JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Educational Sci 2010, Vol 55, No 8, pp 28-36 DẠY HỌC DỰ ÁN CHO SINH VIÊN ĐẠI HỌC KHỐI KĨ THUẬT VÀ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Nguyễn Thanh Nga Trường Đại học Giao thông Vận tải (cơ sở 2) Đỗ Hương Trà Trường Đại học Sư phạm Hà Nội Mở đầu Dạy học dự án (DHDA) hiểu phương pháp dạy học, người học tự lực thực nhiệm vụ học tập phức hợp, có kết hợp lí thuyết thực tiễn, cá nhân hay nhóm người học thiết lập dự án có nội dung gắn kết với nội dung học tập Dựa vào tri thức, kinh nghiệm kĩ vốn có, sở phân tích thực tiễn thuộc phạm vi học tập, với tài liệu, phương tiện, người học đề xuất ý tưởng, thiết kế dự án, thực hoàn chỉnh dự án Trong trường đại học kĩ thuật, sinh viên vất vả học môn đại cương (Vật lí đại cương, Hoá học đại cương, ) Một mặt, họ không thấy tính thực tiễn kiến thức khoa học nên không hứng thú học; mặt khác, họ thường coi nhẹ môn đại cương nhận thấy dường không liên quan đến chuyên ngành học, dẫn đến chán học chất lượng học tập chưa cao Người học học tập tích cực kiến thức vận dụng vào giải vấn đề thực tế, điều làm cho kiến thức trở nên có nghĩa người học, khơi dậy lòng say mê, hứng thú họ Với mục đích trang bị cho sinh viên kiến thức vững chắc, rèn luyện kĩ giải vấn đề thực tế, khơi dậy tính tích cực, tự chủ sinh viên việc tổ chức dạy học dự án đem lại hiệu cao Bài báo giới thiệu kết thu năm học 2008 - 2009 qua việc vận dụng DHDA với đối tượng sinh viên năm thứ nhất, ngành kĩ thuật công trình trường Đại học Giao thông (cơ sở 2) dạy kiến thức Từ trường Cảm ứng điện từ - học phần Điện từ đại cương 2.1 Nội dung nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đặc điểm dạy học dự án trình bày sơ đồ đây: 28 Dạy học dự án cho sinh viên đại học khối kĩ thuật kết đạt Hình Một số đặc điểm dạy học dự án Trên sở hiểu biết đặc điểm dạy học dự án, đề xuất ý tưởng cho việc lập kế hoạch học, học xây dựng dựa câu hỏi định hướng, lồng ghép nội dung bối cảnh thực tế * Giai đoạn 1: Lập kế hoạch Trong giai đoạn lập kế hoạch, kế hoạch giáo viên gồm: Hình Sơ đồ triển khai học thành dự án - Triển khai học thành dự án - Xây dựng câu hỏi định hướng dạy bao gồm câu hỏi khái quát, câu hỏi học câu hỏi nội dung - Thiết kế dự án Trước nội dung dự định cho sinh viên thực dự án, quan tâm đến vấn đề: + Trong thực tế cần kiến thức (người học đóng vai nhà tư vấn, chuyên gia, nhà chế tạo để giải vấn đề thực tiễn) + Lựa chọn nội dung kiến thức cần vận dụng cần xây dựng + Đưa dự án dự kiến (người học đóng vai nhà thiết kế dự án) gồm: Mục tiêu dự án, giải pháp thực dự án; Công việc cần thực (thực giải pháp); Địa điểm thực dự án; Kết dự án thu được, Từ ý tưởng dự án nội dung kiến thức cần học (cần vận dụng), hướng dẫn người học thiết kế tập gồm: Bài trình diễn đa phương tiện; Một áp phích hay tờ rơi; Một trang web để cho thực xong dự án người học trả lời tốt câu hỏi định hướng Để đảm bảo sinh viên thực nhiệm vụ dự án, tiến hành biên soạn, xếp, bổ sung nội dung kiến thức phần Từ trường 29 Nguyễn Thanh Nga Đỗ Hương Trà Cảm ứng điện từ làm nảy sinh vấn đề cần giải quyết, qua giúp người học thiết kế ý tưởng dự án, xác định nhiệm vụ cần giải - Thiết kế tài liệu hỗ trợ giáo viên người học + Những hỗ trợ cần thiết cho người học trình thực dự án gồm: Một số dự án để tham khảo, giáo trình, nguồn tài liệu tham khảo Từ trường Cảm ứng điện từ, phiếu phân công công việc nhóm, mẫu phiếu đánh giá sản phẩm, + Giáo viên cần dự kiến trước trình thực hiện, kết đạt được, nghĩa phải thiết kế sơ đồ tiến trình hình thành (vận dụng) kiến thức thực dự án để đảm bảo cho định hướng đạt hiệu - Chuẩn bị điều kiện thực dự án + Để tạo điều kiện cho việc thực dự án, giới thiệu, tuyên truyền dạy học dự án, cách thức thực nhiệm vụ dạy học dự án, đồng thời chuẩn bị sở vật chất, kinh phí thực + Tiến hành tập huấn, bổ sung kĩ sử dụng Powerpoint kĩ làm việc nhóm - Kế hoạch người học gồm: + Lựa chọn chủ đề: Xuất phát từ câu hỏi định hướng, người học lựa chọn cho chủ đề phù hợp với mục tiêu kiến thức, kĩ năng, nhu cầu hứng thú họ Các chủ đề cần có tính thực tiễn, vấn đề liên quan đời sống hàng ngày, vấn đề văn hoá - xã hội, vấn đề thời cập nhật việc nghiên cứu so sánh, việc ứng dụng thành tựu khoa học - kĩ thuật liên quan đến kiến thức Từ trường Cảm ứng điện từ + Xây dựng tiểu chủ đề: Một ý tưởng chủ đề ban đầu mở rộng thành nhiều tiểu chủ đề để thực tìm hiểu thông tin Chúng hướng dẫn sinh viên sử dụng mạng sơ đồ tư nhằm tập hợp ý kiến thành viên nhóm, kết hợp ý tưởng, xây dựng cấu trúc kiến thức, xác định quy mô tìm hiểu xác định nhiệm vụ học tập + Lập kế hoạch nhiệm vụ học tập: Hoạt động nhằm giúp thành viên nhóm biết làm nhiệm vụ thời hạn hoàn thành Đây hoạt động hợp tác thành viên, đòi hỏi thành viên phải phối hợp, hỗ trợ để thực việc lập kế hoạch, hoàn thành dự án * Giai đoạn 2: Thực dự án Trong trình thực dự án, sinh viên thu thập thông tin, liệu từ sách, báo, tạp chí, internet tiến hành thí nghiệm, gặp gỡ nhân vật cần thiết, phân tích, so sánh, tranh luận, tổng hợp Người học liên hệ chặt chẽ tham vấn giáo viên hướng dẫn để đảm bảo dự án hướng Chúng tôn trọng kế hoạch xây dựng hợp tác cá nhân 30 Dạy học dự án cho sinh viên đại học khối kĩ thuật kết đạt người học, mặt khác, mời nhóm thường xuyên đánh giá tiến triển công việc tận dụng dịp để động viên, kích thích sinh viên nhằm đưa dự án đến đích Những chiến lược người học sử dụng trở thành đối tượng quan sát liên tục giáo viên * Giai đoạn 3: Tổng hợp kết khai thác dự án - Tổng hợp kết xây dựng sản phẩm: Người học tổng hợp thông tin, giới thiệu cho toàn lớp đóng góp nhóm để qua điều chỉnh sản phẩm nhóm Sản phẩm nhóm giới thiệu đóng góp nhóm mang đến sản phẩm chung cho toàn lớp - Khai thác dự án: Trong trình thực dự án, người học làm chủ kiến thức, kĩ thái độ Tuy nhiên, họ cần phải trả lời câu hỏi sau: + Dự án thực có mang lại hiệu học tập đích thực hay không? + Trong tương lai, dự án thực khác không? + Dự án gì? - Xem xét lại dự án: Việc xem xét lại dự án nhằm cho phép sinh viên xem lại cách mà họ cam kết theo đuổi dự án: Họ tìm kiếm câu trả lời cho vấn đề nào? Trước tình họ thực chiến lược nào? Các phương pháp sử dụng để đến kết quả? Họ đánh giá thường xuyên công việc nào? Họ kiên nhẫn sao? Việc xem xét lại dự án tạo hội cho nhóm quan tâm đến việc bổ sung thông tin liên quan đến dự án kích thích mong muốn thực dự án khác Quá trình dạy học ghi hình, sản phẩm người học thu thập lại Dựa vào thông tin ghi lại được, giáo viên tiến hành phân tích diễn biến, đánh giá tính khả thi, kết tiến trình dạy học soạn thảo để từ có chỉnh sửa cho phù hợp 2.2 Kết thu Nghiên cứu tiến hành tuần học kì II năm thứ nhất, tuần học Vật lí đại cương buổi, buổi tiết - Chuyển giao nhiệm vụ học tập để lựa chọn chủ đề dự án, lập kế hoạch Câu hỏi khái quát giáo viên đưa ra: “Việc tìm hiểu kiến thức Từ trường Cảm ứng điện từ có vai trò quan trọng phát triển khoa học kĩ thuật?” dẫn dắt sinh viên thảo luận, hình thành ý tưởng ban đầu dự án Trên sở ý tưởng sinh viên đề xuất, họ quan sát số hình ảnh thiết bị máy móc kĩ thuật như: máy phát điện, loa điện, động điện, hệ thống rơ le điều khiển tự động, bếp từ, ghita điện , sau đó, yêu cầu sinh viên thảo luận, trao đổi, bổ sung để tìm ứng dụng khác có liên quan đến kiến 31 Nguyễn Thanh Nga Đỗ Hương Trà thức Từ trường Cảm ứng điện từ Điều gợi tập trung ý sinh viên đến phần nội dung kiến thức quan trọng dẫn sinh viên cách tự nhiên đến câu hỏi: + Trong giao thông vận tải, người ứng dụng kiến thức để chế tạo thiết bị máy móc gì? + Nguyên tắc cấu tạo hoạt động thiết bị máy móc nào? Bằng việc thảo luận câu hỏi nội dung, lớp chia thành nhóm tương ứng với dự án dựa quan tâm, hứng thú người học Các nhóm trình bày lí lựa chọn dự án nêu mục tiêu dự án Sau nhóm sử dụng sơ đồ tư để lên kế hoạch thực dự án, phân công nhiệm vụ dự kiến sản phẩm cuối Với hướng dẫn góp ý giáo viên, nhóm trình bày sơ đồ tư cách hào hứng có tính thống cao Kĩ thuật sử dụng sơ đồ tư giúp sinh viên làm việc cách khoa học, xác định mục đích công việc rõ ràng, đạt hiệu cao Thông qua sơ đồ tư sinh viên xác định tiểu chủ đề đưa giải pháp thực để giải vấn đề chuyển giao, hình thành nên dự án học tập rõ ràng Điều chứng tỏ việc chuyển giao nhiệm vụ giảng viên thành công, phát huy tính tự lực, tích cực chủ động sinh viên - Thực dự án sản phẩm dự án Sáu dự án tương ứng với vấn đề cần giải Dưới trình bày kĩ số dự án Với dự án Nghiên cứu giải pháp đảm bảo an toàn cho phương tiện lưu thông đường hầm - hoàn chỉnh hệ thống cung cấp điện thắp sáng đường hầm, nhóm sinh viên biết tự đặt ý tưởng (lí do) dự án, vấn đề cần giải quyết, giải pháp giải vấn đề dự kiến sản phẩm nhóm Quá trình thực dự án tiến hành theo giải pháp đặt thể sơ đồ dự án Hình Nhóm Blue Fire đặt vấn đề cho dự án toán thực tế việc giải nạn ùn tắc giao thông đường hầm, việc thiếu ánh sáng bên đường hầm gây nhiều tai nạn đáng tiếc xảy Việt Nam giới Để giải vấn đề này, nhóm đưa giải pháp thiết kế hệ thống phát điện chiếu sáng đường hầm cách tận dụng nguồn lượng gió để chuyển thành điện thắp sáng hệ thống đèn Qua đó, nhóm nêu yêu cầu tất yếu phải chế tạo hệ thống cánh quạt gắn lỗ thông gió đường hầm làm quay tua bin máy phát điện Để thực dự án, nhóm tìm hiểu phân tích đặc điểm đường hầm thông qua tài liệu sách vở, internet, báo chí Sau thành viên nhóm trao đổi thảo luận với trao đổi với thành viên khác lớp, tham vấn với giáo viên hướng dẫn Nhóm phân tích nhiều chi tiết quan trọng, làm 32 Dạy học dự án cho sinh viên đại học khối kĩ thuật kết đạt Hình Sơ đồ dự án Hoàn thiện hệ thống cung cấp điện đường hầm sở cho việc thiết kế hệ thống máy phát điện chiếu sáng đường hầm, cụ thể: + Trên giới có nhiều hầm đào xuyên núi để mở đường, chẳng hạn Việt Nam đường hầm Hải Vân Ở hầm vậy, lượng điện tiêu thụ cho việc thắp sáng hầm lớn + Trong hầm, gió lúc nhiều chênh lệch áp suất bên bên + Các núi nước ta bên gió mạnh (do vị trí địa lí) 33 Nguyễn Thanh Nga Đỗ Hương Trà + Gió lên cao di chuyển vào hầm + Các khí hầm thường khí độc, nên hầm cần có hệ thống thông gió + Nhiệt độ hầm lúc nóng bên Điều thành công dự án nhóm xây dựng mô hình hệ thống phát điện sức gió lấy từ bên đường hầm, hệ thống phát điện cung cấp điện liên tục chiếu sáng bên đường hầm, tiết kiệm khoản chi phí lớn bảo đảm an toàn giao thông cho phương tiện lưu thông qua đường hầm Hình Mô hình hệ thống phát điện, chiếu sáng, lấy gió từ bên đường hầm (1) - Luồng gió thoát đường hầm làm quay tua bin máy phát điện (2) - Luồng gió nóng bốc lên đường hầm luồng gió phương tiện lưu thông gây (3) - Trạm đặt hệ thống cánh quạt làm quay tua bin máy phát trạm đặt máy phát điện (4) - Cột thông gió đường hầm (5) - Trạm đặt máy biến áp để cung cấp điện cho hệ thống đèn chiếu sáng đường hầm (6) - Hệ thống máy hút gió từ bên vào đường hầm (7) - Hệ thống trụ điện (8) - Hệ thống dây dẫn (9) - Hệ thống bóng đèn thắp sáng đường hầm Nhóm tiến hành tìm hiểu nghiên cứu nguyên tắc cấu tạo hoạt động 34