 Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức nền 6

3 Hoạt động 3: Đề xuất giải pháp và thiết kế sản phẩm 9

4 Hoạt động 4: Chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh

14 PHẦN KẾT LUẬN 15

TÀI LIỆU THAM KHẢO 16

PHỤ LỤC 17

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Cuộc cách mạng 4.0 tuy mới nhưng nó cũng không còn xa lạ đối với mỗi người,

nó mang lại cho giáo dục cả cơ hội và những thách thức mới Trong xu hướng phát triển mới đó yêu cầu con người phải có những kĩ năng và nhận thức vượt trội Để đáp ứng được những nhu cầu đó yêu cầu giáo dục phải có những đổi mới thiết thực Hệ thống giáo dục đào tạo ở nước ta hiện nay đang là hệ thống đào tạo truyền thống

“Thầy - trẻ”, “giáo viên - lớp học - sinh viên” Ở những nước phát triển, phương pháp

giáo dục này đã và đang dần được thay thế hoàn toàn bằng mô hình giáo dục mới giáo dục STEM Tuy nhiên, ở nước ta mới đang bắt đầu làm quen với mô hình giáodục mới này và vẫn còn rất mới mẻ với phương pháp giảng dạy của nó.

-Giáo dục STEM là chương trình dạy học dựa trên ý tưởng trang bị cho ngườihọc những kiến thức, kĩ năng về Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Đápứng được nhu cầu học tập và những kĩ năng cần thiết cho người học, dạy học gắn liềnthực tiễn Giáo dục STEM để cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giải quyếtvấn đề cho người học Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM, các em học sinh, sinhviên được đặt trước một tình huống có vấn đề thực tiễn cần giải quyết liên quan đếncác kiến thức khoa học Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép

và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể thựchành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày Từ đó giáo dụcSTEM giúp học sinh phát huy tối đa được tính sáng tạo cũng như mắt quan sát những

sự việc, hiện tượng trong đời sống Mô hình dạy học này giúp kích thích hứng thúnhận thức của học sinh, học sinh trở nên chủ động, nâng cao được tính tự giác và rènluyện được năng lực tự học của bản thân học sinh Ngoài ra, việc áp dụng mô hình dạyhọc STEM còn giúp giáo viên nâng cao chất lượng giảng dạy và đòi hỏi giáo viên traudồi kiến thức thường xuyên

2 Mục đích nghiên cứu

Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM “Guồng đưa nước lên nương" nhằmphát huy năng lực sáng tạo của HS

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Quy trình thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM

- Phạm vi nghiên cứu: Thiết kế dạy học chủ đề STEM "Guồng đưa nước lênmương"

4 Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế được tiến trình dạy học chủ đề STEM "Guồng đưa nước lênnương" một cách thích hợp thì sẽ phát huy được năng lực sáng tạo của HS.

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Nghiên cứu về lí luận và cách sử dụng mô hình giáo dục STEM

- Nghiên cứu cách thức thiết kế và tổ chức dạy các chủ đề STEM “Guồng đưanước lên nương"

- Đề xuất tiêu chí đánh giá biểu hiện năng lực sáng tạo của HS khi học chủ đểSTEM "Guồng đưa nước lên mương"

6 Phương pháp nghiên cứu

6.1 Nghiên cứu lí luận

Nghiên cứu khái niệm, quy trình thiết kế và tổ chức chủ đề STEM

6.2 Nghiên cứu thực tiễn

- Nghiên cứu thực tiễn về sử dụng giáo dục STEM trong dạy học chủ đề

“Guồng đưa nước lên nương"

- Xin ý kiến giáo viên về tổ chức dạy học STEM chủ đề “Guồng dưa

nước lên nương"

PHẦN NỘI DUNG

THIẾT KẾ GUỒNG ĐƯA NƯỚC LÊN NƯƠNG

I Giới thiệu chủ đề:

 Chủ đề này dành cho học sinh lớp 6 khi học bài ”Hình có tâm đối xứng” (Bài

22 - SGK Toán 6 - Kết nối tri thức), trước đó học sinh đã được học bài hình có trục đối xứng

 Thời lượng: 3 tiết

 Guồng nước lên nương được thiết kế nhằm giải quyết vấn đề cung cấp nước, tưới tiêu cho người dân vùng cao trong sinh hoạt và trồng trọt (canh tác nông nghiệp) Ngoài những khó khăn về địa hình và khí hậu, nguồn điện còn là vấn

đề lớn Do đó dộng cơ trong guồng nước không sử dụng năng lượng điện, không tiêu hao sức người mà chỉ cần đến sức nước Lợi dụng sức nước chảy xiết ở những con suối để đưa nước lên

II Mục tiêu:

1 Năng lực:

 Nhận biết được tâm đối xứng của một hình phẳng

 Nhận biết được những hình phẳng trong tự nhiên có tâm đối xứng

 Chỉ ra được tâm đối xứng của hình phẳng

 Nêu được một số hình phẳng, một số hình ảnh trong tự nhiên có tâm đối xứng

2 Phẩm chất:

 Có thái độ tích cực, hợp tác trong làm việc nhóm

 Sẵn sàng sử dụng kiến thức về tâm đối xứng và các kiến thức đã học để giải quyết một số trường hợp trong thực tiễn

 Yêu thích và say mê khoa học

 Có ý thức bảo vệ môi trường

3 Định hướng giáo dục STEM:

 Khoa học (S): Vận dụng các kiến thức, điều kiện cân bằng của mô hình guồng nước cân bằng nhất Sử dụng nguyên vật liệu bảo vệ môi trường, thân thiện với thiên nhiên, trọng lực (Khoa học tự nhiên 6 - Kết nối tri thức - Bài 43)

 Công nghệ (T): Có khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết và truy cập được các phần mềm hỗ trợ cho việc vẽ, thiết kế mô hình, tính toán trên mô hình

 Kỹ thuật (E): Đọc được các tài liệu hướng dẫn lắp ráp mô hình guồng nước, lắp ráp được các mô hình guồng nước từ các vật liệu có sẵn, vẽ được mô hình guồng nước

III THIẾT BỊ DẠY HỌC:

 Các thiết bị dạy học: mẫu bản kế hoạch, phiếu học tập, máy tính, máy chiếu

 Nguyên vật liệu và dụng cụ thiết kế và chế tạo “Guồng nước lên nương”

nước

làm cánh nước

GV sẽ hướng dẫn HS sử dụng dụng cụ trong khi học chủ đề.

IV TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1 Hoạt động 1: Xác định vấn đề.

a, Mục đích:

 HS xác định được ý nghĩa, vai trò của “Guồng nước”

 HS tiếp nhận được nhiệm vụ thiết kế, hiểu rõ các tiêu chí đánh giá sản phẩm (gọn, nhẹ, dễ sử dụng, giá thành thấp…)

b, Nội dung:

 GV cho HS tìm hiểu về một số “Guồng nước” trong thực tế

 GV thống nhất với HS về kế hoạch triển khai dự án và tiêu chí đánh giá sản phẩm của dự án

c, Sản phẩm:

 Thông tin về “Guồng nước” HS tìm hiểu được

d) Tổ chức thực hiện:

?1 Ở đây có nhà bạn nào có gia đình ( hoặc người thân) làm nông nghiệp không?

?2 Các em cho cô biết yếu tố nào quan trọng nhất trong trồng trọt hay gì? (Nhất nước, nhì phân, tam cần, tứ giống)

 GV cho HS tìm hiểu về tầm quan trọng của nước trong trồng trọt:

 Yếu tố quan trọng đầu tiên trong trồng trọt, canh tác là nước

 Trên thế giới, nước chiếm 2/3 trái đất, nhưng chủ yếu là nước mặn, trong khi đócây lương thực hay cây công nghiệp của nước ta chỉ có thể trồng bằng nước ngọt và 1 vài nơi thuộc khu vực đồi núi cao không đủ nước để canh tác

 Vậy thì phải làm như thế nào để có thể đưa nước lên những nơi có vị trí địa lí không thuận lợi như thế? Các em có thể giúp thầy đưa ra được giải pháp không?

 GV kết luận và nhấn mạnh việc phải chế tạo guồng dẫn nước lên nương

 GV chiếu slide các hình ảnh minh họa guồng nước và quá trình con người sử dụng

nó và nêu câu hỏi “Các em có biết nguyên lí cơ bản để nó hoạt động là gì không?”

 GV kết luận đó chính là lợi dụng dòng chảy của nước để xoay guồng

⇨ Hôm nay chúng ta sẽ thử đi thiết kế guồng nước lên nương

 GV giao nhiệm vụ cho HS thiết kế guồng nước lên nương và xác lập tiêu chí đánh giá:

Yêu cầu đối với sản phẩm “Guồng nước lên nương”

Phiếu đánh giá số 1: Đánh giá sản phẩm Guồng nước lên nương

 GV thống nhất kế hoạch triển khai

2 Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức nền:

a, Mục đích:

 HS hình thành kiến thức mới về “Hình có tâm đối xứng”

b, Nội dung

 HS nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về các kiến thức trọng tâm sau:

 Hình có tâm đối xứng (Bài 22 - Toán 6 - Kết nối tri thức)

 Trọng lực (Bài 43 - Khoa học tự nhiên 6 - Kết nối tri thức)

 GV đôn đốc, hỗ trợ tài liệu, giải đáp thắc mắc cho HS

c, Sản phẩm:

 HS xác định và ghi được thông tin, kiến thức về “Hình có tâm đối xứng”

d) Tổ chức thực hiện:

 GV yêu cầu HS:

+ Quan sát video, hình ảnh về guồng nước

+ Nghiên cứu thêm kiến thức trên internet để biết thêm thông tin về guồng nước rồi hoàn thành phiếu số 1

Phiếu số 1

Guồng dẫn nước được làm bằng chất liệu gì? Hình

dạng như thế nào?

Nguyên lí cơ bản của guồng dẫn nước là gì?

Guồng nước có những bô phận nào, công dụng

từng bộ phận là gì?

Có cách nào để thiết kế và chế tạo guồng dẫn nước

từ nguyên vật liệu đơn giản hay không?

+ Đọc SGK về tâm đối xứng (Lớp 6 bài 22, tập 1, Kết nối tri thức) và trả lời câu hỏi phiếu số 2

Phiếu số 2

Tâm đối xứng là gì?

Kể tên một vài hình phẳng có tâm đối xứng

Một hình có tâm đối xứng có thể có nhiều trục

đối xứng hay không?

Hãy nêu 1 VD về trường hợp trên

 GV chốt lại kiến thức cơ bản, quan trọng (đã học, hoặc kiến thức mới vừa tìm hiểu) cho HS

 Khái niệm tâm đối xứng

 Một số vật có tâm đối xứng

 Các hình có tâm đối xứng

 Một số hình không có tâm đối xứng

3 Hoạt Động 3: Đề xuất giải pháp và thiết kế sản phẩm:

a, Mục đích:

 HS hoàn thiện được bản thiết kế “Guồng nước” của nhóm mình

 HS dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn để chế tạo “Guồng nước” bảo yêu cầu đặt ra.

 HS thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần.

b, Nội dung:

 HS trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra.

 Phân công công việc, lên kế hoạch chế tạo và thử nghiệm sản phẩm

 Sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước để tiến hành chế tạo “Guồng nước” theo bản thiết kế

 Trong quá trình chế tạo các nhóm đồng thời thử nghiệm và điều chỉnh bằng việcquan sát các vật xung quanh bằng “Guồng nước”, đánh giá và điều chỉnh nếu cần

c, Sản phẩm:

 Bản thiết kế “Guồng nước” sau khi được điều chỉnh và hoàn thiện

 Mỗi nhóm có một sản phầm là một “Guồng nước” đã được hoàn thiện và thử

nghiệm

d, Tổ chức thực hiện:

Hoạt động 3.1: Xây dựng bản thiết kế:

 GV tổ chức chia nhóm HS: HS theo từng nhóm thống nhất vai trò, nhiệm vụ của các thành viên trong nhóm

 GV phát cho các nhóm HS Bảng phân công nhiệm vụ thành viên trong nhóm

BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ THÀNH VIÊN TRONG NHÓM

Tên nhóm……

Danh sách và vị trí nhân sự:

Nhóm trưởng Quản lý các thành viên trong nhóm,

hướng dẫn, góp ý, đôn đốc các thành

viên trong nhóm hoàn thành nhiệm vụ.

Thư ký Ghi chép, tổng hợp các ý kiến các

 GV cho HS xem lại một số Video, hình ảnh về “Guồng nước” kết hợp với các kiến

thức HS tìm hiểu về “Guồng nước” được tìm hiểu ở HĐ2 yêu cầu hoàn thành bản thiết

kế

 HS thảo luận nhóm để hoàn thành bản thiết kế

 Thiết kế bản vẽ “Guồng nước” của nhóm:

 HS chuẩn bị trình bày bản thiết kế , giải thích nguyên lý hoạt động

 GV đôn đốc các nhóm thực hiện nhiệm vụ và hỗ trợ nếu cần

 GV thông báo tiến trình buổi báo cáo

Tiêu chí Điểm tối đa Điểm đạt được

Bản vẽ sơ đồ guồng nước được vẽ rõ ràng, đúng

nguyên lí; đáp ứng yêu cầu để quan sát sự vật và

Giải thích rõ nguyên lí hoạt động của guồng nước; 4

GV cần nhấn mạnh: Khi báo cáo phương án thiết kế sản phẩm học sinh phải vận

dụng kiến thức nền để giải thích, trình bày nguyên lí hoạt động của sản phẩm Vì vậy, tiêu chí này có trọng số điểm lớn nhất.

 GV yêu cầu từng nhóm HS lên trình bày

 HS báo cáo phương án thiết kế

 GV cho các nhóm phản biện, nhóm thực hiện giải trình,yêu cầu nhóm báo cáo phản biện và giải trình (nếu cần)

 Các nhóm HS phản biện, đặt câu hỏi Nhóm báo cáo giải trình, trả lời

 Nhóm HS ghi nhận nhận xét, điều chỉnh và đề xuất phương án tối ưu để tiến hành làm sản phẩm

 Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm.

 HS tiến hành chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phầm theo nhóm.Thảo luận và

hoàn thành phiếu số 3

PHIẾU SỐ 3: CHI PHÍ CHO SẢN PHẨM CỦA NHÓM

STT Nguyên liệu/ dụng cụ Số lượng Đơn giá Thành tiền

 GV quan sát, hỗ trợ học sinh nếu cần.

4 Hoạt động 4: Chia sẻ, thảo luận và điều chỉnh

a, Mục đích:

– Các nhóm HS giới thiệu “Guồng nước” trước lớp, chia sẻ về kết quả thử nghiệm,

thảo luận và định hướng cải tiến sản phẩm Xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dụcSTEM trong trường phổ thông

b, Nội dung:

 Các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp

 Đánh giá sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã đề ra:

 Độ bền vững kết cấu (tiêu chuẩn chiều cao, chịu lực)

 Độ ổn định khi vận hành

 Tính thẩm mỹ cao

 Chi phí hợp lý

 Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm

 Các nhóm tự đánh giá kết quả nhóm mình và tiếp thu các góp ý, nhận xét từ GV

và các nhóm khác;

 Sau khi chia sẻ và thảo luận, đề xuất các phương án điều chỉnh sản phẩm;

 Chia sẻ các khó khăn, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra qua quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo.

 HS trình diễn, thử nghiệm để đánh giá mức vững vàng và ổn định đúng tiêu chí

 Các nhóm chia sẻ về kết quả, đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo

 Khán giả đưa ra các câu hỏi thắc mắc cho các nhóm

 GV đánh giá, kết luận và tổng kết

KẾT LUẬN

Sau khi nghiên cứu lý luận và tiến hành thực nghiệm sư phạm chủ đề dạy họcSTEM vào thực tế ở trường THPT, chúng tôi nhận thấy khi lồng ghép, áp dụng các chủ

đề dạy học STEM trong quá trình học tập của học sinh đã tạo ra nhiều điểm tích cực.Dạy học theo chủ đề STEM tạo cho học sinh môi trường thuận lợi để hình thànhnhững suy nghĩ độc lập trong quá trình tìm phương pháp từ đó giải quyết vấn đề, thỏasức sáng tạo trong việc lựa chọn cách giải quyết hợp lý nhất phù hợp với hoàn cảnhthực tế Bên cạnh đó dạy học chủ đề STEM góp phần hình thành cho học sinh nhữngnăng lực, kỹ năng như: làm việc nhóm, tư duy logic, kỹ năng đàm phán, thuyết trìnhtrong suốt quá trình diễn ra hoạt động học theo chủ đề STEM.

Dạy học theo chủ đề STEM không những cung cấp cho học sinh những kiếnthức Hóa học gần gũi trong cuộc sống, mà còn giáo dục ý thức bảo vệ môi trường,nguồn tài nguyên thiên nhiên Dạy học STEM góp phần hình thành, phát triển tình yêuquê hương, đất nước, tình yêu con người trong mỗi một học sinh.Như vậy, dạy họctheo chủ đề STEM là phương pháp dạy học vừa có tính hợp tác vừa có tính thực tiễncao, đã vận dụng linh hoạt kiến thức liên môn, giúp học sinh áp dụng được các kiếnthức về mặt lý thuyết vào thực tế cuộc sống Khi chúng tôi tiến hành triển khai dạy họcSTEM, học sinh tỏ ra thích thú và cảm thấy được kích thích niềm say mê học tập trongnhững hoạt động giải quyết vấn đề

Sản phẩm STEM tùy các em lựa chọn, phát triển theo màu sắc riêng của nhómmình, đặc biệt trong quá trình này các em hiểu hơn và linh hoạt trong việc ứng dụngcông nghệ thông tin vào bản trình bày, bài báo cáo Sau khi hoàn thành sản phẩmSTEM các em có cái nhìn sâu hơn về các vấn đề thực tiễn xảy ra xung quanh mìnhmỗi ngày, từ đó nuôi dưỡng niềm yêu thích, đam mê với khoa học và đặc biệt là môntoán học Qua dạy học STEM không những học sinh mà giáo viên cũng học hỏi, rènluyện và phát triển nhiều kỹ năng quan trọng

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Hà Huy Khoái, Nguyễn Huy Đoan (chủ biên), Toán 6, Kết nối tri thức với cuộc

sống, Nhà xuất bản Giáo dục Việt Nam