Luận văn thạc sĩ tổ chức hoạt động thực hành thiết kế và dạy học theo định hướng giáo dục stem cho sinh viên

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Touma LAUENGLADTHAVONG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH THIẾT KẾ VÀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM CHO SINH VIÊN KHOA VẬT LÝ TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM LUANG NAM THA NƯỚC CHDCND LÀO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC THÁI NGUYÊN - 2020 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Touma LAUENGLADTHAVONG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH THIẾT KẾ VÀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM CHO SINH VIÊN KHOA VẬT LÝ TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM LUANG NAM THA NƯỚC CHDCND LÀO Ngành: Lý luận phương pháp dạy học môn Vật lý Mã số: 8140111 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC GIÁO DỤC Người hướng dẫn khoa học: TS Cao Tiến Khoa THÁI NGUYÊN - 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn đề tài “Tổ chức hoạt động thực hành thiết kế và DH theo định hướng giáo dục STEM, cho SV khoa Vật lý trường Cao đẳng Sư Phạm Luang Nam Tha nước CHDCND Lào.” là cơng trình nghiên cứu cá nhân thời gian qua, trường ĐHSP Thái Nguyên Mọi số liệu sử dụng phân tích luận văn và kết nghiên cứu tơi tự tìm hiểu, phân tích cách khách quan, trung thực, có nguồn gốc rõ ràng và chưa công bố hình thức Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm có khơng trung thực thơng tin sử dụng cơng trình nghiên cứu Thái nguyên, tháng 10 năm 2020 Tác giả Touma LAUENGLADTHAVONG i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn thạc sĩ này, nhận giúp đỡ tận tình thầy giáo, bạn bè, đồng nghiệp, gia đình và người thân Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới người giúp đỡ tơi hồn thành luận văn này Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sau sắc tới cố vấn tơi, TS Cao Tiến Khoa, tận tình hướng dẫn, động viên và giúp đỡ suốt thời gian nghiên cứu hồn thành luận văn này Tơi xin gửi lời cảm ơn sau sắc tới thầy giáo, cô giáo tổ Giáo dục Vật lý, khoa Vật lý - Trường ĐHSP Thái Nguyên, giúp đỡ, động viên tơi suốt thời gian nghiên cứu hồn thành luận văn Mặc dù tơi có nhiều cố gắng, song khả có hạn nên luận văn không tránh khỏi khiếm khuyết Tôi mong thơng cảm và đóng góp ý kiến thầy giáo, cô giáo bạn đọc để luận văn hồn chỉnh Cuối tơi xin bày tỏ lòng biết ơn tới ban giám hiệu, thầy cô giáo SV khoa Vật lý trường Cao đẳng Sư Phạm Luang Nam Tha, nước CHDCND Lào tạo điều kiện thuận lợi suốt thời gian dài học tập nghiên cứu luận văn ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH vii MỞ ĐẦU .1 Lí chọn đề tài Mục đích nghiên cứu 3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu .3 Nhiệm vụ nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Giả thuyết khoa học Đóng góp đề tài 8.Cấu trúc luận văn Chương CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN .5 1.1 Các nghiên cứu DH với việc bồi dưỡng NLST 1.1.1 Các kết nghiên cứu giới 1.1.2 Các nghiên cứu Việt Nam .10 1.1.3 Các nghiên cứu Lào 14 1.2 Dạy học theo định hướng phát triển lực 17 1.2.1 Khái niệm lực 18 1.2.2 Cấu trúc lực .19 1.3 Năng lực sáng tạo 21 1.3.1 Một số khái niệm .21 1.3.2 Cấu trúc lực sáng tạo 22 1.3.3 Bồi dưỡng lực sáng tạo dạy nghề 24 1.4 Điều tra thực tiễn 26 1.4.1 Mục đích điều tra .26 iii 1.4.2 Đối tượng điều tra 26 1.4.3 Phương pháp điều tra 27 1.4.4 Kết điều tra 27 KẾT LUẬN CHƯƠNG 31 Chương 2: XÂY DỰNG KẾ HOẠCH DẠY HỌC THỰC HÀNH "THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ (NĂNG LƯỢNG NƯỚC)" THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM 32 2.1 Phân tích nội dung thực hành thiết kế tổ chức DH đào tạo GV .32 2.1.1 Chương trình đào tạo Cao đằng Sự phạm 32 2.1.2 Mục tiêu chương trình lượng SV Sư phạm 33 2.1.3 Phân tích nội dung kiến thức chủ để lượng nước 33 2.2 Đề xuất số nội dung thực hành thiết kế tổ chức DH theo định hướng giáo dục STEM 34 2.2.1 Xác định vấn đề nghiên cứu kiến thức thực tiễn 37 2.2.2 Xác định mục tiêu chủ đề hoạt động 38 2.2.3 Hình thành ý tưởng STEM cách giải pháp 39 2.2.4 Phát triển chế tạo mơ hình TN sáng tạo, đưa SV vào hoạt động tìm tịi khảo sát, định hướng hoạt động trải nghiệm sản phẩm 40 2.2.5 Hoàn thiện thiết kế, thực nghiệm và đánh giá 41 2.3 Thiết kế tiến trình DH thực hành "thiết kế tổ chức DH chủ đề (Năng lượng nước)" đào tạo GV .41 2.3.1 Xác định vấn đề nghiên cứu kiến thức thực tiễn 41 2.3.2 Xác định mục tiêu chủ đề hoạt động 41 2.3.3 Hình thành ý tưởng STEM cách giải pháp 43 2.3.4 Phát triển chế tạo mơ hình TN sáng tạo, đưa SV vào hoạt động tìm tịi khảo sát, định hướng hoạt động trải nghiệm sản phẩm 50 2.3.5 Hoàn thiện thiết kế, thực nghiệm và đánh giá 51 2.4 Xây dựng công cụ đánh giá NLST DH .51 2.4.1 Đánh giá NLST bài học 52 KẾT LUẬN CHƯƠNG 52 iv Chương THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM 54 3.1 Tổ chức thực nghiệm sư phạm 54 3.1.1 Mục đích thực nghiệm sư phạm 54 3.1.2 Đối tượng thời gian thực nghiệm 54 3.1.3 Phương pháp triển khai thực nghiệm 55 3.1.4 Nội dung thực nghiệm sư phạm 56 3.2 Kết thực nghiệm sư phạm 57 3.2.1 Phân tích diễn biến hoạt động 57 3.2.2 Kết đánh giá định lượng NLST SV 60 3.2.3 Kết thực nghiệm với nhóm SV .64 KẾT LUẬN CHƯƠNG 66 KẾT LUẬN CHUNG VÀ KIẾN NGHỊ 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 PHỤ LỤC v DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Mẫu thiết kế học 24 Bảng 2.1 Nội dung môn PPDH môn vật lý 1,2 (Thiết kế tổ chức DH TN ) 32 Bảng 2.2 Kiến thức lĩnh vực STEM chủ đề 40 Bảng 2.3 Kiến thức lĩnh vực STEM làm TN chủ đề 43 Bảng 3.1 Bảng kiểm quan sát NLST tổ chức thực hành TN SV 60 Bảng 3.2 Bảng tổng hợp kết đánh giá NLST SV 62 Bảng 3.3 Kết đánh giá NL thực nghiệm qua dự án 64 vi DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH Biểu đồ: Biểu đồ 1.1 Kết điều tra phần PPDH tình trạng GD 28 Biểu đồ 1.2 Kết điều tra phần PTDH TN 28 Biểu đồ 1.3 Kết điều tra phần Sự sử dụng ICT và kĩ thuật đại 29 Biểu đồ 1.4 Kết điều tra phần PPDH STEM .29 Biểu đồ 1.5 Kết điều tra kinh nghiệm kiến thức qúa trình học tập SV Cao đằng Sư phạm 30 Hình: Hình 1.1 Chu trình nghiên cứu giáo dục STEM 11 Hình 1.2 Các thành phần cấu trúc lực 20 Hình 2.1 Sơ đồ tiêu trí tở chức hoạt động thực hành thiết kế DH GD STEM 36 Hình 2.2 Sơ đồ quy trình tở chức hoạt động thực hành thiết kế DH triển khai GD STEM chủ để Vật lý học .37 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình hình thành ý tưởng triển khai STEM 40 Hình 3.1 Tỉ lệ đánh giá Mr Saly 63 Hình 3.2 Tỉ lệ đánh giá Mr Phonexay .63 Hình 3.3.Tỉ lệ đánh giá Miss Phonethip 64 vii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT PPDH : Phương pháp dạy học CHDCND Lào : Cộng hòa dân chủ nhân dân Lào GD : Giảng dạy CNTT : Công nghệ thông tin GDPT : Giáo dục phổ thông GV : Giáo viên SV : Sinh viên HS : Học sinh KH : Khoa học ST : Sáng tạo THPT : Trung học phổ thơng TN : Thí nghiệm NLST : Năng lực sáng tạo viii Phụ lục Một số mẫu ảnh chụp phiếu điều tra GV SV () PL7 Phụ lục Một số mẫu ảnh chụp SV vẻ sản phẩm sáng tạo PL8 Phụ lục Ảnh chụp SV thiết kế chế tạo TN PL9 Phụ lục Ảnh chụp SV báo cáo sản phẩm PL10 Phụ lục Một số mẫu ảnh chụp GV dư PL11 Phụ lục 10 Bảng mẫu GV  bảng kiểm quan sát tình trạng tổ chức thực hành TN SV PL12 PL13 Phụ lục 11 Bảng mẫu tổng hợp kết đánh giá NLST SV PL14 Phụ lục 12 Đánh giá NLST thực nghiệm qua dự án PL15 Phụ lục 13 Ảnh chụp phiết nhận xét GV Phụ lục 14 Ảnh chụp phiết góp ý SV PL16 Phụ lục 15 Phiếu đề cương viết kết luận thí nghiệm < Bài > Tên chủ dề , Ngày tháng năm GV hướng dẫn: Họ tên nhóm SV: 1) .(SV chính) 2) 3) 1.Mục tiêu 2.Lý thuyết khoa học chủ đề 3.Trang thiết bị vật chất a) trang thiết bị b) vật chất 4.Cách thực nghiệm + ảnh chụp + video 5.Quan sát ghi lại kết 6.Tổng quan kết 7.Bộ câu hỏi khoa học 8.Giải thích 9.Tại liệu tham khảo PL17 Phụ lục 16 bảng 2.3) Bảng kiểm quan sát tình trạng tở chức thực hành TN SV  Ghi chú: sử dụng dấu  vào lựa chọn mức độ đưới đây: - Mức độ điểm 0-4.99 có định nghĩa NLST khơng tốt - Mức độ điểm 5.00-6.99 có định nghĩa NLST trung bình - Mức độ điểm 7.00-8.99 có định nghĩa NLST tốt - Mức độ điểm 9.00-10.00 có định nghĩa NLST tốt Các nội dung hoạt động TT I Sự chuẩn bị TN Sẵn sàng thực hành TN Chuẩn bị vật liệu Mức độ thực hành GV Mức Mức làm TN II Hoạt động thực hành TN Tổ chức TN theo đề cương báo cáo TN và có bầu khơng khí tốt Hoạt động TN khoa học phủ hợp với Mức độ kiến thức SV Giúp đỡ bạn nhóm chia sẻ kinh nghiệm TN Sử dụng vật liệu dễ tìm sản phẩm sáng tạo đẹp TN cho kinh nghiệm phát triển lực sáng tạo Hoàn thành sản phẩm PL18 Mức Mức Điểm trung bình Đánh giá TT Các nội dung hoạt động Mức độ thực hành GV Mức Mức Mức Mức Điểm trung bình hạn Báo cao sản phẩm kết luận TN III IV Thiết kế chế tạo TNST Mơ hình vẽ, thiết kế chế tạo sáng tạo Sử dụng vật liệu dễ tìm, tiết kiếm, có tiêu chuẩn ứng dùng Sản phẩm TN sáng tạo gọn nhẹ, đẹp thú vị chứng khoa học Ảnh hưởng triển khai NLST việc phát triển tổ chức TN Tổ chức TN có hệ thống đắn chất lượng sử dụng cao Tăng kinh nghiệm NLST cho SV học mơn PPGD mơn VL đưa kiến thức để triển khai tiếp PL19 Đánh giá Phụ lục 17 Bảng 2.4) kiểm quan sát NLST SV Hãy dung dấu  vào lớp lựa chọn: điểm 1.00-4.99 yếu kém, điểm 5.006.99 trung bình, điểm 7.00-8.99 và điểm 9.00- 10.00 giỏi Các nội dung đánh giá Sinh Viên Mức độ đánh giá Đưa ý Sản phẩm Sử dụng 4.Có kết kiến, mơ ST, hồn vật liệu dễ luận TN, hình thành nhiệm tìm, tiết kiếm, báo cáo TN vẽ, thiết kế vụ hạn, có tiêu nhận chế tạo chất lượng chuẩn kết TN sáng TN chứng ứng dụng tốt tạo khoa học cao Yếu Trung bình Mr Saly Giỏi Yếu Mr Trung bình Phonexay Giỏi Yếu Miss Trung bình Phonethip Giỏi PL20 Phụ lục 18 Bảng 2.5) Đánh giá NLST thực nghiệm qua dự án Các quy trình Biểu Đánh giá Xác định vấn đề nghiên cứu kiến thức thực tiễn Xác định mục tiêu chủ đề hoạt động Hình thành ý tưởng STEM cách giải pháp Phát triển chế tạo mơ hình TNST, đưa SV vào hoạt động tìm tịi khảo sát, định hướng hoạt động qua trải nghiệm sản phẩm Hoàn thiện thiết kế, thực nghiệm và đánh giá Nhận xét:…………………………………………………………… PL21 ... thiết kế tở chức hoạt động thực hành chủ đề DH theo định hướng GD STEM Sự phát triển lực sáng tạo cho SV cần thiết 31 Chương XÂY DỰNG KẾ HOẠCH DẠY HỌC THỰC HÀNH "THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY... 27 KẾT LUẬN CHƯƠNG 31 Chương 2: XÂY DỰNG KẾ HOẠCH DẠY HỌC THỰC HÀNH "THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC CHỦ ĐỀ (NĂNG LƯỢNG NƯỚC)" THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM 32...ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM Touma LAUENGLADTHAVONG TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG THỰC HÀNH THIẾT KẾ VÀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM CHO SINH VIÊN KHOA VẬT LÝ TRƯỜNG