Vận dụng quy trình dạy học 6e vào thiết kế một số chủ Đề theo Định hướng stem trong chương trình thcs

Khoa học tự nhiên, Công nghệ, Tin học; `Vị trí vai trò của giáo dục tin học và giáo dục công, trong chương trình ido de phd thông mới đã được nâng cao rõ tật, Các chủ để STEM được thể h

TRUONG DAI HQC SƯ PHẠM TP.HCM

BAO CAO TONG KET

ĐÈ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CÁP CƠ SỞ

VẬN DỤNG QUY TRÌNH DẠY HỌC 6E VÀO THIET KE MOT SO CHU DE THEO DINH HUONG STEM TRONG CHUONG TRINH THCS

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP.HCM

BAO CAO TONG KET

DE TAI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CÁP CƠ SỞ

VẬN DỤNG QUY TRÌNH DẠY HỌC 6E VÀO THIẾT KẾ MOT SO CHU DE THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM TRONG CHƯƠNG TRÌNH THCS

MA SO: CS.2018.19.56

Xác nhận của cơ quan chủ trì

ThS Lê Hải My Ngân

‘Thanh phó Hồ Chí Minh - 3/2020

VÀ ĐƠN VỊ PHÓI HỢP CHÍNH

1 ThS.NCS Lé Hai My Ngan, chủ nhiệm để tài

2 SV Nguyén Thi Minh Thao, thành viên chính

3 SV Ta Thi MY Hanh, thành viên chính

DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THAM GIA THỰC HI

TÓM TẤT KÉT QUÁ NGHIÊN CÚU .g 7.7 q,

meal 2.2, Công cụ -đảnh gi phong đánh (hâm gia lớp i sử dụng ngôn ngữ nói

19

2.4.3 Nhận thức về cách thức học khoa học hiệu quả CHƯƠNG 3 Chủ để STEM định hướng theo quy trình 6E 3.1 Chủ để “Hệ thống cấp nước tự động đơn giản! 3.1.1 Tổng quan chủ đề

3.1.2 Phân tích nội đung kiến thức

3.1.3 Bộ dụng cụ và quy trình lắp đặt hệ mông 3.1.4 KẾ hoạch đạy học tổng thể

3.2.4 Bộ dụng cụ và quy trình lắp đặt hệ thống cối xay gió

3.2.5 Bộ dụng cụ và cách tính công suất tiêu thụ của đoạn mạch có máy phát điện gió

á

4.2.3 Tiết học 3 - Kĩ sư nh

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Bảng 2.1 Các câu hỏi đánh giá phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói

Bảng 2.2 Các câu hỏi đánh giá nhận thức của HS đối với mong đợi của GV cho phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói và phong cách tham gia lớp học

Bang 2.3 Mô tả mẫu theo cấp lớp, khu vực và và giới ứ tính (N = 883 học vinh) 7

Bảng 2.4 Kết quả xử lí ANOVA một chiều đối với mong đợi của GV đối với phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói (TEV) và mong đợi của GV đối với phong cách tham gia lớp học trong im lặng (TENV) AD Bảng 2.5 Mô tả thống kê cho từng nhóm phong cách tham gia lớp học đối với mong mong đợi của GV đối với phong cách tham gia lớp học trong im lặng (TENV) 20

Hình 1.1 Các thành tố năng lực STEM [14] § Các giai đoạn trong quy trình dạy học 6E (www.iteea.org/LbD) Hình 2.1 Biểu đỗ tỉ lệ các nhóm HS với các hình thức tham gia lớp học: (1) Không tham gia; (2) tham gia chỉ sử dụng ngôn ngữ nói: (3) tham gia trong im lặng; (4) tham gia bằng cả 2 hình thức

Hình 2.2 Tỉ lệ phương pháp học đi môn khoa học hiệu quả nhất đối với các nhóm

Hình 3.1 Sơ đồ tư duy thiết kế hệ thống tưới tự động

Hình 3.2 Sơ đồ mạch điện kết nối với Arduino

Hình 3.3 Đoạn chương trình trên phần mềm Arduino

Hình 4.1 Các nhóm HS tiến hành thí nghiệm đo hiệu đi

BO GIAO DUC VA DAO TAO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRUONG DH SU’ TP.HCM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

Tp HCM ngày 09 tháng 3 nãm 2020 TÓM TẮT KÉT QUÁ NGHIÊN CỨU

1, Thông tin chung

~_ Tên để tài: VẬN DỰNG QUY TRÌNH DẠY HỌC 6E VÀO THIẾT KẺ MỘT

SỐ CHỦ ĐÈ THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM TRONG CHƯƠNG TRÌNH THCS

~_ Thời gian thực biện; 12/2018 - 12/2019

~ _ Tìm hiểu các vấn để thực tiễn có thể gặp ớ Việt Nam phù hợp với chương trình trung học cơ sở để từ đó thiết kế một số chủ đề vật lí theo định hướng STEM

đáp ứng chương trình dạy học GDPT mới hiện nay

~_ Xây dựng các tiến trình dạy học phù hợp dựa trên quy trình dạy học 6E Thực

nghiệm sư phạm bước đầu và đánh giá hiệu quả

3 Kết quả đạt được

~_ Cơ sở lí luận dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông 2018

~_ Cơsở lí luận quy trình đạy học 6E và đạy học theo định hướng giáo dục STEM

~_ Kết quả khảo sát phong cách tham gia lớp học của HS trung học cơ sở (THCS),

quan điểm của HS đối với sự mong đợi của GV đối với các phong cách tham

gia lớp học cũng như phương pháp học tập khoa học hiệu quả theo nhận thức cua HS,

~ Thiétké 3 cha dé STEM theo quy trinh 6E, có sự tích hợp phát triển công nghệ

mới Thực nghiệm sư phạm 1 chú để đề bước đầu ghi nhận hiệu quả

4 San phim

Lê Hải My Ngân, Nguyễn Thị Minh Thảo , Thiết kể tổ chức dạy học chủ đề

STEM hệ thống cấp nước tự động đơn giản theo quy trình dạy học 6E

chương trình THCS, Tạp chí khoa học ĐH Sư phạm TP HCM, tập 17, số 2 (2020): 254-269

Lê Hải My Ngân, Nguyễn Trúc Vy (2020) Phong cách tham gia lớp học 'Tạp chí khoa học ĐI Sư phạm TP HCM (đã nhận đăng) -_ Sản phẩm đào tạo: Ø1 khóa luận tắt nghiệp đã bảo vệ thành công Nguyễn Thị Minh Thảo (2019), Vận dựng quy trình 6E trong dạy học vật lí luận tốt nghiệp ngành Sư phạm , trường ĐH Sư phạm TP.HCM

Xác nhận của cơ quan chủ trì

ThS Lê Hải Mỹ Ngân

1, General information

~ Project Title: APPLYING 6E TEACHING PROCESS IN DESIGNING SOME TOPICS TOWARD STEM EDUCATION IN THE SECONDARY PROGRAM

the STEM orientation to meet the new current high school curriculum,

- Design appropriate teaching processes based on 6E teaching process Initial

pedagogical experiment and evaluation of effectiveness

~ Design 3 STEM themes according to 6E process Pedagogical experiment 1

topic to initially evaluate the effectiveness

4 Products:

- Publication: 02 national journal articles.

Le Hai My Ngan, Nguyen Thi Minh Thao (2020), “Compile STEM topic and lesson plan Simple automatic water supply system applying 6E leanrning cycle secondary school program”, HCMUE Journal of Science, Education Science, Vol 17, No 2 (2020): 254-269

Le Hai My Ngan, Nguyen Truc Vy, Student participation in classroom Science, Education Science (accepted)

- Education: 01 Bachelor student

Nguyen Thi Minh Thao (2019), “Applying the 6E process in teaching junior plants”, student of Faculty of Physics, HCMC University of Education,

Approval of the Implementing Institution

Dean of Physics Department Principle Investigator

M.Ed Le Hai My Ngan

1 Tông hung tình nati boats cứu

Student Assessment ~ PISA) được thực hiện bởi itd chức phát triển và hợp tác kinh tế

(Organisation for Economic Co-operation and Development - OECD), kết quả môn khoa học của HS Việt Nam đứng thử 8 trong 72 nước (OECD, 2016) Tuy nhiên, tỉ hơn so với mức trung bình của các nước trong nhóm OECD Như vậy, việc học tập

các môn khoa học trong chương trình phổ thông hiện tại chưa tạo được niềm đam mê

và hứng thú cho HS với các công việc nghề nghiệp liên quan đến khoa học, công nghệ nghề liên quan đến các lĩnh vực khoa học, kĩ thuật, công nghệ và toán ngày càng cao Việc cải cách giảng dạy khoa học ở Úc, Canada Trung Quốc, Pháp Nhật, Hàn Quốc

Đải Loan, Vương quốc Anh và Hoa Ki, đã chủ ý nhắn mạnh mối liên hệ giữa khoa

lọc, công nghệ, kĩ thuật và toán Dạy khoa học theo hướng liên ngành, trong đó khoa học được tích hợp với công nghệ, kĩ thuật và toán để khám phá và giải quyết các vấn hữu dụng và phù hợp hơn đổi với HS Giáo dục STEM được kì vọng không chỉ nâng các ngành nghề liên quan đến khoa học Giáo dục STEM bắt nguồn từ Hoa Kì cách nay, STEM là một định hưởng giáo dục đang được quan tâm ở rất nhiều nước trên

thể giới Hiện nay, giáo dục STEM được mở rộng như một điểm nhắn giáo dục trên

toàn thế giới ([1]) Nhiéu quốc gia đã triển khai nghiên cứu và thực hiện giáo dục

STEM như Mỹ, Anh, Pháp, Úc, Án Độ, Israel, Trung Quốc, Đài Loan, Singapore,

“Thái Lan xuất phát từ lợi ích mà giáo dục STEM mang lại Nhiễu quốc gia đang ngoài giờ đến những trang web hỗ trợ trực tiếp việc giảng dạy trong chương trình

đã được thực hiện dưới nhiều hình thức như CLB STEM, trung tâm giảng dạy STEM đang được đẩy mạnh đưa vào chương trình dạy học chính khóa Từ năm 2015-2016

cho đến nay, Bộ Giáo dục vả đào tạo đã đưa ra nhiều chỉ thị và chính sách cũng như

chương trình tập huấn giáo viên để thúc đây việc dạy học theo định hướng STEM

ye

trình giáo dục phổ thông 2018, giáo dục STEM đã được đề cập là một định hướng dạy học được khuyến khích thực hiện để phát triển năng lực của HS

Từ thực tiễn tình hình giáo dục STEM như trên, nhiều đẻ tài, luận án và tài liệu tham khảo đã được triển khai về giáo dục STEM tại Việt Nam Luận án “Dạy học

môn công nghệ phổ thông theo định hưởng giáo dục STEM” của TS Lê Xuân Quang chung vả phương pháp luận xây dựng chủ đẻ giáo dục STEM, đặc biệt triển khai đối Nga [3] được xuất bản với nội dung giới thiệu cơ sở về dạy học theo định hướng giáo

dục §TEM và một số chủ dé STEM được xây dựng theo các tiêu chí và có thực

nghiệm đề định hướng triển khai lồng ghép chương trình phô thông chính khóa Hiện

~ là một vấn đề rất được quan tâm Giáo dục STEM đưa vào trường học đưới một

trong ba hình thức: rich hop đơn món, tích hợp đa món hoặc tích hợp liên môn [2, 4] Đối với hình thức tích hợp đơn môn, chủ đề STEM được sử dụng trong một môn học,

hướng STEM, đồng thời có thể nội dung kiến thức các môn học khác có thế được cung cấp đóng vai trò thông tin hỗ trợ (hay còn gọi là STEM khuyết) Đối với hình thứ tích hợp đa môn, chủ đề STEM có thể được áp dụng trong nhiều môn học, song

mỗi môn học sẽ giải quyết một nội dung/vẫn đề cụ thẻ trực tiếp liên quan đến môn

học đỏ Cỏn hình thức tích hợp liên môn chính là hình thức của STEM đây đủ đỏi hỏi

sự liên kết chặt chẽ giữa các môn học Tùy theo từng mục địch tỏ chức trong nhà

trường, giáo dục STEM có thể với mục đích xây dựng kiến thức mới hoặc vận dụng kiến thức [2]

2 Tinh cấp thiết của đề tài

Ở Việt Nam, cụm từ STEM bắt đầu xuất hiện từ những năm 2010 va sức hút của nó vẫn được duy trì cho đến hiện nay Từ khi bắt đầu, STEM chi yếu được triên STEM, ngày hội STEM Từ năm học 2014-2015, Bộ Giáo dục và Đảo tạo đã chú

nên giáo dục Việt Nam Tuy nhiên, trong hai năm học vừa qua việc đưa định hưởng

STEM vào giảng dạy trong “hưng trình giáo dục phỏ thông vẫn còn nhiều hạn chế Gắn đây nhất, trong chỉ thị số 16/CT-TTg ban bảnh ngảy 4 tháng 5 năm 2017 của nghiệp lần thứ 4 đã nhắn mạnh nhiệm vụ của Bộ giáo dục và đảo tạo là “Thiie đẩy

triển khai giáo dục vẻ khu ông nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương

trình giáo dục phố thông; tổ chức thí điểm tại một sổ trường phố thông từ năm học

2017-2013 " Bên cạnh đó, công văn 3124/GDĐT-TrH của Sở Giáo dục và đảo tạo

“Tp.HCM vẻ hướng dẫn thực hiện cụ thê một số nhiệm vụ chuyên môn Giáo dục Trung

trong các trường trung hes cơ sở và trung học phổ thông trong thành phố

thông qua các biểu hiện cụ thể:

- _ Chương trình giáo dục phỏ thông mới có đẩy đủ các môn học STEM: Toán học, Khoa học tự nhiên, Công nghệ, Tin học;

~_ Vị trí vai trò của giáo dục tin học và giáo dục công nghệ trong chương trình

giáo dục phỏ thông mới đã được nâng cao rõ rệt;

- _ Các chủ để STEM được thể hiện trong chương trình môn học tích hợp ở giai đoạn giáo dục cơ bản như các môn Tự nhiên và Xã hội , Khoa học, Tin hoe

và Công nghệ (ở tiểu học), môn Khoa học tự nhiên (ở THCS); Dịnh hướng đổi mới phương pháp giảo dục nêu trong chương trình giáo dục theo chủ để liên môn, vận dụng kiến thức liên môn giải quyết các vấn đề thực tiễn;

Một chủ để STEM có tác động đối với học sinh chí khi chủ để được gắn liễn

với thực tiễn địa phương và thẻ hiện ý nghĩa tác động đến đời

số chủ đề có thể để cập như sự thay đồi khí hậu (Climate change), năng lượng tái tạo

(renewable Energy), công nghệ robot (Robotics) và công nghé Nano (Nanotech) Ben một vấn để không khả thi ở nhiều quốc gia Do đó, việc nghiên cứu thiết kế những, chương trình giáo dục hiện hành là giải pháp khả thì và hữu dụng với các các quốc gia hiện nay, trong đó có Việt Nam

Hiện nay, việc tổ chức dạy học theo định hướng STEM tập trung nhiều tích hợp khoa học và toán học, song hai thành tổ còn lại T-công nghệ và E-kï thuật vẫn còn

được áp dụng vào các hoạt động STEM để tăng cường mối liên hệ giữa các thành tố chặt chẽ giữa các thành tổ trong quá trình dạy học chú đề STEM Quy trình dạy học

6E Learning - DeSIGN** cúa ITEEA bao gồm các giai đoạn Engage - tạo hứng thú,

ng con người Một

sinh làm trung tim, tap trung làm nồi bật vai trò của thành tổ T và E trong STEM

SE HIẾP tế hiện nay về giáo dục STEM tại Việt Nam cho thấy việc nghiên cứu

trong trường phổ thông, đặc biệt là sự tích op trong chương trình hiện hành là rất cẳn thiết Từ đó, một khuôn biện nay cin được xây dựng để làm nền tảng cơ sở cho việc phát triển giáo dục theo tài này, tác giả định hướng đẻ xuất một số chủ đẻ phù hợp với thực tiễn Việt Nam

đồng thời vận dụng quy trình dạy học 6E đề tô chức dạy học các chủ đẻ theo định

bướng giáo dục STEM

~_ Xây dựng các tiến trình dạy học phù hợp dựa trên quy trình dạy học 6E Thực nghiệm sư phạm bước đầu và đánh giá sự phù hợp

4 Cách tiếp cập

Nghiên cứu chương trình phổ thông 2018, đặc biệt là chương trình môn khoa học tự nhiên, cụ thể về phân môn vật lí - mạch năng lượng và sự biển đổi Nghiên cứu và vận dụng quy trình dạy học 6E để thiết kế những chủ để TEM phù hợp

5 Phương pháp nghiên cứu

~ _ Nghiên cứu lun: Giáo dục STEM mô hình dạy học 6E của DeSIGN Tm Model

~ Nghiên cứu thực tiễn: gia lớp học sử dụng ngôn ngữ sinh trung học cơ sở trong lớp học khoa học

~_ Nghiên cứu và tổng hợp tài liệu: thiết kế các chủ để STEM

~ Thực nghiệm sư phạm

6 Đối tượng và phạm vỉ nghiên cứu

+ Đối tượng nghiên cứu

~_ Giáo dục STEM trong chương giáo dục phổ thông 2018

~_ Qui trình đạy học 6E

~ Học sinh trung học cơ sở

+ Phạm ví nghiên cứu

Để tài tập trung nghiên cửu việc vận dụng quy trình dạy học 6E kết hợp một số công cụ hỗ trợ phù hợp để thiết kế mốt số chủ đề STEM - mạch vật lí trong chương trình THCS,

7 Nội đung nghiên oe

- Timhiểu về ido dục phổ thông 2018 và định hué dục STEM

~_ Tìm hiểu và xây dựng các chủ để dạy học theo định hưởng STEM phù hợp với điều kiện giáo dục Việt Nam

~_ Xây đựng các tiến trình dạy học định hướng theo chu trình 6E Bước đầu thực nghiệm sư phạm

~_ Tổng hợp kết quả viết báo cáo

THONG 2018 VA QUY TRINH DAY HQC 6E

1.1 Vị trí cũa giáo dục STEM trong chương trình CDPT 2018

Trong chương trình tổng thẻ - chương trình giáo dục phô thông 2018, giáo dục

STEM đã được nêu một cách rõ ràng với những đặc trưng quan trọng “Giáo dục

STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh (HS) áp vấn để thực tiển trong bối cảnh cụ thể" [5] Ngoài ra giáo dục STEM còn được đề

cập cụ thể trong chương trình các môn học: Giáo dục toán học (tr.17), Giáo dục khoa

học mật thiết đối với giáo dục STEM Qua đó có thẻ thấy giáo dục STEM trong

chương trình giáo dục phổ thông 2018 ở Việt Nam không phải là một chương trình

hiện giáo dục STEM thông qua các nội dung nảy cũng theo định hướng được khuyến

khích thực hiện chử không phải là một yêu cẩu hoặc quy định trong chương trình

‘ing

với Toán học, Khoa học tự nhiên và Tin học, môn học Công nghệ góp phần thúc đẩy giáo dục STEM, một trong những xu hưởng giáo dục đang được coi trọng

phổ thông lẫn này của Việt Nam ” [5]

Theo GS Nguyén Minh Thuyết, trong Chương trình GDPT 2018, giáo dục

STEM được thê hiện ở những điểm sau: (1) chương trình xây đựng có đầy đủ các

môn học STEM (khoa học, công nghệ - kĩ thuật, toán học): (2) cải thiện rõ rệt vị trí hưởng dạy học tích hợp và đổi mới phương pháp giảo dục tạo điều kiện tổ chức các

chủ đề STEM trong chương trình môn học, góp phản phát triển năng lực vận dụng

kiến thức liên môn giải quyết các vấn đề thực tiễn cho học sinh; (4) tính mở của

qua nội dung giáo dục của địa phì kế hoạch giáo dục của nhị g

và những hoạt động giáo dục được xã hội hoá [6]

1.2 Vai trò của giáo dục STEM trong chương trình GDPT 2018

Chương trình GDPT 2018 ở nước ta là một bước ngoặt đổi mới rất mạnh mẽ trong lĩnh vực giáo dục Đây là lần đầu tiên trong chương trình giáo dục phỗ thông ở

nước ta có một chương trình tổng thể thống nhất quan điểm giáo dục cho cả 12 nam

học phổ thông, Các chương trình môn học được xây dựng dựa trên tình thắn, quan

điểm và định hướng chung Chương trình GDPT 2018 được xây dựng định hướng

triển thông qua việc thực hiện chương trình giáo dục các môn học Đây chính lả một như chí thị sé 16 của Thủ tướng chính phủ cách mạng 4.0 là phù hợp “cẩn dp trưng

đẩy triển khai giáo đục về khoa học, công nghệ, kỳ thuật và toán học (STEM) trong

chương trình giáo dục phổ thông” [T]

Giáo dục STEM với mục đích hướng đến phát triển năng lực cho người học, tạo môi trưởng và điều kiện để người học có thé phát triển bản thân theo hướng phù hợp với những lĩnh vực ngành nghề liên quan khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học

Hay như trong một số nghiên cứu đã đề cập, mục tiêu hướng đến của giáo dục STEM

chỉnh là giúp người học phát triển nding lye STEM (STEM iiceracy) Theo cách hiểu

ngôn ngữ tiếng Anh, STEM literacy 6 thé hiéu 1 hoe van STEM hay trí thức STEM

“Học vấn STEM” được hiểu là những hiểu biết về khái niệm, kĩ năng của các cá nhân năng tham gia vào bài học về STEM; có thái độ tích cực đối với các lĩnh vực STEM

u biết về việc ap dụng các khái niệm STEM đề giải quyết c vấn để trong thế giới thực Như vậy hoc vdn STEM (STEM literacy) c6 thể được hiểu là sự tổng hợp hiểu biết về cá kiến thức kĩ năng và thải độ của người học đối với đến lĩnh vực STEM

Bên cạnh đó, theo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, năng lực lờ thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tổ chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện cho pháp con người huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính: động nhất định đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể [5] Như vậy, thể, có thể thấy rằng học vấn STEM (STEM literacy) có thể được gọi là năng lực chính là kết quả dau ra kì vọng đối với HS Năng lực STEM bao gồm tắt cá kiến thức

lực STEM rất quan trọng đối với người học - đối tượng được xem là lực lượng sẽ

tham gia vào thị trường lao động tương lai, vì đó là năng lực cốt lõi của những người lao động thể kỉ 21

lẻ bao gồm khoa học, công nghệ, kĩ thuật vả toán học Năng lực STEM liên quan đến

sự tích hợp xuyên ngảnh của các môn học STEM vả các công cụ và kiến thức can lực STEM là những hiểu biết về các khái niệm khoa học, toán học và quy trình cẩn

và kinh tế [I2] Những hiểu biết đối với STEM chỉ như một nội dung, mà bao gém các kỹ năng, khả năng, kiến thức thực tế, quy trình, khái niệm và năng lực siêu nhận thức đẻ tự học suốt đời [13]

Theo nghiên cứu phân tích của tác giá Somsak Techakosit, năng lực STEM được thể hiện qua 6 thành tố năng lực: (1) khả năng xác định các vấn đề STEM, (2) năng giải quyết vấn để bằng STEM, (5) khả năng truyền đạt thông tin liên quan đến STEM, (6) khả năng đưa ra quyết định dựa trên STEM [14]

Hình 1.1

Hình 1.1 Các thành tổ năng lực STEM [14] Trong nghiên cứu tổng quan [15] đã phân tích 34 nghiên cứu khác nhau để chỉ

ra tác động cúa giáo duc STEM dai với việc nâng cao hứng thú và động cơ đối với

như kết quả học tập của học sinh Những tác động tích cực của giáo dục STEM đến

học sinh biểu hiện cụ thể ở việc tạo động lực học tập, tăng sự tích cực, cảm nhận được

ÿ nghĩa và hãng say trong học tập

Tác giá Nguyễn Thanh Hải, Viện Nghiên cứu Giáo dục STEM của Đại học

Missouri (Mỹ), đã khẳng định mục đích của giáo dục STEM không phải là để đảo tạo

ra các nhà khoa học, ma la dé khơi gợi hứng thú học tập cho HS giúp các em thấy

của HS Tác giả đã khẳng định ba đặc điểm quan trọng khi nói về giáo dục STEM, các vẫn để thực tiễn vào bài học (phá bỏ khoảng cách giữa việc học lý thuyết và ửng với cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, không chỉ hưởng đến các vẫn dé của riêng địa

phương mà còn đặt trong bối cảnh toàn cẩu và các xu hướng chung của thể giới, ví

dụ như biển đổi khí hậu, năng lượng tái tao, .) [16]

Như vậy, giáo dục STEM có sự phù hợp với điều kiện triển khai chương trình GDPT 2018 với sự linh hoạt trong ứng dụng phương pháp dạy học, tạo môi trường dạy học tích hợp trong chương trình 2018, cũng sát đáng với định hướng dạy học phát

triển năng lực người học

„3 Quy trình dạy học 6E

1.3.1 Giới thiệu

Tiên đề bắt đầu của mô hình dạy học 6E là quy trình dạy học SE Quy trình SE

là một quy trình day hoc do Biological Sciences Curriculum Study (BSCS) dat ra vio cho HS các kĩ năng của thế kỷ 21 đặt ra như khả năng thích ứng với môi trưởng, kĩ

[17] SE là viết tắt của 5 chữ E đỏ cũng chỉnh là 5 giai đoạn áp dụng vào thiết kế tiến

trình dạy học, bao gồm Engage — tạo hứng thú, Explore ~ khám phá, Explain - giải for Teaching and Learning (STEM ~ CTL) d3 chon m6 hinh ging day SE cua BSCS

để triển khai các hoạt động day học của mình Những tiêu chuẩn giảng day trong

chương trình Engeneering by DeSIGN'M Model được phát triển theo khung chuẩn BSCS

NGSS [I8] nhấn mạnh thực hành thiết kế kĩ thudt (Sciecne Engineering

Practices - SEP) là mục tiêu không thê thiểu trong giáo dục khoa học đối với mọi HS NGSS đặt thực hành thiết kế kĩ thuật ngang với các mục tiêu về học thuật đối với các

môn khoa học trong chương trinh giáo dục K-12 ở Hoa Kì Điễu này tạo cơ hội cho

để tăng cưởng thành tổ § và T trong STEM, từ mô hình 5E, ITEEA's STEM Center yéu t6 e thir 6 1a eNGINBER ~ thye hinh ki thuat ling ghép vao quy trinh day hoc

SE Ý tưởng xuất phát của của mô hình học tập 6E bởi DeSIGNTX là để phát triển

kế kĩ thuật Mô hình dạy học 5E đã được sử dụng trong nhiều năm đạt được hiệu quả

giáo dục STEM với sự nhẫn mạnh yếu tổ T và E, mô hình lại chưa làm nhắn mạnh

để xuất bỗ sung thêm một yếu tổ mới là e (được gọi là eNGINEER - thực hành kĩ

thuật) bởi giáo sư Bary N Burke Một số nghiên cứu cũng được thực hiện để phát

triển việc đạy học sử dụng mô hình 6E [17]

1.3 2 Các giai đoạn theo quy trình dạy học 6E [17|

và tò mò, từ đó một lẳn nữa nhắn mạnh cho HS về nhiệm vụ học tập cẩn thực hiện

1.3/22 Khám phá (Explore)

Trong giai đoạn Khám phá GV phải tạo cơ hội cho HS tự xây dựng cho bản

thân kiến thức, những thông tin HS cẳn biết và muốn tìm hiểu Trong pha này, GV

được những kinh nghiệm thông qua chia sẻ và giao tiếp, GV đóng vai trò là người

hướng dẫn, cung cấp tài liệu vả định hướng cho HS chú trọng vào những câu hỏi

nhắn mạnh vào cách đặt câu hỏi phân tích dữ liệu và tư duy phản biện Thông qua kiểm tra những phán đoán cúa HS rồi tự rút ra kết luận cho ban thin (Bybee, 1997) 1.3.23 Giải thích (Explain)

Trong giai đoạn Giải thích, HS trình bày và trao đổi về những nội dung hoặc

kiến thức mà các em đã tìm hiểu được, đề tử đó tự đánh giá, hoặc điều chỉnh về hiểu

biết của bản thân Đây là giai đoạn mà người học bắt đầu sử dụng ngôn ngữ của mình

để diễn tá những kiển thức thu nhận hoặc lĩnh hội được Tương tác trao đổi thông

qua lời nói giữa HS với nhau, giữa HS với GV là rit quan trong trong pha hoạt động

này Chính sự trao đổi bằng ngôn ngữ nói sẽ giúp HS diễn đạt nhiễu về những khái

niệm liên quan đến vấn đè, từ đó sẽ bộc lộ ra những điểm hay cùng như chưa đúng,

để sửa chữa hay định hưởng lại đối với những quan niệm sai Ngoài ra trong pha hoạt động này, trên nền tảng kiến thức trong pha Khám phá,

HS có thể bắt đầu đề xuất những ÿ tưởng đầu tiên để giải quyết vấn đề HS có thể đưa

huy được năng lực giao tiếp trao đổi trong pha hoạt động này, GV cần phải có sự

tương tác phù hợp và hiệu quả bằng các câu hỏi định hướng — gợi mở cũng như câu

cách thức thảo luận hiệu quả là rất cần thiết trong giai đoạn này

1.3.24 Thực hành kĩthuật (e€GINEERING) Mục đích của giai đoạn này là cho HS cợ hội hiểu biết sâu hơn vẻ các vấn để bằng cách vận dụng các khát niệm và kĩ năng của mình vào thực bảnh kĩ thuật tạo ra kiến thức đã khám phá và thông hiểu để đưa ra những ý kiến trong thiết kế giải pháp

HS đưa ra những giải pháp sáng tạo thông qua bảng thiết kế, cũng đẻ làm cơ sở cho

GV cần hỗ trợ tạo điều kiện cho HS thực hiện hoạt động cung cấp các nguồn tài

nguyên đẻ giúp các em hoàn thiện được giải pháp

1.3.25 Mörộng (Emrich)

Mục đích của giai đoạn này là tạo cơ hội cho HIS khám phá sâu hơn về những những nội dung đã tìm hiểu, đồng thời có sự khai thác đối với những vẫn đề phức tạp

và kinh nghiệm đối với vẫn để vừa giải quyết tới những tình huống mới và ứng dụng

mới trong thực tiễn đời sống HS hiểu và có thẻ sử dụng các khái niệm, chuyên hóa

những gì đã học được áp dụng vào những tình huồng mới va những vấn để mới

Dây là bước chuyển giao để tạo vòng lặp cho một quá trình khám phá mới Trong giai đoạn này, GV cần đặt thêm các câu hỏi mở rộng va định hưởng cho HS

để khám phá những điều mới

1.3.2.6 Đánh giá (Evaluate)

Mục đích của giai đoạn Evaluate là để cho HS lẫn GV xác định việc học và hiểu đã diễn ra như thể nào Chữ *E” cuối cùng, là một quá trinh đảnh giá không

ước lượng vả đánh giả không tách rởi mà phải điển ra đồng thởi (rong mọi giai đoạn)

liên tục trong suốt quá trình hướng dẫn Một số công cụ hỗ trợ trong quá trình đánh

phẩm học tập theo chuyên đề và theo dự án Việc phân tích video bài giảng có thể sử

hiểu biết của mình thông qua các bào chí, bản vẽ, mô hình và các nhiệm vụ

1.3.3 Quy trình đạy học 6E trong giáo dục STEM - chương trình 2018

Chương trình 2018 với điểm mới là tính mở đối với giáo viên khi thực hiện chương trình, Một trong những điểm thể hiện tính mở là chương trinh báo đảm định:

hướng thẳng nhất và những nội dung giáo dục cốt lõi, bắt buộc đổi với học sinh toàn

quốc, đồng thời trao quyển chủ và trách nhiệm cho địa phương nhà trưởng trong hop với đổi tượng giáo dục và điểu kiện của địa phương của nhà trường, góp phản bảo đảm kết nổi hoạt động của nhà trường với gia đình, chính quyên và xã hội [5]

Đây lä một trong những tình thần thúc day được sự linh hoạt trong triển khai chương

trình đối với GV GV có thẻ để xuất kế hoạch dạy học phù hợp đảm bảo những nội

dung và yêu cầu cẳn đạt trong đúng khuôn khỏ của chương trinh môn học

Như việc sử dụng quy trình dạy học 6E có thế được để xuất và sử dụng thuận lợi không phải chỉ trong tiết học mà có thể là một dự án nhiễu tiết học, hoặc

GV còn có thể dé xuất thành những nội dung hoạt động trải nghiệm hoặc nội dung giáo dục địa phương

NÓI CỦA HỌC SINH TRONG MÔN KHOA HỌC

2 1 Giáo dục STEM và phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói Hiện nay, giáo dục STEM là một mô hình dạy học được khuyến khích thực hiện trong cả giai đoạn giáo dục cơ bán và giải đoạn giáo dục định hướng nghề nghiệp trong các hoạt động STEM trong lớp học là năng làm việc nhóm Thông qua hoạt động nhóm, HS có thể phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác [14] Trong các nghiên hiện theo hình thức hoạt động nhóm Quá trình HS tương tác và lảm việc với nhau chức đạy học chủ để STEM Hơn nữa, như đã trình bày trong quy trình đạy học 6E, hưởng điều chỉnh cho những nội dung đã tìm hiểu chính là pha Giải thích - khi HS trình bảy và trao đổi với các nội dung đã tìm hiểu bằng ngôn ngữ nói đồng thời dé hiểu được phong cách HS tham gia vào lớp học sử dụng ngôn ngữ nỏi có ý nghĩa

và góp phần tổ chức các hoạt động STEM hiệu quả

“Theo như một số tài liệu nghiên cứu về phong cách học tập của HS ở châu Á đã

chỉ ra rằng HS trong khu vực thường có xu hướng giữ im láng trong lớp học [19, 20] Một số nghiên cứu gắn đây cũng có dể cập biểu hiện HS im lặng rong lớp học vẫn Hàn Quốc Theo một khảo sát năm 2013 do Bộ Khoa học và Công nghệ tại Dai Loan cho GV hoặc trả lời các câu hỏi trong lớp học [21] Một khảo sát tai Dai Loan của Bộ đổi, thảo luận trong lớp học vẫn chưa cao, Nghiên cứu của nhà giáo dục [22] về phong bướng giữ im lặng, ít trao đổi bằng ngôn ngữ nói trong quá trình tham gia lớp học Phong cách học tập hay phong cách tham gia lớp học của HS được biểu hiện thông qua các hành vị của các em trong giờ học, Như đã nêu ở phẩn trên, một trong nói dé thể hiện suy nghĩ và ý kiến của bản thân mình Trong phong cách tham gia lip

học sứ dụng ngôn ngữ nói trong lớp học một số hành vi cụ thể của HS bao gồm ghi

23, 24] HS “ham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói sẽ nhanh chóng trả lời câu hỏi

của GV, phát biểu ý kiến, tháo luận, hoặc đặt câu hỏi khi có vấn đẻ thắc mắc HS

tham gia lớp học nhưng không sử dụng ngôn ngữ nói trong việc tham gia lớp học sẽ nội dung GV giảng Nhỏm HS này được xem là tham gia lớp học trong im lặng

2.2 Công cụ đánh giá phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói của

học sinh

“Trên cơ sở đánh giá phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói của học xinh, nhóm các nhà nghiên cứu Đải Loan đã xây dựng công cụ bảng khảo sát phong cách tham gia lớp học thông qua lời nói của HS [21, 22, 25, 26] Phong cách

hành động như HS sẽ mạnh dạn đặt câu hỏi khi thắc mắc, nhanh chóng trả lời câu hói

của GV, sẵn sảng trao đổi thảo luận với bạn bè cùng lớp Phong cách tham gia lớp giá qua các hảnh động: lắng nghe chăm chi bai giảng, ghi chú các nội dung, và cố tham gia học tập này này thông qua điểm của các câu hỏi dang Likert (tir mite 1 — hoản toản không đồng ý đến mức 4 - hoàn toàn đồng ý)

Bảng 2.1, Các câu hỏi đánh giá phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói

của học sinh,

“Trong lớp khoa học, em luôn chăm chủ nghe giảng Tham gia trong im lặng _ ' Trong lớp khoa học, em luôn cô gằng hét sức để hiểu (NVP~ NonVerbal bài

Participation) Trong lớp khoa học, em thường xuyên ghi chép bài

đẩy đủ

Trong lớp khoa học em trình bày to rõ khi phát biểu Trong lớp khoa học, em luôn sẵn sàng hỏi GV ngay

Tham gia sử dụng ngôn

Nhau "rong lớp khoa học em lub hong trả lời mỗ Reliltlodj khi GV đặt câu hỏi Tong lớp Khoa học, em luôn xung phong trả lời mỗi Dựa vào phân tích dữ liệu thu nhận từ hai nhóm câu hỏi đánh giá phong cách tham gia lớp học của học sinh nhóm nghiên cứu Đải Loan đã đưa đến nhận định một

tập thông qua ngôn ngữ nói; (2) tham gia học tập chí sử dụng ngôn ngữ nói nếu

nói (3) tham gia trong im lặng nếu HS chỉ muốn tham gia học tập bằng cách ghi

ghép lắng nghe và cố gắng tiếp thu; hoặc (4) tham gia bằng cả hai hình thức nếu cũng như ghi chép Đây là một bảng hỏi rắt phù hợp đẻ có thể đảnh giá được phong của HS cũng như tỉnh đa dạng về phong cách tham gia học tập trong một lớp học sẽ

động về giảng dạy nhằm làm tăng hiệu quả trong dạy học hoặc phát triển năng lực

giao tiếp và hợp tác thông qua ngôn ngữ nói của các em

Đối với phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói, trong bảng hỏi này, nhóm nghiên cứu cũng phát triển hai nhóm câu hỏi để đánh giá nhận thức của HS (Teachers` expectations of verbal participation - TEV) va phong cach tham gia lop phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói, HS sẽ cho rằng mong đợi của

hỏi của GV hoặc rất nhiệt tình trong việc trao đôi, thảo luận HS có mức độ đồng ý

cảng cao đổi với thành tố này thì càng cho thấy các em có nhận thức rằng cần phải tham gia lớp học trong ïm lặng, HS sẽ cho rằng GV mong đợi HS tập trung theo dõi bài học, cố gắng tiếp thu và ghi chép đầy đủ

đối với phong

2.3 Cách thức tiến hành khảo sát

Bảng câu hỏi đánh giá phong cách tham gia học tập trong lớp học khoa học - Engagement and Participation in Classroom ~ Science (EPIC-S) phién ban tiếng Anh

khoa học, chẳng bạn như sở thích cửa học sinh về phương pháp học môn khoa học:

[21, 26 Bộ câu hỏi EPIC-S phiên bản tiếng Anh đầy đủ bao gồm các câu hỏi lựa chọn, và các câu hỏi được đánh giả theo thang điểm trả lời Likert bốn điểm từ mức 1

~ hoàn toàn không đông ý đến mức 4 - hoàn toàn đồng ý Trong nghiên cứu này, đầu tiên bảng câu hỏi được dịch sang tiếng Việt bởi một nhóm các nhà nghiên cứu Việt

từ phù hợp với HS Khi thực hiện khảo sát bảng hỏi được in và GV trung học cơ sở

sẽ phát cho HS làm để thu thập dữ liệu

Đối tượng tham gia của nghiên cứu này là HS cấp trung học cơ sở Nghiên cứu được thực hiện với 883 HS của 11 trường THCS ở một số trưởng thuộc miền B: miễn Trung và miễn Nam tại Việt Nam Mẫu HS khảo sát đa dạng về cấp lớp, giới hỏi được gửi qua email với các hướng dẫn thực hiện khảo sát và thông tin chỉ tiết cho

GV về bảng câu hỏi và qui trình thực hiện khảo sát GV thực hiện chọn một số lớp

ngẫu nhiên để khảo sát Các câu hỏi hoản thảnh được gửi lại nhỏm qua đường bưu

điện Cuộc khảo sát được thực hiện gần cuối học kì hai khi học sinh hầu như đã hoản

thành chương trình học và ki thi hét hoc ki 2

3.4 Kết quả khảo sát

Dữ liệu tử các phiếu kháo sắt được nhập liệu và phân tích định lượng sử dụng phần mềm SPSS 20 Với câu hỏi thử nhất phong cách học tập sử dụng ngôn ngữ nói câu trả lời về phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói (WP ~ Verbal

tố để đánh giá phong cách học tập này bao gồm các câu hỏi dang thang diém Likert

Do đó, việc phân biệt phong cách học tập của HS sẽ được xử lí dựa trên điểm trung thì dựa vào thang điểm tự đánh giá này, cỏ thể phân chia thành 1 phong cách tham gia lớp học của HS [21 25, 26]

+ _ HS không tham gia lớp học có điềm trung bình NVP và điểm trung bình VP đều nhỏ hơn 3,0

+ _ HS tham gia chỉ sử dụng ngôn ngữ nói cỗ điềm trung bình NVP nhỏ hơn 3.0 nhưng điểm trung bình VP lớn hơn hoặc bằng 3,0

HS tham gia trong im lặng có điểm trung bình A'VP lớn hơn hoặc bằng 3,0

và điểm trung bình VP nhỏ hơn 3,0

+ _ HS tham gia lớp học tích cực bằng cả hai hình thức (sừ dụng ngôn ngữ nói

và tham gia im lặng) có điểm trung bình NVP và điểm trung bình VP đều lớm hơn hoặc bằng 3,0

Với câu hỏi thứ hai, kết quá được rút ra dựa trên việc xử lí đữ liệu về quan điểm

của HS đối với mong đợi của GV cho phong cách tham gia học tập sử dụng ngôn ngữ

nói (TEV) vả quan điểm của HS đổi với mong đợi của GV cho phong cách tham gia

lớp học trong im lặng (TENV) Sự khác biệt trong quan điểm về mong đợi của GV tích phicong sai (one-way ANOVA) trong 46 phong cich tham gia lớp học của HS là

biến độc lập và điểm số trung bình của hai thành tổ TEV và TENV là biến phụ thuộc

HS thuộc các nhóm phong cách tham gia lớp học khác nhau đối với phương pháp học

tập được cho là hiệu quả nhất đối với các em

2.4.1 Phong cách tham gia lớp học khoa học của HS Thống kê phong cách tham gia lớp học khoa học của HS theo 4 nhóm (không tham gia, tham gia chỉ sử dụng ngôn ngữ nói, tham gia trong im lặng, và tham gia bằng cả 2 hình thức) được biểu thị trên hình I

HS xem việc học chỉ để thi tốt nghiệp Như vậy, cho thấy đối với HS trong nhóm động

Tỉ lệ HS chỉ muốn tham gia lớp học bằng ngôn ngữ nói chiếm tỉ lệ thấp 4.87⁄%

là một biểu hiện của phương pháp dạy học và lớp học với số lượng đồng ở nước ta, chưa tạo được môi trưởng để học sinh tham gia lớp học hoàn toàn bằng hình thức này Điều nảy cũng thể biện qua tỉ lệ HS tham gia lớp học thông qua lắng nghe, ghi chứ

chiếm một số lượng đáng kể là 71,35% Trong đó, HS tham gia lớp học trong im lặng

vẫn chiếm tỉ lệ cao hơn là 38,05%, cho thấy HS Việt Nam vẫn đang có đặc trưng là (sử dụng ngôn ngữ nói và không sử dụng ngôn ngữ nói) chiếm 33.3% là một tỉ lệ

lời của HS trong lớp học

2.4.2 Suy nghĩ của HS về quan điểm của GV đối với phong cách tham gia lớp học sử dụng lời nói và phong cách tham gia lớp học trong

im lặng

Phân tích phương sai ANOVA một chiều giữa các nhóm HS có phong cách tham gia lớp học khác nhau đã được thực hiện để xem xét sự ánh hưởng của phong cách tham gia học tập sử dụng ngôn ngữ nói và quan điểm của HS đối với mong đợi điểm trung bình TEV và TENV HS thuộc 4 nhóm phong cách học tập như được nêu

2: tham gia trong im lặng: Nhóm 3: tham gia bằng cả 2 hình thức) Bảng 2.4 Kết quả xử lí ANOVA một chiều đối với mong đợi của GV đối với phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói (TEV) và mong đợi của GV đối với phong cách tham gia lớp học trong im lăng (TENV)

Sum of F | Sig | Sumof Squares | F | Sig Squares

Betveen Groups Teor 205 | ,000) 15015 144 | ,000

Kết quả cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa thông kê ở mức p <0,05 về điểm TEV và TENV cho 4 nhóm: F (3, 879) = 20,5; p=0,00 va F (3, 879) = 14,3; p=0,00

Mặc dù đạt được ý nghĩa thông kê, sự khác biệt thực tế về điểm trung bình giữa các

nhóm là khá nhỏ Độ mạnh tác động (Effeet size), được tính bằng bình phương eta,

lần lượt là 0,06 và 0.05

So sánh post-hoe sử dụng kiểm định Turkey HSD đối với

TTEV chỉ ra rằng điểm trung bình của nhóm 3 (tham gia bằng cả 2 hình thức) khác

biệt đáng kể so với nhóm 0 (không tham gia) và nhóm 2 (tham gia trong im lặng) Nhóm 1 (tham gia sử dụng lởi nói) thì không có khác biệt so với 3 nhóm còn lại Diễm trung bình TEV (mong đợi của GV đối với phong cách tham gia học tập sử một quan điểm rõ ràng của nhóm nảy đối với phong cách tham gia học tập sử dụng

idm trung bình của

lớp Sự khác biệt của nhóm 0 (không tham gia) và nhóm 2 (tham gia trong im lặng) cho thấy rằng rõ ràng có sự phân hoá trong nhận thức của HS đối với việc tham gia việc GV đánh giá tham gia lớp học thông qua lời nói tuy nhiên vẫn chưa khẳng định 1S cũng có nhận thức việc im lặng trong lớp học không được ghi nhận hoặc đánh giá

ta có thể thấy rằng bản chất HS tham gia lớp học trong im lặng có thể như một nếp học tập quen thuộc, cũng là một trong những cơ sở của việ pháp dạy học lẫy người học làm trung tâm trong những năm qua

cần phải đồi mới phương Bảng 2.5 Mô tả thống kê cho từng nhóm phong cách tham gia lớp học đối với mong đợi của GV đối với phong cách tham gia lớp học sử dụng ngôn ngữ nói

(TEV) và mong đợi của GV đối với phong cách tham gia lớp học trong im lặng

(TENV)

2.4.3 Nhận thức về cách thức học khoa học hiệu quả

an mực Smpjmie Ren groen ppg? Hình 3.3 Tỉ lệ phương pháp học tập môn khoa học hiệu quả nhất đổi với các nhóm HS

là GV hướng dẫn và hoạt động thí nghiệm Qua đó cho thấy HS vẫn nhận thấy sự pháp học tập lấy người dạy làm trung tâm từ trước đã khiến HS có sự phụ thuộc vào

qua các hoạt động thí nghiệm, đây là một trong những cơ sở cho thấy việc phát huy

giáo dục STEM trong nhà trường là rất cần thiết Bên cạnh đó, kết quả lựa chọn tự

học của các nhóm HS cũng là một điểm lưu ý Đối với nhóm HS tham gia trong im cũng có tác động tích cực do HS luôn có tập trung và chủ động ghi chú cũng như rất

và tự học tốt hơn

3.1 Chủ đề “Hệ thống cấp nước tự động đơn giản”

3.1.1 Tổng quan chủ đề

4.111 Mb tachi dé

Mỗi loại cây trồng sẽ cẩn một mức độ độ âm phù hợp cần duge duy tri dé dim bảo cho sự tăng trưởng tốt cho cây Một hệ thống tưới cây tự động hỏa để tự cung hiện nay, đặc biệt khi đật cây ở ngoải ban công, nơi có nắng, giỏ, mưa và có thể làm

khi vắng nhà một thời gian bằng cách tạo ra một hệ thống tưới tự động cho chậu cây

nhỏ Với sự hỗ trợ của công nghệ thông tin cùng với những thiết bị máy móc đa dạng như cảm im, dng co may bom, role va lip trinh Arduino, HS có thể thực hiện tìm hiểu cấu tạo cách vận hành thiết bi, lắp ráp, lập trình cơ bản Thông qua các

hoạt động học tập, HS có thẻ rèn luyện kĩ năng đo đạc, xử lí số liệu, thao tác thí

nghiệm, kĩ năng lắp ráp cơ bản

3.1.1.2 Sơ đề tư duy thiết kế hệ thẳng cắp nước tự động

Để đảm bảo được độ âm của đất, chúng ta cẩn phải biết thông tin độ âm của đắt

từ đó sẽ tác động đến việc tưới nước, tức là khi đắt thiểu nước, cụ thể là độ âm nhỏ

ta sử dụng cảm biến độ ẩm đất Đẻ thực hiện việc cung cấp nước cho cây một cách

ty dong, ta ding may bơm Khi độ ấm dưới giá trị độ ẩm cần cho cây thì máy bơm sẽ

hoạt động Hai thiết bị này tách rời lẫn nhau, để kết nổi thông tin tử cảm biến đến

khiển máy bơm

«<i

` œ< Hình 3.1 Sơ đỗ tư duy thiết kế hệ thẳng trởi tự đồng

Bài 3.1.2.1 Chương trình giáo dục phổ thông hiện hành Nội

‘Dom vị hiệu điện thé

Trên mỗi nguồn điện (pin) có ghi một giá trị hiệu điện thể

Số vôn ghi trên mỗi dụng cụ điện cho biết hiệu điện thế định

mức để dụng cụ đó hoạt động bình thường Phân mở rộng Có thể em chưa biễt Mỗi thiết bị điện cẳn cắp một giá trị hiệu điện thế nhất định

trồng Cây cần nước để sinh trưởng và phát triển, vì vậy cần phải

tưới nước đẩy đủ và kịp thời

Cây trồng rất cần nước, tuy nhiên nếu thừa nước sẽ gây ngập úng và cây tring sẽ để bị chết

Môn Tin học - khối 8

tính qua các lệnh Viết chương trình là hướng dẫn máy tính thực hiện các công việc giải một bài toán cụ thể

Ngôn ngữ dùng để viết các chương trình máy tính được gọi

là ngôn ngữ lập trình

Bài 6: Câu lệnh Cấu trúc câu lệnh điều kiện là ¡Ÿ <điều kiện> then <câu lệnh điều kiện 1> else <câu lệnh 2>

4.1.2.2 Chương trình giáo dục phổ thông 2018

ˆ Chương trình môn Khoa học tự nhiên = khỗi lớp 8

- Mạch nội dung Năng lượng và sự biến đỗi

Nội dung 'Yêu cầu cần đạt

Đồng điện ~ _ Định nghĩa được đồng điện là dòng chuyển đời cỏ hướng Tác dụng của dòng

điện

Nguồn điện

Mạch điện đơn giản

Đo cường độ dòng

của các hạt mang điện

Nêu được nguồn điện có khả năng cung cấp năng lượng đời sống

~_ Phân loại được vật dẫn điện, vật không dẫn điện

~_ Vẽ được sơ đổ mạch điện với kí hiệu mô tả: điện trở, biển trở chuông ampe ké (ammeter), von kể (voltmeter), di dt (diode) va di ất phát quang Mắc được mạch điện đơn giản với: pin, công tắc, dây nối, bóng đèn

Mô tả được sơ lược công dụng của cầu chỉ ro le (relay), cầu đao tự động, chuông điện

Nêu được đơn vị đo cưởng độ dòng điện vả đơn vị đo hiệu điện thế

'Ðo được cường độ dòng điện và hiệu điện thể bằng dụng

cụ thực hành

| Mach ndi dung ~ Vật sống

“Trao đổi nước ở sinh | - - Nêu được vai trò của nước đối với cơ thé sinh vat vật

Lập trình trực quan

~_ Mô tả được kịch bản đơn gả¡n đưới dạng thuật toán và

tạo được một chương trình đơn giản (Cấu trúc câu lệnh

a

Ø 8mm đài 30em

(có thể thay

đối)

500 mi, I lit

Đây nổ 5 dây dai | Oc vit 4bộ

HS lập trình thử nghiệm trên đất khô đê kiêm tra

hiệu quả của hệ thống Sau đó HS sẽ thiết kế, bố

trí vị trí hệ thông, ông dẫn nước sao cho phù hợp với chậu cây của mình

3.1.4 Kế hoạch đạy học tông thể

Tim hid a in ck đất boy pate Lắp rip và hoàn

và cảm biến độ ấ

Trong cả hai chương trình phổ thông hiện hảnh và chương trình giáo dục phố

thông 2018, các nội dung được thẻ hiện trong chủ đề hệ thống cắp nước tự động đều gồm một số nội dung liên quan đến mạch điện và lập trình NDI.Mạch điện: nguồn điện, các bộ phận được lắp ráp nỗi tiếp trong mạch

điện

ND2 Khái niệm hiệu điện thể và cách dùng thiết bị đề xác định liệu điện thẻ

bình thưởng

ND4.Cây cẩn được cắp nước để phát triển và duy trì mức độ dim eta dat thick

hợp cho sự tăng trưởng

NDS Viết được chương trình máy tính đơm giản đề giải quyết một vẫn đề

kiến thức đã học hoặc tìm hiểu thêm kiến thúc để giải quyết vấn dễ, đồng thời HS

được rèn luyện các thao tác kĩ thuật, hình thành tư duy giải quyết vẫn đẻ 1 HS trình bày được cách xác định độ âm đất và mức phù hợp

HS tiến hành đo đạc hiệu điện thế đầu ra của cảm biển độ

ẩm, lắp ráp và nối được các linh kiện vào mạch điện

HS hiểu được các hoạt động của cảm biến độ ẩm, động cơ may bom, role diéu khién, linh kiện hỗ trợ

Tạo - hứng | \ HS nhẫn mạnh vai trò quan trọng của nước đổi| 1 | Tiết!

4, HS để xuất phương án thí nghiệm xác định hiệu

điện thế đấu ra của cảm biến độ ẩm ứng với độ

ấm của đắt

5, HS rìm hiểu cách sử dụng các linh kiện Giải thích — |6 HS giải thích nguyên líhoạt động cơ bản của hệ | 1.2.3 | Tie 2 [Explain] thống

7 HS trinh bay rõ vai trò và nhiệm vụ của các bộ phận chính của hệ thông cấp nước tự động cơ ban

Thực hành |3 HS xác định các linh kiện điện tử khác nhau và| 4 |Tiết3

kĩ thuật cách lắp đặt đúng vào vị trí trên bảng mạch

RI

kiện

10.HS vận hành hệ thống cấp nước tự động và nhận

xét hiệu quả của sản phẩm

Mérong | 11.HS si nghĩ phương án đổi với hệ thông nhiều Tiết 3

Đánh giá | 13.HS trình bày sản phẩm và trao đối thảo luận về Tiết 2

14.HS (rao đổi về quá trình làm việc của bản thân, 3

bè

3.1.6 Tiến trình đạy học tóm tắt

Các nội dung học tập được mã hoá (ND1, ND2,

động học của học sinh theo tiến trình dưới đây Tí

buổi được trình bày trong phan phy lục

Nội

“Tiết I— Độ ẩm của đất và cây trồng

Hoạt động 1 | Mỗi nhóm HS lẫn lượt giới thiệu vẻ loại cây nhóm đã | ND4 Khởi động _ | chọn: tên loài cây, độ âm đất trồng thích hợp, công [Engage] dụng của cây

-.) được thể hiện trong các hoạt

trình dạy học chỉ tiết của từng

10 phút HS nhận xét nước đóng vai trò quan trọng đổi với cây trồng GV cung cấp bảng độ ẩm cho một số loại cây thường sử dụng

Hoạt động 2 | Vấn để cần giải quyết: Làm thể nào đề cây trồng vẫn định | được cắp đủ nước khi chúng ta đi vắng nhà lâu ngày?

nhiệm vụ HS thảo luận theo cặp đôi bước đầu đề xuất phương [Engage] án

Š phút HS xác định nhiệm vụ “Thiết kế và chế tạo một hệ

thống cấp nước tự động cho chậu cây nhỏ để duy trì độ

ấm phù hợp cho một loại cây”

He ng) HS hình thành tư duy thiết kế sản phẩm hệ thông tưởi

Mở tế kệ | M động đưới sự hướng dẫn của GV Qua đó HS xác

Eulain ] thống cấp nước tự động

Hoạt động 4 với (hiệu cảm biển đã Âm và ụ am ¡ NDI+2 Tìm hiểu về | CV #iổi“hiệu cảm biến độ âm và công thức tỉnh độ âm + xiác aa | đất, đặt vẫn để làm sao biết được tín hiệu mà cảm biển

ee ee GV giới thiệu nguyên tắc hoạt động của máy bơm

| HAS làm việc nhóm khảo sát hoạt động của miy bom ứng với hai giá trị hiệu điện thế nguôn cấp khác nhau

EEsplore] | a tim dl xa cube: Gu hút ngớc của nấy bơm,

20 phút

Hoạt động 2

Tim hiểu role | 61, 123 đích nguyên tắc hoạt động của role

phút

Hoạt động 3 | HS tim hiéu vé Arduino Nano NDS Tìm hiểu về |GW hướng đẫm HS phần mềm lập trình scratch Arduino “mBlock”

[Explore] HS thực hành lập trình đẻ điều khién máy bơm hoạt

20 phút động tuỳ vào điều kiện tín hiệu cung cắp bởi cảm biển

độ Am, Sau 46 HS nap code vào Arduino để sử dụng

cho buổi học kế tiếp