DẠY học THEO PHƯƠNG THỨC GIÁO dục STEM CHỦ đề NGUỒN điện một CHIỀU NHẰM NÂNG CAO PHẨM CHẤT, NĂNG lực vật lý CHO học SINH

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THANH HOÁ TRƯỜNG THPT ĐÔNG SƠN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI DẠY HỌC THEO PHƯƠNG THỨC GIÁO DỤC STEM CHỦ ĐỀ NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU NHẰM NÂNG CAO PHẨM CHẤT, NĂNG LỰC VẬT LÝ CHO HỌC SINH Người thực hiện: Hà Việt Phương Chức vụ: Giáo viên SKKN thuộc lĩnh vực (mơn): Vật Lý THANH HỐ NĂM 2021 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU ……………………………………………………… 1.1 Lý chọn đề tài……………………………………… 1.2 Mục đích nghiên cứu ……………………………………… 1.3 Đối tượng nghiên cứu………………………………………… 1.4 Phương pháp nghiên cứu …………………………………… 1.5 Những điểm SKKN………………………………… 2 NỘI DUNG …………………………………………………… 2.1 Cơ sở lý luận … …………… 2.2 Cơ sở thực tiễn .………………………………… 2.3 Xây dựng chủ đề "Nguồn điện chiều" KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ …………………………………… 19 MỞ ĐẦU 1.1 Lý chọn đề tài Trong trình dạy học trường phổ thơng, để đáp ứng yêu cầu hình thành phát triển phẩm chất, lực học sinh việc đổi phương pháp cho phù hợp cần thiết Vật lí với đặc thù mơn khoa học thực nghiệm, nên khâu quan trọng trình đổi phương pháp dạy học Vật lí tăng cường hoạt động nghiên cứu tìm hiểu ứng dụng kỹ thuật học sinh trình học tập thông qua việc giao nhiệm vụ liên quan đến việc tìm hiểu cơng dụng, ngun tắc hoạt động, cấu tạo chế tạo thí nghiệm để học sinh nghiên cứu khoa học, qua giúp học sinh hiểu sâu sắc kiến thức Vật lí Một phương pháp dạy học đem lại hiệu cao dạy học theo phương thức giáo dục STEM Đây phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn thông qua thực hành, ứng dụng, trải nghiệm sáng tạo Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi giáo dục phổ thông Ngày nay, với tiến khoa học công nghệ, thiết bị điện tử sử dụng rộng rãi hầu hết lĩnh vực kinh tế-xã hội thực tiễn đời sống Trong tất thiết bị điện tử, vấn đề nguồn cung cấp vấn đề quan trọng định đến làm việc ổn định hệ thống Hầu hết thiết bị điện tử sử dụng nguồn điện chiều ổn áp với độ xác ổn định cao Với mong muốn học sinh biết vận dụng kiến thức học vào thực tiễn, góp phần giáo dục tồn diện, nâng cao hứng thú học tập, hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh, xây dựng đề tài “Dạy học theo phương thức Stem chủ đề Nguồn điện chiều nhằm nâng cao phẩm chất, lực Vật lý cho học sinh” 1.2 Mục đích nghiên cứu Xây dựng thực chủ đề nguồn điện chiều theo phương thức giáo dục STEM nhằm nâng cao chất lượng dạy học 1.3 Đối tượng nghiên cứu - Giáo dục STEM trường trung học - Quá trình dạy học chủ đề mạch nguồn chiều Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý luận: Đọc sách, tài liệu vấn đề liên quan đến việc giải nhiệm vụ đề tài - Nghiên cứu thực tiễn: + Điều tra thăm dò thực trạng dạy học chủ đề nguồn điện chiều trường phổ thông + Chuẩn bị vật liệu, dụng cụ cần thiết + Xây dựng thực chủ đề nguồn điện chiều 1.5 Những điểm SKKN Quá trình dạy học theo chủ đề phương pháp tối ưu trình dạy học, kiểm tra đánh giá theo xu hướng tiếp cận thực tiễn Dạy học Stem cơng cụ, hình thức đáp ứng nhu cầu thực tiễn, từ hình thành kiến thức người học thơng qua sản phẩm học tập, từ phát triển lực tư duy, sáng tạo cho HS, đáp ứng yêu cầu đổi dạy học 2 NỘI DUNG 2.1 Cơ sở lý luận 2.1.1 Giáo dục STEM Giáo dục STEM phương thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng chúng thực tiễn, qua phát triển cho học sinh lực phát giải vấn đề với lực khác tương ứng, đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế – xã hội 2.1.2 Vai trò, 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 thông Cụ thể là: - Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM nhà trường, bên cạnh môn học quan tâm Toán, 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 học 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; 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 thông 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 thông 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 thân 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 2.1.3 Dạy học môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM Mỗi học STEM chương trình giáo dục phổ thơng đề cập đến vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học sử dụng kiến thức thuộc mơn học chương trình để sử dụng vào giải vấn đề Thơng qua q trình học tập, học sinh rèn luyện nhiều kĩ để phát triển phẩm chất, lực Bài học STEM tổ chức theo hoạt động sau: Hoạt động 1: Xác định vấn đề Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, học sinh phải hoàn thành sản phẩm học tập cụ thể với tiêu chí địi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức học để đề xuất, xây dựng giải pháp thiết kế nguyên mẫu sản phẩm cần hoàn thành Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp Trong hoạt động này, học sinh thực hoạt động học tích cực, tự lực hướng dẫn giáo viên Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Trong hoạt động này, học sinh tổ chức để trình bày, giải thích bảo vệ thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức học kiến thức có); thể cụ thể giải pháp giải vấn đề Dưới trao đổi, góp ý bạn giáo viên, học sinh tiếp tục hồn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) thiết kế trước tiến hành chế tạo, thử nghiệm Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm đánh giá Trong hoạt động này, học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo thiết kế hồn thiện sau bước 3; q trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm đánh giá Trong q trình này, học sinh phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo khả thi Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Trong hoạt động này, học sinh tổ chức để trình bày sản phẩm học tập hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện 2.1.4 Xây dựng thực học STEM - Tiêu chí xây dựng: Tiêu chí 1: Chủ đề học STEM tập trung vào vấn đề thực tiễn Tiêu chí 2: Cấu trúc học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tịi khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm sản phẩm Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức học STEM lôi học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo Tiêu chí 5: Nội dung học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học toán mà học sinh học Tiêu chí 6: Tiến trình học STEM tính đến có nhiều đáp án coi thất bại phần cần thiết học tập - Quy trình xây dựng học STEM: Bước 1: Lựa chọn chủ đề học Bước 2: Xác định vấn đề cần giải Bước 3: Xây dựng tiêu chí thiết bị/giải pháp giải vấn đề Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học 2.2 Cơ sở thực tiễn Chúng ta biết rằng, dạy học chủ đề theo phương thức giáo dục STEM thực đem lại hiệu cao việc hình thành phát triển phẩm chất, lực học sinh, đặc biệt mơn khoa học vật lí, cơng nghệ Tuy nhiên, thực tế Trường THPT Đông Sơn 2, việc dạy học chủ đề theo phương thức giáo dục STEM mức độ nào, hiệu sao, giáo viên có coi trọng việc đổi phương pháp trình dạy học chưa Dạy học chủ đề nguồn điện chiều gặp phải thuận lợi khó khăn Để tìm hiểu vấn đề đó, tơi tiến hành tìm hiểu, thăm dị ý kiến giáo viên mơn vật lí – cơng nghệ, phịng thiết bị Trường THPT Đơng Sơn Sau thu nhận kết tiến hành phân tích kết quả, tơi nêu số thuân lợi khó khăn giảng dạy vật lí, cơng nghệ trường phổ thơng sau: Thuận lợi: - Hầu hết giáo viên ý thức việc đổi phương pháp dạy học yêu cầu cần thiết - Cơ sở vật chất, phương tiện dạy học có bước chuyển biến đáng kể - Có nhiều hoạt động nâng cao chất lượng dạy học như: Hội thảo chuyên đề sử dụng thiết bị thí nghiệm, thi làm đồ dùng dạy học, sáng kiến kinh nghiệm… Khó khăn: - Hình thức kiểm tra đánh giá nhóm mơn vật lí - công nghệ, kỹ thực hành không đề cập đến - Quỹ thời gian cần thiết để chuẩn bị cho thí nghiệm cịn hạn chế - Các thiết bị thí nghiệm trường cịn thiếu, số thiết bị thí nghiệm trang cấp chất lượng kém, hư hỏng nhiều - Phần lớn học sinh chưa có hiểu biết việc sử dụng nguồn điện chiều thực tiễn đời sống - Đối với việc dạy học chủ đề nguồn điện chiều Trường THPT Đông Sơn 2, phần lớn giáo viên dạy với phương pháp chủ yếu thuyết trình, giảng giải, minh họa, biểu diễn Các kiến thức xây dựng lập luận lý thuyết Trong phịng thiết bị trường có mạch nguồn chiều học sinh khó quan sát, khơng hiểu rõ nguyên tắc thiết kế ứng dụng thực tiễn Như vậy, Việc xây dựng thực chủ đề nguồn điện chiều theo phương thức giáo dục STEM xu hướng cần quan tâm áp dụng rộng rãi cho Trường THPT Đông Sơn nói riêng trường khác tồn quốc nói chung Vì khắc phục khó khăn nêu trên, góp phần nâng cao chất lượng trình dạy học 2.3 Xây dựng chủ đề "Nguồn điện chiều" 2.3.1 Tên chủ đề: NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU 2.3.2 Mô tả chủ đề Lý xây dựng chủ đề: Nguồn điện chiều sử dụng phổ biến, rộng rãi thực tiễn đời sống Trong chủ đề này, học sinh thực dự án thiết kế chế tạo nguồn điện chiều Theo học sinh nghiên cứu vận dụng kiến thức liên quan như: - Khoa học: + Vật lí: Điốt bán dẫn mạch chỉnh lưu dùng điốt bán dẫn (Bài 17 – Vật lí lớp 11); Máy biến áp (Bài 16 – Vật lí lớp 12) + Tốn học: Thống kê, xử lý số liệu (Chương – Toán lớp 10) - Công nghệ: Linh kiện điện tử (Bài 2,3,4 – Công nghệ lớp 12); Mạch nguồn chiều (Bài 7,9,10,11 – Công nghệ lớp 12); Vẽ kỹ thuật, quy trình thiết kế (Bài – Cơng nghệ lớp 11) - Kỹ thuật: Quá trình thiết kế, chế tạo nguồn điện; Lắp ráp tiến hành thí nghiệm 2.3.3 Mục tiêu Kiến thức: - Mô tả cấu tạo nguyên tắc hoạt động linh kiện điện tử: Tụ điện, điốt bán dẫn, IC ổn áp; Nguyên tắc cấu tạo hoạt động máy biến áp - Nêu kí hiệu, đọc trị số đo thông số linh kiện - Áp dụng kiến thức tốn thống kê, ghi chép thơng số đo q trình làm thí nghiệm nghiên cứu - Vận dụng kiến thức chủ đề kiến thức biết, thiết kế chế tạo mạch nguồn chiều Kĩ năng: - Tiến hành thí nghiệm nghiên cứu tìm điều kiện phù hợp để sử dụng - Đo hiệu điện để kiểm tra hoạt dộng nguồn điện chế tạo - Vẽ thiết kế nguồn - Chế tạo nguồn điện theo thiết kế - Trình bày, bảo vệ ý kiến phản biệ ý kiến người khác - Hợp tác nhóm để thực nhiệm vụ học tập Phát triển phẩm chất: - Có thái độ tích cực hợp tác, làm việc nhóm - u thích, say mê nghiên cứu khoa học - Có ý thưc bảo vệ môi trường Định hướng phát triển lực: - Năng lực thực nghiệm, nghiên cứu kiến thức pin điện hóa; - Năng lực giải vấn đề chế tạo nguồn điện thân thiện với môi trường cách sáng tạo - Năng lực giao tiếp hợp tác nhóm để thống thiết kế phân cơng thưc phần nhiệm vụ củ thể 2.3.4 Thiết bị GV hướng dẫn HS sử dụng số thiết bị sau học chủ đề như: Đồng hồ đo điện, … 2.3.5 Tiến trình dạy học Hoạt động 1: Xác định yêu cầu thiết kế nguồn điện chiều a Mục đích - Học sinh nêu nhu cầu sử dụng nguồn chiều thực tiễn sống - Xác định nhiệm vụ dự án chế tạo nguồn chiều từ rác điện tử b Nội dung - Học sinh trình bày nhu cầu sử dụng linh kiện điện tử ảnh hưởng rác thải từ chúng môi trường - Giáo viên giới thiệu số loại linh kiện điện tử phổ biến từ rác điện tử mà cịn tận dụng tốt - Giáo viên giới thiệu nhiệm vụ dự án chế tạo nguồn chiều linh kiện tận dụng từ đồ điện tử phế thải - Giáo viên tổ chức hoạt động cho học sinh tìm hiểu tự đề xuất thông số phù hợp với yêu cầu đặt sản phẩm - Giáo viên thống với học sinh kế hoạch triển khai dự án tiêu chí đánh giá sản phẩm dự án - Giáo viên dẫn dắt: Để thực dự án cần tìm hiểu số nội dung kiến thức kĩ môn học Giáo viên phân cơng nhiệm vụ cho nhóm tìm hiểu kiến thức kĩ liên quan trước lập bảng thiết kế sản phẩm c Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh Kết thúc hoạt động, học sinh cần đạt sản phẩm sau: - Bản ghi chép khả chế tạo nguồn chiều từ linh kiện điện tử phế thải - Bảng tiêu chí đánh giá nguồn điện chiều - Bảng ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch dự án phân công công việc d Cách thức tổ chức hoạt động Bước1: Đặt vấn đề, chuyển giao nhiệm vụ học tập - Trên sở biết từ thức tiễn sống, giáo viên đặt câu hỏi cho học sinh trả lời: Trình bày nhu cầu sử dụng linh kiện điện tử thực tiễn sống - Giáo viên giới thiệu số loại linh kiện điện tử phổ biến từ rác điện tử mà cịn tận dụng tốt - GV đặt vấn đề: làm để chế tạo nguồn chiều với điện áp ổn định, trì lâu dài ? - Sau thảo luận, đại diện nhóm trình bày phương án GV gợi ý phương án: sử dụng mạch chỉnh lưu cầu có tụ lọc IC ổn áp - GV giới thiệu dự án: Trong dự án này, làm nguồn điện chiều Bước 2: Học sinh làm thí nghiệm khám phá kiến thức Giáo viên đặt vấn đề giới thiệu thí nghiệm: Có cách sử dụng linh kiện từ phế thải điện tử để phục vụ sống bảo vệ môi trường hay không? Để làm việc đó, em làm việc theo nhóm để tiến hành thí nghiệm thiết kế mạch điện cấp nguồn chiều - Giáo viên chia học sinh thành nhóm (Dành thời gian cho nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí) - Giáo viên nêu mục đích hướng dẫn tiến hành thí nghiệm Mục đích: Tiến hành thí nghiệm để nghiên cứu hoạt động linh kiện, ứng dụng sống, kiểm tra hoạt động chúng Cách sử dụng đồng hồ đo điện Giáo viên phát linh kiện hướng dẫn làm thí nghiệm cho các nhóm tự tiến hành thí nghiệm: - Mỗi nhóm học sinh nhận số vật liệu dụng, cụ sau: + Các linh kiện điện tử tận dụng từ phế thải: Điện trở, tụ điện, cuộn cảm, điốt, máy biến áp, IC; + Đồng hồ đo điện, dây nối, giấy A0, bảng nhựa cắm linh kiện… - Học sinh làm thí nghiệm theo nhóm, giáo viên quan sát hỗ trợ cần - Đại diện học sinh nhóm trình bày kết thí nghiệm kết luận - Giáo viên nhận xét, chốt kiến thức: vật liệu sử dụng thí nghiệm sử dụng để làm mạch điện cấp nguồn chiều thân thiện với môi trường Bước 3: Giao nhiệm vụ cho học sinh xác lập tiêu chí đánh giá sản phẩm Giáo viên nêu nhiệm vụ: Căn vào kết thí nghiệm vừa tiến hành, nhóm thực dự án Thiết kế mạch nguồn chiều Sản phẩm mạch nguồn chiều cần đạt tiêu chí nguồn điện, cơng suất, độ ổn định, hình thức, chi phí đánh giá cụ thể sau: Phiếu đánh giá số 1: Đánh giá SP mạch nguồn cấp điện chiều Tiêu chí Mạch sử dụng linh kiện tái chế Nguồn cung cấp điện áp ổn định chiều đầu Điểm chấm ra, điện áp đầu vào 220V Thiết kế đẹp Chi phí làm tiết kiệm Tổng điểm Bước 4: Giáo viên thống kế hoạch triển khai Điểm tối đa 20 30 20 30 100 Giáo viên thống kế hoạch triển khai Hoạt động Thời lượng Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ dự án Tiết (Tại lớp học) Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức tuần (Học sinh tự học nhà theo chuẩn bị thiết kế sản phẩm để báo cáo Hoạt động 3: Báo cáo phương án thiết kế nhóm) Tiết (Tại lớp học phòng thực 10 hành môn) Hoạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm sản tuần (Học sinh tự làm nhà phẩm phòng thực hành mơn theo nhóm) Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu sản phẩm Tiết (Tại phòng thực hành mơn) Trong đó, giáo viên nêu rõ nhiệm vụ nhà hoạt động 2: - Nghiên cứu kiến thức liên quan: Cấu tạo nguyên tắc hoạt động ốt bán dẫn tiếp mặt, điện trở, tụ điện, cuộn cảm, máy biến áp, IC ổn áp; Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn chiều; Các bước cần tiến hành thiết kế mạch nguồn chiều - Tiến hành thí nghiệm xác định phương án thiết kế để đạt tiêu chí sản phẩm - Vẽ vẽ mạch nguồn chiều thiết kế sản phẩm để báo cáo buổi học tuần tiếp - Các tiêu chí đánh giá trình bày, vẽ mạch điện thiết kế sản phẩm sử dụng theo phiếu đánh giá số Phiếu đánh giá số 2: Đánh giá báo cáo thiết kế sản phẩm Tiêu chí Bản vẽ mạch điện mạch nguồn chiều Điểm đạt được vẽ rõ ràng, nguyên lí Bản thiết kế kiểu dáng mạch vẽ rõ ràng, đẹp sáng tạo, khả thi Giải thích rõ nguyên lí hoạt động Điểm tối đa 20 20 40 khối mạch Trình bày rõ ràng, logic, sinh động 20 Tổng điểm 100 Giáo viên cần nhấn mạnh: Khi báo cáo phương án thiết kế sản phẩm học sinh phải vận dụng kiến thức để giải thích, trình bày ngun lí hoạt động sản phẩm Vì vậy, tiêu chí có trọng số điểm lớn Hoạt động 2: Nghiên cứu mạch nguồn chiều đề xuất giải pháp thiết kế nguồn điện chiều a Mục đích 11 Học sinh tự học kiến thức liên quan thông qua việc nghiên cứu tài liệu làm thí nghiệm để hiểu nguồn điện, linh kiện điện tử, thiết kế vẽ kĩ thuật … từ thiết kế mạch nguồn chiều b Nội dung Học sinh tự học làm việc nhóm thảo luận thống kiến thức liên quan, làm thí nghiệm, vẽ thiết kế mạch điện sản phẩm Giáo viên đôn đốc, hỗ trợ, giải đáp thắc mắc cho nhóm cần thiết c Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh: Kết thúc hoạt động, học sinh cần đạt sản phẩm sau: - Bài ghi cá nhân kiến thức liên quan - Bản vẽ mạch điện thiết kế sản phẩm (trình bày giấy trình chiếu powerpoint) - Bài thuyết trình vẽ thiết kế d Cách thức tổ chức hoạt động: - Các thành viên nhóm đọc Điốt bán dẫn mạch chỉnh lưu dùng điốt bán dẫn (Bài 17 – Vật lí lớp 11); Máy biến áp (Bài 16 – Vật lí lớp 12); Linh kiện điện tử (Bài 2,3,4 – Công nghệ lớp 12); Mạch nguồn chiều (Bài 7,9,10,11 – Công nghệ lớp 12); Vẽ kỹ thuật, quy trình thiết kế (Bài – Cơng nghệ lớp 11) -HS làm việc nhóm: + Chia sẻ với thành viên khác nhóm kiến thức tìm hiểu Ghi tóm tắt lại kiến thức vào cá nhân + Tiến hành thí nghiệm xác định phương án lắp nguồn để đạt tiêu chí sản phẩm: Tiến hành lại thí nghiệm hoạt động để đo điện áp theo yêu cầu + Vẽ vẽ mạch điện, thiết kế sản phẩm, kiểu dáng nguồn Trình bày thiết kế giấy A0 trình chiếu Powerpoint + Chuẩn bị trình bày thiết kế, giải thích ngun lí hoạt động nguồn - GV đơn đốc nhóm thực nhiệm vụ hỗ trợ cần Hoạt động 3: Trình bày bảo vệ phương án thiết kế nguồn điện chiều 12 a Mục đích - Mơ tả thiết kế nguồn điện chiều - Vận dụng kiến thức để giải thích nguyên lý hoạt động phương án thiết kế mà nhóm lựa chọn - Lựa chọn phương án thiết kế tối ưu để thực việc chế tạo nguồn theo yêu cầu b Nội dung - Giáo viên tổ chức cho đại diện nhóm trình bày phương án thiết kế nguồn điện chiều - Giáo viên tổ chức hoạt động thảo luận cho thiết kế: Các nhóm khác giáo viên nêu câu hỏi làm rõ, phản biện góp ý cho thiết kế; nhóm trình bày trả lời câu hỏi, lập luận, bảo vệ quan điểm ghi nhận ý kiến đóng góp phù hợp để hồn thiện thiết kế - Giáo viên hướng dẫn cách dùng đồng hồ đa số để đo, kiểm tra linh kiện - Giáo viên chuẩn hoá kiến thức liên quan cho học sinh, yêu cầu học sinh ghi lại kiến thức vào chỉnh sửa phương án thiết kế (nếu có) c Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh Kết thúc hoạt động, học sinh cần đạt sản phẩm thiết kế hoàn chỉnh cho việc chế tạo nguồn điện chiều d Cách thức tổ chức hoạt động Bước 1: Lần lượt nhóm trình bày phương án thiết kế phút Các nhóm cịn lại ý nghe Bước 2: Giáo viên tổ chức cho nhóm cịn lại nêu câu hỏi, nhận xét phương án thiết kế nhóm bạn; nhóm trình bày trả lời, bảo vệ, ghi nhận ý kiến đóng góp, đưa sửa chữa phù hợp Bước 3: Giáo viên nhận xét, tổng kết chuẩn hoá kiến thức liên quan, chốt lại vấn đề cần ý, chỉnh sửa nhóm; Hướng dẫn cách đo kiểm tra linh kiện 13 Bước 4: Giáo viên giao nhiệm vụ cho nhóm nhà triển khai chế tạo sản phẩm theo thiết kế Hoạt động 4: Chế tạo thử nghiệm nguồn điện chiều a Mục đích Các nhóm học sinh thực hành, chế tạo nguồn điện chiều thiết kế chỉnh sửa b Nội dung Học sinh làm việc theo nhóm thời gian tuần để chế tạo nguồn điện chiều, trao giáo viên gặp khó khăn c Dự kiến sản phẩm hoạt động học sinh Kết thúc hoạt động, học sinh cần đạt sản phẩm nguồn điện chiều chạy ổn định đáp ứng tiêu chí Phiếu đánh giá số d Cách thức tổ chức hoạt động Bước Học sinh tìm kiếm, chuẩn bị vật liệu dự kiến Bước Học sinh lắp đặt thành phần chế tạo nguồn điện chiều theo thiết kế, Bước Học sinh thử nghiệm hoạt động mạch, so sánh với tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1) Học sinh điều chỉnh lại thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh giải thích lý (nếu cần phải điều chỉnh) Bước Học sinh hoàn thiện bảng ghi danh mục vật liệu tính giá thành chế tạo sản phẩm Bước Học sinh hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị giới thiệu sản phẩm Giáo viên đơn đốc, hỗ trợ nhóm q trình hồn thiện sản phẩm Hoạt động 5: Trình bày sản phẩm “Nguồn điện chiều” thảo luận a Mục đích Học sinh biết giới thiệu sản phẩm nguồn điện chiều đáp ứng tiêu chí đánh giá sản phẩm đặt ra; Biết thuyết trình, giới thiệu sản phẩm, đưa ý kiến nhận xét, phản biện, giải thích kiến thức liên quan; Có ý thức cải tiến, phát triển sản phẩm b Nội dung 14 - Các nhóm trưng bày sản phẩm trước lớp - Các nhóm báo cáo sản phẩm trả lời câu hỏi giáo viên nhóm bạn - Đề xuất phương án cải tiến sản phẩm c Sản phẩm hoạt động học sinh - Bài giới thiệu sản phẩm - Nguồn điện chiều d Cách thức tổ chức hoạt động - Tổ chức cho học sinh chuẩn bị trưng bày sản phẩm lúc - Yêu cầu học sinh nhóm trình bày, phân tích hoạt động, giá thành kiểu dáng nguồn điện chiều - Giáo viên tiến hành kiểm tra hoạt động sản phẩm, đo điện áp đầu ra, nối tải cho chạy thử - Giáo viên phát phiếu nhận xét, đánh giá sản phẩm cho nhóm nhận xét, đánh giá cheo lẫn - Giáo viên nhận xét đánh giá điểm số cho sản phẩm, công bố kết chấm - Giáo viên đặt câu hỏi cho báo cáo để làm rõ chế hoạt động mạch nguồn chiều, khắc sâu kiến thức chủ đề kiến thức liên quan - Khuyến khích nhóm nêu câu hỏi cho nhóm khác - Giáo viên tổng kết chung hoạt động nhóm - Giáo viên phát phiếu thăm dò ý kiến, yêu cầu học sinh trả lời để lấy thông tin phản hồi sau học xong chủ đề 2.3.6 Thực chủ đề: Nguồn điện chiều Chủ đề Nguồn điện chiều tiến hành thực lớp 12A6 – Trường THPT Đông Sơn theo hoạt động tiến trình dạy học đề nhằm thể nghiệm hiệu đề tài Hoạt động 1: Xác định yêu cầu thiết kế nguồn điện chiều - Giáo viên đặt câu hỏi cho học sinh trả lời: Trình bày nhu cầu sử dụng linh kiện điện tử thực tiễn sống 15 Trên sở biết từ thực tiễn sống, học sinh nêu nhu cầu sử dụng nguồn chiều lớn: Đèn LED, sạc điện thoại, quạt lò, ti vi, láp tốp,… Từ loại phế thải từ đồ điện tử, có nhiều linh kiện hoạt động tốt, tận dụng Vừa tiết kiệm, vừa có tác dụng làm giảm nguy nhiễm môi trường - GV đặt vấn đề: làm để chế tạo nguồn chiều với điện áp ổn định, trì lâu dài? Các nhóm học sinh thảo luận đề xuất phương án (Giáo viên đề xuất sử dụng mạch chỉnh lưu cầu có tụ lọc IC ổn áp) Sau thống phương án thí nghiệm, giáo viên đưa bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm kế hoạch thực dự án sau: Phiếu đánh giá số 1: Đánh giá sản phẩm Nguồn điện chiều Tiêu chí Mạch sử dụng linh kiện tái chế Nguồn cung cấp điện áp ổn định chiều đầu ra, điện áp đầu vào 220V Thiết kế đẹp Chi phí làm tiết kiệm Tổng điểm Kế hoạch triển khai Điểm chấm Điểm tối đa 20 30 20 30 100 Hoạt động Thời lượng Hoạt động 1: Giao nhiệm vụ dự án Tiết (Tại lớp học) Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức tuần (Học sinh tự học nhà theo chuẩn bị thiết kế sản phẩm để BC nhóm) Hoạt động 3: Báo cáo phương án thiết kế Tiết (Tại lớp học phòng thực hành môn) Hoạt động 4: Chế tạo, thử nghiệm sản phẩm tuần (Học sinh tự làm nhà Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu sản phẩm - Giáo viên giao nhiệm vụ nhà: phòng thực hành mơn theo nhóm) Tiết (Tại phịng thực hành môn) + Nghiên cứu kiến thức liên quan: Cấu tạo nguyên tắc hoạt động ốt bán dẫn tiếp mặt, điện trở, tụ điện, cuộn cảm, máy biến áp, IC ổn áp; Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn chiều; Các bước cần tiến hành thiết kế mạch nguồn chiều 16 + Tiến hành thí nghiệm xác định phương án thiết kế để đạt tiêu chí sản phẩm + Vẽ vẽ mạch nguồn chiều thiết kế sản phẩm để báo cáo buổi học tuần tiếp + Các tiêu chí đánh giá trình bày, vẽ mạch điện thiết kế sản phẩm sử dụng theo phiếu đánh giá số Phiếu đánh giá số 2: Đánh giá báo cáo thiết kế sản phẩm Tiêu chí Điểm đạt Bản vẽ mạch điện mạch nguồn chiều Điểm tối đa vẽ rõ ràng, nguyên lí Bản thiết kế kiểu dáng mạch vẽ rõ ràng, đẹp sáng tạo, khả thi Giải thích rõ nguyên lí hoạt động khối 20 20 40 mạch Trình bày rõ ràng, logic, sinh động 20 Tổng điểm 100 Hoạt động 2: Nghiên cứu mạch nguồn chiều đề xuất giải pháp thiết kế nguồn điện chiều - Các nhóm sinh hoạt để phân cơng nhiệm vụ cụ thể Hoàn thành vẽ sơ đồ nguyên lý vẽ sơ đồ thiết kế sản phẩm - Giáo viên đôn đốc học sinh làm, hỗ trợ cho học sinh cần thiết Hoạt động 3: Trình bày bảo vệ phương án thiết kế nguồn điện chiều - Giáo viên u cầu nhóm trình bày phương án thiết kế phút Các nhóm cịn lại ý nghe Sau cho nhóm cịn lại nêu câu hỏi, nhận xét phương án thiết kế nhóm bạn; nhóm trình bày trả lời, bảo vệ, ghi nhận ý kiến đóng góp, đưa sửa chữa phù hợp Giáo viên nhận xét, tổng kết chuẩn hoá kiến thức liên quan, chốt lại vấn đề cần ý, chỉnh sửa nhóm; Hướng dẫn cách đo kiểm tra linh kiện Giáo viên giao nhiệm vụ cho nhóm nhà triển khai chế tạo sản phẩm theo thiết kế 17 Hoạt động 4: Chế tạo thử nghiệm nguồn điện chiều - Các nhóm triển khai dự án theo nhiệm vụ phân công cụ thể thành viên nhóm - Chế tạo sản phẩm theo thiết kế thử nghiệm sản phẩm - Giáo viên đôn đốc, hỗ trợ cho nhóm cần Có thể mượn phịng thực hành mơn đề học sinh tiến hành thuận tiện Hoạt động 5: Trình bày sản phẩm “Nguồn điện chiều” thảo luận - Giáo viên yêu cầu đại diện nhóm lên giới thiệu sản phẩm nhóm - Các nhóm khác theo dõi, đưa nhận xét, bình luận Có thể đặt câu hỏi cho sản phẩm, yêu cầu đại diện nhóm giải thích - Giáo viên kiểm tra sản phẩm, cho chạy thử đo điện áp - Cho nhóm đánh giá chéo sản phẩm lẫn - Giáo viên nhận xét chung, đánh giá điểm số - Giáo viên tiến hành thăm dò ý kiến học sinh sau thực chủ đề Tổng kết dự án KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 3.1 Kết luận Việc vận dụng phương thức giáo dục STEM vào q trình dạy học nói chung q trình dạy học vật lí nói riêng cần thiết, đáp ứng yêu cầu đổi phương pháp dạy học Dạy học chủ đề Nguồn điện chiều theo phương thức giáo dục STEM mang lại hiệu rõ rệt, cụ thể: + Qua học học sinh biết cách tự học, hợp tác, chia sẻ, trao đổi, thảo luận, nhận xét, đánh giá , biết vận dụng kiến thức môn học khác để giải vấn đề thực tiễn sống + Bên cạnh học sinh hứng thú với môn học, dễ hiểu hiểu sâu, rộng nội dung học Đặc biệt em có chuyển biến rõ rệt khả vận dụng kiến thức, kỹ vào thực tiễn 18 + Từ nhận thấy khả thân xu hướng thời định hướng, lựa chọn, phát triển nghề nghiệp sau + Kích thích giáo viên tư không ngừng trau dồi kiến thức nhiều lĩnh vực, môn khác để có phơng kiến thức sâu, rộng đủ để đáp ứng với đòi hỏi ngày cao dạy học + Với sản phẩm nguồn điện chiều thân học sinh chế tạo được, giúp học sinh tự tin hơn, đam mê khoa học Giúp học sinh hình thành phát triển phẩm chất, lực thân cách toàn diện hơn, góp phần nâng cao chất lượng q trình dạy học Sản phẩm nguồn điện chiều nhóm học sinh lớp 12A6 - Trường THPT Đơng Sơn chế tạo hồn tồn sử dụng để cấp điện cho thiết bị sử dụng nguồn điện chiều công suất nhỏ hoạt động Các linh kiện tận dụng từ phế thải phí thấp, mang lại hiệu kinh tế cao; Rèn luyện đức tính biết tiết kiệm, có ý thức bảo vệ mơi trường; Động viên, khuyến khích em biết vận dụng kiến thức, hiểu biết vào thực tiễn sống, góp phần thúc đẩy phát triển địa phương 3.2 Kiến nghị: - Đối với BGH trường THPT: Tạo điều kiện để áp dụng đề tài vào trình dạy học cách rộng rãi cho tất lớp - Đối với GV: Khi tiến hành giảng dạy chủ đề, linh động phân phối thời gian cho hợp lý, cần bổ sung thêm kiến thức toán học cho học sinh XÁC NHẬN CỦA THỦ TRƯỞNG ĐƠN VỊ Thanh Hóa, ngày 20 tháng năm 2021 Tôi xin cam đoan SKKN viết, khơng chép nội dung người khác Hà Việt Phương 19 PHỤ LỤC I KẾ HOẠCH LÀM VIỆC NHÓM PHỤ LỤC IV PHỤ LỤC II PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN HỌC SINH SAU KHI THỰC HIỆN CHỦ ĐỀ NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU DANH MỤC SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ĐÃ ĐƯỢC HỘI ĐỒNG SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM NGÀNH GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HUYỆN, TỈNH VÀ CÁC CẤP CAO HƠN XẾP LOẠI TỪ C TRỞ LÊN Họ tên tác giả: Hà Việt Phương Chức vụ đơn vị công tác: Giáo viên – Trường THPT Đông Sơn T T Tên đề tài SKKN Nâng cao chất lượng dạy học Vật lý thông qua việc khắc phục sai lầm Học sinh đạy học chương Dòng điện xoay chiều – Vật lý 12, ban Cơ Bồi dưỡng lực tư sáng tạo cho học sinh thông qua xây dựng sử dụng tập thí nghiệm chương “Dịng điện khơng đổi” Vật lý 11 nâng cao Ứng dụng sơ đồ - đồ thị nhằm phát huy tính chủ động sáng tạo học sinh giải tập vật lý lớp 12 ban Kinh nghiệm giải tập Quang hình học nhiều lời giải khác nhằm nâng cao mức độ nhận biết vấn đề linh hoạt giải tốn vật lý Vật lý 11 Nâng cao Tích hợp liên môn dạy học theo chủ đề “Hệ thống điện Quốc gia” Nâng cao hiệu dạy học kiểm tra đánh giá TNKQ phương pháp giải toán cực trị Vật lý THPT Cấp đánh giá xếp loại (Ngành GD cấp huyện/tỉnh; Tỉnh ) Kết đánh giá xếp loại (A, B, C) Năm học đánh giá xếp loại Ngành B 2008 -2009 Ngành C 2011-2012 Ngành C 2013-2014 Ngành C 2016-2017 Ngành C 2018-2019 Ngành B 2019-2020 TÀI LIỆU THAM KHẢO Lương Duyên Bình, Vũ Quang (2007), Vật lí 11, NXB Giáo dục, 2010 Lương Dun Bình, Vũ Quang (2007), Vật lí 12, NXB Giáo dục, 2010 Nguyễn Văn Khôi, Công nghệ 12, NXB Giáo dục, 2013 Nguyễn Văn Khôi, Công nghệ 12, NXB Giáo dục, 2013 Tài liệu tập huấn xây dựng thực chủ đề giáo dục STEM, Bộ Giáo dục đào tạo, 2019  ... Nguồn điện chiều nhằm nâng cao phẩm chất, lực Vật lý cho học sinh? ?? 1.2 Mục đích nghiên cứu Xây dựng thực chủ đề nguồn điện chiều theo phương thức giáo dục STEM nhằm nâng cao chất lượng dạy học. .. trên, góp phần nâng cao chất lượng trình dạy học 2.3 Xây dựng chủ đề "Nguồn điện chiều" 2.3.1 Tên chủ đề: NGUỒN ĐIỆN MỘT CHIỀU 2.3.2 Mô tả chủ đề Lý xây dựng chủ đề: Nguồn điện chiều sử dụng phổ... kiến thức học vào thực tiễn, góp phần giáo dục toàn diện, nâng cao hứng thú học tập, hình thành phát triển lực, phẩm chất cho học sinh, xây dựng đề tài ? ?Dạy học theo phương thức Stem chủ đề Nguồn