Tổ chức hoạt động trải nghiệm chương Chất khí – Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM

Bài viết trình bày về việc tổ chức hoạt động trải nghiệm Chương Chất khí – Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát huy tính tích cực và bồi dưỡng năng lực sáng tạo của học sinh. Bên cạnh đó, hoạt động này cũng giúp học sinh hình thành và phát triển một số năng lực đặc thù STEM như: Năng lực thực hành, năng lực giao tiếp giao tiếp và hợp tác.

TẠP CHÍ KHOA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH HO CHI MINH CITY UNIVERSITY OF EDUCATION JOURNAL OF SCIENCE Tập 17, Số (2020): 1348-1360 ISSN: 1859-3100 Vol 17, No (2020): 1348-1360 Website: http://journal.hcmue.edu.vn Bài báo nghiên cứu * 0F TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM CHƯƠNG CHẤT KHÍ – VẬT LÍ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM Nguyễn Thanh Nga1*, Lê Nguyễn Thanh Thủy2 Trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam Công ty Manabie Việt Nam * Tác giả liên hệ: Nguyễn Thanh Nga – Email: nganthanh@hcmue.edu.vn Ngày nhận bài: 25-02-2020; ngày nhận sửa: 11-3-2020; ngày duyệt đăng: 25-8-2020 TĨM TẮT Bài báo trình bày việc tổ chức hoạt động trải nghiệm Chương Chất khí – Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát huy tính tích cực bồi dưỡng lực sáng tạo học sinh Bên cạnh đó, hoạt động giúp học sinh hình thành phát triển số lực đặc thù STEM như: lực thực hành, lực giao tiếp giao tiếp hợp tác… Dựa sở nghiên cứu phân tích nội dung kiến thức Chương Chất khí – Vật lí 10, chúng tơi đề xuất chủ đề hoạt động trải nghiệm Chương Chất khí – Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM minh họa cụ thể tiến trình tổ chức chủ đề Trong q trình thực nghiệm sư phạm, chúng tơi nhận thấy học sinh có biểu cụ thể phù hợp với đánh giá tính tích cực lực sáng tạo Từ khóa: chất khí; giáo dục STEM; hoạt động trải nghiệm; lực sáng tạo; tính tích cực Mở đầu Hiện nay, nhà nghiên cứu giáo dục quan tâm đến học tập thông qua trải nghiệm, nhằm chuyển đổi hình thức dạy học từ trọng định hướng nội dung cho người học sang dạy học phát triển lực (NL) Tổ chức hoạt động trải nghiệm (HĐTN) trở thành xu hướng tất yếu mơn học Vật lí khơng ngoại lệ Trong Chương trình giáo dục phổ thơng – Chương trình tổng thể Bộ Giáo dục Đào tạo (26/12/2018) (Ministry of Education and Training (2018), HĐTN hoạt động giáo dục bắt buộc thực từ lớp đến lớp 12; thông qua hoạt động học sinh (HS) tiếp cận thực tế, thể nghiệm cảm xúc tích cực, khai thác kinh nghiệm có huy động, tổng hợp kiến thức, kĩ để giải vấn đề thực tiễn Đồng thời, theo Tài liệu tập huấn xây dựng thực chủ đề giáo dục STEM trường trung học Bộ Giáo dục Đào tạo, trải nghiệm STEM có mức độ phổ biến cao Mặt khác, tổ chức HĐTN theo định hướng giáo dục STEM giúp HS liên kết kiến thức khoa học toán học để giải vấn đề thực tiễn nêu ra; HS phát triển NL đặc thù STEM, phát triển NL cốt lõi định hướng nghề nghiệp (Nguyen et al., 2018) Vật lí mơn khoa học mang tính ứng dụng cao; Chương Chất Cite this article as: Nguyen Thanh Nga, & Le Nguyen Thanh Thuy (2020) Experiential learning activities for Gas Chapter in Grade 10 Physics with STEM education Ho Chi Minh City University of Education Journal of Science, 17(8), 1348-1360 1348 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thanh Nga tgk khí – Vật lí 10 nghiên cứu cấu tạo chất, tính chất khí trình biến đổi trạng thái chất khí; có liên quan trực tiếp đến nhiều mơn khoa học Hóa học, Sinh học, Địa lí… Do đó, áp dụng hình thức tổ chức HĐTN theo định hướng giáo dục STEM vào dạy học Chương Chất khí – Vật lí 10 Vì vậy, nghiên cứu tổ chức HĐTN số kiến thức Chương Chất khí – Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM cần thiết Nội dung nghiên cứu 2.1 Hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM Hoạt động trải nghiệm phần quan trọng chương trình giáo dục phổ thơng Hoạt động trải nghiệm có nội dung, phương pháp đánh giá cụ thể; nhà giáo dục định hướng, thiết kế hướng dẫn thực hiện; nhằm gợi lên nhu cầu trải nghiệm cho HS, tạo hội cho HS tiếp cận thực tế, trải nghiệm kiến thức để phát triển phẩm chất NL cách toàn diện STEM thuật ngữ viết tắt từ tiếng anh Science (Khoa học), Technology (Cơng nghệ), Engineering (Kĩ thuật), Maths (Tốn học) Giáo dục STEM giải pháp góp phần tăng hiệu dạy học, phát triển NL giải vấn đề, tư duy, logic, tự chủ, sáng tạo HS, đặc biệt lĩnh vực khoa học kĩ thuật Trong HĐTN STEM HS dựa tổng hợp kiến thức nhiều lĩnh vực giáo dục nhóm kĩ khác để trải nghiệm thực tiễn đời sống nhà trường, gia đình, tham gia vào hoạt động phục vụ cộng đồng hướng dẫn tổ chức nhà giáo dục Tổ chức HĐTN theo định hướng giáo dục STEM giúp HS liên kết kiến thức khoa học toán học để giải vấn đề thực tiễn; qua HS hình thành phẩm chất, phát triển NL như: NL làm việc nhóm, NL thực hành, NL giao tiếp, NL sáng tạo 2.2 Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm kiến thức vật lí theo định hướng giáo dục STEM Pha Đặt vấn đề STEM chuyển giao nhiệm vụ Vấn đề STEM lựa chọn mang tính kĩ thuật gắn liền với thực tiễn, thường vấn đề gắn với bối cảnh địa phương hay vấn đề bật, thời Các vấn đề phải thú vị, hấp dẫn để nhóm tự nảy sinh nhu cầu giải vấn đề, tiếp nhận nhiệm vụ mang tính thiết kế theo cách tự nhiên Thông thường, giải vấn đề STEM, HS ứng dụng sống, hay hỗ trợ vui chơi, giải trí Pha Đề xuất phương án thiết kế sản phẩm Đầu tiên, nhóm phác thảo vẽ kĩ thuật nhằm cụ thể ý tưởng, phương án thiết kế Giáo viên (GV) khuyến khích nhóm tự phác thảo vẽ mà không nên nhận xét hay đánh giá vẽ nhóm khác nhằm tránh trường hợp hạn chế tính sáng tạo nhóm Sau đó, nhóm thuyết trình vẽ thiết kế sản phẩm Phần thuyết trình cần làm rõ cấu sản phẩm, vật liệu dự kiến sử dụng… Các nhóm cịn lại phản biện, ưu điểm nhược điểm vẽ kĩ thuật Trong pha này, HS có hội để rèn luyện phát triển NL ngơn ngữ giao tiếp 1349 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 17, Số (2020): 1348-1360 Cuối cùng, GV tổ chức nhóm thảo luận, thống vẽ thiết kế tối ưu, phù hợp với nguồn lực dạy học: kinh phí, dụng cụ, vật liệu, NL nhóm Pha Gia cơng chế tạo sản phẩm theo vẽ thiết kế Đầu tiên, nhóm nhận dụng cụ, vật liệu từ kho dụng cụ Đối với vật liệu dễ tìm vỏ lon, vỏ chai nhựa, nắp chai… GV giao nhiệm cho nhóm tự chuẩn bị trước Đối với vật liệu khó tìm q trình gia cơng địi hỏi tính kĩ thuật cao, vượt NL HS, GV chuẩn bị cung cấp cho HS Sau đó, nhóm trưởng huy động điều phối thành viên gia công, chế tạo chi tiết quan trọng sản phẩm Cuối cùng, nhóm lắp ráp chi tiết thành sản phẩm Trước vận hành sản phẩm, GV cần lưu ý nhóm kiểm tra sản phẩm cần xác định: Sản phẩm có cân khơng? Lắp ráp vẽ thiết kế không? Các chi tiết nối chắn chưa? Trong pha HS có nhiều hội rèn luyện phát triển tư kĩ thuật, NL thực hành phát triển kĩ gia công vật liệu như: sử dụng cưa máy hay cưa tay, cắt gọt dao hay kéo, dán súng bắn keo, sử dụng máy khoan… Đặt biệt, GV cần quản lí, nhắc nhở nhóm tn thủ quy tắc an toàn Pha Vận hành thử nghiệm sản phẩm Các nhóm tiến hành vận hành quan sát kết vận hành sản phẩm Nếu sản phẩm hoạt động ổn định, phù hợp với dự đốn nhóm tiến hành viết báo cáo, chuẩn bị thực báo cáo sản phẩm Nếu sản phẩm hoạt động không ổn định, kết không phù hợp với dự đốn nhóm cần quay lại kiểm tra từ Pha xem xét lại dự đoán ban đầu Pha Thực báo cáo sản phẩm Đầu tiên, GV tổ chức cho nhóm báo cáo sản phẩm Trong đó, nhóm trình bày q trình gia cơng, chế tạo, đặc biệt nêu khó khăn q trình gia cơng, chế tạo làm rõ giải pháp để giải khó khăn GV cần khuyến khích, hướng dẫn nhóm phối hợp thuyết minh với vận hành sản phẩm để minh họa khích lệ nhóm huy động nhiều HS tham gia thuyết trình Sau đó, GV tổ chức phản biện, góp ý sản phẩm, phần trình bày nhóm Cuối cùng, GV tổ chức nhóm đánh giá báo cáo sản phẩm Bên cạnh đó, GV cần khuyến khích, định hướng cho số nhóm hay HS có NL vượt trội tiến hành thử nghiệm cải tiến sản phẩm Hơn nữa, GV nên điều phối nhóm có thành viên nịng cốt, hồn thành nhiệm vụ trước thời gian quy định hỗ trợ nhóm khác hồn thành sản phẩm Pha Đánh giá, nhận xét chung GV vào quan sát hoạt động nhóm, kết đánh giá nhóm GV để kết luận hoạt động Dựa đó, GV khen thưởng nhóm hoạt động tốt nhắc nhở nhóm hoạt động chưa tốt 1350 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thanh Nga tgk Lưu ý: Trong trình xây dựng kế hoạch tổ chức HĐTN theo định hướng giáo dục STEM, GV nội dung chủ đề, linh hoạt để bỏ qua hay thêm vào số bước cần thiết (1) Đặt vấn đề STEM chuyển giao nhiệm vụ (2) Đề xuất phương án thiết kế sản phẩm Phác thảo vẽ thiết kế Thuyết trình vẽ thiết kế Thống vẽ thiết kế (3) Gia công, chế tạo sản phẩm theo vẽ Cung cấp dụng cụ, vật liệu Gia công, chế tạo chi tiết Lắp ráp sản phẩm (4) Vận hành thử nghiệm Không đạt (5) Thực báo cáo sản phẩm Thuyết trình sản phẩm Đánh giá báo cáo sản phẩm (6) Đánh giá, nhận xét chung Sơ đồ Sơ đồ tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm kiến thức Vật lí theo định hướng giáo dục STEM 2.3 Tổ chức hoạt động trải nghiệm số kiến thức Chương Chất khí – Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM Trên sở nghiên cứu phân tích nội dung kiến thức Chương Chất khí – Vật lí 10, chúng tơi đề xuất số chủ đề HĐTN theo định hướng giáo dục STEM sau: 1351 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Hình Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Hình Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles Tập 17, Số (2020): 1348-1360 Hình Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac Hình Mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu Bảng Các chủ đề tổ chức HĐTN Chương Chất khí – Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM STT Chủ đề Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Kiến thức trọng tâm - Định luật Boyle Mariotte - Hô hấp ngồi thể người Hoạt động - Tìm hiểu hơ hấp ngồi thể người - Chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Hình thức tổ chức Trải nghiệm STEM vận dụng kiến thức Thời lượng 90 phút Định Charles luật - Thiết kế thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles - Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles Trải nghiệm STEM vận dụng kiến thức 90 phút Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Charles Định luật Gay Lussac - Thiết kế thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac - Tiến hành thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac Trải nghiệm STEM vận dụng kiến thức 90 phút Bộ thí nghiệm kiểm chứng định luật Gay Lussac Mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu - Phương trình trạng thái khí lí tưởng - Nhiệt độ khơng khí, khí áp, điều kiện hình thành bão - Tìm hiểu nhiệt độ khơng khí, khí áp, điều kiện hình thành bão - Chế tạo mơ hình dự báo thời tiết phong vũ biểu Trải nghiệm STEM vận dụng kiến thức 90 phút Kết nghiên cứu Tiến trình nghiên cứu thực nghiệm Trường THCS – THPT Hoa Sen, Quận 9, Thành phố Hồ Chí Minh (03/04/2019-12/04/2019) cho 75 HS lớp 10, gồm có lớp 10C3, 10C7 10C10 với lớp 25 HS Trong viết này, minh họa tiến trình tổ chức HĐTN chủ đề STEM “Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người” 3.1 Xây dựng nội dung hoạt động trải nghiệm chủ đề STEM “Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người” 1352 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thanh Nga tgk Đối tượng: HS lớp 10 Thời gian: 90 phút Địa điểm: Phịng học STEM Hình thức tổ chức: Tổ chức HĐTN theo định hướng giáo dục STEM Mơn học có liên quan: Vật lí, Sinh học, Tốn học, Cơng nghệ, Kĩ thuật 3.1.1 Vấn đề thực tiễn Hệ hô hấp hệ quan có chức trao đổi khơng khí diễn toàn phận thể Vậy nên, quan hơ hấp có vấn đề ảnh hưởng đến tồn q trình hơ hấp, sức khỏe người Để bảo vệ hệ hơ hấp, ngồi việc tránh xa tác nhân gây bệnh từ bên ngồi, người cịn cần phải hít thở cách Hít thở cách, thể cung cấp đủ lượng oxy, bổ sung dưỡng chất cần thiết cho não quan khác thể Nếu hít thở sai, thể khơng có đủ oxy gây nhiều hậu nghiêm trọng đến sức khỏe Hô hấp thể gồm hơ hấp ngồi hơ hấp Trong q trình hơ hấp ngồi, áp suất thể tích khoang màng phổi thay đổi tuân theo định luật Boyle - Mariotte: “Trong trình đẳng nhiệt lượng khí định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích” 3.1.2 Mục tiêu chủ đề  Kiến thức  Kiến thức vật lí - Nêu định nghĩa trình đẳng nhiệt; - Trình bày nội dung phát biểu định luật Boyle – Mariotte; - Sử dụng kiến thức định luật Boyle - Mariotte giải thích mối quan hệ áp suất thể tích khoang màng phổi giai đoạn hít vào thở ra, chế q trình hơ hấp thể người  Kiến thức sinh học - Nêu quan tham gia vào q trình hơ hấp ngồi thể người; - Trình bày chế sinh học trình hơ hấp ngồi thể người  Kĩ - Tìm kiếm, thu thập, chọn lọc xử lí thông tin từ tài liệu hướng dẫn; - Phác thảo vẽ thiết kế mơ hình mơ hơ hấp thể người; - Chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người; - Vận hành, thử nghiệm cải tiến mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người; - Thuyết trình vẽ thiết kế sản phẩm, quản lí thời gian hiệu quả; - Làm việc nhóm, hợp tác thành viên nhóm; - Rèn luyện tư phản biện, biết bảo vệ kiến cá nhân  Phẩm chất - Yêu thích khoa học, tích cực học tập; - Tơn trọng hợp tác q trình thực hiện; - Hồn thành công việc giao  Định hướng phát triển lực STEM 1353 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 17, Số (2020): 1348-1360 - Khoa học (S): Thuyết động học phân tử chất khí, q trình đẳng nhiệt, định luật Boyle - Mariotte, q trình hơ hấp thể người, cấu tạo chế thay đổi áp suất thể tích khoang màng phổi - Công nghệ (T): Thiết bị: máy khoan, kéo, thước thẳng…; Vật liệu: vỏ chai, bong bóng, kéo, ống hút, băng keo trong, dây rút, đất sét… - Kĩ thuật (E): Bản vẽ thiết kế, quy trình chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người - Tốn học (M): Tính tốn, đo đạc kích thước vật liệu cần sử dụng; tính toán chứng minh mối quan hệ áp suất thể tích khoang màng phổi giai đoạn hít vào, thở 3.1.3 Chuẩn bị phương tiện dạy học  Giáo viên: - Vật liệu, thiết bị cần thiết để chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người cho nhóm (mỗi nhóm từ 4-6 HS) Hình Bộ vật liệu, thiết bị chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người + Vật liệu: Vỏ chai Coca 600ml, bong bóng, đất sét, ống hút, dây rút nhựa, băng keo trong… + Thiết bị: kéo, thước, máy khoan… - Bút màu, giấy trắng khổ A1 để vẽ sơ đồ tư duy, poster; - Phiếu học tập, tài liệu hướng dẫn  Học sinh: Chuẩn bị trước đến lớp số vật liệu mà GV yêu cầu (nếu có) 3.2 Tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm chủ đề STEM “Mơ hình mơ hơ hấp thể người” Bảng Phân bố thời gian kế hoạch tổ chức HĐTN “Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người” theo định hướng giáo dục STEM Hoạt động Pha Đặt vấn đề STEM chuyển giao nhiệm vụ Pha Đề xuất phương án thiết kế mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Pha Gia cơng, chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Pha Vận hành thử nghiệm mô hình mơ hơ hấp ngồi thể người Pha Thực báo cáo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Pha Đánh giá nhận xét chung hoạt động thiết kế, chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người 1354 Thời gian 15 phút 15 phút 30 phút 10 phút 10 phút 10 phút Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thanh Nga tgk Pha Đặt vấn đề STEM chuyển giao nhiệm vụ GV giới thiệu chủ đề câu đố: “Con người ln có hàng trăm điều phải nghĩ đầu thường phải ghi nhớ tất việc cần làm, may thay có việc quan trọng mà khơng cần phải nhớ, nhỉ?” HS: Sự thở GV HS tương tác trả lời câu hỏi: “Tại phải thở?”, “Chúng ta thở nào?”, “Bằng cách mà thở được?” GV cho HS xem clip nói hơ hấp ngồi thể người, clip có trình bày nội dung sau: Các quan tham gia vào hơ hấp ngồi, chế sinh học hơ hấp ngồi, chế vật lí hơ hấp ngồi (3-5 phút) Từ đó, HS phát vấn đề thực tiễn: chế tăng giảm áp suất thể tích khoang màng phổi q trình hơ hấp ngồi thể người q trình đẳng nhiệt tn theo định luật Boyle - Mariotte Sau HS phát vấn đề thực tiễn, GV giao nhiệm vụ cho HS thiết kế, chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người vận dụng kiến thức định luật Boyle Mariotte để giải thích chế tăng giảm áp suất thể tích khoang màng phổi q trình hơ hấp ngồi thể người Pha Đề xuất phương án thiết kế mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Bước Phác thảo vẽ thiết kế Để phác thảo thiết kế này, trước tiên GV tổ chức hoạt động cho HS tìm hiểu hơ hấp ngồi thể người để HS nắm vững kiến thức cấu tạo, chế sinh học chế vật lí hơ hấp ngồi thể người Sau hiểu rõ hơ hấp ngồi thể người, nhóm trưởng huy động, điều phối thành viên nhóm thảo luận, thống ý kiến để phác thảo thiết kế mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Bước Thuyết trình vẽ thiết kế Các nhóm cử đại diện thuyết trình vẽ thiết kế mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Trong cần làm rõ: Cơ chế hơ hấp ngồi thể người, trình đẳng nhiệt làm thay đổi áp suất thể tích khoang màng phổi, cấu tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người, dự kiến vật liệu sử dụng… Các nhóm cịn lại phản biện, góp ý bổ sung Bước Thống vẽ thiết kế Các nhóm trao đổi thảo luận để thống vẽ kĩ thuật chung GV định hướng để HS thống vẽ thiết kế có sử dụng nguyên vật liệu đơn giản, dễ tìm phù hợp với nguồn lực dạy học (thời gian, chi phí, lực HS…) Pha Gia cơng, chế tạo mơ hình mơ hơ hấp thể người theo vẽ thiết kế Bước Cung cấp dụng cụ, vật liệu 1355 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 17, Số (2020): 1348-1360 GV cung cấp cho HS nhiều loại nguyên vật liệu khác HS có nhiệm vụ lựa chọn ngun vật liệu phù hợp cho mơ hình cần làm Đại diện nhóm nhận dụng cụ, vật liệu để chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Bước Gia cơng, chế tạo chi tiết Nhóm trưởng chia nhóm thành nhóm nhỏ, nhóm chịu trách nhiệm gia công: cắt chai nhựa, khoan lỗ nắp, cắt bong bóng, ống hút, dây rút nhựa… theo thiết kế mơ hình đề GV lưu ý HS cần cẩn thận đảm bảo quy tắc an tồn thực Bước Chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Nhóm trưởng chia nhóm thành nhóm nhỏ, nhóm nhỏ thực nhiệm vụ học tập: đọc tài liệu hướng dẫn; chế tạo mơ hình theo vẽ thiết kế thống nhất; kiểm tra vận hành mô hình; hồn thành phiếu học tập; vẽ poster; thuyết trình báo cáo sản phẩm Trong q trình nhóm chế tạo, GV quan sát hỗ trợ kịp lúc HS gặp khó khăn Pha Vận hành thử nghiệm mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Bước Kéo đẩy lớp bong bóng phía mơ cho hồnh để kiểm tra mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người có hoạt động khơng? Hai bong bóng phía mơ cho khoang màng phổi có co dãn hay khơng? Hệ khí khoang màng phổi có kín hay chưa? Nếu khơng đạt tiêu chí này, cần xem lại vẽ thiết kế kiểm tra lại Nếu đạt, tiếp tục thử nghiệm Bước Kéo căng lớp bong bóng phía theo hướng từ xuống tượng trưng cho hoành xuống, làm hai bong bóng mơ khoang màng phổi phía nở ra: thể tích tăng, áp suất giảm Nâng lớp bong bóng phía lên theo hướng từ lên tượng trưng cho nâng lên hồnh, làm hai bong bóng mơ khoang màng phổi phía thu nhỏ lại: thể tích giảm, áp suất tăng Pha Thực báo cáo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Bước Lựa chọn nhóm thuyết trình GV tiến hành thu sản phẩm nhóm, trưng bày sản phẩm trước tổ chức báo cáo GV tổ chức thi đua nhỏ nhóm Tiêu chí đánh giá cho hai bóng mơ khoang màng phổi nở to thu lại bé với điều kiện kéo căng không làm thủng lớp bong bóng mơ hồnh phía Nhóm về cuối chọn để thuyết trình mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Bước Thuyết trình mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Đại diện nhóm về cuối thuyết trình mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Trong nhóm cần ra: chế hoạt động mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người, vận dụng kiến thức định luật Boyle - Mariotte để giải thích q trình hơ hấp ngồi thể người, cách chế tạo mơ hình, khó khăn biện pháp giải chế tạo mơ hình… Bước Phản biện, góp ý 1356 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thanh Nga tgk Các nhóm lắng nghe, tìm điều chưa hợp lí phần thuyết trình mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Các nhóm góp ý thảo luận để phần thuyết trình mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người hồn thiện Bước Đánh giá báo cáo sản phẩm Các nhóm GV đánh giá theo Bảng Hình thức đánh giá: Kết hợp đánh giá GV, tự đánh giá đánh giá nhóm Bảng Bảng tiêu chí đánh giá HĐTN chủ đề STEM “Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người” STT Hoạt động Mơ hình mơ Vận hành thành cơng hơ hấp ngồi Nhỏ gọn, thẩm mĩ thể người Đầy đủ nội dung u cầu (mơ hình chế mơ hình, khó khăn biện pháp giải Poster quyết…) Phiếu học tập Thuyết trình Tiêu chí Phản biện Điểm tối đa 20 10 15 Thẩm mĩ, sáng tạo 10 Hoàn thành đầy đủ nội dung yêu cầu phiếu học tập 10 Chỉ rõ chế hoạt động mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người 10 Vận dụng kiến thức định luật Boyle Mariotte để giải thích q trình hơ hấp ngồi thể người Tự tin, phong cách Trả lời xác câu hỏi Tổng Điểm đánh giá 10 05 10 100 Pha Đánh giá chung, nhận xét hoạt động thiết kế, chế tạo mơ hình mơ hơ hấp thể người Bước Thu hồi dụng cụ, vật liệu Bước Đánh giá, nhận xét GV khen thưởng, khích lệ nhóm hồn thành tốt nhiệm vụ nhắc nhở nhóm chưa hồn thành tốt nhiệm vụ 3.3 Kết thực nghiệm tổ chức hoạt động trải nghiệm chủ đề STEM “Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người” Tiến trình tổ chức HĐTN chủ đề STEM “Mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người” chúng tơi triển khai thực nghiệm sư phạm Trường THCS – THPT Hoa Sen vào ngày 10/4/2019 lớp 10C7 ngày 11/04/2019 lớp 10C3 tiết STEM khóa Nhóm HS thực nghiệm gồm 50 HS khối lớp 10; với lớp gồm 25 HS, chia làm nhóm 1357 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 17, Số (2020): 1348-1360 Hình GV đặt vấn đề với HS Hình HS xem clip hơ hấp ngồi thể người Hình HS nghiên cứu tài liệu hướng dẫn Hình HS vẽ sơ đồ tư tổng hợp kiến thức hơ hấp ngồi thể người Hình 10 HS gia cơng chi tiết để chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Hình 11 HS lắp ráp chế tạo vận hành mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Hình 12 Poster HS mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Hình 13 HS nhóm trưng bày poster mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Hình 14 HS thuyết trình vận hành mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người trước lớp Thực tế thực nghiệm cho thấy, tiến trình tạo điều kiện cho HS phát huy tính tích cực bồi dưỡng NL sáng tạo Căn vào tiêu chí đánh giá tính tích cực NL sáng tạo, kết hợp sản phẩm HS quan sát GV; ghi nhận số biểu tính tích cực NL sáng tạo HS Điều trình bày cụ thể Bảng Bảng sau đây: Bảng Tiêu chí đánh giá tính tích cực biểu cụ thể HS Tiêu chí đánh giá Biểu hiệu cụ thể HS Thắc mắc, tìm hiểu kiến - Khi GV đặt vấn đề vào học hệ thống lại kiến thức, HS thức mới, tình ý theo dõi - Khi nhóm đề xuất phương án thiết kế, HS nhóm khác tham gia đặt câu hỏi, nhận xét, đóng góp ý kiến, có ý kiến phản biện Đề xuất vấn đề lập kế Khi GV giao nhiệm vụ chế tạo mơ hình mơ hơ hấp hoạch, tiến hành thực kế thể người, HS tìm hiểu vẽ sơ đồ từ chế hoạch, giải vấn đề q trình hơ hấp ngồi, nêu lên phương án thiết kế mơ hình cụ thể có liên quan đến nội vận dụng kiến thức định luật Boyle - Mariotte để giải thích dung kiến thức học Hợp tác, phối hợp với HS chủ động, biết cách phối hợp, hỗ trợ thành viên thành viên nhóm với chủ động học hỏi kinh nghiệm từ khác nhóm khác khó khăn thành viên nhóm khác Chủ động trao đổi kiến thức, Trong trình thực nhiệm vụ học tập GV, gặp vướng mắc, khó khăn với GV vướng mắc khó khăn, HS chủ động trao đổi với GV nhờ GV định hướng, hỗ trợ để tìm cách giải 1358 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Nguyễn Thanh Nga tgk Làm sơ đồ, mơ hình, làm bộc Trước tiến hành chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi lộ cấu trúc học, giúp dễ nhớ thể người, GV giao nhiệm vụ cho HS nghiên cứu tài liệu hướng vận dụng dẫn cấu tạo, chế sinh học, chế vật lí hơ hấp ngồi, sau tóm tắt kiến thức dạng sơ đồ tư Sau buổi trải nghiệm, sản phẩm mà HS có sơ đồ tư kiến thức, mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người, poster mơ hình, phiếu học tập tóm tắt kiến thức học Tìm tịi, bổ sung kiến thức từ HS biết đọc lấy thông tin tài liệu hướng dẫn việc nghiên cứu lí thuyết để hoàn thành phiếu học tập nhiệm vụ học tập khác học kinh nghiệm rút từ thực tiễn Tích cực thảo luận Trong trình làm việc, HS nhóm tích cực trao đổi, biết nhóm, trao đổi với bạn phân cơng cơng việc, tìm trợ giúp phối hợp ăn ý với lớp, với chuyên gia để hoàn thành nhiệm vụ Bảng Tiêu chí đánh giá NL sáng tạo biểu cụ thể HS Tiêu chí đánh giá Thiết kế sơ đồ, vẽ thể nguyên lí cấu tạo hoạt động, vận hành hệ thống kĩ thuật tính mới, tính hiệu so với biết Tìm giải pháp khảo sát, đo đạc mới, đảm bảo tính hiệu dễ thực hiện, đảm bảo tính xác Đề xuất giải pháp thiết kế cho hệ thống kĩ thuật có, thay đổi số chi tiết nhằm tăng hiệu cho hệ thống kĩ thuật Biểu hiệu cụ thể HS HS vẽ cấu tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người HS trình bày lại nội dung học kết việc hoạt động theo nhóm theo ngơn ngữ riêng (thể qua hình thức báo cáo, thuyết trình…) Trước nhiệm vụ cần phải chế tạo mô hình mơ hơ hấp ngồi thể người, HS tiến hành nghiên cứu tài liệu hướng dẫn, lựa chọn vật liệu thiết bị phù hợp để hồn thành nhiệm vụ Trong mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người HS tạo hệ kín súng bắn keo, nhiên chúng khơng hiệu khơng thể tái sử dụng chai nhựa cho lần học khác HS giải vấn đề cách đề xuất sử dụng đất sét để bịt kín khí, tạo hệ kín Kết hợp thao tác tư (so sánh, Với mô hình mơ hơ hấp ngồi thể người, nhóm lớp phân tích, đánh giá) phương pháp 10C7 sáng tạo mơ hình mới, nhiên sau vận hành phán đốn, mơ hình giả thuyết, từ đưa khơng thành cơng, nhóm quay lại nghiên cứu tài liệu hướng kết luận xác cho vấn đề dẫn để tìm giải pháp thực mơ hình xác Ngồi ra, thơng qua việc tổ chức HĐTN chủ đề STEM, HS bồi dưỡng số NL khác sau đây: Bảng Các NL biểu cụ thể HS NL khác NL làm việc với tài liệu NL thực hành NL giao tiếp hợp tác Biểu cụ thể HS Đọc tìm kiếm thơng tin cần thiết tài liệu hướng dẫn như: hô hấp thể người, định luật Boyle - Mariotte, quy trình chế tạo mơ hình… Các nhóm chế tạo mơ hình mơ hơ hấp ngồi thể người Tuy có số nội dung HS thuyết trình chưa thật xác chất khoa học, đa số em tự tin thuyết trình tự tin nêu lên ý kiến Ngồi ra, q trình làm việc thành viên nhóm trao đổi với nhau; gặp khó khăn thành nhóm mạnh dạn trao đổi với nhóm khác, trao đổi với GV NL làm việc Các nhóm có phân cơng nhiệm vụ rõ ràng, phối hợp ăn ý phù hợp với nhóm NL thành viên 1359 Tạp chí Khoa học Trường ĐHSP TPHCM Tập 17, Số (2020): 1348-1360 Kết luận Tiến trình khả thi để tổ chức HĐTN Chương Chất khí – Vật lí 10 với thời lượng 90 phút cho chủ đề trường THPT Để tổ chức HĐTN theo định hướng giáo dục STEM hiệu cần phải có phương tiện dạy học đại (máy chiếu, máy vi tính…); cần có phòng học trang bị đầy đủ dụng cụ kĩ thuật; đòi hỏi cao HS (khai thác tài liệu, sử dụng thành thạo thiết bị…); đòi hỏi cao GV từ khâu chuẩn bị ý tưởng, giáo án, chuẩn bị vật liệu, thiết bị, tài liệu; thách thức cho trường học, GV HS Tổ chức HĐTN theo định hướng giáo dục STEM tạo điều kiện cho HS phát huy tính tích cực bồi dưỡng NL sáng tạo Tuy nhiên, phụ thuộc vào tình hình lớp học, GV điều chỉnh mức độ hoạt động để phù hợp với NL HS  Tuyên bố quyền lợi: Các tác giả xác nhận hồn tồn khơng có xung đột quyền lợi TÀI LIỆU THAM KHẢO Ministry of Education and Training (2018) Chuong trinh giao duc thong - Chuong trinh tong the [General education program] Hanoi: Vietnam Education Publishing House Ministry of Education and Training (2019) Tai lieu tap huan Xay dung va Thuc hien cac Chu de giao duc STEM truong trung hoc [Training material for building and implementing STEM education themes in high school] Hanoi: Vietnam Education Publishing House Nguyen, T N, Nguyen, A D, Phung, V H, Nguyen, Q L, Hoang, P M, & Ngo, T T (2018) Day học chu de STEM cho hoc sinh trung hoc co so va trung hoc thong [Teach STEM topic for secondary and highschool students] Hochiminh City University of Education Publisher EXPERIENTIAL LEARNING ACTIVITIES FOR SOME KNOWLEDGE OF GAS CHAPTER IN GRADE 10 PHYSICS WITH STEM EDUCATION Nguyen Thanh Nga1*, Le Nguyen Thanh Thuy2 Ho Chi Minh City University of Education, Vietnam Manabie Company, Vietnam * Corresponding author: Nguyen Thanh Nga – Email: nganthanh@hcmue.edu.vn Received: February 25, 2020; Revised: March 11, 2020; Accepted: August 25, 2020 ABSTRACT The article presents how to organize experiential learning activities for Gas Chapter in Grade 10 Physics with STEM education in order to enhance student’s positivity and creativity Additionally, these activities can help students form and develop some specific STEM skills such as practical, communicative and cooperative Based on the analysis of the knowledge in Gas Chapter in Grade 10 Physics, the paper proposes topics for the experiential learning activities for Gas Chapter in Grade 10 Physics, and illustrates in detail one topic During the experiment, some specific signs were observed showing that students are more positive and creative Keywords: gas; STEM education; experiential learning; creativity; positivity 1360 ... tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm kiến thức Vật lí theo định hướng giáo dục STEM 2.3 Tổ chức hoạt động trải nghiệm số kiến thức Chương Chất khí – Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM Trên... thức tổ chức HĐTN theo định hướng giáo dục STEM vào dạy học Chương Chất khí – Vật lí 10 Vì vậy, nghiên cứu tổ chức HĐTN số kiến thức Chương Chất khí – Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM. .. Hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM Hoạt động trải nghiệm phần quan trọng chương trình giáo dục phổ thơng Hoạt động trải nghiệm có nội dung, phương pháp đánh giá cụ thể; nhà giáo