Một số giải pháp dạy học chủ đề môn toán lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM tại trường THPT nguyễn duy trinh

SỞ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO NGHỆ AN  TRƯỜNG THPT NGUYỄN DUY TRINH  SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM  MỘT SỐ GIẢI PHÁP DẠY HỌC CHỦ ĐỀ MƠN TỐN LỚP 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM TẠI TRƯỜNG THPT NGUYỄN DUY TRINH  Mơn: Tốn  Tác giả: Đinh Xn Luyện  Tổ: Tốn­Tin  SĐT: 0945044645  Năm học 2020­2021 MỤC LỤC   PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ   1  PHẦN   II   NỘI   DUNG   I   CƠ   SỞ   KHOA HỌC       Cơ   sở   lý luận  . 2 1.1. Khái niệm     STEM     1.2 Giáo   dục   STEM   1.2.1. Giáo dục STEM   1.2.2   Các   hình   thức   giáo   dục STEM     1.3   Dạy   học   theo   định hướng giáo dục STEM . 4 1.4. Vai trị của mơn Tốn trong dạy học STEM  5 1.5. Quy trình xây dựng bài học STEM  5 2. Cơ sở thực tiễn  6  2.1. Sự cần thiết dạy học chủ đề mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM   6  2.1.1. Xuất phát từ nhu cầu và định hướng đổi mới phương pháp giảng dạy ở  trường phổ thông.    6  2.1.2. Xuất phát từ những khó khăn và hạn chế trong việc dạy học chủ đề mơn   Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM  7 2.2. Những thuận lợi và khó khăn khi dạy học mơn Tốn lớp 10 theo định hướng   giáo dục STEM tại trường THPT Nguyễn Duy Trinh   7 2.2.1. Thuận lợi:    2.2.2   Khó khăn:       II THỰC TRẠNG   8  1. Thực trạng chung dạy chủ đề mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM   8  1.1. Nội dung khảo sát .  8 1.2. Kết quả khảo  sát  . 9  2. Thực trạng dạy học chủ đề mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM   tại trường THPT Nguyễn Duy Trinh . 10 2.1. Thực trạng dạy chủ đề mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM tại   trường THPT Nguyễn Duy Trinh  11 2.2. Thực trạng học tập mơn Tốn của HS lớp 10 ở trường THPT Nguyễn Duy   Trinh theo định hướng giáo dục STEM.  . 11 III   CÁC   GIẢI   PHÁP 12     Đối   với   nhà trường     12   1.1   Xây dựng   kế   hoạch   12   1.2 Đổi mới trong công tác chỉ đạo, trong công tác kiểm tra đánh giá  13  1.3. Tổ chức các không gian trải nghiệm STEM, thành lập và tổ chức câu lạc bộ  STEM trong nhà trường.  .  14  1.4. Nâng cao chất lượng đội ngũ GV 14 1.5. Tổ  chức hội  thảo, tập huấn, nâng cao  nhận thức giáo dục STEM cho GV   14   1.7   Đẩy   mạnh   công   tác   nghiên   cứu   khoa   học,   chuyển   giao   công nghệ . 16  1.8. Tăng cường hợp tác giao lưu chun mơn với các trường trong và ngồi huyện . 17 2. Đối với tổ chuyên môn  17  2.1. Xây dựng kế hoạch giảng dạy, kế hoạch tổ chuyên môn, kế hoạch chủ đề dạy   học STEM  17 2.2. Triển khai dạy học chủ đề  theo định hướng giáo dục STEM  18   2.3   Xây   dựng   thư   viện   học   liệu   số,   ứng   dụng     phần   mềm   học tập     19   2.4   Đa   dạng     hình   thức   tổ   chức   dạy học.   20 2.5. Tổ  chức giao lưu chuyên môn, trao   đổi   kinh   nghiệm     20   2.6   Đánh   giá,   rút   kinh nghiệm   20     Đối vớiGV   20   3.1 Tham gia các đợt tập huấn về giáo dục STEM do Sở và Nhà trường tổ chức 20 3.2 Xây dựng kế hoạch thực hiện  20  3.3. Thiết kế, soạn giáo án và dạy một số chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục   STEM    21  3.4. Tổ  chức các hoạt động trải nghiệm STEM, câu lạc bộ  STEM  22   3.5   Sử   dụng     thiết   bị   thông   minh     dạy học     22     Đối   với HS  23 4.1. Hình thành ý tưởng, trao đổi, chia sẻ  . 23 4.2. Chủ  động nghiên cứu SGK, tài liệu học tập  23 4.3. Vận dụng kiến thức để thiết kế, thử nghiệm 24 4.4. Tìm hiểu, khám phá các phần mềm học tập, tham gia vào thư viện học liệu 24  4.5. Tích cực tham gia câu lạc bộ STEM, chương trình ngoại khóa, hoạt động trải   nghiệm  24 IV. THIẾT KẾ THỂ NGHIỆM MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC MƠN TỐN LỚP 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM   24 1. Một số chủ đề mơn Tốn lớp 10 có thể thực hiện dạy học theo định hướng giáo   dục STEM  24 2. Thiết kế dạy một số chủ đề mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM25 V. KẾT QUẢ TRIỂN KHAI   37  PHẦN   III   KẾT   LUẬN 42     Quy   trình   nghiên cứu:  . 42 2. Ý nghĩa của đề tài:   42     Kiến nghị:  43  TÀI LIỆU THAM KHẢO    44 PHỤ LỤC DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT GV  Giáo viên HKI  Học kì I HS  Học sinh HSG  NCKH  SL  THPT  Học sinh giỏi Nghiên cứu khoa học Số lượng Trung học phổ thông PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ  Thực hiện Nghị quyết Trung  ương số 29 ­ NQ/TW ngày 04/11/2013 về “Đổi mới căn bản, tồn diện giáo dục và đào tạo, đáp ứng u cầu cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa trong điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa và hội nhập quốc tế” đã định hướng rõ “đổi mới căn bản, tồn diện giáo dục và đào tạo là đổi mới những vấn đề  lớn, cốt lõi, cấp thiết, từ  quan điểm, tư  tưởng chỉ  đạo đến mục tiêu, nội dung, phương pháp, cơ chế, chính sách, điều kiện bảo đảm thực hiện; đổi mới từ sự lãnh đạo của Đảng, sự  quản lí của Nhà nước đến hoạt động quản trị  của các cơ  sở  giáo dục ­ đào tạo và việc tham gia của gia đình, cộng đồng, xã hội và bản thân người học; đổi mới   tất cả  các bậc học, ngành học”. Nghị  quyết cũng định hướng “phát triển giáo dục và đào tạo là nâng cao dân trí, đào tạo nhân lực và bồi dưỡng nhân tài; chuyển mạnh q trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển tồn diện năng lực và phẩm chất người học; học đi đơi với hành; lí luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội”. Một trong những giải pháp, nhiệm vụ  mà nghị  quyết đã đề  cập, đó là “tiếp tục đổi mới mạnh mẽ phương pháp dạy và học theo hướng hiện đại; phát huy tính tích cực, chủ  động, sáng tạo và vận dụng kiến thức, kỹ  năng của người học; khắc phục lối truyền thụ  áp đặt một chiều, ghi nhớ  máy móc; tập trung dạy cách học, cách nghĩ, khuyến khích tự học, tạo cơ sở để người học tự cập nhật và đổi mới tri thức, kỹ năng, phát triển năng lực; chuyển từ học chủ yếu trên lớp sang tổ  chức hình thức học tập đa dạng, chú ý các hoạt động xã hội, ngoại khóa, nghiên cứu khoa học”;…  Chỉ  thị  số  16/CT ­ TTg ngày 04/05/2017 của Thủ  tướng Chính phủ  về  việc “Tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng cơng nghiệp lần thứ tư” mà nhiệm vụ của Bộ  Giáo dục và Đào tạo: “Thúc đẩy triển khai giáo dục về  khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thơng; tổchức thí điểm tại một số trường phổ thơng ngay từ năm học 2017 ­ 2018”.   Giáo dục STEM hiện vẫn là khái niệm cịn khá mơ  hồ, chưa thực sự  được hưởng  ứng tích cực, chưa có nhiều điều kiện triển khai   các trường THPT.Các trường THPT chủ  yếu tập trung vào việc thiết kế  và tổ  chức các hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM. Việc dạy học các tiết học trên lớp theo định hướng giáo dục STEM chưa được chú trọng.  Từ những lí do đó, tơi đã chọn đề tài “Một số giải pháp dạy học chủ đề  mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM tại trường THPT Nguyễn   Duy Trinh” mà bản thân đã thực hiện khá hiệu quả tại trường THPT Nguyễn Duy  Trinh trong HKI năm học 2020­2021 1  PHẦN II. NỘI DUNG  I. CƠ SỞ KHOA HỌC  1. Cơ sở lý luận  1.1. Khái niệm về STEM  STEM là thuật ngữ viết tắt lấy chữ cái đầu tiên trong tiếng Anh của các từ:   Science, Technology, Engineering, Maths.  Thuật ngữ  STEM được hiểu như  một “tổ  hợp đa lĩnh vực” bao gồm: Khoa học   (Science),   Công   nghệ   (Technology),   Kỹ   thuật   (Engineering)     Tốn   học (Mathematics). Bốn lĩnh vực này được mơ tả như sau:   Science (Khoa học): gồm các kiến thức về Vật lí, Hóa học, Sinh học, Khoa   học trái đất nhằm giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên và vận dụng kiến thức đó để  giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày.   Technology (Công nghệ):  phát triển khả  năng sử  dụng, quản lý, hiểu và đánh giá công nghệ  của HS, tạo cơ  hội để  HS hiểu về  công nghệ  được phát triển như thế nào, ảnh hưởng của cơng nghệ mới tới cuộc sống.   Engineering (Kỹ thuật): phát triển sự hiểu biết ở HS về cách cơng nghệ  đang phát triển thơng qua q trình thiết kế kỹ thuật, tạo cơ hội để tích hợp kiến   thức của nhiều mơn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên dễ hiểu. Kỹ  thuật cũng cung cấp cho HS những kỹ năng để vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học   và Tốn học trong q trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các   quy trình sản xuất.   Maths (Tốn học):  là mơn học nhằm phát triển   HS khả  năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả  thơng qua việc tính tốn, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề tốn học trong các tình huống đặt ra.  1.2. Giáo dục STEM  1.2.1. Giáo dục STEM  Với những cách tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM sẽ  được hiểu và triển khai theo những cách khác nhau. Giáo dục STEM được nhận thức và hoạt động theo hai cách hiểu chính như sau:   Một là, giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là quan tâm đến các mơn Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học. Đây cũng là quan niệm về giáo dục STEM của Bộ  giáo dục Mỹ  “Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ  trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học   tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học”. Đây là nghĩa rộng khi nói về  giáo dục STEM Đó chính là một chiến lược, định hướng giáo dục nhằm thúc đẩy giáo dục bốn lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học với mục tiêu đào tạo nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề có liên quan, nhờ đó nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế.  2  Hai là, giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp. Hoặc là tích hợp đầy đủ  cả  bốn lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học. Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở  đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thơng qua việc HS được áp dụng những kiến thức Khoa học Cơng nghệ, Kĩ thuật và Tốn học vào trong những bối cảnh cụ  thể  tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kĩ năng STEM và tăng khả  năng cạnh tranh trong nền kinh tế  mới. Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường.   Như  vậy, giáo dục STEM về  bản chất được hiểu là trang bị  cho người học những kiến thức và kỹ  năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ  thuật và tốn học. Giáo dục STEM kết nối giữa kiến thức học đường với  giới thực, giải quyết các vấn đề  thực tiễn, tạo hứng thú cho HS, hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS  1.2.2. Các hình thức giáo dục STEM  Các hình thức tổ chức giáo dục STEM bao gồm:   1. Dạy học các mơn học thuộc lĩnh vực STEM: Đây là hình thức tổ  chức giáo dục STEM chủ  yếu trong nhà trường. Theo cách này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong q trình dạy học các mơn học STEM theo tiếp cận liên mơn. Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các mơn học thành phần. Hình thức giáo dục STEM này khơng làm phát sinh thêm thời gian học tập.   2. Hoạt động trải nghiệm STEM: Trong hoạt động trải nghiệm STEM, HS  được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời   sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật và tốn   học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các mơn học STEM.   Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM. Để tổ  chức thành cơng các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia, hợp tác của  các bên liên quan như trường phổ thơng, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các trường   đại học, doanh nghiệp. Trải nghiệm STEM cịn có thể được thực hiện thơng qua sự  hợp tác giữa trường phổ thơng với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề  nghiệp. Các trường phổ thơng có thể triển khai giáo dục STEM thơng qua hình   thức câu lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, HS được học tập nâng cao trình độ,   triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM.   Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của HS, diễn ra định kỳ, trong cả năm   học. Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề triển khai các dự án   nghiên cứu trong khn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho HS trung học.   Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ STEM cịn là cơ hội để HS thấy được sự phù hợp  về năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực   STEM.  3  3. Hoạt động nghiên cứu khoa học: Giáo dục STEM có thể  được triển khai thơng qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ  chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ  thuật với nhiều chủ đề  khác nhau thuộc các lĩnh vực robot, năng lượng tái tạo, mơi trường, biến đổi khí hậu, nơng nghiệp cơng nghệ  cao…. Hoạt động này khơng mang tính đại trà mà dành cho những HS có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tịi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề  thực tiễn.  1.3. Dạy học theo định hướng giáo dục STEM  Khi xây dựng một chủ  đề  giáo dục STEM, một số  câu hỏi có thể  gặp phải với các GV đó là liệu chủ  đề  được xây dựng có đúng theo tinh thần STEM hay khơng hay là một chủ đề tích hợp khoa học đơn thuần. Điều gì tạo nên sự phân biệt một chủ  đề  giáo dục STEM với các chủ  đề  học tập khác. Điều đầu tiên cần phải khẳng định trước hết một chủ  đề  dạy học theo định hướng STEM phải là một chủ đề  mang tính tích hợp. Khái niệm STEM hay giáo dục STEM là một khái niệm rộng và nhiều tầng bậc, do vậy điều này cũng ảnh hưởng tới việc xác định hay cách đánh giá về một chủ đề giáo dục STEM. Một số tiêu chí nhằm xác định về một chủ  đề giáo dục STEM.   1. Chủ đề STEM hướng tới giải quyết các vấn đề trong thế giới thực:   Vận dụng kiến thức STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn chính là mục   tiêu của dạy học theo quan điểm STEM. Do vậy, bài học STEM khơng phải là để  giải quyết các vấn đề mang tính tưởng tượng và xa rời thực tế mà nó ln hướng   đến giải quyết các vấn đề các tình huống trong xã hội, kinh tế, mơi trường trong   cộng đồng địa phương của họ cũng như tồn cầu.   2. Chủ đề STEM phải hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh   vực STEM để giải quyết   Tiêu chí này nhằm đảm bảo theo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó mới  phát triển được những năng lực chun mơn liên quan.   3. Chủ đề STEM định hướng thực hành   Định hướng hành động là một đặc điểm của quan điểm STEM. Chỉ  khi chủ đề  STEM định hướng thực hành mới đảm bảo hình thành và phát triển năng lực cho HS. Điều này sẽ  giúp HS có được kiến thức từ  kinh nghiệm thực hành chứ khơng phải chỉ từ lí thuyết. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ  đề  và dựa trên thực hành, HS sẽ  được hiểu sâu về  lí thuyết, ngun lí thơng qua các hoạt động thực tế. Chính các hoạt động thực tế này sẽ giúp HS nhớ kiến thức lâu hơn và sâu hơn. HS sẽ  được làm việc theo nhóm, tự  thảo luận tìm tịi kiến thức, tự  vận dụng kiến thức vào các hoạt động thực hành rồi sau đó có thể  truyền đạt lại kiến thức cho người khác. Với cách học này, GV khơng cịn là người truyền đạt kiến thức nữa mà sẽ là người hướng dẫn để HS tự xây dựng kiến thức cho chính mình.   4. Chủ đề STEM khuyến khích làm việc nhóm giữa các HS  4  Trên thực tế có những chủ đề STEM vẫn có thể triển khai cá nhân. Tuy  nhiên,  làm việc theo nhóm là hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các  nhiệm vụ phức hợp gắn với thực tiễn. Làm việc theo nhóm là một kĩ năng quan  trọng trong thế kỉ 21 bên cạnh đó khi làm việc theo nhóm HS sẽ được đặt vào mơi  trường thúc đẩy các  nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tưởng và cùng nhau phát triển giải  pháp.   1.4. Vai trị của mơn Tốn trong dạy học STEM  Trong chương trình giáo dục phổ thơng mới, mơn Tốn phản ảnh thành phần M (mathematics) của STEM. Vì vậy, mơn Tốn có nhiều cơ  hội thể  hiện tư  tưởng giáo dục STEM và giữ  một vai trị quan trọng. Mơn Tốn được coi là mơn học cơng cụ, cung cấp các tri thức, kĩ năng tư duy để người học có thể học tập các mơn học khác trong chương trình giáo dục phổ  thơng mới. Đồng thời, Tốn học có nguồn gốc thực tiễn và có tính phổ  dụng. Tính phổ  dụng của nó thể  hiện ở  sự  ứng dụng rộng rãi của các kiến thức Tốn học trong các mơn học khác cũng như  trong thực tiễn. Do đó, trong dạy học mơn Tốn, người ta cố gắng gợi động cơ cho HS từ những tình huống thực tiễn, tình huống liên mơn và sau khi HS đã có kiến thức, kĩ năng GV có thể  cho HS vận dụng, củng cố kiến thức, kĩ năng qua việc giải quyết các tình huống liên mơn hoặc thực tiễn đó. Như  vậy, thơng qua dạy tri thức tốn học GV có thể  củng cố cho HS các kiến thức liên mơn, rèn luyện cho HS kĩ năng phát hiện và giải quyết vấn đề, rèn luyện tư duy và bồi dưỡng nhân cách.   Với đặc điểm đó mơn Tốn có vai trị quan trọng trong mối quan hệ  mật thiết với các mơn học như  Vật lí, Hóa học, Sinh học, Tin học và Địa lí trong giáo dục STEM. Vì vậy, GV dạy Tốn có thể  lựa chọn các chủ  đề  Tốn học, lựa chọn mơn học, nội dung để thiết kế và tổ chức các chủ đề dạy học Tốn theo định hướng giáo dục STEM. Giáo dục STEM thơng qua dạy học mơn Tốn học thường được tiếp cận dưới góc độ khai thác các yếu tố thực tiễn thơng qua dạy học một số chủ đề trong Tốn học hay hoạt động trải nghiệm Tốn học. Thơng qua đó nhằm phát  triển năng lực của HS để nhận biết về vai trị của Tốn học trong thế giới, biết dựa  vào Tốn học để đưa ra những suy đốn có nền tảng vững chắc vừa đáp ứng được  các nhu cầu của đời sống cá nhân. Đó là năng lực phân tích, lập luận và truyền đạt  ý tưởng một cách hiệu quả  thơng qua việc đặt ra, hình thành và giải quyết vấn đề Tốn học trong các tình huống và hồn cảnh khác nhau.   Như  vậy, Tốn học là lĩnh vực khoa học cơng cụ  và năng lực Tốn học của HS có  ảnh hưởng rất lớn đến việc thực hiện giáo dục STEM, là điều kiện quan trọng để  thực hiện giáo dục STEM thành cơng. Ngược lại, giáo dục STEM cũng góp phần phát triển   người học năng lực vận dụng Tốn học, năng lực tư  duy và giải quyết vấn đề.  1.5. Quy trình xây dựng bài học STEM  Dựa trên mục tiêu giáo dục STEM; các tiêu chí của một chủ  đề  STEM; các hình thức tổ chức giáo dục STEM, quy trình thiết kế một chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM được thực hiện như sau:  5  nghiệm chứng 1  20/10/2020  Hàm số bậc hai  10D  10D1 2  23/12/2020  Hệ thức lượng trong tam giác  10A  10A2 Tổng hợp kết quả bài kiểm tra  Đối tượng Số H S Thực nghiệm  88  Đối chứng  86  % Yếu­Kém  % TB  % Khá  % Giỏi  (0→4,9 điểm) (5→6,4 điểm) (6,5→7,9 điểm) (8→10 điểm) 6,8  17  36,4  39,8 17,4  34,9  30,3  17,4 40  Thực nghiệm Đối chứng 40 35 30 25 20 15 10 Yếu-Kém Trung bình Khá Giỏi Với kết quả thực nghiệm trên tơi có thể khẳng định rằng các chủ  đề  dạy học mơn Tốn lớp 10 THPT theo định hướng giáo dục STEM đã thiết kế trong đề tài là hiệu quả  và khả  thi. Qua thực nghiệm cũng nhận thấy năng lực Tốn học của GV và HS có vai trị quan trọng trong việc thực hiện thành cơng của các tiết dạy theo định hướng STEM. Nhìn chung, GV và HS đều rất hào hứng với việc tổ chức dạy học mơn Tốn theo định hướng này.   41  PHẦN III. KẾT LUẬN  1. Quy trình nghiên cứu:  Trong q trình nghiên cứu và triển khai thực hiện đề  tài này, tơi đã tiến hành các bước sau: Xác định lý do chọn đề  tài; Nghiên cứu cơ  sở  khoa học; Xây dựng cơng cụ  khảo sát; Tiến hành khảo sát và phân tích, đánh giá thực trạng; Dựa vào cơ sở lý luận, cơ sở thực tiễn, thực trạng của nhà trường, kết hợp với việc huy động các nguồn tài liệu, các ý kiến đóng góp của đồng nghiệp để đưa ra các nhóm giải pháp một cách có hệ  thống nhằm thực hiện tốt việc dạy học các chủ  đề  mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM tại trường THPT Nguyễn Duy Trinh  Sáng kiến kinh nghiệm của tơi có sự  kế  thừa của những người đi trước nên một số giải pháp đưa ra khơng phải là vấn đề mới, song đây là một số kinh nghiệm thực tiễn mà chúng tơi đã và đang áp dụng thành cơng   trường THPT Nguyễn Duy Trinh trong HKI vừa qua. Đây là những giải pháp mà tơi đã chọn lọc, đúc kết thành kinh nghiệm và triển khai thực hiện có hiệu quả. Tơi cũng đã chia sẻ  với đồng nghiệp và nhận được nhiều ý kiến đóng góp, bổ  sung để  đề  tài được hồn thiện và áp dụng rộng hơn.  2. Ý nghĩa của đề tài:  Giáo dục STEM là một định hướng giáo dục có ý nghĩa quan trọng trong việc tạo hứng thú, động cơ  học tập cho HS cũng như  có giá trị  quan trọng trong hình thành và phát triển năng lực cho người học. Trong chủ  đề  mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM, HS được đặt trước các vấn đề  thực tiễn có liên quan đến các kiến thức khoa học để  giải quyết vấn đề, HS được trải nghiệm thực tiễn, HS được tìm tịi, nghiên cứu những kiến thức thuộc các mơn học có liên quan, HS được tham gia vào quy trình cơng nghệ dưới sự cố vấn, định hướng của GV để giải quyết vấn đề  và có thể  vận dụng các giải pháp vào cải biến thực tiễn. Với phong cách học tập mới này, HS ở trường rất hứng thú, từ đó các em có thêm động  trong học tập cũng như  phát triển được năng lực của bản thân. Tuy nhiên, việc dạy học mơn học theo định hướng giáo dục STEM   các trường THPT nói chung cịn gặp nhiều khó khăn, địi hỏi sự nỗ lực cố gắng đồng bộ của cả lãnh đạo, GV và HS của trường, trong đó đặc biệt là GV trong việc nâng cao sự  hiểu biết về  giáo dục STEM nói chung và sự đầu tư cả trí lực trong việc thiết kế và tổ chức dạy học các chủ đề theo định hướng giáo dục STEM góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục và nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học.  Trên đây là những lợi ích mà tơi nhận thấy được trong q trình thực  hiệndạy học chủ đề STEM mơn Tốn lớp 10. Bên cạnh những mặt tích cực thì vẫn  cịn nhiều hạn chế và thiếu sót. Những giải pháp mà tơi đưa ra đều mang tình lộ trình, nó địi hỏi chúng ta cần phải kiên trì thực hiện từng bước, từng giai đoạn.  42  Những giải pháp này khơng chỉ  áp dụng tại trường THPT Nguyễn Duy Trinh mà cịn có thể  áp dụng cho tất cả các trường phổ  thơng. Chắc chắn đề  tài của tơi cịn rất nhiều thiếu sót. Rất mong được sự  góp ý của đồng nghiệp để  đề  tài ngày một hồn thiện hơn.  3. Kiến nghị:   ­ Việc áp dụng các giải pháp này cịn gặp một số  khó khăn như  kinh phí để thực nghiệm, nhận thức đổi mới về phương pháp của GV cịn hạn chế. Để  tổ  chức được các hoạt động dạy học STEM một cách hiệu quả  cần có sự   ủng hộ  của ban giám hiệu nhà trường, các đồng nghiệp. Vì vậy tơi mong muốn có sự  hợp tác giúp đỡ tạo điều kiện cho GV khi thực hiện Ngồi ra cũng cần có sự ủng hộ của các bậc phụ huynh, để tạo điều kiện cho các em tham gia hiệu quả các hoạt động bên ngồi nhà trường.   ­ Trong q trình áp dụng các giải pháp này, tơi mong được sự  đóng góp ý kiến từ  các đồng nghiệp, nhất là các GV dạy Tốn đang cơng tác tại các trường THPT trong huyện Nghi Lộc nhằm hồn thiện các giải pháp và mang lại hiệu q tốt nhất trong đổi mới phương pháp dạy học Tốn trong giai đoạn hiện nay 43  TÀI LIỆU THAM KHẢO  1. Bộ GD ­ ĐT (2015), Dự thảo Chương trình giáo dục phổ thơng tổng thể. 2. Bộ  GD ­ ĐT (19/01/2018), Dự thảo chương trình giáo dục phổ thơng mơn Tốn.   3. Nguyễn Trọng Hồn, Phó Vụ  trưởng Vụ  GDTH­ Bộ  GD­ ĐT (2017), Đổi mới phương pháp dạy học, chú trọng phát triển tồn diện phẩm chất và năng lực  người học.  4. Nguyễn Thanh Nga (Chủ biên) (2017), Thiết kế và tổ chức dạy học Stem cho HS trung học cơ sở và trung học phổ thơng, NXB Đại học Sư Phạm TP Hồ Chí Minh.  5. Nghị quyết trung ương số 29 ­ NQ/TW ngày 04/11/2013 về đổi mới căn bản và   tồn diện giáo dục ­ đào tạo.   6. Nguyễn Văn Biên­Tưởng Duy Hải (đồng chủ biên), Giáo dục STEM trong nhà   trường phổ thơng, NXB giáo dục Việt Nam.  7. Tưởng Duy Hải (chủ biên), Hoạt động giáo dục STEM lớp 10, NXB giáo dục   Việt Nam 44  PHỤ LỤC  PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN GV  Để  phục vụ cho cơng tác nghiên cứu thực trạng thực hiện dạy học chủ đề  mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM tại trường THPT Nguyễn Duy Trinh, mong q thầy, cơ vui lịng dành chút ít thời gian cho biết thơng tin qua những câu hỏi gợi ý dưới đây bằng cách đánh dấu chéo (X) vào các ơ mà q thầy, cơ lựa chọn.  I. THƠNG TIN CÁ NHÂN  1. Họ và tên: ………………………………………………………………………………………   2. Cơng tác tại trường:……………………………………………………………………………   3. Thầy, cơ đã cơng tác trong ngành giáo dục: Dưới 5 năm: Từ 5 ­ 10 năm: Trên 10 năm:  4. Chức vụ: Hiệu trưởng: Phó HT: Tổ trưởng: GV:  5. Trình độ chun mơn: Tiến sĩ: Thạc sĩ: Đại học:   II. NỘI DUNG  Thầy, Cơ hãy đánh dấu (X) vào các câu mà Thầy, Cơ lựa chọn Câu 1  Nội dung  Ý kiến   của GV Thầy, cơ hiểu gì về khái niệm giáo dục STEM? Giáo dục STEM là dạy học tích hợp liên mơn các mơn Khoa học, Cơng Nghệ, Kỹ  thuật  và Tốn Giáo dục STEM là phương pháp tiếp cận liên mơn Khoa học, Cơng nghệ, Kỹ  thuật,  Tốn trong dạy học với mục tiêu nâng cao hứng thú học tập, vận dụng kiến  thức liên  mơn giải quyết các vấn đề thực tiễn, kết nối trường học với cộng đồng,  hình thành và  phát triển năng lực, phẩm chất người học 2  Theo thầy, cơ ý nghĩa của dạy học giáo dục STEM là gì? Đảm bảo giáo dục tồn diện Nâng cao hứng thú học tập các mơn học STEM Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS Kết nối trường học với cộng đồng Hướng nghiệp, phân luồng 3  Theo thầy, cơ có cần thiết dạy học mơn Tốn theo định hướng giáo dục STEM? Rất cần thiết Cần thiết Khơng cần thiết Theo thầy, cơ mơn Tốn có vai trị như thế nào trong dạy học theo định hướng  giáo  dục STEM? Trong giáo dục STEM, vai trị của mơn Tốn là mơn học cơng cụ, cung cấp các tri  thức,  kĩ năng, rèn luyện cho HS kĩ năng phát hiện và giải quyết vấn đề, rèn luyện tư  duy và  bồi dưỡng nhân cách. Trong giáo dục STEM, mơn Tốn ln ln có mặt  tham gia vào  chương trình giáo dục STEM Trong giáo dục STEM, mơn Tốn giữ vai trị là một mơn thành phần, nó là mơn  học  cơng cụ, chủ yếu hỗ trợ trong việc tính tốn, đo lường Trong giáo dục STEM, chủ yếu thúc đẩy sự phát triển của các mơn học thuộc lĩnh  vực  khoa học, cơng nghệ, cịn vai trị của Tốn học rất mờ nhạt, thậm chí khơng  thấy xuất  hiện Tốn học ở trong đó Theo thày cơ khi tổ chức dạy học chủ đề mơn Tốn theo định hướng giáo  dục  STEM có những khó khăn gì? Khó chọn lọc chủ đề phù hợp với nội dung bài dạy Khó khăn trong việc thiết kế giáo án và tổ chức dạy học chủ đề STEM Khơng có thời gian đầu tư thiết kế chủ đề Trình độ, năng lực GV cịn hạn chế Cơ sở vật chất chưa đầy đủ để đáp ứng u cầu dạy học chủ đề STEM Tài liệu tham khảo về giáo dục STEM cịn hạn chế Nội dung kiến thức chương trình cịn khó Năng lực HS khơng đồng đều Thiếu thốn về cơ sở vật chất, khơng đảm bảo điều kiện để dạy học theo định hướng  giáo  dục STEM HS khơng hứng thú học tập PHIẾU THAM KHẢO Ý KIẾN HS  Để  phục vụ cho cơng tác nghiên cứu thực trạng thực hiện dạy học chủ đề  mơn Tốn lớp 10 theo định hướng giáo dục STEM tại trường THPT Nguyễn Duy Trinh, mong các em HS vui lịng cho biết ý kiến, quan điểm của mình về một số vấn đề dưới đây bằng cách điền dấu (X) vào ơ lựa chọn.  I. THƠNG TIN CÁ NHÂN   1. Họ và tên   HS:………………………………………………………………………………………  2. HS lớp:   …………Trường:………………………………………………………………………… 3. Giới tính: Nam Nữ   4. Học lực: Giỏi Khá Trung bình Yếu, Kém  II. NỘI DUNG  Em hãy đánh dấu (X) vào các câu mà em lựa chọn Câu Nội dung Ý kiến   của HS Thầy (Cơ) em đã dạy học chủ đề mơn Tốn theo định hướng giáo dục  STEM  chưa? Thường xun Thỉnh thoảng Chưa bao giờ Nếu em đã được học chủ đề mơn Tốn theo định hướng giáo dục STEM,  em  có hứng thú như thế nào? Rất hứng thú Hứng thú Khơng hứng thú Nếu em chưa được học theo định hướng giáo dục STEM, em có muốn  được  học khơng? Rất muốn Muốn Khơng muốn ĐỀ KIỂM TRA SAU THỰC NGHIỆM  CHỦ ĐỀ 1: HÀM SỐ BẬC HAI  (Thời gian: 45 phút)  I. MỤC TIÊU   ­ Kiến thức:   + Củng cố kiến thức về hàm số bậc hai; tính chất và đồ thị của hàm số bậc   hai.   + HS xác định hàm số bậc hai, vẽ được Parabol, xác định tọa độ đỉnh, trục   đối xứng của Parabol.   ­ Định hướng phát triển năng lực:   + Năng lực giải quyết vấn đề: HS huy động các kiến thức để giải quyết các   câu hỏi, bài tập và các tình huống học tập.   + Năng lực tư duy: Khả năng phân tíchtrong q trình thực hiện nhiệm vụ.  + Năng lực tính tốn: Tính tốn các số liệu.   + Năng lực cơng nghệ, tin học: Vẽ Parabol.   II. HÌNH THỨC: Tự luận 100%  III. ĐỀ BÀI  Câu 1: Tìm Parabol (P)2  y ax bx c = + +biết (P) đi qua gốc tọa độ và các điểm   A(6;0); B(1;5). Xác định tọa độ đỉnh, trục đối xứng và vẽ Parabol (P) tìm được.  Câu 2: Chiều cao H mét của tên lửa sau t giây khi nó được bắn lên theo chiều dọc   cho bởi cơng thức ( )2 H t t t t = − ≥ 80 5 , 0  a) Sau bao lâu thì tên lửa đạt độ cao tối đa?  b) Độ cao tối đa của tên lửa là bao nhiêu?  c) Sau bao lâu tên lửa rơi xuống đất  Câu 3: Một chiếc cổng hình Parabol  dạng  1  2  y x = −có chiều rộng d =8.   2  Hãy tính chiều cao hcủa cổng?  …………Hết………… CHỦ ĐỀ 2: HỆ THỨC LƯỢNG TRONG TAM GIÁC  (Thời gian: 45 phút)  I. MỤC TIÊU   ­ Kiến thức:   + Củng cố kiến thức về định lí sin, cosin và cơng thức tính độ dài đường   trung tuyến, cơng thức tính diện tích.   + HS giải tam giác  ­ Định hướng phát triển năng lực:   + Năng lực giải quyết vấn đề: HS huy động các kiến thức để giải quyết các   câu hỏi, bài tập và các tình huống học tập.   + Năng lực tư duy: Khả năng phân tíchtrong q trình thực hiện nhiệm vụ.  + Năng lực tính tốn: Tính tốn các số liệu.   + Năng lực cơng nghệ, tin học: Vẽ mơ hình tam giác.   II. HÌNH THỨC: Tự luận 100%  III. ĐỀ BÀI  Câu 1: Cho tam giác ABCcó góc 0 0 A B b = = = 60 , 45 , 2. Tính độ dài cạnh ac,và   bán kính đường trịn ngoại tiếp tam giác ABC  Câu 2: Để lắp đường dây cao thế từ vị trí Ađến vị trí Bphải tránh một ngọn núi,  do đó người ta phải nối thẳng đường dây từ vị trí Ađến vị trí Cdài 10km, rồi nối  từ vị trí Cđế Bdài 8km. Biết góc tạo bởi 2 đoạn dây ACvà CBlà 0  75. Hỏi so với   việc nối thẳng từ Ađến Bphải tốn thêm bao nhiêu mét dây?  Câu 3: Một nhóm HS đã tiến hành đo   chiều cao của một cái tháp bằng giác kế   thu được kết quả như hình bên. Tính   chiều cao của tháp?  …………Hết…………    MỘT SỐ HÌNH ẢNH 10 11 ... 2. Thực trạng? ?dạy? ?học? ?chủ? ?đề? ?mơn Tốn? ?lớp? ?10? ?theo? ?định? ?hướng? ?giáo? ?dục? ?STEM? ?  tại? ?trường? ?THPT? ?Nguyễn? ?Duy? ?Trinh .? ?10 2.1. Thực trạng? ?dạy? ?chủ? ?đề? ?mơn Tốn? ?lớp? ?10? ?theo? ?định? ?hướng? ?giáo? ?dục? ?STEM? ?tại? ?  trường? ?THPT? ?Nguyễn? ?Duy? ?Trinh. .. nghiệm? ?tại? ?trường.   IV. THIẾT KẾ THỂ NGHIỆM MỘT SỐ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC MƠN TỐN   LỚP? ?10? ?THEO? ?ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC? ?STEM? ? 1.? ?Một? ?số? ?chủ? ?đề? ?mơn Tốn? ?lớp? ?10? ?có thể thực hiện? ?dạy? ?học? ?theo? ?định? ?hướng? ?  giáo? ?dục? ?STEM? ?... STEM? ?tại? ?trường? ?THPT? ?Nguyễn? ?Duy? ?Trinh 10? ? 2.1. Thực trạng? ?dạy? ?chủ? ?đề? ?mơn Tốn? ?lớp? ?10? ?theo? ?định? ?hướng? ?giáo? ?dục? ?STEM? ?  tại? ?trường? ?THPT? ?Nguyễn? ?Duy? ?Trinh.   Để  tìm hiểu thực trạng? ?dạy? ?chủ ? ?đề  mơn Tốn? ?lớp? ?10? ?theo? ?định? ?hướng? ?giáo