Đang tải... (xem toàn văn)
Để đảm bảo được điều đó, nhất định phải thực hiện thành công việc chuyển từ phương pháp dạy học theo lối "truyền thụ một chiều" sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn [r]
(1)Mục lục
BÁO CÁO KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU, ỨNG DỤNG SÁNG KIẾN
1 Lời giới thiệu
2 Tên sáng kiến
3 Tác giả sáng kiến
4 Chủ đầu tư tạo sáng kiến
5 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến
6 Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu
7 Mô tả chất sáng kiến:
7.1 LÝ THUYẾT VỀ GIÁO DỤC STEM TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC
7.1.2 Mục tiêu giáo dục STEM
7.1.3 Chủ đề STEM
7.1.4 Xây dựng chủ đề/ học STEM
7.2 Chủ đề STEM “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng”
7.2.1 Bài “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng”
7.2.2 Chủ đề STEM xe bong bóng sáng tạo 15
7.2.3 Tiến trình dạy học 16
8 Những thông tin cần bảo mật 22
9 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến 22
10 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả theo ý kiến tổ chức, cá nhân tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu, kể áp dụng thử (nếu có) theo nội dung sau: 23
10.1 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả: 23
10.2 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tổ chức, cá nhân: 24
11 Danh sách tổ chức/cá nhân tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu 24
(2)1 1 Lời giới thiệu
Giáo dục phổ thông nước ta thực bước chuyển từ chương trình giáo dục tiếp cận nội dung sang tiếp cận lực người học, nghĩa từ chỗ quan tâm đến việc HS học đến chỗ quan tâm HS vận dụng qua việc học Để đảm bảo điều đó, định phải thực thành công việc chuyển từ phương pháp dạy học theo lối "truyền thụ chiều" sang dạy cách học, cách vận dụng kiến thức, rèn luyện kỹ năng, hình thành lực phẩm chất; đồng thời phải chuyển cách đánh giá kết giáo dục từ nặng kiểm tra trí nhớ sang kiểm tra, đánh giá lực vận dụng kiến thức giải vấn đề, coi trọng kiểm tra đánh giá kết học tập với kiểm tra đánh giá trình học tập để tác động kịp thời nhằm nâng cao chất lượng hoạt động dạy học giáo dục
Trước bối cảnh đó, ngày 18/6/2018 Thủ Tướng phủ thị 16/CT-TTg việc đẩy mạnh thực đổi chương trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông (GDPT) Bộ giáo dục ban hành Thông tư 32/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018 việc ban hành Chương trình giáo dục phổ thông Giáo viên xác để tiếp tục thực đổi đồng phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá kết giáo dục
Một đổi phương pháp dạy học kiểm tra đánh giá Bộ giáo dục đào tạo, Sở GD&ĐT Vĩnh Phúc tập huấn tới giáo viên hai năm 2018 2019 dạy học chủ đề STEM trường THCS THPT
Hiện nay, việc dạy học tất trường THPT theo phân phối chương trình thống Bộ giáo dục đào tạo, Sở GD&ĐT Vĩnh Phúc ban hành số văn hướng dẫn tổ nhóm chun mơn thực dạy học theo chuyên đề (chủ đề) yêu cầu đưa giáo dục STEM vào trường học Qua tập huấn giảng dạy thực tế, tiến hành thiết kế dạy học chủ đề STEM "Động lượng Định luật bảo toàn động lượng" Vật lí 10 THPT và tiến hành dạy thử nghiệm
2 Tên sáng kiến
(3)2 3 Tác giả sáng kiến:
Họ tên: Cao Văn Tuấn
- Địa tác giả sáng kiến: Trường THPT Lê Xoay - Khu - Thị Trấn Vĩnh Tường - Vĩnh Phúc
- Số điện thoại:0978074428
E_mail: caovantuan.c3lexoay@vinhphuc.edu.vn 4 Chủ đầu tư tạo sáng kiến :
Giáo viên Cao Văn Tuấn
5 Lĩnh vực áp dụng sáng kiến :
+ Một số chủ đề STEM học Vật lí lớp 10 cấp THPT
+ Thiết kế dạy học chủ đề STEM "Động lượng Định luật bảo toàn động lượng" Vật lí 10 THPT
+ Bài học: Động lượng Định luật bảo toàn động lượng + Chủ đề STEM : Xe bong bóng sáng tạo
+ Giảng dạy động lượng, định luật bảo toàn động lượng theo hướng phát triển lực học sinh
+ Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM phù hợp với học sinh nhà trường sở vật chất
+ Điều kiện phù hợp chủ đề STEM câu lạc STEM trường THPT Lê Xoay
6 Ngày sáng kiến áp dụng lần đầu: - Tháng 1/2020
7 Mô tả chất sáng kiến
7.1 LÝ THUYẾT VỀ GIÁO DỤC STEM TRONG TRƯỜNG TRUNG HỌC
7.1.1 Khái niệm giáo dục STEM
Giáo dục STEM trường trung học quan điểm dạy dọc quan điểm dạy học định hướng phát triển lực học sinh thuộc lính vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật Toán học
(4)3 STEM cách viết lấy chữ tiếng Anh từ: Science, Technology, Engineering, Maths
Science (Khoa học): gồm kiến thức vật lý, Hóa học, Sinh học khoa học trái đất nhằm giúp học sinh hiểu giới tự nhiên vận dụng kiến thức để giải vấn đề khoa học sống hàng ngày
Technology (Công nghệ): phát triển khả sử dụng, quản lý, hiểu đánh giá công nghệ học sinh, tạo hội để học sinh hiểu hiểu công nghệ phát triển nào, ảnh hưởng công nghệ tới sống
Engineering (Kỹ thuật): phát triển sử hiểu biết học sinh cách công nghệ phát triển thông qua thiết kế kỹ thuật, tạo hội để tích hợp kiến thức nhiều môn học, giúp cho khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu Kỹ thuật cung cấp cho học sinh kỹ để vận dụng sáng tạo sở Khoa học Toán học trình thiết kế đối tượng, hệ thống hay xây dựng quy trình sản xuất
Maths (Toán học): phát triển học sinh khả phân tích, biện luận truyền đạt ý tưởng cách hiệu thơng qua việc tính tốn, giải thích, giải pháp giải tốn học tình đặt
Thuật ngữ STEM dùng hai ngữ cảnh khác ngữ cảnh giáo dục ngữ cảnh nghề nghiệp
Đối với ngữ cảnh giáo dục, STEM nhấn mạnh đến tâm giáo dục môn Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật Tốn học Quan tâm đến việc tích hợp mơn học gắn với thực tiễn để nâng cao lực cho người học Giáo dục STEM hiểu diễn giải nhiều cấp độ như: sách STEM, chương trình STEM, nhà trường STEM, môn học STEM, học STEM, hoạt động STEM
Đối với ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM hiểu nghề nghiệp lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật Tốn học
7.1.2 Mục tiêu giáo dục STEM
- Phát triển lực đặc thù môn học thuộc STEM cho học
sinh
(5)4 quản lý truy cập Công nghệ Học sinh biết quy trình thiết kế chế tạo sản phẩm
- Phát triển lực cốt lõi cho học sinh
Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho học sinh có hội thách thức kinh tế cạnh tranh toàn cầu kỷ 21 Bên cạnh hiểu biết lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật, Tốn học, học sinh phát triển tư phê phán, khả hợp tác để thành công
- Định hướng nghề nghiệp cho học sinh
Giáo dục STEM tạo cho học sinh có kiến thức, kỹ mang tính tảng cho việc học bậc học cao cho nghề nghiệp tương lai học sinh Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có lực, phẩm chất tốt, đặc biệt lao động lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng với nguồn nhân lực cho cách mạng 4.0 để xây dựng phát triển quê hương đất nước
7.1.3 Chủ đề STEM
Tiêu chí xây dựng chủ đề/ học STEM
Tiêu chí 1: Chủ đề học STEM tập trung vào vấn đề thực tiễn Tiêu chí 2: Cấu trúc học STEM kết hợp tiến trình khoa học quy trìnhthiếtkế kĩ thuật
Tiến trình học STEM cung cấp cách thức linh hoạt đưa học sinh từ việc xác định vấn đề – yêu cầu thiết kế – đến sáng tạo phát triển giải pháp Theo quy trình này, học sinh thực hoạt động: (1) Xác định vấn đề – (2) Nghiên cứu kiến thức – (3) Đề xuất giải pháp/thiết kế – (4) Lựa chọn giải pháp/thiết kế – (5) Chế tạo mơ hình (ngun mẫu) – (6) Thử nghiệm đánh giá – (7) Chia sẻ thảo luận – (8) Điều chỉnh thiết kế Trong thực tiễn dạy học, quy trình bước thể qua hoạt động chính: HĐ1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) ––> HĐ2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp thiết kế ––> HĐ3: Trình bày thảo luận phương án thiết kế ––> HĐ4: Chế tạo mơ hình/thiết bị theo phương án thiết kế (đã cải tiến theo góp ý); thử nghiệm đánh giá ––> HĐ5: Trình bày thảo luận sản phẩm chế tạo; điều chỉnh thiết kế ban đầu
(6)5 Q trình tìm tịi khám phá thể tất hoạt động chủ đề STEM, nhiên hoạt động hoạt động trình cần khai thác triệt để Trong hoạt động học sinh thực quan sát, tìm tịi, khám phá để xây dựng, kiểm chứng quy luật Qua đó, học kiến thức đồng thời rèn luyện kĩ tiến trình như: Quan sát, đưa dự đốn, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, phân tích số liệu…Trong hoạt động 4, q trình tìm tịi khám phá thể giúp học sinh kiểm chứng giải pháp khác để tối ưu hố sản phẩm
Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức học STEM lơi học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo
Giúp học sinh làm việc nhóm kiến tạo việc khó khăn, địi hỏi tất giáo viên STEM trường làm việc để áp dụng phương thức dạy học theo nhóm, sử dụng ngơn ngữ, tiến trình u cầu sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành Làm việc nhóm thực hoạt động học STEM sở phát triển lực giao tiếp hợp tác cho học sinh
Tiêu chí 5: Nội dung học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học toán mà học sinh học
Trong học STEM, giáo viên cần kết nối tích hợp cách có mục đích nội dung từ chương trình khoa học, cơng nghệ, tin học tốn Lập kế hoạch để hợp tác với giáo viên tốn, cơng nghệ, tin học khoa học khác để hiểu rõ nội hàm việc làm để mục tiêu khoa học tích hợp học cho Từ đó, học sinh dần thấy khoa học, cơng nghệ, tin học tốn môn học độc lập, mà chúng liên kết với để giải vấn đề Điều có liên quan đến việc học tốn, cơng nghệ, tin học khoa học học sinh
Tiêu chí 6: Tiến trình học STEM tính đến có nhiều đáp án coi thất bại phần cần thiết học tập
(7)6 7.1.4 Xây dựng chủ đề/ học STEM
Các bước 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 chọn chủ đề học, cần xác định vấn đề cần giải để giao cho học sinh thực cho giải vấn đề đó, học sinh phải học kiến thức, kĩ cần dạy chương trình mơn học lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) vận dụng kiến thức, kĩ biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng học
Bước 3: Xây dựng tiêu chí thiết bị/giải pháp giải vấn đề
Sau xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí giải pháp/sản phẩm Những tiêu chí quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm Các tiêu chí phải hướng tới việc định hướng trình học tập vận dụng kiến thức học sinh không nên tập trung đánh giá sản phẩm vật chất
Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học.
Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học thiết kế theo phương pháp kĩ thuật dạy học tích cực với loại hoạt động học nêu Mỗi hoạt động học thiết kế rõ ràng mục đích, nội dung sản phẩm học tập mà học sinh phải hồn thành Các hoạt động học tổ chức lớp học (ở trường, nhà cộng đồng)
7.1.5 Quy trình thiết kế chủ đề STEM
Dựa mục tiêu giáo dục STEM tiêu chí chủ đề STEM, quy trình thiết kế chủ đề dạy học STEM cho học sinh trung học thực hình sau:
Vẫn đề thực
tiễn (1)
Ý tưởng chủ đề STEM
(2)
Xác định kiến thức STEM cần giải (3)
Xác định mục tiêu
chủ đề STEM
(4)
Xây dựng câu hỏi định
hướng STEM
(8)7 Vấn đề thực tiễn: hiểu tình xây có vấn đề
đối với học sinh, có tính chất kỹ thuật Nó ứng dụng sống hàng ngày, người cần giải cơng việc đó, kích thích học sinh tìm hiểu thực để đáp ứng nhu cầu Nó yêu cầu định hướng nghề nghiệp, đòi hỏi học sinh giải nhằm trải nghiệm số nhiệm vụ nghề nghiệp náo thực tế
Ý tưởng chủ đề STEM: ý tưởng mở hình thành có tính chất kỹ thuật nhằm giải vấn đề thực tiễn học sinh gặp phải
Xác định kiến thức STEM cần giải quyết: kiến thức chủ đề có liên quan đến Vật lí, Hóa học, Sinh học, Cơng nghệ, Kỹ thuật, Tốn học…
Xác định mục tiêu chủ đề STEM: kiến thức kỹ năng, thái độ sản phẩm mà học sinh đạt sau thực chủ đề
Xây dựng câu hỏi định hướng STEM: câu hỏi đặt cho học sinh nhằm gợi ý để giúp học sinh đề xuất giải pháp, nhiệm vụ nhằm đạt mục tiêu chủ đề
7.1.6 Dạy học mở mang tính thiết kế chủ đề STEM phát triển lực sáng tạo
a) Khái niệm dạy học mở mang tính thiết kế
Dạy học mở mang tính thiết kế hình thức dạy học phát giải tình có vấn đề sống nghề nghiệp liên quan đến nội dung chuyên môn
Tính mở hình thức dạy học thể đặc trưng sau: - Tính đa lời giải
- Khuyến khích học sinh tham gia vào giải vấn đề - Giảm bớt căng thẳng học sinh.
Dạy học mở mang tính thiết kế thực dựa phương pháp nghiên cứu khoa học, khuyến khích học sinh tìm kiếm tích cực có niềm vui hoạt động
b) Đặc trưng dạy học mở mang tính thiết kế
Dạy học mở mang tính thiết kế có đặc trưng sau:
- Sự nhận thức kỹ thuật học sinh dựa kinh nghiệm học sinh với phát huy nhận thức kỹ thuật
- Vai trò người giáo viên người tư vấn tổ chức cho học sinh nhận thức
(9)8 Dạy học mở mang tính thiết kế, tạo hội cho học sinh hoạt động phát triển lực thông qua hoạt động Để thực dạy học mở mang tính thiết kế cần phải có những tình có vấn đề (hay nhiệm vụ học tập) mang tính tổng thể, có khơng gian định, có độ tự việc đưa lời giải Những lời giải học sinh tổng hợp thơng qua đàm thoại q trình làm việc nhóm Hoạt động chủ yếu hoạt động người học tìm định lời giải tối ưu cho vấn đề
c) Tiến trình dạy học mở mang tính thiết kế chủ đề STEM phát triển lực sáng tạo
Dạy học mở mang tính thiết kế phù hợp cho nội dung mang tính thiết kế hệ thống kỹ thuật phát triển lực sáng tạo học sinh
- Giáo viên khuyến khích học sinh tìm kiếm lời giải chấp nhận lời giải
- Giáo viên với học sinh nhận xét để thấy lời giải - Học sinh tổ chức học theo nhóm, thảo luận, hợp tác với học lẫn
Tiến trình dạy học mở mang tính thiết kế chủ đề STEM phát triển lực sáng tạo học sinh thực theo sơ đồ sau:
(1) Vấn đề mở: là toán xuất thực tiễn có nhiều lời giải, thơng thường tốn liên quan đến kỹ thuật
(2) Đề xuất giải pháp thiết kế: từ toán mở, học sinh đưa nhiều giải pháp khác để giải vấn đề
(3) Đánh giá giải pháp: Trên sở giải pháp đề suất, học sinh tiến hành phân tích, đánh giá ưu nhược điểm giải pháp
(4) Lựu chọn giải pháp tối ưu: sau đánh giá giải pháp, học sinh thống lựa chọn giải pháp
(5) Thực giải pháp lựa chọn: sau chọn giải pháp tối ưu, học sinh tiến hành tổ chức thực giải pháp: lên kế hoạch, thiết kế vẽ, tìm kiếm vật liệu nắp ráp…
(10)9 (6) Sản phẩm vật chất: sau thực giải pháp, học sinh thu sản phẩm mơ hình vật chất - chức nang sản phẩm thật
(7)Vận hành thử nghiệm: học sinh cho vận hành thử sản phẩm để đánh giá xem có đạt u cầu dự tính ban đầu hay không, không vận hành vận hành lỗi học sinh tiếp tục khắc phục sản phẩm đạt yêu cầu (8) Sản phẩm vật chất hoàn thiện: sản phẩm cuối sau học sinh cải tiến, khắc phục lỗi vận hành đạt yêu cầu
Trong thực tế, học sinh không thực thứ tự giai đoạn từ (1) đến (8) trình bày Học sinh thực theo tiến trình sau đây:
(1)→(2) →(5)→(6)→(7)→(2)→(5)→(6)→(7)→(2)→(5)→(6)→(7)→(8) hiệu dạy học đạt kết
7.2 Chủ đề STEM “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng” 7.2.1 Bài “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng”
1 Xác định vấn đề cần giải học có chủ đề STEM
+ Xây dựng khái niệm động lượng định luật bảo toàn động lượng xuất phát từ tượng tự nhiên đơn giản vận dụng kiến thức biết định luật II III Niu Tơn
Vận dụng định luật bảo toàn động lượng giải số vấn đề thực tiến: va chạm mềm, chuyển động phản lực…
+ Thiết kế chế tạo xe đồ chơi chuyển động từ vật liệu đơn giản
2 Nội dung kiến thức cần xây dựng có chủ đề STEM
Nội dung (45 phút): Khái niệm động lượng vật Xây dựng nội dung định luật bảo toàn động lượng
+ Động lượng p vật chuyển động đại lượng vectơ đo tích khối lượng m vectơ vận tốc v vật p mv
Trong hệ SI, đơn vị động lượng kilôgam mét giây (kg.m/s)
+ Động lượng hệ vật bẳng tổng véc tơ động lượng vật hệ: p p1 p2
- Hệ cô lập
(11)10 Trong đó: p động lượng ban đầu, p' động lượng lúc sau
+ Đối với hệ hai vật :
' '
1 11
p p p p
Trong đó, p , p1 2 tương ứng động lượng hai vật lúc trước tương tác,
1
p' , p' tương ứng động lượng hai vật lúc sau tương tác
Nội dung (45 phút): Vận dụng kiến thức định luật bảo toàn động lượng vào giải vấn đề thực tiễn
- Chuyển động phản lực
- Thiết kế chế tạo xe đồ chơi chuyển động từ vật liệu đơn giản
3 Chuẩn kiến thức, kĩ số lực phát triển
3.1 Kiến thức
+ Viết cơng thức tính động lượng nêu đơn vị đo động lượng
+ Phát biểu viết hệ thức định luật bảo toàn động lượng hệ hai vật
+ Nêu số ví dụ thực tế chuyển động phản lực + Vận dụng kiến thức định luật bảo toàn động lượng để giải thích số tượng thực tế
3.2 Kĩ năng
+ Vận dụng định luật bảo toàn động lượng để giải tập hai vật va chạm mềm
Chế tạo số thí nghiệm đơn giản để minh họa cho chuyển động bẳng phản lực
+ Thiết kế vào chế tạo thiết bị chuyển động từ vật dụng đơn giản
3.3 Thái độ
(12)11 3.4 Năng lực phát triển
Các lực chung
+ Năng lực tự học, phát giải vấn đề, sáng tạo Năng lực giao tiếp hợp tác
Năng lực toán học, khoa học, kỹ thuật, công nghệ - Bảng mô tả lực phát triển chủ đề
Nhóm
năng lực Năng lực thành phần
Mô tả mức độ thực chủ đề
Nhóm NLTP liên quan đến sử dụng kiến thức vật lí
K1: Trình bày kiến thức tượng, đại lượng, định luật, nguyên lí vật lí bản, phép đo, số vật lí
- Phát biểu khái niệm xung lượng lực, khái niệm động lượng, nội dung định luật bảo tồn động lượng
K2: Trình bày mối quan hệ kiến thức vật lí
-Liên hệ biến thiên động lượng xung lượng lực
- Viết biểu thức định luật bảo toàn động lượng
K3: Sử dụng kiến thức vật lí để thực nhiệm vụ học tập
- Sử dụng định luật II III Niu Tơn đề hình thành khái niệm xung lượng lực, khái niệm động lượng, định luật bảo toàn động lượng
K4: Vận dụng (giải thích, dự đốn, tính tốn, đề giải pháp, đánh giá giải pháp … ) kiến thức vật lí vào tình thực tiễn
- Chỉ chuyển động phản lực thực tiễn
- Vận dụng định luật bảo tồn động lượng để giải thích số tượng tự nhiên giải tập liên quan
Nhóm NLTP
P1: Đặt câu hỏi kiện vật lí
(13)12 phương
pháp (tập
trung vào năng lực thực nghiệm và lực mơ hình hóa)
có thể làm biến đổi trạng thái chuyển động
P2: mô tả tượng tự nhiên ngơn ngữ vật lí quy luật vật lí tượng
- Mơ tả tượng thay đổi trạng thái chuyển động tác dụng lực
P3: Thu thập, đánh giá, lựa chọn xử lí thơng tin từ nguồn khác để giải vấn đề học tập vật lí
- Nghiên cứu SGK để tìm hiểu mối quan hệ xung lượng lực biến thiên động lượng
P4: Vận dụng tương tự mơ hình để xây dựng kiến thức vật lí
+ Vận định luật II III Niu Tơn
P5: Lựa chọn sử dụng cơng cụ tốn học phù hợp học tập vật lí
+ Lựa chọn kiến thức tích số với véc tơ để có khái niệm động lượng, định luật bảo toàn động lượng, suy nguyên tắc chuyển động phản lực
P6: điều kiện lí tưởng tượng vật lí
- Định luật bảo toàn động lượng với hệ cô lập
P7: đề xuất giả thuyết; suy hệ kiểm tra
Đề xuất mối liên hệ khối lượng, vận tốc vật trước sau va chạm
P8: xác định mục đích, đề xuất phương án, lắp ráp, tiến hành xử lí kết thí nghiệm rút nhận xét
Đề xuất phương án thí nghiệm kiểm nghiệm định luật bảo tồn động lượng
(14)13 kết thí nghiệm
tính đắn kết luận khái qt hóa từ kết thí nghiệm
Nhóm NLTP trao đổi thơng tin
X1: trao đổi kiến thức ứng dụng vật lí ngơn ngữ vật lí cách diễn tả đặc thù vật lí
- Trao đổi kiến thức để mô tả thay đổi trang thái chuyển động ngơn ngữ vật lí: lực, xung lượng lực, động lượng
X2: phân biệt mô tả tượng tự nhiên ngơn ngữ đời sống ngơn ngữ vật lí (chun ngành )
Sử dụng đại lượng vật lí xung lượng lực, động lượng để mô tả thay đổi trạng thái chuyển động vật
X3: lựa chọn, đánh giá nguồn thông tin khác nhau,
X4: mô tả cấu tạo nguyên tắc hoạt động thiết bị kĩ thuật, công nghệ
Mô tả nguyên tắc hoạt động thiết bị chuyển động bẳng phản lực Như tên lửa, máy bay phản lực…
X5: Ghi lại kết từ hoạt động học tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )
+ Vận dụng mơ hình lí thuyết, biến đổi tốn học tích số với véc tơ
X6: trình bày kết từ hoạt động học tập vật lí (nghe giảng, tìm kiếm thơng tin, thí nghiệm, làm việc nhóm… )
(15)14 cách phù hợp
X7: thảo luận kết cơng việc vấn đề liên quan góc nhìn vật lí
+ Thảo luận để hướng đến vận dụng định luật II III Niu Tơn để giải nhiệm vụ học tập
X8: tham gia hoạt động nhóm học tập vật lí Nhóm
NLTP liên quan đến cá nhân
C1: Xác định trình độ có kiến thức, kĩ , thái độ cá nhân học tập vật lí
Xác định trình độ có định luật II III Niu Tơn
Đánh giá kĩ năng, thái độ công việc phân công nhà
C2: Lập kế hoạch thực kế hoạch, điều chỉnh kế hoạch học tập vật lí nhằm nâng cao trình độ thân
+ Lập kế hoạch, có cố gắng thực kế hoạch tìm hiểu thí nghiệm vui chuyển động phản lực
C3: vai trò (cơ hội) hạn chế quan điểm vật lí đối trường hợp cụ thể mơn Vật lí ngồi mơn Vật lí
+ Nhờ việc biết kiến thức định luật bảo tồn động lượng áp dụng vào tình cụ thể thực tiến (súng giật bắn, chuyển động tàu vũ trụ trái đất…)
C4: so sánh đánh giá - khía cạnh vật lí- giải pháp kĩ thuật khác mặt kinh tế, xã hội môi trường
So sánh đánh giá khía cạnh định luật bảo tồn động lượng giải pháp bắn súng giật…
C5: sử dụng kiến thức vật lí để đánh giá cảnh
(16)15 báo mức độ an tồn thí
nghiệm, vấn đề sống công nghệ đại
mực độ nguy hiểm súng giật bắn…
+ Cảnh báo phương tiện tham gia giao thơng chuyển động nhanh va chạm với gây nguy hiểm
C6: nhận ảnh hưởng vật lí lên mối quan hệ xã hội lịch sử
+ Nhận vai trò định luật bảo toàn động lượng chuyển động phản lực phát khoa học kĩ thuật đời sống người
7.2.2 Chủ đề STEM xe bong bóng sáng tạo a) Vấn đề thực tiễn
Xe bong bóng đồ chơi thú vị, hoạt động dựa nguyên lý chuyển động phản lực, làm hầu hết từ vật liệu tái chế Đồ chơi không gia công đơn giản, vật liệu dễ tìm mà cịn sử dụng tổ chức nhiều trò chơi thú vị liên quan đến chúng Tự làm xe bong bóng khơng tạo điều kiện để học sinh lĩnh hội kiến thức chuyển động phản lực mà tạo sân chơi thú vị, giúp học sinh giải trí sau học căng thẳng
b) Hình thành ý tưởng chủ đề c) Kiến thức STEM chủ đề
Tên sản phẩm Khoa học (S) Công nghệ (T) Kỹ thuật (E) Tốn học (M)
Xe bong bóng Định luật III Newton, định luật bảo toàn động lượng, chuyển động phản lực, cân
Máy bắn keo, kéo gắn, vật liệu: nắp chai, đũa tre, vỏi chai nhựa, bong bóng
Bản vẽ quy trình lắp ráp xe bong bóng, phương án điều khiển xe bong bóng di chuyển
(17)16
áp suất mục tiêu
d) Mục tiêu chủ đề:
◊ Kiến thức
- Nêu nguyên lí chuyển động phản lực
- Vận dụng kiến thức định luật III Niu Tơn, chuyển động phản lực, áp suất để chế tạo xe bong bóng
◊ Kỹ
- Thiết kế vẽ mơ hình xe bong bóng
- Chế tạo, lắp ráp đồ chơi xe bong bóng theo phương án thiết kế - Vận hành, thử nghiệm, cải tiến xe bong bóng
- Làm việc nhóm, thuyết trình, lắng nghe, phản biện, bảo vệ kiến ◊ Thái độ
- Hịa nhã, có tinh thần trách nhiệm nhiệm vụ chung nhóm - Nhiệt tình, động trình gia cơng, lắp ráp xe bong bóng - Tích cực tham gia tuân thủ luật chơi với trò chơi
e) Bộ câu hỏi định hướng
◊ Câu hỏi khái quát
- Tự làm đồ chơi thú vị từ vật liệu tái chế, hoạt động dựa nguyên lý chuyển động phản lực?
◊ Câu hỏi học
- Nguyên lí cấu tạo hoạt động xe đồ chơi chuyển động phản lực gì?
- Có loại mơ hình đồ chơi chuyển động phản lực? - Chế tạo xe bong bóng nào?
7.2.3 Tiến trình dạy học
(18)17 - Mỗi hoạt động gồm bước: Chuyển giao nhiệm vụ; Thực nhiệm vụ; Báo cáo, thảo luận; Kết luận Nhận định Hợp thức hóa kiến thức
- Trường hợp sử dụng phương pháp phát giải vấn đề bao gồm hoạt động:
TT Hoạt động Nội dung Năng lực
được hình thành Tình xuất phát - đề xuất vấn đề
Khái niệm động lượng Chuyển giao
nhiệm vụ
Giáo viên cho quan sát va chạm hai vật (Hai bi mặt phẳng ngang, hai xe đệm không khi, video va chạm của hai vật)
GV đặt câu hỏi, trình va chạm hai vật có đại lượng vật lí bảo tồn ?
2 Thực
nhiệm vụ
+ Học sinh làm việc cá nhân nhóm đưa ý đại lượng bảo toàn vị dụ va chạm hai vật
K1; K2; X1
3 Báo cáo, thảo luận
Giáo viên tổ chức cho học sinh trình bày thảo luận dự đốn đại lượng bảo tồn va chạm hai vật
- Hs phát biểu đại lượng bảo tồn: vận tốc, tích khối lượng vận tốc…
(19)18 Đề xuất giải pháp giải vấn đề
1 Chuyển giao nhiệm vụ
Hãy đề xuất cách để chứng minh giải thuyết
2 Thực
nhiệm vụ
HS làm việc cá nhân nhóm
Nghiên cứu SGK tài liệu tham khảo
3 Báo cáo, thảo luận
+ Mỗi nhóm cử đại diện báo cáo trước lớp
- Các lớp lắng nghe, đưa ý kiến thảo luận
- Giáo viên xác nhận ý kiến trường hợp
4 Lựa chọn giải pháp
Sử dụng mơ hình lí thuyết
Sử dụng phương pháp thực nghiệm
Thực giải pháp giải vấn đề (Lí thuyết) Chuyển giao
nhiệm vụ
Sử dụng kiến thức vật lí học để
2 Thực
nhiệm vụ
Vận dụng định luật II III Niu Tơn
3 Báo cáo, thảo luận
21 12
F F
1
1
m a m a
1
1
v v
m m
t t
' '
1 2
1
m (v v ) m (v v )
t t
' '
1 2
1 2
(20)19 tr4 Kết luận, nhận
định
Đại lương tích khối lượng vận tốc động lượng
+ Tổng động lượng hệ hai vật tương tác đại lượng bảo toàn
Chú ý với vật khối lượng m chịu tác dụng lực F khoảng thời gian
t
đại lượng F t gọi xung lượng lực
Thực giải pháp giải vấn đề (Thực hành) Chuyển giao
nhiệm vụ
Giáo viên giới thiệu thí nghiệm hai vật va chạm đệm khơng khí Các em thiết kế phương án thí nghiệm kiểm nghiệm kết luận trên?
2 Thực
nhiệm vụ
HS thiết kết phương án đo
- Quãng đường thời gian để tìm vận tốc vật trước sau va chạm - Ghi kết vận tốc xác định
3 Báo cáo, thảo luận
Các nhóm HS báo cáo kết thí nghiệm thảo luận
4 Kết luận, nhận định, hợp thức hóa kiến thức
+ Kết luận phù hợp kết thu từ thực nghiệm suy luận lí thuyết
+ Kết luận định luật bảo toàn động lượng cho hệ kín
* Phần 2: (45 phút lớp) Tổ chức dạy học chủ đề STEM xe chuyển động nhờ bong bóng sáng tạo
Dụng cụ vật liệu cần thiết để học sinh tự làm xe bong bóng
(21)20 liệu
Xe bong bóng
1 vỏ chai nhựa/ giấy foam, 10 cm ống nước/ bánh xe nhựa, 01 bóng bóng, ống hút, que xiên, súng bắn keo
Phương án 1(45 phút lớp): Tổ chức hoạt động thiết kế, chế tạo xe bong bóng
* Chuẩn bị: Giáo viên chuẩn bị video hướng dẫn thiết kế, lắp ráp đồ chơi xe bong bóng Giáo viên chuẩn bị vật liệu, dụng cụ cần thiết theo video hướng dẫn
Thời gian tổ chức: 45 phút
* Giao nhiệm vụ:
Hình thức hoạt động: làm việc toàn lớp
Giáo viên giao nhiệm vụ cho nhóm: Từ vật liệu dễ tìm băng dính, chai nhựa, đũa tre, bong bóng, 04 bánh xe nhựa (nắp chai),… thiết kế chế tạo đồ chơi xe bong bóng?
* Hướng dẫn phác thảo vẽ thiết kế Hình thức hoạt động: làm việc toàn lớp
Câu hỏi định hướng
- Đồ chơi xe bong bóng gồm phận nào?
- Bộ phận động lực xe bong bóng làm nào? Giáo viên phác thảo vẽ phương án thiết kế đồ chơi xe bong bóng
* Gia công, lắp ráp thử nghiệm đồ chơi xe bong bóng Hình thức hoạt động: làm việc nhóm
(22)21 Bước 1: Giáo viên dụng cụ, vật liệu cần thiết để chế tạo xe đồ chơi bong bóng cho nhóm Học sinh xem video hướng dẫn lần
Bước 2: Các nhóm tiến hành gia cơng, lắp ráp đồ chơi xe bong bóng Các cơng việc nhóm cần thực hiện: lắp ráp phận động lực; lắp ráp khung xe;
Bước 3: Vận hành thử nghiệm đồ chơi xe bong bóng
Thổi bong bóng đặt xe xuống đất, quan sát trình di chuyển xe Nếu xe không chuyển động hay chuyển động bị lệch, di chuyển đoạn đường ngắn cần gia công, chế tạo lại xe
* Nhận xét đánh giá
Bước 1: Các nhóm nộp lại dụng cụ, vật liệu dư cho giáo viên Giáo viên thụ lại đồ chơi xe bong bóng từ nhóm
Bước 2: Nhận xét q trình làm việc nhóm Nhận xét chung tồn lớp
Nhận xét riêng nhóm, khen lời nhóm làm tốt, nhắc nhở lời nhóm khơng hồn thành nhiệm vụ
Phương án 2: Tổ chức hoạt động ngoại khóa với trị chơi sử dụng xe bong bóng
* Hoạt động 1: Thi chế tạo xe bong bóng
Bước 1: Người quản trị trình diễn (Vận hành mẫu ) Xe bong bóng trước tồn thể học sinh
Bước 2: Cơng bố luật chơi
Các đội có phút để quan sát mẫu xe mẫu Sau đó, độ chơi cung cấp dụng cụ sau: Súng bắn keo, băng dính, nắp chai, ống hút, đũa tre, bong bóng… Yêu cầu đội chơi chế tạo xe thành công nhanh đội chiến thắng
Bước 3: Các đội chơi chế tạo Xe bong bóng vận hành thử Bước 4: Ghi nhận kết thi
(23)22 Bước 1: Công bố luật chơi
Các đội chơi sử dụng Xe bong bóng chế tạo Các đội chơi cho xe xuất phát vị trí, đội chơi có xe chuyển động xa (theo đường thẳng vng góc với đường xuất phát) đội chiến thắng Cuộc thi tổ chức thành lượt Các đội chơi có lần thi nháp
Bước 2: Tổ chức thi Chạy xe xa Bước 3: Ghi nhận kết
* Hoạt động 3: Cuộc thi xe đích Bước 1: Cơng bố luật chơi
Các đội chơi sử dụng Xe bong bóng chế tạo để tham gia thi Các đội chơi điều khiển xe chuyển động đích (Cột cờ) cách vạch xuất phát m đến m Có ba lượt chơi, đội chơi có khoảng cách gần cờ đội chiến thắng Các đội chơi có lần thi thử
Bước 2: Tổ chức thi xe đích
Bước 3: Tổng kết nghi nhận kết trao thưởng
* Tổng kết, nhận xét hoạt động
8 Những thông tin cần bảo mật
Sáng kiến kinh nghiệm không cần bảo mật 9 Các điều kiện cần thiết để áp dụng sáng kiến
Để thực sáng kiến có hiệu theo định hướng đổi chương trình sách giáo khoa vật lí trường phổ thông là:
+ Ngày 12/9/2019 Sở giáo dục đào tạo có văn 1198/HD-SGDĐT hướng dẫn thực nhiệm vụ Giáo dục trung học năm học 2019-2020, yêu cầu nhà trường THPT THCS tổ chức hoạt động trải nghiệm, tổ chức hoạt động giáo dục theo chủ đề STEM
(24)23 + Giáo viên thiết kế chủ đề STEM dạy học phù hợp với đối tượng, xây dựng kế hoạch thức kế hoạch giáo dục STEM theo văn hướng dẫn
+ Học sinh phải chủ động, tích cực, tự giác sáng tạo hoạt động học tập Người học phải thực đạt tri thức kĩ môn mà quan trọng tiếp thu kiến thức, hình thành lực liên quan đến ngành nghề hoạt STEM học Từ đó, giúp học sinh dần hình thành lực tích hợp, sáng tạo liên quan đến Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ thuật Tốn học phù hợp lực em
10 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả theo ý kiến tổ chức, cá nhân tham gia áp dụng sáng kiến lần đầu, kể áp dụng thử (nếu có) theo nội dung sau:
Khi thử nghiệm tổ chức dạy học chủ đề STEM “Động lượng Định luật bảo toàn động lượng” lớp 10A5 vào tháng năm 2020 Qua việc thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM thấy số điều sau đây:
Đa số học sinh lớp hứng thú với hoạt động học tập, chủ động tích cực tham gia vào hoạt động học tập
Các em thấy cần thiết phải gắn kiến thức định luật bảo toàn động lượng, chuyển động phản lực với yêu cầu thiết kế chế tạo xe đồ chơi bong bóng
Các em áp dụng kiến thức Khoa học, Kỹ thuật, Cơng nghệ Tốn thực nhiệm vụ giao
Các em trao đổi thảo luận với với giáo viên từ phát triển lực giải vấn đề thực tiễn
10.1 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tác giả:
+ Việc đổi phương pháp dạy học, vận dụng phương pháp kĩ thuật dạy học tích cực, thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM vật lí định hướng cho công việc giảng dạy giáo viên cán quản lí giáo dục, giúp giáo viên có thay đổi để đáp ứng u cầu chương trình giáo dục phổ thơng theo thông tư bàn hành
(25)24 Thông qua hoạt động, chủ đề STEM học sinh phát triển lực đặc thù STEM, lực cốt lõi định hướng nghề nghiệp
Các thiết bị dạy học, phòng học môn ứng dụng công nghệ thông tin dạy học sử dụng tốt cho việc đổi phương pháp dạy học
+ Từ việc thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM, giáo viên, cán quản lí có kế hoạch cho việc phát triển hướng giáo dục STEM nhà trường
10.2 Đánh giá lợi ích thu dự kiến thu áp dụng sáng kiến theo ý kiến tổ chức, cá nhân:
Sáng kiến thiết kế tổ chức chủ đề STEM phù hợp với giáo viên học sinh nhà trường
Sáng kiến góp phần vào đổi phương pháp dạy học vật lí theo định hướng pháp triển lực học sinh
+ Sáng kiến áp dụng cho giáo viên nhóm vật lí trường THPT Lê Xoay huyện Vĩnh Tường
Sáng kiến góp phần vào đổi nội dung sinh hoạt tổ chuyên môn trường THPT Lê Xoay
Sáng kiến góp phần để giáo viên vật lí có kế hoạch thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM phù hợp với chương trình
11 Danh sách tổ chức/cá nhân tham gia áp dụng thử áp dụng sáng kiến lần đầu
Số TT
Tên tổ chức/cá nhân
Địa chỉ Phạm vi/Lĩnh vực
(26)25 TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Sách giáo khoa Vật lí 10, chương trình chuẩn nâng cao, NXB giáo dục 2016
2 Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh THCS THPT, Nguyễn Thanh Nga (chủ biên) NXB ĐH Sư Phạm TP HCM năm 2018
3 Tập huấn cán quản lí giáo viên xây dựng chủ đề giáo dục STEM trong giáo dục trung học, năm 2019
4 Tập huấn giáo viên dạy học phát triển lực học sinh, Vụ giáo dục trung học năm 2014
5 SKKN “xây dựng chuyên đề dạy học kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển lực học sinh” công nhận cấp sở năm 2018
6 Hướng dẫn thực nhiệm vụ Giáo dục trung học năm học 2019-2020, Số
(27)26 Vĩnh Tường, ngày tháng năm 2020
Thủ trưởng đơn vị
Lê Văn Thức
Vĩnh Tường, ngày tháng năm 2020
Tác giả sáng kiến