Xây dựng và thực hiện một số chủ đề dạy học STEM phần điện học vật lý 11, 12 trung học phổ thông

PHẦN MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ làm thay đổi sản xuất giới, tạo hội lớn đặt thách thức không nhỏ cho quốc gia Điều đặt cho ngành Giáo dục Đào tạo (GD-ĐT) sứ mệnh to lớn chuẩn bị nguồn nhân lực chất lượng cao để đáp ứng yêu cầu phát triển đất nước Để thực nhiệm vụ này, GD-ĐT cần thiết phải đưa giáo dục STEM vào nhà trường, ưu giáo dục STEM dạy học, góp phần tích cực việc đổi phương pháp dạy học theo chương trình giáo dục phổ thông (GDPT)mới, thực giúp HS hướng đến giới công nghệ 4.0 lợi khác, đáp ứng mục tiêu đào tạo người có lực sống tương lai, phù hợp nhu cầu nhân lực lao động thời đại công nghệ 4.0 diễn mạnh mẽ giới Giáo dục STEM mặt thực đầy đủ mục tiêu giáo dục nêu chương trình GDPT mới, mặt khác nhằm phát triển lực cốt lõi cho hpcj sinh (HS), phát triển lực đặc thù môn học thuộc STEM định hướng nghề nghiệp cho HS Để đón đầu chương trình GDPT mới, nhiều địa phương trường học trước bước việc triển khai giáo dục STEM Trong trình triển khai dạy học mơn học STEM, yêu cầu giáo viên (GV) phải biết cách tổ chức, thiết kế hoạt động STEM cách sáng tạo có hiệu quả, phù hợp với điều kiện dạy học Tuy nhiên qua khảo sát nhận thấy việc triển khai dạy học STEM trường THPT nhiều hạn chế, bên cạnh đó, số GV chưa có nhận thức đầy đủ chất dạy học STEM cách thiết kế hoạt động, tổ chức, thực dạy học STEM cho có hiệu môn học Hơn nữa, trang mạng điện tử, tài liệu sách vở, tạp chí GD cung cấp nhiều vấn đề chung giáo dục STEM tài liệu hướng dẫn cụ thể việc tổ chức dạy học môn học theo định hướng STEM trường PT cịn chưa nhiều.Vì nghiên cứu sâu dạy học STEM, đề xuất cách thức thiết kế tổ chức cho HS học tập hiệu mơn học STEM nói chung, Vật lý nói riêng hướng nghiên cứu cập nhật, cần thiết bối cảnh GD-ĐT Việt Nam đổi toàn diện Vật lí với đặc thù mơn khoa học thực nghiệmcó tính cơng nghệ kỹ thuật cao, có nhiều kiến thức liên quan đến thực tiễn, thực hànhcùng với tảng để học Vật lý Toán học nên thuận lợi việc triển khai dạy học theo phương thức STEM hình thức tăng cường hoạt động nghiên cứu, trải nghiệm sáng tạo, câu lạc Qua giúp HS hiểu ứng dụng khoa học kỹ thuật, chế tạo sản phẩm áp dụng vào đời sống thực tiễn, đồng thời giúp HS hiểu sâu sắc kiến thức Vật lí, từ tạo động lực, lịng đam mê, u thích mơn Nói tóm lại, dạy học Vật lý theo phương thức STEM hướng giáo dục phù hợp giúp HS phát triển đầy đủ lực đặc thù lực cốt lõi theo mục tiêu chương trình GDPT Qua trình nghiên cứu giảng dạy mơn Vật lí THPT chúng tơi thấy khai thác, thiết kế thực nhiều chủ đề dạy học STEM tất phân môn cơ, nhiệt, điện, quang số phần khác môn Vật lý Trong thực tiễn, loại máy móc, đồ dùng quen thuộc, gần gũi phục vụ đời sống đa phần sản phẩm ứng dụng từ điện học nên khai thác chủ đề dạy học STEM phần điện học chương trình Vật lý phổ thơng kích thích hứng thú, tích cực HS q trình dạy học Với lí nhằm nâng cao hiệu chất lượng dạy học, nghiên cứu đề tài “Xây dựng thực số chủ đề dạy học STEM phần điện học Vật lý 11, 12 Trung học phổ thơng” Hy vọng đề tài góp phần nhỏ, nguồn tài liệu có ích giúp thầy bạn đọc tham khảo vận dụng vào q trình dạy học mơn Vật lý theo định hướng STEM trường phổ thông Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: HS lớp 11,12 trường THPT Lê Viết Thuật Quá trình dạy học Vật lý trường phổ thông - Phạm vi nghiên cứu:Các chủ đề dạy học STEM phần điện học thuộc chương trình Vật lý 11,12 THPT.Tiến hành thực nghiệm sư phạm trường THPT Lê Viết Thuật TP Vinh - Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 9/2018 đến tháng 2/2020 Nhiệm vụ nghiên cứu - Phân tích sở lý luận thực tiễn giáo dục STEM trường phổ thơng - Điều tra, phân tích thực trạng dạy học Vật lý theo định hướng STEM số trường THPT địa bàn thành phố Vinh Trên sở phân tích ngun nhân, khó khăn để đề xuất hướng giải đề tài - Đề xuất giải pháp thực đề tài nghiên cứu: Xây dựng chủ đề dạy học STEM phần điện học Vật lý 11,12 tiến hành thực nghiệm tổ chức dạy học số chủ đề trường THPT Lê Viết Thuật - Trên sở chủ đề thực nghiệm, lựa chọn giới thiệu cách tổ chức hoạt động cụ thể số chủ đề dạy học STEM phần điện học Vật lý 11,12 theo phương pháp, hình thức dạy tích cực nhằm định hướng phát triển lực HS Đóng góp đề tài - Điều tra thực trạng dạy học Vật lý theo định hướng STEM số trường THPT TP Vinh, phân tích nguyên nhân, khó khăn, đưa hướng khắc phục, giải pháp để nâng cao chất lượng dạy học môn học STEM, áp dụng thực nghiệm có hiệu trường THPT Lê Viết Thuật - Xây dựng hệ thống chủ đề dạy học STEM phần điện học phục vụ giảng dạy số học chương trình SGK Vật lý 11,12 nhằm phát triển lực cho HS - Tổ chức dạy học số chủ đề STEM phần điện học Vật lý 11, 12 trường phổ thông phù hợp với điều kiện dạy học nhà trường thu kết thiết thực nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Vật lý môn học STEM, đưa giáo dục STEM vào trường học,góp phần vào phong trào thi đua đổi sáng tạo dạy học đáp ứng với yêu cầu chương trình GDPT tổng thể PHẦN NỘI DUNG 1.Cơ sở lý luận giáo dục STEM nhà trường phổ thơng đáp ứng với chương trình GDPT 1.1 Khái niệm giáo dục STEM STEM viết tắt từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật), Mathematics (Toán học) Giáo dục STEM chất hiểu trang bị cho người học kiến thức kĩ cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kĩ thuật tốn học Các kiến thức kĩ phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho nhau, giúp HS khơng hiểu ngun lí mà cịn thực hành tạo sản phẩm sống ngày Đối với giáo dục STEM, kiến thức khoa học, tốn học, cơng nghệ kĩ thuật không dạy học theo hướng trang bị kiến thức thông thường mà vận dụng nhằm giải tình thực tiễn sống Việc làm đem lại hai tác dụng lớn Một giúp cho trải nghiệm học tập HS trở nên thú vị hơn, tạo động lực thúc đẩy em hứng thú với việc học tập nghiên cứu khoa học, công nghệ từ nhỏ Hai gắn kết nhà trường với địa phương, cộng đồng tổ chức thơng qua vấn đề mang tính tồn cầu (ơ nhiễm khơng khí, hiệu ứng nhà kính…).Sự gắn kết đa dạng thành phần giáo dục, tạo thành hệ sinh thái giáo dục, chìa khóa giúp ni dưỡng đào tạo hệ cơng dân tồn cầu có kiến thức kỹ năng, đặc biệt tư sáng tạo thời đại Như giáo dục STEM phạm trù rộng liên quan đến nhiều lĩnh vực với hai đặc điểm bật tính tích hợp liên mơn hoạt động thực hành gắn với lí thuyết Với giáo dục STEM, HS học để lập trình điều khiển, chế tạo robot đơn giản chế tạo sản phẩm phục vụ đời sống Qua cho thấy việc dạy học STEM không thiết cần điều kiện sở vật chất, cơng nghệ đại mà hồn tồn tùy thuộc vào ý tưởng triển khai dạy GV 1.2.Chủ đề dạy học STEM trường trung học Chủ đề STEM chủ đề dạy học thiết kế dựa vấn đề thực tiễn kết hợp với chuẩn kiến thức, kỹ môn khoa học chương trình phổ thơng Trong q trình dạy học, GV tổ chức cho HS làm việc nhóm, sử dụng cơng nghệ truyền thống đại, cơng cụ tốn học để tạo sản phẩm có tính ứng dụng thực tiễn, phát triển kỹ tư HS Chủ đề STEM cần đảm bảo tiêu chí: giải vấn đề thực tiễn, kiến thức chủ đề thuộc lĩnh vực STEM, định hướng hoạt động thực hành, làm việc nhóm Có thể phân loại chủ đề dạy học STEM dựa vào tiêu chí sau Dựa vào phạm vi kiến thức để giải vấn đề STEM, người ta chia chủ đề STEM thành hai loại: Chủ đề STEM xây dựng sở kiến thức thuộc phạm vi môn khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn chương trình giáo dục phổ thơng Các sản phẩm chủ đề STEM thường đơn giản, bám sát nội dung sách giáo khoa (SGK) thường xây dựng sở nội dung thực hành, thí nghiệm chương trình giáo dục phổ thơng Chủ đề STEM mở rộng có kiến thức nằm ngồi chương trình giáo dục phổ thơng SGK Những kiến thức HS phải tự tìm hiểu nghiên cứu từ tài liệu chuyên ngành Sản phẩm STEM loại hình có độ phức tạp cao Dựa vào mục đích dạy học, ta chia chủ đề STEM thành hai loại chính: Chủ đề STEM dạy học kiến thức xây dựng sở kết nối kiến thức nhiều môn học khác mà HS chưa học học phần, HS vừa giải vấn đề vừa lĩnh hội tri thức Chủ đề STEM dạy học vận dụng xây dựng sở kiến thức HS học Chủ đề STEM dạng bồi dưỡng cho HS lực vận dụng lý thuyết vào thực tiễn Kiến thức lý thuyết củng cố khắc sâu 1.3.Quy trình xây dựng chủ đề học STEM Bước 1: Lựa chọn chủ đề học Căn vào nội dung kiến thức chương trình mơn học tượng, q trình gắn với kiến thức tự nhiên; quy trình thiết bị cơng nghệ có sử dụng kiến thức thực tiễn… để lựa chọn chủ đề học Bước 2: Xác định vấn đề cần giải Sau lựa chọn chủ đề học, cần xác định vấn đề cần giải để giao cho HS thực cho giải vấn đề HS phải học kiến thức, kĩ cần dạy chương trình môn học lựa chọn vận dụng kiến thức, kỹ biết để xây dựng học Bước 3: Xây dựng tiêu chí thiết bị giải pháp giải vấn đề Sau xác định vấn đề cần giải (sản phẩm cần chế tạo) cần xác định rõ tiêu chí giải pháp, sản phẩm Các tiêu chí phải hướng tới việc định hướng trình học tập vận dụng kiến thức HS không nên tập trung đánh giá sản phẩm vật chất Bước 4: Thiết kế tiến trình tố chức hoạt động Tiến trình tổ chức hoạt động học thiết kế theo phương pháp, kĩ thuật dạy học tích cực với hoạt động học Mỗi hoạt động thiết kế rõ ràng mục đích, nội dung sản phẩm học tập mà HS phải hồn thành Các hoạt động tổ chức lớp học (ở trường, nhà cộng đồng) 1.4 Tiến trình tổ chức dạy học STEM trường Trung học Mỗi học STEM thường tổ chức theo hoạt động sau: Hoạt động 1: Xác định vấn đề Trong hoạt động này, GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, HS phải hồn thành sản phẩm học tập cụ thể với tiêu chí địi hỏi HS phải sử dụng kiến thức học để đề xuất, xây dựng giải pháp thiết kế nguyên mẫu sản phẩm cần hồn thành Tiêu chí sản phẩm u cầu quan trọng, "tính mới" sản phẩm, kể sản phẩm quen thuộc với HS; đồng thời, tiêu chí buộc HS phải nắm vững kiến thức thiết kế giải thích thiết kế cho sản phẩm cần làm Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp Trong hoạt động này, HS thực hoạt động học tích cực, tự lực hướng dẫn GV HS phải tự tìm tịi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành Kết là, HS hồn thành thiết kế đồng thời học kiến thức theo chương trình mơn học tương ứng Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Trong hoạt động này, HS tổ chức để trình bày, giải thích bảo vệ thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức học kiến thức có); thể cụ thể giải pháp giải vấn đề Dưới trao đổi, góp ý bạn, GV HS tiếp tục hồn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) thiết kế trước tiến hành chế tạo, thử nghiệm Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá HS tiến hành chế tạo mẫu theo thiết kế hoàn thiện; trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm đánh giá Trong q trình này, HS phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo khả thi tối ưu (theo nhận thức HS) Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Trong hoạt động này, HS tổ chức để trình bày sản phẩm học tập hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện Cở sở thực tiễn dạy học Vật lý theo định hướng STEM số trường PT 2.1.Thực trạng tổ chức dạy học môn Vật lý theo định hướng STEM số trường THPT địa bàn TP Vinh Từ năm học 2014-2015, giáo dục STEM Bộ GD-ĐT đưa vào số văn hướng dẫn khuyến khích triển khai nhà trường, đặc biệt sau Thủ tướng ban hành Chỉ thị 16/CT-TTg ngày 04/5/2017 việc tăng cường lực tiếp cận cách mạng công nghiệp lần thứ 4, Bộ GD-ĐT triển khai thí điểm đến giáo dục STEM triển khai đồng loạt phạm vi toàn quốc Riêng tỉnh ta, giáo dục STEM Sở GD&ĐT đưa vào hướng dẫn nhiệm vụ năm học bậc học Tiểu học Trung học từ năm học 2017 - 2018 Tuy nhiên, trước năm 2014 GDPT Việt Nam hồn tồn khơng có giáo dục STEM Thực chất, giáo dục STEM phương thức giáo dục nhấn mạnh đến thực hành trải nghiệm sáng tạo HS nhằm giải vấn đề liên quan đến sống thơng qua dạy học tích hợp liên mơn Trước Bộ GD-ĐT triển khai phong trào, thi trường phổ thông theo hướng này, điển thi khoa học kĩ thuật dành cho HS trung học, thi vận dụng kiến thức liên môn vào giải vấn đề thực tiễn… Từ chương trình thí điểm này, phong trào, thi bước đầu có lan tỏa, tác động tích cực, làm chuyển biến dạy học trường địa bàn thành phố Vinh nói riêng, tỉnh Nghệ An nói chung Từ đó, HS thực hành, trải nghiệm nhiều hơn, học tập gắn với sống Tuy nhiên, phong trào dừng lại hình thức thi, thu hút lượng nhỏ GV, HS tham gia, chưa trở thành hoạt động thường xuyên, phổ biến GV HS Hiện nay, thành phố Vinh, với nhiều lợi riêng, việc giáo dục STEM nhiều trường tiểu học trung học sở đưa vào chương trình hoạt động khóa Nhà trường.Từ năm học 2018 – 2019, trường THPT thành phố Vinh, Trường THPT chuyên Phan Bội Châu, THPT Hà HuyTậpđã thành lập câu lạc STEM Phương thức triển khai trường chủ yếu xã hội hóa Nhà trường phối hợp số trung tâm để đưa giáo dục STEM vào trường học …, xây dựng nhiều chuyên đề dạy học STEM, bước đầu đưa vào giảng dạy có hiệu môn học Thực tế triển khai cho thấy, giáo dục STEM tổ chức nhà trường thường tập trung qua hình thức: dạy học tích hợp theo định hướng giáo dục STEM, sinh hoạt câu lạc STEM, thi, hoạt động trải nghiệm sáng tạo, phối hợp tổ chức hoạt động STEM nhà trường sở dạy nghề, ngày hội STEM… Qua cho thấy, giáo dục STEM có kết bước đầu, tạo tiền đề thuận lợi cho bước triển khai mang tính đại trà hiệu thời gian thực chương trình GDPT cịn khơng đầy năm nữa.Tuy nhiên, theo điều tra số trường phổ thông thành phố Vinh, thực tế triển khai gặp nhiều khó khăn, bất cập Để tiến hành tìm hiểu thực trạng dạy học STEM dạy học Vật lý trường THPT tiến hành khảo sát phiếu điều tra GV HS với mục đích thu thập thơng tin, phân tích khó khăn, thuận lợi thực trạng dạy học STEM môn Vật lý trường phổ thông Nội dung khảo sát: Tìm hiểu nhận thức, hiểu biết, trình tổ chức dạy học STEM môn Vật lý GV trường THPT Đối tượng khảo sát: 30 GV dạy mơn KHTN Tốn, Cơng nghệ trường THPT TP Vinh: Trường THPT Huỳnh Thúc Kháng, THPT Hà Huy Tập, THPT Lê Viết Thuật 120 HS trường THPT Lê Viết Thuật Thời gian khảo sát: Từ tháng 9/2018 đến tháng 11/2019 Phiếu khảo sát GV HS (có Phụ lục kèm theo) Sau thu thập, phân tích, tổng hợp qua phiếu điều tra, kết cho thấy sau: 1.1 Hiểu biết GV dạy học STEM Hình Biểu đồ thống kê hiểu biết, nhận thức GV dạy học theo định hướng STEM 1.2 Mức độ cần thiết dạy học Vật lý theo định hướng giáo dục STEM Hình 2.Biểu đồ thống kê cần thiết dạy học môn Vật lý theo định hướng giáo dục STEM 1.3 Mức độ thường xuyên đưa STEM dạy học Vật lý Hình Biểu đồ thống kê mức độ thường xuyên đưa STEM vào dạy học Vật lý 1.4 Thống kê hứng thú HS tham gia hoạt động STEM Hình 4.Biểu đồ thống kê hứng thú tham gia hoạt động STEM HS 1.5 Thống kê số HS học Vật lý theo định hướng giáo dục STEM Hình Biểu đồ thống kê số lượng HS học chủ đề môn Vật lý theo định hướng giáo dục STEM Như thông qua khảo sát GV HS chúng tơi nhận thấy nhìn chung GV thấy tầm quan trọng cần thiết dạy học môn Vật lý theo định hướng STEM, nhiên vấn đề triển khai, tổ chức dạy học theo định hướng STEM cho hiệu phù hợp với điều kiện dạy học trường phổ thông Mặc dù số GV thực hiện, lúng túng, hạn chế Nhiều GV cho biết, dạy học Vật lý tập trung truyền thụ kiến thức mà chưa trọng, chủ động trang bị cho HS kiến thức môn Vật lý mơn KHTN, Cơng nghệ Tốn theo định hướng STEM Đối với em HS, việc đưa STEM vào dạy học cần thiết hiệu mà mang lại giáo dục to lớn Một mặt thực mục tiêu GDPT phát triển lực cốt lõi HS lực đặc thù môn học, mặt khác tác động tích cực đến thái độ, tâm lý người dạy hứng thú, niềm đam mê, yêu thích khoa học em 2.2.Nguyên nhân khó khăn thực trạng dạy học Vật lý trường THPT theo định hướng STEM Mặc dù việc tiếp cận chương trình GDPT tạo điều kiện thuận lợi để triển khai giáo dục STEM, nhiên với khung chương trình hành, GV cịn gặp khó khăn việc tổ chức nội dung, chủ đề cho vừa đảm bảo yêu cầu khung chương trình vừa phải phát huy tính sáng tạo HS Vì triển khai chương trình GDPT cần phải có hướng dẫn chủ đề STEM môn, lĩnh vực học tập để tạo thuận lợi cho GV tổ chức dạy học Tâm lý ngại tìm hiểu, ngại sáng tạo với trình độ GV chưa đáp ứng yêu cầu Phần lớn GV chưa có nhận thức đầy đủ giáo dục STEM có hướng suy nghĩ giáo dục STEM cao xa, khó thực GV THPT đào tạo đơn mơn, gặp khó khăn triển khai dạy học theo hướng liên ngành giáo dục STEM Bên cạnh đó, GV cịn ngại học hỏi, ngại chia sẻ với đồng nghiệp, nên chưa có phối hợp tốt GV môn dạy học STEM Hình thức kiểm tra, đánh giá cịn rào cản Mơn Cơng nghệ Tin học hai môn thành tố giáo dục STEM chưa có vị trí chỗ đứng nghĩa Hơn việc kiểm tra, đánh giá trường phổ thông 10 công nghệ nay, tiếp thu kỹ thuật lắp ráp, đồng thời phát triển tính tư kỹ thuật Một số kiến nghị đề xuất Để đưa giáo dục STEM vào trường học vàtổ chức dạy học STEM có hiệu nhằm thực mục tiêu GDPT, đề xuất số ý kiến sau: Đối với Bộ GD-ĐT, Sở GD-ĐT: Cần triển khai đồng giáo dục STEM môn Tin học Công nghệ, tiến tới tích hợp phương pháp giáo dục STEM môn học khác Tăng cường tổ chức tập huấn cho CB- GV vấn đề giáo dục STEM Đồng thời cần đầu tư thêm trang thiết bị dạy học đầy đủ, đồng cho trường để thuận lợi cho việc dạy học môn học theo định hướng STEM.Đối với triển khai hoạt động trải nghiệm sáng tạo: Xây dựng, ban hành, tổ chức hướng dẫn triển khai đồng hoạt động Ngày hội STEM, hoạt động trải nghiệm STEM trường học trung tâm, tổ chức thi STEM Đối với nhà trường: Liên kết với sở giáo dục chuyên nghiệp, trường ĐH-CĐ, dạy nghề tìm kiếm nguồn tài trợ CSVC, chia sẻ hội, kinh nghiệm việc triển khai giáo dục STEM Tạo điều kiện cho HS tham gia trải nghiệm nhiều với hình thức ngoại khóa, câu lạc bộ, thăm quan học tập để HS có kiến thức, kinh nghiệm thực tế, tiệp cận với tiên tiến KHKT, cơng nghệ, sở phát huy tính sáng tạo, khai thác tối đa phẩm chất, lực người thời đại công nghệ 4.0 Ưu tiên xét điểm vào lớp chuyên, chọn với HS có thành tích cao giáo dục STEM Đối với giáo viên: Cần không ngừng học tập, nâng cao trình độ chun mơn, ln ý thức cần phải đổi dạy học để đáp ứng yêu cầu đổi chương trình GDPT đưa Đối với HS:Ln có thói quen vận dụng kiến thức, kỹ môn học vào thực tiễn sống.Khai thác, sử dụng công nghệ thông tin thành thạo, có hiệu để tìm kiến nhiều nguồn tài liệu phục vụ học tập môn học nói chung, đặc biệt mơn học STEM Đồng thời cần rèn luyện kỹ cần thiết q trình học tập làm việc nhóm, giải vấn đề …để phát huy khả học tập đời sống thực tiễn Trên kinh nghiệm đúc rút việc áp dụng dạy học chủ đề STEM phần điện học Vật lý 11,12 trường Trung học phổ thông Lê Viết Thuật thời gian qua Việc áp dụng đề tài thực mang lại hiệu thiết thực, thổi luồng gió dạy học nhà trường áp đưa giáo dục STEM vào giảng dạy, góp phần tích cực vàophong trào đổi dạy học nhà trường Đề tài sử dụng để tiếp tục thử nghiệm, rút kinh nghiệm trường THPT nhằm nâng cao chất lượng dạy học.Rất mong ý kiếnđóng góp, chia sẻ thầy cô, đồng nghiệp bạn đọc quan tâm để chúng tơi hồn thiện đề tài Xin cảm ơn! Vinh, tháng năm 2020 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ GD-ĐT (2019) – Tài liệu tập huấn cán bộ, quản lý, giáo viên xây dựng chủ đề giáo dục STEM TS Nguyễn Thanh Nga, TS Phùng Việt Hải, Ths Hoàng Phước Muội – Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM cho HS trung học sở trung học phổ thông – NXB ĐH sư phạm TP Hồ Chí Minh 2018 Nguyễn Sỹ Nam, Đào Ngọc Chính, Phan Thị Bích Lợi – Một số vấn đề giáo dục STEM nhà trường phổ thông đáp ứng chương trình giáo dục phổ thơng – Tạp chí GD, Số đặc biệt tháng 9/2018, tr 25-29 Nguyễn Mậu Đức, Đinh Thị Ngoan- Thiết kế chủ đề “ Pin chanh” theo định hướng giáo dục STEM – Tạp chí GD, Số đặc biệt tháng 4/2019, tr 214-221 Đỗ Thị Phương Thảo, Nguyễn Thị Thúy Hằng – Quan điểm giáo dục STEM từ sinh viên sư phạm Vật lý- Tạp chí Khoa học, Trường ĐH Cần Thơ, Tập 54, số 9C (2018), tr 94-103 Đậu Thị Thúy Hằng - Xây dựng hệ thống BTTN phần điện học Vật lý 11 12 nhằm phát triển lực, bồi dưỡng tư sáng tạo cho HS, vận dụng giải đề thi đại học môn Vật lý - SKKN cấp tỉnh 2015 Nguyễn Hữu Châu (2005)- Dạy học kiến tạo, vai trò người học quan điểm kiến tạo dạy học-Tạp chí dạy học ngày nay, số Đậu Thị Thúy Hằng – Đề tài dạy học tích hợp liên môn chủ đề “ Máy biến áp hệ thống truyền tải điện năng” dự thi "cuộc thi dạy học tích hợp liên mơn Bộ GD-ĐT năm 2016 50 Phụ lục 01 PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GV I.THƠNG TIN CÁ NHÂN Họ tên (Cóthể ghi khơng)…………………………………… Giới tính: Nam, Nữ Trình độ đào tạo:…………………………………………………… Nơi công tác:……………………………… Số năm giảng dạy…… II.CÁC VẤN ĐỀ THAM KHẢO Ý KIẾN Quý thầy cô đánh dấu chéo (x) vào ô tương ứng với lựa chọn Thầy hiểu khái niệm giáo dục STEM? Giáo dục STEM dạy học tích hợp liên môn môn Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật Toán Giáo dục STEM định hướng giáo dục: bên cạnh địnhhướng giáo dục toàn diện thúc đẩy giáo dục bốn lĩnhvực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán với mục tiêuđịnh hướngvà chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày cang tăng ngành nghề liên quan, nhờ nâng cao sức cạnh tranh kinh tế Giáo dục STEM phương pháp tiếp cận liên môn Khoahọc, Công nghệ, Kỹ thuật, Toán dạy học với mụctiêu nâng cao hứng thú học tập, vận dụng kiến thức liênmôn giải vấn đề thực tiễn, kết nối trường họcvới cộng đồng, hình thành phát triển lực , phẩmchất người học Cả ý ý Theo thầy cô ý nghĩa dạy học giáo dục STEM gì? - Đảm bảo giáo dục tồn diện - Nâng cao hứng thú học tập môn học STEM - Hình thành phát triển lực, phẩm chất cho HS - Kết nối trường học với cộng đồng - Hướng nghiệp, phân luồng Theo thầy có cần thiết dạy học mơn Vật lý theo định hướng giáo dụcSTEM? Rất cần thiết Cần thiết Không cần thiết Hồn tồn khơng Theo thầy mơn Vật lý có vai trị dạy học theo địnhhướng giáo dục STEM? - Hình thành phát triển lực chung cốt lõi chongười học (NL tự chủ tự học, NL giao tiếp hợp tác, NLgiải vấn đề sáng tạo) lực thực nghiệm - Giúp HS có kiến thức, kỹ Vật lý phổ thông,cơ bản, thiết yếu; phát triển khả giải vấn đề có tính tích hợp liên mơn mơn Vật lý mơn học khác Hố học, Sinh học, Tốn, Tin học, Công nghệ, ; tạocơ hội để HS trải nghiệm, áp dụng toán học vào đờisống thực tế - Hình thành phát triển phẩm chất chung cho HS(yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm) vànhững phẩm chất mà giáo dục toán học đem lại (tính kỷ luật,kiên trì, độc lập, sáng tạo, hợp tác; thói quen tự học, hứng thú niềm tin học Vật lý) Theo thầy để có điều kiện dạy học theo định hướng giáo dục STEMcần có lực nào? - Năng lực tự chủ tự học - Năng lực giao tiếp hợp tác - Năng lực giải vấn đề sáng tạo - Năng lực ngơn ngữ - Năng lực tính tốn - Năng lực tìm hiểu tự nhiên xã hội - Năng lực công nghệ, tin học - Năng lực thẩm mỹ Theo thầy cô yếu tố ảnh hưởng đến việc giáo dục STEM? - Sự quan tâm đầy đủ toàn diện nhà trường tới lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật, tốn học, tin học - Cần có hiểu biết đầy đủ, toàn diện thống nhận thức giáo dục STEM - Quan tâm bồi ưỡng đội ngũ GV - Tăng cường đầu tư sở vật chất phục vụ hoạt động giáodục STEM - Kết nối với sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp,các trung tâm nghiên cứu, sở sản xuất Theo thầy cô thiết kế chủ đề giáo dục STEM cần thực bướcnhư nào? (1)Lựa chọn chủ đề học (2)Xác định vấn đề cần giải (3)Xây dựng tiêu chí giải pháp giải vấn đề sản phẩm (4)Xây dựng câu hỏi định hướng chủ đề STEM (5)Thiết kế tiến trình tổ chức dạy học A Thực bước theo thứ tự: (1),(2),(3),(4),(5) B Thực bước theo thứ tự: (1),(2),(3),(5) C Thực bước theo thứ tự: (1),(2),(3),(4) D Thực bước theo thứ tự: (2),(1),(3),(5) Theo thầy bước khó bước thiết kế chủ đề dạy họcSTEM? A B C D E 9.Theo thầy cô tổ chức dạy học chủ đề theo định hướng giáo dục STEMcó khó khăn gì? - Khơng có thời gian đầu tư thiết kế chủ đề - Khó chọn lọc chủ đề phù hợp với nội dung dạy - Khơng có nhiều nguồn tư liệu tham khảo - Nội dung kiến thức khó với HS - Dạy học theo định hướng giáo dục STEM không đem lại kết cao kỳ thi khảo sát - Trình độ GV cịn hạn chế - Trình độ HS khơng đồng - Thiếu thốn sở vật chất, không đảm bảo điều kiện đểdạy học theo định hướng giáo dục STEM - HS không hứng thú với việc học theo định hướng STEM 10.Theo thầy người học có hứng thú với giáo dục STEM? Rất hứng thú Hứng thú Không hứng thú Phụ lục 02 PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN HS Các em HS thân mến! - STEM cách viết tắt lấy chữ in hoa tiếng Anh từ:Science (Khoa học), Technology(Cơng nghệ), Engineering(Kỹ thuật), Maths(Tốnhọc) - Giáo dục STEM chất hiểu trang bị cho người học kiến thức kỹ cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, kỹ thuật cơng nghệ.Các kiến thức phải tích hợp lồng ghép bổ trợ cho giúp HS không hiểu ngun lý mà cịn tạo sản phẩm sống ngày - Trong thời đại Cách mạng công nghiệp 4.0 nay, tốc độ phát triểncủa khoa học - công nghệ ngày tăng lượng tri thức khoa học sản sinhvới tốc độ ngày cao, cấu nghề nghiệp xã hội thay đổi lớn …địi hỏi người có đủ lực để thích ứng Vì việc đưa giáo dục STEMvào trường phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa phù hợp với định hướng đổi giáodục phổ thông Phiếu điều tra thực nhằm đánh giá mức độ cần thiết việc dạyhọc số chủ đề môn Vật lý phần điện học Vật lý 11,12 theo định hướng giáo dục STEM Sự đóng góp ýkiến nghiêm túc em thiết thực giúp nội dung đề tài nghiên cứu tác giả mang tính khách quan có ý nghĩa thực tế Mong em HS vui lòng cho biết ý kiến, quan điểm sốvấn đề cách điền dấu (X) vào lựa chọn I THƠNG TIN CÁ NHÂN Trường: …………………………………… Lớp:………………………………………… Giới tính: Nam Nữ Học lực: Giỏi Khá Trung bình Yếu Kém II CÁC VẤN ĐỀ THAM KHẢO Ý KIẾN Thầy (Cô) em dạy học theo định hướng giáo dục STEM chưa? Thường xuyên Nếu em chưa học theo định hướng giáo dục STEM, em có muốn Muốn Không muốn Thỉnh thoảng Chưa Được học khơng? Vì sao? Vì:…………………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Nếu thầy em thực dạy học theo định hướng giáo dục STEM thìem thấy dạy học theo định hướng giáo dục STEM có ý nghĩa nào? - Đảm bảo giáo dục toàn diện - Nâng cao hứng thú học tập mơn học STEM - Hình thành phát triển lực, phẩm chất cho HS - Kết nối trường học với cộng đồng - Hướng nghiệp, phân luồng Nếu em học chủ đề (bài dạy) theo định hướng giáo dục STEM,em có hứng thú nào? Rất hứng thú Hứng thú Em học môn Vật lý theo định hướng giáo dục STEM chưa? Thường xun Khơng hứng thú Thỉnh thoảng Bình thường Mới lần Chưa Nếu em học môn Vật lý theo định hướng giáo dục STEM, em thấy có khó khăn gì? - Khơng có thời gian để hoạt động trải nghiệm - Khơng có nhiều nguồn tư liệu tham khảo - Vận dụng kiến thức đề giải vấn đề khó - Trình độ nhận thức thân hạn chế - Ảnh hưởng đến kết học tập, thi cử Chân thành cảm ơn em! Phụ lục 03 ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT – VẬT LÝ 11 Câu Hai điện cực kim loại pin điện hoá phải A Có kích thướcB Là hai kim loại khác chất hố học C Có khối lượng D Có chất Câu Hai cực pin điện hoá ngâm chất điện phân dung dịch A Muối B AxitC Bazơ D Một dung dịch Câu Trong nguồn điện hoá học (pin, acquy) có chuyển hố từ A Cơ thành điện B Nội thành điện C Hoá thành điện D Quan thành điện Câu Công lực lạ làm dịch chuyển điện lượng 4C từ cực âm đến cực dương bên nguồn điện 24J Suất điện động nguồn là: A 6V B 96V C 12V D 9,6V Câu 5: Cho mạch điện gồm pin 1,5 V có điện trở 0,5Ω0,5Ω nối với mạch ngồi điện trở 2,5Ω2,5Ω Cường độ dòng điện toàn mạch là: A A B 0,6 A C 0,5 A D A Câu 6: Cho mạch điện gồm hai pin có suất điện động điện trở pin 1,5V−0,5Ω1,5V−0,5Ω mắc nối kiểu đối xứng nối với mạch điện trở 2Ω2Ω Cường độ dịng điện tồn mạch là: A A B 0,6 A.C A D A Câu 7: Một đoạn mạch gồm pin V, điện trở mạch ngồi 4Ω4Ω, cường độ dịng điện toàn mạch A Điện trở nguồn là: A.0,5Ω.B.4,5ΩC.1Ω.D.2Ω Câu 8: Trong mạch kín mà điện trở 10 Ω, điện trở Ω có dịng điện A Hiệu điện hai cực nguồn suất điện động nguồn là: A 10 V 12 V B 20 V 22 V.C 10 V V.D 2,5 V 0,5 V Câu 9: Cho điện trở giống giá trị Ω, hai điện trở mắc song song cụm mắc nối tiếp với điện trở lại Đoạn mạch nối với nguồn có điện trở Ω hiệu điện hai cực nguồn 12 V Cường độ dòng điện mạch suất điện động mạch là: A A 14 V.B 0,5 A 13 V.C 0,5 A 14 V.D A 13 V Câu 10: Câu nói chất điện phân khơng ? A Chất điện phân có dịng điện chạy qua giải phóng chất điện cực B Trong dung dịch phân tử axit, muối, bazơ bị phân li thành ion C Một số chất rắn nóng chảy chất điện phân D Chất điện phân thiết phải dung dịch chất tan dung môi ĐỀ KIỂM TRA 15 PHÚT LỚP 12 Câu Một máy phát điện xoay chiều ba pha hoạt động bình thường Các suất điện động cảm ứng cuộn dây phần ứng đôi lệch pha A B C D Câu Một máy phát điện xoay chiều roto có 12 cặp cực quay 300vịng/phút tần số dịng điện mà phát A 25Hz B 3600Hz C 60Hz D 1500Hz Câu 3.Trong trình truyền tải điện xa, để giảm công suất hao phí đường dây truyền tải người ta thường sử dụng biện pháp sau đây? A Giảm tiết diện dây dẫn B Tăng điện áp hiệu dụng nơi phát điện C Giảm điện áp hiệu dụng nơi phát điện D Tăng chiều dài dây dẫn Câu Để máy phát điện xoay chiều roto có cặp cực phát dịng điện tần số 50Hz roto quay với tốc độ A 480 vòng/phút B 400 vòng/phút.C 96 vòng/phút D 375 vòng/phút Câu Một máy phát điện xoay chiều có cặp cực, roto quay với tốc độ 1800 vịng/phút Một máy phát điện khác có cặp cực, muốn phát dịng điện có tần số tần số máy phát tốc độ roto A.450 vòng/phút B.7200 vòng/phút C 112,5 vòng/phút D 900 vòng/phút Câu 6: Một máy biến có cuộn sơ cấp 1000 vòng dây mắc vào mạng điện xoay chiều có hiệu điện hiệu dụng 220 V Khi hiệu điện hiệu dụng hai đầu cuộn thứ cấp để hở 484 V Bỏ qua hao phí máy biến Số vịng dây cuộn thứ cấp A 2500 B 1100 C 2000 D 2200 Câu Một máy phát điện mà phần cảm gồm cặp cực phần ứng gồm hai cặp cuộn dây mắc nối tiếp tạo dịng điện có tần số 50Hz Tốc độ quay roto A 375vòng/phút B 1500vòng/phút C 750 vòng/phút D 3000 vòng/phút Bài 8: Điện truyền từ trạm phát điện đến nơi tiêu thụ đường dây tải điện pha Ban đầu hiệu suất truyền tải 80% Cho công suất truyền không đổi hệ số công suất nơi tiêu thụ (cuối đường dây tải điện) 0,8 Để giảm hao phí đường dây lần cần phải tăng điện áp hiệu dụng trạm phát điện lên n lần Giá trị n A 2,1 B 2,2 C 2,3 D 2,0 Câu Cuộn thứ cấp máy biến có 1000vịng Từ thơng xoay chiều lõi biến có tần số 50Hz giá trị cực đại 0,5mWb Suất điện động hiệu dụng cuộn thứ cấp là: A 111V B 157V C 500V D 353,6V Câu 10 Một máy phát điện xoay chiều có cơng suất 1000kW Dịng điện phát sau tăng lên 110kV truyền xa đường dây có điện trở 20Ω Điện hao phí đường dây A 6050W B 5500W C 2420W D 1653W Phụ lục 04 MỘT SỐ HÌNH ẢNH HS TRƯỜNG THPT LÊ VIẾT THUẬT THỰC HIỆN CÁC CHỦ ĐỀ STEM Thực chủ đề STEM tiết học lớp Sinh hoạt ngoại khóa chủ đề dạy học STEM Các hoạt động trải nghiệm ... khó khăn để đề xuất hướng giải đề tài - Đề xuất giải pháp thực đề tài nghiên cứu: Xây dựng chủ đề dạy học STEM phần điện học Vật lý 11,1 2 tiến hành thực nghiệm tổ chức dạy học số chủ đề trường... xuất số chủ đề STEM phần điện học Vật lý 11,1 2 mà theo làphù hợp q trình dạy học trường phổ thơng 3.2.1 .Đề xuất xây dựng số chủ đề STEM chương “Dịng điện khơng đổi” Vật lý 11, chương “ Dòng điện. .. chức dạy học số chủ đề STEM phần điện học Vật lý 11, 12 trường phổ thông phù hợp với điều kiện dạy học nhà trường thu kết thiết thực nhằm nâng cao chất lượng dạy học môn Vật lý môn học STEM,