Tổ chức hoạt động dạy học chương áp suất môn khoa học tự nhiên 7 nước CHDCND lào theo định hướng giáo dục stem​

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Khanphaphone CHANTHAPHASAVAD TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHƯƠNG “ÁP SUẤT” MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN NƯỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Khanphaphone CHANTHAPHASAVAD TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHƯƠNG “ÁP SUẤT” MÔN KHOA HỌC TỰ NHIÊN NƯỚC CHDCND LÀO THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM Ngành: Lý luận phương pháp dạy học mơn Vật lí Mã số: 8140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN THỊ THU HÀ TS NGUYỄN THỊ MINH THỦY THÁI NGUYÊN - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn thạc sĩ “Tổ chức hoạt động dạy học chương “Áp suất” môn Khoa học tự nhiên nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM”là công trình nghiên cứu riêng tơi hướng dẫn TS Nguyễn Thị Thu Hà TS Nguyễn Thị Minh Thủy Các số liệu tài liệu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình nghiên cứu Tất tham khảo kế thừa trích dẫn tham chiếu đầy đủ Tác giả Khanphaphone CHANTHAPHASAVAD i LỜI CẢM ƠN Trước hết, tơi xin tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Thị Thu Hà TS Nguyễn Thị Minh Thủy, người thầy tận tình động viên, giảng dạy, bảo, hướng dẫn định hướng cho tơi suốt q trình học tập thực luận văn Xin chân thành cảm ơn Ban chủ nhiệm khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm - Đại học Thái Nguyên tạo điều kiện thuận lợi sở vật chất cho suốt q trình thí nghiệm Xin cảm ơn bạn học viên cao học Vật lý khóa 26B (2018-2020) hỗ trợ tơi suốt q trình học tập thực luận văn Cuối cùng, cảm ơn gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Mặc dù có nhiều cố gắng, song luận văn khó tránh khỏi thiếu sót, mong nhận góp ý giúp đỡ Hội đồng khoa học Quý thầy cô, anh chị em đồng nghiệp bạn bè Thái Nguyên, tháng năm 2020 Tác giả Khanphaphone CHANTHAPHASAVAD ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN .ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG .vii DANH MỤC CÁC HÌNH .viii MỞ ĐẦU 1 Lí chọn đề tài Mục đính nghiên cứu 3 Giả thuyết khoa học Đối tượng nghiên cứu Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Đóng góp đề tài Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN 1.1 Lịch sử vấn đề nghiên cứu giáo dục STEM 1.2 Giáo dục STEM 1.2.1 Khái niệm giáo dục STEM 1.2.2 Mơ hình Giáo dục STEM 11 1.3 Năng lực giải vấn đề học sinh 20 1.3.1 Các khái niệm 20 1.3.2 Cấu trúc lực giải vấn đề 21 1.3.3 Các biện pháp tổ chức hoạt động dạy học môn KHTN theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển lực giải vấn đề iii HS 22 1.5 Tìm hiểu thực tế dạy học STEM số trường Trung học sở nước CHDCND Lào 24 1.5.1 Mục đích điều tra 24 1.5.2 Phương pháp điều tra 24 1.5.3 Đối tượng điều tra 25 1.5.4 Kết điều tra .25 KẾT LUẬN CHƯƠNG 28 Chương THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHƯƠNG “ÁP SUẤT” MÔN KHTN LỚP NƯỚC CHDCND LÀO 29 2.1 Phân tích nội dung kiến thức chương “Áp suất- KHTN 7” .29 2.1.1 Tổng quan chương “Áp suất” 29 2.1.2 Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kỹ 30 2.1.3 Phân tích nội dung kiến thức 31 2.2 Thiết kế tiến trình dạy học chủ đề “Áp suất chất lỏng- Bình thơng nhau” theo định hướng giáo dục STEM 32 2.2.1 Lý chọn chủ đề 32 2.2.2 Mục tiêu chủ đề 32 2.2.3 Kiến thức STEM chủ đề 33 2.3 Tiến trình dạy học chủ đề ”Áp suất chất lỏng-Bình thơng nhau” theo định hướng giáo dục STEM 33 2.3.1 Phân phối thời gian cho nội dung kiến thức chủ đề 33 2.3.2 Bộ câu hỏi định hướng chủ đề 34 2.3.3 Chuỗi hoạt động giảng dạy 37 2.4 Đánh giá lực GQVĐ học sinh trình dạy học 47 2.4.1 Các tiêu chí phiếu để giáo viên đánh giá nhóm học sinh 47 2.4.2 Các tiêu chí phiếu để học sinh tự đánh giá đánh giá đồng đẳng 49 iv 2.4.3 Đề kiểm tra kết học tập học sinh 50 KẾT LUẬN CHƯƠNG 53 Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 54 3.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 54 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm 54 3.3 Kế hoạch thực nghiệm sư phạm 55 3.4 Tiến hành thực nghiệm sư phạm 55 3.5 Phương pháp thực nghiệm sư phạm 56 3.5.1 Chọn mẫu thực nghiệm 56 3.5.2 Phương pháp tổ chức kiểm tra 56 3.5.3 Diễn biến trình TNSP .56 3.6 Đánh giá kết thực nghiệm sư phạm .58 3.6.1 Đánh giá định tính 58 3.6.2 Đánh giá định lượng 59 3.5.3 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm .63 KẾT LUẬN CHƯƠNG 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT BGD&ĐT Bộ GDTT CHDCND Lào DA DHDA DHGQVĐ ĐG GD GD&ĐT GDPT GQVĐ GV HS KN KT KHCN KHTN PPDH SGK THCS THPT VĐ vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Nội dung học chương V “Áp suất” KHTN .29 Bảng 2.2 Các tiêu chí mức độ đánh giá lực giải vấn đề .47 Bảng 2.3 Các tiêu chí mức độ đánh giá lực giải vấn đề .49 Bảng 3.1 Bảng điểm đánh giá nhóm học sinh giáo viên 59 Bảng 3.2 Bảng điểm tổng hợp đánh giá lực GQVĐ học sinh 60 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1 Đặc điểm dạy học dự án 14 Hình 1.2 Các bước thực dự án .15 Hình 1.3 Sơ đồ quy trình dạy học học/chủ đề STEM 17 Hình 3.1 Các em học sinh 7A Trường THCS Cao đăng sư phạm Savannakhet tự tin đưa phương án giải vấn đề 57 Hình 3.2 Các em HS Trường THCS Cao đăng sư phạm Savannakhet hào hứng chế tạo mơ hình 57 Hình 3.3 Giáo viên đến nhóm để hướng dẫn, tư vấn cho em giám sát q trình làm việc nhóm .58 Hình 3.4 Cả nhóm lắp ráp sản phẩm thành cơng, trưng bày sản phẩm 58 Hình 3.5 Điểm trung bình học tập với điểm đánh giá lực GQVĐ 62 Hình 3.6 Điểm trung bình đánh giá lực GQVĐ nhóm .63 viii Nhóm Nhóm Nhóm * Kết HS tự đánh giá đánh giá đồng đẳng tổng hợp cột a, b bảng 3.2 * Kết kiểm tra tổng hợp cột (d) bảng 3.2 Sau có điểm đánh giá GV, điểm tự đánh giá học sinh, điểm đánh giá đồng đẳng học sinh bạn tổ đánh giá điểm kiểm tra sau học xong máy kính thủy lực, chúng tơi tổng hợp tính điểm trung bình với cách tính sau: e = a + 2.b + 3.c + 2.d , kết thu được thể bảng 3.2 Bảng 3.2 Bảng điểm tổng hợp đánh giá lực GQVĐ học sinh TT Họ tên học sinh Mr Sithidet Mr Oudomephone Mr Songkan Mr Hatsady Miss Tengmo Miss Yodsaphone Miss Onkhome Miss Oulayphone Miss Phoudsi 10 Miss Phuvong 11 Mr Keolampha 60 TT Họ tên học sinh 12 Mr Viko 13 Mr Thittavan 14 Mr Saysome 15 Miss Thittiya 16 Mr Khonesavan 17 Mr Thongsouk 18 Miss Sonethida 19 Mr Phamisay 20 Mr Someyang 21 Mr Khanthavong 22 Miss Vannisa 23 Miss Phonesay 24 Miss Anna 25 Miss Khounkhome Điểm trung bình ( Điểm trung bình kiểm tra tiết (**) Điểm trung bình đánh giá đồng đẳng - Phân tích kết bảng thực nghiệm 3.2 + So sánh điểm đánh giá lực GQVĐ với kết học tập mơn Vật lí Để so sánh điểm đánh giá lực GQVĐ với điểm trung bình học tập, chúng tơi lấy kết học tập kiểm tra tiết gần học kì I năm học 2019-2020 học sinh lớp thực nghiệm Điểm đánh giá lực GQVĐ trung bình 6,7 thấp so với điểm kết học tập kiểm tra tiết học kì 61 I (hình 3.5) Kết cho thấy kiểm tra đánh giá học sinh quan tâm đến lực giải vấn đề học sinh mà tâm vào kiểm tra đánh giá kiến thức học thuộc áp dụng tính tốn thơng thường 7.1 6.9 6.8 6.7 6.6 6.5 Hình 3.5 Điểm trung bình học tập với điểm đánh giá lực GQVĐ + So sánh kết đánh giá lực nhóm lớp Điểm đánh giá lực trung bình nhóm thể hình 3.6 Kết cho thấy điểm trung bình đánh giá lực GQVĐ nhóm có khác Sự chênh lệch nhiều xảy nhóm nhóm (chênh lệch điểm), điều cho thấy học sinh nhóm nhóm tập chung nhiều em có lực GQVĐ tốt hẳn nhóm Cịn nhón 1, nhóm chênh 0,2 nhóm nhóm 2, nhóm chênh 0,1 điểm nên có đồng HS có lực GQVĐ Để phát triển đồng lực giải vấn nhóm q trình chia nhóm GV cần phân bố HS cho nhóm có tỷ lệ nam, nữ tương đối đồng số lượng HS giỏi, khá, trung bình, yếu tương đối đồng 62 6.8 6.6 6.4 6.2 5.8 5.6 5.4 5.2 Hình 3.6 Điểm trung bình đánh giá lực GQVĐ nhóm 3.6.3 Đánh giá chung thực nghiệm sư phạm Qua kết đánh giá định tính, định lượng nhận thấy dạy học theo định hướng giáo dục STEM đem lại hiệu cao giáo dục cấp THCS + HS tích cực tham gia học nhóm,HS tích cực, chủ động tự giác tham giavào hoạt động mà giáo viên giao cho Trong học HS sôi không căng thẳng vừa học vừa vui chơi + HS biết tìm vấn đề làm thí nghiệm thành cơng, biết thiết kế mơ hình máy kích thủy lực tạo thành cơng sản phẩm mà GV yêu cầu + HS phát vấn đề tình mới, biết tìm tịi kiến thức liên quan đến vấn đề thực tiễn, thiết kế sơ đồ thể cấu tạo nguyên tắc hoạt động hệ thống, đo đạc phận hệ thống, gia công theo vẽ, lắp ráp sản phẩm, sản phẩm hoạt động tốt ổn định; qua lực giải vấn đề học sinh bồi dưỡng Kết cho thấy tính đắn giả thuyết khoa học trình bày luận văn, cụ thể là: Việc tổ chức hoạt động dạy họcmột số kiến thức chương “Áp suất” môn Khoa học tự nhiên nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM bồi dưỡng lực giải vấn đề cho học sinh” 63 64 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương thực nhiệm vụ sau: - Tổ chức dạy học chủ đề “Áp suất chất lỏng-Bình thơng nhau” với thời lượng buổi học (mỗi buổi có thời lượng từ 1,5 đến 2,0 đồng hồ) - Qua trao đổi với GV HS lớp thực nghiệm thấy: + Đa số HS tập trung tích cực vào hoạt động học tập nhóm, chủ động tham gia hoạt động nhóm bộc lộ lực giải vấn đề học sinh, HS thú vị thí nghiệm mà GV đưa hoạt động học tập Nếu áp dụng mơ hình dạy học STEM hợp lí giúp HS cảm thấy u thích mơn Vật lý muốn tiếp tục học chủ để STEM khác + Tiến trình dạy học hợp lí tạo hứng thú, lơi HS vào xây dựng thực nhiệm vụ GV đưa ra, giúp học sinh có hội thể lực giải vấn đề thân Như vậy, qua kết thực nghiệm sư phạm, lần khẳng định: Việc thiết kế tổ chức dạy học chủ đề “Áp suất chất lỏng- Bình thông nhau” theo định hướng GD STEM bồi dưỡng lực giải vấn đề cho HS 65 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Sau thực đề tài nghiên cứu chúng tơi hồn thành nhiệm vụ sau: - Tổng hợp sở lí luận giáo dục STEM mục tiêu, vai trị quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM, khái niệm biểu lực giải vấn đề HS - Đề xuất khái niệm dạy học theo định hướng giáo dục STEM đưa quy trình xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM - Đánh giá hoạt động GV HS học STEM - Điều tra đánh giá thực trạng dạy học theo định hướng giáo dục STEM số GV HS số trường THCS Tỉnh Savannakhet - Xác định tiêu chí, mức độ biểu lực giải vấn đề công cụ đánh giá lực giải vấn đề HS - Thiết kế 01 chủ đề dạy học theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển lực GQVĐ HSvà tiến hành thực nghiệm sư phạm lớp 7A trường Trung học sở Savannakhet vàtrường Trung học sở Thasano đồng thời xử lí kết thu - Xử lí thống kê kết đánh giá lực giải vấn đề HS qua thực nghiệm Qua kết thực nghiệm sư phạm, chúng tơi nhận thấy tiến trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM giúp hình thành phát triển lực giải vấn đề cho học sinh Khuyến nghị Qua đề thực nghiên cứu đề tài chúng tơi có số khuyến nghị sau: - Khuyến khích mở rộng đề tài nghiên cứu tương tự để thiết kế, tổ chức dạy học theo chủ đề STEM nhằm phát triển lực giải vấn đề HS 66 - GV nên thường xuyên tổ chức dạy học tạo điều kiện thuận lợi cho HS tiết học thực hành, thí nghiệm, thiết kế, chế tạo sản phẩm chủ đề theo định hướng GD STEM - Cần thay đổi hình thức đánh giá nhằm phát triển lực giải vấn đề cho học sinh - Bộ GDTT nhà trường cần mở nhiều lớp tập huấn cho GV giáo dục STEM giúp GV có kinh nghiệm tổ chức hoạt động dạy học - Bộ GDTT nhà trường cần đầu tư kinh phí cho trường THCS bao gồm đầu tư sở vật chất, phịng thí nghiệm, dụng cụ thí nghiệm tạo điều kiện thuận lợi cho GV HS thực chủ đề STEM - Nhà trường tạo điều kiện cho GV thời gian, kinh phí để nghiên cứu chế tạo thí nghiệm xây dựng tiến trình dạy học đạt kết cao Với thời gian nghiên cứu có hạn kinh nghiệm chưa nhiều nên luận văn cịn nhiều thiếu sót Chúng tơi kính mong q thầy cơ, đồng nghiệp đóng góp ý kiến để luận văn hoàn chỉnh vận dụng vào dạy học trường THCS Xin chân thành cảm ơn! 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO I Tài liệu tiếng Việt: Bộ Giáo dục Đào tạo (2018) Chương trình giáo dục phổ thơng Chương trình tổng thể (Ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018 - TT BGD&ĐT ngày 26/12/2018 Bộ trưởng Bộ GD - ĐT) Bộ Giáo dục Đào tạo (2014), Dạy học Kiểm tra, đánh giá kết học tập theo định hướng phát triển lực học sinh, NXB Giáo Dục, Hà Nội Bộ giáo dục Đào tạo (2019): Tài liệu tập huấn,“Xây dựng thực chủ đề Giáo dục Stem trường trung học” Tài liệu lưu hành nội bộ, HN, Nguyễn Văn Biên, Tưởng Duy Hải (chủ biên) (2019), Giáo dục STEM nhà trường phổ thông, NXB Giáo dục Việt Nam Bernd Meier, Nguyễn Văn Cường (2014), Lí luận dạy học đại - Cơ sở đổi mục tiêu, nội dung phương pháp dạy học, NXB ĐHSP Hà Nội Nguyễn Thanh Nga (Chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội (2017), Thiết kế tổ chức chủ đề GD STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông, NXB Đại học Sư Phạm, TP HCM Nguyễn Thanh Nga (Chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội (2018), Thiết kế tổ chức chủ đề STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông, NXB Đại học Sư Phạm, TP HCM Lê Xuân Quang (2017), Dạy học môn Côngnghệ phổ thông theo định hướng GD STEM, Luận án nghiên cứu Tiễn sĩ Khoa học Giáo dục, Trường ĐHSP Hà Nội LêThanhTrúc (2017),Tổ chức dạy học số kiến thức chương sở nhiệt động lực học- vật lý10 theo định hướng GDSTEM, Luận văn tốt nghiệp đại học 10 Tài liệu tập huấn giáo viên cán quản lí trường trung học phổ thông nghiên cứu khoa học sư phạm ứng dụng (2019), Hà Nội 68 II Tài liệu tiếng Anh: 11 Brown J (2012), "The current status of STEM education research" 12 Bybee, R W (2010) What is STEM education? Science (New York, NY), 329 (5995), 996 13 Sanders M (2009), "STEM, STEM Education, STEM mania", Technology Teacher, 68(4), pp 20-26 III Tài liệu webside: 14 Bộ Giáo dục Đào tạo (2018), Tài liệu hội thảo định hướng GD STEM trường trung học, http://ptdtntdakrlap.daknong.edu.vn/tai-lieu-hoi-thao-dinhhuong-giao-duc-stem-trong-truong-trung-hoc.html, ngày 30/11/2018 15 http://dantri.com.vn/giao-duc-khuyen-hoc/tung-bung-ngay-hoicong-nghe-khoahoc-danh-cho-hoc-sinh-1432439880.htm 69 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Phiếu vấn giáo viên PHIẾU PHỎNG VẤN GIÁO VIÊN THCS (Phiếu phục vụ nghiên cứu khoa học, khơng có mục đích đánh giá giáo viên, mong thầy (cơ) hợp tác giúp đỡ) Họ tên (có thể khơng ghi): ……………………………………… Đơn vị công tác: …………………………………………………… Chuyên môn giảng dạy:…………………………………………… Xin thầy (cô) cho biết số ý kiến việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM Câu Thầy có tự tìm hiểu tập huấn giáo dục STEM không?   Có Khơng Câu Thầy (cơ) có chế tạo đồ dùng, thiết bị dạy học giảng dạy ?   Có Khơng Câu Theo thầy cơ, có cần tổ chức hoạt động giáo dục STEM dạy học trường phổ thơng khơng? Khơng cần  Bình thường  Cần  Rất cần  Câu Thầy (cô) vận dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM chưa? Chưa sử dụng  Thỉnh thoảng  Thường xuyên  Rất thường xuyên  Câu Theo thầy (cô) việc vận dụng giáo dục STEM dạy học gặp khó khăn gì? (có thể chọn nhiều phương án) Không đủ thời gian  Không đủ phương tiện  Học sinh không hứng thú học  Mất nhiều thời gian thiết kế hoạt động  Trình độ học sinh chưa phù hợp  Các ý kiến khác: ……………………………………………………………………………… … Xin chân thành cảm ơn thầy (cô )! Phụ lục 2: Phiếu vấn học sinh PHIẾU PHỎNG VẤN HỌC SINH (Phiếu phục vụ nghiên cứu khoa học, khơng có mục đích đánh giá học sinh, mong em cộng tác trả lời trung thực) Họ tên (có thể khơng ghi): ……………………………… ……………… Lớp:…………Trường:………………….… ……………………………… … Câu Các thầy (cô) sử dụng thí nghiệm/ứng dụng kĩ thuật dạy học mức độ nào? Không sử dụng  Rất thường xuyên  Hiếm Thường xuyên   Câu Em có thích học có sử dụng thí nghiệm/ứng dụng kĩ thuật khơng? Khơng  Bình thường  Thích  Rất thích  Câu Em có thích học lý thuyết gắn liền với việc trải nghiệm không? Không  Bình thường  Thích  Rất thích  Câu Em có muốn áp dụng lý thuyết học để chế tạo sản phẩm gắn với thực tiễn khơng? Khơng  Bình thường  Muốn  Rất muốn  Câu Em có nguyện vọng học môn Khoa học tự nhiên? Cứ giữ  Tăng việc sử dụng thí nghiệm/ứng dụng kĩ thuật Tăng việc sử dụng thí nghiệm/ứng dụng kĩ thuật /trải nghiệm  Các ý kiến khác: …………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………… Xin chân thành cảm ơn em! ... số kiến thức chương ? ?Áp suất? ?? môn Khoa học tự nhiên nước CHDCND Lào - Hoạt động dạy học số kiến thức chương ? ?Áp suất? ?? môn Khoa học tự nhiên nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM - Năng... rõ sở lí luận tổ chức hoạt động dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho HS THCS nước CHDCND Lào - Thiết kế hoạt động dạy học số kiến thức chương ? ?Áp suất? ?? theo định hướng giáo dục STEM nhằm... nghiên cứu thực đề tài ? ?Tổ chức hoạt động dạy học chương ? ?Áp suất? ?? môn Khoa học tự nhiên nước CHDCND Lào theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh” 27 KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương luận văn này,