Khóa luận tốt nghiệp Sư phạm Vật lý: Tổ chức dạy học nội dung "động năng và thế năng" - Vật lí 10 theo mô hình giáo dục Stem

Đối với mô hình GD STEM, hình thức chú yếu thựchiện trong nhà trường trung học là dạy học theo bài hoc STEM - hình thức HS được chủ động, tích cực trong việc tìm hiểu, nghiên cứu các tài

BO GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRUONG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA VẬT LÍ

ĐẠI HỌC yd

sp

TP HO CHÍ MINH

Nguyễn Quốc Bảo

TO CHỨC DẠY HỌC NỘI DUNG

"ĐỘNG NĂNG VÀ THẺ NĂNG" - VẬT LÍ 10

THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC STEM

THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH - 2023

BO GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRUONG ĐẠI HỌC SU PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA VAT Li

OALHOC mg

sp

TP HỘ CHÍ MINH

Nguyễn Quốc Bảo

TO CHỨC DAY HỌC NOI DUNG

"ĐỘNG NANG VA THE NANG" - VAT LÍ 10

THEO MO HINH GIAO DUC STEM

KHOA LUAN TOT NGHIEP DAI HOC

Nganh: Su pham Vat li

Ma nganh: 7.140.211

Chủ tịch hội đồng Người hướng dẫn Người hướng dẫn

(Kí và ghi rõ họ tên) khoa học 1 khoa học 2

(Kí và ghi rõ họ tên) (Kí và ghi rõ họ tên)

TS Lê Anh Đức TS Phùng Việt Hai = TS Cao Thị Sông Hương

THÀNH PHO HO CHI MINH - 2023

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi để phục

vụ cho việc tốt nghiệp Các số liệu nêu trong khóa luận tốt nghiệp là trung thực kháchquan va chưa từng được công bố trong bat kì công trình nghiên cứu của tác giả nào

khác.

Thanh pho Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2023

Tác giả khóa luận

LOI CAM ON

Dé hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, tôi xin chân thành cảm ơn giảng viêncủa các bộ môn trong Khoa Vật lí - Trường Dai học Sư phạm Thành phố Hồ Chí

Minh đã tận tình chỉ day tôi trong thời gian học tập tại trường dé chúng tôi có thê

trang bị đầy đủ kiến thức, năng lực dé có thé thực hiện và hoàn thiện khóa luận tốt

nghiệp.

Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Phùng Việt Hải - Giảng

viên Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm, Đại học Da Nang và TS Cao Thi Sông

Hương - Giang viên Khoa Vật lí, Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chi Minh

và TS Nguyễn Thanh Nga - Giảng viên Khoa Vật li, Trường Dai học Sư phạm Thành

phố Hỗ Chi Minh đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện và

hoàn thành khóa luận.

Tôi xin chân thành cam ơn Ban Giám hiệu Trường THPT Mac Dinh Chi đã tạo

điều kiện tốt nhất đề tôi tiền hành thực nghiệm sư phạm

Cuéi củng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến gia đình, người than, bạn bè đã giúp

đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài này

Xin chân thành cảm ơn!

mm

DANH MỤC BANG Bang 1.1 Cấu trúc năng lực sáng tạo trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM

Saasraiapaudnusthavseasvanesseaseravseuavsuyarasievavsessssuserasisvaisessirausraiisuastassenssanstsassraisresvsssrsevserersestte 16

Bảng 1.2 Tiến trình tổ chức day học bài học STEM ccssesssessessessesssessvessesreeeeee 24 Bảng 1.3 Tiêu chí đánh giá tiên trình day học -¿-©-¿55ccscccsccvszet 26

Bang 1.4 Rubrics đánh gia nang lực sáng tao theo hình thức bài học STEM 28

Bảng 2.1 Mục tiêu day học nội dung ` ‘Dong năng và TS co cv 34

Bảng 2.2 Kiến thức cần thiết giải quyết van đề đã xác định - -5 ¿ 40

Bảng 2.3 Tiến trình tang thé t6 chức hoạt động day học - - 5: 40

Bảng 2.4 Kiến thức STEM trong bài học STEM “Xe thé năng" - 44 Bảng 2.5 Mục tiêu phát trién nang lực sáng tạo học sinh thông qua bài học STEM

Bảng 2.8 Thiết bị day học va học liệu bài học STEM “Xe thé năng” 51

Bang 2.9 Phương tiện va cách thức đánh gia năng lực sáng tao của hoc sinh trong bài

học STEM “Xe thé nãng” -22-2s- CS S42 1121112111121112131222127117 1 c1 1e se, 60

Bảng 2 2.10 Rubrics đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh trong bài học STEM “Xe

81 mg 61

Bảng 3.1 Danh sách học sinh nghiên cứu, đánh giá sự phát trién năng lực sáng tạo

l2 1201202221213929112131201332022210122.0220272222223520232235232352212327320:0220222-052/52331531352333232:25:22522223220222312 69

Bang 3.2 Tiến trình thực nghiệm sư phạm -2 22 2222Sc£EZc£EZc2EZcEEzcvzzrr 69

Bang 3.3 Danh sách học sinh theo nhóm - Ăn 70

Bang 3.4 Bảng thong kê kết quả đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh §0Bảng 3.5 Lượng hóa các mức độ đạt được của từng chỉ số hành vi ứng với năng lựcthành tố năng lực sáng tạo của học sinh <2 n 81

Bang 3.6 Ti lệ phan trăm đánh gia các mức độ phát trién nang lực sáng tao của hoc

SUMDID 5e ss sususuoussaassuatssctsscusvesssvescasssesussesssosscosssesavessisasaccsssdessaesacasseasveaesusesessssaesiaueseatvseets 82

Bang 3.7 Cac mức độ đạt được của từng học sinh ở nang lực thành tố thứ 1 &3Bang 3.8 Nhận xét, nguyên nhân và giải pháp khắc phục nhằm phát trién năng lựcsáng tạo của học sinh thông qua thành tổ năng lực thành tố thứ 1 - 84Bang 3.9 Các mức độ dat được của từng học sinh ở năng lực thành tô thứ 2 22.31065512 §5

Bảng 3.10 Nhận xét, nguyên nhân và giải pháp khắc phục nhằm phát triển năng lực

sáng tạo của học sinh thông qua thành tố năng lực thành tố thứ 2 eo 86 Bang 3.11 Các mức độ đạt được của từng HS ở năng lực thành tố thứ 3 Ñ7

Bảng 3.12 Nhận xét, nguyên nhân và giải pháp khắc phục nhằm phát triển năng lực

sáng tạo của học sinh thông qua thành tố năng lực thành tổ thứ 3 88

Bảng 3.13 Các mức độ dat được của từng học sinh ở năng lực thành tố thứ 4 89

Bang 3.14 Nhận xét, nguyên nhân vả giải pháp khắc phục nhằm phat triển năng lực sáng tạo của học sinh thông qua thanh tổ năng lực thành tô thứ 4 90

Bang 3.15 Các mức độ học sinh đạt được ở năng lực sáng tạo - 91

DANH MỤC BIEU ĐỎ, HINH ANH Biéu đồ 3.1 Phần trăm điểm số hoc sinh đạt được ở năng lực thành tô thứ 1 83

Biểu đồ 3.2 Phan trăm điểm số học sinh dat được ở năng lực thành tố thứ 2 85

Biéu đồ 3.3 Phần trăm điểm số học sinh dat được ở năng lực thành tố thứ 3 87

Biêu đô 3.4 Phan tram diém số học sinh đạt được ở năng lực thành tổ thứ 4 89

Biểu đỗ 3.5 Phần trăm điểm số học sinh đạt được ở năng lực sang tạo 92

Hình 1.1 Sơ dé thẻ hiện khái niệm sáng tạo của học sinh (Nga, 2015) 15

Hình 1.2 Quy trình thiết kế kĩ thuật (Bộ GD&DT, 2019) cecccssssseessecsnneeseesnnees 20 Hình jI3.(GHnifinh(SITENI ;.:.:::::2::-i::cs:::22:i22:22020220022000210022021220202024002301280162402632223:852 21 Hình 1.4 Quy trình dạy học bài hoc STEM (Bộ GD&DT, 2019) 23

Hình 2.1 Sơ đồ thẻ hiện mỗi quan hệ các kiến thức thuộc nội dung “Déng năng và năng" ca c6 c0 0000.0000 36

Hình 2.2 Ý tưởng bài học STEM “Xe thé năng” -.2ccsccccerrrssrrcsree 44 Hình 2.3 Sơ đô thẻ hiện điều phối các nhóm nhận xét sản phẩm 55

Hình 2.4 Sơ đò tư duy trình bày nội dung kiến thức nén can nghiên cứu trong bài học STEM bdaẳ 455õõ5ö-5ö 55

Hình 3.1 Minh chứng học sinh thực hiện nhiệm vu học tập l - 75

Hình 3.2 Minh chứng hoc sinh thực hiện nhiệm vụ học tap 2 76

Hình 3.3 Minh chứng học sinh thực hiện nhiệm vụ học tập 3 78

Hình 3.4 Minh chứng học sinh báo cáo sản phẩm đã thực hiện 79

MỤC LỤC

LỐI CAM ĐOAN ke snkiiaeiosiosbbtiibioii6i300151101005801G13030G1838013000838480:668 |LỚI GÀMƠNGSccaneceeenoioiiiosiiioiES00S10001601318001313080114048800314900010544600018885g0.g.8 2DANHMUCEAC CHỮ VIỆT TÁ Ga iỷỷỷaaoaaỷaaaaỷaaiỷrỷỶẳee 3

DANH MỤC BẰNG cacieieeioeeeooeiooiooooiooiooiooooitioooiictitittG0002010020020126260261.35566 4

MÔ ĐA U gaangsroaddinttsitGiG015118610030000038GGG5GN905031G0530388808888900180ã xi §

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VẺ DẠY HỌC THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC

STEM VA NANG LỰC SANG TẠO CUA HỌC SINH -<<55 12

1.1 Giáo duc STEM ở trường trung hoc pho thông . -s-cc«©cs<cse 12

1.1.1 Khái niệm giáo dục SŠTEM (222111 1221 11 1221012111211 xe, 12

1:2 IHìnhiBifeiBàiioe/STEMI :::.::::::c:i2ii20220220222112211230122121621223536ã355 13

1.2 Năng lực sáng tạo của hoc sinh trung học phổ thông trong day học theo

mô hình giáo duc S'TEM c cá HS HH TT TỦ TH 00000 4 14

1.2.1 Khái niệm năng lỰc sáng 190:-.: :sscscsessssssssesiscssessssocsessssoosseorssesssosveossvonsie 14

1.2.2 Cấu trúc năng lực sáng tạo trong giáo dục STEM - - 15

1.2.3 Biện pháp phát triển năng lực sang tạo của học sinh trung học phô thông

ĐH 18

1.3 Quy trình thiết kế bài học STEM theo định hướng phát triển năng lực

sáng tạo của học SIMM << sọ cọ cọ TH HH HH TH 0000808880180 18 19

1.4 Tiến trình tổ chức day học theo hình thức bài hoc STEM nhằm phát triển

năng lực sáng tạo của học sinh so TH THỦ ng HH 00 00106 22

1.5 Đánh giá năng lực sang tạo của học sinh trung học pho thông trong day

học theo mô hình giáo duc STEM Go HH HH HH ng ng 28

CHƯƠNG 2 THIẾT KE TIEN TRINH DAY HỌC NỘI DUNG “ĐỘNG

NANG VA THE NANG” THEO HINH THUC BAI HỌC STEM 34

2.1 Mục tiêu day hoc nội dung “Động năng và thé năng” 34

2.2 Phân tích kiến thức thuộc nội dung “Động năng và thế năng” theo hình

2.3 Thiết kế tiến trình day học nội dung “Động năng và thé nang” theo hình

thức bài học STIEM cocccocecsseeooeooeosecoooeoboeoonobnS0A066609006600663566356666649866666900660986666 39

CHUONG 3 THỰC NGHIEM SU PHẠM o5 csscesscsssssssse 68

3.1 Mục đích thực nghiệm «săn nh ng gen 68

3:2 Đôi tượng thiệt BgHiỆNHH:: -:cc-:scccccsssecssscccessig22522226250225562223222355226592658222557 68

3.3 Nội dung thực nghiéM «on HH HH HH HH HH ng ng ng 69

3.4 Thời gian thực nghiện -« HT HH HT Hàng ghe 69

SF, REE giả GBC RghÌÊNẪLaagỹaaggỹỹaabgioboiiitiiGi1001140010030330146346331668ã06ã60 70

3.5.1 Phân tích điễn biến cssccssesseessessesseessesssessessssevssesssssssveaveenseasssesnsvesneesess 70

35:2, Đánh giá định HH si sesssesssesssssssiesssesioesioosivonsovssoosssscssecssacsisscsosavensissessvesives 74

3:5.3 Đánh giá định ÍHỢNE, :.‹.cc- co c0 c<002600620122001244115323251-63884483481a<40542 81

KẾT LUẬN CHUNG 2B sicsscccccsscccsscccssassncsccsscscscacassccsscsscsascascsssesaassansssascescosaissd 94 KET LUẬN VÀ KIEN NGHĨ ssssssassssassssssssasscasssscnssssnsssssssansssanssansssansssasssanesssasassass 95

TÀILIPUTHAM KHẢ sossssssssssscsssssscnsssassosssaiasnscsnsscasscssscssscssiasssasassscscsssesssvassid 97

EHU LU€1.EHIÊU HQ TAD sssscssscsssccssscssccssscossasssenssasssosssossoesssassvasssessoessonssan’ 99

PHY LUC 2 HÌNH ANH PHIẾU HỌC TAP CUA HỌC SINH 102

khoa GDPT và một trong các mục tiêu được quy định trong Chương trình GDPT

2018 là * góp phần chuyển nền GD nặng về truyền thụ kiến thức sang nền GD phát

triển toàn điện cả về PC va NL, hài hoa đức, trí, thé, mĩ và phát huy tốt nhất tiềm

năng của mỗi hoc sinh.” (Bộ GD&DT, 2018a).

- Về NL cốt lõi được đề cập trong mục tiêu Chương trình GDPT 2018 được chia

thành hai nhóm NL: NL chung va NL đặc tha Trong đó, NL chung cần được hình

thành, phát triển thông qua tat cả các môn học và hoạt động GD, bao gồm NL tự chủ

và tự học, NL giao tiếp và hợp tác, NL giải quyết van dé và sáng tạo Và theo tác giả

Vũ Thị Minh thì “NLST là một trong những năng lực quan trọng cần có đối với nguồnlao động chất lượng cao trong thời đại công nghiệp 4.0 đang diễn ra mạnh mẽ như

hiện nay” (Minh, 2021).

- Sự thay đổi mang tính quyết định thé hiện ở chương trình GDPT 2018 nhằmphát triển, nâng cao chat lượng nguồn nhân lực trong tương lai Tác giả Mai Thị Thùy

Dung qua nghiên cứu đã đưa ra kết luận rằng “Trong bối cảnh này, tăng cường sự

sáng tạo cho HS và người trẻ là một điều không thẻ tranh cãi mà GD cần phải tiếnhành bởi sáng tạo là yếu tố quyết định đối với một nên kinh tế khi nó giúp các quốc

gia nâng cao chất lượng việc làm cũng như tăng tính cạnh tranh với các nên kinh tế

khác” (Dung, 2020).

- Nhằm ting cường nâng cao NL cho nguồn nhân lực trong tương lai tiếp cận

với cuộc cách mang công nghiệp 4.0, cùng với Nghị quyết 88/2014/QH13 được ban

hành năm 2015, Vụ Giáo dục trung học tiếp tục ban hành công văn 3089 năm 2020

vẻ việc triển khai GD STEM trong GD trung học Cụ thé, công văn được ban hành

hỗ trợ các trường phô thông thực hiện triên khai hiệu qua GD Khoa học, Công nghệ.

Kĩ thuật và Toán học (STEM) Đối với mô hình GD STEM, hình thức chú yếu thực

hiện trong nhà trường trung học là dạy học theo bài hoc STEM - hình thức HS được

chủ động, tích cực trong việc tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu liên quan và vận dụng

kiến thức được học dé giải quyết van dé thông qua các hoạt động: lựa chọn giải pháp

giải quyết vấn dé, thực hành thiết ké, (Bộ GD&ĐT, 2018b) Và tác giả nhận thay

rằng, với đặc trưng của hình thức tô chức day học theo bài học STEM thuộc mô hình

GD STEM khi áp dung sẽ thuận lợi cho mục đích phát triển NLST của HS.

- Trong thời gian vừa qua, ngày 19/4/2022, Bộ GD&DT đã ban hành văn ban

số 1496/BGDĐT-GDTrH trién khai thực hiện chương trình GD trung học năm học

2022-2023; trong đó có nội dung vẻ tô chức thực hiện Chương trình GDPT 2018 đối

với lớp 10 (Bộ GD&DT, 2018c) Do đó, việc tìm hiểu và thực hiện nghiên cứu về nội dung Chương trình GDPT 2018, cụ thé là môn Vật lí là điều kịp thời tất yêu, nhằm xây dựng nguồn tài liệu tham khảo tin cậy, phù hợp cho GV trong việc đạy học các

nội dung kiến thức liên quan thuộc đề tài khóa luận

- Dựa trên các lí do đã trình bày, chúng tôi lựa chọn thực hiện đề tài “T6 chức

day học nội dung "Dong năng va thế năng” - Vật lí 10 theo mô hình GD STEM”

2 Mục đích nghiên cứu

Tỏ chức day học nội dung "Động năng và thé năng" - Vật lí 10 theo mô hình GD

STEM nhằm phát triển NLST của HS.

3 Nhiệm vu nghiên cứu

- Tìm hiéu cơ sở lí luận về day học theo mô hình GD STEM;

- Tìm hiểu về NLST của HS THPT trong day học theo mô hình GD STEM;

- Tìm hiéu quy trình thiết kế bài học STEM, tiến trình tô chức day học theo hình thức

- Xây dựng công cụ kiêm tra, đánh giá NLST của HS.

- Thực nghiệm sư phạm đề tài và đánh giá kết quả thực nghiệm hoặc xin ý kiến chuyên

gia trong điều kiện thực tiến.

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Hoạt động dạy học theo bài học STEM trong trường THPT;

- Phạm vi nghiên cứu: Hoạt động dạy học môn Vật lí theo Chương trình GDPT 2018

cho HS khối 10 thuộc trường THPT địa bàn Thành phó Hồ Chí Minh

5 Giá thuyết khoa học

Nếu tô chức dạy học nội dung "Động năng va thé nang" - Vật lí 10 theo mô hình GD STEM thi sẽ phát trién được NLST của HS THPT.

6 Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu lí luận:

+ Nghiên cứu cơ sở lí luận về day học theo mô hình GD STEM, cụ thé là hình thức

day học theo bài học STEM và NLST cua HS THPT;

+ Nghiên cứu kiến thức nội dung “Dong năng và thé nang”.

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: Tìm hiéu cơ sở thực tiễn vẻ việc triển khai mô

hình GD STEM trên thé giới và tai Việt Nam.

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm:

+ Xây dựng tiến trình day học nội dung “Déng năng va thé năng” theo hình thức

bài học STEM;

+ Tổ chức day học nội dung "Động năng và thé năng" - Vật lí 10 theo hình thức

bài học STEM và ghi nhận dự liệu, kết quả thực nghiệm;

+ Phân tích dữ liệu, kết quả từ quá trình thực nghiệm sư phạm và kết luận đề tài.

7 Dóng góp mới của đề tài

- Đề xuất được tiền trình day học nội dung "Động năng va the năng” theo hình thức

bài học STEM nhằm phát triển NLST của HS

- Xây dựng được công cụ đánh gia NLST của HS THPT trong day học theo mô

hình GD STEM.

8 Cấu trúc khóa luận

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VE DAY HỌC THEO MÔ HÌNH GIÁO DUC STEM

VÀ NANG LỰC SÁNG TAO CUA HỌC SINH

CHƯƠNG 2 THIẾT KE TIEN TRÌNH DẠY HỌC NOI DUNG “DONG NĂNG VATHE NANG” THEO HÌNH THỨC BÀI HỌC STEM

CHUONG 3 THUC NGHIEM SƯ PHAM

CHUONG 1 CƠ SỞ LÍ LUẬN VE DẠY HOC THEO MÔ HÌNH GIÁO DỤC

STEM VÀ NĂNG LỰC SÁNG TẠO CỦA HỌC SINH

1.1 Giáo dục STEM ở trường trung học pho thông

1.1.1 Khái niệm giáo dục STEM

- Đầu tiên, STEM là viết tắt của các từ tiếng anh bao gồm Science (Khoa hoc),

Technology (Công nghệ), Engineering (Ki thuật va Math (Toán học) Thuật ngữ

STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác nhau: một là ngữ cảnh nghề nghiệp; hai

là ngữ cảnh GD (Nga, Hải, Linh, & Muội, 2017) Trong phạm vi dé tài, chúng tôi

quan tâm đến ngữ cảnh GD của thuật ngừ STEM

- Qua nhiêu tải liệu tham khảo, chúng tôi nhận thay có rất nhiều cách tiếp cận

và quan điểm vẻ GD STEM:

+ Theo Nguyễn Thanh Nga và cộng sự: “GD STEM là phương pháp tiếp cận,

khám phá trong giáng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hon các môn học

STEM, hoặc giữa một chủ dé STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà

trưởng ” (Nga, Hai, Linh, & Muội, 2017)

+ Theo Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải và cộng sự: “GD STEM là sự quan

tâm đến các mon Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học Đây cũng là quan

niệm về GD STEM của Bộ Giáo dục Hoa Kì: “GD STEM là một chicong trình

nhằm cung cấp hồ trợ, tăng cường, GD Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán

học ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học ” Đây là cách hiểu theo

nghĩa rộng khi nói ve GD STEM Với cách hiểu này cứ tổ chức day học các môn

thuộc lĩnh vực STEM thì có nghĩa là GD STEM.” (Biên, et al., 2019);

+ Theo Chương trình phô thông tông thé 2018 (Bộ GD&ĐT , 2018a): “GD STEM là mô hình GD dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS ap dụng cde

kiến thức khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vao giải quyết một số van

đề thực tiên bối cảnh cụ thể ”.

- Tông quan cho thay, các quan điểm này đều cho rằng GD STEM là sự tiếp cận

liên môn va quan tâm đến các van đẻ thực tiễn Trong khóa luận nảy, chúng tôi tiếp

cận quan điểm vẻ giáo dục STEM theo Chương trình giáo dục phd thông tong thé

2018.

- Xét trong bồi cảnh GD Việt Nam hiện nay, bên cạnh việc hướng đến các mục

tiêu GD theo Chương trình GDPT 2018 (Bộ GD&DT , 201§a), GD STEM là mô hình

GD tập trung hướng đến các mục tiéu sau đây (Nga, Hai, Linh, & Muội, 2019):

+ Phát triển NL đặc thù STEM cho HS: Khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn Khoa học, Công nghệ Kĩ thuật và Toán học HS biết liên kết các kiến thức khoa học, toán học dé giải quyết các van đề thực tiễn;

biết sử dụng, quản lí và truy cập công nghệ; biết về quy trình thiết kế kĩ thuật

và chế tạo ra các sản phim;

+ Phát triển NL cốt lõi cho HS: Bên cạnh những hiểu biết vé các lĩnh vực Khoa

học Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ được phát triển NL chung bao gồm

NL giải quyết van dé và sáng tao, NL giao tiếp và hợp tác, NL tự chủ và tự học + Định hưởng nghề nghiệp cho HS: Tạo cho HS có những kiến thức, kĩ năng

mang tính nên tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai Từ đó góp phan xây dựng lực lượng lao động có năng

luc, pham chat tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp tng mụctiêu xây dựng và phát triển đất nước

1.1.2 Hình thức bài học STEM

- Vào nam 2020, Vụ Giáo dục trung học tiếp tục ban hành công văn 3089 về

việc triển khai GD STEM trong GD trung học, các hình thức tỏ chức GD STEM bao

gồm day học các môn khoa học theo bai học STEM, tô chức hoạt động trải nghiệm

STEM và tô chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật.

- Đối với hình thức tổ chức GD STEM, day học các môn khoa học theo bài học

STEM là hình thức chủ yếu thực hiện trong nhà trường trung học Bởi đây là hình

thức HS được chủ động, tích cực trong việc tìm hiểu, nghiên cứu các tài liệu liên quan

vả vận dụng kiến thức được học dé giải quyết van đề thông qua các hoạt động: lựa

chọn giải pháp giải quyết van dé, thực hành thiết ké, (Bộ GD&DT, 2018b).

1.2 Năng lực sáng tạo của học sinh trung học pho thông trong day học theo mô

hình giáo dục STEM

1.2.1 Khái niệm nang lực sáng tạo

- Về NL cốt lõi được đẻ cập trong mục tiêu Chương trình GDPT 2018 được chia thành hai nhóm NL: NL chung và NL đặc thù Trong đó, NL chung cần được hình thành, phát triển thông qua tat cả các môn học và hoạt động GD, bao gồm NL tự chủ

và tự học, NL giao tiếp và hợp tac, NL giải quyết van dé va sáng tạo (Bộ GD&DT ,

2018a).

- Với mô hình GD STEM, mục tiêu khóa luận chúng tôi hướng đến chính là

phat triên NL chung cho HS Bên cạnh việc hiểu biết và vận dụng các kiến thức về

Khoa học, Kĩ thuật, Công nghệ, Toán học giải quyết các van dé thực tiễn, HS can

được tập trung bồi dưỡng, phát triên các NL chung nhằm đáp ứng được các yêu cau,

thách thức trong thé ki 21 (Nga, Hải, Linh, & Muội, 2017).

- Và tác giả Vũ Thị Minh có ý kiến cho rằng: “NLST là một trong những năng

lực quan trọng cần có đối với nguôn lao động chất lượng cao trong thời đại công

nghiệp 4.0 đang dién ra mạnh mẽ như hiện nay.” (Minh, 2021).

- Sự thay đôi mang tính quyết định thé hiện ở chương trình GDPT 2018 nhằm

phát trién, nâng cao chất lượng nguồn nhân lực trong tương lai Tác giả Mai Thị Thùy Dung qua nghiên cứu đã đưa ra kết luận rằng “Trong bối cảnh này, tăng cường sự sáng tạo cho HS và người trẻ là một điều không thẻ tranh cãi mà GD can phải tiến hành bởi sáng tạo là yếu t6 quyết định đối với một nên kinh tế khi nó giúp các quốc gia nâng cao chất lượng việc làm cũng như tăng tính cạnh tranh với các nên kinh tế

khác” (Dung, 2020).

- Trích từ từ điển Tiếng Việt của tác gia Hoàng Phê (Phê, 2003), “năng lye” là

khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có đề thực hiện một hoạt động nào

đó; và “sang tao” là tìm ra cái mới, cách giải quyết mới, không bị gò bó, phụ thuộc

vào cái đã có.

- Mặt khác, NL theo định nghĩa của Bộ Giáo dục & Đảo tạo đã ban hành trong

chương trình tông thé 2018, cụ thê “NL được hiểu là thuộc tính cá nhân được hình

thành, phát triển nhờ tô chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con

người huy động tông hợp các kiến thức, kĩ năng va các thuộc tính cá nhân khác như

hứng thú, niềm tin, ý chi, thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt

kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ the” Bên cạnh đó, tác gid Nguyễn

Thanh Nga cho rằng sáng tạo của HS là một quá trình hoạt động học, tập trung trong

việc phát hiện ra vấn đề và tìm ra cách thức để giải quyết được vẫn đề đó đạt hiệuquả Và kết quả sau khi giải quyết được van dé chính là một sản phẩm tinh than hay

vật chat có tinh mới, có nghĩa xã hội, có giá trị ( (Nga, 2015) được trích dẫn trong

(Nga Hải, Linh, & Muội, 2019)).

- Nội hàm khái niệm sáng tạo của học sinh được sơ đô hóa như hình sau:

:ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP -e8tnhmới

VÀ GIẢI QUYẾT ;: | ean

HIEUQUA - ny

œ) > Zz G)

Hình 1.1 Sơ dé thé hiện khái niệm sáng tao của học sinh (Nga, 2015)

Từ đó, chúng tôi hiệu rang NLST là khả năng tìm tòi, tao ra san phẩm có tính

mới, có tính giá trị, có ý nghĩa xã hội nhằm giải quyết các nhiệm vụ học tập hoặc vấn

đẻ thực tiễn nào đó

1.2.2 Cầu trúc năng lực sáng tạo trong giáo dục STEM

- Dựa trên một số thang đo NLST do các tác giả khác dé xuất: (Thủy ,2017),(Nga, Hải, Linh, & Muội, 2019), (Bộ GD&ĐT , 2018a), chúng tôi dé xuất cau trúcNLST có thé sử dụng khi day học theo bài học STEM gồm 05 thành tố: Phát hiện vàlàm rõ van dé nghiên cứu mới; Dé xuất các câu hỏi nghiên cứu cho van dé; Đề xuất

và lựa chọn phương an giải quyết van dé có ý tưởng mới; Thực hiện phương an giải quyết van đề theo kế hoạch; Tu đánh giá và xác định ý tưởng cải tiến phương án giải

£ i 2

quyết van đề:

+ Phát hiện và làm rõ van dé nghiên cứu mới: US phát hiện van đề nghiên cứu,

tự đề xuất đề tài nghiên cứu có sự liên quan giữa bài học với các vấn đề có tính

cấp thiết trong thực tiễn Đặc biệt, HS xác định, làm rõ và phân tích các thông

tin, ý tưởng mới và phức tạp từ các nguồn thông tin khác nhau;

+ Đề xuất các câu hỏi nghiên cứu cho van dé: HS phải đặt được các câu hỏi có giá trị để làm rõ mục đích nghiên cứu, góp phân chỉ tiết hoá, định hướng rõ các

bước can tìm hiéu một các khoa hoc, sáng tạo;

+ Dé xuất và lựa chọn phương án giải quyết vẫn để có ý tưởng mới: HS phải đề

xuất được phương án thực hiện với suy nghĩ, ý tưởng không gò bó, không theolối mòn;

+ Thực hiện phương án giải quyết van dé theo kế hoạch: HS xây dựng kế hoạch

thực hiện phương án giải quyết vấn đề đã lựa chọn HS xác định các kĩ thuật

vật liệu khác nhau sử dụng cho phương án đã lựa chọn với đa dạng cách thức

khác nhau nhưng vân đảm bảo tính khoa học, sáng tạo và hiệu quả.

+ Tự đánh giá và xác định ý tưởng hoàn thiện và cai tiến phương án giải quyết

vấn để: Sau khi thực hiện kế hoạch, HS biết tự đánh giá, điều chỉnh kế hoạch

và dé xuất ý tưởng cải tiến giải quyết van dé có tinh khả thi cho phù hợp với

hoàn cảnh dé đạt hiệu quả cao.

- Nhằm làm rõ và cụ thé hơn về NLST của HS, chúng tôi thực hiện xây dựng phân chia NLST theo cau trúc gồm 05 năng lực thành tổ và 12 chỉ số hanh vi theo

oo _, huông có vẫn đề và đủ các thông tin về quá trình,

nghiên cứu mới

hiện tượng từ đó làm cơ sở phân tích

giải quyết vấn đề 3.2, Đánh giá được tính

có ý tưởng mới khả thi của các phương án

và lựa chọn được phương

án tối ưu

17

| phát hiện trong quá trình hiện tượng |

tồn tại van dé cần giải quyết.

Từ các thông tin đúng và đủ về quá

trình, hiện tượng, tiến hành phân

tích phát hiện trong quá trình hiện

tượng ton tại van dé cần giải quyết Diễn tả vấn đề cần giải quyết dưới

các phương thức (ngôn ngữ, văn

ban, bảng biéu, hình vẽ, ).

Tìm được các nguồn thông tin ve bối cảnh vấn dé, kiến thức va phương pháp cần sử dụng xác thực

độ tin cậy các nguồn thông tin

Phân tích thông tin sau khi tông hợp

từ nhiều nguồn, từ đó xác định các

câu hỏi cần nghiên cứu đề giải quyết

vân dé,

Đưa ra được phương án giải quyết

vấn dé, có tính hiệu qua cao khả thi

dựa trên các câu hỏi nghiên cứu đã

xác định,

So sánh các phương án khả thi trên

từng mặt vẻ (mức độ hiệu quả, thời

gian thực hiện, chi phí tính mới .)

dé ra quyết định lựa chọn thực hiện

phương án tôi ưu nhất.

| Xac dinh san pham thực hiện theo |

3.3 Lập bản thiết kế, sơ phương án đã lựa chọn và biéu diễn

đồ hoặc bắn vẽ thể hiện dưới bản thiết kế, sơ đồ hoặc bản vẽ

nguyên lí cấu tạo hoạt thé hiện nguyên lí cấu tạo và hoạtđộng của sản phẩm động Đặc biệt, HS can thé hiện rõ

tính mới với những cái đã biết.

'Phân tích phương án lựa chọn dé |

4 Thue hiê xây dựng kế hoạch thực hiện và huy

we men 4.1 Lập kế hoạch và thực „ : a ack, ad

phương án giải động các nguôn lực can thiết de

‘ , hiện được phương án theo `

quyết vấn đề kế hoach thực hiện phương án nham mang lợi

&

Heo Kệ hoạch ích, có tính giá trị và có ý nghĩa xã

hội.

Ì Đánh giá được quá trình thực hiện |

5.1 Dánh giá được quá °

‘ kế hoạch dé ra phương án tối ưu

trình thực hiện kê hoạch

hơn đẻ nâng cao hiệu quả.

Š Đánh giá và „ „ , , Xem Xét kết quả thu được trong boi

_.2 Đánh giá được tính ý - ñ xác định ý tưởng cảnh mới, phát hiện những van đề

F nghĩa xã hội của sản Am : n ˆ.

cải tiên phương hd thành tô mới va diễn đạt van đê mới

thành công các van đề tương tự.

1.2.3 Biện pháp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trung học phố

thông

- Theo tác giả Nguyễn Thanh Nga (Nga, Hải, Linh, & Muội, 2019), để phát triển NLST của HS theo hình thức dạy học bài học STEM bao gồm 03 biện pháp:

+ Biện pháp 1: Tổ chức cho HS vận dụng kiến thức lĩnh vực STEM để giảiquyết các van đề thực tiễn;

+ Biện pháp 2: Tô chức cho HS luyện tập phỏng đoản, dự đoán, xây dựng giá

thuyết trong quá trình thực hiện chủ dé STEM;

+ Biện pháp 3: Tô chức cho học sinh luyện tập đề xuất phương án thí nghiệm kiểm tra dự đoán trong quá trình thực hiện chủ dé STEM.

- Trong phạm vi nghiên cứu của khóa luận nảy, chúng tôi chú trọng sử dụng

biện pháp | giúp HS phát trién NLST trong day học bai học STEM Bên cạnh đó, dé

sử dụng biện pháp hiệu qua, GV can thiết kế các hoạt động dạy học phù hợp nhằmtạo điều kiện, tiên dé cho HS phát triển NLST của bản thân

1.3 Quy trình thiết kế bài học STEM theo định hướng phát triển năng lực sáng

tạo của học sinh

- Có nhiều quy trình được áp dụng thiết kế bai học STEM đưa ra dé GV lựa chọn pha hợp với nội dung chủ đẻ, thời lượng day học, nội dung kiến thức cần truyền tải hay vận dụng, trình độ HS, cơ sở vật chất tại nhà trường vả địa phương Và trong

khóa luận này, chúng tôi sử dụng quy trình thiết kế kĩ thuật thiết kế bài học STEMbởi đây là quy trình tạo nhiều điều kiện cho HS phát trién NL, PC của bản thân quacác hoạt động tìm kiếm các phương án phân tích va thiết kế bản vẽ, chế tạo sản phẩm

- Với cách tiếp cận theo quy trình thiết kế kĩ thuật, HS sẽ đóng vai trò như các

kĩ sư với mục đích tim ra các giải pháp cho các van dé Thông qua quá trình học, HSsẽ: (1) Xác định vấn đề khoa học; (2) Thu thập thông tin để phát triên các giải pháp

có thé nhờ vào tri thức khoa học va công cụ công nghệ: (3) Phát triển các giải pháp;

(4) Thiết kế và xây dựng mô hình: (5) Thử nghiệm, xác nhận và đánh giá mô hình;(6) Chia sẻ kết quả Cụ thé hơn, quy trình được sơ đồ hóa như hình sau (Bộ GD&ĐT,

2019):

Xác định vắn đè

Tiến hành nghiên cứu bối cảnh

Cụ thế hóa các yêu cầu

Phác họa ý tưởng,

danh gia, lựa chon giải pháp

Xây đựng, lao ra nguyên mẫu giải pháp

Dựa trên kết quả, thay đổi thiết kiết, tạo

ra mẫu thử, kiểm nghiệm và đánh giá

Giải pháp đáp ứng yêu cầu Giải pháp đáp ứng một phan’

không đáp ứng yêu cầu

Hình 1.2 Quy trinh thiết ké kĩ thuật (Bộ GD& ĐT, 2019)

- Năm 2020, Vụ Giáo dục trung học đã ban hành công văn 3089 về việc triển

khai GD STEM trong GD trung học Trong đó, quy trình xây dựng bài học STEM

được dé cập với 04 bước sau:

+ Bước |: Lựa chon nội dung;

+ Bước 2: Xác định vẫn đẻ cần giải quyết;

+ Bước 3: Xây dựng tiêu chí sản phẩm/giải pháp giải quyết van đè;

+ Bước 4: Thiết kế tiền trình tô chức dạy học

Vụ Giáo dục trung học cũng đã đặt ra các tiêu chí cho việc xây dựng hay thiết

kế chủ dé/ bài học STEM (Bộ GD&DT, 2019):

+ Tiêu chi 1: Chủ dé bài học STEM tập trung vào các van dé của thực tiễn;

+ Tiêu chí 2: Cau trúc bài học STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy trình

thiết kế kĩ thuật;

+ Tiêu chí 3; Phương pháp dạy học bài học STEM đưa HS vào hoạt động tim

tòi, khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm;

+ Tiêu chí 4: Hình thức tô chức bài học STEM lôi cuén HS vào hoạt động nhóm

kiến tạo;

+ Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học,

toán mà HS đã và đang học;

+ Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự

thất bại như là một phần cân thiết trong học tập.

- Bên cạnh đó việc thiết kế bài học STEM còn được tiếp cận với tiền trình khoa

học, trong đó HS đóng vai trò như nhà khoa học trả lời các câu hỏi Kết hợp với quy

trình thiết kế kĩ thuật, bài học STEM sẽ được thiết kế theo chu trình STEM

Hinh 1,3 Chu trinh STEM

- Theo tác gia chú thích rõ hơn về chu trình STEM (Bộ GD&DT, 2019):

+ “Science” (Khoa học) trong chu trình STEM được biểu diễn một mũi tên từ

“Technology” (Công nghệ) sang “Knowledge” (Kiến thức): thể hiện tiến trình

khoa học Đứng trước thực tiễn với “Technology” (Công nghệ) hiện tại, HS với

vai trò là các nhà khoa học, sử dụng năng lực tư duy phản biện, luôn đặt ra

những câu hỏi/ vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ, đó là cáccâu hỏi/ vấn dé khoa học Trả lời các câu hỏi khoa học hoặc giải quyết các vẫn

dé khoa học sẽ phát minh ra các “Knowledge” (Kiến thức) khoa học.

t» tN

+ Ngược lai, “Engineering” (Kĩ thuật) trong chu trình STEM được biểu diễn

một mũi tên từ “Knowledge” (Kiến thức) sang “Technology” (Công nghệ): thé

hiện quy trình thiết kế kĩ thuật Các kĩ su sử dụng “Knowledge” (Kiến thức)

khoa học dé thiết kế, sáng tạo ra “Technology” (Công nghệ) mới

- Như vậy, trong chu trình STEM, "Science" (Khoa học) được hiểu không chỉ

là “Knowledge” (Kiến thức) thuộc các môn khoa học (như Vật lí, Hoá học, Sinh học)

mà bao hàm "Tiến trình khoa học" dé phát minh ra kiến thức khoa học mới Tương

tự như vay, “Engineering” (Ki thuật trong chu trình STEM không chi là

“Knowledge” (Kiến thức) thuộc lĩnh vực "Kĩ thuật" mả bao hàm "Quy trình thiết kế

kĩ thuật" dé sáng tạo ra “Technology” (Công nghệ) mới Hai guy trình nói trên tiếp

nổi nhau, khép kin thành chu trình sang tạo khoa học — ki thuật theo mô hình “xoắn ốc" mà cứ sau moi chu trình thì lượng kiến thức khaa học tăng lên và cùng với nó là công nghệ phát triển ở trình độ cao hơn.

1.4 Tiến trình tổ chức day học theo hình thức bài học STEM nhằm phát triển

năng lực sáng tạo của học sinh

- Chỉ tiết và cụ thẻ hoá quy trình đựa trên hoạt động thiết kế kĩ thuật, trong tàiliệu Tập huấn của Vụ giáo dục trung học có dé xuất tiến trình day học bai học STEM

theo các bước như sau (Bộ GD&DT, 2019):

(Nội dung day J theo chương trinh được sắp " lại phủ E '

- Trong tiến trình như hình trên, việc chiếm lĩnh nội dung kiến thức trongchương trình GDPT can thiết dé giải quyết van đề tương ứng đặt ra ở bước “Nghiêncứu kiến thức nén” Chủ thé hoạt động là HS thông qua việc nghiên cứu sách giáokhoa, tài liệu tham khảo, tiễn hành các thí nghiệm theo chương trình học (nếu có)

dưới sự hướng dẫn của GV, Từ đó, HS vận dụng phối hợp kiến thức vừa học dé đề

xuất và lựa chọn giải pháp phủ hợp: thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu (mô

hình); thảo luận đề điều chỉnh thiết kế Quy trình này được lặp lại đến khi đưa ra giải

pháp phủ hợp hoặc theo thời lượng giảng dạy Thông qua qua trình học, HS có cơ hội

rèn luyện kĩ năng, kĩ xảo, góp phần phát triên PC, NL của bản thân

- Tiến trình dạy học chủ đề STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật can đảm bảocác hoạt động của quy trình nhưng không nhất thiết phải thực hiện theo từng bước

Một số hoạt động có thé thực hiện song hành, tương hỗ và có thé dao thứ tự nhằm

mục đích cuối cùng là tạo điều kiện cho HS có cơ hội thé hiện và rèn luyện, nâng caomức độ các hành vi của NL Cụ thé: hoạt động “Nghién cứu kiến thức nên" thực hiện

đồng thời với hoạt động “Đề xuất giải pháp/bản thiết kế", hoạt động "Chế tạo mô

hình (nguyên mẫu)" cũng có thẻ được thực hiện đồng thời với hoạt động "Thử nghiệm

và đánh giá", trong đó bước này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện đẻ thực hiện bước

kia Vì vậy, mỗi chủ đề hay bài học STEM có thé được tô chức day học theo 05 hoạt động chính như Vụ Giáo dục trung học đã trình bày trong tài liệu tập huấn Xây dựng

và thực hiện các chủ dé giáo dục STEM trong trường trung học (Bộ GD&DT, 2019)

Từ đó, chúng tôi tom tắt nội dung của tiễn trình day học bai học STEM theo các hoạt

động vào bảng sau:

Bang 1.2 Tién trình tổ chức day học bai hoc STEM

Sản phẩm Cách thức Hoạt động | Mục tiêu Nội dung hoạt động tô chức

hién yng, | đánh giá, đặt | thực hiện nhiệm vụ

câu hỏi vẻ | (qua thực tế, tài liệu,

công nghệ hiện tượng, | video; cá nhân hoặc

sán phẩm, | nhóm); Báo cáo, thảo

công nghệ |luận (thời gian, địa

điểm, cách thức); Phát

được thông tin, dir

ligu, giai thich, kién

(nêu rõ yêu cau HS

trình bày, báo cáo,

giải thích, bảo vệ giải

mẫu, thử |mẫu thiết | bị thí nghiệm: =" vật | thiết bị thí nghiệm dé

đánh giá theo thiết kế; thy nghiệm, | HS thực hành ché tao,

thử nghiệm và đánh giá lắp ráp và thử nghiệm;

điều chỉnh GV hỗ trợ HS trong

quá trình thực hiện.

Trình bày, | Trình bày và Dụng GV giao nhiệm vụ (mô

chia sẻ, | thảo luận cụ/thiết tả rõ yêu cầu và sản

đánh giá sản bị/mô phâm trình bày): HS

phẩm hình/đô báo cáo, thảo luận (bài

nghiên cứu vật đã chế | báo cáo, trình chiếu,

Hoạt động tạo được + | video, dụng cụự/thiết

5: Chia sẻ, Bài trình bày | bj/mô hình/đồ vật đã

thảo luận, báo cáo chế tạo ) theo các điều chỉnh hình thức phù hợp

(trưng bày, triển lãm,

sân khấu hóa); GV

đánh giá, kết luận, chođiểm, định hướng tiếp

tục hoàn thiện.

- Và dé đánh giá tiền trình dạy học, Bộ GD&ĐT đã nêu rõ trong Công văn số 5555/BGDDT-GDTrH ngày 08/10/2014 với các tiêu chí được thẻ hiện trong bảng

sau (Bộ GD&DT, 2014):

Bảng 1.3 Tiêu chí đánh giá tiến trình day học

Nội dung Tiêu chí

1 Kế hoạch và tài liệu dạy học

2 Tổ chức hoạt động học cho HS

3 Hoạt động của HS

Mức độ phù hợp của chuỗi hoạt động học với mục tiêu, nội dung và

phương pháp day học được sử dụng.

Mức độ rõ ràng của mục tiêu, nội dung kĩ thuật tô chức và sản phẩm cần đạt được của mỗi nhiệm vụ học lập.

Mức độ phù hợp của thiết bị dạy học và học liệu được sử dụng để tô

Mức độ phù hợp hiệu quả của các biện pháp hỗ trợ và khuyến khích

HS hợp tác, giúp đỡ nhau khi thực hiện nhiệm vu học tập.

Mức độ hiệu quả hoạt động của giáo viên trong việc tông hợp, phân

tích, đánh giá kết quả hoạt động và quá trình thảo luận của học sinh.

Khả năng tiếp nhận và sẵn sàn # thực hiện nhiệm vụ học tập của tất cả HS

trong lớp.

Mức độ tích cực, chu động, sảng tạo, hợp tác của HS trong việc thực

hiện các nhiệm vụ học tập.

Mức độ tham gia tích cực của HS trong trinh bay, trao đổi, thảo luận

về kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập.

Mức độ đứng dan, chính xác, phù hợp cua các kết quả thực hiện nhiệm

vụ học tập của HS.

1.5 Đánh giá năng lực sáng tạo của học sinh trung học phố thông trong day học

theo mô hình giáo dục STEM

- Trong quá trình dạy học, việc đánh giá hướng đến mục đích đánh giá sự tiến

bộ của HS và vì sự tiễn bộ của HS Ngoài ra, kết quả đánh giá còn cung cấp cho GV

thông tin về mức độ tiến bộ của HS trên con đường nhận thức, qua đó tô chức quá trình học tập đúng đắn hơn (Bộ GD&DT, 2020) Trong định hướng GD STEM, đánh giá càng có vai trò quan trọng nhằm đảm bảo sự thành công cho một bài học STEM.

- Dé phân chia các mức độ biểu hiện của chỉ số hành vi thuộc các NL thành phan của NLST, có thé dựa vào các tiêu chí sau:

+Theo mức độ hoàn thành: căn cứ vào mức độ hoàn thành của hành vi liên quan

đến hoạt động giải quyết van dé ma HS thực biện.

+Theo tính tự lực: căn cứ vào mức độ tự lực của HS khi tham gia vào quá trình

thực hiện các nội dung công việc Trong quá trình đó có thé HS dựa hoàn toàn

vào hướng dan của GV, hoặc HS trao đôi với bạn bè đề tìm ra giải pháp, hoặc

từng cá nhân biết cách đưa ra giải pháp của riêng mình Độ tự lực, độc lập của

HS cảng cao thi HS đạt được mức NL cảng cao và ngược lại.

- Dựa vào các tiêu chí đã dé cập ở trên, chúng tôi tiên hành xây dựng thang đánh

giá NLST như bảng sau:

Bang 1.4 Rubrics đánh giá nắng lực sáng tạo theo hình thức bài học STEM

Năng lực Chi sé Mức độ biểu hiện

thành tố hành vi Mức I | Mức 2 | Mức 3

„ Thực hiện các ÍThực hiện các Thue hiện các

1 Phát ¬

hiên vã 1.1 Mô tả quan sát (thí quan sát (thí quan sát (thí

được tình nghiệm, sự vat, nghiệm, sự vật, nghiệm, sự vật,

| Thu thâp được

một vải thông tin

liên quan đến bối

một vải thông tin

liên quan đến bối

khoa

học, rõ rang, súc một cách

độ tin cậy cao,

chính xác.

Đề xuất được day

đủ câu hỏi nghiên

cứu trọng tâm và

câu hỏi gợi mở

nhiều phương án

qua cao, khả thi

dựa trên các câu

hoi nghiên cứu da

ra được tinh mới, |

tính hiệu quả cao

án thực hiện cho

sản pham đã thực hiện thay đổi một số chi tiết thiết kế nhằm

tăng hiệu qua cho

KET LUẬN CHƯƠNG I

- Trong chương 1, chúng tôi trình bày cơ sở li luận ve GD STEM, cơ sở lí luận

về day học theo định hướng GD STEM nhằm bồi dưỡng NLST cho HS THPT, quy trình thiết kế bài học STEM và tiến trình tô chức day học bài học STEM Cụ thé:

+ Nghiên cứu lí luận về dạy học theo mô hình GD STEM:

++ Tìm hiểu và làm rõ vẻ thuật ngữ STEM và GD STEM;

++ Nêu được mục tiêu của GD STEM;

++ Nêu được đặc diém hình thức tô chức day học bai học STEM

+ Nghiên cứu li luận về việc bồi dưỡng NLST của HS thông qua hình thức day

học bài học STEM.

+ Nghiên cứu lí luận về quy trình thiết kế vả tô chức dạy học chủ đề STEM

nhằm bồi dưỡng NLST của HS

+ Nghiên cứu lí luận về đánh giá NLST của HS trong day học bài học STEM.

- Sau khi nghiên cứu cơ sở lí luận, chúng tôi nhận thay rang, GD STEM là một

quan điềm day học tích cực, có mục tiêu cụ thê và khi ứng dụng nó vào day học ở trường phô thông sẽ bồi đường được NLST cho HS Hơn nữa, việc tô chức theo hình thức day học bài học STEM theo định hướng GD STEM đã có tiền trình cụ thé Trong chương 2 của khóa luận, chúng tôi sẽ trình bày chỉ tiết hơn việc tô chức dạy học nội

dung “Động năng va thé nang” theo hình thức bai học STEM nhằm phát trién NLST

của HS.

CHUONG 2 THIẾT KE TIEN TRÌNH DẠY HỌC NỘI DUNG “ĐỘNG NANG

VÀ THE NANG” THEO HÌNH THUC BAI HOC STEM

2.1 Mục tiêu day học nội dung “Động năng và thé năng”

- Trích từ chương trình GDPT môn Vật lí 2018 , các yêu cầu cần đạt của nộidung “Dong nang va thé nang” bao gom:

+ Từ phương trình chuyên động thăng biến đôi đều với vận tốc ban dau bằng không, rút ra được động năng của vật có giá trị bằng công của lực tác đụng lên

vật.

+ Nêu được công thức tính thé năng trong trường trọng lực đều, vận dụng được

trong một số trường hợp đơn giản.

+ Phân tích được sự chuyên hoá động năng và thế năng của vật trong một số

trường hợp đơn giản.

+ Nêu được khải niệm cơ năng, phat biêu được định luật bảo toản cơ năng vàvận dụng được định luật bảo toàn cơ nang trong một số trường hợp đơn giản

- Dựa vào cơ sở trên, chúng tôi đã phân tích các yêu cần đạt và xây dựng mục

tiêu day học nội dung “Động năng và thé nang” như bang sau:

Bảng 2.1 Mục tiêu day học nội dung “Động năng và thé năng”

Nêu được khái niệm động năng

Vận dụng được công thức tính động năng

và thể năng trong trưởng trọng lực đều

trong một số trường hợp đơn giản

>

Nêu được khái niệm cơ năng

>

Phat biéu được định luật bảo toàn cơ năng

2 ad Phân tích được sự chuyên hoá động năng

Tìm hiểu thể giới tự

và thé năng của vật trong một số trường

nhiên dưới góc độ vật lí

hợp đơn giản.

Vận dụng kiến thức, kĩ Vận dụng được định luật bảo toản cơ năng

năng đã học dé giải quyết một số van dé thực tiến.

2.2 Phân tích kiến thức thuộc nội dung “Động năng và thé nang” theo hình thức

bài học STEM

- Tiếp nỗi nội dung “Công va năng lượng” thuộc chương trình GDPT 2018 môn

Vật lí lớp 10, nội dung "Động năng và the nang” xây dựng định nghĩa vẻ các dạng

năng lượng cơ học chủ yếu: động năng, thế năng và sự chuyên hóa giữa các đạng

nang lượng nảy Trên cơ sở đó, đại lượng cơ năng, định luật bảo toàn cơ năng được

hình thành và HS có thé vận dụng, giải thích các van dé thực tiễn trong cuộc sống từ

kiến thức nội dung này Ở nội dung này, HS sẽ áp dụng kiến thức về công và năng

lượng đã được học ở nội dung trước làm tiền dé dé tìm hiểu về kiến thức mới liên

quan.

- Với yêu cần đạt và mục tiêu dạy học đã xác định, nội dung “Dong năng va thế

ning” trong chương trình GDPT 2018 môn Vật lí bao gồm các kiến thức sau: đại

lượng động năng, đại lượng thế năng, đại lượng cơ năng cùng khái niệm, biêu thức

xác định của từng đại lượng và định luật bảo toàn cơ năng.

- Nội dung “Động năng va thể năng” là một trong các nội dung quan trong trong

mạch nội dung “Céng, năng lượng, công suất" Nó được hình thành dựa trên cơ sở kiến thức của mạch nội dung "Động hoc" và "Động lực hoc", liên quan gần nhất là

nội dung '*Công và năng lượng” Nội dung “Động năng và thé năng" có nhiều kháiniệm mới như động năng thế năng, cơ năng cũng như kiến thức về định luật bảo toàn

cơ năng hé trợ phương pháp giải các bài toán cơ học hiệu quả mà HS cần nghiên cứu,

tìm hiệu Và nội dung gợi mo được nhiều vấn đề thực tiễn cần giải quyết trong thực

tế, kích thích sự tìm tòi, tò mò của HS, từ đó tạo cơ hội cho HS tăng tính sáng tạo

trong việc giải quyết vẫn đẻ.

+ Thuận lợi: HS đã được học vẻ mặt định tinh của các đại lượng động năng, the

năng và cơ năng trước đó Nên việc tim hiểu về mặt định lượng của các đạilượng này cũng sẽ có phan thuận tiện hơn Và như đã dé cập, nội dung “Dongnăng và thế năng” có thé gợi mở được nhiều van đề thực tế liên quan, tạo điều

kiện cho HS phát trién NLST của ban thân.

+ Khó khăn: Vẻ mặt định lượng hay biểu thức xác định các đại lượng hầu hết

dựa trên việc suy luận lí thuyết, có rat ít thí kiểm chứng hay khảo sát cho nộidung này Riêng về áp dụng định luật bảo toàn cơ năng, ở điều kiện thực tế, việc

loại bỏ hoàn toàn ma sát là bất kha thi, nên GV cần đảm bao cho HS hiểu đúng các nội dung kiến thức dé trong quá trình tô chức day học.

- Với những khó khăn trên, GV cần hỗ trợ, định hướng kịp thời khi HS gặp khókhăn trong qua trình học tập nhất là đối với hoạt động tìm hiệu biêu thức xác định

giá trị các đại lượng GV phải làm rd được nội dung trọng tâm dùng dé giải thích các

hiện tượng trong thực tế, tránh việc HS sẽ sử dụng các kiến thức không thích hợp dé

giải thích làm sai lệch mục tiêu ban dau đặt ra Dé đáp ứng được điều này, yêu cầu

GV can lựa chọn các hiện tượng mà ở đó sự chuyền hóa giữa động năng và thé năng

hay định luật bảo toàn cơ năng có vai trò chủ yếu.

- Dưới đây, chúng tôi sẽ trình bày về kiến thức trong nội dung “Déng năng và

thế năng” được phân tích như sau:

>» Động năng

- Động năng: dang năng lượng vật có được khi vật khối lượng m đang chuyên

động.

- Đặc điềm của động năng:

+ Động năng của vật phụ thuộc vào khối lượng m của vật va tốc độ v của vật tại

thời điểm khảo sát;

+ Động nang là một dai lượng vô hướng, không âm;

+ Động năng có giá trị phụ thuộc vào hệ quy chiếu.

- Biêu thức xác định giá trị động năng: W, = A= =m" Trong đó:

+m: khối lượng của vật (kg);

+ v: tốc độ của vật tại thời điểm đang xét (m/s):

+ W,: động năng của vật (J).

> Thế năng trọng trường

- Trọng trường:

+ Tôn tại xung quanh Trái Đất.

+ Khi đặt vật có khối lượng m trong trọng trường.