Tổ chức dạy học chương “mắt các dụng cụ quang” vật lý 11 theo định hướng giáo dục stem

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ MỸ TRANG TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” - VẬT LÍ 11 THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM LUẬN VĂN THẠC SĨ NGÀNH: LÝ LUẬN VÀ PPDH BỘ MƠN VẬT LÍ ĐÀ NẴNG, NĂM 2020 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM NGUYỄN THỊ MỸ TRANG TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƢƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” - VẬT LÍ 11 THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM Ngành: Lý luận PPDH Bộ môn Vật lí Mã số: 8.14.01.11 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học: TS Nguyễn Thanh Nga ĐÀ NẴNG, NĂM 2020 V MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN I LỜI CẢM ƠN II DANH MỤC CÁC BẢNG VIII DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ IX DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT .XII MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu 3 Đối tượng, phạm vi nghiên cứu Giả thuyết khoa học Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu .3 Đóng góp đề tài .4 Cấu trúc luận văn CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM TRONG TRƢỜNG PHỔ THÔNG .5 1.1 Cơ sở tâm lý học lứa tuổi học sinh trung học phổ thông giáo dục STEM 1.1.1 Đặc điểm tâm lý lứa tuổi học sinh trung học phổ thông 1.1.2 Đặc điểm nhận thức lứa tuổi học sinh trung học phổ thông 1.2 Hoạt động dạy học cho học sinh trung học phổ thông theo định hƣớng giáo dục STEM 1.2.1 Bản chất trình dạy học Vật lý 1.2.2 Mục tiêu dạy học Vật lý trường phổ thông 1.2.3 Đặc trưng trình dạy học thời đại Cách mạng công nghiệp 4.0 12 1.3 Cơ sở lý thuyết giáo dục STEM 13 1.3.1 Khái niệm giáo dục STEM .13 1.3.2 Mục tiêu giáo dục STEM .15 1.3.3 Tiêu chí xây dựng chủ đề giáo dục STEM 15 1.4 Dạy học dự án chủ để STEM phát triển lực sáng tạo 16 1.4.1 Khái niệm dạy học dự án 16 1.4.2 Đặc trưng dạy học dự án 16 1.4.3 Tầm quan trọng dạy học dự án học sinh 17 VI 1.4.4 Tiến trình dạy học dự án chủ đề STEM phát triển lực sáng tạo học sinh 17 1.5 Phát triển lực sáng tạo học sinh dạy học chủ đề STEM 19 1.5.1 Khái niệm lực sáng tạo .19 1.5.2 Biểu lực sáng tạo học sinh dạy học chủ đề STEM 20 1.5.3 Biện pháp phát triển lực sáng tạo học sinh dạy học chủ đề STEM… .21 1.6 Công cụ đánh giá chủ đề giáo dục STEM theo định hƣớng phát triển lực sáng tạo học sinh 21 1.6.1 Nguyên tắc đánh giá yêu cầu đánh giá kết học tập 21 1.6.2 Tiêu chí đánh giá lực sáng tạo học sinh dạy học theo định hướng STEM 23 KẾT LUẬN CHƢƠNG 26 CHƢƠNG THIẾT KẾ MỘT SỐ CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM NỘI DUNG KIẾN THỨC CHƢƠNG “MẮT CÁC DỤNG CỤ QUANG” - VẬT LÝ 11 27 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Mắt Các dụng cụ quang” theo định hƣớng giáo dục STEM 27 2.1.1 Chuẩn kiến thức, kỹ chương trình 27 2.1.2 Nội dung kiến thức chương “Mắt Các dụng cụ quang” .28 2.2 Thiết kế chủ đề giáo dục STEM nội dung kiến thức chƣơng “Mắt Các dụng cụ quang” .41 2.3 Tổ chức dạy học chủ đề giáo dục STEM 42 2.3.1 Tổ chức dạy học chủ đề: “Máy chiếu mini” .42 2.3.2 Tổ chức dạy học chủ đề: “Thiết kế, chế tạo kính thiên văn đơn giản” .55 2.4 Xây dựng công cụ đánh giá cho chủ đề 69 2.4.1 Đánh giá chủ đề máy chiếu mini .69 2.4.2 Đánh giá chủ đề kính thiên văn 73 2.4.3 Phiếu lấy ý kiến học sinh sau tham gia lớp học STEM 78 KẾT LUẬN CHƢƠNG 79 CHƢƠNG THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM 80 3.1 Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .80 3.2 Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm 80 3.3 Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm .80 3.4 Những thuận lợi khó khăn gặp phải tiến hành thực nghiệm sư phạm 80 3.5 Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm 81 3.6 Phân tích diễn biến thực nghiệm sƣ phạm .81 VII 3.6.1 Chủ đề “Máy chiếu mini” 81 3.6.2 Chủ đề “Thiết kế, chế tạo kính thiên văn đơn giản” 89 3.7 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm mục tiêu giáo dục STEM 96 3.7.1 Đánh giá định tính lực sáng tạo 96 3.7.2 Đánh giá định lượng 103 3.7.3 Đánh giá khảo sát ý kiến học sinh sau tham gia học tập chủ đề STEM .106 3.7.4 Đánh giá chung 107 KẾT LUẬN CHƢƠNG 109 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 110 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 112 VIII DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu Tên bảng Trang bảng 1.1 Các hoạt động giáo viên học sinh tiến trình dạy học theo dự án 18 1.2 Bảng mơ tả tiêu chí mức độ đánh giá lực sáng tạo 23 2.1 Chuẩn kiến thức kĩ chương “Mắt Các dụng cụ quang” 27 2.2 Các chủ đề STEM thực 41 2.3 Kế hoạch dự án chủ đề máy chiếu mini 46 2.4 Tiêu chí đánh giá thiết kế sản phẩm máy chiếu mini cho nhóm HS 47 2.5 Tiêu chí đánh giá sản phẩm máy chiếu mini cho nhóm HS 48 2.6 Kế hoạch dự án Thiết kế, chế tạo kính thiên văn đơn giản 58 2.7 Tiêu chí đánh giá trình hoạt động thực dự án thiết kế, chế tạo kính thiên văn đơn giản 59 2.8 Bảng mơ tả tiêu chí mức độ đánh giá NLST chủ đề 69 2.9 Bảng mô tả tiêu chí mức độ đánh giá NLST chủ đề 74 3.1 Tiêu chí đánh giá NLST biểu cụ thể HS chủ đề 96 3.2 Tiêu chí đánh giá NLST biểu cụ thể HS chủ đề 100 3.3 Kết thu NLST HS chủ đề 103 3.4 Kết thu NLST HS chủ đề 104 3.5 Lượng hóa mức độ đạt tiêu chí NLST 104 3.6 Tiêu chí đánh giá mức độ đạt NLST HS 105 3.7 Kết mức độ học sinh đạt qua hai chủ đề 105 110 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Từ kết thu luận văn, đối chiếu với nhiệm vụ đặt ra, giải vấn đề lí luận thực tiễn sau: - Phân tích làm rõ sở lí luận dạy học tích cực, giáo dục STEM tiến trình dạy học kiến thức Vật lý theo định hướng giáo dục STEM Trong đó, chúng tơi nhấn mạnh học sinh giữ vai trò trung tâm hoạt động dạy học, tự phát giải vấn đề, nhờ họ rèn huyện lực giải vấn đề, phát triển lực sáng tạo kỹ cần thiết - Dựa sở lí luận thực tiễn, đề xuất xây dựng nội dung tổ chức dạy học số kiến thức chương “Mắt Các dụng cụ quang học” Vật lý 11 theo định hướng giáo dục STEM, nhằm tích cực hóa hoạt động học tập HS, phát triển lực sáng tạo HS, hướng tới mục tiêu xác định - Kết thực nghiệm cho thấy nội dung chủ đề dạy học số kiến thức chương “Mắt Các dụng cụ quang” – Vật lý 11 phù hợp với đối tượng học sinh Hình thức tổ chức phương pháp hướng dẫn có tính khả thi Học sinh phát triển lực sáng tạo học tập Tuy đề tài thu kết định song thời gian thực đề tài chưa nhiều, điều kiện sở vật chất trường chưa đáp ứng yêu cầu,…sự hiểu biết có hạn tác giả nên đề tài khơng tránh khỏi hạn chế như: - Chưa tổ chức cho nhiều lớp học sinh tham gia tiết học định hướng STEM - Chưa mở rộng cho nhiều chương kiến thức đa dạng - Sản phẩm mà em thiết kế chế tạo có tính thẩm mĩ chưa cao Kiến nghị - Cải tiến công tác kiểm tra đánh giá học sinh Hiện nay, việc kiểm tra đánh giá trọng vào kiến thức kĩ năng, thái độ đặc biệt lực chưa trọng mức - Dạy học phải đổi tồn diện, tăng tính thực tiễn từ nội dung kiến thức, đến tập liên quan - Ban giám hiệu nhà trường cần xác định vai trò dạy học định hướng STEM việc góp phần đạt đầy đủ mục tiêu mơn học Từ quan tâm khuyến khích, tạo điều kiện để giáo viên tổ chức tiết học theo định hướng giáo dục STEM như: tăng cường đầu tư sở vật chất, giảm tải kiến thức, tăng tiết học ngoại khóa thực hành 111 - Tổ chức khóa bồi dưỡng cho giáo viên vai trò cách tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM Chúng hy vọng đề tài góp phần vào việc đổi phương pháp dạy học trường phổ thông Những kết đạt đề tài tài liệu tham khảo bổ ích cho giáo viên sinh viên ngành sư phạm tham gia giảng dạy chủ đề kiến thức chương “Mắt Các dụng cụ quang” Vật lý 11 thêm sinh động đạt hiệu cao 112 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ban chấp hành Trung ương Đảng Nghị số 29-NQ/TW(2013) Về việc đổi toàn diện giáo dục [2] Bộ GD & ĐT (tháng 12 năm 2014) “Tài liệu hội thảo xây dựng chương trình giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển lực học sinh” Hà Nội – Lưu hành nội [3] Bộ Giáo dục đào tạo (2014) “Hướng dẫn dạy học kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển lực học sinh cấp trung học phổ thông môn Vật Lý” Vụ giáo dục trung học [4] Bộ giáo dục Đào tạo (6/2014) “Tài liệu tập huấn giáo viên Dạy học, kiểm tra đánh giá theo định hướng phát triển lực” Vụ Giáo dục Trung học [5] Bộ giáo dục Đào tạo (5/2015) “Dự thảo chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể chương trình giáo dục phổ thơng mới” [6] Bộ Giáo dục Đào tạo (2010) “Hướng dẫn thực chuẩn kiến thức, kỹ môn Vật lý lớp 11 Nhà xuất Giáo dục Việt Nam [7] Bộ Giáo dục Đào tạo (2010) Sách giáo khoa “Vật lý 11” Nhà xuất Giáo dục Việt Nam [8] Bộ giáo dục Đào tạo (2017) Công văn số 1891/BGDĐT-GDĐH Về việc đào tạo nguồn nhân lực có khả thích ứng với cách mạng công nghiệp lần thứ tư [9] Bộ giáo dục Đào tạo (2018) Thông tư 32/2018/TT-BGDĐT “Ban hành chương trình giáo dục phổ thơng” [10] Bộ giáo dục Đào tạo (2019) Tài liệu tập huấn “Xây dựng thực chủ đề giáo dục STEM trường trung học”.Chương trình phát triển giáo dục giai đoạn - Vụ Giáo dục Trung học [11] Đỗ Văn Thông (2001).“Tâm lý học lứa tuổi tâm lý học Sư phạm” Đại học An Giang [12] Huỳnh Văn Sơn (2009) Tâm lí học sáng tạo Nhà xuất Giáo dục Việt Nam, Hà Nội [13] Lý Minh Tiên Nguyễn Thị Tứ (2012).“Giáo trình tâm lý học lứa tuổi tâm lý học sư phạm” Đại học Sư phạm - Thành phố Hồ Chí Minh [14] Nguyễn Văn Khải (chủ biên), Nguyễn Duy Chiến, Nguyễn Thị Mai (2010) “Giáo trình lý luận dạy học Vật lý trường phổ thông” Nhà xuất Giáo dục [15] Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội (2017) “Thiết kế tổ chức chủ đề STEM cho học sinh trung học 113 sở trung học phổ thông” NXB Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh [16] Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội, Nguyễn Anh Dũng, Ngô Trọng Tuệ (2018) “Dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông” NXB Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh [17] Quốc hội nước CHXHCN Việt Nam (2005) “Luật Giáo dục” Nhà xuất Chính trị Quốc gia Hà Nội [18] Thủ tướng phủ (2017) Nguyễn Xuân Phúc, Chỉ thị số 16/CT-TTg việc tăng cường lực tiếp cận cách mạng công nghiệp lần thứ tư, Chính phủ nước CHXHCN Việt Nam [19] Web http://etep.moet.gov.vn/tintuc/chitiet?Id=199, Bài viết “Cách mạng 4.0 vai trò giáo viên thực chương trình mới” [20] Web http://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki , Bài viết “Chương trình giáo dục định hướng phát triển lực” [21] Web https://tusach.thuvienkhoahoc.com/wiki, Bài viết “Phương pháp dạy học theo dự án” DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ ... “Mắt Các dụng cụ quang” phù hợp với mục tiêu giảng dạy theo định hướng giáo dục STEM Với lý trên, lựa chọn đề tài: Tổ chức dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang” - Vật Lý 11 theo định hướng STEM. .. giáo dục STEM, nội dung kiến thức chương “Mắt Các dụng cụ quang” theo định hướng giáo dục STEM - Phạm vi nghiên cứu: Hoạt động dạy học số kiến thức chương “Mắt Các dụng cụ quang”- Vật lý 11 chương. .. khoa học Nếu tổ chức dạy học chương “Mắt Các dụng cụ quang”- Vật lý 11 theo định hướng giáo dục STEM phát triển lực sáng tạo học sinh Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sở lý luận giáo dục STEM, dạy