Tổ chức dạy học stem bài thiết kế mạch điện tử đơn giản môn công nghệ lớp 12

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM BÀI “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ ĐƠN GIẢN” MÔN CÔNG NGHỆ 12 MÔN: CÔNG NGHỆ Lĩnh vực: Phương pháp dạy học môn công nghệ lớp 11 12 Người thực : Nguyễn Thị Lệ Hà Tổ : Tự nhiên Đơn vị : Trường THPT Quỳnh Lưu SĐT cá nhân : 0367175942 Năm học: 2020 -2021 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Giáo dục STEM dạy cho học sinh liên kết ứng dụng kiến thức phổ thông để giải vấn đề thực tiễn sống Những giá trị mà STEM mang lại cần thiết cho học sinh , “Kỹ kỷ 21” (Kỹ làm việc nhóm, tư phản biện, kỹ tìm kiếm thơng tin, kỹ giải vấn đề) theo trụ cột triết lý giáo dục UNESCO (Học để biết - Học để làm - Học để phát huy thân - Học để chung sống) Giáo dục nước ta tích cực đổi theo tinh thần nghị số 29-NQ/TW BCH trung ương Đảng khóa XI Chỉ thịsố 16/CTTTg phủ ban hành ngày 04/05/2017 việc tăng cường lực tiếp cận Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, yêu cầu Bộ, ban, ngành tập trung thực hiệu giải pháp nhiệm vụ đề ra; đó, giao nhiệm vụ cho Bộ GDĐT sớm thúc đẩy triển khai giáo dục khoa học, công nghệ, kĩ thuật tốn học (STEM) chương trình giáo dục phổ thơng; tổ chức thí điểm số trường phổ thông từ năm học 2017 - 2018 Với tầm quan trọng vậy, giáo dục STEM nhà trường phổ thông cần phải quan tâm tạo điều kiện Chính vậy, việc cho học sinh tiếp cận STEM từ bậc tiểu học giúp xây dựng tảng kiến thức kỹ cần thiết thời đại công nghệ phát triển Hơn nữa, việc học STEM giúp học sinh Việt Nam có hội gia nhập vào lực lượng lao động toàn cầu (global workforce), khơng cịn bó hẹp nước (local workforce) Thực tế trường THPT Quỳnh Lưu X huyện Quỳnh Lưu nơi công tác HS thực hành trường chưa trải nghiệm nhiều thực tế Các phong trào dừng lại thi, thao giảng mà chưa trở thành hoạt động thường xuyên phổ biến Nhiều GV chưa hiểu rõ vai trị ý nghĩa STEM Kế hoạch tổ, nhóm có triển khai dạy STEM đầu năm chủ yếu tập trung học kì Theo kế hoạch mơn cơng nghệ việc triển khai dạy theo định hướng STEM diễn học kì Mơn Cơng nghệ mơn có nhiều điểm tương đồng với giáo dục STEM môn khoa học ứng dụng kiến thức tảng mơn khoa học Tốn học, Vật lí, Hóa học… Bản thân mơn Cơng nghệ thành tố STEM Nội hàm môn Công nghệ có yếu tố tích hợp, việc nghiên cứu giáo dục STEM nói chung dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM nói riêng hồn tồn có sở phù hợp với định hướng đổi giáo dục Việt Nam sau 2015 theo hướng phát triển lực người học nhằm đáp ứng đòi hỏi xã hội đại HS tạo sản phẩm stem mà tiến sâu với việc thử sức dự án KHKT Bên cạnh việc vào nội dung học điều kiện sở vật chất thiết bị nhà trường tương đối đầy đủ, học sinh tích cực, ban lãnh đạo ban ngành nhà trường tạo điều kiện thuận lợi Do theo kinh nghiệm giảng dạy lâu năm thân tơi đồng thời học hỏi nhiều trường có chất lượng dạy học tốt, mạnh dạn chọn đề tài sáng kiến kinh nghiệm: Tổ chức dạy học STEM “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ lớp 12 làm đề tài nghiên cứu Tính đề tài Giáo dục STEM đề cao phong cách học tập cho người học, phong cách học tập sáng tạo Đặt người học vào vai trò nhà phát minh, người học phải hiểu thực chất kiến thức trang bị; phải biết cách mở rộng kiến thức; phải biết cách sửa chữa, chế tạo lại chúng cho phù hợp với tình có vấn đề mà người học phải giải Đề tài: Tổ chức dạy học stem “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ lớp 12 không giới hạn tạo mạch sách giáo khoa mạch nguồn chiều, mạch chỉnh lưu, mạch tạo xung, mạch khuếch đại mà tạo nhiều mạch khác thực tế: mạch điều khiển quạt mini tích hợp đèn led; Cịi chống trộm tích hợp cảm biến hồng ngoại, Bên cạnh việc thiết kế mạch điện tử đơn giản tạo tiền đề, động lực để HS thử sức lĩnh vực cao nghiên cứu dự án KHKT Đề tài tơi nghiên cứu tương đối mẻ, chưa có giáo viên môn công nghệ thực hiện, với điều kiện thuận lợi ngồi nhà trường tơi mạnh dạn nghiên cứu nhằm góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn công nghệ công nghiệp, nhà trường phần nhỏ đóng góp cho giáo dục nước nhà Vì vậy, đề tài Tổ chức dạy học stem “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Cơng nghệ 12 có tính Những kinh nghiệm đúc rút thực tiễn dạy học áp dụng rộng rãi trường trung học phổ thông Mục đích nghiên cứu Xây dựng sở lí luận giáo dục STEM sở lí luận, sở thực tiễn dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM Tổ chức dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM vận dụng vào dạy học “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ 12 Nhiệm vụ nghiên cứu - Xây dựng sở lí luận thực tiễn dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM - Tổ chức dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM Đề xuất phương pháp luận xây dựng chủ đề giáo dục STEM dạy học môn Công nghệ 12 “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” - Thực nghiệm sư phạm nhằm kiểm nghiệm đánh giá giả thuyết nêu Khách thể, đối tượng phạm vi nghiên cứu - Khách thể nghiên cứu: Giáo dục STEM môn Công nghệ phổ thông - Đối tượng nghiên cứu: Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ 12 - Phạm vi nghiên cứu: Q trình dạy học mơn Cơng nghệ lớp 12 Trung học phổ thông Việt Nam Phạm vi khảo sát trường THPT Quỳnh Lưu X - Huyện Quỳnh Lưu - Tỉnh Nghệ An Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM vận dụng vào xây dựng chủ đề, nội dung, cách thức tổ chức hoạt động dạy học, kiểm tra đánh giá mơn Cơng nghệ tác động tích cực đến kết học tập, hứng thú góp phần hình thành, phát triển lực cốt lõi lực công nghệ cho HS dạy học môn Công nghệ theo định hướng đổi toàn diện giáo dục Việt Nam Phương pháp nghiên cứu * Nhóm phương pháp nghiên cứu lí luận: phương pháp phân tích, tổng hợp, khái quát hóa * Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn - Phương pháp quan sát sư phạm - Phương pháp điều tra - Phương pháp chuyên gia - Phương pháp khảo nghiệm - Phương pháp thực nghiệm * Nhóm phương pháp hỗ trợ: phương pháp thống kê Toán học… Kế hoạch nghiên cứu Đề tài nghiên cứu triển khai từ tháng năm 2020 đến tháng năm 2021 STT Thờigian Tháng 9/2020 Nội dung cơng việc Sản phẩm Tìm hiểu thực trạng chọn - Bản đề cương chi tiết đề tài, viết đề cương đề tài đề tài Nghiên cứu lí luận dạy học STEM, dạy học mơn Cơng Tập hợp lý thuyết số liệu thực nghệ theo định hướng STEM tế Tháng 10,11,12 Khảo sát sở thực tiễn, tổng Xử lý số liệu khảo sát /2020 hợp số liệu Tổng hợp ý kiến đồng Trao đổi với đồng nghiệp nghiệp đề xuất sáng kiến kinh nghiệm Tháng 1/2021 Tháng 2/2021 Tháng 3/2021 Kiểm tra trước thực nghiệm Áp dụng thực nghiệm: Dạy thử, kiểm tra thường xuyên Viết sơ lược sáng kiến Xin ý kiến đồng nghiệp Tổng hợp xử lý kết thử nghiệm đề tài, đưa nhận xét xác Bản thảo sáng kiến Tập hợp đóng góp đồng nghiệp - Hồn thành sáng kiến kinh nghiệm - Sáng kiến kinh nghiệm - Chỉnh sửa, bổ sung sáng kiến thức chấm cấp trường kinh nghiệm sau chấm cấp - Hoàn thành sáng kiến nộp Sở trường Đóng góp đề tài 9.1 Cơ sở lí luận thực tiễn việc tổ chức dạy học STEM bài: “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ 12 * Về lí luận: Hồn thiện sở lí luận giáo dục STEM phương diện sau: - Cơ sở lý luận giáo dục STEM dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM * Về thực tiễn - Đánh giá thực trạng dạy học mơn Cơng nghệ phổ thơng góc độ giáo dục STEM 9.2 Tổ chức dạy học STEM “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” - Xây dựng chủ đề minh họa dạy học “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ 12 theo định hướng giáo dục STEM - Góp phần đổi giáo dục Cơng nghệ phổ thông theo định hướng phát triển lực phù hợp với tư tưởng tích hợp bậc THPT sau năm 2015 định hướng giáo dục Công nghệ sau năm 2015 10 Cấu trúc đề tài Ngoài phần Đặt vấn đề kết luận, SKKN gồm chương: Chương 1: Cơ sở lí luận thực tiễn việc tổ chức dạy học STEM “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ 12 Chương 2: Tổ chức dạy học STEM “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ lớp 12 Chương 3: Hiệu áp dụng SKKN: Tổ chức dạy học STEM “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ lớp 12 PHẦN II: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN VIỆC TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM BÀI “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ ĐƠN GIẢN” MÔN CÔNG NGHỆ LỚP 12 Cơ sở lý luận 1.1 Tổng quan lịch sử nghiên cứu giáo dục STEM 1.1.1 Khái niệm dạy học STEM * Thuật ngữ STEM STEM viết tắt từ Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật) Math (toán học) Giáo dục STEM chất hiểu trang bị cho người học kiến thức kỹ cần thiết liên quan đến lĩnh vực khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học Các kiến thức kỹ (gọi kỹ STEM) phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho giúp học sinh không hiểu biết ngun lý mà cịn áp dụng để thực hành tạo sản phẩm sống ngày 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 cộng nghệ phát triển nào, ảnh hưởng cộng nghệ tới sống Engineering (Kỹ thuật): phát triển hiểu biết học sinh cách cơng nghệ phát triển thơng qua qúa trình 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 Mathematics (Tốn học): Là môn học nhằm phát triển HS khả phân tích, biện luận truyền đạt ý tưởng cách hiệu thơng qua việc tính tốn, giải thích, giải pháp giải vấn đề tốn học tình đặt Với nội hàm mơn học trên, liên hệ với chương trình giáo dục phổ thông Việt Nam hành ta dễ dàng nhận thấy môn Khoa học tương ứng với môn Khoa học tự nhiên Việt Nam như: Vật lí, Hóa học, Sinh học Ở Việt Nam mơn Cơng nghệ bao hàm yếu tố Công nghệ Kĩ thuật, Môn Công nghệ môn Kĩ thuật giới tương ứng với môn Công nghệ mơn Tin học Việt Nam Vì vậy, luận án vận dụng vào bối cảnh giáo dục Việt Nam nội dung giáo dục STEM bao hàm nội dung mơn học Vật lí, Hóa học, Sinh học, Cơng nghệ, Tin học Tốn * Giáo dục STEM Trong nghiên cứu giáo dục STEM hiểu theo định nghĩa sau: “Giáo dục STEM quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học trở lên Trong nội dung học tập gắn với thực tiễn, PPDH theo quan điểm dạy học định hướng hành động” 1.1.2 Mục tiêu dạy học STEM Phát triển lực đặc thù môn học thuộc STEM cho học sinh: Đó kiến thức, kĩ liên quan đến môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Tốn học Trong học sinh biết liên kết kiến thức Khoa học, Toán học để giải vấn đề thực tiễn Biết sử dụng, quản lí truy cập Cơng 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 hội thách thức kinh tế cạnh tranh toàn cầu kỉ 21 Bên cạnh hiểu biết lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ 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, kĩ mang tính tảng cho việc học tập 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 mục tiêu xây dựng phát triển đất nướ 1.1.3 Phân loại kỹ dạy học STEM a Phân loại Phân loại dựa lĩnh vực STEM tham gia giải vấn đề: + STEM đầy đủ: loại hình STEM yêu cầu người học cần vận dụng kiến thức bốn lĩnh vực STEM để giải vấn đề + STEM khuyết: loại hình STEM mà người học vận dụng kiến thức bốn lĩnh vực STEM để giải vấn đề Phân loại dựa phạm vi kiến thức để giải vấn đề STEM: + STEM bản: loại hình STEM xây dựng sở kiến thức thuộc phạm vi môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Tốn học chương trình giáo dục phổ thông Các sản phẩm STEM thường đơn giản, chủ đề giáo dục STEM bám sát nội dung sách giáo khoa thường xây dựng sở nội dung thực hành, thí nghiệm chương trình giáo dục phổ thơng + STEM mở rộng: loại hình STEM có kiến thức nằm ngồi chương trình sách giáo khoa Những kiến thức người học phải tự tìm hiểu nghiên cứu Sản phẩm STEM loại hình có độ phức tạp cao Phân loại dựa vào mục đích dạy học: + STEM dạy kiến thức mới: STEM xây dựng sở kết nối kiến thức nhiều môn học khác mà HỌC SINH chưa học (hoặc học phần) HỌC SINH vừa giải vấn đề vừa lĩnh hội tri thức + STEM vận dụng: STEM xây dựng sở kiến thức HỌC SINH học STEM dạng bồi dưỡng cho HỌC SINH lực vận dụng lí thuyết vào thực tế Kiến thức lí thuyết củng cố khắc sâu b Kĩ dạy học STEM Những kỹ STEM tích hợp kỹ năng: - Kỹ khoa học: Học sinh trang bị kiến thức khái niệm, nguyên lý, định luật sở lý thuyết giáo dục khoa học Mục tiêu quan trọng thông qua giáo dục khoa học, học sinh có khả liên kết kiến thức để thực hành có tư để sử dụng kiến thức vào thực tiễn để giải vấn đề thực tế - Kỹ công nghệ: Học sinh có khả sử dụng, quản lý, hiểu biết, truy cập công nghệ từ vật dụng đơn giản bút, quạt đến hệ thống phức tạp mạng internet, máy móc - Kỹ kỹ thuật: Học sinh trang bị kỹ sản xuất đối tượng hiểu quy trình để làm Vấn đề địi hỏi học sinh phải có khả phân tích, tổng hợp kết hợp để biết cách làm để cân yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, cơng nghệ, kỹ thuật) để có giải pháp tốt thiết kế xây dựng quy trình Ngồi học sinh cịn có khả nhìn nhận nhu cầu phản ứng xã hội vấn đề liên quan đến kỹ thuật - Kỹ tốn học: Là khả nhìn nhận nắm bắt vai trị tốn học khía cạnh tồn giới Học sinh có kỹ tốn học có khả thể ý tưởng cách xác, có khả áp dụng khái niệm kĩ tốn học vào sống ngày 1.1.4 Vai trị, ý nghĩa giáo dục STEM Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi giáo dục phổ thong Cụ thể là: - Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM nhà trường, bên cạnh mơn học quan tâm Tốn, Khoa học, lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật quan tâm, đầu tư tất phương diện đội ngũ Giáo viên, chương trình, sở vật chất - Nâng cao hứng thú học tập môn STEM: Các dự án học tập giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải vấn đề thực tiễn, học sinh hoạt động, trải nghiệm thấy ý nghĩa tri thức với sống, nhờ nâng cao hứng thú học tập học sinh - Hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai dự án học tập STEM , học sinh hợp tác với nhau, chủ động tự lực thực nhiệm vụ học tập, làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học Các hoạt động nêu góp phần tích cực vào hình thành phát triển phẩm chất, lực cho học sinh - Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu giáo dục STEM, sở giáo dục phổ thong thường kết nối với sở giáo dục nghề nghiệp, đại học địa phương nhằm khai thác nguồn lực người, sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thong hướng tới giải vấn đề có tính đặc thù địa phương - Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM trường trung học, học sinh trải nghiệm lĩnh vực STEM, đánh giá phù hợp, khiếu, sở thích than với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM Thực tốt giáo dục STEM trường trung học cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, ngành nghề có nhu cầu cao nguồn nhân lực cách mạng công nghiệp lần thứ tư 1.1.5 Những hạn chế giải pháp dạy học STEM a Hạn chế - Khi khảo sát phần lớn giáo viên biết sơ qua phương pháp giáo dục STEM - Giáo viên phải tự nghiên cứu, tìm hiểu qua sách, báo, internet học hỏi từ đồng nghiệp - Thiếu trang thiết bị, sở vật chất trường học tổ chức dạy định hướng theo giáo dục STEM - Giáo viên quen với phương pháp giảng dạy cũ truyền đạt kiến thức chiều chủ yếu - Ở trường hoạt động đánh giá kiếm tra lực học sinh dựa điểm số - Học sinh chưa có tính chủ động tìm hiểu cịn phụ thuộc phần lớn vào giảng dạy giáo viên b Giải pháp đưa để tổ chức dạy học STEM đạt hiệu - Xây dựng chương trình giảng dạy STEM hợp lý - Đầu tư sở vật chất đủ cho hoạt động giảng dạy Ngồi nhà trường nghiên cứu sử dụng giáo cụ học cụ từ vật liệu tái chế, thân thiện mơi trường - Tích cực đào tạo nâng cao lực giảng dạy STEM cho giáo viên, đảm 10 TÀI LIỆU THAM KHẢO Benrd Meier, Nguyễn Văn Cường (2014), Lí luận dạy học đại - sở đổi mục tiêu, nội dung phương pháp dạy học, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội Nguyễn Văn Biên (2015), “Quy trình xây dựng chủ đề tích hợp Khoa học tự nhiên”, Tạp chí Khoa học Trường Đại học Sư Phạm Hà Nội, 60(2), tr 6166 Bộ giáo dục đào tạo (2014), Tài liệu tập huấn Dạy học tích hợp trường THCS, THPT, NXB Đại học Sư phạm, Hà Nội Chương trình GDPT mơn Cơng nghệ dự thảo ngày 19/01/2018 Bộ GD&ĐT Dạy học phát triển lực môn Công nghệ THPT nhà xuất đại học sư phạm ban hành Tài liệu bồi dưỡng GV môn Công nghệ lớp 12( Nhà xuất giáo dục) Tạp chí Giáo dục số 450( Kì 2-3/2019),T48-56 Tạp chí Giáo dục số 443( Kì 1-12/2018),T59-64 Tài liệu giáo dục STEM: Tập huấn cho cán quản lí, giáo viên xây dựng chủ đề STEM giáo dục trung học năm 2019 10 Các văn liên quan khác 11 Tìm kiếm thông tin trang Goolge 46 PHỤ LỤC Phụ lục PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN SỐ Kính gửi: Quý thầy/cô giáo Hiện nghiên cứu đề tài: Tổ chức dạy học STEM “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn Công nghệ lớp 12 Mục đích đề tài xây dựng sở lí luận, từ đề xuất nội dung/quy trình, biện pháp triển khai dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM Phương pháp điều tra phương pháp nghiên cứu thực để triển khai đề tài với mong muốn thu thập liệu quan trọng thực trạng dạy học môn Công nghệ trường phổ thơng góc nhìn giáo dục STEM Vì vậy, tơi mong nhận giúp đỡ Thầy/Cô Những kinh nghiệm, kiến thức chuyên môn thầy, thực giúp ích nhiều cho nghiên cứu này.Tôi cam đoan bảo mật ý kiến Thầy/Cô, thông tin sử dụng vào mục đích nghiên cứu Để có thông tin phục vụ đề tài, mong nhận ý kiến Quý Thầy/Cô số vấn đề cách đánh dấu chéo (X) vào ô lựa chọn ý kiến Rất mong nhận ủng hộ nhiệt tình Q Thầy/Cơ giáo Xin chân thành cảm ơn! - Quý Thầy/Cô công tác trường: …………………Tỉnh: ……….… - Thâm niên giảng dạy:……………………………………………………… Trong q trình dạy học mơn Cơng nghệ, Thầy/Cơ có thường xuyên hướng dẫn HS vận dụng kiến thức học để giải tình thực tiễn? □ Thường xuyên □ Hiếm □ Thỉnh thoảng □ Chưa Thầy/Cơ có thường xun tổ chức cho HS hợp tác để làm sản phẩm q trình học mơn Cơng nghệ? □ Thường xuyên □ Hiếm □ Thỉnh thoảng □ Chưa 47 Khi dạy học môn công nghệ “Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn công nghệ lớp 12 Thầy/Cơ có ý đến việc hứng thú nhằm hình thành xúc cảm tích cực Học sinh? □ Rất ý □ Thỉnh thoảng ý □ Chú ý □ Không ý Thầy/Cô có thường xuyên kết nối kiến thức từ mơn Tốn học, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Tin học q trình dạy học mơn Cơng nghệ mình? □ Thường xuyên □ Hiếm □ Thỉnh thoảng □ Chưa Trong trình xây dựng dự án học tập cho môn Công nghệ, Thầy/Cô thường gặp khó khăn khắc phục khó khăn nào? …………………………………………………………………………………… , ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Nếu Thầy/Cô muốn biết kết tổng thể điều tra xin để lại địa Email:…………………………………………………………………………… Xin chân thành cảm ơn giúp đỡ đóng góp ý kiến Quý Thầy/Cô giáo! 48 Phụ lục PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GIÁO VIÊN SỐ Kính gửi Q Thầy/Cơ giáo! Xin Q Thầy/Cơ vui lịng cho biết ý kiến số vấn đề cách đánh dấu chéo (X) vào ô lựa chọn Các thông tin mà thầy/cô cung cấp dùng cho mục đích nghiên cứu SKKN Rất mong nhận ủng hộ nhiệt tình Q Thầy/Cơ giáo Xin chân thành cảm ơn! - Quý Thầy/Cô công tác trường:……………………Tỉnh:………… - Thâm niên dạy học:………………………………………………………… Thầy/Cơ đọc, xem, hay nghe nói vấn đề sau chưa? Có Chưa STEM □ □ Giáo dục STEM □ □ Ngày hội STEM □ □ Nghề nghiệp STEM □ □ Nhân lực STEM □ □ Cuộc thi Robotics □ □ STEM có ý nghĩa với Thầy/Cô? □ Không quan tâm □ Mới nghe nói đến □ Rất muốn tìm hiểu □ Đang tìm hiểu □ Đang nghiên cứu STEM □ Đang dạy STEM ………………………………………………………………………………… Xin chân thành cảm ơn cộng tác góp ý kiến của Quý Thầy/Cô giáo! 49 Phụ lục BẢNG TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ MẠCH ĐÈN NGỦ TIẾT KIỆM ĐIỆN TÍCH HỢP SẠC ĐIỆN THOẠI TT Tiêu chí Điểm Bài báo cáo kiến thức (15) Đầy đủ nội dung chủ đề báo cáo 10 Bài báo cáo có màu sắc hài hịa, bố cục hợp lí Bản phương án thiết kế (25) Đầy đủ nội dung theo yêu cầu: Sơ đồ nguyên lí, vẽ thiết kế, 20 sở khoa học, nguyên lí hoạt động, thông số kỹ thuật (vật liệu, cấu tạo, chất lượng sản phẩm tạo thành) Poster trình chiếu có màu sắc hài hịa, bố cục hợp lí Đèn ngủ tích hợp sạc điện thoại tiết kiệm điện bảo vệ mơi trường (35) Ngun lí hoạt động đèn, điều chỉnh độ sáng đèn 10 cổng sạc điện thoại dựa tính chất mạch chỉnh lưu, nguồn chiều thực tế (có dùng biến áp), thiết kế mạch điện tử đơn giản Đèn thiết kế với công suất nhỏ (P = 1W) có điều chỉnh 15 độ sáng đèn, nguyên vật liệu dễ tìm Cổng USB sạc điện thoại có điện áp ổn định 5V (± 0,2V) Đèn có hình thức đẹp, gọn nhẹ, thuận tiện cho việc tháo lắp, sửa chữa Kỹ thuyết trình (15) Trình bày thuyết phục 10 Trả lời câu hỏi phản biện 11 Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm báo cáo Kỹ làm việc nhóm (10) 12 Kế hoạch có tiến trình phân cơng nhiệm vụ rõ ràng hợp lí 13 Mỗi thành viên tham gia đóng góp ý tưởng, hợp tác hiệu để hoàn thành dự án Tổng số điểm: 100 điểm 50 Phụ lục 4: HỆ THỐNG CÂU HỎI ĐỊNH HƯỚNG CHO CHỦ ĐỀ “THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN NGỦ TIẾT KIỆM ĐIỆN TÍCH HỢP SẠC ĐIỆN THOẠI” Chủ đề Mạch chỉnh lưu – Nguồn chiều Điôt bán dẫn gì? Có loại? Nêu điểm khác biệt loại? Nêu vai trò mạch chỉnh lưu điôt bán dẫn Vẽ sơ đồ mạch điện nhận xét mạch chỉnh lưu: điôt, hai điôt, bốn điôt Vẽ sơ đồ mạch điện trình bày chức khối mạch nguồn chiều thực tế Nêu dạng hư hỏng xảy mạch nguồn chiều thực tế hoạt động Chủ đề Thiết kế mạch điện tử – Thực hành nguồn chỉnh lưu cầu có biến áp nguồn tụ lọc Khi thiết kế mạch điện tử cần thực theo bước nào? Trình bày phương pháp tính tốn chọn linh kiện thiết kế mạch nguồn điện chiều chỉnh lưu cầu Phân tích thơng số mạch nguồn điện chiều chỉnh lưu cầu với yêu cầu thiết kế: điện áp vào 220 V – 50 Hz; điện áp chiều 5V; dòng điện tải A Phụ lục 5: PHIẾU ĐÁP ÁN NỘI DUNG KIẾN THỨC NỀN CHỦ ĐỀ 51 “THIẾT KẾ MẠCH ĐÈN NGỦ TIẾT KIỆM ĐIỆN TÍCH HỢP SẠC ĐIỆN THOẠI” * Chủ đề Mạch chỉnh lưu – Nguồn chiều Điôt bán dẫn linh kiện bán dẫn có tiếp giáp P – N, có vỏ bọc thủy tinh, nhựa kim loại, có hai dây dẫn hai điện cực anơt catơt – Điơt phân theo ba loại sau: + Điôt tiếp điểm dùng để tách sóng trộn tần + Điơt tiếp mặt dùng để chỉnh lưu + Điôt ổn áp (Điôt Zêne) dùng để ổn định điện áp chiều sử dụng vùng điện áp ngược đánh thủng mà khơng bị hỏng Vai trị mạch chỉnh lưu điôt bán dẫn dùng điôt tiếp mặt để đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện chiều Hình – 2a, – 3a, – 4a SGK Công nghệ 12 MẠCH CHỈNH LƯU ƯU ĐIỂM Mạch chỉnh lưu – Mạch điện đơn giản chu kỳ (1 điôt) – Chỉ dùng điôt NHƯỢC ĐIỂM – Mạch điện làm việc chu kỳ nên hiệu suất sử dụng điện áp nguồn thấp – Dạng sóng có độ gợn sóng lớn, tần số gợn sóng 50Hz, việc lọc san độ gợn sóng khó khăn  Hiệu nên thực tế dùng Mạch chỉnh lưu – Điện áp chiều lấy hai chu kì (2 có độ gợn sóng nhỏ, tần số gợn sóng 100Hz, dễ lọc, điơt) hiệu lọc tốt – Mạch điện phải dùng hai điôt để luân phiên chỉnh lưu theo chu kỳ – Cuộn thứ cấp biến áp nguồn phải quấn làm hai cân xứng – Điôt phải chịu điện áp ngược cao  Mạch không dùng nhiều 52 – Dạng sóng sau chỉnh – Mạch điện dùng bốn điơt để lưu hồn tồn giống chỉnh lưu mắc theo hình mạch chỉnh lưu hai cầu nên phức tạp Mạch chỉnh lưu chu kỳ cầu – Độ gợn sóng nhỏ, tần số (4 điơt) gợn sóng 100Hz, dễ lọc  Mạch điện dùng phổ biến biến áp nguồn khơng có u cầu đặc biệt, điơt khơng cần phải có điện áp ngược gấp đơi biên độ điện áp làm việc Hình – SGK Cơng nghệ 12 – Biến áp nguồn: hạ áp từ 220V xuống cịn ¸ 24V tùy theo u cầu tải – Mạch chỉnh lưu cầu: dùng bốn điôt để biến đổi nguồn xoay chiều thành chiều – Mạch lọc nguồn: dùng tụ điện cuộn cảm có trị số lớn để san độ gợn sóng Song thực tế, để đơn giản mạch điện dùng tụ hóa lọc – Mạch ổn áp: dùng IC để ổn định điện áp Các dạng hư hỏng xảy mạch nguồn chiều thực tế hoạt động: – Xảy tượng ngắn mạch, đứt cầu chì điơt bị mắc ngược bị đánh thủng mạch chỉnh lưu cầu – Xảy tượng ngắn mạch, đứt cầu chì tụ điện bị đánh thủng – Xảy tượng nổ tụ tụ hóa mắc ngược cực * Chủ đề Thiết kế mạch điện tử Khi thiết kế mạch điện tử cần thực theo hai bước: – Bước 1: Thiết kế mạch ngun lí + Tìm hiểu yêu cầu mạch thiết kế + Đưa số phương án để thực + Chọn phương án hợp lý + Tính tốn, chọn linh kiện cho hợp lý – Bước 2: Thiết kế mạch lắp ráp Khi thiết kế mạch lắp ráp phải đảm bảo nguyên tắc sau: 53 + Bố trí linh kiện bảng điện cách khoa học hợp lý + Vẽ đường dây dẫn điện để nối linh kiện với theo sơ đồ nguyên lý + Dây dẫn không chồng chéo lên ngắn Trình bày phương pháp tính tốn chọn linh kiện thiết kế mạch nguồn điện chiều a Biến áp – Công suất biến áp: P = kp.Utải.Itải chọn kp = 1,3 (kp– hệ số công suất biến áp) – Điện áp vào U1 = 220V – Tần số f = 50Hz – Điện áp Trong đó: ●U2 điện áp biến áp không tải ● DUĐ = 2V sụt áp hai Điôt ● DUBA sụt áp bên biến áp có tải, thường 6% Utải IĐ = (kI Itai) 10.1 = 2 = 5A b Điốt – Dịng điện Điơt: Chọn hệ số dịng điện kI = 10 – Điện áp ngược: Chọn hệ số kU = 1,8 c Tụ điện Để lọc tốt tụ có điện dung lớn tốt phải chịu điện áp U2 * Khi thiết kế mạch điện tử nên chọn linh kiện có trị số định mức cao trị số tính tốn linh kiện có sẳn thị trường Phân tích thơng số mạch điện nguồn chiều chỉnh lưu cầu: 54 - Điện áp chiều 5V; - Dòng điện tải A; - Công suất biến áp 13 W; - Điện áp vào 220 V – 50 Hz; - Điện áp biến áp 5,2 V; - Dịng điện điơt 10 A; - Điện áp ngược điôt 13,2 V; - Tụ có điện dung lớn tốt phải chịu điện áp 7,4 V * Sản phẩm đèn ngủ tích hợp sạc điện thoại loại đèn ngủ để bàn sử dụng đèn Led 5V – 1W, nguồn điện vào 220V, có điện trở điều chỉnh độ sáng đèn, cổng USB 5V dùng mạch chỉnh lưu cầu có sử dụng biến áp 220V – 12V, bốn điơt 1N4007, tụ hóa 1000µF–25V, IC ổn áp 7805 số phụ kiện khác 55 Phụ lục MỘT SỐ HÌNH ẢNH CHỦ ĐỀ: TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM BÀI “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN ĐƠN GIẢN” MÔN CÔNG NGHỆ LỚP 12 QUẠT ĐIỆN MINI TÍCH HỢP ĐÈN LED MẠCH PHÁT HIỆN VẬT CẢN CẢM ỨNG SIÊU ÂM MẠCH ĐÈN NGỦ TIẾT KIỆM ĐIỆN TÍCH HỢP XẠC ĐIỆN THOẠI 56 MỘT SỐ HÌNH ẢNH HỌC SINH THUYẾT TRÌNH 57 58 Phụ lục 7: PHIẾU NHẬN XÉT MÔN CÔNG NGHỆ Sau trải nghiệm tiết học STEM “ Thiết kế mạch điện tử đơn giản” môn công nghệ 12, em trả lời nội dung phiếu sau: Phiếu số1: Nhận xét học sinh việc học môn Công nghệ phương pháp truyền thống Nhận xét Lớp Số hs Rất hứng thú SL Tỉ lệ% Hứng thú SL Tỉ lệ% Không hứng thú SL Tỉ lệ% Phiếu số 2: Nhận xét học sinh việc học môn Công nghệ thông qua chủ đề STEM triển khai Nhận xét Lớp Số hs Rất hứng thú Tỉ lệ Hứng thú SL Tỉ lệ Không hứng thú SL Tỉ lệ 59 60 ... nghệ 12 Chương 2: Tổ chức dạy học STEM ? ?Thiết kế mạch điện tử đơn giản? ?? môn Công nghệ lớp 12 Chương 3: Hiệu áp dụng SKKN: Tổ chức dạy học STEM ? ?Thiết kế mạch điện tử đơn giản? ?? môn Công nghệ lớp. .. DẠY HỌC STEM BÀI “THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ ĐƠN GIẢN” MÔN CÔNG NGHỆ LỚP 12 Mục tiêu, đặc điểm ? ?Thiết kế mạch điện tử đơn giản? ? ?môn công nghệ lớp 12 theo định hướng STEM a Mục tiêu ? ?Thiết kế mạch điện. .. tiễn để thiết kế mạch hiệu Xây dựng ví dụ minh họa chủ đề STEM ? ?Thiết kế mạch điện tử đơn giản? ?? môn Công nghệ 12 Trong ? ?Thiết kế mạch điện tử đơn giản? ?? môn công nghệ 12? ?? tổ chức cho HS thiết kế nhiều