sáng kiến kinh nghiệm dự thi 31

BÁO CÁO SÁNG KIẾN I ĐIỀU KIỆN, HOÀN CẢNH TẠO RA SÁNG KIẾN Dạy học truyền thống cách thức dạy học quen thuộc truyền từ lâu đời bảo tồn, trì qua nhiều hệ Về bản, phương pháp DH lấy hoạt động người thầy trung tâm Theo Frire - nhà xã hội học, nhà giáo dục học tiếng người Braxin gọi PPDH "Hệ thống ban phát kiến thức", q trình chuyển tải thơng tin từ đầu thầy sang đầu trò Thực lối dạy này, giáo viên người thuyết trình, diễn giảng, "kho tri thức" sống, học sinh người nghe, nhớ, ghi chép suy nghĩ theo Với PPDH truyền thống, giáo viên chủ thể, tâm điểm, học sinh khách thể, quỹ đạo Giáo án dạy theo phương pháp thiết kế kiểu đường thẳng theo hướng từ xuống Do đặc điểm hàn lâm kiến thức nên nội dung dạy theo phương pháp truyền thống có tính hệ thống, tính logic cao Song đề cao người dạy nên nhược điểm PPDH truyền thống học sinh thụ động tiếp thu kiến thức, dạy dễ đơn điệu, buồn tẻ, kiến thức thiên lý luận, ý đến kỹ thực hành người học; kỹ hành dụng vào đời sống thực tế bị hạn chế Rào cản lớn giáo dục truyền thống tách rời bốn lĩnh vực quan trọng: Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật, Tốn học Sự tách rời tạo khoảng cách lớn học làm, nhà trường (nơi sử dụng nguồn nhân lực) HS đươc đào tạo theo mơ hình truyền thống khoảng thời gian dài để hiểu sở lí thuyết, nguyên lí, chuyển chúng thành ứng dụng thực tế kiến thức bị mài mòn Hơn nữa, tư liên kết vật, tượng với ứng dụng kì thuật hạn chế Đây lí mà HS Việt Nam, sau tốt nghiệp, khó tìm kiếm cơng việc phù hợp Mặt khác, theo luật giáo dục 2005 – điều 28 mục có nêu “ Phương pháp giáo dục phổ thơng phải phát huy tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo học sinh; phù hợp với đặc điểm lớp học, môn học; bồi dưỡng phương pháp tự học, khả làm việc theo nhóm; rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn; tác động đến tình cảm, đem lại niềm vui, hứng thú học tập cho học sinh” dạy học theo định hướng STEM giải pháp phát huy lực tự học, hợp tác, sáng tạo người học để trình học tập đạt hiệu đồng thời rèn luyện kĩ vận dụng kiến thức vào thực tiễn Đặc biệt, kiến thức mơn Cơng nghệ 11 có nhiều ứng dụng thực tiễn Tuy nhiên, HS chưa hứng thú với mơn học có tâm lý môn Công nghệ môn không thi, nên việc áp dụng dạy học phù hợp cần thiết Từ đó, tơi đưa sáng kiến kinh nghiệm: “ Một số giải pháp nâng cao hiệu dạy học theo định hướng giáo dục STEM môn Công nghệ 11” II MƠ TẢ GIẢI PHÁP II.1 Mơ tả giải pháp trước tạo sáng kiến a Thuận lợi Giáo dục STEM phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn (interdisciplinary) thông qua thực hành, ứng dụng Thay dạy bốn mơn học đối tượng tách biệt rời rạc, STEM kết hợp chúng thành mơ hình học tập gắn kết dựa ứng dụng thực tế Qua đó, học sinh vừa học kiến thức khoa học, vừa học cách vận dụng kiến thức vào thực tiễn Giáo dục STEM phá khoảng cách hàn lâm thực tiễn, tạo người có lực làm việc “tức thì” mơi trường làm việc có tính sáng tạo cao với cơng việc địi hỏi trí óc kỷ 21 Điều phù hợp với cách tiếp cận tích hợp Chương trình GDPT Vì thế, tư tưởng giáo dục STEM cần khai thác đưa vào mạnh mẽ Chương trình GDPT Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành phát triển lực giải vấn đề cho người học Trong học theo chủ đề STEM, học sinh đặt trước tình có vấn đề thực tiễn cần giải liên quan đến kiến thức khoa học.Để giải vấn đề đó, học sinh phải tìm tịi, nghiên cứu kiến thức thuộc mơn học có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, học liệu, thiết bị thí nghiệm, thiết bị cơng nghệ) sử dụng chúng để giải vấn đề đặt Các kiến thức kỹ phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho giúp học sinh khơng hiểu biết ngun lý mà cịn thực hành tạo sản phẩm sống ngày Tư tưởng giáo dục STEM cần khai thác đưa vào mạnh mẽ Chương trình GDPT 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 biến lại chúng cho phù hợp với tình có vấn đề mà người học phải giải Sự thẩm thấu kiến thức theo cách định hướng mà giáo dục cần tiếp cận Tuy vậy, thấy phương thức dạy học không dễ dàng giới không riêng điều kiện Giáo dục STEM tạo hội phát triển nâng cao chất lượng giáo dục b Khó khăn Do chưa “chương trình hóa” giáo dục STEM nên giáo viên khó khăn việc tổ chức nội dung, chủ đề cho vừa đảm bảo yêu cầu chương trình giáo dục phổ thơng, vừa vận dụng giáo dục STEM Trình độ giáo viên chưa đáp ứng yêu cầu giáo dục STEM thách thức lớn Giáo viên tốt nghiệp sư phạm chưa tiếp cận giáo dục STEM, chủ yếu tập trung giảng dạy khoa học tự nhiên khoa học xã hội, quan tâm đến lĩnh vực cơng nghệ, kỹ thuật… Vì vậy, để thực chương trình, cần thiết phải bồi dưỡng giáo viên Cách kiểm tra, đánh giá rào cản giáo dục STEM Việc kiểm tra, đánh giá trường phổ thông tổ chức theo hình thức làm thi trắc nghiệm kiểm tra kiến thức, kỹ năng, kiểm tra, đánh giá theo mơ hình giáo dục STEM thơng qua sản phẩm, đánh giá trình Vì vậy, không đổi kiểm tra, đánh giá theo hướng phát triển lực rào cản lớn việc triển khai giáo dục STEM Giáo dục STEM đạt hiệu có phối hợp tốt trường phổ thông với trường đại học trình đào tạo, bồi dưỡng lực chuyên mơn cho giáo viên Hiện chưa có phối hợp tốt trường phổ thông với trường đại học viện nghiên cứu, tổ chức, doanh nghiệp Quan trọng điều kiện sở vật chất chưa đáp ứng yêu cầu đề triển khai giáo dục STEM Sĩ số lớp học q đơng gây khó khăn cho tổ chức hoạt động, cản trở việc đổi phương pháp dạy học giáo viên Khơng có phịng học STEM phịng thực hành để học sinh có nơi làm việc nhóm, nghiên cứu, thí nghiệm khó khăn Ngồi ra, với nội dung học tập chuyên sâu khoa học máy tính, robotic, lập trình cần đầu tư kinh phí lớn II.2 Giải pháp sau có sáng kiến II.2.1 Phần một: Cơ sở lý luận STEM gì? Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa thực hành hoạt động trải nghiệm sáng tạo Các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt Học qua dự án – chủ đề, Học qua trò chơi đặc biệt phương pháp h ọc qua hành dduowwjc áp dụng triệt mơn học tích hợp STEM Với phương pháp “học qua hành”, HS thu nhận kiến thức từ kinh nghiệm thực hành khơng phải từ lí thuyết Bằng cách xây dựng giảng theo chủ đề dựa thực hành, HS hiểu sâu lí thuyết, ngun lí thơng qua hoạt động thực tế Chính hoạt động thực tế giúp HS nhớ lâu HS làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào hoạt động thực hành sau truyền đạt lại kiến thức cho người khác Với cách học này, GV khơng cịn người truyền đạt kiến thức mà người hướng dẫn để HS tự xây dựng kiến thức cho Giáo dục STEM gì? 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 phải tích hợp, lồng ghép bổ trợ cho nhau, giúp học sinh không hiểu biết ngun lý mà cịn thực hành tạo sản phẩm sống ngày Giáo dục STEM thu hẹp khoảng cách hàn lâm thực tiễn, tạo người có lực làm việc “tức thì” mơi trường có tính sáng tạo cao sử dụng trí óc có tính chất cơng việc lặp lại kỷ 21 Các kỹ STEM hiểu thế nào? Giáo dục STEM để học sinh trở thành nhà toán học, nhà khoa học, kỹ sư hay kỹ thuật viên mà phát triển cho học sinh kỹ sử dụng để làm việc phát triển giới công nghệ đại ngày Vâng, kỹ STEM Kỹ STEM hiểu tích hợp, lồng ghép hài hịa từ bốn nhóm kỹ là: Kỹ khoa học, kỹ công nghệ, kỹ kỹ thuật kỹ toán học Kỹ khoa học: khả liên kết khái niệm, nguyên lý, định luật sở lý thuyết giáo dục khoa học để thực hành sử dụng kiến thức để giải vấn đề thực tế Kỹ công nghệ: Là khả sử dụng, quản lý, hiểu biết, truy cập công nghệ Công nghệ từ vật dụng ngày đơn giản quạt mo, bút chì đến hệ thống sử dụng phức tạp mạng internet, mạng lưới điện quốc gia, vệ tinh… Tất thay đổi giới tự nhiên mà phục vụ nhu cầu người coi công nghệ Kỹ kỹ thuật: Là khả giải vấn đề thực tiễn diễn sống cách thiết kế đối tượng, hệ thống xây dựng quy trình sản xuất để tạo đối tượng Hiểu cách đơn giản, học sinh trang bị kỹ kỹ thuật có khả sản xuất đối tượng hiểu quy trình để làm Học sinh phải có khả phân tích, tổng hợp kết hợp để biết cách làm cân yếu tố liên quan (như khoa học, nghệ thuật, công nghệ, kỹ thuật) để có giải pháp tốt thiết kế xây dựng quy trình Ngồi ra, học sinh cịn có khả nhìn nhận nhu cầu phản ứng xã hội vấn đề liên quan đến kỹ thuật Kỹ toán 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, áp dụng khái niệm kĩ toán học vào sống ngày Giáo dục STEM cịn cung cấp kỹ gì? Ngồi kỹ khoa học, công nghệ, kỹ thuật tốn học, giáo dục STEM cịn cung cấp cho học sinh kỹ cần thiết giúp học sinh phát triển tốt kỷ 21 như: kỹ giải vấn đề, tư phản biện, kỹ cộng tác, kỹ giao tiếp… Kỹ giải vấn đề kỹ cần cho học sinh kỷ 21, kỷ mà số lượng công việc có tính chất sáng tạo khơng lặp lặp lại tăng mạnh, đòi hỏi người lao động phải chủ động trang bị lực giải vấn đề Tư phản biện hiểu trình tư phân tích thơng tin theo hướng khác vấn đề để từ làm sáng tỏ khẳng định lại vấn đề Đây thực cách tiếp cận tốt giáo dục mà vốn từ xưa tới nay, học sinh tiếp nhận thông tin, kiến thức từ giáo viên cách thụ động Tư phản biện giúp học sinh hiểu vấn đề sâu hơn, hình thành lối suy nghĩ logic kỹ xử lý thông tin tốt Kỹ cộng tác giao tiếp kỹ vô quan trọng để phát triển kỷ 21 cơng việc ngày địi hỏi chia sẻ, giao tiếp kỹ khiến vấn đề giải cách nhanh chóng, trơi chảy mang lại hiệu cao Vai trị Công nghệ (T) Kỹ thuật (E) Chương trình giáo dục kỷ 20 chủ yếu tập trung vào Khoa học (S) Toán học (M) mà xem nhẹ vai trị Cơng nghệ (T) Kỹ thuật (E) Khơng cần Tốn học Khoa học, kỷ 21 cịn cần Cơng nghệ Kỹ thuật kỹ cần thiết như: kỹ tư phản biện, giải vấn đề, làm việc theo nhóm, cộng tác Các kỹ kĩ thuật cho phép học sinh tiếp cận phương pháp, tảng để thiết kế xây dựng thiết bị từ đơn giản đến phức tạp mà xã hội cần sử dụng Học sinh cung cấp kiến thức cơng nghệ có khả sử dụng cơng nghệ thành thạo, đem lạitính hiệu cao hơn, nhanh hơn, xác cơng việc Nếu giáo dục khơng có T and E học sinh trang bị lý thuyết, khái niệm, nguyên lý, công thức, định luật mà không trang bị kiến thức để áp dụng vào thực tiễn Vì vậy, việc kết hợp kỹ STEM ngày trở nên quan trọng kỷ 21 Mơn học STEM gì? STEM môn học mà học sinh học kiến thức khoa học, cơng nghệ, kỹ thuật tốn học cách tích hợp Thơng thường, mơn học STEM thiết kế dạng chủ đề học sinh học kiến thức tích hợp dựa chủ đề Ví dụ, học chủ đề hệ mặt trời, học sinh không đơn học khoa học để nghiên cứu xem hệ mặt trời gồm thành phần hay đặc điểm chúng mà học ý tưởng phát kính thiên văn (tức tìm hiểu Cơng nghệ), học giá đỡ cho kính thiên văn (liên quan đến mơn Kỹ thuật), hay học cách tính tỷ lệ khoảng cách hay bán kính ngơi (chính mơn Tốn học) Mơn học Robotics mơn học điển hình cho giáo dục STEM Dạy học theo định hướng giáo dục STEM Một giảng STEM cần gắn với thực tế để học sinh cảm thấy liên quan học sống mình, từ giúp học sinh nhận giá trị kiến thức kĩ học, đồng thời rèn luyện tư giải vấn đề thực tế từ ngồi ghế nhá trường Như giới thiệu, cách để tạo nên giảng hướng dẫn học sinh quan sát phân tích vấn đề nhiều góc độ thực tế, tránh nói chung chung, xa vời q sâu xa Bên cạnh đó, địi hỏi giáo viên cần phải nắm hoạt động thực tế mà học sinh cần phải thực sau: 2.1 Để thiết kế giảng STEM giáo viên cần nắm hoạt động thực tế mà học sinh cần thực 2.1.1 Hoạt động tìm hiểu thực tiễn, phát vấn đề Trong giảng STEM, học sinh đặt trước nhiệm vụ thực tiễn: giải tình tìm hiểu, cải tiến ứng dụng kĩ thuật Thực nhiệm vụ này, học sinh cần phải thu thập thông tin, phân tích tình huống, giải thích ứng dụng kĩ thuật từ xuất câu hỏi xác định vấn đề cần giải 2.1.2 Hoạt động nghiên cứu kiến thức Từ câu hỏi vấn đề cần giải quyết, học sinh yêu cầu/hướng dẫn tìm tịi, nghiên cứu để tiếp nhận kiến thức, kĩ cần sử dụng cho việc trả lời câu hỏi hay giải vấn đề Đó kiến thức, kĩ biết hay cần dạy cho học sinh chương trình giáo dục phổ thơng Hoạt động bao gồm: nghiên cứu tài liệu khoa học (bao gồm sách giáo khoa); quan sát/thực thí nghiệm, thực hành; giải tập/tình có liên quan để nắm vững kiến thức, kĩ 2.1.3 Hoạt động giải quyết vấn đề Về chất, hoạt động giải vấn đề hoạt động sáng tạo khoa học, kĩ thuật, nhờ giúp cho học sinh hình thành phát triển phẩm chất lực cần thiết thông qua việc đề xuất kiểm chứng giả thuyết khoa học đề xuất thử nghiệm giải pháp kĩ thuật Tương ứng với đó, có hai loại sản phẩm "kiến thức mới" (dự án khoa học) "công nghệ mới" (dự án kĩ thuật) Đối với hoạt động sáng tạo khoa học: kết nghiên cứu đề xuất mang tính lí thuyết rút từ số liệu thu thí nghiệm kiểm chứng giả thuyết khoa học Ví dụ: tìm chất mới; yếu tố mới, quy trình tác động đến vật, tượng, trình tự nhiên Đối với hoạt động sáng tạo kĩ thuật: kết nghiên cứu sản phẩm mang tính ứng dụng thể giải pháp cơng nghệ thử nghiệm thành cơng Ví dụ: dụng cụ, thiết bị mới; giải pháp kĩ thuật 2.2 Để tổ chức các hoạt động nói trên, giảng STEM cần phải xây dựng theo tiêu chí sau: Tiêu chí 1: Chủ đề học STEM tập trung vào các vấn đề thực tiễn Trong học STEM, học sinh đặt vào vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường u cầu tìm giải pháp Tiêu chí 2: Cấu trúc học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật Quy trình thiết kế kĩ thuật cung cấp tiến trình linh hoạt đưa học sinh từ việc xác định vấn đề – yêu cầu thiết kế – đến sáng tạo phát triển giải pháp Theo quy trình này, học sinh thực hoạt động: Trong thực tiễn dạy học, quy trình bước thể qua hoạt động chính: Hoạt động 1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức đề xuất giải pháp thiết kế Hoạt động 3: Trình bày thảo luận phương án thiết k Hoạt động 4: Chế tạo mô hình/thiết bị theo phương án thiết kế (đã cải tiến theo góp ý); thử nghiệm đánh giá Hoạt động 5: Trình bày thảo luận sản phẩm chế tạo; điều chỉnh thiết kế ban đầu Trong quy trình kĩ thuật, nhóm học sinh thử nghiệm ý tưởng dựa nghiên cứu mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận học từ sai lầm, thử lại Sự tập trung học sinh phát triển giải pháp để giải vấn đề đặt ra, nhờ học vận dụng kiến thức chương trình giáo dục Tiêu chí 3: Phương pháp dạy học học STEM đưa học sinh vào hoạt đợng tìm tịi khám phá, định hướng hành đợng, trải nghiệm sản phẩm Q trình tìm tịi khám phá thể tất hoạt động chủ đề STEM, nhiên hoạt động hoạt động trình cần khai thác triệt để Trong hoạt động học sinh thực quan sát, tìm tịi, khám phá để xây dựng, kiểm chứng quy luật, qua học kiến thức đồng thời rèn luyện kĩ tiến trình như: quan sát, đưa dự đốn, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, phân tích số liệu… Trong hoạt động 4, q trình tìm tịi khám phá thể giúp học sinh kiểm chứng giải pháp khác để tối ưu hoá sản phẩm Trong giảng STEM, hoạt động học học sinh thực theo hướng mở có "khn khổ" điều kiện mà học sinh sử dụng (chẳng hạn vật liệu khả dụng) Hoạt động học học sinh hoạt động chuyển giao hợp tác; định giải pháp giải vấn đề học sinh Học sinh thực hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng tái thiết kế nguyên mẫu cần Học sinh tự điều chỉnh ý tưởng thiết kế hoạt động tìm tịi, khám phá thân Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức học STEM lôi học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo Giúp học sinh làm việc nhóm kiến tạo việc khó khăn, địi hỏi tất giáo viên STEM trường làm việc để áp dụng phương thức dạy học theo nhóm, sử dụng ngơn ngữ, tiến trình yêu cầu sản phẩm học tập mà học sinh phải hồn thành Làm việc nhóm thực hoạt động học STEM sở phát triển lực giao tiếp hợp tác cho học sinh Tiêu chí 5: Nợi dung học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học toán mà học sinh học Trong học STEM, giáo viên cần kết nối tích hợp cách có mục đích nội dung từ chương trình khoa học, cơng nghệ, tin học toán Lập kế hoạch để hợp tác với giáo viên tốn, cơng nghệ, tin học khoa học khác để hiểu rõ nội hàm việc làm để mục tiêu khoa học tích hợp học cho Từ đó, học sinh dần thấy khoa học, công nghệ, tin học tốn khơng phải mơn học độc lập, mà chúng liên kết với để giải vần đề Điều có liên quan đến việc học tốn, cơng nghệ, tin học khoa học học sinh Tiêu chí 6: Tiến trình học STEM tính đến có nhiều đáp án coi thất bại một phần cần thiết học tập Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; vấn đề cần giải quyết, đề xuất nhiều phương án, lựa chọn phương án tối ưu Trong giả thuyết khoa học, có giả thuyết Ngược lại, phương án giải vấn đề khả thi, khác mức độ tối ưu giải vấn đề Tiêu chí cho thấy vai trò quan trọng lực giải vấn đề sáng tạo dạy học STEM 2.3 Quy trình bước thiết kế giảng STEM Bước 1: Lựa chọn chủ đề học Căn vào nội dung kiến thức chương trình mơn học tượng, trình gắn với kiến thức tự nhiên; quy trình thiết bị cơng nghệ có sử dụng kiến thức thực tiễn để lựa chọn chủ đề học Những ứng dụng là: Sữa chua/dưa muối – Vi sinh vật – Quy trình làm sữa chua/muối dưa; Thuốc trừ sâu – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí dư lượng thuốc trừ sâu; Hóa chất – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí chất thải; Sau an tồn – Hóa sinh – Quy trình trồng rau an tồn; Cầu vồng – Ra đar – Máy quang phổ lăng kính; Kính tiềm vọng, kính mắt; Ống nhịm, kính thiên văn; Sự chìm, – lực đẩy Ác–si–mét – Thuyền/bè; Hiện tượng cảm ứng điện từ – Định luật Cảm ứng điện từ Định luật Lenxơ – Máy phát điện/động điện; Vật liệu khí; Các phương pháp gia cơng khí; Các cấu truyền biến đổi chuyển động; Các mối ghép khí; Mạch điện điều khiển cho ngơi nhà thông minh Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Sau chọn chủ đề học, cần xác định vấn đề cần giải để giao cho học sinh thực cho giải vấn đề đó, học sinh phải học kiến thức, kĩ cần dạy chương trình mơn học lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) vận dụng kiến thức, kỹ biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng học Theo ví dụ nêu trên, nhiệm vụ giao cho học sinh thực học là: Thiết kế, chế tạo máy quang phổ đơn giản học chất sóng ánh sáng; Thiết kế, chế tạo ống nhòm đơn giản học tượng phản xạ khúc xạ ánh sáng; Chế tạo bè nổi/thuyền học Định luật Ác–si–mét; Chế tạo máy phát điện/động điện học cảm ứng điện từ; Thiết kế mạch lôgic học dịng điện khơng đổi; Thiết kế robot leo dốc, cầu bắc qua hai trụ, hệ thống tưới nước tự động, mạch điện cảnh báo điều khiển cho ngơi nhà thơng minh; Xây dựng quy trình làm sữa chua/muối dưa; Xây dựng quy trình xử lí dư lượng thuốc trừ sâu rau/quả; Xây dựng quy trình xử lí hóa chất nhiễm nước thải; Quy trình trồng rau an tồn… Trong q trình này, việc thử nghiệm chế tạo trước nguyên mẫu hỗ trợ tốt trình xây dựng chủ đề Qua q trình xây dựng, giáo viên hình dung khó khăn học sinh gặp phải, hội vận dụng kiến thức để giải vấn đề xác định đắn tiêu chí sản phẩm bước Bước 3: Xây dựng tiêu chí thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề Sau xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí giải pháp/sản phẩm Những tiêu chí quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm Đối với ví dụ nêu trên, tiêu chí là: Chế tạo máy quang phổ sử dụng lăng kính, thấu kính hội tụ; tạo tia ánh sáng màu từ nguồn sáng trắng; Chế tạo ống nhịm/kính thiên văn từ thấu kính hội tụ, phân kì; quan sát vật xa với độ bội giác khoảng đó; Quy trình sản xuất sữa chua/muối dưa với tiêu chí cụ thể sản phẩm (độ ngọt, độ chua, dinh dưỡng ); Quy trình xử lí dư lượng thuốc trừ sâu với tiêu chí cụ thể (loại thuốc trừ sâu, độ "sạch" sau xử lí); Quy trình trồng rau với tiêu chí cụ thể ("sạch" so với rau trồng thơng thường) Các tiêu chí phải hướng tới việc định hướng trình học tập vận dụng kiến thức học sinh không nên tập trung đánh giá sản phẩm vật chất Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt đợng dạy học Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học thiết kế theo phương pháp kĩ thuật dạy học tích cực với loại hoạt động học nêu Mỗi hoạt động học thiết kế rõ ràng mục đích, nội dung sản phẩm học tập mà học sinh phải hồn thành Các hoạt động học tổ chức lớp học (ở trường, nhà cộng đồng) Cần thiết kế học điện tử mạng để hướng dẫn, hỗ trợ hoạt động học học sinh bên lớp học II.2.2 Phần hai: Nội dung Điều kiện cần thiết để áp dụng giải pháp - Đẩy mạnh công tác tuyên truyền STEM - Thiết kế xây dựng phịng học STEM lí thuyết thực hành - Kích thích hứng thú HS nghiên cứu STEM - Bám sát chủ đề STEM cấp Trung học sở - Huy động kinh phí - Nghiên cứu, liên kết với trường Đại học Tính mới, tính sáng tạo giải pháp Dạy học theo định hướng giáo dục STEM môn công nghệ 11 đạt yêu cầu đổi là: định hướng vào người học, định hướng vào thực tiễn định hướng vào sản phẩm 10 Tôi xây dựng triển khai có hiệu chủ đề sau: “Thiết kế mơ hình ngơi nhà chống thiên tai (bão, lũ)” Bảng mơ tả minh họa tính mới, tính sáng tạo, tính ưu việt giải pháp so với giải pháp cũ: a Xây dựng hệ thống chủ đề áp dụng việc dạy học theo định hướng giáo dục STEM môn công nghệ 11 Chủ đề thực tiễn Kiến thức mơn Cơng nghệ Mơ hình nhà đơn giản Mơ hình ngơi nhà chống thiên tai Bài Hình chiếu vng góc (bão, Bài Hình chiếu trục đo lũ) Bài Thiết kế vẽ kỹ thuật Mơ hình hộp đựng đồ dùng học tập Bài 11 Bản vẽ xây dựng Cánh tay robot Bài 19 Tự động hóa chế tạo khí b So sánh giải pháp cũ giải pháp mới Giải pháp cũ Giải pháp mới - Dạy theo phân phối chương trình - Xây dựng kế hoạch thực ý chuẩn kiến thức kĩ tưởng cách chi tiết cho chủ đề - Dạy đơn - Thiết kế mơ hình ngơi nhà chống - Chỉ thực phạm vi lớp học thiên tai từ đồ tái chế bảo vệ môi trường - Trong học tổ chức đến - Thiết kế sử dụng thực hoạt động nhóm cho học sinh thảo luận tế áp dụng cho Tỉnh miền Trung - Không thực hoạt động trải mùa bão lũ nghiệm cho học sinh c Ví dụ minh họa mợt chủ đề STEM môn Công nghệ 11 Nội dung Giải pháp cũ Giải pháp mới 11 Phiếu số PHIẾU ĐÁNH GIÁ CÁ NHÂN NHÓM: … Họ tên người đánh giá:……………………………………… Tiêu chí HS TT đánh giá Thu Ý tưởng Chế tạo thập thiết kế thử thông nghiệm tin sản phẩm Tính hiệu quả Sự nhiệt tình nghiêm túc 10 11 12 Mỗi HS tự đánh giá thành viên nhóm tham gia cơng việc Sử dụng mức đo thang đo sau:  Tốt bạn khác => điểm  Tốt bạn khác => điểm  Không tốt bạn khác => điểm  Khơng giúp ích => điểm  Cản trở cơng việc nhóm => -1 điểm 30 Điểm PHIẾU SỐ TỔNG HỢP BẢNG KẾT QUẢ Chú ý: Hệ số đánh giá đồng đẳng = Tổng điểm nhóm đánh giá : (số lượng thành viên đánh giá x số lượng tiêu chí x 3) Kết cá nhân = kết nhóm (GV đánh giá) x hệ số đánh giá đồng đẳng TT Tên HS Tổng điểm cả nhóm đánh giá 10 11 12 31 Hệ số đánh giá đồng đẳng Kết quả Phiếu số NHẬT KÍ THIẾT KẾ MƠ HÌNH NGƠI NHÀ CHỐNG THIÊN TAI (Thực trường hợp làm sản phẩm nhà) Ghi lại hoạt động thiết kế mơ hình ngơi nhà chống thiên tai, vấn đề gặp phải, nguyên nhân cách giải GÓP Ý VÀ CHỈNH SỬA SẢN PHẨM (Thực buổi trình bày sản phẩm) - Ghi lại góp ý, nhận xét nhóm giáo viên sản phẩm nhóm báo cáo - Đưa điều chỉnh cần thiết để hoàn thiện sản phẩm 32 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 3.1 Thời gian đối tượng thực nghiệm - Dự án áp dụng lần đầu vào ngày 1/10/2019 - Đối tượng lớp có lực học tương đương: + Lớp thực nghiệm: 11A3, 11A11 - THPT Trần Hưng Đạo + Lớp đối chứng: 11A2, 11A10 - THPT Trần Hưng Đạo 3.2 Nhiệm vụ thực nghiệm - Xây dựng giáo án thực nghiệm, giáo án đối chứng - Tiến hành thực nghiệm - Tiến hành kiểm tra đánh giá: + Đánh giá mức độ nắm vững kiến thức HS lớp thực nghiệm lớp đối chứng + Đánh giá số lực hợp tác, lực giải vấn đề HS, lực sáng tạo HS sau tham gia dự án + Đánh giá thái độ HS lớp thực nghiệm sau tham gia dự án - Xử lí, phân tích, đánh giá kết thực nghiệm 3.3 Tiến hành thực nghiệm - Lớp thực nghiệm 11A3, 11A11: GV tiến hành dạy học theo định hướng giáo dục STEM chủ đề: “ Thiết kế mơ hình chống thiên tai ( bão, lũ) sau: Hoạt đợng Thời lượng Hoạt động 1: Xác định vấn đề Tiết (10 phút) Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức Tiết1 (35phút) đề xuất giải pháp thiết kế Hoạt động 3: Báo cáo phương án thiết kế 33 Tiết (45 phút) Hoạt động 4: Chế tạo thử nghiệm sản phẩm tuần ( HS tự làm nhà theo nhóm) Hoạt động 5: Trình bày sản phẩm đánh giá Tiết (45 phút) - Các lớp đối chứng gồm lớp 11A2, 11A10 GV tiến hành dạy học 2, 3, 5, môn Cơng nghệ 11 theo cách bình thường, khơng tham gia thực dự án 3.4 Kết thực nghiệm a Kết đánh giá mức độ nắm vững kiến thức HS lớp thực nghiệm lớp đối chứng Chúng tiến hành kiểm chứng sau: Cả lớp thực nghiệm lớp đối chứng thực làm kiểm tra 45 phút Sau chấm, thu kết sau: + Kết kiểm tra 45 phút lớp đối chứng Điểm từ đến Điểm từ 6,5 Điểm từ đến đến 10 Lớp 6,5 Điểm Sĩ số Số Tỉ lượng % lượng % lượng % lượng 48 17,8% 18 40% 19 42,2% 0% 11A10 35 17,1% 10 28,6% 15 42,9% 11,4% 11A2 lệ Số Tỉ lệ Số Tỉ lệ Số Tỉ lệ % + Kết kiểm tra 45 phút lớp thực nghiệm Điểm từ đến Điểm từ 6,5 đến Điểm từ đến Lớp Sĩ 10 số Số Tỉ lượng % lệ Số lượng 6,5 Tỉ % 34 lệ Số lượng Tỉ % Điểm lệ Số lượng Tỉlệ % 11A3 44 11A11 35 15 34,1% 22 50% 15,9% 0% 25,7% 20 57,1% 17,1% 0% Kết cho thấy dù lớp có lực học tương đương học sinh lớp (11A3, 11A11) dạy học theo định hướng STEM có tỉ lệ điểm khá, giỏi cao lớp (11A2, 11A10) không dạy theo định hướng STEM b Kết đánh giá thái độ HS sau tham gia học theo định hướng giáo dục STEM chủ đề Chúng tổ chức lấy ý kiến tất HS lớp thực nghiệm (lớp 11A3, 11A11), tìm hiểu mức độ hứng thú em sau tham gia dự án Chúng phát 79 phiếu, thu 79 phiếu Kết thể bảng sau Mức đợ Hồn tồn đồng Đồng ý ý phần Nợi dung khảo sát Không đồng ý Số Tỉ lệ Số Tỉ lệ Số Tỉ lệ lượng (%) lượng (%) lượng (%) Các nhiệm vụ học tập theo định hướng giáo dục STEM chủ đề: Thiết kế nhà 76 96,2 % 3,8% 0% 74 93,7% 6,3% 0% tiếp hợp tác với bạn bè tốt 73 92,4% 6,3% 1,3% chống thiên tai (bão, lũ) vừa sức với em Em thực hành nhiều so với tiết học khác Em trao đổi, giao 35 Quá trình thực chủ đề STEM giúp em phát triển khả phát 69 87,3% 7,6% 5,1% 76 96,2% 3,8% 0% 77 97,5% 2,5% 0% 75 94,9% 5,1% 0% vấn đề giải vấn đề Quá trình thực chủ đề STEM giúp em hiểu Quá trình thực chủ đề STEM giúp em biết vận dụng kiến thức liên môn vào thực tiễn Em cảm thấy hứng thú học môn Công nghệ Kết cho thấy đa số HS sau tham gia dự án thấy hiểu hơn, thấy ý nghĩa học thực tiễn, có hội học hỏi, giao tiếp với bạn bè nhiều Các nhiệm vụ vừa sức với em Phần lớn em thấy hào hứng với hình thức học tập III HIỆU QUẢ DO SÁNG KIẾN ĐEM LẠI Hiệu quả mặt xã hội - Góp phần nâng cao chất lượng dạy học nhà trường THPT nói chung mơn Cơng nghệ nói riêng - Sáng kiến góp phần phát huy tính chủ động, tích cực, sáng tạo học tập người học, giúp học sinh vận dụng kiến thức liên môn việc giải tình thực tiễn Trên sở đó, định hướng phát triển lực học sinh - Việc nắm vững dạy học STEM thông hiểu phát triển lực học sinh giúp thân giáo viên xây dựng chủ đề dạy học STEM hiệu + Phát triển khéo léo sáng tạo 36 + Dạy HS kỹ giải vấn đề + Rèn luyện sức bền bỉ + Khuyến khích thử nghiệm + Khuyến khích làm việc nhóm + Khuyến khích áp dụng kiến thức vào thực tiễn + Khuyến khích sử dụng cơng nghệ + Khuyến khích thích nghi - Sáng kiến cho thấy mối quan hệ chặt chẽ môn học môn học với ứng dụng sống - Qua tìm hiểu thực tiễn, HS tận dụng rác thải rắn sinh hoạt để thiết kế mơ hình trang trí dùng ln thực tế Từ khơi gợi học sinh trách nhiệm việc bảo vệ môi trường sống tìm biện pháp bảo vệ mơi trường - Qua q trình thực chủ đề STEM, HS khơng biết kiến thức lí thuyết mà cịn trực tiếp tham gia thiết kế mơ hình định hướng giáo viên Khả áp dụng nhân Sáng kiến không áp dụng trường học mà áp dụng thực tiễn sống 37 IV CAM KẾT KHÔNG SAO CHÉP HOẶC VI PHẠM BẢN QUYỀN Tôi xin cam đoan không chép vi phạm quyền CƠ QUAN ĐƠN VỊ ÁP DỤNG SÁNG TÁC GIẢ SÁNG KIẾN KIẾN (Ký tên) (Xác nhận) Trần Thị Trang 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách giáo khoa Công nghệ 11 (NXB Giáo dục) Dạy học tích cực - Một số phương pháp kĩ thuật dạy học tác giả Nguyễn Lăng Bình Dỗ Hương Trà, nhà xuất Đại học sư phạm Dạy học theo định hướng hình thành phát triển lực người học trường phổ thông tác giả Lê Đình Trung Phan Thanh Hội Quốc hội nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam (2005), Luật giáo dục, Luật số 38/2005/QH11, ban hành ngày 27/6/2005 Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông tác giả Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phước Muội Nguyễn Thanh Nga chủ biên, nhà xuất Đại học sư phạm thành phố Hồ Chí Minh Tài liệu, tư liệu Internet: Violet.vn, tailieu.vn, … https://robotsteam.vn/nhung-loi-ich-cua-phuong-phap-giao-duc-stem https://hourofcode.vn/tieu-chi-de-thiet-ke-bai-hoc-stem/ https://robotsteam.vn/cach-thiet-ke-bai-giang-stem-gan-voi-thuc-te Tài liệu tập huấn STEM Bộ GD&ĐT Sở GD & ĐT Chuẩn kiến thức, kỹ môn Công nghệ THPT 39 PHỤ LỤC Các kí tự viết tắt: GV: Giáo viên HS: Học sinh Ảnh minh họa sáng kiến áp dụng thực tế HÌNH ẢNH MINH HỌA TRONG CHỦ ĐỀ: THIẾT KẾ NGÔI NHÀ CHỐNG THIÊN TAI (BÃO, LŨ) 40 Qúa trình thiết kế mơ hình nhóm HS Qúa trình chế tạo thử nghiệm mơ hình 41 Các nhóm lớp 11A3 năm học 2020 – 2021 trình bày sản phẩm Các nhóm đánh giá phản biện sản phẩm Ngoài chủ đề: “Thiết kế mơ hình ngơi nhà chống thiên tai (bão, lũ)”, HS cịn sáng tạo mơ hình khác như: mơ hình ngơi nhà đơn giản, mơ hình trường học, 42 hộp đựng đồ dùng học tập, chủ đề cần thực dạy học theo định hướng giáo dục STEM môn Công nghệ 11 Sản phẩm chủ đề: “thiết kế mơ hình ngơi nhà đơn giản” lớ 11A5 năm học 2019 2020 43 Sản phẩm: “Thiết kế mơ hình trường THPT Trần Hưng Đạo HS lớp 11ª5 năm học 2019 – 2020 thực 44 ... nhóm kiến thức tìm hiểu Ghi tóm tắt lại kiến thức vào cá nhân + Đề xuất thảo luận ý tưởng ban đầu, thống phương án thi? ??t kế tốt Tiến hành lập phương án chế tạo thử nghiệm + Xây dựng hoàn thi? ??n thi? ??t... đích 21 - HS dựa vào thi? ??t kế lựa chọn để chế tạo mơ hình ngơi nhà chống thi? ?n tai (bão, lũ) đảm bảo yêu cầu đặt - Các nhóm HS thực hành, thi? ??t kế mơ hình nhà chống thi? ?n tai dựa thi? ??t kế chỉnh... đề HS, lực sáng tạo HS sau tham gia dự án + Đánh giá thái độ HS lớp thực nghiệm sau tham gia dự án - Xử lí, phân tích, đánh giá kết thực nghiệm 3.3 Tiến hành thực nghiệm - Lớp thực nghiệm 11A3,