Khóa luận Vận dụng quy trình 6E trong dạy học Vật lý trung học cơ sở theo định hướng STEM thông qua chủ đề năng lượng gió

Khoá luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii Danh mục chữ viết tắt iv Danh mục bảng v Danh mục hình vi MỞ ĐẦU 1 Lý chọn đề tài………………………………………………………… Mục đích nghiên cứu………………………………………………………2 Nhiệm vụ nghiên cứu………………………………………………………2 Đối tượng nghiên cứu…………………………………………………… Nội dung nghiên cứu vấn đề cần giải quyết……………………… Cấu trúc khóa luận…………………………………………………………2 CHƯƠNG - CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM, QUY TRÌNH DẠY HỌC 6E VÀ QUY TRÌNH THIẾT KẾ KỸ THUẬT Giáo dục STEM .4 1.1.1 STEM giáo dục STEM .4 1.1.2 Vai trò giáo dục STEM dạy học .4 1.1.3 Các hướng tiếp cận giáo dục tích hợp STEM Quy trình dạy học 6E .6 1.2.1 Giới thiệu 1.2.2 Các giai đoạn theo quy trình dạy học 6E [8] Quy trình thiết kế kỹ thuật (Engineering design process) .11 1.3.1 Giới thiệu 11 1.3.2 Các bước quy trình thiết kế kĩ thuật 11 Kết luận chương 14 CHƯƠNG - PHÂN TÍCH NỘI DUNG VÀ THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC CHỦ ĐỀ NĂNG LƯỢNG GIÓ 15 ii Khoá luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh Tổng hợp chủ đề STEM liên quan đến lượng gió 15 Tổng hợp kiến thức liên quan đến chủ đề lượng gió chương trình phổ thơng hành 18 Phân tích kiến thức nhiệm vụ học tập thuộc chủ đề Năng lượng gió HS 35 Kế hoạch dạy học chủ đề “Thiết kế khảo sát cơng suất hệ thống cánh quạt gió” 46 2.4.1 Mô tả chủ đề 46 2.4.2 Tài liệu hỗ trợ 47 2.4.3 Kế hoạch dạy 68 Kết luận chương 82 CHƯƠNG - THAM KHẢO Ý KIẾN CHUYÊN GIA 833 Mục tiêu, đối tượng hình thức khảo sát 833 Nội dung khảo sát 833 Kết khảo sát 833 Kết luận chương .866 Kết luận .877 Tài liệu tham khảo 888 Phụ lục 899 iii Khoá luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Chú thích GV Giáo viên HS Học sinh BSCS Biological Sciences Curriculum Study NGSS Next Generation Science Standards iv Khoá luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Bảng quy ước màu quốc tế 56 Bảng 2.2 Công suất tiêu thụ đoạn mạch 58 v Khoá luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.1 Bộ sản phẩm hệ thống cánh quạt gió 47 Hình 2.2 Nguyên lý làm việc máy phát điện chiều 49 Hình 2.3 Đồng hồ đo điện đa (VOM) 50 Hình 2.4 Dụng cụ cần có để khảo sát chuyển hóa thành điện động điện chiều .52 Hình 2.5 Dụng cụ cần có để tính cơng suất tiêu thụ đoạn mạch 56 Hình 2.6 Hình minh họa điện trở vòng màu .56 Hình 2.7 Ví dụ cách đọc giá trị điện trở vòng màu 57 Hình 2.8 Sơ đồ mạch điện sử dụng VOM để tính cơng suất tiêu thụ đoạn mạch 57 Hình 2.9 Dụng cụ cần có để kết nối với Arduino Nano 58 Hình 2.10 Sơ đồ mạch điện kết nối với Arduino 59 Hình 2.11 Đoạn chương trình phần mềm Arduino .60 Hình 2.12 Đoạn chương trình phần mềm Arduino (tiếp theo) .60 Hình 2.13 Dụng cụ cần có để chế tạo hệ thống cối xay gió 63 vi Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ngày 04/05/2017, Thủ tướng Chính phủ thị 16/CT-TTg việc Tăng cường lực tiếp cận Cách mạng công nghiệp lần thứ tư Chỉ thị rõ vai trò Cách mạng công nghiệp lần thứ tư phát triển đất nước, Việt Nam q trình cơng nghiệp hóa, đại hóa hội nhập quốc tế Trong Bộ Giáo dục Đào tạo có vai trị “thúc đẩy triển khai giáo dục khoa học, công nghệ, kỹ thuật tốn học (STEM) chương trình giáo dục phổ thơng; tổ chức thí điểm số trường phổ thông từ năm học 2017 2018”; “nâng cao lực nghiên cứu, giảng dạy sở giáo dục đại học”; “tăng cường giáo dục kỹ năng, kiến thức bản, tư sáng tạo, khả thích nghi với yêu cầu Cách mạng công nghiệp lần thứ 4.” [8] Trong giai đoạn nay, dạy học theo định hướng STEM ngày quan tâm phát triển mạnh mẽ Trong phải nói đến khơng sách tham khảo giáo dục STEM Việt Nam giới ✓ TS Nguyễn Thanh Nga chủ biên ba sách dạy học chủ đề STEM gồm Thiết kế tổ chức chủ đề giáo dục STEM cho học sinh THCS THPT (quyển 2), Dạy học chủ đề STEM cho học sinh THCS THPT (quyển – giáo án dạy STEM); [4] ✓ TS Nguyễn Thị Nga (chủ biên), Hướng dẫn dạy học theo định hướng giáo dục STEM bậc tiểu học, Nhà xuất Đại học Sư phạm Tp.HCM; ✓ Cuốn sách Robotics giáo dục STEM - Robotics in STEM Education, Redesigning the Learning Experience, Myint Swe Khine [7] Ngoài ra, dạy học theo định hướng STEM trình bày trao đổi qua nhiều báo khoa học nước quốc tế Dạy học theo định hướng STEM quan tâm để phát triển chương trình phổ thơng nước ta Bản chất dạy học theo định hướng STEM giải vấn đề thực tiễn người học tìm hiểu vận dụng kiến thức liên mơn Một số chủ đề thực tiễn đề cập thay đổi khí hậu (Climate change), lượng tái tạo (renewable Energy), công nghệ robot (Robotics) công nghệ Nano (Nanotech) Một số nguồn lượng tái tạo quan tâm lượng gió Chủ đề Năng lượng gió liên quan đến nhiều nội dung chương trình giảng Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh dạy phổ thơng Do xây dựng chủ đề theo định hướng dạy học STEM chương trình phổ thơng mục đích đề tài khóa luận Mục đích nghiên cứu Vận dụng quy trình 6E dạy học Vật lí THCS theo định hướng STEM chủ đề Năng lượng gió Nhiệm vụ nghiên cứu - Tìm hiểu hệ thống lý thuyết mơ hình dạy học 6E kết hợp dạy học theo định hướng STEM quy trình thiết kế kỹ thuật - Phân tích xây dựng nội dung chủ đề Năng lượng gió chương trình THCS THPT Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM Năng lượng gió theo quy trình dạy học 6E - ✓ Xây dựng hệ thống cơng cụ dạy học: thí nghiệm, video, tranh ảnh, phiếu học tập, tài liệu tham khảo ✓ Thiết kế tiến trình dạy học để tổ chức hoạt động - Tham khảo ý kiến chuyên gia chủ đề xây dựng Đối tượng nghiên cứu - Kiến thức liên quan đến chủ đề Năng lượng gió - Cơ sở lí luận thực tiễn dạy học theo định hướng giáo dục STEM, quy trình 6E quy trình thiết kế kĩ thuật Nội dung nghiên cứu vấn đề cần giải - Tìm hiểu sở lí luận thực tiễn dạy học theo định hướng giáo dục STEM, quy trình 6E quy trình thiết kế kỹ thuật Xây dựng tiến trình dạy học cơng cụ dạy học hỗ trợ chủ đề Năng lượng gió theo quy trình 6E kết hợp định hướng giáo dục STEM Tham khảo ý kiến đánh giá chuyên gia chủ đề, tiến trình dạy học cơng cụ hỗ trợ xây dựng Cấu trúc khoá luận Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục tài liệu tham khảo phụ lục, đề tài gồm chương: Chương 1: Cơ sở lý luận dạy học theo định hướng stem, quy trình dạy học 6E quy trình thiết kế kỹ thuật Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh Chương 2: Phân tích nội dung thiết kế tiến trình dạy học chủ đề Năng lượng gió Chương 3: Tham khảo ý kiến chuyên gia Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh CHƯƠNG - CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM, QUY TRÌNH DẠY HỌC 6E VÀ QUY TRÌNH THIẾT KẾ KỸ THUẬT Giáo dục STEM 1.1.1 STEM giáo dục STEM STEM quan điểm dạy học dựa sở giải vấn đề học tập có liên quan thực tiễn học sinh phải tìm hiểu phối hợp kiến thức bốn phân môn khoa học (Science), công nghệ (Technology), kỹ thuật (Engineering) tốn học (Mathematics), thay học bốn mơn học riêng biệt rời rạc Mục đích giáo dục STEM để đào tạo nhà khoa học, mà để khơi gợi hứng thú học tập cho học sinh (HS), giúp em thấy mối liên hệ môn học, lĩnh vực tầm quan trọng khoa học, kĩ thuật phát triển xã hội, từ phát triển tư lực khoa học HS Tác giả Nguyễn Thanh Hải, nghiên cứu sinh tiến sĩ ngành Giáo dục Khoa học, Viện Nghiên cứu Giáo dục STEM Đại học Missouri (Mỹ) có viết rút ba đặc điểm quan trọng nói giáo dục STEM, cách tiếp cận liên ngành (khác với đa ngành, liên ngành tức lĩnh vực, mơn học phải có gắn kết với nhau), lồng ghép vấn đề thực tiễn vào học (phá bỏ khoảng cách việc học lý thuyết ứng dụng, thực hành) kết nối từ trường học, cộng đồng đến tổ chức tồn cầu (ứng với cách mạng cơng nghiệp 4.0, không hướng đến vấn đề riêng địa phương mà cịn đặt bối cảnh tồn cầu xu hướng chung giới, ví dụ biến đổi khí hậu, lượng tái tạo, …) [6] Gần đây, yếu tố Art – nghệ thuật đề cập nhiều giáo dục STEM người biết đến với thuật ngữ STEAM Việc tích hợp hoạt động nghệ thuật giúp làm cho nội dung dạy trở nên sinh động hơn, đem đến kết thành công thú vị cho giáo viên (GV) HS, đồng thời giúp rèn luyện tư sáng tạo cho HS [3] 1.1.2 Vai trò giáo dục STEM dạy học STEM quan tâm nhiều nước giới, nhiền nghiên cứu dạy học theo định hướng STEM cho thấy được hiệu phương thức học tập việc phát triển kĩ kỉ 21 cho HS: làm việc nhóm, đặt câu hỏi, giải vấn đề tư phản biện Theo Viện hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ, kỉ 21, đổi khoa học công nghệ ngày trở nên quan trọng đối mặt với Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh lợi ích thách thức việc tồn cầu hóa kinh tế dựa tri thức Để thành công xã hội với công nghệ cao này, HS cần phát triển lực STEM đến mức vượt xa xem chấp nhận khứ Năm 2009, tổng thống Obama công bố sáng kiến giáo dục, đẩy mạnh đầu tư phát triển giáo dục STEM nhằm thúc đẩy truyền cảm hứng cho HS Giáo dục STEM định hướng cho HS tự học, chủ động tìm hiểu kiến thức để giải vấn đề thực tiễn Ở Việt Nam, thị 16/CT-TTg ngày 4/5/2017 việc tăng cường lực tiếp cận Cách mạng cơng nghiệp lần thứ tư, Thủ tướng Chính phủ đạo bộ, ngành, địa phương triển khai đồng nhiều giải pháp để chủ động nắm bắt hội, đưa giải pháp thiết thực tận dụng tối đa lợi thế, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực cách mạng 4.0 Việt Nam Thủ tướng Chính phủ giao trách nhiệm cho Bộ Giáo dục Đào tạo “thúc đẩy triển khai giáo dục STEM chương trình giáo dục phổ thơng, tổ chức thí điểm số trường phổ thông từ năm học 2017 – 2018” [8] Đặc biệt, chương trình giáo dục phổ thông tổng thể ghi rõ “Giáo dục khoa học tự nhiên giúp học sinh dần hình thành phát triển lực khoa học tự nhiên qua quan sát thực nghiệm, vận dụng tổng hợp kiến thức, kĩ để giải vấn đề sống, đồng thời với mơn Tốn, Vật lí, Hóa học, Sinh học, Cơng nghệ, Tin học thực giáo dục STEM, xu hướng giáo dục coi trọng nhiều quốc gia giới quan tâm thích đáng đổi giáo dục phổ thơng Việt Nam.” [2] Tóm lại, giáo dục STEM vấn đề quan tâm đưa vào trường học Giáo dục STEM đưa vào trường học ba hình thức: tích hợp đa ngành, tích hợp liên ngành tích hợp xuyên ngành 1.1.3 Các hướng tiếp cận giáo dục tích hợp STEM - Tích hợp đa ngành hay tích hợp theo chủ đề cách tiếp cận kết nối ngành riêng lẻ cách tổ chức nội dung giảng dạy xoay quanh chủ đề chung Cách tiếp cận giúp HS học tập cách có hệ thống cho HS thấy chủ đề học theo cách khác thông qua môn học khác Các chủ đề xây dựng dựa chuẩn môn học hứng thú HS Nhược điểm cách tiếp cận nội Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh • GV đặt câu hỏi: Các em học thiết bị gồm hai phận roto stato trên? HS: Động điện chiều, máy phát điện xoay chiều Hoạt động Ôn tập động điện chiều [Tạo hứng thú] [Khám phá] [Giải thích] 15 phút GV vận hành động điện chiều 6V nguồn pin 6V để HS nhận xét chuyển hóa lượng: • GV đưa động điện chiều cho HS quan sát giới thiệu sơ lược cấu tạo động • GV gắn cánh quạt chuẩn bị sẵn vào trục động • GV cấp nguồn 6V cho động hoạt động, cánh quạt quay thổi bay giấy vụn bàn 05 • GV đặt câu hỏi: + “Khi hoạt động, động điện chiều chuyển hóa lượng từ dạng sang dạng nào?” HS: Chuyển hóa từ điện sang + “Vậy theo em, động điện chiều có giúp chuyển hóa từ sang khơng?” HS: Có/Khơng GV chia HS thành nhóm Mỗi nhóm gồm HS GV đặt câu hỏi: “Nếu ta dùng tay làm quay rôto động cơ, ta kiểm tra có chuyển hóa thành điện hay khơng?” 76 10 Tài liệu GV 2.4.2.4 Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh HS: Sử dụng vôn kế để đo điện áp hai cực động điện chiều rôto quay GV cung cấp cho nhóm 01 dụng cụ thí nghiệm gồm có: • 01 tay quay (GV chuẩn bị sẵn) • 01 động điện chiều 6V gắn giá đỡ • 01 đồng hồ đo điện đa (VOM) • 02 dây kẹp cá sấu GV hướng dẫn HS dùng kẹp cá sấu nối hai cực động với hai que đo VOM hướng dẫn HS chọn thang đo phù hợp HS dùng tay làm quay rôto động điện chiều sử dụng VOM để đo điện áp hai cực động quay rôto với tốc độ khác (từ chậm đến nhanh) HS nhận xét mối liên hệ tốc độ quay rôto điện áp hai cực động cơ: rôto quay nhanh điện áp hai cực động lớn GV giải thích mối liên hệ Hoạt động Xác định yêu cầu thiết kế [Kết nối, tạo hứng thú] 05 phút GV đặt vấn đề việc thiết kế hệ thống cánh quạt cối xay gió khảo sát cơng suất điện hệ thống • GV: “Thay dùng tay làm quay rôto động cơ, làm để ta tận dụng lượng gió?” HS: Sử dụng cánh quạt gió • GV đưa thử thách: “Giải cứu Trái Đất”: Thiết kế cánh quạt gió mang lại hiệu cao GV thống yêu cầu sản phẩm với HS - Thiết kế gồm có cánh Khoảng cách từ đầu cánh đến trục động nhỏ 15 cm 77 05 Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh - Sử dụng keo dán sắt để gia cố cánh quạt - Có dạng khí động học Dễ dàng cắt ra/tạo hình Tiết kiệm nguyên vật liệu Hoạt động Phác thảo số giải pháp khả thi [Khám phá] [Thực hành kĩ thuật] HS nghiên cứu tài liệu tham khảo 13 phút 03 HS thảo luận nhóm để đề xuất số cấu trúc cánh quạt HS phác thảo cấu trúc cánh quạt với tỉ lệ 1:2 so với thực tế 10 GV tổng kết buổi giao nhiệm vụ nhà cho HS: • Các nhóm hoàn thành phác thảo mang đến lớp vào buổi học • HS ghi chép lại kiến thức học buổi • HS tìm hiểu ngun lí hoạt động máy phát điện gió (dựa ngun lí hoạt động động điện 02 phút chiều) BUỔI – Đánh giá, lựa chọn thiết kế khả thi Tiến hành thiết kế hệ thống cánh quạt Hoạt động Lựa chọn giải pháp khả thi [Đánh giá] 12 phút GV cung cấp ma trận đánh giá hướng dẫn HS cách đánh giá giải pháp mà nhóm đề buổi học trước Tiêu chí Khoảng cách từ đầu cánh đến trục động nhỏ 15 cm Cánh quạt gia cố giằng ngang keo dán sắt Phương án thiết kế (Cho điểm từ – 5) 78 04 Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh Có dạng khí động học Dễ dàng cắt ra/tạo hình Tiết kiệm nguyên vật liệu HS tiến hành đánh giá giải pháp dựa ma trận đánh giá HS lựa chọn giải pháp khả thi giải pháp có số 08 điểm cao Hoạt động Tiến hành xây dựng nguyên mẫu [Thực hành kĩ thuật] 30 phút GV cung cấp nguyên vật liệu cho nhóm lưu ý việc sử dụng keo dán sắt để gia cố cánh quạt 02 HS vẽ vẽ chi tiết thiết kế chọn (với kích thước đầy đủ) 08 HS tiến hành xây dựng hệ thống cánh quạt 20 GV tổng kết buổi giao nhiệm vụ nhà cho nhóm chưa hồn thành: • Hồn thiện hệ thống cánh quạt gió mang đến lớp 03 phút vào buổi học hơm sau • Vẽ lại vẽ chi tiết thiết kế chọn vào sổ ghi chép BUỔI – Khảo sát cơng suất điện hệ thống cối xay gió Đánh giá đề xuất cách cải tiến sản phẩm Hoạt động Xác định hai cực động điện chiều tương ứng với chiều quay cánh quạt [Khám phá] GV cung cấp động điện chiều cho nhóm GV hướng dẫn HS cách sử dụng đồng hồ đo điện tử để xác định cực dương cực âm động điện chiều ứng với chiều quay cánh quạt • HS gắn hệ thống cánh quạt vào trục quay động điện chiều • HS đặt hệ thống cánh quạt trước gió để xác định 79 10 phút 05 Tài liệu GV 2.4.2.5 Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh chiều quay cánh quạt • HS dùng đồng hồ đo điện tử để xác định cực dương cực âm động điện chiều ứng với chiều quay cánh quạt • HS dùng kẹp cá sấu nối đuôi đực màu đỏ kẹp vào cực dương màu đen kẹp vào cực âm động điện chiều xác định HS tiến hành theo hướng dẫn GV Hoạt động Tìm hiểu sơ lược breadboard Arduino [Khám phá] [Giải thích] 05 05 phút GV giới thiệu breadboard linh kiện hỗ trợ để kết nối động điện chiều với Arduino 02 GV giải thích ý nghĩa phận mạch điện 03 Hoạt động Khảo sát công suất điện hệ thống cối xay gió [Thực hành kĩ thuật] 15 phút Tài liệu GV 2.4.2.6 GV hướng dẫn HS bố trí trạm kiểm tra Mỗi trạm kiểm tra gồm có: • Tháp cối xay gió • Quạt máy máy sấy tóc thiết bị tạo gió mạnh tương tự 07 • Breadboard Arduino • Máy tính HS tiến hành lắp mạch điện theo sơ đồ HS sử dụng gió từ quạt máy để làm quay cánh quạt ghi nhận giá trị xuất hình vào sổ ghi 08 chép HS thay đổi góc nghiêng cánh quạt tiếp tục ghi 80 Video mô phỏng: http://bit.l y/STEMco ixaygioVH Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh nhận số liệu vào sổ ghi chép Hoạt động Đánh giá đề xuất giải pháp cải tiến [Đánh giá] 10 phút HS đánh giá nhận xét dựa liệu ghi nhận 05 HS đề xuất phương án cải tiến sản phẩm 05 GV tổng kết buổi tổng kết tồn chủ đề GV gợi mở việc tìm hiểu kiến thức để mở rộng Hướng dẫn tạo nâng cấp sản phẩm: • Thiết kế hệ thống truyền động bánh nhằm tăng công suất điện cối xay gió • Thiết kế phận điều hướng theo hướng gió cho cối xay gió • Thiết kế cấu gắn cánh quạt (trục cánh quạt) máy phát điện gió cho dễ dàng thử nghiệm cấu trúc cánh quạt khác • Thiết kế hình dạng trang trí cối xay gió theo nét đặc trưng 81 05 phút chế bánh đơn giản: https://ww w.instruct ables.com/ id/Howto-makegearseasily/ Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh KẾT LUẬN CHƯƠNG Dựa sở lý luận đề cập chương I, tiến hành tổng hợp nội dung liên quan đến chủ đề Năng lượng gió, phân tích kiến thức liên quan đến chủ đề chương trình giáo dục phổ thông hành, đồng thời xây dựng mục tiêu nội dung cụ thể cho chủ đề Chúng xây dựng tài liệu hỗ trợ tiến trình dạy buổi Đồng thời chúng tơi thiết kế, chế tạo dụng cụ thí nghiệm, dụng cụ học tập hỗ trợ cho trình dạy học HS GV Trong trình chế tạo, chúng tơi quan tâm đến tình hình thực tế đa số trường học dự đốn khó khăn mà HS gặp phải để đưa phương án thiết thực, dễ chuẩn bị, dễ chế tạo, dễ sử dụng cho GV HS Trong q trình xây dựng đề tài, chúng tơi nhận thấy kiến thức chủ đề không liên quan đến mơn Vật lí mà cịn liên quan đến môn học khác Công nghệ, Tin học, Địa lí Sau hồn thành cơng việc trên, chúng tơi có kế hoạch dạy học chủ đề hoàn chỉnh tiến hành tham khảo ý kiến chuyên gia 82 Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh CHƯƠNG - THAM KHẢO Ý KIẾN CHUYÊN GIA Mục tiêu, đối tượng hình thức khảo sát Chúng thực khảo sát nhằm bước đầu đánh giá mức độ phù hợp chủ đề tài liệu hướng dẫn GV tiến trình dạy, đồng thời ghi nhận hạn chế ý kiến đóng góp GV để từ cải tiến chủ đề Đối tượng khảo sát GV giảng dạy trường THCS, THPT địa bàn TP.HCM số tổ chức, trung tâm giáo dục khác Trung tâm Stemhouse Education, Teach for Vietnam, Trung tâm Bồi dưỡng Văn hóa Khai Tâm Ngồi ra, chúng tơi nhận ý kiến đóng góp từ Cơ Tán Thị Kim Xuyến, GV Hóa học Trường THPT Liên Chiều, Thành phố Đà Nẵng Tất Thầy Cô đối tượng khảo sát chúng tơi có kinh nghiệm dạy học theo định hướng STEM từ đến năm Chúng thực khảo sát bảng hỏi để ghi nhận ý kiến GV mục tiêu, nội dung, tiến trình dạy tài liệu hướng dẫn GV Khảo sát dựa thông tin đề tài đính kèm phiếu khảo sát dạng mềm (files), gồm có sơ lược quy trình dạy học 6E, kế hoạch dạy, tài liệu hỗ trợ dạy học video mô vận hành sản phẩm Sau xem qua tài liệu, GV nhận xét đánh giá bảng khảo sát Nội dung khảo sát Nội dung khảo sát gồm hai phần liên quan đến nhận định tiến trình dạy tài liệu hướng dẫn GV • Về tiến trình dạy, chúng tơi muốn ghi nhận đánh giá GV mức độ đáp ứng mục tiêu đặt buổi học, mức độ thu hút chủ đề HS mức độ phù hợp hoạt động với đối tượng HS • Về tài liệu hướng dẫn GV, muốn ghi nhận đánh giá GV mức độ đầy đủ rõ ràng, mức độ phù hợp hình thức trình bày HS GV áp dụng Bên cạnh đó, chúng tơi thu nhận đánh giá chung GV mục tiêu, nội dung cách triển khai nội dung chủ đề Kết khảo sát Đa số GV đồng ý với nhận định cho tiến trình dạy đạt mục tiêu đặt buổi học, nội dung chủ đề, nội dung hoạt động kích thích động 83 Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh học tập học sinh, mức độ hoạt động đề xuất phù hợp với đối tượng học sinh Nhóm GV đồng ý với nhận định cho tài liệu hướng dẫn GV đầy đủ rõ ràng, hình thức trình bày hướng dẫn thực hoạt động phù hợp với HS GV sử dụng dụng cụ thí nghiệm, hoạt động thuận lợi, dễ sử dụng Điều cho thấy kế hoạch dạy tài liệu hỗ trợ GV đạt mục tiêu ban đầu đề phù hợp với đối tượng HS hướng đến Về mục tiêu học, Cô Tán Thị Kim Xuyến, GV Hóa học Trường THPT Liên Chiểu, Thành phố Đà Nẵng cho mục tiêu chủ đề “thiết thực, phù hợp với mục tiêu mà khoa học hướng đến: lượng sạch, bảo vệ môi trường” Bên cạnh đó, Cơ Nguyễn Thị Kiều Dun, GV Hóa học Trung tâm Bồi dưỡng Văn hóa Khai Tâm có ý kiến sau: “Mục tiêu rõ ràng phù hợp nội dung chương trình học tập học sinh THCS Và học sinh có khả thực định hướng giáo viên Tuy nhiên phần học sinh sử dụng ma trận để đánh giá học sinh học chưa thuộc phần kiến thức nào?” Tuy nhiên số GV góp ý số mục tiêu sau Cô Đỗ Hồng Thu Minh, GV Khoa học Trung tâm Stemhouse Education cho ý kiến: “Sử dụng nhiều động từ thang Bloom để làm cho mục tiêu rõ ràng dễ đánh giá hơn.” Cô Nguyễn Thụy Văn Thanh, Tổ phó chun mơn Tổ Vật lí, Trường THPT Nguyễn Văn Linh cho ý kiến: “Mục tiêu số phần kết nối tiến trình dạy học chưa cân xứng Các mục tiêu (đặc biệt phần mở rộng)có phần sức HS lớp 9.” Về nội dung chủ đề, đa số GV cho chủ đề hấp dẫn, dễ thu hút HS gắn liền với thực tiễn Trong đó, Cơ Đỗ Hồng Thu Minh, GV Khoa học Trung tâm Stemhouse Education cho rằng: “Chủ đề hay điểm sau: - Liên quan đến vấn đề quan tâm nhiều nay: Năng lượng môi trường Điều giúp giáo viên dễ tạo mối quan tâm cho học sinh vấn đề đời sống ngày, giúp học sinh hiểu ý nghĩa thực việc học - Kết hợp nhiều kiến thức đa dạng nhiều môn nhiều khối lớp khác - Kết mà chủ đề hướng đến phù hợp với lực thực thi học sinh lớp 9.” Cô Kiều Duyên cho “Chủ đề đưa hay có ý nghĩa thực tiễn, phần khác giúp hướng nghiệp cho học sinh muốn học nghề.” Về tiến trình dạy, hầu hết GV cho tiến trình đáp ứng mục tiêu học đặt Cô Kim Xuyến cho “HS hứng thú với học này” Tuy nhiên số GV băn khoăn thời lượng triển khai hoạt động Cơ 84 Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh Thu Minh cho “Thời gian cho hoạt động sít sao, có trường hợp học sinh thắc mắc thêm nội dung có cố mặt kỹ thuật khó đủ thời gian để giải quyết.” Thầy Bùi Văn Dương, GV tổ chức Teach for Vietnam đóng góp ý kiến việc “cân nhắc việc tăng thời lượng từ thành tiết để học sinh học sâu thiết kế, chế tạo” 85 Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh KẾT LUẬN CHƯƠNG Qua trình khảo sát ý kiến GV, chúng tơi nhận thấy mục tiêu, tiến trình nội dung dạy phù hợp với GV đối tượng HS lớp Các tài liệu hỗ trợ dạy học cho GV đầy đủ trình bày cách hợp lí, dễ theo dõi Các dụng cụ, thiết bị để tổ chức dạy dễ chuẩn bị dễ sử dụng, phù hợp với HS GV trình thực dạy Tuy nhiên hạn chế sau: - Một số mục tiêu chưa phù hợp với hoạt động có phần sức với HS lớp - Thời gian triển khai hoạt động ít, cần bổ sung cân đối lại hoạt động Việc khảo sát ý kiến GV tiến hành phạm vi nhóm nhỏ GV nên chưa thể khẳng định tính hiệu với tồn HS lớp THCS 86 Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh KẾT LUẬN Từ kết khố luận, chúng tơi nhận thấy đề tài có đóng góp sau: ✓ Tổng hợp phân tích hoạt động thuộc chủ đề Năng lượng gió ✓ Vận dụng quy trình 6E quy trình thiết kế kĩ thuật vào dạy học theo định hướng STEM cho chủ đề Năng lượng gió ✓ Xây dựng tiến trình dạy học chủ đề “Thiết kế chế tạo hệ thống cánh quạt gió” nhằm phát huy tính tích cực phát triển khả giải vấn đề cho HS Một số đề xuất: - Làm rõ mục tiêu dạy học để dễ dàng cho việc đánh giá GV - Trình bày rõ nội dung kiến thức hoạt động - Thiết kế phiếu đánh giá cho GV sau tiết dạy - Tổ chức thực nghiệm sư phạm (và thực nghiệm nhiều lần) đan xen với sữa chữa bổ sung đến hồn thiện để có đánh giá xác 87 Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] B.N Burke, D.T.E., 2014 THE ITEEA 6E learning byDeSIGN(TM) model MAXIMIZING INFORMED DESIGN AND INQUIRY IN THE INTEGRATIVE STEM CLASSROOM Technology and Engineering Teacher, 73(6), pp 14-19 [2] Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo, Dự thảo chương trình Giáo dục phổ thơng tổng thể 2017 D.A Sousa and T Pilecki, 2013 From STEM to STEAM: Using braincompatible strategies to integrate the arts Corwin Press [3] [4] N.T Nga, 2017 Thiết kế tổ chức chủ đề giáo dục STEM cho học sinh trung học sở trung học phổ thông Đại học Sư phạm TP.HCM [5] Next Generation Science Standards Available from: https://www.nextgenscience.org/ [6] Nguyễn Thanh Hải, Hiểu cho giáo dục STEM 2017 [7] Khine, M Swe, and Ohmer, 2017 Robotics in STEM Education Springer [8] Thủ Tướng Chính Phủ, Chỉ thị 16/CT-TTg Nâng cao lực tiếp cận Cách mạng công nghiệp lần thứ 2017 88 Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh PHỤ LỤC Phụ lục Mẫu phiếu khảo sát ý kiến GV Khảo sát ý kiến GV tài liệu dạy học theo định hướng STEM thông qua chủ đề “Thiết kế khảo sát công suất hệ thống cánh quạt gió” ❖ Ý KIẾN CỦA THẦY/CƠ VỀ BỘ TÀI LIỆU Thầy/Cô thể quan điểm nhận định đề mức độ: hồn tồn đồng ý, đồng ý, khơng có ý kiến, khơng đồng ý hồn tồn khơng đồng ý Thầy/Cơ sau xem xong kế hoạch dạy tài liệu hướng dẫn GV chọn phương án phù hợp Nhận định q trình thực dạy Hồn tồn đồng ý Đồng ý Hồn Khơng Khơng tồn có ý đồng ý khơng kiến đồng ý Q trình giảng dạy đạt mục tiêu đặt buổi học Nội dung chủ đề, nội dung hoạt động kích thích động học tập học sinh Mức độ hoạt động đề xuất phù hợp với đối tượng học sinh Cách tổ chức hoạt động kết hợp phiếu học tập hỗ trợ hiệu giúp đạt mục tiêu kiến thức kĩ khoa học Nhận định tài liệu hỗ trợ giáo viên sản phẩm Hoàn toàn đồng ý Tài liệu hướng dẫn giáo viên đầy đủ rõ ràng 89 Đồng ý Hoàn Khơng Khơng tồn có ý đồng ý khơng kiến đồng ý Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh Hình thức trình bày hướng dẫn thực hoạt động phù hợp với học sinh giáo viên sử dụng Dung cụ thí nghiệm, hoạt động thuận lợi, dễ sử dụng ❖ ĐÁNH GIÁ CHUNG CỦA THẦY CÔ Đánh giá Thầy Cô mục tiêu chủ đề -2 Đánh giá Thầy Cô nội dung chủ đề Đánh giá Thầy Cô cách triển khai nội dung chủ đề - 90 ... trình dạy học chủ đề Năng lượng gió Chương 3: Tham khảo ý kiến chuyên gia Khóa luận tốt nghiệp Tạ Thị Mỹ Hạnh CHƯƠNG - CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG STEM, QUY TRÌNH DẠY HỌC 6E VÀ QUY. .. vấn đề cần giải - Tìm hiểu sở lí luận thực tiễn dạy học theo định hướng giáo dục STEM, quy trình 6E quy trình thiết kế kỹ thuật Xây dựng tiến trình dạy học công cụ dạy học hỗ trợ chủ đề Năng lượng. .. theo định hướng dạy học STEM chương trình phổ thơng mục đích đề tài khóa luận Mục đích nghiên cứu Vận dụng quy trình 6E dạy học Vật lí THCS theo định hướng STEM chủ đề Năng lượng gió Nhiệm vụ nghiên