Khóa luận tốt nghiệp Sư phạm Vật lý: Tổ chức hoạt động trải nghiệm Stem trong dạy học nội dung “biến dạng của vật rắn” – vật lí 10 trung học phổ thông nhằm phát triển năng lực vật lí của học sinh

Không chi đáp ứng được các nội dung kiến thức trong chương trình giáo dục, giáo dục STEM còn giúp HS hình thành và phát triển năng lực Vật lí, mô hình này giúp HS phát huy tối đa sức sán

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

LE CAO THANG

KHOA LUAN TOT NGHIEP

TO CHUC HOAT DONG TRAI NGHIEM STEM

TRONG DAY HQC NOI DUNG

“BIEN DANG CUA VAT RAN” - VAT LÍ 10

TRUNG HOC PHO THONG NHAM PHAT TRIEN

Chuyén nganh: Su pham Vat li

Mã nganh:7.140.211

Thanh phô Hồ Chi Minh- 04/2024

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRUONG ĐẠI HỌC SU PHAM THÀNH PHO HO CHÍ MINH

KHOA LUAN TOT NGHIEP

TO CHUC HOAT DONG TRAI NGHIEM STEM

TRONG DAY HỌC NOI DUNG

“BIEN DANG CUA VAT RAN” - VAT LÍ 10 TRUNG HOC PHO THONG NHAM PHAT TRIEN

NANG LUC VAT LI CUA HỌC SINH

Chuyén nganh: Su pham Vat Li

Mã ngành: 7.140.211

Sinh viên thực hiện: Lê Cao Thăng

Mã số sinh viên: 46.01.102.066

Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thanh Nga

Chủ tịch hội đồng Người hướng dẫn khoa học

TS Lê Hải Mỹ Ngân TS Nguyễn Thanh Nga

Thanh phó Hồ Chí Minh- 04/2024

LỜI CAM ĐOAN

Khóa luận đáp ứng tính thực tiễn, tính khoa học, và tính pháp lí Khóa luận tham

khảo và trích dẫn các bài báo khoa học, sách chuyên ngành, thông tin thời sự, đảm

bao tính liêm chính khoa học Khóa luận chưa được công bố khoa học

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên, Em xin gửi lời cảm ơn đến tập thé quý thay, cô giảng viên khoa

Vật lí trường Đại học Sư phạm Thành phố Hỗ Chí Minh, đã tận tình chi đạy và trang bị cho em những kiến thức cần thiết trong suốt thời gian ngồi trên ghế giảng đường, làm nên tảng cho em có thé hoàn thành được bài luận văn này.

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến TS Nguyễn Thanh Nga người đã trực tiếp hướng dan khóa luận đã luôn đành nhiều thời gian, công sức hướng dẫn giải đáp các thắc mắc và góp ý cũng như truyền đạt những kiến thức kinh nghiệm cho em đề kịp thời chỉnh sửa và bố sung kiến thức trong suốt quá trình thực hiện nghiên

-cứu và hoàn thành khóa luận tốt nghiệp

Em chân thành cảm ơn ban giám hiệu trường THCS - THPT Hoa Sen đã đồng ý

hợp tác giúp đỡ, tạo điều kiện tốt nhất trong hoạt động thực nghiệm sư phạm Em xin

chân thành cảm ơn Th.S Tôn Ngọc Tâm và Th.S Thanh Thùy Chiêm Nữ Cam Loan

-GV Vật lí trường THCS — THPT Hoa Sen, đã nhiệt tinh góp ý cũng như tạo điều kiệnthuận lợi cho em lập kế hoạch và triển khai trong suốt quá trình nghiên cứu và tiền hành

thực nghiệm sư phạm.

Xin cảm ơn tập thê HS lớp 10A1, trường THCS - THPT Hoa Sen đã nhiệt tình

cộng tác trong quá trình thực nghiệm sư phạm.

Cuỗi cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người thân đã luôn ở bên dé động

" ` 1® x ˆ 4 ` ` , ˆ `

viên và là nguồn động lực lớn lao giúp em hoàn thành khóa luận nay.

Khóa luận của em tat nhiên sẽ không thẻ tránh được những hạn chẻ, thiểu sót.

Em rất mong nhận được những nhận xét và góp ý từ quý thây cô và các bạn nhằm giúp

khóa luận ngày càng hoàn thiện hơn!

Xin chân thành cảm ơn!

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 04 năm 2024

Tác giả

MỤC LỤC

PHAN MO ĐẦU 5 Ă << SH ưu xe xxx 1

CHUONG l1 CƠ SỞ LÝ LUẬN TO CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEMPHAT TRIEN NANG LUC VAT LÍ CUA HS THPT .s-sscss 7

1.1 Mô hình giáo dục STEM tại trường THPT - 56c Sa 7

1.1.2 Khái niệm giáo dục STEM nghe 7

1.1.3 Mục tiêu của giáo dục STEM c:scsssssssessssssssasssessseassnssseassonssnssseass 9

1.1.4 Vai trò của giáo dục STEM ở Việt Nam c các Siccesses 1]

1.2 Hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM - 12

1.2.1 Khái niệm hoạt động trải nghiệm SŠTEM .ccccciecee 12

1.2.2 Hoạt động trải nghiệm trong day học Vật lí - +- 13

13: Năng lực ŸYâteba AS THT i sccssccssscasisasscasscossssssscasscasseasscasssssssaasscssseasseasseascis 18

13.0 Khái niệm năng WtC csscessesssesssosssesssossssessenseanssnssssessecsssonssonssnsssacsses 18

1:3.2 Năng lực Vat HichalHS THPT :::.:cassccssscasscssscasscasssassccasscasccasscasscasses 19

1.4 Công cụ đánh giá năng lực Vật lí của HS thông qua hoạt động trải nghiệm STEM

3i8488385318158134619538218958135315143394918814518183188313528140183/08318455815338850134g1853825483831853188188340123412318123395 29

1.5.1 Tiêu chí xây dựng chu đẻ giáo dục STEM - 2.252 29

1.5.2 Tiến trình tô chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học theo định

hướng:giá0:dic STENI ::s::: ::::::c:it2:12101221113216301163516315633163357361133536335035583586386836583 30

Tiên Gt Chior mag Wh caciooiioctionciat000015201256001602510660312114004023663653404618846530350336856846834383643383363 35

CHƯƠNG 2 TÔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEM TRONG DẠYHỌC VỚI NỘI DUNG “BIEN DANG CUA VAT RAN” - VAT LÍ 10 NHAM

PHAT TRIEN NĂNG LUC VAT LÍ CUA HS eessssscossssssssonsccsseconscessecensessnscesnessose 36

2.1 Phân tích mach nội dung “Biến dang của vat ran” theo định hướng giáo dục

2.1.1 VỊ tri và vai trò của mạch nội dung - - ác Ss Hs, 36

2.1.2 Các yêu cầu cân đạt của mạch nội dung “Bién dang cua vat Ft ee 37

Chiat STEMI:ICANIHOOanananunnninindtiitttitiDHIEEHABHEH0430108808308 38

A GIGI THIỆU CHUNG VE SAN PHAM §TEM 222:25222cvecccersrr 38

B XAY DUNG KE HOACH TO CHUC HOAT DONG TRAI NGHIEM STEM 41

TiÐn Ot CHRO GD Goớioeeeetieooiocoieooiigiii4ciiietoigi00000/00160360366000000)6000140310130010061202002603Ÿ 68

CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHAM ssisssosssiccccorsccssosssecssssscccsssscecevesssecssoscesed 69

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm SH HH Hiên 69

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm - - -ĂẶ cà sSk server 69

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm ¬ "¬¬ 69 3.4 Kế höach:tienghiêmsifiPHATH:::::-::-: :::-:::::::::::::::z2::220222112212222121142223122325530325822 70

3.5 Diễn biến thực nghiệm -.- 2 2c 222 292222222221121112 11111 112211112 S12 1 xe 71

3:6, Đánh iti kết giá: thự THAI is satan sasnssssassncssncdsscasasasancanecessasosasssoassnsansaiasainnonins 77

3.6.1 Đánh giá định tính năng lực Vật lí của HS lớp 10A1 - 7?

3.6.2 Đánh giá định lượng năng lực Vật lí của HS lớp LOÀI 80

Tiên kết CHƯNG 3 sasssassssasssoasssnsssasssassssanssscassassasoassscasssnssscsssansssasssacssvassiseasissssssassaoasses 91 KẾT LUẬN,KIENNGHIL:GSSE SE Eiieeeeereerersrsnnai 92

008/1 ồốồÔ ,ôÔỎ 95

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Sơ đô tiền trình tổ chức hoạt động trái nghiệm trong day NOC sss dl

theo định hướng Giáo duc STEM d ceccecceeesĂ HS H11 YY.sesssesssesesssssesssssesse OL

Hình 3.1 HS trình bay kiến thức xung quanh chi dé cũng như đặt câu hỏi/ vẫn dé xung

Hình 3.2 Kér quả nghiên cứu kiến thức nên của HHŠ eecceesecvesesveessseesssssssese 72

Hình 3.3 HS lam việc cá nhân trong 6 chính đã được chia, suy nghĩ dé xây dựng ban

IhiÑt- kỄ của CBW 1B 90 taecoettigttic3i64013303100333053803385163833838333338933024303833833360330388303330333833633833E 73Hình 3.4 Cá nhân HS dé xuất phương án và xây dựng bản thiết kể «.«e-««ee- 73Hình 3.5 HS thống nhất và hoàn thiện bản thiết kỂ Cân lò XO « «‹«eseeeesecesseeesesesese 74

Hình 3.6 HS giới thiệu bản thiết ké sản PRAM oceesceeseeeseeesseesseesseesrestseenresrrssre 74

Hình 3:7 Bán (hiế kế của: cúc HỒN c»«eesesssssonieniiesuihossansnostiiiuiiotdiotbotobhiiobhnoeoethnossn (TỔ

Hình 3.8 HS gia công và ché tạo sản phẩH eoseceecesesesssesseesssesstsesssesssesssesssssse TỔ Hình 3.9 HS vận hành, thứ nghiệm sản phẩh «e«eeceeseeesessssetsettestsessssssstssrseessees TỔ

Hinh 10 S0 Ha aÝÝ-a.ỶỶar.e.ăẽĂŸẽe e - "

Hình 3.11 Thanh tổ Nhận thức Vật lí của HS lớp: 10AL d «.eeeceeeeeese«es«esceese-ee BI Hình 3.12 Thành tổ Tìm hiểu thé giới tự nhiên dưới góc độ vật lí của HS lớp 10A1.83 Hình 3.13 Thanh tó Van dung kiến thức vật lí vào thực tiên cia HS lớp 10A1 86

Hình 3.14 Cac mức độ đạt được thành to và tổng thể nang lực Vật lí của HSI we 88

Hình 3.15 Các mức độ đạt được thành to và tổng thé nang lực Vật lí của HS2 §9

Hình 3.16 Các mức độ đạt được thành 16 va tong thé nang lực Vật lí của HS3

Hình 3.17 Các mức độ đạt được thành tổ và tổng thể nang lực Vật lí của HS4 91

DANH MỤC CÁC BANG BIEU

Bảng 1.3 Rubric đánh giá nắng lực Vật lí ca HS THỊ T c ceevxeessessesssessssseessee 21

Bảng 2.1 Yêu câu cần dat trong mạch nội dung “Biển dạng của vật KP sssacssasceaesss 37

Bang 2.2 Phiếu đánh giá năng lực Vat lí chủ dé STEM “Biến dạng của vật ran” sản

DhẨNMGÂN ÏÖÑÔt¿anassaa22ã5322332805530ã88ã88âã3384589888588253583885588ã8ö2838888ã85259888ã83288ö8983ã385838882295ã58 63

Bang 2.3 Tiéu chi đánh giá mức độ đạt được năng lực Vat 1 của HS d «««««««««e««es 66

Bảng 2.4 Tiêu chi đánh giá hoạt động thiết kế và bdo cáo bản VE e -eeesecceseceseee 66Bang 2.5 Tiêu chỉ đánh gid sản phẩm thao luận 0H ===—=-=-

Bang 3.1 HS được lựa chọn đánh gid năng lực Vat HÏv«««e«eeeeeeeeeeeeeeeeeeseseeseeeesessesesese OF

Bảng 3.2 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm chủ đề STEM “Cân lò XO ” « «««««« «e e TẾ)

Bảng 3.3 Biéu hiện hành vì năng lực Vat lí của HS trong quả trình học chủ dé STEM

“Cân lò XO” sessove šõÚ03ÿ115556034354366165514550665144558640443554035455545016631545544681830556 šöESGãï562556%36335533654ã5817'Ế'

Bảng 3.4 Mire độ HS đạt được ở nắng lực thành 16 Nhận thức Vat ÌÍ «o.o.e.‹oo.ees.eo 82 Bảng 3.5 Mire độ HS đạt được ở năng lực thành tổ Tìm hiểu thể giới tự nhiên dưới góc

độ Vật LE của HS LOAL dc ccc«eeeeesEskShk Y1 gYgn11888408480018084848088101810858 84

Bang 3.6 Mirc do HS đạt được ở năng lực thành to Van dung kiến thức vật lí vào thực

tim Củ HS LOA I sessssssessssssssvssessscsssscsscsssesssscsssesessssesnssesesssscsesassesssacsesassesesaesesassnsesaesess 86

Bang 3.7 Đánh giá năng lực tổng thé năng lực vật li của HS Các mức độ đạt được ở năng lực Lật ÍÍ « «« ««e«e«seeseeeeese« Âãñ94.ã2421245ãE115ã0038242g945564955625E20516 Šöñ32285656130ã2422E222E2 erty

DANH MỤC CÁC CHỮ VIET TAT

a

Garantie [ND

lam

PHAN MỞ DAU

1 L¥ do chon dé tai

Cách mạng công nghiệp lần thứ tư đã và dang dién ra mạnh mẽ trên thé giới tácđộng sâu sắc đến mọi lĩnh vực của đời sông xã hội, đòi hói nhận thức về công nghiệp

hóa, hiện đại hóa ở Việt Nam cần được tiếp tục bố sung và hoàn thiện Trên cơ sở đó,

vị trí và vai trò của giáo dục luôn là ưu tiên hàng đầu và được nước ta đặc biệt coi trọng

đề đáp ứng được những nhu cầu của xã hội Việt Nam đang tiên hành công cuộc đôi

mới toàn điện nên giáo dục Mục tiêu cốt lõi của công cuộc đôi mới không chi đơn

thuần cung cap và trang bị kiến thức mà còn tập trung phát trién các phầm chất và nănglực của HS, đào tạo nguôn nhân lực chất lượng cao phục vụ nhu cầu lao động của xã

hội (Ban Chấp hành Trung ương, 2013) Các phương pháp giáo dục truyền thông đã

dan bị thay thé bằng mô hình giáo dục mới- giáo dục STEM, một trong những xu hướng

giáo dục đang được coi trọng ở nhiều quốc gia trên thé giới và được quan tâm thích

đáng trong đôi mới giáo dục phé thông lan này của Việt Nam Điều này được thê hiện

rõ trong mô hình giáo dục tông thẻ, chương trình giáo dục mới có day đủ các môn học

STEM ( Toán học; Khoa học tự nhiên; Công nghệ; Tin học) Không chi đáp ứng được

các nội dung kiến thức trong chương trình giáo dục, giáo dục STEM còn giúp HS hình thành và phát triển năng lực Vật lí, mô hình này giúp HS phát huy tối đa sức sáng tao, kích thích hứng thú học tập từ đó tạo ra sự chủ động trong việc tiếp nhận kiến thức rèn luyện năng lực tự học cho HS.Thông qua các hoạt động HS được tiếp cận thực tế, thể nghiệm cảm xúc tích cực, khai thác những kinh nghiệm đã có và huy động tông hợp kiến thức, kĩ năng đề giải quyết van dé thực tiễn (Bộ Giáo Dục và Dao Tạo, 2018) Mặt

khác giáo dục STEM được biết như là một sự tiếp cận mới của nên giáo dục và đào tạonguồn nhân lực tương lai, trong đó nhắn mạnh sự kết nói, liên thông giữa bốn lĩnh vựcKhoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học Có thể nói, giáo dục STEM đáp ứng rấttốt day học theo định hướng phát triển năng lực — cũng là mục tiêu mà chương trình

giáo dục phô thông mới hướng tới (Nguyễn Thanh Nga (Chủ biên), Phùng Việt Hải,

Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội, 2018) Chính vì thé, Bộ Giáo dục và Dao tạoban hành công văn 3089 (14/8/2020) nhằm hướng dẫn triển khai thực hiện giáo dụcSTEM ở các trường trung học trên cả nước (Bộ Giáo dục va Dao tạo, 2020) Đầu năm

2022, Thủ tướng chính phủ ban hành quyết định 146/QĐ-TTg nhằm đây nhanh tiến độ

triển khai giáo dục STEM trên khắp các cơ sở giáo dục.

Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ dẫn đến nhu cầu sứ dụng vật

liệu của con người ngày càng cao Từ đó khoa học vật liệu đang ngày càng phát trién con người luôn tìm kiếm, nghiên cứu ra những vật liệu mới để đem lại hiệu quả cao

trong sản xuất và phục vụ cho các hoạt động sống của con người Trong nam , sự rađời của Hydrogel Fabric một vật liệu siêu déo, siêu bèn Vật liệu này có độ bên bềnchắc gap 5 lan gang thép, dé dang uốn cong và kéo dai Hydrogel Fabric được ứng dụng

trong trong lĩnh vực y học tái tạo ding làm gân và day chăng nhân tạo vì chịu được sức căng lớn Một ví dụ khác, Tensairity là vật liệu siêu nhẹ được ứng dụng trong lĩnh vực

xây dung, dé tao ra các công trình tạm thời wide-span roof structures và cầu đi bộ

(Luchsinger, 2004)

Từ thực tiễn, dé hiểu được tính chất của vật liệu, trong chương trình phé thông

2018 môn Vật lí lớp 10 đã giới thiệu nội dung "` Biến đạng của vật rắn, Thông qua hoạt động trải nghiệm STEM, HS có sẽ một cách nhìn tông quát về các đặc tính Vật lí của vật liệu nói chung và của lò xo nói riêng, phát biêu được sự biến dạng kéo, biến dạng

nén, mô tả được các đặc tính của lò xo: giới hạn đàn hồi, độ dan, Dé đáp ứng yêu cầu

cần đạt cho mạch nội dung này việc học tập theo định hướng giáo dục STEM giúp HS

rút ra những định luật, hiểu rõ hơn ban chat của định luật thông qua tô chức các hoạtđộng trải nghiệm STEM nhằm nâng cao được kiến thức và hiéu biết rõ hơn thông qua

việc thiết kế, lựa chọn phương án và thực hiện phương án thí nghiệm.

Với những lý do trên, chúng tôi lựa chọn thực hiện dé tài: Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học nội dung “Biến dạng của vật ran” — Vật lí 10 THPT

nhằm phát triển năng lực Vật lí của học sinh

2 Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học một số kiến thức thuộc nộidung “Biến dạng của vật ran” — Vật lí 10 THPT nhằm phát trién năng lực Vật lí của HS

THPT.

3 Nhiệm vu nghiên cứu

Đề đạt được mục đích nghiên cứu của đề tài, chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Nhiệm vụ 1: Xây dựng cơ sở lý luận cho đề tài

+ Nghiên cứu lý luận về giáo dục trải nghiệm + Nghiên cứu về giáo dục STEM.

+ Nghiên cứu về tô chức hoạt động trai nghiệm theo định hướng STEM.

+ Líthuyết về nang lực Vật lí của HS THPT.

+ Thiết kế công cụ đánh giá năng lực Vật lí của HS THPT

- Nhiệm vụ 2: Thực hiện các nội dung, bao gồm:

+ Phân tích nội dung “Bién dạng của vật rắn” trong chương trình phô thông

2018 môn Vật lí lớp 10.

+ Xây dựng ý tưởng chủ dé STEM kiến thức phần “Biên dạng của vật ran”

+ Xây dựng kế hoạch tô chức hoạt động trải nghiệm STEM đáp ứng yêu cầu

cần đạt trong mạch nội dung “Bien dang của vật rắn”

+ Xây dựng hệ thông kiểm tra đánh giá nhằm đánh giá năng lực Vật lí của

HS lớp 10 THPT.

- Nhiệm vụ 3: Tiên hành thực nghiệm sư phạm

+ Tô chức thực nghiệm sư phạm ở trường THPT trên địa bàn TP.HCM.

+ Đánh giá kết quả thực nghiệm sư phạm + Kiém chứng giả thuyết khoa học của đề tài và rút ra các kết luận cần thiết.

4 Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy học môn Vật lí lớp 10 ở trường THPT nhằm phát trién năng lực Vật

lí của HS.

Š Phạm vỉ nghiên cứu

- Không gian: Day học Vật lí 10 tại một số trường THPT trên địa bàn TP.HCM

- Thời gian: tháng 9 năm 2023 đến tháng 4 năm 2024

- Nội dung: Hoạt động dạy học một số nội dung trong mạch nội dung: “Biến dạng

của vật ran” Lớp 10 theo hình thức trải nghiệm STEM nhằm phát triển nang lực

Vật lí của HS.

6 Giả thuyết khoa học

Nếu tô chức được hoạt động trải nghiệm STEM một số kiến thức thuộc nội dung

“Bién dang của vat ran” — Vật lí 10 thì sẽ phát trién được năng lực Vật lí của HS.

7 Phương pháp nghiên cứu khoa học

7.1 Phương pháp nghiên cứu lý luận

+ Nghiên cứu cơ sở lý luận vẻ hoạt động trải nghiệm theo định hướng STEM, phát

trién nang lực Vật lí.

+ Nghiên cứu mạch nội dung có liên quan đến phần "Biến dang của vật rắn" và

các tài liệu khoa học có liên quan.

7.2 Phương pháp thực nghiệm sư phạm

+ Tiến hành thực nghiệm về việc tô chức hoạt động trải nghiệm các chú đề STEM

ở trường THPT.

+ Phân tích kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm từ đó rút ra

kết luận của dé tài

+ Phương tiện: Phiếu khảo sát, phiếu đánh giá, dụng cụ ghi chép, ghi hình.

8 Dự kiến đóng góp của đề tài

- Xây dựng 02 chủ đề hoạt động trải nghiệm theo định hướng STEM trong mạch nội

dung “Biến dang của vật rắn” — Vật lí 10

- anh giá sự phát trién năng lực Vật lí HS THPT sau khi học chủ dé STEM “Bién

đạng của vật rắn”

- _ Xây dựng được hệ thong công cụ đánh giá năng lực phát triển năng lực Vật lí trong

đạy học nội dung” Biến dang của vật rắn"- Vật lí 10 theo hình thức trải nghiệm

STEM

- Hé thong quá được cơ sở lý luận vẻ dạy hoc theo hình thức trải nghiệm STEM, năng

lực Vật lí.

9 Cấu trúc khóa luận

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN TO CHỨC HOẠT ĐỘNG TRAI NGHIỆM STEM

PHÁT TRIEN NĂNG LỰC VAT LÍ CUA HS THPT

1.1 Mô hình giáo dục STEM tại trường THPT

1.2 Hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM

CHUONG 2 TO CHUC HOAT DONG TRAI NGHIEM STEM TRONG DAY

HỌC VỚI NỘI DUNG “BIEN DANG CUA VAT RAN” - VAT LÍ 10 NHÂM PHAT

TRIEN NANG LUC VAT Li CUA HS

2.1 Phân tích mach nội dung “Biến dang của vật ran” theo định hướng giáo duc

STEM.

2.2 Xây dựng một số hoạt động trải nghiệm STEM với mạch nội dung kiến thức

“Biến dang của vật rắn”.

2.3 Xây dựng công cụ đánh giá năng lực Vật lí của HS trong hoạt động trai nghiệm

theo định hướng giáo dục STEM.

CHUONG 3 THỰC NGHIEM SU PHAM

3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm

3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm

3.3 Đối tượng thực nghiệm sư phạm

3.4 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm

3.5 Diễn biến thực nghiệm sư phạm

3.6 Đánh giá kết quả thực nghiệm

10 Kế hoạch nghiên cứu

Phương

háp/phươn

kiến phapip š

tiện

Tháng | Nghiên cứu cơ sở lý | Cơ sở lý luận và | Tài liệu tham TS.

10/2023 |luận về giáo dục | thực tiễn dạy học |khảo, bài báo| Nguyễn

đến STEM, năng lực Vật khoa học Thanh Nga

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN TO CHỨC HOẠT ĐỘNG TRAINGHIEM STEM PHÁT TRIEN NANG LUC VAT LÍ CUA HS THPT

1.1 Mô hình giáo duc STEM tại trường THPT

1.L.L Khái niệm chung

Thuật ngữ STEM được khởi nguồn đầu tiên tại Hoa Kỳ Những năm 90 của thé

ki XX, Quỹ Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ (NSF) dưới sự chủ trì của giám đốc NSF lúc

đó là Rita Colwell , đã dé nghị tích hợp 4 lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán

học hình thành nên thuật ngữ SMET với mục đích đào tạo công dân có tư duy phân tích,

am hiểu về khoa học và ứng dụng kiến thức đa lĩnh vực dé giải quyết các van đẻ Sau

đó, Judith Ramaley - Giám đốc Giáo dục và Nhân sự của NFS đã đồi từ viết tắt SMETthành thuật ngữ STEM Với vị thế là cường quốc dẫn đầu, Hoa Kỳ luôn khang định vàcling có vai trò dau tau trong công cuộc khám phá khoa học, đôi mới công nghệ Một

trong những dự án NSE đầu tiên sử dụng từ viết tắt là STEAMTEC - Chương trình Hợp tác GV trong Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học tại Đại học Massachusetts Amherst, được tài trợ vào nam 1998 O Việt Nam, mô hình giáo duc STEM dang được chú trọng và thúc đây thực hiện Chỉ thị 16 của Thủ tướng Chính phủ nhắn mạnh: “can tập trung vào thúc đây dao tạo về khoa hoc, công nghệ, kỳ thuật và toán học (STEM),

ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo due pho thông” (Thủ tướng Chính phủ,

2017) Bộ Giáo dục và Dao tạo ban hành công văn 3089 (14/8/2020) nhằm hướng dẫn

trién khai thực hiện giáo dục STEM ở các trường trung học trên ca nước (Bộ Giáo dục

và Đào tạo, 2020) Dau năm 2022, Thủ tướng chính phủ ban hành quyết định

146/QD-TTg nhằm đây nhanh tiền độ triển khai giáo dục STEM trên khắp các cơ sở giáo dục

Mục tiêu đến năm 2025 có 50% cơ sở giáo dục các cấp tiêu học đến THPT tô chức các

hoạt động giáo dục STEM/STEAM và mục tiêu đến năm 2030 số cơ sở giáo dục STEM

đạt 80% (Thủ tướng Chính phủ, 2022) Với ý nghĩa quan trọng đó, thực hiện nghiên

cứu và tô chức đạy học theo định hướng giáo dục STEM góp phần hoàn thành kế hoạch

Bộ Giáo dục và Đảo tạo đề ra.

1.1.2 Khái niệm giáo dục STEM

1.1.2.1 Thuật ngữ STEM

STEM là thuật ngữ viết tắt của các tử : Science ( Khoa học) Technology ( Công

nghệ), Engineering { Ki thuật), Maths ( Toán học)

Science (Khoa học): gồm các kiến thức về Vật lí, Hóa học, Sinh học, và Khoa

học Trái đất.

Technology (Công nghệ): phát triển khả năng sử dụng, quản lý, hiểu và đánh

giá công nghệ của HS.

Engineering (Kỹ thuật): tích hợp kiến thức của nhiều môn học qua quá trình

thiết kế kỹ thuật, từ đó cung cấp cho HS những kỹ năng đề vận dụng sáng tạo cơ sở

Khoa học và Toán học.

Maths (Toán học): phát triển ở HS khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt

Ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết

các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra

Hiện nay, thuật ngữ nảy được dùng chủ yếu trong hai ngữ cảnh là giáo dục và nghề nghiệp.

Trong ngữ cảnh nghề nghiệp STEM được sử dụng khi dé cập tới ngành nghé

thuộc hoặc liên quan tới các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ Kỳ thuật và Toán học Day

là những ngành nghề có vai trò quyết định tới sức cạnh tranh của một nên kinh tế, đang

` Py x = A* g°A °

và sẽ có nhu cau cao trong xã hội hiện đại.

Trong ngữ cảnh giáo dục, dé cập tới STEM là muốn nhắn mạnh đến sự quan tâmcủa nền giáo dục đối với các lĩnh vực Khoa hoc, Công nghệ Kỹ thuật và Toán học; chútrọng đến đạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM theo tiếp cận tích hợp liên môn,gắn với thực tiễn, hình thành và phát trién phẩm chat, năng lực người học

1.1.2.2 Giáo dục STEM

Mô hình giáo dục STEM là quan điểm giáo dục hiện đại dựa trên cách tiếp cận triết lí giáo dục tích hợp hướng vào việc hình thành cho HS kiến thức nên tang rộng liên lĩnh vực và đặc biệt chú trọng tới hình thành và phát trién ở HS năng lực hoạt động

thực tiền Tích hợp trong giáo dục STEM không dan trải trên phạm vi rộng lớn mà tập

trung vào 4 lĩnh vực cụ thẻ là khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (THỆP, 2017).

Giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho HS những kiến

thức khoa học gan liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, định hướng giải pháp

GQVD, bồi dưỡng nhân lực thích ứng được với sự biến đôi của xã hội Những lĩnh vựckhoa học này được thiết kế lồng ghép, đan xen vào nhau trong các nhiệm vụ học tậpgắn với thực tiễn Quá trình học tập của HS theo phương thức làm việc, thực hành, trái

nghiệm nghiên cứu và hợp tác Đối với cling van dé, HS duoc van dung cac kiến thức,

kĩ năng của các môn học khác nhau đẻ có thẻ tiếp cận đa chiêu, giải thích, phân tích vấn

đề với nhiều góc nhìn mà trong khi đó những kiến thức đơn lẻ, rời rạc không thê áp

dụng, từ các van dé mang tinh địa phương đến các van dé có tính toàn cầu dé rồi đưa đến những phương án đúng đắn, những đề xuất tôi ưu Ở đây không con rao can của việc học kiến thức lý thuyết với ứng dụng Do vậy các giáo dục STEM nhất thiết phải

hướng đến các hoạt động thực hành và vận dung các kiến thức để tạo ra sản phẩm hoặcgiải quyết các van dé từ thực tiễn cuộc sông qua đó phát triển cho HS năng lực phát

hiện và giải quyết van đề cùng với những năng lực khác tương ứng, đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế — xã hội Giáo dục STEM trong khóa luận được hiểu là mô

hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận tích hợp liên môn, giúp HS vận dụng kiến thức, kĩnăng từ các môn khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán vào trong bỗi cảnh thực tiễn

1.1.3 Mục tiêu của giáo dục STEM

Mục tiêu sau cùng của STEM, giáo dục STEM là phát triển nguồn lực trong cáclĩnh vực Khoa hoc, Công nghệ Kĩ thuật, và Toán hoc, đồng thời hình thành cho người

học tư duy tích hợp va năng lực giải quyết van đề của cuộc sống hiện đại Dé làm được

điều này, có rất nhiều giải pháp ở các cấp độ, bình diện khác nhau

1.1.3.1 Phát triển năng lực của HS

Năng lực được mô ta là khả năng phát triển dé sử dụng kiến thức, kỹ năng, giá

trị, thái độ và công nghệ một cách có đạo đức và tương tác nhằm tham gia hiệu quả vào

các bồi cảnh khác nhau của thé kỷ 21 cho cá nhân, tập thẻ và lợi ích toàn cầu (Thibaut,

2018)

Mục tiêu của giáo dục STEM hướng đến phát triển năng lực cốt lõi và năng lực

đặc thù của lĩnh vực STEM cho HS Khác với mô hình giáo dục truyền thống, trong mô

hình giáo dục STEM HS đóng vai trò chủ đạo của quá trình học tap, chủ động, tích cực

tim tòi, lĩnh hội kiến thức thông qua trải nghiệm các tình huống thực tẻ.

Học tập theo định hướng giáo dục STEM HS được bôi duéng những năng lực

đặc thù từ các môn hoc STEM (Zollman, 2012)

Bang 1.1 Muc tiêu phát triển năng lực đặc thà môn học STEM

- Tìm hiệu, thực hành thí nghiệm, nghiên cứu về khái

niệm, hiện tượng, nguyên li, định luật, cơ sở lý thuyết

của các môn khoa học.

Năng lực khoa học - Phân tích, giải thích các sự vật, sự việc, hiện tượng xảy

ra trong thế giới tự nhiên

- Áp đụng kiến thức khoa học vảo quá trình thiết kế, chế

tạo công nghệ - kĩ thuật

- Truy cập quản lí, sử dụng công nghệ thông tin

Năng lực công nghệ l

7 ne - Chế tạo, vận hành sản pham công nghệ

- Thiết kế quy trình, bản vẽ kỹ thuật

Năng lực kĩ thuật vã ; - ;

- Thiet lập dự án kẻ hoạch thực hiện quy trình sản xuât

- Tư duy toán học: tính toán, giải thích, chứng minh, Năng lực toán học phân tích biện luận, suy luận

- Lập trình, điều khiển dựa trên các thuật toán

Nhằm đáp ứng nhu cầu nhân lực của xã hội, mục tiêu của giáo dục STEM là đàotạo nguồn nhân lực chất lượng, đáp ứng đây đủ về phâm chất và năng lực Mục tiêugiáo dục STEM được thiết lập dé đáp ứng yêu cầu của Chương trình Giáo duc Phothông năm 2018 Do đó, giáo dục STEM tập trung mạnh mẽ vào việc hướng dan HS về

sự lựa chọn nghé nghiệp thông qua các chủ dé/bai học STEM, nghiên cứu khoa học kỹ

thuật và các hoạt động trải nghiệm STEM Học theo hướng giáo dục STEM, HS được

tiếp xúc với thực tế và trải nghiệm những cảm xúc tích cực khi tham gia vào các hoạt

động đặc thù của ngành nghé và lĩnh vực STEM Ho có cơ hội đánh giá va tự đánh giá

về năng lực, sự hứng thú, sở thích, cũng như điều kiện và hoàn cảnh cá nhân đôi với các ngành nghè liên quan Dựa trên trải nghiệm và đánh giá này, HS có thé phát triển

những hướng nghiệp phù hợp với bản thân trong tương lai (Hoàng, 2022)

1.1.4 Vai trò của giáo dục STEM ở Việt Nam

- Triển khai mô hình giáo dục STEM là một trong những trọng tâm của đôi mớigiáo dục Việt Nam, nhằm phát triển nang lực STEM cho HS, dap ứng yêu cầu của sựphát triển kinh tế - xã hội:

- Hình thành và phát triển năng lực: Giáo dục STEM tao cơ hội cho HS tham gia

vào các tình huống thực tế thông qua các nhiệm vụ học tập Qua đó, HS vận dụng nhữngkiến thức, kỹ năng đã được tích lũy dé ứng dụng vào đời sông, nâng cao kha năng giảiquyết van dé sáng tạo, chủ động, tự chủ, phát huy năng lực bản thân, hình thành tư duyphản biện, khả năng giao tiếp hợp tác

- Hình thành và bồi dưỡng phẩm chất: Giáo dục STEM giúp HS đồng cảm với

các đối tượng, cá nhân, cộng đồng, khơi gợi sự thấu cảm, hình thành những tính cách,

phâm chất tốt đẹp, có ý thức giữ gìn và bảo tồn các văn hóa truyền thông của dân tộc

- Đảm bảo giáo dục toàn điện: Giáo dục STEM nhân mạnh nhiệm vụ của giáo duc toàn điện Học tập là quá trình nỗ lực không ngừng, tìm ra mục đích và phương pháp học tập phù hợp với mỗi cá nhân HS phải có ý thức tự học tập suốt đời giáo dục

toàn điện, hoàn thiện nhân cách.

- Hướng nghiệp phân luéng: Giáo dục STEM ở trình độ phé thông giúp HS trải

nghiệm các lĩnh vực STEM và đánh giá sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của mình với

các ngành nghề STEM Thực hiện giáo dục STEM tốt tại trường trung học cũng là cách

thu hút sự quan tâm của HS, giúp họ lựa chọn các ngành nghé trong lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư.

- Với những lợi ích và tiềm năng to lớn, giáo dục STEM đang được triển khai rộng rãi ở nhiều quốc gia trên thé giới, trong đó có Việt Nam Với sự quan tâm và dau

tư đúng đắn, giáo dục STEM sẽ góp phan quan trọng vào việc đôi mới giáo dục Việt

Nam, dao tạo nguon nhân lực chat lượng cao, dap ứng yêu cầu của cuộc cách mạng

công nghiệp 4.0.

1.2 Hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM

1.2.1 Khái niệm hoạt động trai nghiệm STEM

Theo Chương trình giáo dục phô thông Hoạt động trải nghiệm và hoạt động trải

nghiệm hướng nghiệp, ban hành ngày 26 thang 12 năm 2018: “Hoạt động trải nghiệm

và hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp là hoạt động giáo dục do nhà giáo đục định

hướng thiết kế và hướng dẫn thực hiện tạo cơ hội cho HS tiếp cận thực tế, thê nghiệm

các cảm xúc tích cực, khai thác những kinh nghiệm đã có và huy động tong hợp kiến

thức, kĩ năng của các môn học dé thực hiện những nhiệm vụ được giao hoặc giải quyếtnhững van dé của thực tiễn đời sông nhà trường, gia đình, xã hội phù hợp với lứa tuôi:thông qua đó, chuyển hoá những kinh nghiệm đã trải qua thành trí thức mới, hiểu biết

mới, ki nang mới góp phan phát huy tiềm năng sang tao và khả năng thích ứng với cuộc

song, môi trường và nghé nghiệp tương lai.” (Bộ Giáo dục và đảo tạo, 2018)

Ngoài ra còn có nhiều quan niệm về hoạt động trải nghiệm của các tác giả khác

nhau, như là:

Theo tác giả Bùi Ngọc Diệp (Viện Khoa học Giáo dục Việt Nam): “Hoạt động trải nghiệm sáng tạo là các hoạt động giáo dục thực tiễn được tiễn hành song song với các hoạt động day và học trong nha trường phỏ thông Thông qua các hoạt động thực hành những việc làm cụ thé vả các hành động của HS, hoạt động trải nghiệm sing tạo

sẽ khai thác kinh nghiệm của mỗi cá nhân, tạo cơ hội cho các em vận dụng một cách

tích cực những kiến thức đã học vào thực tiễn và đưa ra những sáng kiến của mình, từ

đó phát huy và nuôi dưỡng tính sáng tạo của mỗi cá nhân” (Điệp, 2014)

Hoạt động trải nghiệm không chỉ là một phương pháp giáo dục mà còn là một

quá trình có nội dung và cách tô chức đặc biệt tạo điều kiện cho từng HS tham gia trực tiếp và trở thành chủ thé của hoạt động Họ có cơ hội tự lên kế hoạch, chủ động xây

dựng chiến lược hành động cho ban thân và nhóm, nhằm hình thành và phát trién phầm

chat, tư tưởng, ý chí, tinh cảm, giá trị, kỹ năng sống và những năng lực cần thiết cho

việc thích ứng và đóng góp trong xã hội hiện đại.

Hoạt động trai nghiệm không chi là một sự kết hợp lý thuyết và thực tiễn mà còn

tạo nên sự đồng nhất giữa nhận thức và hành động, giúp HS xây dựng niêm tin, tình

cam và phát triển những năng lực cần thiết cla một công dân trong tương lai, hướngđến sự phát triên toàn điện của cá nhân HS Việc tô chức các hoạt động giáo dục và moiquan hệ giao tiếp đa dang, phong phú, như hoạt động sáng tạo khoa học kỳ thuật, hoạtđộng xã hội, hoạt động văn hóa nghệ thuật và định hướng nghé nghiệp giúp HS tự

nhận biết, chứng minh khả năng của mình và tích lũy kinh nghiệm đề chuyên đôi thành

năng lực thực tế Qua việc thực hành, luyện tap, thiết kế, và chế tạo sản phâm ứng dụng,

HS có cơ hội phát triển kỹ năng và hiểu rõ hơn về thé giới xung quanh, đông thời đóng

góp giá trị cho ban thần và cộng đồng (Nguyễn Thị Liên (Chủ biên) & và cộng sự,

2016)

Hoạt động trải nghiệm giúp HS hình thành, phát triển năng lực thích ứng với

cuộc sống nang lực thiết kế và tô chức hoạt động năng lực định hướng nghề nghiệp:góp phần hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung quy địnhtrong Chương trình giáo dục phô thông

Như vậy, có thé hiểu hoạt động trải nghiệm theo hướng tiếp cận giáo dục STEM

là hoạt động mang lại cho HS sự khám phá, thử nghiệm các thí nghiệm có ứng dụng

khoa học công nghệ, kỹ thuật và toán học dé giai quyét nhiệm vu học tập từ đó liên hệ

với thực tiễn đời sông Giáo dục STEM thông qua hoạt động trải nghiệm góp phan bỏi

dưỡng phẩm chất hình thành và phát trién nang lực cho HS: góp phan khang định vai

trò của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học trong giai đoạn hiện nay.

1.2.2 Hoạt động trải nghiệm trong day học Vật li.

- Hoạt động trải nghiệm trong dạy học là một hoạt động dạy học có mục đích, có

tô chức được thực hiện trong hoặc ngoài nha trường, mà trong đó con người được trực

tiếp tham gia vào các mối quan hệ giao lưu phong phú, đa đạng một cách tự giác: qua

đó con người được thử nghiệm, thé hiện ban thân trong thực tế để từ đó hiểu mình hon,

tự phát hiện khả năng của bản thân.

1.2.2.1 Nội dung hoạt động trai nghiệm trong day học vật lí

Một số nội dung hoạt động trải nghiệm trong việc dạy học vật lí mà HS có thê

thực hiện như sau:

- Tìm hiểu thêm các kiến thức vật lí và kỹ thuật mà trong chương trình chưa đề

cập đên.

- Tìm hiểu những ứng đụng của vật lí trong đời sống và trong các môn khoa học

khác như: kỹ thuật điện kỹ thuật vô tuyến điện, y học, thiên văn các thiết bị ứng dụng

song siêu âm,

- Chế tao, lắp ráp một số mô hình, thiết bị trong đời sống và kỹ thuật như: chế

tạo mô hình kính thiên văn, mô hình máy phát điện

- Tìm hiểu, trải nghiệm một số ngành nghé trong thực tiễn có liên quan nhiều

đến kiến thức vật lí phô thông.

Hoạt động trải nghiệm xoay quanh các mỗi quan hệ giữa cá nhân HS với bản thân; giữa HS với người khác cộng đồng và xã hội: giữa HS với môi trường: giữa HS với nghề nghiệp Nội dung này được triển khai qua 4 nhóm hoạt động chính: Hoạt động

hướng vào bản thân: Hoạt động hướng đến xã hội: Hoạt động hướng đến tự nhiên; Hoạt

động hướng nghiệp (Bộ Giáo dục và đảo tạo, 2018) Trong dạy học vật lí, đề lựa chọn được nội dung hoạt động trải nghiệm phù hợp thì GV cần phái căn cứ vào mục tiêu giáo dục, nội dung kiến thức mà HS đã học và tầm quan trọng của kiến thức đó trong cuộc

sông Cụ thé là muốn cho HS trải nghiệm các kiến thức về đòng điện xoay chiều thì GVxây dựng nội dung hoạt động trải nghiệm sao cho HS ứng dụng được các kiến thức vềđòng điện xoay chiều trong đời sống và kĩ thuật

1.2.2.2 Một số hình thức tổ chức hoạt động trai nghiệm trong day học vat lí Hoạt động trai nghiệm được tổ chức trong và ngoài lớp hoc, trong và ngoài trường học; theo quy mô nhóm, lớp học, khối lớp hoặc quy mô trường; với các hình thức tô chức chủ yếu: thực hành nhiệm vụ ở nha, sinh hoạt tập thé, dự án, làm việc nhóm, trò choi, giao lưu, dién đàn, hội thảo, t6 chức sự kiện, câu lạc bộ, cắm trại, tham

quan, khảo sát thực địa, thực hành lao động hoạt động tình nguyện (Bộ Giáo Dục và

Đào Tạo, 2018) Dưới đây là một số hình thức tô chức hoạt động trải nghiệm trong môn vật lí ở trường phô thông (Thành, 2018)

a Câu lạc bộ

Câu lạc bộ ở trường học là hình thức sinh hoạt ngoại khóa của những nhóm HS

có cùng sở thích, nhu cau, năng khiếu, dưới sự định hướng của những nhà giáo dục

nhằm tạo môi trường giao lưu thân thiện, tích cực giữa các HS với nhau và giữa HS với

thay cô giáo, với những người lớn khác

Hoạt động của câu lạc bộ tạo cơ hội đê HS được chia sẻ những kiến thức, hiểu

biết của mình về các lĩnh vực mà các em quan tâm, qua đó phát triển những kỹ năng

cho HS như: kỹ năng giao tiếp, ứng xử làm việc nhóm, kỹ năng thực hành kỹ năng

biêu đạt ý kién, trình bày ý tưởng Ngoài ra, trong sinh hoạt câu lạc bộ còn có thé giúp

các em bắt đầu định hướng nghề nghiệp giúp các em tự nhận ra giá trị của bản thân, tựtrau dồi dé phát triển một cách toàn diện

Câu lạc bộ là nơi đẻ HS được thực hành các quyền trẻ em của mình như quyềnđược học tap, quyền được tự do kết giao; quyền được vui chơi giải trí và tham gia các

hoạt động văn hóa, nghệ thuật: thông qua hoạt động của các câu lạc bộ, nhà giáo duc hiểu va quan tâm hơn đền nhu cau, nguyện vọng và mục đích chính đáng của các HS

Một số câu lạc bộ có thể tô chức ở trường phô thông như: câu lạc bộ văn hóa

nghệ thuật (âm nhạc, thơ, múa hát, nhảy hiện dai, ), cầu lạc bộ thê dục thê thao (bóng

đá, cầu lông, bơi lội, bóng bàn ) câu lạc bộ học thuật (toán học, vật lí, tiếng anh, tin

học, ), cầu lạc bộ võ thuật

Câu lạc bộ được thành lập phải dựa trên nguyên tắc sau:

- Các thành viên tham gia trên tinh than tự nguyện.

- Không phân biệt đôi xử, thực hiện bình đăng giới

- Đảm bảo sự công bằng giữa các thành viên trong nhóm - Phát huy tính sáng

tạo của mỗi cá nhân.

- Tôn trọng ý kiến và nhân cách mỗi cá nhân.

- Đảm bao quyên trẻ em.

b Hoạt động tham quan, đã ngoại

Tham quan, đã ngoại là một hình thức học tập qua thực tế, với mục đích là dé

HS được đi thăm tìm hiéu và học hỏi kiến thức từ thực tế bằng việc được tiếp xúc vớicác di tích lịch sử, văn hóa, công trình, làng nghề, nhà máy, xưởng công nghiệp Qua

việc tham quan, đã ngoại, HS sẽ có được những kinh nghiệm từ thực tế, từ các mô hình,

các cách làm hay, hiệu quả trong một lĩnh vực nào đó; và qua đó HS nhận thức sâu sắc hơn các kiến thức mình đã học qua sách vở được áp dụng vào đời sống như thé nao, từ

đó có thê áp dụng vào cuộc sông của chính các em

Nội dung tham quan, đã ngoại có tính giáo dục tong hợp đối với HS như: giáo

duc lòng yêu thiên nhiên, quê hương, đất nước, giáo duc ý thức bảo vệ môi trường sống,giáo dục truyền thông cách mạng, truyền thông lịch sử, truyền thống của Đảng, của

Đoàn, của Đội Thiếu niên Tiền phong Hỗ Chí Minh Bên cạnh đó, qua việc tham quan,

đã ngoại còn có thê giúp HS định hướng được xu thé phát triển bản than, bước đầu xác

định được ngành nghẻ mình yêu thích.

Các lĩnh vực tham quan, đã ngoại có thé được tô chức ở nhà trường phô thông

là: tham quan các danh lam thắng cảnh, di tích lịch sử, văn hóa; tham quan hướng nghiệp

(tham quan các công trình công cộng, nhà máy, xí nghiệp; tham quan các cơ sở sản

xuất, làng nghề); tham quan các viện bảo tàng:

c Sân khấu tương tác

Sân khẩu tương tác (hay sân khẩu dién dan) là một hình thức nghệ thuật tương

tác dựa trên hoạt động dién kịch, trong đó vở kịch chỉ có phan mở đầu đưa ra tình huống.phân còn lại được sáng tạo bởi những người tham gia.Phần trình điển chính là một cuộc

chia sé, thảo luận giữa những người thực hiện và khán gia, trong đó đề cao tính tương

tác hay sự tham gia của khán giả.

- Mục đích của hoạt động này là nhằm tăng cường nhận thức, thúc day dé HS

đưa ra quan điềm, suy nghĩ và cách xử lí tình huống thực tế gặp phải trong bat kì nội

dung nào của cuộc sông Thông qua sân khấu tương tác, sự tham gia của HS được tăng

cường và thúc đây, tạo cơ hội cho HS rèn luyện những kĩ năng như: kĩ năng phát hiện van dé, kĩ năng phân tích van dé, kĩ năng ra quyết định và giải quyết van dé, kha năng

sáng tạo khi giải quyết tình huống và khả nang ứng phó với những thay đôi của cuộc

sông,

Sân khấu tương tác bao gồm sự sáng tạo, tăng khả năng hoạt động tập thé Sân

khẩu tương tác tao ra những trò chơi và bài tập khác nhau nhằm tăng cường sự nhận

thức của bản thân và tính tự chủ HS tự chọn ra van dé, tự xây dựng kịch bản, tự chọn

ra diễn viên cho vở diễn đó Sân khấu tương tác có thê diễn ra trong phạm vi hẹp (lớp

học) hoặc rộng hơn (toàn trường) Vi dụ như: tô chức dé HS xây dựng một vở kịch tái hiện lại các phát minh vật lý nôi tiếng, cuộc đời một nhà khoa học vật lý lỗi lạc

d Hoạt động ngoại khóa

Hoạt động ngoại khóa vật lí là một trong hình thức hoạt động ngoài giờ lên lớp,

được tô chức, có kế hoạch, có phương hướng xác định, được tỏ chức ở buổi học ngoàigiờ lên lớp với sự hướng dẫn của GV vật lí và với số lượng HS tham gia không hạn chế

nhằm mục đích gây hứng thú và phát triển các năng lực chung của HS, rèn luyện một

số ki năng thực nghiệm của HS đối với môn vật lí, củng cô, bổ sung mở rộng và nâng

cao kiến thức vật lí của HS đồng thời nầng cao chất lượng học tập.

Tỏ chức hoạt động ngoại khóa ở nhà và ở lớp (HS đọc sách báo, tim kiếm thông

tin trên Internet những kiến thức về vật lí và kĩ thuật, tô chức các budi báo cáo mà

HS thu thập được, HS biểu điển thí nghiệm hoặc giới thiệu sản phẩm mà mình

chế tạo được )

Ví dụ: Hoạt động hướng dẫn HS tìm hiểu các thiết bị điện sử dụng trong gia đình

trong khi học chương Cam ứng điện từ, vật lí 11 (hình thức làm việc cá nhân hoặc

nhóm).

e Trò chơi

Trò chơi là một loại hình hoạt động giải trí, thư giãn; là món ăn tinh thần nhiều

bồ ích và không thẻ thiếu được trong cuộc sông con người nói chung, đối với HS nóiriêng Trò chơi là hình thức tô chức các hoạt động vui chơi với nội dung kiến thức thuộc

nhiều lĩnh vực khác nhau, có tác dụng giáo dục “chơi mà học, học mà chơi".

Trỏ chơi có thẻ được sử dụng trong nhiều tình hudng khác nhau của hoạt độngtrải nghiệm như làm quen, khởi động, dẫn nhập vào nội dung học tập, cung cấp và tiếp

nhận tri thức; đánh giá kết quả, rèn luyện các kĩ năng và cũng cô những tri thức đã được

tiếp nhận, Trò chơi có nhiều chức ning xã hội khác nhau như chức năng giáo duc,chức năng văn hóa, chức năng giải trí, chức năng giao tiếp Trò chơi giúp phát huy tính

sáng tạo, cũng như tăng cường sự thân thiện, hòa đồng giữa các HS, hap dẫn va gây hứng thú cho HS; giúp HS dễ tiếp thu kiến thức mới; giúp chuyên tải nhiều trí thức của

nhiều lĩnh vực khác nhau; tạo được bau không khí sôi động, vui vẻ; tạo cho các em tác

phong nhanh nhẹn.

Một số trò chơi có thé tô chức trong nha trường phô thông như: trỏ chơi học tập (được sử dụng để củng có, mở rộng, kiểm tra kiến thức đã học); trò chơi vận động (để

rèn luyện, củng cô các tô chất cơ thê); trò chơi khởi động (dé tạo bầu không khí sôi

động, vui vẻ, tạo tâm trạng vui vẻ, tạo tâm thế cho HS khi bắt đầu hoạt động học tập): trò chơi mô phỏng ( để giúp HS có suy nghĩ, cảm xúc, hành động trong môi trường giả

định giống y thật, qua đó các em rút ra được kinh nghiệm, kiến thức kỹ năng ứng xử

cần thiếu).

f Hoạt động nghiên cứu khoa học

Nghiên cứu khoa học là sự tìm kiếm những điều mà khoa học chưa biết hoặc

sáng tạo phương pháp mới, cách thức thực hiện mới, phương tiện kỹ thuật mới dé làm

biến đôi sự vat, phục vụ mục tiêu hoạt động của con người.

Hoạt động nghiên cứu khoa học là nhằm giúp cho HS hoạt động tìm kiếm, khámphá những cái mới trong lĩnh vực khoa học, phát huy năng lực giải quyết van đề va sáng

tạo của HS.

Hoạt động nghiên cứu khoa học của HS khác với hoạt động nghiên cứu khoa học

của các nhà khoa học ở chỗ vẻ quy mô, độ khó tính mới của đề tài nghiên cứu Cái mới

trong hoạt động của HS là cái mới của các em, còn cái mới của các nhà khoa học là cái

mới đối với nhân loại Hoạt động nghiên cứu khoa học là bước đầu của HS làm quen với khoa học nhưng nó cũng đảm bảo day đủ các bước nghiên cứu khoa học Có thẻ tô

chức cho HS tham gia trọn vẹn hoặc một giai đoạn của quá trình nghiên cứu như một

nhà khoa học giúp tang cường các hoạt động khoa học có tính mục đích và ý nghĩa.

1.3 Năng lực Vật lí của HS THPT

1.3.1 Khái niệm nang lực

Năng lực là thuộc tính cá nhân được hình thành, phát trién nhờ vào các tố chat và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tông hợp các kinh nghiệm,

kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chi, thực hiện đạt

kết quả các hoạt động trong những điều kiện cụ thẻ Tuy theo mỗi phạm tri có thê chia

thành các dạng năng lực như năng lực chung và năng lực đặc thù.

Các năng lực chung được hình thành, phát trién thông qua các môn học và HDGD:

NL tự chủ và tự học, NL giao tiếp và hợp tác, NL giải quyết van dé và sáng tạo;

Các năng lực đặc thù được hình thành, phát wién chủ yếu thông qua một số môn

học và HĐGD nhất định: NL ngôn ngữ, NL tính toán, NL khoa học, NL công nghệ, NL

tin học, NL thâm mĩ và NL thẻ chất

Quan hệ hữu cơ giữa hai loại năng lực này là cơ sở của sự phát triển năng lực, nếu

năng lực chung phát triển tốt thì cũng để hình thành năng lực đặc thù Ngược lại nếunăng lực đặc thù phát triên tốt cũng là điều kiện dé phát trién năng lực chung Trong

thực tế người có năng lực chung phát trién sẽ có hiệu quả hoạt động tốt ở lĩnh vực cần

thiết và cũng sẽ có những năng lực đặc thù tương ứng phát triển trong lĩnh vực của

mình Những năng lực này không tự nhiên mà có, nó được hình thành dưới sự giáo dục

và phát trién bồi đưỡng của con người trong hoạt động của mình Từ khả năng tự quản

lý, điều chinh và điều khién ở mỗi cá nhân trong quá trình sống và làm việc mà năng lực luôn được hình thành và phát triển.

Ngoài ra năng lực được chỉ phối bởi quá trình tiếp thu kiến thức, kĩ năng, kĩ xảo mà

mỗi người dùng trong quá trình hoạt động của mình nên có thé nói năng lực mang tính chất tâm sinh lí Mỗi người trong xã hội có những cách tiếp nhận khác nhau theo từng

hoàn cảnh với nhịp độ khác nhau có những người tiếp thu nhanh, dễ dàng nhưng cónhững người mat nhiều thời thời gian và sức lực hơn mới có thẻ đạt được trình độ tốt

1.3.2 Nang lực Vat lf cua HS THPT

1.3.2.1 Khái niệm năng lực vật lí

Năng lực vật lí là khả năng tìm ra quy luật, vận dụng quy luật về sự vận động, sựtương tác, sự bảo toàn trong thế giới tự nhiên dé giải quyết những vấn dé trong khoa

- Tìm tòi khám phá thế giới tự nhiên dưới góc độ vật lí:

+ Thực hiện được hoạt động tìm tòi, khám phá một số sự vật, hiện tượng đơn giản, gần

gũi trong thé giới tự nhiên và đời sống theo tiền trình

+ Thực hiện được việc phân tích, so sánh, rút ra những những dau hiệu chung và riêng

của một số sự vật, hiện tượng đơn đơn giản, gần gũi trong thế giới tự nhiên

+ Sử dụng được các chứng cứ khoa học đề kiểm tra các dự đoán, lí giải các chứng cứ,

rút ra kinh nghiệm.

- Vận dụng kiến thức vật lí vào thực tiễn:

+ Vận dụng được kiến thức vật lí dé mô hình hóa các hệ vật lí đơn giản và sử dụng đượctoán học như một ngôn ngữ và công công cụ dé giải quyết van đề cụ thê

+ Mô ta, dự đoán, giải thích hiện tượng, giải quyết van đề một cách khoa học; ứng xửthích hợp với công nghệ và thiên nhiên trong một số tình hudng liên quan đến bản thân,gia đình, cộng đông (Bộ Giáo Dục và Đảo Tạo, 2018)

- Sau đây là những biéu hiện cụ thé của năng lực vật lí trong bang 1.2

Bảng 1.2 Biểu hiện cụ thể của năng lực vật lí

(Bộ Giáo Dục và Đào Tạo, 2018)

kiến thức | - Mô tả bang các hình thức biêu đạt như viết, nói, đo, tính, vẽ, lập

vật lí sơ đồ, lập biểu đô

- Phân loại các hiện tượng/Sự vật theo các tiêu chí khác nhau.

- Phân tích các khía cạnh của một sự vật, hiện tượng, các quá trình

vật lí theo một logic nhất định

- So sánh/Lựa chọn sự vật, hiện tượng, quá trình vật lí dựa theo các

tiêu chí.

- Đề xuât van dé Dat câu hỏi cho van dé tìm tòi, khám phá.

- Đưa ra phán đoán xây dựng giả thuyết.

- Thực hiện kế hoạch: Thu thập sự kiện và chứng cứ (quan sát, ghi

chép, thu thập dữ liệu, làm thí nghiệm);

- Phân tích dit liệu nhằm chứng minh hay bác bỏ giả thuyết; Rút rakết luận về van dé thực tiễn và đánh giá

- Viết, trình bảy báo cáo và thảo luận.

- Đề xuất các biện pháp giải quyết van đề trong các tình huéng họctập, đưa ra quyết định (Xây dựng mô hình, kế hoạch )

- Giải thích/chứng minh một van đề thực tiên.

- Phân tích, tông hợp dé giải thích/chứng minh một van dé thực

Bang 1.3 Rubric đánh giá nang lực Vat lí cia HS THPT

VL.1.1 Trình | Trình bày Trình bày Trình bày Trình bày

bày được các |được các được kiến được kiến được kiến

1.Nhận thức

ath kiến thức vật | kiến thức thức vật lí ' thức vật lí ' thức vật lí

vật

li phd thông | vật lí phd phổ thông phổ thông phổ thông

bằng hình | thông nhưng nhưng đây đủ

toàn vào

GV

Thiet lập, chứng

liên quan

đến chủ đềthông cáccác kiến

thức Vật lí nhưng phụ

minh được kiến thức

mình được

kiến thứcvật lí đầy

kiến thức,

đánh giá,

phản biện.

Dặt được

câu hỏi,

phát biểuđược vấn

đề nhưng

phụ thuộc hoàn toàn

vào GV

Đề được

xuât

dự giả

Dự đoán.

xuat

giả thuyếtcho chủ đề

Dặt ra

được câu

hỏi, phát biểu được vấn đề nhưng

và các thức

biến đôi

VL.2.4 Thực | Chưa thực “Thực hiện Thực hiện Tự thực

hiện giải pháp | hiện được được một được giải hiện được

PP lý thuyết: phần giải pháp dưới giải pháp,

thực hiện các pháp ( sự hướng đảm bảo

biển đổi, rút thực hiện dẫn của thời gian

ra nhận xét được một GV va chat

PP thuc sé công lượng

nghiệm: Bồ đoạn trong

VL.2.5 Trình | Trình bày Trình bày Trình bày Trình bày

bày và thảo |được kết được kết được kết rõ ràng,

luận quả vả | quả nhưng | qua rõ | lưu loát và

tham gia chưa rõ ràng thảo luật thảo luận | rang; chưa | nhưng tích cực (

phụ thuộc tham gia chưa tham góp ý xây

hoàn toàn thảo luận gia thảo dựng, tiếp

vào sự trợ tích cực ( luận tích thu tích

giúp của chưa góp ý cực (chưa cực, giải

một chiều) nhận một | biện ý kiến

chiều) cá nhân

nghiên cứu tiếp theo.

được quá trình thực

hiện

( Uu, nhuge va

kinh nghiệm)

đề nghiêncứu - tiếp

tượng tự

giải pháp

Thực hiện

gia công,

chế tạo mô hình thiết

súc tích

Chứng

mình,

phản biện được tác động của

vấn đề

thực tiễn,

đề xuấtđược giải

nhiên, vận hanh của thiết bị, )

nhưng

chưa déxuất được

một số giải

pháp phù

hợp,nhưng cần

sự hỗ trợ

của GV,

bị đảm bảo thời gian

pháp phù

hop,

1.5 Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm cho HS theo định hướng giáo dục

STEM

1.5.1 Tiêu chí xây dung chủ đề giáo dục STEM

Chủ dé STEM là chủ dé dạy học được thiết kế dựa trên van dé thực tiễn kết hợp

với chuẩn kiến thức vả kĩ năng của môn khoa học trong chương trình phô thông Dé

trién khai một chủ đẻ STEM, cần đảm bảo 6 tiêu chí sau:

Tiêu chí 1: Chủ dé bài học STEM lập trung vào các vấn đề của thực tiễn

Những bài học STEM luôn đặt ra các thách thức thực tế cho HS, liên quan đến

các van dé xã hội kinh tế và môi trường: khuyến khích tư duy khám phá, sáng tao và

tìm kiểm giải pháp cho các vẫn đề toàn cầu Băng cách học thông qua việc giải quyết

các van đẻ thực tế, HS sẽ phát trién và nâng cao hiệu biết về trách nhiệm của mình đôi với cộng dong, từ đó thúc day họ thực hiện các hành động cụ thẻ đẻ cai thiện thực trạng.

Tiêu chí 2: Cấu trúc bài hoc STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy trình thiết

kế kĩ thuật.

Bài học STEM tích hợp cả quá trình khoa học và quy trình thiết kế kỹ thuật nhằmgiúp HS nhận diện vấn dé cần giải quyết, nghiên cứu kiến thức và thực hiện các giải

pháp giải quyết vẫn đề Trong quá trình khoa học, HS sẽ luôn đặt ra các câu hỏi khoa

hoc, khám phá và tìm kiếm câu trả lời, cũng như đẻ xuất các gia thuyết khác nhau dé

giải thích các hiện tượng tự nhiên Trong quy trình thiết kế kỹ thuật, các nhóm HS sẽ

thực hiện thir nghiệm và kiêm chứng các giả thuyết dựa trên nghiên cứu của mình Qua

đó, HS sẽ phát triển các giải pháp cho các van dé được đặt ra, từ đó họ học và áp dụngkiến thức mới trong chương trình giáo dục

Tiêu chí 3: Phương pháp day học bài học STEM dua HS vào hoạt động tìm tòi

và khám phá, định hưởng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm.

Các hoạt động tìm tòi và khám phá đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng

kiến thức cho HS Nhờ vào sự linh hoạt trong việc tiếp nhận kiến thức, HS có thé phát

trién kiến thức cơ bản và đồng thời rèn luyện các kỹ năng tiến trình như quan sát tìm

kiếm, và khám phá dé xây dựng và kiểm chứng các quy luật, đưa ra dự đoán, thực hiện

thí nghiệm, đo đạc, thu thập va phân tích dữ liệu Trong các bài hoc STEM, việc hướng

dẫn hành động, trải nghiệm và sản xuất sản phâm được thực hiện trong một "khuôn khô

"` giúp HS chia sẻ ý tưởng và điều chỉnh lại mô hình của họ néu cần thiết Ho tự điều