Tích hợp liên môn Vật lí Công nghệ chủ đề động cơ nhiệt trong Vật lí 10 THPT bằng dạy học dự án

Tích hợp liên môn được hiểu là sự kết hợp một cách hữu cơ và có hệ thống những mức độ khác nhau của kiến thức, kĩ năng thuộc các nội dung dạy học khác nhau thành một nội dung thống nhất

LỜI CẢM ƠN

Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cô giáo

PGS.TS Phạm Thị Phú đã định hướng, tận tình hướng dẫn em trong suốt

quá trình thực hiện đề tài

Xin cảm ơn Ban giám hiệu, tổ bộ môn Vật lí – Công nghệ trường THPT Vũ Quang đã tạo mọi điều kiện giúp tôi hoàn thành thực nghiệm sư phạm luận văn

Tôi cũng xin cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp đã động viên giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành khóa học này

Mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng chắc chắn luận văn vẫn còn có những thiếu sót Tác giả đề tài rất mong nhận được sự đóng góp quý báu của thầy cô và các bạn đọc để tiếp tục bổ sung hoàn chỉnh

Tác giả

Trương Vi Quý

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MỤC LỤC

Lời cảm ơn i

Danh mục viết tắt ii

Mở đầu 1

1 Lí do chọn đề tài 1

2 Mục đích nghiên cứu 2

3 Giả thuyết khoa học 2

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2

5 Nhiệm vụ nghiên cứu 3

6 Phương pháp nghiên cứu 3

7 Đóng góp của đề tài 3

8 Cấu trúc luận văn 4

Chương 1 Dạy học tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ bằng dạy học dự án 5

1.1 Dạy học tích hợp 5

1.1.1 Khái niệm tích hợp 5

1.1.2 Dạy học tích hợp 5

1.1.3 Vì sao phải dạy học tích hợp 6

1.1.4 Cơ sở của dạy học tích hợp 7

1.1.5 Đặc điểm của dạy học tích hợp 7

1.1.6 Các kiểu tích hợp trong dạy học hiện nay 10

1.1.7 Dạy học tích hợp liên môn 12

1.1.8 Vài nét về thực trạng dạy học tích hợp liên môn 15

1.1.9 Dạy học tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ 16

1.2 Dạy học dự án 17

1.2.1 Khái niệm dạy học dự án 17

1.2.2 Đặc trưng cơ bản của dạy học dự án 17

1.2.3 Mục tiêu của dạy học trong dạy học dự án 18

1.2.4 Các giai đoạn của dạy học dự án 19

1.2.5 Hồ sơ dạy học dự án 19

1.2.6 Đánh giá trong dạy học dự án 24

1.3 Tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ bằng dạy học dự án 25

1.3.1 Lựa chọn chủ đề dạy học tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ 25

1.3.2 Dạy học ứng dụng kỹ thuật của Vật lí 25

1.4 Quy trình triển khai dạy học tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ bằng dạy học dự án 27

Kết luận chương 1 29

Chương 2 Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề Động cơ nhiệt tích hợp liên môn

Vật lí – Công nghệ bằng dạy học dự án 30

2.1 Phân tích đặc điểm nội dung dạy học chủ đề Động cơ nhiệt của môn Vật lí 10 và môn Công nghệ 11 30

2.2 Mục tiêu dạy học chủ đề Động cơ nhiệt tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ 31

2.3 Nội dung dạy học chủ đề Động cơ nhiệt tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ 32 2.4 Xây dựng bộ hồ sơ Dạy học dự án chủ đề Động cơ nhiệt 34

2.4.1 Ý tưởng dự án, tên dự án 34

2.4.2 Mục tiêu và sản phẩm dự án 35

2.4.3 Kế hoạch dạy học cho chủ đề Động cơ nhiệt 37

2.4.4 Xây dựng các loại phiếu đánh giá 42

2.4.5 Thiết kế bài học dự án 42

Kết luận chương 2 56

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm 57

3.1 Mục đích và nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 57

3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 57

3.1.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 57

3.2 Đối tượng và cơ sở thực nghiệm sư phạm 57

3.3 Nội dung thực nghiệm sư phạm 58

3.4 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 58

3.5 Diễn biến thực nghiệm sư phạm 59

3.6 Tiêu chí đánh giá hiệu quả của phương pháp 66

3.6.1 Đánh giá mức độ nắm vững kiến thức của học sinh 66

3.6.2 Đánh giá khả năng hệ thống hoá kiến thức của học sinh 67

3.7 Kết quả thực nghiệm sư phạm 67

3.7.1 Đánh giá định tính 67

2.7.2 Đánh giá định lượng 68

Kết luận chương 3 73

Kết luận 74

Tài liệu tham khảo 76 Phụ lục Error! Bookmark not defined

MỞ ĐẦU

1 Lí do chọn đề tài

Dạy học tích hợp theo chủ đề là một mô hình dạy học trong đó nội dung kiến thức được tổ chức tích hợp thành các chủ đề dạy học làm cho nội dung kiến thức trở nên hấp dẫn và có ý nghĩa trong cuộc sống Nhờ vậy dạy học sẽ đạt được mục đích rèn luyện cho người học kĩ năng giải quyết vấn đề đa dạng của thực tiễn Đây là một

mô hình dạy học phù hợp với mục tiêu đổi mới phương pháp dạy học hiện nay, đáp ứng yêu cầu học tập trong thế kỉ XXI

Tích hợp liên môn được hiểu là sự kết hợp một cách hữu cơ và có hệ thống những mức độ khác nhau của kiến thức, kĩ năng thuộc các nội dung dạy học khác nhau thành một nội dung thống nhất được dựa trên cơ sở các mối liên hệ giữa lý luận

và thực tiễn được đề cập trong các môn học đó

Bộ Giáo dục và Đào tạo đã và đang tổ chức cuộc thi xây dựng chủ đề tích hợp liên môn nhằm hiện thực hóa tư tưởng sư phạm tích hợp trong nhà trường phổ thông

ở nước ta Dạy học tích hợp không chỉ là sự kết hợp đơn thuần giữa lý thuyết và thực hành mà quan điểm dạy học tích hợp là một triết lý giáo dục, nó phản ánh mục tiêu của việc học

Đối với môn Vật lí và môn Công nghệ có nhiều nội dung liên quan trực tiếp với nhau, kiến thức của các môn đó hỗ trợ cho nhau trong việc giải quyết một vấn đề thực tiến Đối với chương trình hiện nay của môn Vật lí và môn Công nghệ có nhiều phần trùng nhau Đặc biệt là đối với các ứng dụng kỹ thuật như các ứng dụng: máy nhiệt, máy điện, sóng vô tuyến Việc tích hợp các nội dung trên với nhau thành những chủ đề tích hợp sẽ làm cho hoạt động học tập trở nên hấp dẫn học sinh, được giải quyết các vấn đề mang tính thực tiễn Với cách làm này học sinh vừa nắm được kiến thức lý thuyết vừa rèn luyện kĩ năng vận dụng kiến thức để giải quyết các cơ chế hoạt động, cấu tạo của các thiết bị kỹ thuật vừa rèn luyện kĩ năng vận hành, bảo dưỡng, sử dụng các thiết bị đảm bảo sự phát triển bền vững trong nền kinh tế công nghiệp hóa và tự động hóa các dây chuyền hoạt động

Chủ đề Động cơ nhiệt (ĐCN) thuộc nội dung chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” của Vật lí lớp 10 và chương 5 “Đại cương về động cơ đốt trong”, chương 6

“Cấu tạo của động cơ đốt trong, chương 7 “Ứng dụng của động cơ đốt trong” của

là phần ĐCN sẽ mang lại thuận lợi hơn về lôgic nội dung kiến thức cũng như việc vận dụng kiến thức vào thực tiễn Hơn nữa việc tích hợp kiến thức của chủ đề này ở Vật lí và Công nghệ lại với nhau sẽ có được phương pháp dạy tích cực hơn và sẽ mang lại hiệu quả cao hơn, từ đó các người học có thể tạo ra các sản phẩm đáp ứng đầy đủ hơn cho nhu cầu thực tiễn Bên cạnh đó việc tích hợp này sẽ giúp rút ngắn được thời gian học về lý thuyết và có nhiều thời gian hơn cho việc người học có thể vận dụng để tạo ra các sản phẩm chứ không chỉ học lý thuyết suông

Mặt khác dạy học dự án là một mô hình dạy học, trong đó người học thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết hợp giữa lý thuyết và thực hành, có tạo ra các sản phẩm có thể giới thiệu Nhiệm vụ này được người học thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, từ việc xác định mục đích, lập kế họach, đến việc thực hiện dự án, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện Trong việc dạy học theo dự án thì hoạt động chủ yếu được tập trung vào người học, chủ yếu các hoạt động làm việc theo nhóm và giáo viên tổ chức đánh giá kết quả hoạt động của nhóm Mô hình này hoàn toàn phù hợp cho việc triển khai dạy học chủ

đề “Động cơ nhiệt”

Từ những lý do trên tôi lựa chọn đề tài: “Tích hợp liên môn Vật lí - Công

nghệ, chủ đề Động cơ nhiệt trong Vật lí 10 THPT bằng dạy học dự án” cho luận

văn thạc sĩ của mình

2 Mục đích nghiên cứu

Xây dựng và thử nghiệm kế hoạch dạy học dự án chủ đề “Động cơ nhiệt” tích hợp mục tiêu dạy học của môn Vật lí 10 và môn Công nghệ lớp 11 nhằm bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh

3 Giả thuyết khoa học

Nếu tích hợp mục tiêu dạy học về Động cơ nhiệt thuộc môn Vật lí 10 và môn Công nghệ 11 thành một chủ đề trong môn Vật lí và áp dụng mô hình dạy học dự án cho chủ đề này sẽ nâng cao chất lượng nắm vững kiến thức và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn cho học sinh

4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

* Đối tượng nghiên cứu

- Lý luận về dạy học tích hợp liên môn và dạy học dự án

- Quá trình dạy học môn Vật lí và môn Công nghệ ở trường THPT

* Phạm vi nghiên cứu

Dạy học chủ đề Động cơ nhiệt thuộc Vật lí 10 và Công nghệ 11

5 Nhiệm vụ nghiên cứu

- Hệ thống hóa cơ sở lý luận về dạy học dự án và dạy học tích hợp liên môn

- Phân tích mục tiêu, nội dung dạy học chủ đề Động cơ nhiệt thuộc môn Vật lí

10 và môn Công nghệ 11 THPT

- Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề Động cơ nhiệt theo hình thức dạy học dự

án tích hợp được mục tiêu dạy học chủ đề này của môn Vật lí và môn Công nghệ

- Thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Vũ Quang – Hà Tĩnh; quay phim tiết học nghiệm thu dự án

6 Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu các tài liệu về cơ sở lý luận như: triết học, giáo dục học, tâm lý học và

lý luận dạy học bộ môn Vật lí, bộ môn Công nghệ

- Nghiên cứu chương trình, sách giáo khoa, sách giáo viên có kiến thức liên quan đến chủ đề Động cơ nhiệt

* Phương pháp điều tra quan sát

- Dự giờ, tổng kết rút kinh nghiệm các tiết dạy học chủ đề Động cơ nhiệt

- Phỏng vấn, điều tra, thu thập ý kiến chuyên gia, giáo viên, học sinh về thực trạng dạy học chủ đề này ở các trường phổ thông, nhận thức về phương pháp dạy học và giải quyết vấn đề của giáo viên và kĩ năng vận dụng phương pháp này vào trong dạy học

* Tổng kết kinh nghiệm của các nhà nghiên cứu, giáo viên giàu kinh nghiệm trong dạy học Vật lí, Công nghệ

tính khả thi và hiệu quả của dạy học tích hợp liên môn bằng dạy học dự án trong dạy học Vật lí ở trường phổ thông

8 Cấu trúc luận văn

Mở đầu (04 trang)

Nội dung

Chương 1 Dạy học tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ bằng dạy học dự án (24

trang)

Chương 2 Xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề Động cơ nhiệt tích hợp liên môn Vật

lí – Công nghệ bằng dạy học dự án (27 trang)

Chương 3 Thực nghiệm sư phạm (18 trang)

Kết luận (02 trang)

Tài liệu tham khảo (02 trang)

Phụ lục (38 trang)

CHƯƠNG 1 DẠY HỌC TÍCH HỢP LIÊN MÔN VẬT LÍ – CÔNG NGHỆ

Tích hợp có nghĩa là sự hợp nhất, sự hòa hợp, sự kết hợp Nội hàm khoa học của khái niệm tích hợp có thể hiểu một cách khái quát là sự hợp nhất hay nhất thể hóa các bộ phận khác nhau để đưa tới một đối tượng mới như là một thể thống nhất trên những nét bản chất của các thành phần đối tượng, chứ không phải là phép cộng giản đơn những thuộc tính của thành phần ấy

Như vậy tích hợp có hai tính chất cơ bản, liên hệ mật thiết với nhau quy định lẫn nhau, đó là tính liên kết và tính toàn vẹn Tính liên kết có thể tạo ra một thực thể toàn vẹn; tính toàn vẹn dựa trên sự thống nhất nội tại các thành phần liên kết chứ không phải sự sắp đặt các thành phần bên cạnh nhau Không thể gọi là tích hợp nếu các tri thức, kĩ năng không có sự liên kết, phối hợp với nhau trong lĩnh hội nội dung hoặc giải quyết một vấn đề tình huống

1.1.2 Dạy học tích hợp [16]

Dạy học tích hợp là hoạt động liên kết các đối tượng nghiên cứu, giảng dạy, học tập của cùng một lĩnh vực hoặc vài lĩnh vực khác nhau trong cùng một hoạt động dạy học Một số hướng tích hợp có thể thực hiên như:

- Tích hợp các bộ môn: Quá trình xích gần và liên kết các ngành khoa học lại với nhau trên cơ sở của những nhân tố, những quy luật giống nhau, chung cho các bộ môn, ngược lại với quá trình phân hóa chúng

- Tích hợp dọc: Kiểu tích hợp trên cơ sở liên kết hai hoặc nhiều môn học thuộc cùng một lĩnh vực hoặc một số lĩnh vực gần nhau

- Tích hợp ngang: Kiểu tích hợp trên cơ sở liên kết các đối tượng học tập, nghiên cứu thuộc các lĩnh vực khoa học khác nhau

- Tích hợp chương trình: Tiến hành liên kết hợp nhất nội dung của các môn học có nguồn tri thức khoa học và có những quy luật chung gần gũi nhau

- Tích hợp kiến thức: Hành động liên kết, nối liền các tri thức khoa học khác nhau thành một tập hợp kiến thức thống nhất

- Tích hợp kĩ năng: Hành động liên kết rèn luyện hai hoặc nhiều kĩ năng thuộc cùng một lĩnh vực hoặc vài lĩnh vực gần nhau để nắm vững một thể Có thể có tích hợp hoàn toàn hoặc tích hợp một phần của các môn khoa học tự nhiên như Vật lí, Hóa học, Sinh học, Địa lí, Công nghệ… Cũng có thể tích hợp một phần của hai hay

ba môn thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên như: Vật lí – Hóa học, Vật lí – Công nghệ, Hóa học – Sinh học, Vật lí – Sinh học

- Liên hợp: Có sự phối hợp chặt chẽ về nội dung và phương pháp, kế hoạch, bài giảng của các môn học tích hợp nhưng mỗi môn vẫn đặt trong một phần riêng hoặc một chương riêng Đây chính là hình thức tích hợp thấp nhất của tích hợp liên môn

- Tổ hợp: Cách này thì nội dung của các môn học được tích hợp được hòa hoàn toàn vào nhau Tuy nhiên đã đảm bảo phần nào tính hệ thống của mỗi môn, vẫn

có những bài nặng về nội dung môn này, những bài nặng về nội dung môn khác và bên cạnh đó có những bài có tính chất bắc cầu giữa các môn đó Đây là hình thức tích hợp cao hơn mà ta gọi đó là tổ hợp các môn khoa học

- Tích hợp: Tích hợp ở mức độ cao nhất của các môn học riêng lẻ được hòa nhập vào nhau hoàn toàn và được trình bày bằng những bài hoặc những chủ đề cụ thể

1.1.3 Vì sao phải dạy học tích hợp

- Do sự thay đổi về mục tiêu giáo dục: Mục tiêu giáo dục phổ thông nhằm tạo

ra những con người phát triển hài hòa về thể chất lẫn tinh thần, con người cá nhân và con người xã hội Đó là những phẩm chất cao đẹp như yêu gia đình, yêu quê hương đất nước, tình thương yêu con người, yêu thiên nhiên, yêu cuộc sống… Rèn luyện cho học sinh đức tính cần cù, vượt khó, có trình độ học vấn, có năng lực làm việc và năng lực phát triển

- Do sự thay đổi chương trình giáo dục (chương trình giáo dục quốc gia, chương trình giáo dục địa phương, chương trình nhà trường)

- Do sự thay đổi về hình thức tổ chức và phương pháp dạy học

- Yêu cầu thay đổi phương pháp dạy học phát huy khả năng sáng tạo của giáo viên và học sinh Thực hiện dạy học theo chủ đề, chủ điểm có nội dung liên quan đến nhiều môn học, gắn liền với thực tiễn, tạo cơ hội giao lưu trao đổi kinh nghiệm chuyên môn giữa các giáo viên Đối với học sinh việc thực hiện học theo chủ đề có

cơ hội được nắm một cách trọn vẹn tổng thể đối với sự vật hiện tượng

1.1.4 Cơ sở của dạy học tích hợp

1.1.4.1 Cơ sở lý luận

Các sự vật hiện tượng xung quanh chúng ta không bao giờ tồn tại độc lập mà

nó tồn tại trong các mối quan hệ phù hợp lẫn nhau của nó Chính vì vậy chúng ta không thể tách rời các mặt của nó để nghiên cứu riêng Triết học duy vật biện chứng

đã khẳng định rằng “liên hệ là phạm trù triết học dùng để chỉ sự quy định, sự tác động qua lại, sự chuyển hóa lẫn nhau giữa các sự vật hiện tượng hay giữa các mặt của một

sự vật, của một hiện tượng trên thế giới”

1.1.4.2 Cơ sở thực tiễn

Trong chương trình giáo dục phổ thông ở Việt Nam hiện nay không thể thoát khỏi lối dạy học thêo tính hàn lâm, lý thuyết mà xa rời với thực tiễn Để khắc phục tính hàn lâm lý thuyết trong dạy học thì phương pháp dạy học tích hợp liên môn là điều tất yếu sẽ mang lại tính khách quan và trung thực

Từ chương trình giáo dục THCS trở lên thì chương trình và SGK không có nội dung dạy học tích hợp tường minh Trong những năm gần đây, hưởng ứng phát động của Bộ Giáo dục và Đào tạo rải rấc có một số bài thi xây dựng tích hợp chủ đề liên môn Chính vì vậy mà đối với giáo viên, học sinh THPT hiện nay vấn đề tích hợp đang còn rất mới mẻ

Dạy học tích hợp luôn mang lại các lợi ích thiết thực đó là dựa trên các chủ điểm kiến thức, kỹ năng của một số môn học để vận dụng vào giải quyết vấn đề thực tiễn góp phần rèn luyện phẩm chất, năng lực cho học sinh, đặc biệt là phát triển các năng lực chuyên biệt để giúp học sinh có những kỹ năng trong cuộc sống, góp phần làm giảm tính hàn lâm của lý thuyết, giúp giảm tải chương trình học mà đạt hiệu quả thực tiễn cao hơn

1.1.5 Đặc điểm của dạy học tích hợp [11]

1.1.5.1 Dạy học lấy người học làm trung tâm

Dạy học lấy người học làm trung tâm được xem là phương pháp dạy học đáp ứng được các yêu cầu cơ bản về mục tiêu giáo dục hiện nay nhất là đối với giáo dục nghề nghiệp Học sinh có khả năng định hướng được việc tổ chức học thành quá trình

tự học Dạy học lấy HS làm trung tâm đòi hỏi người học phải là chủ thể của hoạt động học, họ phải tự học, tự nghiên cứu để tìm ra kiến thức bằng chính những hành động của mình, người học không những được đặt trước các kiến thức có trong bài giảng của giáo viên mà phải tự mình đặt mình vào từng tình huống có vấn đề của thực tiễn cụ thể và sinh động từ đó HS tìm ra những kiến thức mới cho bản thân

Đối với phương pháp này người học phải tự thể hiện mình, tự phát huy khả năng làm việc nhóm, hợp tác nhóm Chính sự làm việc theo nhóm này mới tạo ra được những hứng thú và tìm ra phương án giải quyết vấn đề mang tính sáng tạo, kích thích các thành viên hăng hái tham gia Sự hợp tác giữa người học với người học là hết sức quan trọng nhưng vẫn là yếu tố ngoại lực Điều quan trọng nhất để phát triển

tư duy sáng tạo cần phải phát huy được nội lực của bản thân như tính tự chủ, tự lực tìm kiếm kiến thức của người học

Trong dạy học lấy HS làm trung tâm người dạy đóng vai trò hướng dẫn người học thực hiện các hoạt động sao cho đúng hướng, hướng dẫn cho học sinh cách tìm tòi khám phá ra kiến thức mới bằng chính hoạt động của HS Người dạy phải dạy được cái mà người học đang cần, xã hội đang cần để đáp ứng nhu cầu phát triển nhân lực cho xã hội Mối quan hệ giữa người dạy và người học được thực hiện trên cơ sở

có sự tin tưởng lẫn nhau Trong quá trình học người học có thể tìm ra kiến thức chưa chính xác, chưa rút ngắn thời gian cần có sự hỗ trợ từ người dạy để người học luôn đi đúng mục tiêu và đạt được kiến thức mà người học mong muốn Người dạy đưa ra những kết luận để bổ trợ cho người học để người học đúc rút kinh nghiệm về phương pháp tư duy khám phá của mình Người học tự nhận ra những sai sót và biết sửa chữa tức là biết cách học

Dạy học tích hợp cho thấy nhiều ưu điểm biểu hiện được vai trò trung tâm của người học Đây là phương pháp dạy học hiện đại mang lại hiệu quả cao so với các phương pháp dạy học truyền thống hiện nay

1.1.5.2 Dạy học định hướng đầu ra

Đặc điểm cơ bản nhất và có ý nghĩa cốt lõi của dạy học đó là sản phẩm đầu ra của quá trình đào tạo Người học có thể học được gì và vận dụng được gì vào trong thực tiễn cuộc sống là điều quan trọng Trong đào tạo, việc định hướng kết quả đầu ra nhằm đảm bảo chất lượng đào tạo, cho phép người sử dụng kết quả đào tạo tin tưởng

và sử dụng trong thời gian dài

1.1.5.3 Dạy và học các năng lực thực hiện

Xu thế hiện nay của các trường đều hướng tới dạy nghề cho người học, các trường nghề giữ vai trò chủ đạo, tuy nhiên nguồn nhân lực đó cần phải được hình thành khi còn là HS phổ thông Các nhà trường phổ thông cần dạy học để HS phát huy những năng lực, kỹ năng cần thiết của người lao động trong thực tiễn sản xuất, kinh doanh…

Dạy học tích hợp không những tạo ra sự kết nối giữa lý thuyết và thực hành

mà nó là một tổng thể kiến thức đầy đủ khi nghiên cứu về một đối tượng Do đó việc dạy lý thuyết không phải mang tính hàn lâm mà phải dạy ở mức độ phù hợp cần thiết nhằm hỗ trợ cho sự phát triển theo năng lực người học Trong dạy học tích hợp lý thuyết là hệ thống tri thức khoa học chuyên ngành về những vấn đề cơ bản, về những quy luật chung của lĩnh vực chuyên ngành đó Hơn nữa việc dạy lý thuyết thuần túy

sẽ mang đến tình trạng lý thuyết suông xa rời thực tiễn, do đó việc dạy cần gắn giữa

lý thuyết và thực hành trong quá trình dạy học Thực hành là hình thức luyện tập trau dồi kỹ năng, kỹ xảo giúp cho người học hiểu rõ và nắm chắc kiến thức lý thuyết Đây

là yếu tố cơ bản để thực hiện nguyên tắc giáo dục “học đi đôi với hành”, “lý luận gắn với thực tiễn” Thực hành cần phải có đầy đủ phương tiện, kế hoạch, quy trình luyện tập gắn với lý thuyết vừa học Để hình thành cho người học một kỹ năng cần phải dạy cho họ biết cách kết hợp và huy động hợp lý các nguồn nội lực (bao gồm kiến thức,

kỹ năng, thái độ) và ngoại lực (bao gồm tất cả những gì có thể huy động được nằm ngoài khả năng của cá nhân) Như vậy người dạy phải định hướng, giúp đỡ, tổ chức, điều hành hoạt động học của người học một cách hợp lý mới phát huy hết khả năng của người học Sự định hướng của người dạy góp phần tạo ra môi trường sư phạm bao gồm các yếu tố cần có đối với sự phát triển của người học mà mục tiêu đặt ra cần giải quyết chúng Người dạy vừa trợ giúp, vừa định hướng để giảm bớt các sai lầm

trong con đường tìm kiếm tri thức của người học; đồng thời cũng kịp thời động viên khích lệ để tạo ra động lực, hứng thú trong việc học của người học

Trong dạy học tích hợp, người học được đặt vào những tình huống cụ thể của thực tiễn Họ phải biết quan sát, biết thảo luận, biết giải các bài toán thực tế, phải biết giải quyết những nhiệm vụ đặt ra theo tư duy của mình, phải biết tự lực tìm kiếm khai thác những điều mà mình chưa rõ chứ không phải chấp nhận tiếp thu kiến thức một cách thụ động từ giáo viên mang lại Người học được tiếp cận kiến thức của mình qua các phương tiện nghe, nhìn… và biết phân tích đối tượng để làm bộc lộ và phát hiện

ra mối quan hệ về bản chất, về tính tất yêu của sự vật, hiện tượng Từ đó người học vừa nắm vững kiến thức lý thuyết vừa có phương pháp thực hành trên đối tượng phù hợp Người dạy không chỉ dạy được kiến thức lý thuyết mà còn dạy được cả phương pháp thực hành cho người học

1.1.6 Các kiểu tích hợp trong dạy học hiện nay

- Tích hợp trong nội bộ môn học: tìm kiếm sự kết nối giữa các nội dung, chủ đề; hình thành các chủ đề mới gắn liền với thực tiễn dựa trên các chủ đề, nội dung đã

có

- Tích hợp đa môn: một chủ đề có thể xem xét trong nhiều môn học khác nhau

- Tích hợp liên môn: phối hợp sự đóng góp của nhiều môn học để nghiên cứu

và giải quyết một tình huống cụ thể

- Tích hợp xuyên môn: tìm cách phát triển ở học sinh những kỹ năng xuyên môn có tính chất chung và áp dụng được ở mọi nơi

Thực tế giáo dục Việt Nam, quan điểm tích hợp đã được thể hiện trong một số môn học ở bậc tiểu học từ thời Pháp thuộc và ngày nay vẫn được định hướng ở nhiều cấp học

Chúng ta có thể thực hiện việc tích hợp mối liên hệ giữa các môn học một các

có mục đích và có hệ thống bằng những con đường khác nhau trong sự thống nhất hữu cơ của nó Các hướng xây dựng dạy học liên môn theo những mối liên hệ sau [10]

+ Những mối liên hệ đồng bộ nhiều môn

Khi nghiên cứu các môn học khoa học tự nhiên (Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ…) ở những mức khác nhau về cấu tạo (phân tử, nguyên tử, hạt nhân…) mới xác lập mối quan hệ thống nhất giữa các đối tượng vật chất và cấu trúc bên trong

của chúng Sự chuyển kiến thức từ lĩnh vực khoa học này sang hoàn cảnh khác nhau của lĩnh vực khoa học khác làm cho học sinh tin tưởng vào sức mạnh của kiến thức khoa học không chỉ ở kết cấu logic của một lĩnh vực khoa học nào đó mà cả ở tính vạn năng, tính tổng quát của những luận điểm nền tảng của khoa học (chất và trường, các hình thức vận động của vật chất, các định luật bảo toàn, thuyết cấu tạo chất và các định luật tuần hoàn các nguyên tố hóa học, thuyết tế bào, trao đổi chất và chuyển hóa năng lượng, tính di truyền, quan hệ tương hỗ giữa cơ thể với môi trường…) Chính những luận điểm nền tảng này dùng làm cơ sở của nội dung các môn học Sự lĩnh hội những luận điểm nền tảng này rút ra được từ chúng những luận điểm riêng vận dụng vào kiến thức những môn học giáp ranh là trình độ cao của tính tự giác, tính bền vững

và tính vận dụng được các kiến thức Tất cả đều nhằm mục đích nâng cao trình độ nhận thức khoa học

Mối liên hệ nội dung dạy học Vật lí với các môn khoa học xã hội cũng không kém phần quan trọng: môn Lịch sử, môn Giáo dục công dân, môn Văn học đó là sự chứng tỏ vai trò của Vật lí học và những ứng dụng của nó trong sự phát triển kinh tế

xã hội và sự nghiệp xây dựng và bảo vệ tổ quốc

+ Những mối liên hệ (tương hỗ) không đồng bộ

Do về thời gian giữa các môn học phải thực hiện sao cho không phá vỡ cấu trúc logic của môn học vì thế mối liên hệ giữa các môn phải là mối liên hệ tương hỗ Chúng ta có thể rút ra trong trường hợp nghiên cứu về khái niệm “không đồng bộ hóa được” ở một môn học giáp ranh là có lợi

Ví dụ: Khi giới thiệu cho HS khái niệm lực, vận tốc, gia tốc trong Vật lí học sau đó thành khái niệm véc tơ, đạo hàm bậc nhất, bậc hai trong Toán học; hoặc nghiên cứu định luật Avogadro trong môn Hóa học rồi cho nó một chứng minh toán học và xác định số Avogadro bằng thực nghiệm trong Vật lí

Mỗi khái niệm đòi hỏi một logic hình thành và sắp xếp trong hệ thống mỗi môn học, nên việc trình bày một khái niệm ở các môn giáp ranh sẽ không thể và không cần phải đạt đến mức giải thích chúng một cách tường minh đầy đủ (dĩ nhiên

là phải phù hợp với mục tiêu giáo dục ở nhà trường và phù hợp với đối tượng học sinh)

Ví dụ: Khi nghiên cứu các định luật bảo toàn thì đầy đủ nhất trong Vật lí; lý

Còn kiến thức sơ bộ chỉ có thể thực hiện được trong môn học giáp ranh ở mức độ khoa học nào đó cần thiết để hiểu được vấn đề cụ thể đó

Nội dung dạy học Vật lí nên xem xét một cách hợp lý trrong các mối liên hệ sau đây giữa các môn học: các mối liên hệ khái niệm, các mối liên hệ tư tưởng, các mối liên hệ phương pháp khoa học và mối liên hệ hệ thống – tổng hợp

+ Mối liên hệ khái niệm được tính đến trong khi biên soạn chương trình, SGK, lựa chọn nội dung dạy học Ví dụ khi nghiên cứu tính dẫn điện của chất điện phân thì những kiến thức hóa học của GV, HS học Vật lí phải kiểm tra sự hiện hữu kiến thức này ở HS; lưu ý cho học sinh thấy rằng trong trường hợp này thì ở Vật lí người ta cũng sử dụng chính những khái niệm có trong Hóa học Việc xác lập mối quan hệ các khái niệm giữa các môn học giúp cho học sinh không những vận dụng kiến thức có sẵn mà còn hiểu được rằng giữa các môn khoa học tự nhiên không có một ranh giới

rõ ràng nào

+ Mối liên hệ tư tưởng đó là những sự giải thích phối hợp và bổ sung lẫn nhau của những sự kiện, những khái niệm, những định luật và những lý thuyết nền tảng trong những môn học khác nhau, trên cơ sở những nguyên lý, những quan niệm, những tư tưởng chủ đạo chung Thực tế rất nhiều vấn đề dạy học đòi hỏi cần có sự phối hợp này Ví dụ: Vật lí và Hóa học là mối liên hệ giữa các khái niệm về nguyên

tử, phân tử, cấu tạo chất, thuyết điện li, khối lượng, năng lượng, các định luật bảo toàn… Vật lí và Toán học là mối liên hệ giữa hàm số, biến số, phép tính véc tơ, thứ nguyên của các đại lượng, phương pháp tọa độ, phép tính gần đúng; Vật lí và Sinh học như các nguyên tắc của vật lí trong vận động cơ học của cơ thể, tính tuần hoàn, trao đổi năng lượng với môi trường…

+ Các mối liên hệ về phương pháp khoa học ngoài những phương pháp khoa học đặc thù riêng của từng môn học sẽ còn sử dụng các phương pháp khoa học của môn giáp ranh Phương pháp nghiên cứu Vật lí là cơ sở có ảnh hưởng to lớn trong khoa học tự nhiên

1.1.7 Dạy học tích hợp liên môn

Dạy học tích hợp liên môn là dạy cho HS biết tổng hợp kiến thức, kĩ năng ở nhiều môn học để giải quyết các nhiệm vụ học tập và hình thành năng lực giải quyết các tình huống thực tiễn Dạy học liên môn là phải xác định được các nội dung kiến thức liên quan đến các môn học khác để dạy học, tránh việc học sinh

phải học lại nhiều lần cùng một nội dung kiến thức ở các môn học khác nhau Đối với những kiến thức liên môn nhưng có một môn học chiếm ưu thế thì có thể bố trí dạy trong chương trình môn học đó và không phải dạy ở các môn khác Trường hợp nội dung kiến thức có tính liên môn cao hơn thì sẽ tách ra thành các chủ đề liên môn để tổ chức dạy học riêng vào một thời điểm phù hợp, song song với quá trình dạy học các môn liên quan

- Liên môn Vật lí – Công nghệ, nội dung kiến thức của môn Công nghệ chủ yếu là vận dụng kiến thức của Vật lí trong dạy học ứng dụng kĩ thuật, kiến thức của môn Vật lí làm cơ sở để học sinh học môn Công nghệ Chúng ta có thể lấy một số ví

dụ như: động cơ không đồng bộ 3 pha, máy phát điện xoay chiều, động cơ nhiệt, … Nội dung dạy học các chủ đề này ở môn Vật lí nghiên cứu cơ sở lý thuyết còn đối với môn Công nghệ lại là đi sâu vào cấu tạo, ứng dụng thực tiễn của nó

- Liên môn Vật lí – Hóa học – Sinh học, ví dụ như chủ đề Nguyên tử; kiến thức của cả 3 môn học đều đề cập đến Ở môn Hóa học nghiên cứu cấu trúc nguyên

tử, môn Vật lí cũng nghiên cứu về cấu trúc nhưng đi sâu vào cấp độ hạt nhân; đối với môn Sinh học đi sâu nghiên cứu về cấu trúc tế bào, nhiễm sắc thể… thì thành phần cấu tạo nên nó cũng chính là nguyên tử

- Liên môn Vật lí – Công nghệ – Địa lí – Giáo dục công dân, ví dụ có thể thực hiện ở chủ đề Máy phát điện xoay chiều Nội dung kiến thức môn Vật lí đề cập đến

cơ sở lý thuyết và nguyên tắc cấu tạo của máy phát điện xoay chiều; môn Công nghệ

đi sâu nghiên cứu cấu tạo và ứng dụng; môn Địa lí nghiên cứu địa hình như hệ thống sông ngòi, địa chất… để có thể bố trí các nhà máy phát điện sao cho đảm bảo an toàn, hiệu quả; môn Giáo dục công dân lại nghiên cứu, giảng dạy cho con người có ý thức bảo vệ môi trường, vì sự phát triển chung của nhân loại…

Nói tóm lại, dạy học tích hợp liên môn sẽ làm cho khi nghiên cứu một vấn đề, một đối tượng cụ thể nào đó sẽ được xem xét một cách toàn diện hơn trên các mặt, tạo điều kiện cho người học tiếp cận đối tượng một cách đầy đủ và đáng tin cậy

1.1.7.1 Mục tiêu của dạy học tích hợp liên môn

- Làm cho quá trình học tập có ý nghĩa hơn, hình thành ở người học những năng lực rõ ràng

- Giúp học sinh phân biệt cái cốt yếu với cái ít quan trọng hơn, dự tính được

- Giúp người học xác lập mối quan hệ giữa các khái niệm đã học

1.1.7.2 Các phương pháp dạy học tích hợp liên môn

Dẫn theo [6], các phương pháp tích hợp liên môn có thể thực hiện theo:

Cách thứ nhất: Những ứng dụng chung cho nhiều môn học ở cuối năm học

hay cuối bậc học Với cách tích hợp này thì các môn học hay các đơn nguyên được tích hợp trong cùng một nội dung hay chủ đề vào cuối năm học, bậc học

Cách thứ hai: Những ứng dụng chung của nhiều môn học thực hiện ở những

thời điểm trong năm học Mục đích của việc tích hợp này là hướng dẫn học sinh lập mối quan hệ giữa những kiến thức học được từ các môn học khác nhau Với kiểu tích hợp này giáo viên luôn quan tâm đến quá trình học tập vào định hướng tích hợp, song vẫn duy trì dạy học theo các môn học riêng rẽ (do đặc thù từng môn học đã được biên soạn, hoặc do chủ quan dạy của các giáo viên là khác nhau) Chương trình giáo dục THPT hiện nay từ việc xây dựng chương trình đến SGK chưa có nội dung tích hợp liên môn nào được xây dựng một cách tường minh Cách tích hợp thứ hai này là cần thiết tuy nhiên hiếm khi được thực hiện

Cách thứ ba: Tích hợp các mục tiêu của các môn học có nội dung bổ sung

cho nhau Kiểu tích hợp này duy trì những mục tiêu riêng trong mỗi môn học, đồng thời kết hợp hài hòa, lôgic giữa kiến thức môn này với môn học khác Cách tích hợp như thế này phù hợp với việc xây dựng các chủ đề của môn học Việc triển khai dạy học theo chủ đề sẽ thực hiện được mục tiêu của các môn học liên quan cũng như giải quyết được nhu cầu thực tiễn đặt ra

Chính vì vậy, trong đề tài xây dựng này chúng tôi lựa chọn cách tích hợp liên môn kết hợp giữa cách thứ nhất và cách thứ ba

Cách thứ tư: Tích hợp các môn học xung quanh những mục tiêu cho nhiều

môn học Cách tích hợp này yêu cầu phải soạn những mục tiêu chung cho nhiều môn học mà mục tiêu chung này chính là các mục tiêu của nội dung tích hợp Mục tiêu tích hợp được thực hiện trong những tình huống tích hợp (bao gồm việc giải quyết bằng việc phối hợp giữa mục tiêu kiến thức, kỹ năng từ các môn học khác nhau)

Từ ưu điểm của dạy học tích hợp liên môn, yêu cầu thực tiễn của giáo dục hiện đại và thực trạng của giáo dục Việt Nam hiện nay, chúng tôi nhận thấy dạy học tích hợp liên môn là xu thế tất yếu và có tính khả thi

1.1.8 Vài nét về thực trạng dạy học tích hợp liên môn

Dạy học tích hợp liên môn mang lại nhiều lợi ích thiết thực nâng cao chất lượng và hiệu quả giáo dục, đặc biệt khắc phục tính hàn lâm lý thuyết xa rời thực tiễn như khi nghiên cứu các khái niệm, các định luật Tuy nhiên một thực trạng hiện nay gặp rất nhiều khó khăn trong việc đổi mới phương pháp dạy học, một trong những nội dung đổi mới mà được quan tâm nhất hiện nay vẫn là thực hiện đổi mới dạy học theo hướng tích hợp liên môn đó là

- Cơ sở lý luận về dạy học liên môn chưa đầy đủ, chưa rõ ràng và chưa có thẩm định thành công trong thực hiện Gần đây cũng có rất nhiều tài liệu được đăng tải trên mạng nhưng cũng chủ yếu là tài liệu dịch từ nước ngoài việc vận dụng vào thực tiễn dạy học ở chúng ta còn nhiều bất cập gây khó khăn cho giáo viên và học sinh trong quá trình thực hiện

- Hầu hết các giáo viên khi được hỏi về nội dung dạy học tích hợp thì rất ít người hiểu được mục tiêu của dạy học tích hợp, phần lớn các giáo viên chỉ mới biết trên cơ sở quan điểm chỉ đạo, còn việc vận dụng vào dạy học thực tiễn của các giáo viên thì hầu như chưa được thực hiện hoặc nếu có thì cũng chỉ dừng lại ở mức độ mò mẫm

Theo chúng tôi cần phải tổ chức tập huấn kỹ thuật, nhân rộng mô hình dạy học tích hợp liên môn trình bày từ quy trình lý thuyết, tổ chức dạy học với những ví dụ cụ thể làm mẫu cho việc đổi mới phương pháp dạy học hiện nay Trong đề tài này chúng tôi xây dựng tích hợp chủ đề “Động cơ nhiệt” liên môn Vật lí – Công nghệ như một

ví dụ để có thể nhân rộng mô hình

Một số lưu ý khi triển khai thực hiện

- Mục tiêu dạy học được xác định rõ ràng, gắn liền với yêu cầu chuẩn kiến thức, kỹ năng, và thái độ của chương trình giáo dục cấp học

- Thể hiện rõ ràng tính liên môn thông qua mục tiêu dạy học về kiến thức, kỹ năng của các môn học khác nhau mà học sinh đạt được sau khi học

- Đảm bảo tính thực tiễn và có tính khả thi: nội dung, hình thức bối cảnh xây dựng phải gắn liền với thực tiễn cuộc sống, phù hợp với sự phát triển của các nhà trường phổ thông và sự phát triển xã hội hiện nay

- Hoạt động tổ chức dạy học: phải mang tính thiết kế, định hướng người học, lấy người học làm trung tâm; người dạy động viên khích lệ tạo hứng thú để học sinh

- Sản phẩm của quá trình dạy học: các kiến thức, kỹ năng và phương pháp hình thành ở người học phải đáp ứng được yêu cầu thực tiễn của xã hội

Tất cả các lưu ý trên được quán triệt khi thực hiện dự án dạy học tích hợp liên

1.1.9 Dạy học tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ

Vật lí và Công nghệ là hai môn học thuộc lĩnh vực khoa học kỹ thuật có nhiều đơn vị kiến thức sử dụng chung nhau nhằm lý giải cho một hiện tượng hay một sản phẩm thực tế Trong chương trình của môn Công nghệ hiện nay từ lớp 11 đến lớp 12 đều vận dụng các kiến thức của Vật lí để giải quyết các nội dung cơ bản Tuy nhiên kiến thức của mỗi môn đang còn mang tính rời rạc: nếu dừng lại ở Vật lí, học sinh lại chưa thể hiểu được các động cơ nhiệt, động cơ điện làm việc như thế nào Đó chính

là sự trở ngại rất lớn trong việc tiếp cận kiến thức hiện nay của học sinh

Tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ đòi hỏi hết sức cần thiết để có thể tạo ra được tính liên thông liên tục trong chuỗi hoạt động chiếm lĩnh tri thức của HS Nếu thực hiện được điều này HS sẽ có cách nhìn khái quát hơn về sự vật hiện tượng ở mỗi môn

Đặc biệt với chương trình hiện nay ở phần Động cơ nhiệt, trong khi Vật lí lớp

10 chỉ xét đến nguyên lí 2 của Nhiệt động lực học, Công nghệ 11 lại xét đến cấu tạo

và nguyên lí làm việc của Động cơ Nếu chúng ta tích hợp được hai nội dung này lại làm trong một tài liệu dạy học cho các em sẽ giúp các em hiểu rõ hơn về Động cơ nhiệt

1.2 Dạy học dự án

1.2.1 Khái niệm dạy học dự án [3]

Dạy học theo dự án (DHDA) là một mô hình dạy học trong đó người học thực hiện một nhiệm vụ học tập phức hợp, có sự kết nối giữa lý thuyết và thực tiễn, thực hành, tạo ra sản phẩm có thể giới thiệu Nhiệm vụ này được người học thực hiện với tính tự lực cao trong toàn bộ quá trình học tập, từ việc xác định mục đích, lập kế hoạch, đến việc thực hiện dự án, kiểm tra, điều chỉnh, đánh giá quá trình và kết quả thực hiện

Trong quá trình thực hiện dự án, giáo viên có thể vận dụng nhiều cách đánh giá khác nhau để giúp học sinh định hướng tốt trong học tập, tạo ra những sản phẩm chất lượng và hình thành phát triển năng lực Vai trò của giáo viên trong dạy học dự

án chỉ là người hướng dẫn, tư vấn chứ không chỉ đạo, quản lý công việc của học sinh

1.2.2 Đặc trưng cơ bản của dạy học dự án [3]

Trong các tài liệu về DHDA có rất nhiều đặc điểm được đưa ra Các nhà sư phạm Mỹ đầu thế kỷ 20 khi xác lập cơ sở lý thuyết cho phương pháp dạy học này đã nêu ra 3 đặc điểm cốt lõi của dạy học dự án: định hướng hoạt động học sinh, định hướng thực tiễn và định hướng sản phẩm Có thể cụ thể hoá các đặc điểm của dạy học dự án như sau:

- Định hướng hoạt động của học sinh

+ Định hướng hứng thú người học: Học sinh được tham gia chọn đề tài, nội dung học tập phù hợp với khả năng và hứng thú cá nhân Ngoài ra, hứng thú của người học cần được tiếp tục phát triển trong quá trình thực hiện dự án

+ Định hướng hành động: Trong quá trình thực hiện dự án có sự kết hợp giữa nghiên cứu lý thuyết và vận dung lý thuyết vào trong hoạt động thực tiễn, thực hành Thông qua đó, kiểm tra, củng cố, mở rộng hiểu biết lý thuyết cũng như rèn luyện kỹ năng hành động, kinh nghiệm thực tiễn của người học

+ Tính tự lực cao của người học: Trong dạy học dự án, người học cần tham gia tích cực và tự lực vào các giai đoạn của quá trình dạy học Điều đó cũng đòi hỏi và khuyến khích tính trách nhiệm, sự sáng tạo của người học Giáo viên chủ yếu đóng vai trò tư vấn, hướng dẫn, giúp đỡ Tuy nhiên mức độ tự lực cần phù hợp với kinh nghiệm, khả năng của học sinh và mức độ khó khăn của nhiệm vụ

+ Tính phức hợp: Nội dung dự án có sự kết hợp tri thức của nhiều lĩnh vực hoặc môn học khác nhau nhằm giải quyết một vấn đề mang tính phức hợp

+ Cộng tác làm việc: Các dự án học tập thường được thực hiện theo nhóm, trong đó có sự cộng tác làm việc và sự phân công công việc giữa các thành viên trong nhóm Dạy học dự án đòi hỏi và rèn luyện tính sẵn sàng và kỹ năng cộng tác làm việc giữa các thành viên tham gia, giữa học sinh và giáo viên cũng như với các lực lượng

xã hội khác tham gia trong dự án Đặc điểm này còn được gọi là học tập mang tính xã hội

- Định hướng thực tiễn

+ Chủ đề của dự án xuất phát từ những tình huống của thực tiễn xã hội, thực tiễn nghề nghiệp cũng như thực tiễn đời sống Nhiệm vụ dự án cần chứa đựng những vấn đề phù hợp với trình độ và khả năng của người học

+ Các dự án học tập góp phần gắn việc học tập trong nhà trường với thực tiễn đời sống, xã hội Trong những trường hợp lý tưởng, việc thực hiện các dự án có thể mang lại những tác động xã hội tích cực

- Định hướng sản phẩm: Trong quá trình thực hiện dự án, các sản phẩm được tạo ra Sản phẩm của dự án không giới hạn trong những thu hoạch lý thuyết, mà trong

đa số trường hợp các dự án học tập tạo ra những sản phẩm vật chất của hoạt động thực tiễn, thực hành Những sản phẩm này có thể sử dụng, công bố, giới thiệu

1.2.3 Mục tiêu của dạy học trong dạy học dự án

Mục tiêu DHDA mang tính định hướng rõ ràng Dạy học dự án hướng tới phát triển kĩ năng tư duy bậc cao không chỉ đảm bảo nội dung kiến thức môn học mà còn

có thể vượt qua giới hạn của môn học DHDA học sinh được rèn luyện và trải nghiệm trong môi trường hoàn toàn mới, có thể hoặc không bị bó hẹp trong một thời gian không gian cố định Điều quan trọng nhất là HS được trải nghiệm, được tham gia giải quyết các vấn đề nảy sinh mang ý nghĩa thực tiễn và tạo hứng thú, tránh được sự nhàm chán, hàn lâm trong học tập

Các dự án được triển khai hoàn toàn mang tính thực tiễn vì trong quá trình thực hiện được dự án đòi hỏi HS phải vận dụng hiệu quả lý thuyết đã học để xử lý tình huống

Ngoài ra DHDA còn mang lại hiệu quả giáo dục về kĩ năng sống cho HS như:

kĩ năng thao tác công việc, kĩ năng hợp tác nhóm, kĩ năng thu thập xử lí thông tin, kĩ năng chất vẫn, kĩ năng phản biện, kĩ năng trình bày báo cáo sản phẩm…

Trên cơ sở những ưu điểm nổi bật như vậy chúng tôi lựa chọn DHDA làm phương thức dạy học liên môn trong quá trình thực hiện dạy học chủ đề Động cơ nhiệt Bởi thực tế cho thấy Động cơ nhiệt được ứng dụng rộng rãi trong đời sống, trong kỹ thuật Những sáng chế của các nhà khoa họa tạo ra nó cũng xuất phát từ nhu cầu thực tiễn cuộc sống Vì vậy, nếu bài toán thực tiễn này đặt ra cho HS tìm lời giải chắc chắn các em sẽ hứng thú và sẽ hướng tới những suy nghĩ như các nhà khoa học

đã từng tạo ra nó… Từ đó mục tiêu dạy học giáo dục kĩ thuật tổng hợp sẽ đạt được yêu cầu, hình thành năng lực tự giải quyết vấn đề cho HS

1.2.4 Các giai đoạn của dạy học dự án

Dẫn theo [12], dạy học dự án về cơ bản được thực hiện qua 6 giai đoạn

- Giai đoạn 1: Xây dựng ý tưởng dự án, xác định mục đích dự án

- Giai đoạn 2: Xây dựng đề cương dự án, kế hoạch thực hiện dự án

- Giai đoạn 3: Triển khai thực hiện dự án, định hướng sản phẩm dự án

- Giai đoạn 4: Thực hiện dự án, thu thập thông tin xử lý để thành sản phẩm

- Giai đoạn 5: Công bố sản phẩm, nghiệm thu dự án

- Giai đoạn 6: Đánh giá, rút kinh nghiệm từ việc thực hiện dự án

Việc phân chia các giai đoạn như trên cũng chỉ mang tính tương đối, thực tế các giai đoạn là một chuỗi hoạt động liên tục của HS nên không xác định được ranh giới rõ ràng

Trong quá trình thực hiện dự án phải thường xuyên kiểm tra, điều chỉnh kế hoạch trong từng giai đoạn của dự án để thực hiện thành công dự án

kĩ năng mà tài liệu chuẩn của Bộ Giáo dục ban hành, kết hợp với mục tiêu giáo dục địa phương và mục tiêu giáo dục kỹ thuật tổng hợp gắn liền với thực tiễn

Từ việc xác định mục tiêu của dự án mà giáo viên lựa chọn những nội dung phù hợp để triển khai thực hiện trong điều kiện về cơ sở vật chất và tài chính cho phép đảm bảo thực hiện thành công

1.2.5.2 Ý tưởng dự án, tên dự án, hình thức dự án

Để có được dự án phải xuất phát từ tình huống thực tiễn mang lại, từ đó nẩy sinh ý tưởng nhằm giải quyết nhu cầu thực tiễn Tình huống thực tiễn càng gần gũi, thiết thực bao nhiêu mà các em chưa biết cách giải quyết vấn đề đó càng tạo hứng thú cho các em trong quá trình thực hiện Xuất phát từ những bài học được xây dựng trong chương trình, SGK giáo viên có thể gợi ý hấp dẫn để học sinh thực sự cảm thấy

có nhu cầu phải khám phá Như vậy người giáo viên phải biết nắm bắt tâm lý của học sinh từ đó xây dựng ý tưởng sao cho các em thấy được nhu cầu thực sự và cần thiết trong khi thực hiện ý tưởng

Từ việc xác định ý tưởng và các điều kiện có thể thực hiện ý tưởng mới đặt tên cho ý tưởng dự án Tên dự án cũng phải mang tính hấp dẫn học sinh để cuốn hút học sinh vào nhiệm vụ học tập của mình

Các dự án để đảm bảo thực hiện thành công thì người giáo viên cũng cần hướng học sinh tới các hình thức thực hiện dự án như:

- Dự án qua hoạt động học tập qua cộng đồng của các em ở địa phương: những

dự án kiểu này thường gắn liền với các hoạt động thực tế của các em ở địa phương

mà có thể dùng kiến thức lý thuyết của mình trong quá trình học tập để vận dụng vào thực tiễn

- Dự án thực hiện bằng các mô phỏng, đóng vai: dự án kiểu này muốn cung cấp cho học sinh những trải nghiệm đóng vai, hóa thân…

- Dự án xây dựng và thiết kế: những dự án này nảy sinh dựa trên những nhu cầu thực tế Các dự án kiểu này đòi hỏi người thực hiện phải có kế hoạch rõ ràng, chi tiết và có các giải pháp mang tính hữu hiệu

- Dự án hợp tác trực tuyến: kiểu dự án này là các nội dung được hợp tác trực tuyến, trao đổi thông tin, kinh nghiệm trong quá trình hợp tác

- Dự án tra cứu trên website: đây là hoạt động yêu cầu định hướng học sinh trong quá trình sử dụng mà người học muốn lấy từ mạng internet Dự án kiểu như thế

này thường được thiết kế cho các nội dung bài học mang tính chất tích hợp kiến thức của nhiều vấn đề

Như vậy dự án của HS phải thực hiện đó chỉ là một bài tập tình huống mà học sinh phải được giải quyết bằng chính nội dung của bài học mang lại Khi tiếp nhận dự

án, HS tự đặt mình vào tình huống có vấn đề nhưng để giải quyết nó đòi hỏi học sinh phải tìm tòi khám phá mang tính tự lực cao

Nếu một dự án xuất phát từ ý tưởng của HS, khi được xây dựng phát triển nó

và tự đặt ra vấn đề tìm hiểu nó thì thật sự hấp dẫn đối với HS, sẽ tạo động lực rất lớn cho HS trong quá trình nghiên cứu

1.2.5.4 Bộ câu hỏi định hướng [1]

Bộ câu hỏi định hướng là bộ câu hỏi khung mang tính định hướng cho dạy học một nhóm kiến thức thuộc một số bài học Vai trò và chức năng của bộ câu hỏi định hướng là định hướng cho học sinh đạt được mục tiêu dự án nhưng phải có hứng thú, làm tăng tính hấp dẫn, kích thích người học để học sinh đạt được kĩ năng tự tổ chức kiến thức, tự chiếm lĩnh tri thức, tư duy ở mức độ cao như so sánh, tổng hợp, hợp tác nhóm, ứng dụng kiến thức vào thực tế để đánh giá và tự đánh giá

Bộ câu hỏi khung chương trình gồm câu hỏi khái quát, câu hỏi bài học, câu hỏi nội dung được thiết kế lồng ghép vào nhau Câu hỏi nội dung hỗ trợ cho câu hỏi bài học và cho câu hỏi khái quát Câu hỏi khái quát thường hấp dẫn hơn và được đưa ra trước (mang tính thách thức cao) Các loại câu hỏi này có mối liên hệ chặt chẽ với nhau

* Câu hỏi khái quát

Là câu hỏi mở có thể kiến thức mang tính liên môn, bao quát toàn bộ nội dung học tập, không có câu hỏi trả lời chính xác Nó là một mục tiêu để học sinh nghiên cứu suốt dự án, suốt quá trình học tập của mình, là câu hỏi khó nhất đối với giáo viên

Ví dụ: Tại sao nói sức khỏe là vốn quý nhất của con người?

Câu hỏi khái quát có đặc điểm là giới thiệu khái quát đầy đủ những ý tưởng xuyên suốt các môn học Câu hỏi khái quát là cầu nối giữa các bài, phạm vi môn học, thậm chí là cả khóa học Câu hỏi khái quát được đưa ra bằng nhiều câu trả lời và thường ít khi gặp trong sách vở, chúng thường là các câu hỏi khái quát trong thực tế thu hút được sự quan tâm của học sinh với yêu cầu tư duy bậc cao Câu hỏi khái quát buộc học sinh phải tư duy, phân tích để áp dụng những giá trị của tri thức và giải thích bằng các kinh nghiệm của mình

* Câu hỏi bài học

Là những câu hỏi được hình thành từ việc tổng hợp các nội dung bài học, nghĩa là từ các câu hỏi nội dung ta phát triển thành câu hỏi bài học để các em có thể hiểu rộng hơn, có khả năng tư duy, suy luận cao hơn để giải quyết một số vấn đề kiến thức có các câu hỏi nội dung

Ví dụ: Sức khỏe có ảnh hưởng như thế nào đến cuộc sống của chúng ta?

Làm thế nào để có sức khỏe tốt?

Đặc điểm của câu hỏi loại này là có đáp án “mở” nhưng độ mở nhỏ hơn câu hỏi khái quát, lôi cuốn các em vào sự khám phá những ý tưởng cụ thể đối với từng chủ đề, mô học hoặc bài học Các nhóm giáo viên khác nhau có thể dùng một câu hỏi bài học của nhóm cho một vấn đề chung, việc thống nhất câu hỏi khái quát được thống nhất qua nhóm để đưa ra những vấn đề hoặc kích thích thảo luận bằng bổ trợ cho câu hỏi khái quát Câu hỏi bài học cũng có tác dụng kích thích sự khám phá, duy trì hứng thú và cho phép HS trả lời theo cách sáng tạo, độc đáo Các câu hỏi loại này kích thích học sinh tự tìm kiếm và tự giải quyết vấn đề

* Câu hỏi nội dung

Loại câu hỏi này gần giống với câu hỏi truyền thống mà chúng ta thường sử dụng trong các phương pháp dạy học truyền thống hiện nay

Câu hỏi nội dung chính là các câu hỏi của SGK nhằm đảm bảo kiến thức khung chương trình của Bộ Giáo dục mà HS cần phải đạt được

Ví dụ: Sức khỏe là gì?

Thế nào là một sức khỏe tốt?

Các yếu tố nào gây ảnh hưởng đến sức khỏe?

Đặc điểm của loại câu hỏi này là câu trả lời phải rõ ràng, phải đúng hay cụ thể được xếp vào loại câu hỏi “đóng” Các câu hỏi được sắp xếp theo những tiêu chuẩn

về nội dung, mục tiêu dạy học, hỗ trợ cho câu hỏi khái quát cũng như câu hỏi nội dung Câu hỏi loại này dùng để kiểm tra khả năng ghi nhớ của HS dựa trên các thông tin phản hồi, dạng câu hỏi này thường yêu cầu HS phải xác định: ai? cái gì? ở đâu? khi nào? Nó đòi hỏi yêu cầu cả về kiến thức và kĩ năng đọc hiểu để trả lời

Tóm lại, xây dựng bộ câu hỏi định hướng có chất lượng sẽ giúp học sinh chuyển từ trạng thái học thụ động tiếp nhận kiến thức sang trạng thái học tập tích cực, chủ động, sáng tạo; giúp HS có cơ hội được khám phá, tìm tòi Nếu các câu hỏi khái quát và câu hỏi bài học được tích hợp trong các hoạt động của dự án thì học sinh cần phải phát triển và áp dụng một quan điểm mới về cách hiểu bài Những giáo viên biết đặt câu hỏi yêu cầu cao sẽ thúc đẩy sự tham gia tích cực của HS trong quá trình học tập, bởi những câu trả lời cho câu hỏi khái quát không thể tìm được trong sách giáo khoa mà HS phải áp dụng các kĩ năng tư duy bậc cao như: so sánh, phán đoán, phân tích, tổng hợp… Với những câu hỏi mở sẽ hấp dẫn học sinh, lôi cuốn học sinh, chuyển học sinh từ thế bị động sang thế chủ động tìm tòi kiến thức

1.2.5.5 Giáo án triển khai dự án

Trong quá trình thiết kế giáo án triển khai dự án cần đạt được mục tiêu:

- Tạo hứng thú cho HS trong quá trình tiếp nhận và thực hiện dự án

- Học sinh xác định được nhiệm vụ mà nhóm và mỗi cá nhận phải thực hiện

- Hướng dẫn đề học sinh tự lập được kế hoạch triển khai dự án từ khâu phân công đến khâu thực hiện

- Xây dựng bộ câu hỏi định hướng cho học sinh trong quá trình thực hiện dự án

1.2.5.6 Giáo án nghiệm thu dự án

Cũng như giáo án triển khai, giáo án nghiệm thu sản phẩm cần đạt được các mục tiêu cụ thể mà giáo viên cần vạch ra trước:

- Học sinh hứng thú, tích cực, tin tưởng vào sản phẩm dự án

- Hướng dẫn cho học sinh được quy trình tổ chức báo cáo, phản biện bảo vệ sản phẩm dự án

- Hợp thức hóa kiến thức bài học sau khi thực hiện dự án

- Đánh giá dự án, rút kinh nghiệm

1.2.6 Đánh giá trong dạy học dự án

Mục đích đầu tiên của việc đánh giá trong lớp học hiện nay là thúc đẩy việc học và cải tiến việc dạy Đánh giá liên tục và định kỳ là khâu cốt yếu của DHDA Nó

có ý nghĩa giúp học sinh thể hiện được những gì đã học bằng nhiều cách khác nhau Đánh giá trở thành công cụ giúp cho hoạt động học của HS được cải thiện hơn Nhờ đánh giá mà giáo viên biết nhiều hơn về nhu cầu của học sinh cũng như có thể điều chỉnh việc dạy nhằm đạt được kết quả tốt hơn [14]

Để triển khai thành công DHDA, việc đánh giá nên tập trung vào mục tiêu cụ thể như: học sinh hướng đến các mục tiêu học tập như thế nào, sử dụng những kỹ năng tư duy nào, liệu HS có thể nâng cao được khả năng tự quản lý, tư duy sâu để học được tốt hơn hay không, khả năng tích hợp và xử lý thông tin đến mức độ nào ? Điều gì thúc đẩy động cơ học tập, hiệu quả các hoạt động can thiệp đặc biệt và liệu các dự án dạy học có cần sự thay đổi

Trong đánh giá việc lấy HS làm trung tâm thì HS sẽ được tham gia nhiều hơn vào các quá trình đánh giá sẽ tạo thêm nhiều cơ hội để học sinh được thực hành hơn như:

- Sử dụng gợi ý của giáo viên sẽ giúp học sinh suy nghĩ và tự đánh giá được hoạt động học của mình

- Xác lập mục đích, nhiệm vụ, dự đoán kết quả đạt được trong học tập giúp học sinh tự khẳng định thành công của bản thân

- Trao đổi phản hồi từ HS nhằm chỉ ra những khó khăn có thể có trong quá trình học, đưa ra những gợi ý mang tính chiến lược khắc phục

Trong dạy học dự án có thể thực hiện bằng ba hình thức đánh giá như:

- Đánh giá liên tục trong suốt quá trình học tập: Giáo viên đánh giá HS trong suốt quá trình học tập bằng các hoạt động cụ thể như khả năng học tập, khả năng làm việc, khả năng tư duy sáng tạo, khả năng hợp tác, khả năng thuyết trình, phản biện, bảo vệ quan điểm

- Đánh giá thông qua hoạt động nhìn lại quá trình (HS tự đánh giá): sau mỗi phần việc của quá trình học tập học sinh cần tự nhìn lại để rút kinh nghiệm cho các giai đoạn tiếp theo Qua đó HS tự đánh giá được năng lực của mình cũng như sự phát triển năng lực của chính bản thân mình Tự đánh giá sẽ giúp HS tự ý thức hơn trong

quá trình học tập của mình và kiến thức mà các em có được cũng được sắp xếp một cách hệ thống hơn

- Đánh giá đồng đẳng (HS tự đánh giá lẫn nhau): trong quá trình làm việc cũng nhau học sinh sẽ tự thấy được khả năng lẫn nhau các em tự nhận xét và đánh giá nhau Giáo viên cần hướng dẫn cho các em các tiêu chí đánh giá đề các em được đánh giá khách quan, tuy nhiên giáo viên không quyết định tất cả các khâu đánh giá của học sinh lẫn nhau Đánh giá đồng đẳng cho phép HS tham gia nhiều hơn, có tính khách quan, trung thực trong đánh giá

1.3 Tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ bằng dạy học dự án

1.3.1 Lựa chọn chủ đề dạy học tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ

Chúng ta đều biết rằng đối với môn Vật lí và môn Công nghệ mỗi môn học đều có mục tiêu riêng Môn Vật lí mục tiêu chủ yếu là các nguyên lý về mặt lý thuyết, giải thích các cơ chế hoạt động mà không đưa ra được mô hình cấu tạo về đối tượng đó; đối với môn Công nghệ lại ngược lại, chỉ nêu lên cấu tạo và hoạt động mà không giải thích và cơ sở và nguyên lý do đâu mà có Ở môn Công nghệ chủ yếu thiên về kỹ thuật

Vì vậy, nếu tích hợp được hai nội dung của môn học này trong cùng một chủ

đề chắc chắn sẽ tạo những thuận lợi nhất định cho người học, giúp người học có thể lĩnh hội tri thức về đối tượng đó một cách đầy đủ hơn Một số chủ đề mà có thể lựa chọn đề tích hợp giữa hai môn này như: máy điện, sóng điện từ với các thiết bị điện

tử, động cơ nhiệt…

Trong phạm vi giới hạn của đề tài này chúng tôi lựa chọn chủ đề Động cơ nhiệt, tích hợp liên môn giữa Vật lí lớp 10 và Công nghệ lớp 11

1.3.2 Dạy học ứng dụng kỹ thuật của Vật lí

Ứng dụng kỹ thuật của Vật lí là một trong năm loại kiến thức vật lí mà nhà trường phổ thông cần trang bị cho học sinh Theo Nguyễn Đức Thâm [10], việc dạy học ứng dụng kỹ thuật của Vật lí có thể diễn ra theo hai con đường:

Con đường thứ nhất: là quan sát cấu tạo của các đối tượng kỹ thuật đã có

sẵn, giải thích nguyên nhân hoạt động của nó

Nghiên cứu ứng dụng kĩ thuật của Vật lí theo con đường này thực chất là giải bài toán “hộp trắng”; biết cấu tạo bên trong của hộp, biết tác động đầu vào, tác động

đầu ra, giải thích vì sao đầu vào thế này nhờ thiết bị lại cho đầu ra thế kia Sự giải thích cũng dựa trên các định luật Vật lí đã biết

Tiến trình nghiên cứu dạy học ứng dụng kỹ thuật có thể thực hiện qua các giai đoạn:

- Giai đoạn 1: Quan sát thiết bị gốc, cho vận hành để xác định được chính xác tác động ở đầu vào và kết quả thu được ở đầu ra Kết quả thu được ở đầu ra chính là mục đích sử dụng của thiết bị

- Giai đoạn 2: Quan sát thiết bị gốc để xác định cấu tạo bên trong của nó, làm

rõ những bộ phận liên quan với nhau, tác động lẫn nhau trong khi vận hành

- Giai đoạn 3: Giải thích nguyên tắc hoạt động của thiết bị máy gốc

Con đường thứ hai: Dựa trên những định luật vật lí, những đặc tính vật lí của

sự vật hiện tượng, thiết kế một thiết bị nhằm giải quyết một yêu cầu kỹ thuật nào đó Con đường này thực chất là tìm tòi, phát minh lại một thiết bị, máy móc dùng trong

kỹ thuật, là một bài tập sáng tạo Việc nghiên cứu các ứng dụng kỹ thuật của vật lí theo con đường này có thể tiến hành theo các giai đoạn

- Giai đoạn 1: Xác định rõ những quy luật, quy tắc vật lí ta sẽ phải sử dụng để chế tạo thiết bị kỹ thuật mới

- Giai đoạn 2: Đưa ra nhiệm vụ thiết kế một thiết bị có chức năng xác định, nhằm sử dụng được hiện tượng vật lí vào sản xuất, đời sống

- Giai đoạn 3: Đưa ra một phương án thiết kế thiết bị

- Giai đoạn 4: Dựa trên phương án thiết kế đã chọn để đưa ra mô hình vật chất – chức năng, kèm theo hình vẽ có các bộ phận chính của các thiết bị đã chọn, sắp xếp theo một cách thích hợp và cho mô hình vận hành để sơ bộ kiểm tra tính hợp lý của thiết kế này

- Giai đoạn 5: Dựa trên mẫu thiết kế, lắp ráp một thiết bị thật (bằng vật thật) Cho thiết bị vận hành để quan sát hiệu quả thu được, kiểm tra tính đúng đắn, khả thi của thiết kế

- Giai đoạn 6: Hoàn chỉnh thiết kế, bổ sung điều chỉnh trên thiết bị thật để tăng thêm tính hiệu quả

Động cơ nhiệt thuộc ứng dụng kỹ thuật của Vật lí; ĐCN được sử dụng rộng rãi trong đời sống sản xuất: Trong các phương tiện giao thông (ô tô, xe máy, tàu thủy, máy bay, tàu hỏa), máy nông nghiệp (máy gặt, máy cày, máy bừa,…) Khác với động

cơ điện, dạy học chủ đề ĐCN theo con đường thứ hai (sáng chế) là khó thực hiện do đặc điểm của thiết bị này Vì vậy trong đề tài này chúng tôi lựa chọn con đường thứ nhất và mở rộng nội dung dạy học về phía ứng dụng ĐCN trong đời sống, sản xuất: giải thích cấu tạo, nguyên lí hoạt động của các thiết bị có sử dụng ĐCN và nâng cao nhận thức, kĩ năng sử dụng an toàn, tiết kiệm, đảm bảo sự phát triển bền vững của các thiết bị nói trên

1.4 Quy trình triển khai dạy học tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ bằng dạy học dự án

Trên cơ sở nghiên cứu lý luận dạy học tích hợp liên môn bằng DHDA, nội dung dạy học ở bộ môn Vật lí và bộ môn Công nghệ chúng tôi tiến hành xây dựng quy trình dạy học dạy học tích hợp liên môn bằng DHDA như sau:

Trong giới hạn của đề tài chúng tôi lựa chọn chủ đề Động cơ nhiệt để minh họa cho quy trình này

Sơ đồ 2: Quy trình dạy học tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ bằng

Xây dựng mục tiêu tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ chủ đề lựa chọn

Thiết

kế ý tưởng, đặt tên

dự án

Xác định mục tiêu, sản phẩm của dự án, xây dựng

kế hoạch triển khai

dự án

Tổ chức dạy học triển khai

dự án

Xây dựng

bộ câu hỏi định hướng

Thiết

kế bài học triển khai

dự án

Thiết

kế bài học nghiệm thu dự

án

QUY TRÌNH DẠY HỌC TÍCH HỢP LIÊN MÔN BẰNG DẠY HỌC DỰ ÁN

Kết luận chương 1

Vật lí, Công nghệ là những môn học mang tính chất kỹ thuật Môn Vật lí chủ yếu đề cập đến các nguyên lý và các định luật, quy luật tự nhiên; Công nghệ lại đề cập đến cơ sở cấu tạo, hoạt động của các đối tượng tự nhiên Việc tích hợp nội dung của hai môn học trong một số chủ đề nhất định là một hướng đi đúng nhằm nâng cao chất lượng giáo dục phổ thông hiện nay Bên cạnh đó, hiện nay chủ yếu dạy môn Công nghệ là giáo viên vật lí nên việc thực hiện tích hợp chủ đề các nội dung có trong hai môn học này trở nên rất thuận lợi

Trong chương này chỉ mới đề cập đến cơ sở lý luận cho việc tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ bằng dạy học dự án Dựa trên cơ sở lý luận này chúng ta thấy dạy học tích hợp liên môn bằng dạy học dự án là một trong những phương pháp dạy học tích cực, mang lại hiệu quả cao cho người học đáp ứng yêu cầu về đổi mới phương pháp dạy học phổ thông trong giai đoạn hiện nay Với phương pháp dạy học này người học thực sự là chủ thể của việc học, từ khâu tìm tòi kiến thức lý thuyết, vận dụng kiến thức lý thuyết vào thực tiễn để giải quyết những vấn đề nảy sinh Người học cũng được tham gia các tập dượt các hoạt động hợp tác làm việc nhóm, làm việc độc lập, tư duy theo kiểu nhà khoa học…

Tuy nhiên thực trạng dạy học hiện nay việc áp dụng dạy học tích hợp liên môn còn rất hiếm khi được thực hiện Trong chương 2 chúng tôi áp dụng các cơ sở lý luận

đã trình bày cho việc xây dựng kế hoạch dạy học chủ đề Động cơ nhiệt tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ trong môn Vật lí 10 THPT bằng dạy học dự án

CHƯƠNG 2 XÂY DỰNG KẾ HOẠCH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ ĐỘNG CƠ NHIỆT TÍCH HỢP LIÊN MÔN VẬT LÍ – CÔNG NGHỆ BẰNG DẠY HỌC DỰ ÁN

2.1 Phân tích đặc điểm nội dung dạy học chủ đề Động cơ nhiệt của môn Vật lí

Đối với môn Vật lí 10, kiến thức đề cập đến nội dung ĐCN được trình bày chủ yếu ở nguyên lí II của nhiệt động lực học, là định luật bảo toàn năng lượng được áp dụng trong quá trình chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng Ngoài ra kiến thức bổ trợ cho chủ đề này còn nằm rải rác như: lực ma sát, mônmen lực, chuyển động quay của vật rắn quanh trục cố định [2]

- Nguyên lý II của NĐLH chỉ rõ: không thể chế tạo được động cơ vĩnh cửu loại 2 – tức là động cơ biến đổi toàn bộ nhiệt lượng nhận được thành công Động cơ

có biện pháp nâng cao hiệu quả sử dụng ĐCN trong thực tiễn

- Đối với nội dung lực ma sát cho các em thấy sự xuất hiện lực ma sát, ma sát

có lợi hay có hại, cách làm giảm ma sát

- Đối với nội dung mômen lực, chuyển động quay vật rắn quanh trục cố định cho học sinh thấy được mômen lực là đặc trưng làm quay, mức quán tính của vật quay quanh trục phụ thuộc vào khối lượng vật và sự phân bố khối lượng đối với trục quay

Đối với môn học Công nghệ 11, chủ đề ĐCN thuộc 3 chương (từ chương 5 đến chương 7), với 19 bài học trình bày chủ yếu về mặt kỹ thuật cấu tạo và hoạt động

của ĐCN và ứng dụng trong các phương tiện giao thông (ô tô, xe máy, tàu thủy…), máy nông nghiệp (máy gặt, máy cày…) [6]

- Chương 5 Khái quát về ĐCĐT, các khái niệm và các bộ phận chính cấu tạo nên động cơ

- Chương 6 Cấu tạo của ĐCĐT, nội dung chương này trình bày cấu tạo từng

bộ phận và chức năng của từng bộ phận đó trong ĐCĐT

- Chương 7 Ứng dụng của ĐCĐT, cho thấy được vai trò ứng dụng rất lớn của

nó trong đời sống thực tiễn như: ô tô, xe máy, máy nông nghiệp, tàu thủy, máy phát điện…

Các nội dung dạy học đối với chủ đề ĐCN được trình bày rải rác và không được tập trung như hiện nay sẽ là một hạn chế rất lớn đối với học sinh trong quá trình học tập nghiên cứu về chủ đề này Để đạt được mục tiêu giáo dục một cách toàn diện

từ lý thuyết đến thực tiễn, nhất thiết chúng ta phải tích hợp hai nội dung này thành một chủ đề và tiến hành dạy học trong cũng một thời điểm chắc chắn sẽ mang lại hiệu quả cao hơn

Vì vậy trong giới hạn đề tài này chúng tôi lựa chọn tích hợp nội dung hai môn Vật lí – Công nghệ chủ đề Động cơ nhiệt bằng dạy học dự án

2.2 Mục tiêu dạy học chủ đề Động cơ nhiệt tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ

Chủ đề Động cơ nhiệt có ứng dụng rất lớn trong đời sống kỹ thuật đòi hỏi học sinh trong quá trình học phải có cách tiếp cận với thực tế, học đi đối với hành sẽ đạt được kết quả tốt

Mục tiêu khi dạy học chủ đề ĐCN bằng định hướng sư phạm tích hợp liên môn cần đạt được:

Bảng 2.1 Mục tiêu dạy học theo định hướng sư phạm tích hợp chủ đề Động cơ nhiệt

- Vận dụng được định luật bảo toàn

chuyển hóa năng lượng; nguyên lí I,

1 Kiến thức

- Mô tả cấu tạo và giải thích hoạt động của các loại ĐCĐT dùng trong ô tô, xe máy, tàu thủy, máy nông nghiệp…

- Trình bày được các ứng dụng trong thực

nguyên lí II của Nhiệt động lực học vào

giải thích cơ chế hoạt động của Động

cơ nhiệt; viết được biểu thức hiệu suất

của Động cơ nhiệt;

- Giải pháp nâng cao hiệu suất sử dụng

động cơ vì sự phát triển bền vững

2 Kỹ năng

Phân tích và giải thích được cơ chế

hoạt động của ĐCN; giải được các bài

tập về hiệu suất ĐCN

3 Thái độ

Có thái độ thân thiện, cầu thị, ham học

hỏi, độc lập nghiên cứu, hợp tác trong

các vấn đề mới của khoa học

tiễn của ĐCĐT như: ô tô, xe máy, máy nông nghiệp, máy phát điện

- Giải pháp nâng cao hiệu quả trong sử dụng Động cơ nhiệt

2 Kỹ năng

- Vận hành và bảo dưỡng Động cơ nhiệt theo đúng quy trình kỹ thuật đảm bảo an toàn, tiết kiệm và thân thiện với môi trường

- Phân tích, xử lý tình huống thực tiễn

3 Thái độ

Tuân thủ quy trình vận hành và sử dụng Động cơ nhiệt, phù hợp với các quy luật Vật lí

Trên cơ sở mục tiêu dạy học của chủ đề tích hợp chúng ta xây dựng các nội dung dạy học cụ thể để đạt được mục tiêu xuyên suốt của chủ đề

2.3 Nội dung dạy học chủ đề Động cơ nhiệt tích hợp liên môn Vật lí – Công nghệ

Bảng 2.2 Các nội dung dạy học trong chủ đề

- Hiệu suất của động cơ nhiệt

1

2 1 1

2 1

TTQ

QQQ

Công

Q 1

Q 2 A

T 1

T 2

Từ đó học sinh biết cách nâng cao hiệu suất của ĐCN

pít Cấu tạo của các bộ phận chính: thân máy và nắp máy, trục khuỷu thanh truyền, cơ cấu phân phối khí, hệ thống bôi trơn, hệ thống làm mát, hệ thống cung cấp nhiên liệu và không khí, hệ thống khởi động và hệ thống đánh lửa (ở động cơ xăng)

- Nguyên lí làm việc (về mặt kỹ thuật) của ĐCĐT: động cơ 2 kì (xăng; điêzen), động cơ 4 kì (xăng; điêzen)

4

Hoạt động ngoại khóa: tham

quan thực tế đối với các cơ sở

chế tạo sửa chữa ĐCĐT

Học sinh được tham gia trải nghiệm với từng bộ phận cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của động cơ Từ đó góp phần hoàn thiện lý thuyết của nội dung dạy học

2.4 Xây dựng bộ hồ sơ Dạy học dự án chủ đề Động cơ nhiệt

2.4.1 Ý tưởng dự án, tên dự án

2.4.1.1 Ý tưởng dự án

Đặt vấn đề

Hiện nay các phương tiện, máy móc

được ứng dụng rộng rãi trong đời sống thực

tiễn của chúng ta

Lĩnh vực giao thông bao gồm: phương

tiện giao thông đường bộ (ô tô, xe máy);

phương tiện giao thông đường thủy (tàu thủy,

thuyền máy, ca nô…); phương tiện giao thông

đường sắt (tàu hỏa); phương tiện giao thông

đường hàng không (các loại máy bay)…

Ở lĩnh vực nông nghiệp cũng được ứng

dụng rất rộng rãi như: máy gặt mini, gặt đập

liên hợp, máy cày, máy bừa…

Tất cả các loại phương tiện máy móc

trên đều vận hành nhờ thiết bị chính đó là

Động cơ đốt trong Vấn đề đặt ra là nó được cấu tạo như thế nào, hoạt động ra làm sao hay nói cách khác chúng hoạt động được dựa trên nguyên tắc nào?

Bên cạnh đó chúng ta thấy các loại động cơ nhiệt khi hoạt động thải vào không

hưởng đến môi trường sống, ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững Theo tính toán của các nhà khoa học do hiệu ứng nhà kính làm thay đổi khí hậu mà nhiệt độ trung

tan và nước biển dâng sẽ nhấn chìm nhiều thành phố lớn trên thế giới [18]

Như vậy, sử dụng ĐCN mang lại cho chúng ta nhiều ứng dụng rất lớn, tuy nhiên cũng làm ảnh hưởng chính môi trường sống của chúng ta, ảnh hưởng đến sự phát trển bền vững của cả nhân loại trên toàn cầu Chúng ta là những chủ nhân tương lai cần đề xuất được ý tưởng giải pháp để hạn chế những tác động không mong muốn đó?

Xuất phát từ ý tưởng đó sau khi được trao đổi thảo luận trong các nhóm học sinh, chúng tôi thống nhất nghiên cứu về chủ đề Động cơ nhiệt bằng dạy học dự án

Hình 2.1: Nhu cầu sử dụng ô tô, xe máy

Hình 2.2: Người nông dân sử dụng máy gặt

cơ nhiệt

- Hiệu suất của Động

cơ nhiệt

- Hiểu được nguyên tắc hoạt động của ĐCN

- Biết được ứng dụng của ĐCN trong đời sống

- Biện pháp nâng cao hiệu suất của động

cơ

Biết được đặc điểm và nguyên lí làm việc của

hệ thống truyền lực trong ô tô

- Giải thích được nguyên lí làm việc của động cơ nhiệt

- Rèn luyện

kĩ năng thu thật thông tin, kiến thức về ĐCN

- Rèn luyện

kĩ năng làm việc nhóm, ứng dụng CNTT, trình bày báo cáo, phản biện, bảo vệ

ý kiến

Đọc được sơ đồ nguyên lí của

hệ thống truyền lực trên ô tô

Vận hành hoặc bảo dưỡng một

số bộ phận của

ô tô

Hứng thú, tích cực học hỏi, cầu thị,

có tinh thần tập thể

Bài báo cáo ĐCN trong ô tô

và ứng dụng trong thực tiễn

hệ thống truyền lực trong xe máy

Đọc được sơ đồ nguyên lí của

hệ thống truyền lực trên xe máy Vận hành hoặc bảo dưỡng một số bộ phận của xe máy

Bài báo cáo ĐCN trong xe máy và ứng dụng trong thực tiễn

và nguyên

lí làm việc của hệ thống truyền lực trên máy gặt lúa mini

Đọc được sơ

đồ nguyên lí của hệ thống truyền lực trên máy gặt Vận hành hoặc bảo dưỡng một số

bộ phận của máy gặt

Bài báo cáo ĐCN trong máy gặt lúa mini và ứng dụng trong thực tiễn