skkn cấp tỉnh một số kinh nghiệm hướng dẫn học sinh nghiên cứu khoa học ở trường thcs hoàng giang

Mở đầuSỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NÔNG CỐNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM MỘT SỐ KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH NGHIÊN CỨU SÁNG TẠO KHOA HỌC KỸ THUẬT Ở TRƯỜNG T

1 Mở đầu

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HÓA PHÒNG GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NÔNG CỐNG

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

MỘT SỐ KINH NGHIỆM HƯỚNG DẪN HỌC SINH NGHIÊN CỨU SÁNG TẠO KHOA HỌC KỸ THUẬT

Ở TRƯỜNG THCS HOÀNG GIANG

Người thực hiện: Lê Quốc Nam

Chức vụ : Giáo viên

Đơn vị công tác: Trường THCS Hoàng Giang Sáng kiến thuộc môn: Lĩnh vực Khoa học kỹ thuật

MỤC LỤC

Nội dung sáng kiến kinh nghiệm 5-17

I MỞ ĐẦU

1 Lý do chọn đề tài:

Trong bối cảnh cả nước đang cùng thực hiện nghị quyết số 29-NQ/TW

về đổi mới căn bản, toàn diện giáo dục và đào tạo, thì việc đổi mới các hình thức tổ chức và phương pháp dạy học được xem là yếu tố cốt lõi,

và thực hiện chương trình đổi mới giáo dục phổ thông 2018.

Cuôc thi KHKT được Bộ GDĐT tổ chức từ năm 2013 đến nay hàng năm vẫn được triển khai trên khắp cả nước Cuộc thi khuyến khích học sinh trung học nghiên cứu khoa học, vận dụng kiến thức để giải quyết những vấn đề của thực tiễn đời sống, tạo cơ hội để học sinh trung học giới thiệu kết quả khoa học, phản biện khoa học, tăng cường trao đổi, giao lưu văn hóa giáo dục giữa các địa phương và hội nhập quốc tế

Nên dạy học chuyển từ quá trình chủ yếu chú trọng trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học.Vì vậy, thực hiện nghiên cứu khoa học, trải nghiệm được đánh giá là phương pháp hiệu quả để học sinh mở rộng vốn kiến thức cũng như kỹ năng mềm của bản thân; là cơ hội để học sinh

áp dụng những kiến thức lý thuyết đã học vào việc giải quyết những vấn đề thực tiễn Khi tiến hành thực hiện nghiên cứu khoa học, cùng với sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh sẽ có điều kiện để tiếp cận với các đề tài khoa học, bắt đầu định hình được cách thức, quy trình để thực hiện một công trình nghiên cứu khoa học Không chỉ vậy, hoạt động nghiên cứu khoa học còn góp phần phát huy tính năng động, sáng tạo; khả năng tư duy độc lập, tự học hỏi của học sinh Đối với mỗi học sinh, những kỹ năng này không chỉ quan trọng trong quãng thời gian học tập mà còn theo sát các em trong suốt thời gian làm việc sau này Bên cạnh đó hoạt động nghiên cứu khoa học cũng góp phần đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá : Sử dụng phương pháp dạy học tích cực, tăng cường thời gian tự học của học sinh, không dạy “cái gì” mà chú ý dạy bằng

“cách gì” để học sinh có kiến thức Hoạt động nghiên cứu khoa học trong trường THCS Hoàng Giang có vai trò rất lớn vì: Hoạt động NC KH-KT là hoạt động trải nghiệm sáng tạo nhằm nâng cao chất lượng giáo dục, góp phần đổi mới hình

thức dạy học, phối hợp hỗ trợ các mô hình hoạt động giáo dục khác Hơn nữa nó còn thúc đẩy việc vận dụng kiến thức liên môn, nâng cao trình độ giáo viên và học sinh, được giao lưu học hỏi từ các trường THPT, các hoạt động Công nghệ ngoài xã hội Là hoạt động trải nghiệm sáng tạo đáp ứng mục tiêu chương trình giáo dục mới Tạo sân chơi trí tuệ , tìm những ý tưởng khoa học độc đáo, là cú hích để đổi mới phương pháp dạy học, bớt dần dạy “chay”, học “chay”

Học sinh tham gia nghiên cứu khoa học có những cơ hội để rèn luyện các kĩ năng và hình thành phẩm chất Biết sử dụng phương pháp tư duy khoa học, nghiên cứu thực nghiệm, rèn luyện kỹ năng giao tiếp, kĩ năng ngôn ngữ, kĩ năng tin học, công nghệ… Học sinh tự tin vào bản thân, có cơ hội giao lưu với bạn bè cùng chí hướng Học sinh được tận mắt chứng kiến các công trình nghiên cứu KH-KT, học được cách chấp nhận mạo hiểm , khả năng vượt khó, học được cách thức truyền đạt ý tưởng khoa học Học sinh đạt giải sẽ được tưởng thưởng, nhận được học bổng, cơ hội nghề nghiệp được nâng lên, trở thành công dân có năng lực Với những lí do trên mà tôi chọn đề tài “Hướng dẫn học sinh nghiên

cứu sáng tạo khoa học kĩ thuật "để tham gia cuộc thi KHKT, sáng tạo TTNNĐ

nhằm tập cho các em cách tiếp cận khoa học, trải nghiệm khoa học kĩ thuật, làm khoa học kỹ thuật từ khi còn ngồi trên ghế nhà trường THCS

2 Mục đích nghiên cứu:

Trong những năm gần đây bộ GD &ĐT đã tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo KHKT và cuộc thi KHKT dành cho học sinh trung học nhằm phát triển mạnh mẽ các hoạt động nghiên cứu khoa học trong các trường phổ thông, khuyến khích học sinh NCKH, sáng tạo kỹ thuật, công nghệ và vận dụng kiến thức đã học vào giải quyết những vấn đề thực tiễn, tạo cho các em một sân chơi trí tuệ , tạo cơ hội để các em giao lưu văn hóa giáo dục của các địa phương và hội nhập quốc tế đáp ứng được yêu cầu của đổi mới giáo dục và đào tạo

Mục đích xa hơn giới thiệu những sáng kiến đến nhà khoa học những cơ quan đơn vị chuyên môn để học sinh được giúp đỡ đào tạo, rèn luyện phát huy khả năng sáng tạo, ứng dụng vào thực tế cuộc sống Những sáng kiến được giải

quốc gia được đưa đi tham gia các cuộc thi khu vực cấp quốc tế Đây là cơ hội

để quảng bá hình ảnh học sinh việt nam, giáo dục việt nam tới bạn bè quốc tế nhằm trao đổi giao lưu văn hóa giáo dục

3 Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu

Nhận thức được tầm quan trọng của hoạt động này, tôi luôn trăn trở làm thế

nào để kích thích học sinh đưa ra ý tưởng, làm sao để học sinh hiểu và tiếp cận được hoạt động nghiên cứu khoa học - kỹ thuật dành riêng cho các em. 

Trước nhiệm vụ đó, tôi đã gần gũi, trao đổi, tìm hiểu và gắn kết các em có niềm đam mê khoa học-sáng tạo, từ những hoạt động đó tôi đã thành lập được một nhóm các em yêu thích khoa học, đam mê tìm tòi khám phá những vấn đề xung quanh chúng ta, tạo cơ hội tốt cho các em được bày tỏ và bộc lộ ý tưởng khoa học của bản thân. 

4 Phạm vi nghiên cứu

Tôi đã tổ chức các em tham gia lớp tập huấn của phòng GD giúp các em hiểu rõ về cuộc thi nghiên cứu khoa học dành cho học sinh, biết được quy trình nghiên cứu, thực hiện một dự án nghiên cứu khoa học và được các anh chị đi trước truyền đạt kinh nghiệm làm đề tài NCKH

Tiếp theo là tôi giao cho học sinh quan sát những vấn đề xung quanh cuộc sống hằng ngày , mỗi người ít nhất tìm ra một ý tưởng sau đó thu thập lại và cùng học sinh phân loại chọn lọc những ý tưởng hay có triển vọng rồi xây dựng

kế hoạch dự án

Lập kế hoạch nghiên cứu các dự án sau khi được chắt lọc có sự góp ý của tổ chuyên môn, ban giám hiệu trước khi cuộc thi diễn ra tầm 10 tháng

II NỘI DUNG CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.

Người ta vẫn nói rằng KHKT là động lực thúc đẩy sự phát triển xã hội, làm cho con người ngày càng văn minh hơn, nhân ái hơn, sống tốt hơn và vững tin hơn vào chính bản thân mình trong cuộc sống Con người ngày càng có ý thức, càng thận trọng hơn trong việc nhận thức khoa học: không vội vã, không ngộ nhận, không chủ quan, tiến vững chắc đến chân lí của tự nhiên

Việc hình thành cho học sinh một thế giới quan khoa học và niềm say mê khoa học, sáng tạo là một mục tiêu quan trọng của giáo dục hiện đại khi mà nền kinh tế tri thức đang dần dần chiếm ưu thế tại các quốc gia trên thế giới

Xuất phát từ thực tiễn – gắn chặt với thực tiễn và trở lại phục vụ thực tiễn có như vậy, khoa học mới mang lại những giá trị hữu ích, giúp cho con người cải tạo tự nhiên, cải tạo xã hội và cải tạo chính bản thân mình

2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm

Ngày nay, phương châm học đi đôi với hành luôn được đề cao trong các cấp học tuy nhiên việc thực hiện thì còn nhiều hạn chế Nguyên nhân thì có nhiều lí do: như cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm, đồ dùng trang thiết bị phục vụ cho học tập còn thiếu ngoài ra một số học sinh chưa nhận thức được vấn đề học để làm gì? và vận dụng việc học đó ra sao? Tôi xin đưa ra ví dụ đơn giản: Muốn sửa một số đồ dùng điện trong gia đình mà nhiều học sinh không làm được

Để đạt được hiệu quả cao, người học nên biết cân bằng giữa lí thuyết và thực tiễn sao cho hài hòa, hợp lí Giữa lí thuyết và thực hành có mối quan hệ như hai chân của một con người, thiếu một chân thì con người chẳng thể đứng vững Như vậy, học và kết hợp với thực hành giúp chúng ta vừa chuyên sâu kiến thức lại vừa thông thạo, hoàn thiện kĩ năng làm việc

3 Tổ chức thực hiện và các giải pháp:

Để đạt kết quả cao trong Cuộc thi khoa học kỹ thuật, công tác đào tạo, hướng dẫn của người thầy đóng vai trò quan trọng và cần thực hiện một giải pháp như sau:

1 Giải pháp 01: Xác định được thế nào là nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu khoa học là sự phát hiện bản chất sự vật, phát triển nhận thức khoa học về thế giới; hoặc sáng tạo phương pháp mới và phương tiện kỹ thuật mới để làm biến đổi sự vật phục vụ cho mục tiêu hoạt động của con người

2 Giải pháp 02: Cần xác định được các bước tiến hành nghiên cứu khoa học và quy trình nghiên cứu khoa học

2.1 Các bước tiến hành nghiên cứu

a) Việc lựa chọn đề tài nghiên cứu

Đây là bước khó khăn nhất của việc lựa chọn một đề tài mà bạn muốn nghiên cứu hoặc tìm hiểu Các ý tưởng xuất phát từ lĩnh vực mà bạn quan tâm Một sở thích của bạn có thể dẫn đến một chủ đề tốt Chúng ta hãy đặt ra những câu hỏi liên tục như sau: Có những gì đang xảy ra trong cuộc sống mà bạn muốn hiểu biết thêm? Việc đó hiện nay đã giải quyết như thế nào? Quy trình giải quyết

ra sao? ….Điều quan trọng nhất là lựa chọn một vấn đề hoặc một chủ đề đừng quá rộng, quá phức tạp nằm ngoài khả năng của người nghiên cứu

Hiện nay đang thời đại 4.0 nên việc ứng dụng các công nghệ đó để chọn nghiên cứu các đề tài là khả năng đạt giải cao thích ứng với tình hình hiện nay

b) Tìm hiểu vể đề tài nghiên cứu

Hãy tìm hiểu qua tài liệu, sách báo, mạng internet về vấn đề mà bạn cần nghiên cứu Luôn luôn phải hỏi tại sao hoặc điều gì sẽ xảy ra nếu… Hãy tìm những kết quả không mong đợi hoặc chưa được giải thích Trong đề tài của mình thuộc lĩnh vực nào đó cần phải chuyên sâu hơn có thể phải tham khảo các

ý kiến của các chuyên gia: Ví dụ: Ở đề tài có liên quan đến công nghệ thông tin, lập trình phải nhờ sự giúp đỡ của các thầy cô ở các Trường Đại học, những người có chuyên môn sẽ giúp mình hiểu tường tận vấn đề hơn

c) Tổ chức thực hiện nghiên cứu

Hãy sắp xếp tổ chức tất cả những gì bạn tìm hiểu được về chủ đề và đến đây bạn nên giới hạn phạm vi nghiên cứu của bạn và tập trung vào một ý tưởng

cụ thể, tuy nhiên trong khi tiến hành thí nghiệm có thể nẩy sinh nhiều vấn đề nhiều ý tưởng hay nhưng rồi bạn hãy chắt lọc

d) Lập thời gian biểu nghiên cứu

Hãy chọn một chủ đề không chỉ vì bạn quan tâm mà cả xã hội này đang quan tâm, đang vướng mắc, đang lạc hậu…và hãy xác định một chủ đề “Có thể kiểm chứng” Thiết lập thời gian biểu để bạn quản lý một cách hiệu quả nhất Bạn cũng cần thời gian để viết hoàn thiện báo cáo, làm mô hình thực nghiệm và thuyết trình qua mô hình Tùy vào những dự án mà lập thời gian cho phù hợp, nói chung là thời gian để hoàn thành cho một dự án nghiên cứu khoa học kỹ

thuật là rất nhiều, tính từ khi có công văn triển khai của bộ Bộ Giáo Dục & Đào Tạo đến khi tổ chức thi là 10 tháng

Cụ thể như sau:

- Cuộc thi khoa học kỹ thuật hiện nay được diễn ra thường lệ hàng năm do

đó trong tháng 1 – tháng 2 phổ biến cuộc thi đến cán bộ giáo viên và học sinh, phụ huynh học sinh biết để chuẩn bị thực hiện

- Tổ chức học sinh tham gia các lớp tập huấn của phòng giáo dục về đề tài NCKH.(trong tháng 3)

- Tìm ý tưởng, chọn lọc ý tưởng và tiến hành làm dự án (trong tháng 3)

Có những dự án nung nấu ý tưởng hàng năm trời

- Thời gian thi cấp huyện ( vào trung tuần tháng 9)

- Thời gian viết báo dự án và nộp dự án về Sở Giáo Dục để tham gia vòng 1( 1 tuần)

- Sau khi dự án qua vòng 1 dự án được tham gia vào vòng 2 thời gian hoàn tất dự án và poster và thuyết minh dự án ( đầu tháng 11)

- Chuẩn bị cuộc thi vòng 2 vào trung tuần tháng 11

e) Chuẩn bị thí nghiệm

Hãy suy nghĩ kỹ về mô hình thí nghiệm khi bạn đã có nghiên cứu khả thi, viết kế hoạch nghiên cứu Báo cáo này cần phải giải thích bạn sẽ thực hiện thí nghiệm như thế nào và độ chính xác ra sao, tất cả các thí nghiệm đều phải có sự kiểm soát có nghĩa là về thí nghiệm không thay đổi có chăng chỉ cần thay đổi thông số trong thí nghiệm

Ví dụ: Trong dự án:” Đèn cảnh báo giao thông dành cho đoạn đường

có ngã rẽ bị che khuất tầm nhìn”

Tôi cùng học sinh đã dành 1 tuần để tìm kiếm những trang thiết bị làm thí nghiệm: từ những vật liệu nhỏ đến to từ những đại lí lớn đến hàng sắt vụn.Sau khi tìm được những vật liệu mình quan tâm đem về phân ra từng loại để chuẩn

bị tiến hành thí nghiệm Tiếp theo là nghiên cứu các thiết bị cần thiết và một phần quan trọng nữa là điều khiển các thiết bị đó bằng lập trình phần này là khó khăn và mất nhiều thời gian nhất

f) Thực hiện làm thí nghiệm

Trong quá trình thí nghiệm, nên ghi chép tất cả những thí nghiệm, số liệu

đo đạc và hiện tượng quan sát vào một cuốn sổ ghi riêng, không dựa vào trí nhớ Bên cạnh đó khi giám khảo chấm thi họ rất thích sổ ghi chép, sử dụng các bảng

dữ liệu hoặc biểu đồ để ghi lại các dữ liệu định lượng

Khâu tiến hành thí nghiệm rất quan trọng vì đó là cốt lõi của vấn đề một đề tài thành công hay không là phải trải qua rất nhiều lần thí nghiệm kiểm chứng vấn đề

g) Phân tích, đành giá kết quả nghiên cứu

Khi đã hoàn tất các thí nghiệm, kiểm tra và sắp xếp các kết quả Sử dụng các biểu đồ thích hợp để minh họa dữ liệu của bạn Xác định mẫu hình từ những biểu đồ và điều này đặt ra câu hỏi cho vấn đề có thể kiểm chứng được Tiếp tục đặt nhưng câu hỏi như sau: Thí nghiệm có đem lại kết quả như mong muốn không? Tại sao có hoặc tại sao không? Thí nghiệm được tiến hành với cùng những bước giống nhau không? Có những cách giải thích nào khác chưa xem xét hoặc tìm hiểu hay không? Có những lỗi nào trong quá trình thu thập dữ liệu khi tiến hành thí nghiệm quan sát không? … Tùy theo từng lĩnh vực để chúng ta đặt ra những câu hỏi liên quan và liên tục như thế để buộc học sinh phải nghiên cứu tìm hiểu

h) Đưa ra kết luận

Ở lần này chúng ta lại tiếp tục đặt ra các câu hỏi như: Những thông số được kiểm chứng có tạo nên sự thay đổi so với tiêu chuẩn ban đầu bạn sửng dụng không? Những thông số nào là quan trọng nhất? Bạn thu thập đủ dữ liệu chưa?

Có cần thí ngiệm kiểm chứng nữa hay không? Các sai số có phải là sự khác nhau hay không? Dự án này được ứng dụng vào thực tế như thế nào? … Cuối cùng, bạn hãy giải thích bạn sẽ cải tiến thí nghiệm này như thế nào?

2.2 Quy trình nghiên cứu

 Lựa chọn đề tài

 Lập kế hoạch thực hiện

 Đặt vấn đề, xây dựng giả thuyết

 Thu thập số liệu, xử lí thông tin

 Viết báo cáo kết quả nghiên

3 Giải pháp 03: Những việc giáo viên hướng dẫn nên làm

3.1 Hướng dẫn học sinh tìm ý tưởng, tìm đề tài

– Đề tài phải đúng hướng: Khoa học kĩ thuật

– Đề tài phải sáng tạo, không lặp lại

– Đề tài phải mang tính thực tiễn cao

– Đề tài phải mang tính khả thi, có thể áp dụng vào thực tế cuộc sống Kinh nghiệm: Cho học sinh tự tìm kiếm, liệt kê tất cả những mảng đề tài, những vấn đề nảy sinh trong thực tiễn đời sống, từ đó giáo viên chọn lọc một đề tài tiêu biểu ưu tiên các đề tài có âp dụng công nghệ 4.0 Cũng có thể từ vấn đề học sinh nêu ra, giáo viên trên cơ sở đó hình thành ý tưởng mới

3.2 Hướng dẫn học sinh chuẩn bị đề tài

- Chuẩn bị phiếu điều tra theo dạng trắc nghiệm

- Chuẩn bị các câu hỏi phỏng vấn Có thể ghi âm, ghi hình, cũng có thể ghi bằng văn bản để làm minh chứng

- Chuẩn bị một số vật dụng cần thiết khác: Máy quay phim, chụp hình, máy tính…

3.3 Hướng dẫn học sinh trải nghiệm, thực nghiệm

– Xây dựng kế hoạch làm việc

– Viết nhật trình công việc

– Phân loại và thống kê số liệu

2.4 Hướng dẫn học sinh trình bày báo cáo

– Thể thức văn bản khoa học, trình bày đề cương, kế hoạch nghiên cứu, báo cáo tóm tắt

– Sử dụng các phương pháp để trình bày báo cáo

3.5.Hướng dẫn học sinh trình bày poster

3.6 Hướng dẫn học sinh thuyết trình

– Giọng điệu, cử chỉ điệu bộ, nét mặt, thái độ khi thuyết trình

– Trang phục thuyết trình