MỤC LỤC
1 Mở đầu
1.1 Lí do chọn đề tài ……….…… 1
1.2 Mục đích nghiên cứu ……… ……… 2
1.3 Đối tượng nghiên cứu ……….………… 2
1.4 Phương pháp nghiên cứu ……….………… 2
2 Nội dung sáng kiến kinh nghiệm2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm ……… 3
2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm 6
2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề ………… … 6
2.4 Kết quả triển khai ở trường THPT……… 12
2.5 Hiệu quả của SKKN……… 14
Trang 21 MỞ ĐẦU1.1 Lí do chọn đề tài:
Ngày 08/01/2020, Tiểu ban Giáo dục phổ thông (Hội đồng quốc gia giáodục và phát triển nhân lực) đã họp đánh giá thực trạng đổi mới phương pháp,hình thức dạy học, kiểm tra đánh giá học sinh theo định hướng tiếp cận nănglực trong các trường phổ thông trong thời gian vừa qua Phát biểu tại cuộc họp,TS Vũ Đình Chuẩn, Vụ trưởng Vụ Giáo dục Trung học cho biết, những nămtrước, phương pháp và hình thức dạy học trong nhà trường phổ thông còn nặngvề lý thuyết, ít thực hành thực nghiệm; việc dạy học theo lối truyền thụ kiếnthức một chiều “thầy giảng, trò chép” phần nào mang tính áp đặt, ít khơi dậycá tính, sự sáng tạo và khả năng tự học của học sinh Công tác kiểm tra đánhgiá còn nặng về đánh giá định kỳ và đánh giá sự ghi nhớ kiến thức của họcsinh Việc đánh giá quá trình và đánh giá học sinh vận dụng kiến thức họcđược vào giải quyết vấn đề của thực tế cuộc sống chưa được quan tâm đúngmức.
Là một giáo viên THPT tôi vẫn rất trăn trở để tìm giải pháp đổi mớinhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của giáo dục đất nước Khoa học tự nhiên nóichung, môn Vật lí nói riêng ngày càng đóng vai trò rất lớn trong nền kinh tếcủa thời đại công nghệ Tuy nhiên làm thế nào để thu hút được các em yêuthích và lựa chọn môn học này lại gặp nhiều khó khăn bởi đặc thù các mônkhoa học tự nhiên là cần các kĩ năng tính toán và tư duy logic nên đa số các emrất ngại học nếu không có các phương pháp dạy học phù hợp Phương phápdạy học truyền thống chưa kích thích được các em tham gia nghiên cứu, họctập hiệu quả, khả năng thực hành trải nghiệm còn rất yếu Giáo dục hiện naycần hướng tới học sinh phải có khả năng vận dụng kiến thức đã học để giảiquyết những vấn đề phức tạp trong cuộc sống.
Đổi mới phương pháp dạy học theo hướng tích cực, chủ động là nhiệmvụ quan trọng của nền giáo dục Một trong những cách người học phát huyđược vai trò của mình chính là học tập thông qua trải nghiệm thực tiễn.Phương pháp này phù hợp với tất cả các môn học, và môn Vật lí cũng như vậy.Nhiều kết quả nghiên cứu ở trong nước và trên thế giới đã chỉ ra rằng thôngqua hoạt động trải nghiệm có thể bồi dưỡng được năng lực của học sinh (HS),giúp HS khắc sâu được kiến thức, khơi gợi cho HS sự hứng thú, say mê tìmhiểu thế giới tự nhiên và xã hội
Chính vì những lí do trên, với mong muốn góp phần vào việc đổi mớinâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học môn Vật lí ở trường THPT, tôi lựachọn đề tài: Tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM thông qua
hình thức sinh hoạt câu lạc bộ KHKT – STEM tại trường THPT TriệuSơn 5” nhằm phát huy được tính chủ động trong việc chiếm lĩnh tri thức cũng
như tạo hứng thú học tập, giúp các em có thể giải thích được thế giới tự nhiêndưới góc nhìn Vật lí.
1.2 Mục đích nghiên cứu: Tôi đưa ra đề tài này với mục đích
1
Trang 3- Giới thiệu được phương pháp dạy học STEM gắn liền giữa lí thuyết vớithực tiễn, gắn liền với khoa học kĩ thuật.
- Giúp học sinh (HS) hiểu được mối liên hệ giữa kiến thức Toán học, Vật lí,Khoa học và kĩ thuật trong thực tế
- Giúp học sinh hiểu được mối liên hệ giữa hiện tượng tự nhiên và kiếnthức Vật lí.
- Rèn luyện tính tích cực, chủ động tìm hiểu kiến thức cho HS.
- Giúp HS có cơ hội sử dụng kiến thức đã học vào thực tiễn, nắm bắt đượcxu thế phát triển của các ngành nghề, chủ động trong việc lựa chọn nghềnghiệp trong tương lai.
1.3 Đối tượng nghiên cứu:
- Cơ sở lý thuyết về dạy học STEM và hình thức dạy học theo chủ đềSTEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh.
- Kiến thức liên quan đến chủ đề STEM: nghiên cứu và thực hiện các chủđề STEM liên quan đến chương trình lớp 10, 11 thuộc chương trình GDPT2018.
- Đối tượng áp dụng: Học sinh lớp 10A7, 11C1, 11C2 trường THPT TriệuSơn 5.
1.4 Phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện các nhiệm vụ trên chúng tôi sử dụng phối hợp các phươngpháp nghiên cứu sau:
-Phương pháp nghiên cứu lí luận:
+ Nghiên cứu cơ sở lí luận của dạy học STEM trong dạy học Vật lí ởtrường phổ thông.
+ Nghiên cứu cách thức sử dụng dụng cụ thí nghiệm đơn giản.
- Phương pháp điều tra, quan sát thực tiễn - Phương pháp thực nghiệm sư phạm.
Trang 42 NỘI DUNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM2.1 Cơ sở lí luận của sáng kiến kinh nghiệm.
2.1.1 Giáo dục STEM là gì?
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology(Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường đượcsử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩthuật và Toán học của mỗi quốc gia.Thuật ngữ này lần đầu tiên được giới thiệubởi Quỹ Khoa học Mỹ vào năm 2001 [1]
STEM là một chương trình giảng dạy dựa trên ý tưởng trang bị chongười học những kiến thức, kĩ năng liên quan đến (các lĩnh vực) khoa học,công nghệ, kỹ thuật và toán học – theo cách tiếp cận liên môn(interdisciplinary) và người học có thể áp dụng để giải quyết vấn đề trong cuộcsống hàng ngày Thay vì dạy bốn môn học như các đối tượng tách biệt và rờirạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứngdụng thực tế Có thể nói, giáo dục STEM không hướng đến mục tiêu đào tạođể học sinh trở thành những nhà toán học, nhà khoa học, kỹ sư hay những kỹthuật viên mà chủ yếu là trang bị cho học sinh kiến thức, kỹ năng để làm việcvà phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay [2]
2.1.2 Ý nghĩa của dạy học theo mô hình STEM đối với hoạt động
giáo dục, dạy học trong trường Trung học phổ thông (THPT)
Dưới dạng coi dạy học theo mô hình STEM như một công cụ dạy họctrực quan, các thành tố của nó giúp cho quá trình dạy học cũng như học tậpcủa học sinh (HS) trở nên hấp dẫn hơn, HS hứng thú học tập và hiểu bài sâusắc hơn, phát triển tư duy độc lập sáng tạo, giáo dục tư tưởng, đạo đức cho HS.Các thành tố dạy học theo mô hình STEM là một nguồn nhận thức, mộtphương tiện trực quan quý giá trong quá trình dạy học nói riêng, giáo dục nóichung Vì vậy, sử dụng các thành tố của dạy học theo mô hình STEM trongtrường THPT có ý nghĩa sau:
- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường,
bên cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vựcCông nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phươngdiện về đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất.
- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập
trong giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giảiquyết các vấn đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy đượcý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập củahọc sinh.
- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển
khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lựcthực hiện các nhiệm vụ học; được làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứukhoa học Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và pháttriển phẩm chất, năng lực cho học sinh.
3
Trang 5- Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả
giáo dục
STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghềnghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sởvật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM Bên cạnh đó, giáo dục STEMphổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địaphương.
- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường phổ
thông, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá đượcsự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vựcSTEM Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường phổ thông cũng là cách thứcthu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, cácngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng côngnghiệp lần thứ tư [1]
2.1.3 Dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM
Dạy học kiến thức Vật lí theo định hướng giáo dục STEM trường phổthông được thực hiện theo 02 hướng, cụ thể:
- Hoạt động STEM được tích hợp, lồng ghép trong bài học Vật lí chínhkhóa dựa trên các vấn đề thực tiễn, kết hợp với chuẩn kiến thức, kĩ năng củamôn Vật lí trong chương trình phổ thông.
- Gắn với các chủ đề STEM , trong đó HS vận dụng kiến thức Vật lí,hiểu biết về công nghệ, kĩ thuật và toán học để tạo ra sản phẩm có ích đối vớicuộc sống.
Các hoạt động STEM chú trọng học qua hành (learning by doing) Các
hoạt động STEM chủ yếu trong dạy học Vật lí là: thực hành thí nghiệm tựtạo;thiết kế, chếtạo các sản phẩm ứng dụng kĩ thuật Vật lí; thiết kế các thí nghiệmảo trên nền tảng công nghệ thông tin Để tạo ra các sản phẩm vật chất, HS cần
sử dụng các thiết bị truyền thống như: cưa, máy khoan, mỏ hàn chì, thậm chílà thiết bị hiện đại như: máy in 3D, máy cắt CNC, để gia công, lắp rápchúng Nhờ đó, HS được tham gia vào quá trình lao động, ý thức được giá trịcủa lao động và nhận ra các ngành nghề thuộc các lĩnh vực STEM có thể phùhợp trong tương lai.
2.1.4 Tiến trình tổ chức dạy học một số kiến thức Vật lí theo địnhhướng giáo dục STEM.
Để nghiên cứu tiến trình tổ chức dạy học một số kiến thức VL theođịnh hướng giáo dục STEM, chúng tôi tiến hành làm rõ thêm quy trình thựchiện nhiệm vụ STEM của HS thông qua sơ đồ 1:
Trang 7Bước 1 Đặt vấn đề và giao nhiệm vụ: GV đặt HS vào tình huống có vấn
đề, hướng đến việc giải quyết vấn đề thực tiễn GV cần tạo điều kiện cho HStiếp nhận nhiệm vụ Các nhiệm vụ được thiết kế nên là nhiệm vụ nhóm và huyđộng được tất cả HS trong một nhóm tham gia thực hiện.
Bước 2 Thực hiện nhiệm vụ: HS làm việc nhóm, thực hiện chuỗi các
nhiệm vụ như: gia công, chế tạo sản phẩm; phác thảo bản vẽ kĩ thuật; giảithích nguyên lí hoạt động của thí nghiệm, sản phẩm Đối với nhiệm vụ gia
công, chế tạo sản phẩm, GV tổ chức cho HS hoạt động như trong sơ đồ2.
Trong đó, cần nêu rõ quy định mượn trả thiết bị, tránh làm hỏng hóc, mất thiếtbị Hơn nữa, GV nhắc HS tuân thủ các quy định an toàn trong gia công, chếtạo sản phẩm.
Bước 3 Báo cáo nhiệm vụ: HS thực hiện báo cáo nhiệm vụ thông qua sản
phẩm vật chất, phiếu học tập, bản vẽ cấu tạo sản phẩm GV cần khuyến khíchHS tự giác tham gia trình bày, phản biện, trao đổi nhằm làm rõ nguyên lí hoạtđộng của sản phẩm - là kiến thức trọng tâm của bài học; sơ đồ cấu tạo sảnphẩm; các bước gia công, lắp ráp sản phẩm; những khó khăn và hướng giảiquyết.
Bước 4 Kết luận: GV hợp thức hóa kiến thức trọng tâm của bài học, đồng
thời giải quyết các vấn đề đặt ra ở bước 1.
2.2 Thực trạng vấn đề trước khi áp dụng sáng kiến kinh nghiệm.
Trước đây, khi thực hiện nguyên lí “học đi đôi với hành, lí luận gắn liềnvới thực tiễn, nhà trường gắn liền với gia đình, xã hội”, đã có một số mô hìnhtrường vừa học vừa làm; tuy nhiên việc tổ chức dạy học theo mô hình STEMchưa được nhìn nhận nên không đem lại hiệu quả cao Vì vậy, vai trò và thếmạnh của dạy học theo mô hình STEM tại địa phương gần như chưa được nhàtrường biết đến và sử dụng.
Đối với HS trường THPT Triệu Sơn 5, công tác dạy học theo mô hìnhSTEM cho HS còn nhiều khó khăn như:
- Thiếu cơ sở khoa học và khung lí luận của giáo dục STEM nói chung,dạy học môn công nghệ theo định hướng giáo dục STEM nói riêng (cơ sở vậtchất, hành trang cho GV và HS).
- Khó khăn lớn nhất mà giáo viên phải đối mặt khi triển khai giáo dụcSTEM đó là tìm hiểu thêm các kiến thức vượt ngoài chuyên ngành của mình.Giáo dục tích hợp STEM hiện nay đang được coi là việc dạy và học trộn lẫncủa một số môn học thuộc 4 lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toánhọc - thậm chí thêm một số môn học khác nữa như Tiếng Anh và Mĩ thuật.Việc phải “dịch chuyển” từ dạy học đơn môn sang một “môn” học mới mà ởđó ranh giới giữa S-T-E và M trở nên mờ nhạt khiến giáo viên không chỉ lúngtúng về các kiến thức chuyên môn mà cả phương pháp giảng dạy
- Việc sắp xếp thời gian phù hợp cho học sinh để dạy STEM bởi vì hiệnnay dạy học STEM cơ bản hiện nay mới chỉ là hoạt động ngoại khóa.
- HS cảm thấy khó khăn khi vận dụng các kiến thức sách vở vào thực tế
Trang 8còn nhiều, mà nguyên nhân chủ yếu là các em đang còn thụ động trong tiếpthu tri thức, học chỉ qua sách vở, không chịu tìm tòi, khám phá tri thức thựctiễn liên quan đến môn học.
Do đó tôi đưa ra giả thuyết khoa học: Nếu tổ chức dạy học theo môhình STEM trong dạy học thì có thể giúp HS vận dụng kiến thức Toán học,Khoa học, Kĩ Thuật, Công nghệ vào thực tiễn, phát huy được tính tự giác, tíchcực, tự chủ của HS trong học tập và giúp HS có thể dần dần tìm hiểu được thếgiới tự nhiên dưới góc độ Vật lí.
2.3 Các giải pháp đã sử dụng để giải quyết vấn đề.
Bước 1: Xây dựng kế hoạch dạy học
Nhằm nâng cao chất lượng giáo dục STEM trong nhà trường trongnhững năm gần đây, tổ Vật lí – KTCN – Tin học cũng như bản thân tôi luôntích cực tự nghiên cứu, tìm hiểu về STEM, cách triển khai xây dựng bài họcSTEM Nhờ đó trong hai năm gần đây thầy và trò trường THPT Triệu Sơn 5luôn hào hứng, tích cực tham gia “Ngày hội STEM” với những sản phẩmchất lượng và đã đạt được những kết quả bước đầu rất khả quan
Tổ Vật lí – KTCN – Tin học cũng đã chủ động xây dựng các hoạt độngtrải nghiệm STEM cho học sinh lớp 10, 11 trong năm học 2023 - 2024 Nhờthay đổi cách tiếp cận kiến thức mới này bước đầu đã cho những kết quả khảquan Học sinh học tập đã hứng thú hơn, chất lượng và hiệu quả học tập củacác em đã tốt hơn và đặ c biệt đã phần nào làm cho các em học sinh yêu thíchmôn Vật lí nhiều hơn thông qua các hoạt động trải nghiệm STEM mà các emđã tích hợp kiến thức từ nhiều môn học, rèn luyện tư duy đa chiều, giúp cácem đi đến nguồn gốc vấn đề và thấy tính ứng dụng của kiến thức tưởng chừngkhô khan đó trong những giải pháp mắt thấy- tai nghe - tay chạm.
Trong sáng kiến này, với mục đích đưa giáo dục STEM vào trường họcđể nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lí trong những năm học tiếp theo,chúng tôi xin trình bày giải pháp thực hiện thông qua hoạt động của câu lạc bộKHKT- STEM trong năm học của năm học 2023-2024.
Bước 2: Xây dựng kế hoạch hoạt động của CLB KHKT – STEM.
1 Thời gian hoạt động: xuyên suốt trong năm học, từ tháng 9/2023 đến tháng 5/2024.2 Tần suất hoạt động: 1 buổi/tuần (vào chiều thứ 7 hàng tuần).
3 Tuyển thành viên CLB: tất cả các bạn yêu thích công nghệ, kĩ thuật Tập trung chủ yếu HS lớp 11C1,
10A7 mà tôi trực tiếp giảng dạy.
4 Kế hoạch hoạt động từng buổi, từng tuần
4.1 Tuần 1: Hình thành CLB, giới thiệu và khám phá STEM (trong tháng 9).
Mục tiêu: Giới thiệu các lĩnh vực STEM và kích thích sự tò mò và hứng thú của học sinh với STEM.Hoạt động:
● Thảo luận về khái niệm STEM và vai trò của nó trong cuộc sống.
● Trò chơi "Xây dựng cầu vữa" để trải nghiệm hoạt động STEM.
● Trình bày các ví dụ về ứng dụng STEM trong thực tế.
● Thảo luận về sự quan tâm và nguyện vọng của học sinh đối với các lĩnh vực STEM cụ 7
Trang 9● Chia nhóm và lựa chọn dự án STEM theo khối lớp (lựa chọn các dự án có thể thực hiện).
4.2 Tuần 2 – 10: Thực hiện các dự án STEM
Mục tiêu: Phát triển kỹ năng tư duy logic, sáng tạo và tư duy khoa học thông qua việc thực hiện dự án
Hoạt động:
● Chia học sinh thành các nhóm nhỏ (tùy thuộc vào số lượng học sinh tham gia) và giao cho mỗi nhóm một dự án STEM đã lựa chọn.
● Hướng dẫn học sinh lựa chọn dự án phù hợp với thời gian và nguồn lực có sẵn.
● Cung cấp hướng dẫn cụ thể về cách tiến hành dự án, từ việc nghiên cứu, thiết kế, thử nghiệm cho đến đánh giá và báo cáo.
● Hỗ trợ học sinh trong quá trình thực hiện dự án và cung cấp phản hồi để phát triển kỹ năng và kiến thức của học sinh.
4.3 Tuần 20 – 30 (học kì 2): Báo cáo sản phẩm
Mục tiêu: Học sinh báo cáo và trình diễn kết quả của dự án STEM mà học sinh đã thực hiện.Hoạt động:
● Học sinh trình bày kết quả của dự án và chia sẻ kinh nghiệm trong quá trình thực hiện.
● Ðánh giá và phản hồi từ các thành viên khác trong câu lạc bộ.
● Tổ chức buổi triển lãm hoặc trình diễn công khai để các học sinh khác và công chúng cóthể tham quan và tìm hiểu về dự án STEM.
Lưu ý với học sinh về cách thức trao đổi thông tin:
- Nhóm nào khó khăn trong việc tìm kiếm thông tin hoặc xây dựng báo cáokết quả thực hiện…thìtrực tiếp gặp GV để được tư vấn giúp đỡ.
- Tất cả các thành viên trong nhóm đều phải được giao nhiệm vụ, và khi kết thúc hoạt động thì mỗithành viên phải có bản tự đánh giá cá nhân về ý thức, thái độ và hiệu quả công việc được giao.
Bước 3: Tổ chức thực hiện kế hoạch hoạt động của CLB KHKT –STEM.
Tổ chức cho từng nhóm báo cáo theo chủ đề đã thực hiện.
GV và các nhóm khác tham gia quan sát, tìm hiểu, đặt câu hỏi để giao lưu.
Về mục tiêu: HS làm việc theo kế hoạch đã đề ra, cụ thể:
- Thu thập thông tin: HS có thể tìm kiếm thông tin, tranh ảnh qua sáchbáo, internet…
- Xử lí thông tin: HS xử lí, tổng hợp kết quả nghiên cứu của các thànhviên nhóm đã hướng đến việc làm rõ các vấn đề đặt ra trong nội dung nghiêncứu.
Trang 10- Viết báo cáo kết quả nghiên cứu của nhóm và trình bày trước CLB.
Về cách thức tổ chức hoạt động:
- GV chỉ đạo, yêu cầu các nhóm trưởng báo cáo về tiến độ công việc củanhóm mình, đồng thời nêu các khó khăn, vướng mắc trong quá trình thực hiệndự án, thu thập thông tin.
- GV giúp đỡ các nhóm thông qua việc đưa ra các câu hỏi gợi ý để HScó thể giải quyết tốt các vướng mắc của nhóm mình.
- Các thành viên đều thông qua báo cáo của nhóm mình, góp ý, chỉnhsửa bài báo cáo của nhóm.
- Nhóm trưởng tiếp nhận ý kiến đóng góp của các thành viên, hoàn thiệnbáo cáo của nhóm, chuẩn bị trình bày trước lớp.
Về sản phẩm: các nhóm hoàn thành sản phẩm gồm bản báo cáo trước CLB và