Hoạt động này không những giúp học sinh có thể hiểu và vận dụng được một số kiến thức trong chủ đề khối đa diện để giải quyết các vấn đề thực tiễn, mà còn giúp các em hình thành những kĩ
Thông tin chung về đề tài
- Tên đề tài: “Thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng STEM chủ đề khối đa diện ở trung học phổ thông”
- Bộ môn nghiên cứu đề tài: Lý luận và phương pháp dạy học bộ môn Toán
- Khoa sinh viên: Khoa Toán học
- Sinh viên thực hiện đề tài: Trần Thị Mỹ Phương
- Người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Hà Phương
Mục tiêu nghiên cứu
Tổ chức dạy học theo định hướng STEM với chủ đề khối đa diện giúp học sinh nắm vững kiến thức về khối đa diện và áp dụng kiến thức đó vào thực tiễn một cách hiệu quả.
Nhiệm vụ nghiên cứu
Nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học tập trung vào việc phát huy tính tích cực, tự lực và sáng tạo của học sinh, đồng thời chú trọng đến phương pháp dạy học tích hợp và giáo dục STEM Việc áp dụng những phương pháp này không chỉ giúp học sinh phát triển toàn diện mà còn khuyến khích sự tham gia chủ động trong quá trình học tập.
Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề “Thiết kế hoạt động đạy học theo định hướng STEM chủ đề khối đa diện ở trung học phổ thông”
Thực nghiệm sư phạm để kiểm nghiệm tính hiệu quả và khả thi của kế hoạch bài dạy đã thiết kế.
Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu lí luận
Nghiên cứu các tài liệu lí luận về phương pháp dạy và học đặc biệt là các tài liệu viết về dạy học theo định hướng STEM
Nghiên cứu chương trình, SGK, SGV, chuẩn kiến thức kỹ năng, sách tham khảo liên quan đến phần chương trình nghiên cứu.
Phương pháp điều tra quan sát
Tiến hành dự giờ và trao đổi với các chuyên gia, cùng những đồng nghiệp dạy Toán có kinh nghiệm, nhằm tìm hiểu thực tiễn về phương pháp dạy học theo định hướng STEM tại cấp THPT.
Cấu trúc khóa luận
Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo khóa luận dự kiến được trình bày 4 chương:
Chương I: Tổng quan về vấn đề nghiên cứu
Chương II: Cơ sở lý luận về vấn đề nghiên cứu
Chương III: Thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng STEM chủ đề khối đa diện Chương IV: Thực nghiệm sư phạm
TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Tổng quan vấn đề nghiên cứu về giáo dục STEM
1.1.1 Một số nghiên cứu ở nước ngoài
Trong những năm 1990, các hội đồng giáo dục như Tiêu chuẩn Khoa học Giáo dục Quốc gia và Hội đồng Giáo viên Toán học Quốc gia Hoa Kỳ đã hỗ trợ các nhà giáo dục định hình chương trình giảng dạy theo hướng STEM Đây cũng là thời điểm đầu tiên thuật ngữ STEM được sử dụng chính thức, ban đầu được gọi là “SMET – Khoa học, Toán học, Kỹ thuật, Công nghệ” trước khi đổi thành “STEM” vào năm 2001 (Sanders, M E., 2008).
Vào những năm 2000, nhiều báo cáo đã chỉ ra sự cần thiết cấp bách trong việc nâng cao trình độ STEM của sinh viên Hoa Kỳ Một báo cáo năm 2007 từ Institute of Medicine, National Academy of Engineering và National Academy of Sciences khẳng định rằng trình độ học sinh Hoa Kỳ về STEM thấp hơn so với các quốc gia khác Để duy trì vị thế lãnh đạo toàn cầu, Hoa Kỳ cần chuẩn bị tốt hơn cho lực lượng lao động tương lai trong các lĩnh vực STEM.
Năm 2009, Tổng thống Obama đã khởi xướng sáng kiến “Giáo dục để đổi mới” nhằm giúp sinh viên Hoa Kỳ dẫn đầu về thành tích khoa học và toán đến năm 2020 Sáng kiến này bao gồm việc tăng cường đầu tư liên bang cho STEM và mục tiêu đào tạo 100.000 giáo viên STEM vào năm 2021 Đến năm 2014, Nhà Trắng thông báo rằng Hoa Kỳ đã đạt được hơn một nửa mục tiêu trong việc đào tạo 100.000 giáo viên STEM.
Năm 2013, Ủy ban Giáo dục STEM (CoSTEM) đã triển khai kế hoạch 5 năm nhằm cải thiện giáo dục STEM Từ năm 2004 đến 2014, việc làm trong lĩnh vực khoa học và kỹ thuật tại Mỹ đã tăng 26%, gấp đôi so với mức tăng trưởng trung bình của các ngành nghề khác Đặc biệt, từ năm 1950 đến 2007, việc làm STEM có tốc độ tăng trưởng gấp 4 lần so với các ngành khác Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật, nhu cầu về việc làm liên quan đến STEM ngày càng gia tăng, yêu cầu ngành giáo dục phải có những thay đổi phù hợp để đáp ứng nhu cầu xã hội Giáo dục STEM không chỉ giúp đào tạo nguồn nhân lực chất lượng mà còn có tác động lớn đến sự chuyển biến của nền kinh tế đổi mới.
Năng lực STEM ngày càng trở nên quan trọng trong bối cảnh toàn cầu hóa giáo dục STEM, giúp nguồn nhân lực áp dụng hiệu quả các phương pháp và ứng dụng thực tiễn, từ đó thúc đẩy sự phát triển bền vững của mỗi quốc gia (Bybee, 2010).
Chính phủ Anh đã triển khai kế hoạch tăng trưởng kết hợp với dịch vụ nâng cao kỹ năng học tập, nhằm phát triển năng lực STEM cho người học Mục tiêu là đào tạo một lực lượng lao động chất lượng cao, có khả năng cạnh tranh toàn cầu (HM Treasury, 2010).
Năng lực STEM đóng vai trò quan trọng trong nguồn nhân lực tại Úc, được khẳng định qua nghiên cứu của tổ chức Office of the Chief Scientist vào năm 2016 Trung Quốc, với việc triển khai giáo dục STEM mạnh mẽ ở châu Á, cũng xác định mục tiêu giáo dục này nhằm đào tạo thế hệ công dân có năng lực STEM, theo báo cáo của National Institute of Education Sciences năm 2017.
Mục tiêu của giáo dục STEM là trang bị năng lực STEM cho học sinh từ bậc phổ thông, tạo nền tảng cho sự nghiệp trong các lĩnh vực STEM sau này Việc xây dựng khung năng lực STEM cho học sinh là rất cần thiết, giúp các quốc gia phát triển chương trình dạy học STEM một cách rõ ràng và thống nhất Hơn nữa, khung năng lực STEM cung cấp cái nhìn toàn diện về giáo dục STEM, từ đó hỗ trợ trong việc phát triển các công cụ đánh giá năng lực STEM (Arikan et al., 2020).
Bước sang thế kỷ 21, giáo dục STEM đã trở thành ưu tiên hàng đầu của nhiều quốc gia, nhằm trang bị cho học sinh những kỹ năng và kiến thức cần thiết để thích ứng với công nghệ phát triển Đầu tư vào giáo dục STEM giúp phát triển khả năng sáng tạo, tư duy phản biện và giải quyết vấn đề cho thế hệ trẻ Điều này không chỉ mở ra cơ hội nghề nghiệp tốt hơn cho học sinh mà còn thúc đẩy sự phát triển kinh tế và tiến bộ xã hội của đất nước.
1.1.2 Một số nghiên cứu ở Việt Nam Ở Việt Nam, nghiên cứu GD STEM cũng đã được các nhà nghiên cứu trong nước quan tâm đến, các lĩnh vực hiện nay tập trung theo hướng dạy học các môn thuộc lĩnh vực khoa học, môn Công nghệ theo định hướng GD STEM để tích hợp trong các môn KHTN, tích hợp Công nghệ trong dạy học các môn khoa học Các nghiên cứu này góp phần thúc đẩy STEM ở Việt Nam Theo Trần Thái Toàn, Phan Thị Thanh Hội (2017) bậc THCS và THPT Đề xuất các biện pháp phát triển năng lực HS, SV đáp ứng chương trình phổ thông định hướng GD STEM, nhằm trang bị cho HS những kiến thức gắn liền với ứng dụng vào thực tiễn Theo Bộ GD – ĐT (2019) đã nhấn mạnh việc áp dụng dạy học giải quyết vấn đề, các phương pháp thực hành, dạy học theo dự án trong các môn học, tích cực ứng dụng công nghệ thông tin phù hợp với nội dung bài học nhằm khuyến khích HS phát triễn kỹ năng làm việc nhóm, tư duy phê phán, giải quyết vấn đề và phát triển tư duy sáng tạo Bằng cách này, HS có cơ hội tiếp cận với kiến thức thực tế và áp dụng những gì học được vào các bài toán thực tế Điều này giúp HS hiểu rõ hơn về tầm quan trọng của STEM trong cuộc sống hàng ngày và cả trong sự nghiệp tương lai của mình Đồng thời, việc sử dụng công nghệ thông tin cũng giúp tạo ra môi trường học tập phù hợp với nền tảng công nghệ ngày nay, từ đó tăng cường hiệu suất học tập và tạo điều kiện cho sự phát triển toàn diện của học sinh
GD STEM đang nhận được sự quan tâm mạnh mẽ từ các cấp, ngành và cơ sở giáo dục trong việc triển khai các hoạt động liên quan Chương trình giáo dục phổ thông (2018) đã xác định rằng giáo dục STEM, bao gồm Toán học, Khoa học tự nhiên, Tin học và môn Công nghệ, đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy giáo dục STEM Những môn học này không chỉ mang lại cơ hội cho học sinh tìm hiểu về công nghệ mà còn giúp họ áp dụng kiến thức Toán học, Khoa học tự nhiên và Kỹ thuật để giải quyết các vấn đề thực tiễn Qua đó, học sinh được khuyến khích phát triển tư duy logic, khả năng giải quyết vấn đề và kỹ năng làm việc nhóm Đây là một trong những xu hướng giáo dục đang được chú trọng tại nhiều quốc gia và cũng là một phần quan trọng trong đổi mới giáo dục phổ thông tại Việt Nam hiện nay.
Năm 2016, Bộ Giáo dục và Đào tạo đã hợp tác với Hội Đồng Anh để triển khai chương trình thí điểm giáo dục STEM tại 14 trường trung học cơ sở và trung học phổ thông ở các tỉnh thành.
Hà Nội, Hải Dương, Hải Phòng, Quảng Ninh và Nam Định đang triển khai chương trình giáo dục STEM mang tầm quốc gia Những bước đi này nhằm nắm bắt cơ hội và đưa ra giải pháp thiết thực, tối ưu hóa lợi thế, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực từ cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư.
4 đối với Việt Nam Đảng và Nhà nước cùng với Bộ GD và ĐT đã đề ra một số chỉ thị, công văn như sau:
Chỉ thị số 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ ngày 04/5/2017 đã đề ra các giải pháp nhằm tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, trong đó nhấn mạnh sự cần thiết phải thay đổi mạnh mẽ các chính sách giáo dục và dạy nghề Mục tiêu chính là tạo ra nguồn nhân lực có khả năng thích ứng với các xu thế công nghệ mới, đặc biệt là thông qua việc thúc đẩy đào tạo về STEM, Ngoại ngữ và Tin học trong chương trình giáo dục phổ thông Nhiệm vụ của ngành giáo dục bao gồm triển khai giáo dục STEM tại một số trường phổ thông từ năm học 2017 – 2018, nâng cao năng lực nghiên cứu và giảng dạy tại các cơ sở giáo dục đại học, đồng thời tăng cường giáo dục kỹ năng, kiến thức cơ bản, tư duy sáng tạo và khả năng thích nghi với yêu cầu của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4.
Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH ngày 14/8/2020 của Bộ GD và ĐT đã khẳng định rằng giáo dục STEM là phương thức giáo dục giúp học sinh nắm vững kiến thức khoa học và ứng dụng thực tiễn Nghị quyết 88 của Quốc hội 13 yêu cầu tích hợp chương trình giáo dục phổ thông mới, nhấn mạnh việc đổi mới nội dung giáo dục theo hướng tinh giản, hiện đại và phù hợp với lứa tuổi, đồng thời tăng cường thực hành và ứng dụng kiến thức Ở cấp tiểu học và trung học cơ sở, cần lồng ghép các nội dung liên quan của nhiều lĩnh vực giáo dục để tạo thành môn học tích hợp, giảm chồng chéo nội dung và hợp lý hóa số môn học Giáo dục STEM đã được đưa vào Việt Nam từ năm 2010 thông qua sự hợp tác giữa Liên doanh DTT – Eduspec và Trường Icarnegie – Hoa Kỳ.
Nội dung khối đa diện trong chương trình giáo dục phổ thông
Trong chương trình Toán lớp 11, kiến thức về khối đa diện được trình bày rõ ràng trong CTPT 2018 môn Toán Các khái niệm cụ thể như hình lăng trụ, hình hộp và hình chóp được làm nổi bật với những yêu cầu cần đạt (YCCĐ) cụ thể.
+ Giải thích được tính chất cơ bản của hình lăng trụ, hình hộp, hình chóp
+ Tính được thể tích của hình chóp, hình lăng trụ, hình hộp trong những trường hợp đơn giản
+ Vận dụng được kiến thức về hình chóp, hình lăng trụ, hình hộp để mô tả một số hình ảnh trong thực tiễn
Để giúp học sinh hiểu rõ bản chất và cách tính thể tích của các khối đa diện, cần thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng STEM Qua đó, học sinh sẽ có cơ hội thiết kế và chế tạo các sản phẩm hình khối đa diện có ứng dụng thực tiễn trong cuộc sống.
Vai trò, ý nghĩa của STEM
Giáo dục STEM có vai trò, ý nghĩa quan trọng trong giáo dục, nhất là chương trình giáo dục tổng thể 2018, thể hiện ở các điểm sau:
Để đảm bảo giáo dục toàn diện, cần chú trọng đến việc phát triển đa dạng các môn học và lĩnh vực khoa học, công nghệ, đồng thời nâng cao trình độ chuyên môn của giáo viên Việc hoàn thiện chương trình dạy học và đầu tư vào cơ sở vật chất là rất quan trọng, ví dụ như trang bị phòng học với bàn ghế linh động để thuận tiện cho các hoạt động nhóm và thảo luận, cũng như cung cấp đầy đủ dụng cụ và thiết bị thí nghiệm.
Tạo hứng thú và động lực học tập cho học sinh thông qua các hoạt động STEM là điều cần thiết Học sinh cần hiểu và vận dụng hiệu quả kiến thức đã học để giải quyết các vấn đề trong dự án STEM, từ đó nhận ra ý nghĩa của việc hoàn thành sản phẩm Điều này giúp họ thấy được sự liên kết giữa lý thuyết ở trường và những vấn đề thực tiễn trong cuộc sống.
Tham gia các hoạt động STEM giúp học sinh phát triển năng lực giao tiếp, làm việc nhóm và nắm bắt các bước cơ bản trong nghiên cứu khoa học Học sinh cũng cải thiện khả năng giải quyết vấn đề và các kỹ năng thiết kế, gia công sản phẩm Qua những trải nghiệm này, học sinh có cơ hội bộc lộ và phát huy tối đa khả năng của bản thân.
Tham gia các hoạt động STEM, như dự án và sản phẩm STEM, hỗ trợ công tác hướng nghiệp và phân luồng học sinh sau tốt nghiệp Những hoạt động này giúp học sinh khám phá khả năng và năng khiếu của bản thân, từ đó nhận thức rõ hơn về lĩnh vực mà họ yêu thích, như nghiên cứu khoa học, công nghệ, lập trình hay đồ họa.
Đặt vấn đề
Đào tạo đội ngũ nhân lực chất lượng cao là yêu cầu thiết yếu của ngành Giáo dục hiện nay Ngành Giáo dục cần phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất cho người học, giúp họ giải quyết các vấn đề thực tiễn Để đáp ứng yêu cầu này, cần đổi mới toàn diện từ chương trình, hình thức tổ chức đến kiểm tra, đánh giá, nhằm tạo điều kiện cho người học làm việc linh hoạt trong môi trường sáng tạo và thách thức Hoạt động giáo dục STEM được kỳ vọng sẽ thu hẹp khoảng cách giữa kiến thức lý thuyết và thực tiễn, làm cho quá trình học tập trở nên ý nghĩa hơn.
Kiến thức về khối đa diện là nội dung quan trọng trong chương trình THPT, đặc biệt trong việc thiết kế giảng dạy theo định hướng GD STEM Mục tiêu là phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất của học sinh, giúp các em ứng dụng kiến thức đã học để tạo ra các sản phẩm thực tiễn Điều này thúc đẩy học sinh có cái nhìn bao quát và toàn diện hơn về bài học và chủ đề trong chương trình GDPT 2018.
Tôi đã chọn đề tài “Thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng STEM chủ đề khối đa diện ở trung học phổ thông” cho khóa luận tốt nghiệp của mình, với mục tiêu nâng cao chất lượng dạy học môn toán tại các trường trung học phổ thông.
Trong chương này, chúng tôi tổng quan về giáo dục STEM, bao gồm sự phát triển của nó qua một số nghiên cứu quốc tế và trong nước Chúng tôi cũng điểm qua nội dung các khối đa diện trong chương trình giáo dục phổ thông Việc hiểu rõ ý nghĩa của giáo dục STEM là rất quan trọng để tiếp cận và triển khai dạy học theo định hướng này, từ đó đặt ra vấn đề nghiên cứu cho đề tài của mình.
CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Giáo dục STEM
Giáo dục STEM, viết tắt của Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học, nhằm trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng thiết yếu trong các lĩnh vực này Thuật ngữ STEM lần đầu tiên được Quỹ Khoa học Mỹ (NSF) giới thiệu vào năm 2001, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tích hợp các môn học này để phát triển tư duy phản biện và khả năng giải quyết vấn đề trong thế kỷ 21.
Khoa học là quá trình nghiên cứu và khám phá thế giới xung quanh, bao gồm cả tự nhiên và xã hội Nó giúp học sinh nắm vững các nguyên lý cơ bản của tự nhiên, đồng thời phát triển kiến thức về vũ trụ, hành tinh, sinh học và nhiều lĩnh vực khác.
Công nghệ thông tin đóng vai trò quan trọng trong việc cập nhật và ứng dụng các công cụ, công nghệ mới Việc quản lý, sử dụng và đánh giá công nghệ hiện đại giúp chúng ta nhận thức rõ hơn về tầm quan trọng của công nghệ trong cuộc sống hàng ngày.
Kỹ thuật cung cấp cho học sinh quy trình và kỹ thuật phát triển của vạn vật, giúp họ hiểu cách công nghệ tiến bộ thông qua các mô hình thiết kế kỹ thuật Đồng thời, học sinh được trang bị kỹ năng áp dụng sáng tạo khoa học và toán học để thiết kế các đối tượng mong muốn.
Toán học giúp học sinh phát triển khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả Qua việc tính toán và giải thích, học sinh học cách giải quyết các vấn đề toán học trong nhiều tình huống khác nhau.
Thuật ngữ STEM được sử dụng trong hai ngữ cảnh chính: giáo dục và nghề nghiệp Trong giáo dục, STEM đề cập đến việc tích hợp các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học với thực tiễn, nhằm nâng cao năng lực cho người học Còn trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM ám chỉ các ngành nghề thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học.
GD STEM là sự tích hợp của bốn lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Theo Tsupros và cộng sự (2009), giáo dục STEM là phương pháp học tập liên ngành, kết hợp kiến thức hàn lâm với bài học thực tế, giúp học sinh áp dụng kiến thức vào bối cảnh cụ thể, từ đó phát triển kỹ năng STEM Bộ GD – ĐT (2018) khẳng định rằng giáo dục STEM trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng thực tiễn Lê Xuân Quang (2017) cũng nhấn mạnh giáo dục STEM là quan điểm dạy học liên ngành, với nội dung học tập liên kết thực tiễn và phương pháp dạy học định hướng hành động.
GD STEM có những đặc điểm nổi bật như sau: Thứ nhất, nó thu hút học sinh vào việc giải quyết các vấn đề thực tiễn, tập trung vào việc áp dụng lý thuyết vào thực hành, khám phá, thiết kế và sáng tạo để giải quyết các vấn đề trong cuộc sống Thứ hai, phương pháp dạy học chủ yếu lấy học sinh làm trung tâm, trong đó dạy học dự án và dạy học giải quyết vấn đề là hai phương pháp phổ biến trong triển khai các hoạt động GD STEM Cuối cùng, GD STEM tích hợp các môn học, thường dựa vào hoặc tạo ra tình huống thực tiễn để học sinh có thể sáng tạo và huy động kiến thức từ nhiều môn học thuộc các lĩnh vực STEM.
GD STEM trang bị cho người học kiến thức và kỹ năng thiết yếu trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Những kỹ năng STEM này cần được tích hợp và hỗ trợ lẫn nhau, giúp học sinh không chỉ hiểu nguyên lý mà còn áp dụng vào thực tiễn, tạo ra sản phẩm trong cuộc sống hàng ngày.
Mục tiêu của giáo dục STEM
Mục tiêu của giáo dục STEM là áp dụng kiến thức và kỹ năng từ các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn.
Giáo dục STEM tạo ra môi trường học tập hấp dẫn, khuyến khích học sinh khám phá thế giới xung quanh và phát triển sự tò mò về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học.
Giáo dục STEM phát triển khả năng suy luận, phân tích và giải quyết vấn đề cho học sinh bằng cách áp dụng nguyên lý Khoa học và Toán học vào thực tế Thông qua việc khuyến khích tham gia vào các hoạt động và khám phá trong lĩnh vực STEM, giáo dục này hướng tới việc tạo ra một thế hệ người học trang bị kỹ năng và kiến thức cần thiết cho các ngành công nghiệp và nghiên cứu liên quan đến STEM.
Giáo dục STEM thúc đẩy học sinh phát triển kỹ năng sáng tạo và áp dụng kiến thức vào các dự án thực tiễn Qua đó, học sinh nhận thức rõ hơn về vai trò quan trọng của STEM trong việc giải quyết các vấn đề toàn cầu và xã hội.
Giáo dục STEM cam kết mang đến cơ hội tiếp cận và tham gia công bằng cho tất cả học sinh, bao gồm cả nam, nữ và các nhóm dân tộc khác nhau.
Nội dung giáo dục STEM
Nội dung bài học STEM được thiết kế để kết nối chặt chẽ với các vấn đề thực tiễn trong xã hội, khoa học và công nghệ Học sinh được khuyến khích tìm ra các giải pháp nhằm giải quyết những vấn đề này, từ đó chiếm lĩnh kiến thức và đáp ứng các yêu cầu cần đạt của bài học.
Nội dung kiến thức trong các bài học của một hoặc nhiều môn học trong chương trình học cần phải giải quyết vấn đề một cách tương đối đầy đủ và hiệu quả.
- Bài học STEM dựa theo quy trình thiết kế kĩ thuật
+ Bài học STEM được xây dụng theo quy trình thiết kế kĩ thuật với tiến trình gồm
Để giải quyết vấn đề hiệu quả, bạn cần thực hiện 8 bước quan trọng: đầu tiên, xác định rõ vấn đề cần giải quyết; tiếp theo, nghiên cứu kiến thức nền liên quan; sau đó, đề xuất các giải pháp khả thi; lựa chọn giải pháp tối ưu; chế tạo mô hình để thử nghiệm; tiến hành thử nghiệm và đánh giá kết quả; chia sẻ và thảo luận với nhóm; cuối cùng, điều chỉnh thiết kế dựa trên phản hồi và kết quả thử nghiệm.
+ Cấu trúc bài học STEM có thể chia thành 5 hoạt động chính, thể hiện rõ 8 bước của quy trình thiết kế như sau:
Hoạt động 1: Xác định vấn đề hoặc yêu cầu chế tạo một sản phẩm ứng dụng gắn với nội dung bài học với các tiêu chí cụ thể
Hoạt động 2 bao gồm việc nghiên cứu kiến thức nền, trong đó tập trung vào những kiến thức cần thiết trong bài học để giải quyết vấn đề hoặc chế tạo sản phẩm theo yêu cầu Đồng thời, cần đề xuất các giải pháp thiết kế phù hợp với các tiêu chí đã được nêu ra.
Hoạt động 3 yêu cầu trình bày và thảo luận các phương án thiết kế, sử dụng kiến thức nền để giải thích và chứng minh sự lựa chọn Trong trường hợp có nhiều phương án, cần hoàn thiện phương án tốt nhất dựa trên các tiêu chí đã xác định.
Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế đã được lựa chọn; thử nghiệm và đánh giá trong quá trình chế tạo
Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm đã chế tạo; điều chỉnh, hoàn thiện thiết kế ban đầu
PPDH khuyến khích học sinh tham gia vào các hoạt động tìm tòi khám phá và định hướng hành động Các hoạt động này được thiết kế linh hoạt, cho phép học sinh tự do trong việc thực hiện, đồng thời đưa ra các tiêu chí cụ thể cho sản phẩm cần đạt được.
+ Hoạt động của HS là hoạt động chuyển giao và hợp tác; quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của HS
+ HS thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và thiết kế lại nguyên mẫu của mình nếu cần
+ HS tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và xây dựng hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân
Hình thức tổ chức dạy học cần thu hút học sinh tham gia vào các hoạt động kiến tạo, đồng thời khuyến khích sự tự lực trong nhóm để chiếm lĩnh kiến thức mới và áp dụng kiến thức vào việc giải quyết vấn đề.
Hình thức tổ chức bài học STEM có thể linh hoạt, kết hợp với các hoạt động trong và ngoài lớp học, nhưng cần đảm bảo đạt được mục tiêu dạy học của nội dung kiến thức trong chương trình.
Để phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh, cần tăng cường tổ chức các hoạt động nhóm, đồng thời chỉ rõ nhiệm vụ và sản phẩm cụ thể của từng học sinh trong nhóm.
- Thiết bị DH cần lưu ý đến việc sử dụng thiết bị, công nghệ sẵn có, dễ tiếp cận với chi phí tối thiểu
+ Sử dụng tối đa các thiết bị sẵn có thuộc danh mục thiết bị DH tối thiểu theo quy định
+ Tăng cường sử dụng các vật liệu, công cụ gia dụng, công nghệ sẵn có dễ tiếp cận, chi phí rẻ và an toàn
Khuyến khích học sinh sử dụng tài nguyên số bổ trợ, thí nghiệm ảo và phần mềm mô phỏng dễ dàng truy cập trong lớp học, giúp các em chủ động trong việc học tập.
* Hoạt động trải nghiệm STEM
Hoạt động trải nghiệm STEM cần được lựa chọn phù hợp với mục tiêu của Chương trình Giáo dục phổ thông, nhằm tạo ra sự hứng thú và động lực học tập cho học sinh, từ đó phát triển phẩm chất và năng lực của các em.
Chúng tôi chú trọng vào các hoạt động liên quan và tiếp nối ở mức vận dụng, bao gồm thiết kế, thử nghiệm, thảo luận và chỉnh sửa các hoạt động trong bài học STEM Mục tiêu là giải quyết các vấn đề thực tiễn, đồng thời áp dụng kiến thức khoa học và công nghệ.
Hoạt động trải nghiệm STEM có thể kết nối với các nghề nghiệp trong lĩnh vực STEM, giúp hỗ trợ quá trình học tập, tạo hứng thú và động lực cho học sinh, đồng thời góp phần định hướng nghề nghiệp cho các em.
Hình thức tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM có tính linh hoạt cao, cho phép kết hợp các hoạt động trong nhà trường thông qua các câu lạc bộ và ngoài nhà trường thông qua việc tìm tòi, khám phá thực tiễn.
Tăng cường tổ chức hoạt động nhóm giúp phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh, tuy nhiên cần đảm bảo phân công rõ ràng nhiệm vụ và sản phẩm cụ thể cho từng học sinh trong nhóm.
* Đề tài/ dự án nghiên cứu khoa học, kĩ thuật
Các hình thức tổ chức giáo dục STEM
Có ba hình thức tổ chức giáo dục STEM
Dạy học theo phương pháp STEM là quá trình tổ chức hoạt động học tập chủ động cho học sinh, nơi giáo viên hướng dẫn học sinh giải quyết các vấn đề thực tiễn bằng cách áp dụng kiến thức và kỹ năng từ các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học Phương pháp này không chỉ giúp học sinh phát triển năng lực mà còn hình thành phẩm chất cần thiết cho tương lai.
Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM là một hình thức giáo dục do nhà giáo dục thiết kế và hướng dẫn, giúp học sinh tiếp cận thực tế và thể hiện cảm xúc tích cực Hoạt động này khuyến khích học sinh khai thác kinh nghiệm cá nhân, đồng thời huy động kiến thức và kỹ năng từ các môn học STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn trong cuộc sống Qua đó, học sinh có cơ hội chuyển hóa những trải nghiệm thành tri thức, kỹ năng mới, từ đó phát huy tiềm năng sáng tạo và khả năng thích ứng với môi trường sống và nghề nghiệp tương lai.
Hình thức 3 của tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học và kỹ thuật bao gồm việc thực hiện các dự án nghiên cứu bởi cá nhân hoặc nhóm hai thành viên Các hoạt động này được thực hiện dưới sự hướng dẫn của giảng viên hoặc nhà khoa học có chuyên môn phù hợp, nhằm đảm bảo tính chính xác và hiệu quả trong quá trình nghiên cứu.
Quy trình xây dựng bài học STEM và tiến trình dạy học STEM
2.5.1 Quy trình xây dựng bài học STEM
Theo hướng dẫn của Bộ GD&ĐT năm 2020 về triển khai giáo dục STEM trong giáo dục trung học, quy trình xây dựng bài học STEM bao gồm bốn bước chính.
Bước đầu tiên trong việc xây dựng nội dung dạy học là lựa chọn nội dung phù hợp dựa trên chương trình môn học Cần xem xét các hiện tượng và quá trình liên quan đến kiến thức trong tự nhiên, xã hội, cũng như quy trình và thiết bị công nghệ ứng dụng kiến thức vào thực tiễn để xác định nội dung bài học một cách hiệu quả.
Bước 2 trong quá trình giảng dạy là xác định vấn đề cần giải quyết, giúp học sinh (HS) thực hiện nhiệm vụ một cách hiệu quả Việc này không chỉ giúp HS lĩnh hội những kiến thức và kỹ năng cơ bản trong chương trình môn học mà còn khuyến khích các em vận dụng kiến thức và kỹ năng đã học để xây dựng bài học một cách sáng tạo và thực tiễn.
Bước 3: Xác định tiêu chí của sản phẩm hoặc giải pháp là điều cần thiết để đề xuất các giả thuyết khoa học và thiết kế mẫu sản phẩm hiệu quả Tiêu chí rõ ràng giúp định hướng trong việc phát triển giải pháp nhằm giải quyết vấn đề cụ thể.
- Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học:
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được xây dựng dựa trên các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực, nhằm tạo ra các hoạt động học tập bao gồm các bước trong quy trình kỹ thuật.
Mỗi hoạt động học tập được xây dựng với mục đích cụ thể, nội dung rõ ràng, sản phẩm học tập dự kiến và phương pháp tổ chức phù hợp Những hoạt động này có thể diễn ra cả trong và ngoài lớp học, bao gồm môi trường trường học, gia đình và cộng đồng.
+ Cần thiết kế bài học điện tử trên mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học tập của HS bên ngoài lớp học
2.5.2 Tiến trình dạy học STEM
Một tiến trình dạy học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật được Bộ GD-ĐT (2020) đề xuất gồm các hoạt động sau:
Hoạt động 1: Xác định vấn đề là bước đầu tiên trong quá trình học tập Giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề cụ thể, yêu cầu học sinh hoàn thành sản phẩm học tập hoặc giải quyết vấn đề đó Để thực hiện nhiệm vụ, học sinh cần áp dụng kiến thức mới nhằm đề xuất và xây dựng giải pháp hiệu quả.
Hoạt động 2 tập trung vào việc nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp, nhằm tổ chức cho học sinh thực hiện các hoạt động học tập tích cực Qua đó, khuyến khích học sinh tìm tòi và tự chiếm lĩnh kiến thức, từ đó áp dụng vào việc đề xuất và thiết kế sản phẩm.
Trong hoạt động 3, giáo viên sẽ tổ chức cho học sinh trình bày và giải thích bản thiết kế của mình, đồng thời bảo vệ các ý tưởng bằng cách sử dụng kiến thức mới đã học và kiến thức đã có.
Hoạt động 4 bao gồm việc chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá Học sinh sẽ tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã được cung cấp, đồng thời thực hiện thử nghiệm trong suốt quá trình chế tạo Giáo viên sẽ hướng dẫn học sinh đánh giá mẫu và điều chỉnh thiết kế ban đầu nhằm đảm bảo rằng mẫu chế tạo đạt tính khả thi.
Hoạt động 5: Chia sẻ và thảo luận là bước quan trọng trong quá trình học tập Học sinh sẽ trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành, tạo cơ hội để trao đổi ý kiến và thảo luận Qua đó, việc đánh giá sản phẩm sẽ giúp các em điều chỉnh và hoàn thiện hơn nữa những gì đã thực hiện.
Trong chương này, tôi đã trình bày cơ sở lý luận về STEM và giáo dục STEM, bao gồm khái niệm, mục tiêu và quy trình của GD STEM Từ góc độ tâm lý lứa tuổi học sinh, việc dạy học theo chủ đề STEM được xem là cần thiết và phù hợp với chương trình giáo dục phổ thông mới, nhằm phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh Giáo dục STEM không chỉ trang bị tri thức và kỹ năng cho công dân tương lai, mà còn giúp họ tự tin đối mặt với những cơ hội và thách thức Điều này góp phần vào sự phát triển và thịnh vượng của đất nước, đồng thời giúp Việt Nam tránh nguy cơ tụt hậu so với các quốc gia khác trên thế giới.
GD STEM kết hợp hài hòa giữa khoa học, kỹ thuật, công nghệ và toán học, mang lại cho học sinh những trải nghiệm thực tế thú vị Qua các hoạt động STEM, học sinh nhận thấy giá trị của kiến thức và kỹ năng khi áp dụng để giải quyết vấn đề trong đời sống và nghiên cứu khoa học Chương 2 sẽ định hướng cho việc thiết kế hoạt động dạy học STEM chủ đề khối đa diện ở lớp 11, nâng cao hiệu quả dạy học và hình thành một thế hệ trẻ sống có ích cho xã hội.
THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG STEM TRONG DẠY HỌC KHỐI ĐA DIỆN VÀ ỨNG DỤNG TRONG CUỘC SỐNG
Trong chương 3, chúng ta sẽ lập kế hoạch bài dạy theo định hướng STEM về khối đa diện, thực hiện trong 3 tiết dạy theo quy trình thiết kế hoạt động dạy học STEM Bài dạy sẽ kèm theo các phiếu đánh giá nhằm đánh giá hiệu quả tiết dạy, đo lường hiệu suất học tập của học sinh, đồng thời thúc đẩy sự đồng thuận và minh bạch trong quá trình đánh giá Điều này giúp tạo ra một môi trường học tập công bằng và hỗ trợ tất cả học sinh.
Tiết 1 TÌM HIỂU LÊN Ý TƯỞNG – TỔ CHỨC XÂY DỰNG KẾ HOẠCH LÀM SẢN PHẨM MÔ HÌNH DẠNG KHỐI ĐA ĐIỆN
- Quy trình các hoạt động trong một tiết học STEM
- Phiếu đánh giá tiêu chí trong một tiết học STEM
- Năng lực giải quyết vấn đề Toán học: HS xác định được tình huống có vấn đề, từ đó
HS cần phân tích dữ liệu và đưa ra biện pháp để giải quyết vấn đề đặt ra
- Năng lực giao tiếp và hợp tác: HS thực hiện thảo luận nhóm, xây dựng kế hoạch quy trình công việc của nhóm
- Rèn luyện phẩm chất trách nhiệm, chăm chỉ, trung thực
- Bồi dưỡng hứng thú học tập, ý thức làm việc nhóm, ý thức tìm tòi, khám phá và sáng tạo cho HS
2 Thiết bị dạy học và học liệu
- Máy tính, Kế hoạch bài dạy, Powerpoint, Phiếu câu hỏi, Phiếu đánh giá,
- Vở ghi, SGK, giấy A0, kéo, màu, bút chì, thước, tẩy,…
3 Tiến trình dạy học a Mục tiêu
- Gợi động cơ, kích thích hình thành kiến thức về khối đa diện b Nội dung
Luật chơi ô chữ yêu cầu người chơi giải 10 hàng ngang và một cụm từ khóa Người chơi sẽ lần lượt trả lời câu hỏi để mở ra từ khóa hàng ngang, sau đó điền vào các ô chữ hàng ngang để tìm ra từ khóa hàng dọc.
+ Ô chữ số 1 (9 chữ cái): Công trình xây dựng này có tên gọi là gì? Đáp án:………
+ Ô chữ số 2 (13 chữ cái): Kim tự tháp ở Ai Cập có hình dạng là khối ……… Đáp án:………
+ Ô chữ số 3 (7 chữ cái): Đây là gì? Đáp án:………
+ Ô chữ số 4 (9 chữ cái): Khối rubik có hình dạng là khối gì? Đáp án:………
+ Ô chữ số 5 ( 7 chữ cái): của một vật là số đo độ lớn lượng không gian mà nó chiếm chỗ Đáp án:………
+ Ô chữ số 6 (8 chữ cái): Đây là công thức tính đại lượng gì của tam giác? Đáp án:………
+Ô chữ số 7 (6 chữ cái): Tam giác, tứ giác, ngũ giác, lục giác, được gọi chung là gì? Đáp án:………
Ngành nghệ thuật và khoa học về tổ chức không gian, cùng với việc lập hồ sơ thiết kế các công trình, được thể hiện qua ô chữ số 8 với 8 chữ cái.
+ Ô chữ số 9 (11 chữ cái): Phần mái của ngôi nhà trong hình có hình dạng là khối Đáp án:………
+ Ô chữ số 10 (14 chữ cái): Phần thân của ngôi nhà trong hình có hình dạng là khối Đáp án:………
* TỪ KHÓA : c Sản phẩm: Đáp án của trò chơi
+ Ô chữ số 1: KIM TỰ THÁP + Ô chữ số 2: KHỐI CHÓP TỨ GIÁC ĐỀU + Ô chữ số 3: TRÒ CHƠI + Ô chữ số 4: LẬP PHƯƠNG
+ Ô chữ số 5: THỂ TÍCH + Ô chữ số 6: DIỆN TÍCH
+ Ô chữ số 7: ĐA GIÁC + Ô chữ số 8: KIẾN TRÚC
+ Ô chữ số 9: LĂNG TRỤ ĐỨNG + Ô chữ số 10: HÌNH HỘP CHỮ NHẬT
* TỪ KHÓA: KHỐI ĐA DIỆN d Tổ chức thực hiện
- GV nêu luật chơi, yêu cầu HS tham gia trò chơi “Ô chữ bí mật”
- HS quan sát, lắng nghe và thực hiện trò chơi
Thực hiện - GV chiếu câu hỏi, mời HS trả lời câu hỏi tương ứng với ô chữ HS chọn
- HS lắng nghe và nhận nhiệm vụ từ GV
- HS giơ tay chọn ô chữ và trả lời
- Các HS còn lại lắng nghe, nhận xét và thực hiện đóng góp ý kiến Đánh giá, nhận xét, tổng hợp
- GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của HS, ghi nhận và tuyên dương HS có câu trả lời tốt nhất
- Trên cơ sở câu trả lời của học sinh, GV chốt kiến thức
2.2 Hoạt động 2: Xây dựng kế hoạch lịch trình công việc (35 phút) a Mục tiêu:
- Xây dựng kế hoạch lịch trình công việc
Triển khai phiếu đánh giá tiêu chí hoạt động STEM cho các nhóm, bao gồm phiếu hoạt động của từng thành viên và phiếu tự đánh giá bản thân trong quá trình tham gia dự án.
• Bộ câu hỏi định hướng
Để hiểu rõ về hình đa diện, trước tiên cần nắm vững các khái niệm cơ bản như khối đa diện, khối đa diện lồi và khối đa diện đều Ngoài ra, việc tìm hiểu thể tích của khối đa diện cũng rất quan trọng, bao gồm công thức tính thể tích cho khối chóp và khối lăng trụ Những kiến thức này sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quan và sâu sắc hơn về hình học không gian.
2 Tìm hiểu ứng dụng của khối đa diện trong cuộc sống
3 Giải quyết một số bài toán thực tế liên quan đến khối đa diện, thể tích khối đa diện
4 Chế tạo sản phẩm dạng khối đa diện trong cuộc sống
5 Chuẩn bị Powerpoint và thuyết trình
• Bộ câu hỏi số 1 – Nhóm 1
1 Nhắc lại: Khái niệm hình đa diện, khối đa diện
2 Tìm hiểu ứng dụng của khối đa diện trong lĩnh vực kiến trúc
Để giải quyết bài toán thực tế về bể bơi, chúng ta cần xác định thể tích của bể bơi có hình dạng kết hợp giữa hình hộp chữ nhật và hình lăng trụ đứng tam giác Khi bể bơi được đổ đầy nước, thể tích nước mà bể chứa sẽ được tính bằng tổng thể tích của hai hình khối này, với đơn vị đo là mét khối, và chúng ta sẽ bỏ qua độ dày của thành bể trong quá trình tính toán.
4 Chế tạo sản phẩm dạng khối đa diện có ứng dụng trong cuộc sống
1 Nhắc lại: Khái niệm khối đa diện lồi, khối đa diện đều
2 Tìm hiểu ứng dụng của khối đa diện trong đời sống sinh hoạt hàng ngày
Để tối ưu hóa không gian trong lều khi nhóm học sinh dựng bằng cách gấp đôi tấm bạt hình chữ nhật có chiều dài 12m và chiều rộng 6m, cần xác định chiều dài của hai cái gậy chống Khi gấp tấm bạt theo đường gấp, không gian trong lều sẽ lớn nhất khi chiều dài của gậy bằng một giá trị cụ thể Tính toán chính xác chiều dài gậy sẽ giúp đạt được thiết kế lều tối ưu nhất cho hoạt động dã ngoại.
4 Chế tạo sản phẩm dạng khối đa diện có ứng dụng trong cuộc sống
• Bộ câu hỏi số 3 – Nhóm 3
1 Nhắc lại: Khái niệm thể tích khối đa diện, công thức tính thể tích khối chóp, khối lăng trụ, khối hộp, khối chóp cụt đều
2 Tìm hiểu ứng dụng của khối đa diện trong một số lĩnh vực khác
Trong một xưởng cơ khí, người chủ tổ chức thi để đánh giá tay nghề của các học viên Sau khi kiểm tra các nội dung cơ bản, ông nêu ra một bài toán thực tế quan trọng liên quan đến việc chế tạo thùng chứa nước cho đảo xa Ông giao cho mỗi học viên một tấm tôn hình chữ nhật kích thước 80cm × 50cm và yêu cầu cắt đi bốn góc vuông bằng nhau Mục tiêu là khi gấp lại, thùng phải có dạng hình hộp không nắp và thể tích lớn nhất để dự trữ nước ngọt cho các chiến sĩ.
4 Chế tạo sản phẩm dạng khối đa diện có ứng dụng trong cuộc sống c Sản phẩm
- Yêu cầu sản phẩm của các nhóm (Viết kết quả lên giấy A0)
+ Phân công nhiệm vụ các thành viên trong nhóm
+ Hoạch định quy trình thực hiện d Tổ chức thực hiện
Chuyển giao - GV chia lớp thành 3 nhóm (15 người/1 nhóm) Mỗi nhóm có 1 nhóm trưởng, 1 thư kí
- GV mời 3 nhóm trưởng lên bốc thăm bộ câu hỏi cho nhóm (Bao gồm 3 bộ câu hỏi)
- GV yêu cầu các nhóm thảo luận và ghi kế hoạch phân công nhiệm vụ và quy trình thực hiện của nhóm mình lên giấy A0
- HS suy nghĩ, thực hiện các nhiệm vụ của GV
GV đã xác định các tiêu chí quan trọng trong phiếu đánh giá các hoạt động STEM của mỗi nhóm, bao gồm đánh giá hoạt động của các thành viên trong nhóm và phiếu tự đánh giá cá nhân trong quá trình tham gia dự án.
Thực hiện - Đại diện các nhóm lên bảng bốc thăm bộ câu hỏi và đọc câu hỏi trước lớp Thời gian: 5 phút
- GV quan sát, điều hành các nhiệm vụ
- Các nhóm thực hiện thảo luận ghi kế hoạch phân công nhiệm vụ và quy trình thực hiện của nhóm mình lên giấy A0
- Đại diện các nhóm lên bảng trình bày sản phẩm Thời gian: 5 phút/ 1 nhóm, tổng thời gian: 15 phút
- HS thảo luận theo nhóm và thực hiện viết kết quả vào bảng phụ
- Các HS còn lại lắng nghe, nhận xét và thực hiện đóng góp ý kiến Đánh giá, nhận xét, tổng hợp
- GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của HS, ghi nhận và tuyên dương HS có câu trả lời tốt nhất
Nhận xét cho thấy học sinh đã thực hiện thành công Hoạt động 1 trong tiến trình dạy học STEM bằng cách xác định vấn đề được giao Học sinh đã hoàn thành kế hoạch xây dựng quy trình công việc và phân công nhiệm vụ cho các thành viên trong nhóm Giáo viên cũng đã cung cấp các phiếu đánh giá tiêu chí để hỗ trợ quá trình đánh giá.
HS dựa vào đó đánh giá từng hoạt động của từng nhóm và từng cá nhân
TIẾT 2 NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN VÀ XÂY DỰNG BẢN THIẾT KẾ ĐỂ BÁO
- Tổng hợp kiến thức về hình đa diện, khối đa diện, khối đa diện lồi, khối đa diện đều
- Nắm được các công thức tính thể tích khối đa diện, thể tích khối chóp, thể tích khối lăng trụ
- Vận dụng được kiến thức về khối đa diện để thực hiện giải một số bài toán thực tế
- Xây dựng được bản thiết kế sản phẩm dạng khối đa diện trong cuộc sống để báo cáo
Học sinh cần phát triển năng lực sử dụng công cụ và phương tiện học Toán để nêu rõ ý tưởng và công việc khi thiết kế mô hình dạng khối đa diện Việc này bao gồm khả năng vẽ phác thảo sản phẩm một cách chính xác và sáng tạo.
- Năng lực giao tiếp toán học: Thông qua sử dụng các thuật ngữ, khái niệm, công thức, kí hiệu toán học trong trình bày, thảo luận, làm việc nhóm
Năng lực giải quyết vấn đề toán học của học sinh được thể hiện qua khả năng xác định tình huống có vấn đề, từ đó lựa chọn và thiết lập các bước giải quyết phù hợp Học sinh cũng cần trình bày đáp án một cách rõ ràng và mạch lạc thông qua việc sử dụng PowerPoint.
- Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao
- Trách nhiệm, tự giác hoàn thành các nhiệm vụ của GV và nhóm đề ra
2 Thiết bị dạy học và học liệu
- Kế hoạch bài dạy, SGK, máy chiếu, thước kẻ,…
- Powerpoint thuyết trình của nhóm, bản thiết kế sản phẩm, vở ghi, SGK, đồ dùng học tập (thước, bút chì, bút mực,…)
Hoạt động 1: Báo cáo các bộ câu hỏi (25 phút – 30 phút) a Mục tiêu
- Tổng hợp kiến thức về hình đa diện, khối đa diện, khối đa diện lồi, khối đa diện đều
- Nắm được các công thức tính thể tích khối đa diện, thể tích khối chóp, thể tích khối lăng trụ
Vận dụng kiến thức về khối đa diện giúp giải quyết các bài toán thực tế hiệu quả Nội dung bài viết bao gồm các bộ câu hỏi từ nhóm 1, 2 và 3, nhằm hỗ trợ quá trình học tập và ứng dụng kiến thức Dự kiến sản phẩm sẽ là tài liệu hướng dẫn chi tiết cho người học.
- Bài báo cáo powerpoint các bộ câu hỏi 1, 2, 3 của các nhóm
Kiến trúc và Thiết kế
Trong kiến trúc và thiết kế, khối đa diện đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các cấu trúc phức tạp như tòa nhà, cầu và các công trình nghệ thuật, giúp nâng cao tính thẩm mỹ và chức năng của các công trình.
Trong ngành công nghiệp đóng gói và vận chuyển, việc sử dụng khối đa diện giúp tối ưu hóa quy trình đóng gói sản phẩm, tiết kiệm không gian và giảm thiểu lãng phí hiệu quả.
THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM
Mục đích thực nghiệm
Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm nghiệm tính khả thi và hiệu quả của hoạt động dạy học khối đa diện theo hướng tiếp cận GD STEM Đồng thời, nghiên cứu cũng kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã nêu Qua đó, bài viết tìm ra những thuận lợi và khó khăn trong việc áp dụng thiết kế dạy học cho một số chủ đề Toán học theo định hướng GD STEM, từ đó rút ra các bài học kinh nghiệm quý giá.
Nội dung thực nghiệm
Thực nghiệm về việc "Thiết kế hoạt động dạy học theo định hướng STEM cho chủ đề khối đa diện ở trung học phổ thông" nhằm đánh giá sự sáng tạo, tư duy logic và hứng thú của học sinh Nghiên cứu này không chỉ giúp cải thiện kỹ năng giải quyết vấn đề mà còn khuyến khích sự sáng tạo trong học tập Thông qua các hoạt động STEM, học sinh sẽ phát triển tư duy phản biện và khả năng làm việc nhóm, từ đó nâng cao chất lượng giáo dục và sự hứng thú trong quá trình học tập.
Tổ chức thực nghiệm
Giáo viên tổ chức dạy học trên lớp và hướng dẫn học sinh trong các tiết học trước bằng cách chia nhóm học tập Họ triển khai các nhiệm vụ nhằm giúp học sinh tìm hiểu và chuẩn bị trước khi đến lớp Giáo viên cũng kiểm tra tình hình hoạt động nhóm và tiến độ hoàn thành công việc của học sinh thông qua các nhóm Zalo và Facebook.
Dựa vào quá trình quan sát và chuẩn bị bài báo cáo, sản phẩm của nhóm trước khi đến lớp, cũng như thái độ tham gia trong các hoạt động như trả lời câu hỏi, hợp tác, phát biểu và chia sẻ ý kiến, chúng ta có thể đánh giá hiệu quả làm việc nhóm và sự tương tác của từng thành viên.
Sau khi hoàn thành tiết học thực nghiệm, giáo viên tổng hợp các bảng đánh giá, nhật ký, hình ảnh từ tiết học và sản phẩm của học sinh làm minh chứng cho quá trình giảng dạy.
4.3.2 Thời gian và địa điểm thực nghiệm
Thời gian thực nghiệm: Ngày 22 tháng 3 năm 2024 Địa điểm thực nghiệm: Ở lớp 11/2 (45 HS) tại trường THPT Thanh Khê, quận Thanh Khê, TP Đà Nẵng.