Giáo dục STEM là phương pháp giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn và thông qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy bốn môn tách biệt, stem kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế.
Phần I ĐẶT VẤN ĐỀ Lý chọn đề tài Thực Nghị Hội nghị lần thứ 8, Ban Chấp hành Trung ương khóa XI Nghị số 29 – NQ/TW đổi bản, toàn diện giáo dục đào tạo, đáp ứng yêu cầu công nghiệp hóa, đại hóa điều kiện kinh tế thị trường định hướng xã hội chủ nghĩa hội nhập quốc tế, toàn ngành giáo dục sức nổ lực thực nhằm nâng cao chất lượng giáo dục nước nhà Trong giáo viên đóng vai trị then chốt cho phát triển đó, giáo viên THPT tơi trăn trở để tìm giải pháp đổi nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển giáo dục đất nước Khoa học tự nhiên nói chung, mơn Cơng nghệ nói riêng ngày đóng vai trị lớn kinh tế thời đại công nghệ Tuy nhiên làm thu hút em yêu thích lựa chọn mơn học lại gặp nhiều khó khăn đặc thù mơn Cơng nghệ vừa mang tính cụ thể, trừu tượng nên đa số em ngại học khơng có phương pháp dạy học phù hợp Bên cạnh phương pháp dạy học truyền thống cịn nặng kiến thức lí thuyết hàn lâm chưa kích thích em tham gia nghiên cứu, học tập hiệu quả, khả thực hành trải nghiệm lại yếu Giáo dục hướng tới HS phải có khả vận dụng kiến thức học để giải vấn đề sống Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 ảnh hưởng sâu rộng vào mặt đời sống, xã hội, giáo dục khơng ngoại lệ Vì đòi hỏi GV phải thay đổi phương pháp, HS phải thay đổi cách học Do vai trò GV phải chuyển đổi từ “dạy gì”, “điều gì” sang dạy cho HS “phải làm gì”, “làm nào” Giáo dục STEM quan điểm dạy học theo hướng tiếp cận liên ngành từ hai lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học trở lên Thơng qua cách tiếp cận giáo dục tích hợp STEM, học sinh nhận thức giao thoa ngành khoa học toán học, thấy cần thiết kiến thức khoa học để giải vấn đề thực tiễn hay tạo nên sản phẩm Đồng thời, q trình HS khuyến khích sáng tạo, khơi gợi niềm say mê học tập giúp em khám phá tiềm thân Công nghệ môn khoa học phản ánh hai thành phần T (Technology), E (Engineering) thành phần STEM, việc tổ chức dạy học kiến thức công nghệ theo định hướng giáo dục STEM hướng nghiên cứu hiệu giúp nội dung học tập gắn với thực tiễn, đặc biệt phần “VẼ KĨ THUẬT ỨNG DỤNG” chương II- Công nghệ 11, thuận lợi cho việc dạy học STEM phù hợp với định hướng đổi chương trình giáo dục phổ thông sau 2015 theo hướng phát triển lực người học nhằm đáp ứng đòi hỏi xã hội đại Hiện giáo viên chưa nhận thức rõ chất dạy học STEM cách thiết kế tổ chức hoạt động STEM môn học nên việc nghiên cứu sâu hoạt động STEM, cách thức tổ chức học sinh học tập STEM mơn học nói chung cơng nghệ nói riêng cần thiết bối cảnh Việt Nam đổi toàn diện giáo dục Xuất phát từ lí trên, tơi chọn đề tài : Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM “Vẽ kĩ thuật ứng dụng” chương II – cơng nghệ 11, THPT Mục đích nghiên cứu - Xây dựng sở lí luận sở thực tiễn dạy học giáo dục STEM - Vận dụng quy trình thiết kế giáo dục STEM để thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM “Vẽ kĩ thuật ứng dụng” chương II – công nghệ 11, THPT nhằm nâng cao hiệu dạy học Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu: Chương II - môn Công nghệ 11 - Đối tượng nghiên cứu: Học sinh lớp 11A4 Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu tài liệu đổi phương pháp dạy học, sở lý luận giáo dục STEM - Phương pháp thu thập xử lí số liệu: Chú trọng phân tích định tính kết thu - Thực nghiệm sư phạm: Tổ chức thực nghiệm sư phạm để xem xét tính khả thi hiệu đề tài Những đóng góp đề tài + Góp phần hệ thống hóa kiến thức giáo dục STEM + Lựa chọn vận dung quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM để thiết kế chủ đề GD STEM dạy học chương II “Vẽ kĩ thuật ứng dụng” – công nghệ 11, THPT; đặc biệt với chủ đề “Thiết kế mơ hình nhà tương lai” + Xây dựng công cụ rèn luyện đánh giá lực cho HS Phần II NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CHƯƠNG I: CỞ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA GIÁO DỤC STEM Cơ sở lí luận 1.1 Khái niệm giáo dục STEM STEM thuật ngữ phương pháp giảng dạy, học tập tích hợp nội dung kỹ khoa học, công nghệ, kĩ thuật toán học Giáo dục STEM phương pháp giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên mơn thơng qua thực hành, ứng dụng Thay dạy bốn môn đối tượng tách biệt rời rạc, STEM kết hợp chúng thành mơ hình học tập gắn kết dựa ứng dụng thực tế Qua HS vừa học kiến thức khoa học, vừa học cách vận dụng kiến thức vào thực tiễn Thuật ngữ STEM hiểu “tổ hợp đa lĩnh vực” bao gồm: khoa học (Science), công nghệ (Technology), kĩ thuật (Engineering) toán học (Mathematics ) Bốn lĩnh vực mô tả sau: + Khoa học (Science): Là môn học nhằm phát triển khả sử dụng kiến thức khoa học (Vật lý, Hóa học, Sinh học Khoa học trái đất) HS, không giúp HS hiểu giới tự nhiên mà vận dụng kiến thức để giải vấn đề khoa học sống hàng ngày + Kĩ thuật (engineering): Là môn học nhằm phát triển hiểu biết HS cách công nghệ phát triển thơng qua q trình thiết kế kĩ thuật Kĩ thuật cung cấp cho HS hội để tích hợp kiến thức nhiều môn học, giúp cho khái niệm liên quan trở nên tường minh sống họ Kĩ thuật cung cấp cho HS kĩ để vận dụng sáng tạo sở Khoa học Tốn học q trình thiết kế đối tượng, hệ thống hay xây dựng quy trình sản xuất + Cơng nghệ (technology): Là môn học nhằm phát triển khả sử dụng, quản lí, hiểu đánh giá cơng nghệ HS Nó cung cấp cho HS hội để hiểu công nghệ phát triển nào, cung cấp cho HS kĩ để phân tích ảnh hưởng cơng nghệ tới sống hàng ngày cho HS cộng đồng,… + Tốn học (mathematics): mơn học nhằm phát triển HS khả phân tích, biện luận truyền đạt ý tưởng cách hiệu thông qua việc tính tốn, giải thích, giải pháp giải vấn đề tốn học tình đặt Không đơn mô tả bốn lĩnh vực STEM, đoạn trích cịn cho thấy bốn lĩnh vực diện cách riêng lẻ mà cần phải tích hợp, liên kết chặt chẽ với Giáo dục STEM quan niệm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học trở lên Trong nội dung học tập gắn với thực tiễn, phương pháp dạy học theo quan niệm dạy học định hướng hành động 1.2 Mục tiêu giáo dục STEM - Phát triển lực đặc thù mơn học thuộc STEM cho HS: Đó kiến thức, kĩ liên quan đến môn học Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học Trong HS biết liên kết kiến thức Khoa học, Toán học để giải vấn đề thực tiễn Biết sử dụng, quản lí truy cập Cơng nghệ HS biết quy trình thiết kế chế tạo sản phẩm - Phát triển lực cốt lõi cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS hội thách thức kinh tế cạnh tranh toàn cầu kỷ 21 Bên cạnh hiểu biết lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học, HS phát triển tư phê phán, khả hợp tác để thành công - Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM tạo cho HS có kiến thức, kỹ mang tính tảng cho việc học tập bậc học cao cho nghề nghiệp tương lai HS Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng lao động có lực, phẩm chất tốt, đặc biệt lao động lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng phát triển đất nước 1.3 Mối liên hệ tương tác lĩnh vực giáo dục STEM Sáng chế Cơng nghệ (T) Tốn (M) Kỹ thuật (E) Khoa học (S) Cải tạo giới Phát minh, phát Khám phá, giải thích giới Hình 1.1 Mối liên quan Khoa học, Công nghệ , Kĩ thuật tốn học Hình thể mối quan hệ tự nhiên yếu tố STEM, mối quan hệ “sử dụng”, “thúc đẩy”, “dẫn đến”, “áp dụng”,… Khoa học có lợi ích từ phát triển Công nghệ, Kĩ thuật Công nghệ, Kĩ thuật áp dụng thành Khoa học vào đời sống Toán học cần thiết cho Khoa học Công nghệ, Kĩ thuật, tương tự tiến Khoa học, Công nghệ kích thích tiến Tốn học… thấy lĩnh vực thúc đẩy phát triển hướng tới từ phát triển Trong thực tế mối liên kết thuộc lĩnh vực STEM liên kết động phát triển theo thời gian Các mối liên kết phản ánh vấn đề sống khám phá giới cải tạo giới Do vậy, tiếp cận giáo dục STEM phải tiếp cận mang tính liên ngành để tạo kết hợp hài hòa lĩnh vực Khoa học, Cơng nghệ, Kĩ thuật Tốn học nhằm mang đến cho HS trải nghiệm thực tế thực có ý nghĩa 1.4 Quy trình giáo dục STEM Quy trình 5E nhằm mơ tả tiến trình dạy học sử dụng tồn chương trình, cho chương hay học cụ thể Quy trình 5E gồm có giai đoạn chuỗi trình dạy học là: Engagement (Đặt vấn đề), Exploration (Khám phá), Explanation (giải thích), Elaboration / Extension (mở rộng) Evaluation (đánh giá) (hình 1.2) Đặt vấn đề Đánh giá Khám phá Giải thích Mở rộng Hình 1.2 Mơ hình 5E hướng dẫn tích hợp STEM Engagement (Đặt vấn đề): Mục tiêu giai đoạn để tạo ý quan tâm HS HS đặt vào tình huống, kiện hay vấn đề liên quan đến nội dung học tập mang tính thách thức gợi nhu cầu HS cần giải Về chất, tạo tình có vấn đề khiến HS có suy nghĩ như: Tại điều lại xảy ra, em suy nghĩ lý giải nào, em muốn tìm hiểu thêm vấn đề này… HS cảm thấy cần thiết phải giải hay học thêm vấn đề Exploration (Khám phá): Đây giai đoạn HS trải nghiệm thông qua hoạt động thu thập thông tin liệu, quan sát mơ hình, thí nghiệm , điều tra,… để giải thích tượng phát triển khả nhận thức thân Vai trò GV giai đoạn khám phá người dẫn khởi đầu cho hoạt động Cung cấp cho HS kiến thức cần thiết; dụng cụ, nguyên vật liệu phục vụ hoạt động trải nghiệm HS điều chỉnh nhận thức sai lầm mà HS gặp phải q trình khám phá Đây giai đoạn HS suy nghĩ, lập kế hoạch tổ chức thông tin liệu thu thập Giai đoạn HS thực thí nghiệm, tiến hành nghiên cứu, thiết kế quy trình, thiết kế mẫu… Lựa chọn áp dụng phương pháp tiếp cận có hệ thống thích hợp để trả lời câu hỏi mang tính phức hợp, đẻ điều tra vấn đề mang tính thời phát triển giải pháp cho thách thức vấn đề giới thực Explanation (giải thích): HS phân tích diễn giải dự liệu Trao đổi kiến thức giải pháp mang tính khả thi Sử dụng cơng nghệ thích hợp để phân tích thông tin liên lạc Elaboration / Extension (mở rộng): Giai đoạn HS có hội mở rộng củng cố hiểu biết khái niệm, kiến thức HS tinh chỉnh giải pháp, quy trình Sửa đổi quy trình thử nghiệm để tìm hiểu thêm Xác định phân tích kết nối đến nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM Evaluation (đánh giá): Đánh giá tiến hành thông qua việc HS phải trình bày giải pháp họ nhằm giải vấn đề đặt ban đầu HS tham gia đánh giá đồng đẳng HS phải chứng minh hiểu biết dựa kết nhiệm vụ thực GV đánh giá kiến thức kĩ HS, xem xét minh chứng cho thấy hiểu biết HS Quy trình xây dựng dựa lý thuyết kiến tạo, giúp HS tự xây dựng hiểu biết thơng qua trải nghiệm ý tưởng 1.5 Bản chất dạy học môn công nghệ theo định hướng giáo dục STEM - Là cách tiếp cận liên ngành dạy học môn công nghệ nhằm tạo hội cho HS kết nối kiến thức học môn Công nghệ với kiến thức sở môn học thuộc lĩnh vực STEM với vấn đề thực tiễn sống Giúp HS vừa học kiến thức khoa học, vừa học cách vận dụng kiến thức vào thực tiễn - Là cách tiếp cận nhấn mạnh trình thiết kế với mục tiêu phát triển giải pháp giải vấn đề tư Chẳng hạn học chủ đề STEM, HS đặt trước tình có vấn đề thực tiễn cần giải liên quan đến kiến thức khoa học Để giải vấn đề đó, HS phải tìm tịi, nghiên cứu kiến thức thuộc mơn có liên quan đến vấn đề (qua sách giáo khoa, Internet, học liệu, thiết bị công nghệ, ) sử dụng chúng để giải vấn đề đặt - Là phương pháp sử dụng để tạo môi trường khuyến khích khám phá, sáng tạo giải vấn đề thực tiễn nhằm phát triển kỹ STEM cho tất HS Đó 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 mở rộng kiến thức; phải biết cách sữa chữa, chế biến lại chúng cho phù hợp với tình có vấn đề mà người học phải giải 1.6 Đặc điểm dạy học môn công nghệ theo định hướng giáo dục STEM Dạy học tích hợp dạy học định hướng lực sở khoa học dạy học môn công nghệ theo định hướng giáo dục STEM Do vậy, đặc điểm dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM mang nét chất dạy học tích hợp dạy học định hướng lực - Tính tích hơp: Cơng nghệ mơn khoa học phản ánh hai thành phần T (Technology), E (Engineering) thành phần STEM Vì nội dung học tập mơn Cơng nghệ mang tính tích hợp kiến thức thuộc lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật Tốn học - Tính thiết kế: Dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM hoạt động định hướng thực hành định hướng sản phẩm thỏa thuận GV HS Trong GV người gợi mở cho HS vận dụng kiến thức học thực tiễn để giải vấn đề liên quan; HS phải tìm tịi, nghiên cứu kiến thức để tạo sản phẩm Do vậy, tư tưởng thiết kế đặc điểm quan trọng giáo dục STEM xuất phát từ Công nghệ Kĩ thuật - Tính tồn diện: Giáo dục STEM nói chung nhằm hướng tới đối tượng HS khơng phụ thuộc giới tính, dân tộc, vùng miền mục tiêu giáo dục STEM đảm bảo cho tất cơng dân có lực STEM; tăng cường đóng góp cộng đồng cho thành tựu kinh tế, khoa học, kĩ thuật Bên cạnh vấn đề thực tiễn sống ln đem đến cho người cảm xúc định Dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM chứa đựng nhiều phong cách học tập khác đem đến cho HS hội trải nghiệm hành động ,trải nghiệm cảm xúc rèn luyện kĩ sống 1.7 Thực trạng dạy học giáo dục STEM trường THPT Mơ hình giáo dục tích hợp STEM cịn mẻ giáo dục Việt Nam thử nghiệm khoảng vài năm gần Giáo dục STEM du nhập vào Việt Nam bắt nguồn từ thi Robot dành cho HS THPT công ty Việt Nam triển khai với tổ chức nước Từ đến giáo dục STEM bắt đầu có lan tỏa với nhiều hình thức khác nhau, nhiều cách thức thực khác nhau, nhiều tổ chức hỗ trợ khác Hệ thống công ty tư nhân Việt Nam nhanh nhạy đưa giáo dục STEM mà chủ yếu hoạt động Robot vào giảng dạy trường phổ thông số thành phố lớn Hà Nội, Hồ Chí Minh, Đà Nẵng hình thức xã hội hóa Tuy nhiên khu vực nông thôn chưa thể tiếp cận với hoạt động liên quan đến Robot chi phí đắt đỏ, nên vùng nông thôn có giải pháp khác đưa liên minh công ty Giáo dục STEM Hà Nội Học viện sáng tạo S3, Kidscode STEM Từ năm 2012, Bộ Giáo dục Đào tạo hàng năm tổ chức thi “ vận dụng kiến thức liên môn để giải tình thực tiễn dành cho HS trung học” thi “Dạy học theo chủ đề tích hợp dành cho GV trung học” Đặc biệt thi “ Khoa học Kỹ thuật dành cho HS trung học” Bộ Giáo dục Đào tạo tổ chức dành cho HS THPT trở thành điểm sáng tích cực giáo dục định hướng lực… Về hình thức giáo dục STEM Các thi ví dụ cho mục tiêu giáo dục nhằm phát triển lực cho HS hình thành kĩ học tập lao động kỷ 21 Bộ Giáo dục Đào tạo mục tiêu mà giáo dục STEM hướng tới Tại đơn vị công tác: + Những năm gần tiếp cận phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM Năm học 2019 - 2020 nhà trường phối hợp với tổ KHTN tổ chức tham quan trải nghiệm “Tham quan nhà máy sữa, nhà máy nước tinh khiết, trại bị tập đồn TH true milk” Hình 1.3 Hoạt động trải nghiệm nhà máy sữa TH true milk Hoạt động trải nghiệm giúp HS nâng cao hứng thú môn học, hướng em đến phương pháp dạy học tích cực tự chủ, nâng cao kỹ trí tuệ, khả vận dụng kiến thức học lớp vào giải vấn đề thực tiễn sống + Trong năm học 2020 – 2021: Thực theo công văn số 3089/BGĐT – GDTrH ngày 14/8/2020 Bộ Giáo dục Đào tạo việc triển khai thực giáo dục STEM giáo dục Nhà trường triển khai thực hoạt động trải nghiệm STEM, hoạt động nghiên cứu KHKT, tổ chức dạy theo định hướng giáo dục STEM số mơn tổ KHTN sau: • Thứ nhất: Hoạt động trải nghiệm STEM Hình 1.4 Vườn rau thủy canh Tân Thành • Thứ hai: Hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật Nhà trường tổ chức thi khoa học kỹ thuật cấp trường chọn sản phẩm dự thi cấp Tỉnh Theo thi bổ ích, tạo sân chơi tốt, lành mạnh cho HS giúp em vận dụng kiến thức học vào giải vấn đề thực tiễn sống; tạo hội cho HS giới thiệu sản phẩm sáng tạo khoa học kỹ thuật với nhà khoa hoc, nghiên cứu Đồng thời sở để Bộ GD &ĐT đánh giá, xây dựng chương trình đổi GD bậc phổ thông, bước đầu thực đề tài đổi bản, toàn diện giáo dục, đào tạo Hình 1.5 Nghiên cứu chế tạo mơ hình sản xuất phân hữu ứng dụng cơng nghệ thơng khí cưỡng (ASP) Hình 1.6 Máy làm khơng khí đa • Thứ ba: Các mơn thuộc KHTN tổ chức dạy học theo định hướng STEM - Môn công nghệ 10 Hình 1.7 Chủ đề STEM “Bảo quản chế biến lương thực, thực phẩm” - Môn sinh học khối 11 Hình 1.8 Chủ đề STEM “Trồng rau thủy canh” - Mơn cơng nghệ 12 Hình 1.9 Chủ đề STEM “Đèn ngủ tiết kiệm điện tích hợp xạc điện thoại” Qua ta thấy ban giám hiệu nhà trường, tổ môn đưa áp dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM vào năm học Bước ban đầu có kết mong đợi thể chuyển biến nhận thức, phương pháp dạy học Một số GV nhiệt huyết , tích cực đưa nhiều phương pháp dạy học nhằm phát huy tính tích cực, chủ động HS Nhưng bên cạnh tác giả nhận thấy việc thực giáo dục STEM cịn gặp nhiều khó khăn: - Đa số GV chưa hiểu phương pháp tiếp cận STEM cịn ngại tìm hiểu tham gia 10 Hình 2.4 Bản thiết kế nhóm phần mềm Sweet home 3D Hình 2.3 Bản thiết kế nhóm 5.3 Hoạt động 3: TRÌNH BÀY VÀ BẢO VỆ PHƯƠNG ÁN “MƠ HÌNH NHÀ TƯƠNG LAI” (Tiết – 45 phút) a Mục tiêu - Hiểu cách bố trí hình biểu diễn ngơi nhà, mơ tả đặc điểm, hình dạng ngơi nhà - HS thiết kế vẽ mơ hình nhà Trình bày, bảo vệ ý kiến phản biện ý kiến người khác, sử dụng kiến thức để giải thích phương án thiết kế mà nhóm lựa chọn - Năng lực giải vấn đề sáng tạo trình bày phương án thiết kế - Có ý thức tuân thủ tiêu chuẩn kĩ thuật b Nội dung - GV tổ chức cho HS nhóm trình bày phương án thiết kế - GV tổ chức hoạt động thảo luận cho thiết kế: nhóm khác GV 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 góp ý phù hợp để hoàn thiện thiết kế - GV chuẩn hóa kiến thức liên quan cho HS; yêu cầu HS ghi lại kiến thức vào vỡ chỉnh sữa phương án thiết kế (nếu có) c Dự kiến sản phẩm Kết thúc hoạt động HS cần đạt sản phẩm thiết kế hoàn chỉnh cho việc thiết kế mơ hình nhà tương lai d Cách thức tổ chức hoạt động Bước 1: Lần lượt nhóm trình bày phương án thiết kế phút Theo trình tự sau: * Lí chọn chủ đề mơ hình nhà tương lai * Đọc vẽ nhà + Khung tên: - Tên gọi nhà - Tỷ lệ vẽ - Người vẽ (nhóm) 27 + Hình biểu diễn - Tên gọi hình chiếu - Tên gọi mặt cắt + Kích thước - Kích thước chung - Kích thước phận + Các phận khác - Số phòng - Số cửa số cửa sổ - Các phận khác Các nhóm cịn lại ý lắng nghe Bước 2: GV tổ chức cho nhóm lại nêu câu hỏi, nhận xét phương án thiết kế nhóm bạn Nhóm trình bày trả lời, bảo vệ, thu nhận góp ý, đưa sửa chữa phù hợp Một số câu hỏi GV hỏi định hướng cho HS thảo luận Câu hỏi định hướng thiết kế: Câu 1: Khi thiết kế sơ ngơi nhà cần có loại vẽ nào? Câu 2: Sử dụng nguyên liệu để chế tạo mơ hình nhà tương lai? Câu 3: Chọn cách lắp ghép chi tiết để thao tác dễ dàng? Câu 4: Có cách thiết kế mơ hình nhà có tính đại phù hợp với điều kiện khí hậu địa phương em không? Bước 3: GV nhận xét, tổng kết chuẩn hóa liên thức liên quan, chốt lại vấn đề cần ý, chỉnh sữa nhóm Bước 4: GV giao nhiệm vụ cho nhóm nhà triển khai chế tạo sản phẩm theo thiết kế 5.4 Hoạt động 4: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM “MƠ HÌNH NHÀ TƯƠNG LAI” (Hoạt động vào thời gian lên lớp - tuần) a Mục tiêu - HS chế tạo mơ hình nhà vẽ thiết kế thông qua - Học quy trình, phương pháp nghiên cứu thực nghiệm thơng qua việc xác định vật liệu phù hợp, đảm bảo vẽ thiết kế với với giá thành hợp lý - Bổ sung thêm kiến thức thông qua việc giải vấn đề nảy sinh q trình chế tạo sản phẩm - Có lực giải vấn đề sáng tạo thực lắp ráp mơ hình nhà - Trung thực cơng việc chế tạo sản phẩm - Có ý thức bảo vệ mơi trường - Có thái độ tích cực, hợp tác làm việc nhóm - Có ý thức tuân thủ tiêu chuẩn kỹ thuật - Hiểu rõ ý nghĩa tiết kiệm phát triển bền vững, có ý thức tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên b Nội dung - HS làm việc nhóm nhà trường để chế tạo sản phẩm; ghi chép lại công việc thành viên, điều chỉnh thiết kế (nếu có) giải 28 thích lý điều chỉnh (khuyến khích sử dụng cơng nghệ để ghi hình trình chế tạo sản phẩm) - GV đôn đốc, hỗ trợ HS (nếu cần) q trình nhóm chế tạo sản phẩm c Dự kiến sản phẩm hoạt động HS Kết thúc hoạt động HS cần đạt sản phẩm “Mơ hình nhà tương lai” với yêu cầu phiếu đánh giá số số d Cách thức tổ chức hoạt động Bước 1: HS tìm hiểu, chuẩn bị vật liệu, dụng cụ cần thiết Bước 2: HS thử nghiệm làm, so sánh với tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1) Lưu ý: Nếu nhóm cần điều chỉnh lại thiết kế ban đầu phải ghi lại nội dung điều chỉnh giải thích lý phải điều chỉnh Bước 3: HS hoàn thiện bảng ghi danh mục vật liệu tính giá thành chế tạo sản phẩm Bước 4: HS hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị giới thiệu sản phẩm GV đơn đốc, hỗ trợ nhóm q trình hồn thiện sản phẩm 5.5 Hoạt động 5: TRÌNH BÀY SẢN PHẨM “MƠ HÌNH NHÀ TƯƠNG LAI”, ĐÁNH GIÁ VÀ THẢO LUẬN (Tiết – 45 phút) a Mục tiêu - HS giới thiệu, trình bày sản phẩm “mơ hình nhà tương lai” để chứng minh phù hợp sản phẩm với điều kiện thực tế đáp ứng tiêu chí đánh giá sản phẩm đặt (Phiếu đánh giá số 1) - HS thực hành kỹ thuyết trình phản biện kiến thức liên quan; Rèn luyện thói quen giữ gìn vệ sinh, an tồn lắp đặt thu hồi sản phẩm; hình thành ý thức cải tiến, phát triển sản phẩm - HS hoàn thiện kiến thức sau có thực nghiệm - Trung thực cơng việc giới thiệu sản phẩm - Có tinh thần trách nhiệm với nhiệm vụ phân công - Có ý thức bảo vệ mơi trường b Nội dung - Các nhóm trưng bày sản phẩm trước lớp - Các nhóm báo cáo sản phẩm trả lời câu hỏi nhà đầu tư (ban giám khảo, GV) nhóm bạn - Đề xuất phương án cải tiến sản phẩm c Dự kiến sản phẩm hoạt động HS Kết thúc hoạt động, HS cần đạt sản phẩm sau: Mơ hình nhà tương lai theo vẽ thiết kế, tiêu chuẩn đánh giá thuyết trình sản phẩm d Các hình thức tổ chức hoạt động Bước 1: Bầu nhà đầu tư gọi ban giám khảo Để chấm sản phẩm nhóm Tiến hành bầu trưởng ban giám khảo (các nhà đầu tư) lên ngồi phía lớp để làm nhiệm vụ Các giám khảo dựa vào tiêu chí phiếu đánh giá số số 29 để đánh giá sản phẩm nhóm (bằng điểm số) Bước 2: Các nhóm báo cáo, trình diễn sản phẩm nhóm mình, theo trình tự: + Ý tưởng thiết kế ngơi nhà + Nguyên vật liệu + Các bước tiến hành làm mơ hình + Giá thành sản phẩm + Giới thiệu sản phẩm ngơi nhà (diện tích ngơi nhà, phịng, số cửa chính, cửa sổ,…) - Đồng thời “Ban giám khảo” HS kiểm tra xem mơ hình nhà đảm bảo kích thước giống vẽ thiết kế khơng; cách bố trí phận nhà với vẽ thiết kế không? - Trong thời gian này, nhóm HS khác hồn thành phiếu đánh giá dành cho HS Sau thư ký nhóm tổng kết điểm lại Nhóm trưởng nhóm cơng bố điểm cho bạn thành viên nhóm Bước 3: “Ban giám khảo” nhóm khác đặt câu hỏi, nhận xét Ban giám khảo cơng bố kết chấm sản phẩm theo tiêu chí phiếu đánh giá số Một số câu hỏi định hướng: Câu 1: Nêu số thuận lơi, khó khăn q trình làm mơ hình nhà Cách khắc phục khó khăn? Câu 2: Nêu tính dự án làm mơ hình nhà tương lai., GV tổng kết nhận xét kết chung nhóm GV cần lưu ý hạn chế, điểm bất cập, chưa xác nhóm, đặc biệt lưu ý nhóm khai thác giải thích kiến thức giới thiệu sản phẩm ghi chép phiếu học tập Bước 4: GV gợi mở việc tìm hiểu kiến thức mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho HS (Ví dụ: Với mơ hình nhà em thấy cơng sử dụng phù hợp chưa thêm số phận hay thiết bị để phù hợp với điều kiện khí hậu miền Trung mình) - GV nêu câu hỏi lấy thơng tin phản hồi: + Các em học kiến thức kỹ trình triển khai dự án này? + Điều làm em ấn tượng nhất/ nhớ triển khai dự án này?Sản phẩm dự kiến: 30 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM Để thực dự án nhà trường, ban chuyên môn tạo điều kiện sở vật chất đầy đủ, đồng thời phối hợp phụ huynh học sinh nên qua q trình thí điểm tơi nhận thấy dự án có những kết trội sau đây: Đối với nhà trường - Tác dụng tốt hoạt động chuyên môn nhà trường - Thúc đẩy phát triển chương trình nhà trường Đối với GV Căn vào thực tế nhà trường xây dựng tổ chức chủ đề dạy học STEM, xây dựng tiêu chí đánh giá sản phẩm STEM; đổi phương pháp hình thức dạy học kiểm tra đánh giá kết học tập học sinh; Khơi gợi niềm đam mê khoa học, tìm tịi sáng tạo cho HS Đối với HS - Tiến hành điều tra khảo sát nhóm đối tượng lớp 11A4 (thực nghiệm) 11A3 (đối chứng) với sĩ số trình độ học sinh lớp tương quan ❖ Về thái độ: Để tìm hiểu hứng thú HS học tập theo chủ đề GD STEM tơi phát phiếu thăm dị vào cuối tiết học Kết thu sau: Bảng 3.1 Điều tra mức độ hứng thú với tiết học Nhóm đối tượng Số lượng HS Tiết học hứng thú Tiết học hứng thú Tiết học không hứng thú 11A4 - Thực 43 HS nghiệm 32 HS– 74,5% 11 HS – 25,5% HS – 0% 11A3 – Đối 43 HS chứng HS–0% 17HS – 40% Biểu đồ 3.1 31 26 HS – 60% Nhận xét: Hứng thú yếu tố quan trọng định đến hiệu tiết học Qua bảng số liệu 3.1 biểu đồ 3.1 chứng tỏ học STEM đạt mục đích tạo hứng thú học tập cho HS ❖ Về kiến thức: Để so sánh mức độ thu nhận kiến thức HS lớp thực nghiệm lớp đối chứng, tiến hành làm kiểm tra sau tác động cho lớp thực nghiệm (11A4), lớp đối chứng (11A3) sau chủ đề STEM Sau tiến hành chấm theo đáp án xây dựng Kết thu được thể Biểu đồ 3.2: Biểu đồ so sánh điểm trung bình sau tác động lớp thực nghiệm lớp đối chứng; Bảng 3.2: Các tham số đặc trưng sau tác động lớp đối chứng lớp thực nghiệm Biểu đồ 3.2 So sánh điểm trung bình sau tác động lớp thực nghiệm lớp đối chứng Bảng 3.2 Các tham số đặc trưng sau tác động lớp đối chứng lớp thực nghiệm Từ liệu bảng điểm lớp Thực nghiệm 11A4 Đối chứng 11A3, ta có kết tham số đặc trưng biều đồ so sánh điểm trung bình sau tác động hai nhóm qua kiểm tra là: Các tham số đặc trưng sau tác động hai nhóm Các tham số đặc trưng Lớp Thực nghiệm Lớp Đối chứng Điểm trung bình 8,13 7,22 Độ lệch chuẩn 0,86 1,11 Giá trị P Ttest 0.0001 Chênh lệch giá trị trung bình 0.195 chuẩn 32 Kết kiểm tra sau tác động nhóm thực nghiệm TBC= 8.13, kết kiểm tra tương ứng nhóm đối chứng TBC= 7,22 Độ lệch chuẩn điểm nhóm TN (0,86) có giá trị ứng nhỏ, thấp so với nhóm ĐC (1,11) nên số liệu thu phân tán, độ trung bình có độ tin cậy cao Sau tác động kiểm chứng chênh lệch điểm trung bình T-Test p = 0.0001< 0,05, cho thấy chênh lệch điểm trung bình nhóm thực nghiệm nhóm đối chứng có ý nghĩa Điều cho thấy ĐTB hai lớp thực nghiệm đối chứng có khác biệt rõ rệt, lớp tác động có ĐTB cao lớp đối chứng Như tác động ảnh hưởng tới chất lượng học tập học sinh Kết cho thấy từ nhóm ngẫu nhiên có kết ngang sau tác động có chênh lệch kiến thức thái độ học tập môn Công nghệ Lớp thực nghiệm có kết học tập cao hơn, đồng thời thái độ em mơn Cơng nghệ có tự tin mơn học cao lớp đối chứng Như vậy, bước đầu xin khẳng định, dạy học theo chủ đề STEM vào dạy học chương II - môn Công nghệ 11 góp phần nâng cao hứng thú học tập cho HS chất lượng dạy học nâng cao rõ rệt 33 Phần III KẾT LUẬN Kết luận Qua kết nghiên cứu, rút kết luận sau: - Góp phần hệ thống hóa kiến thức GD STEM: Một số khái niệm bản, giáo dục STEM,mối liên hệ tương tác lĩnh vực STEM, nguyên tắc tiêu chí thiết kế chủ đề GD STEM, quy trình GD STEM, phân tích vai trị HĐ STEM việc phát triển lực cho HS dạy học - Lựa chọn vận dụng quy trình thiết kế chủ đề GD STEM phù hợp để thiết kế chủ đề GD STEM dạy học chương II – công nghệ 11, THPT; đặc biệt với chủ đề “Thiết kế mơ hình nhà tương lai” HS tiến hành vận dụng kiến thức vào thực tiễn bước đầu cho sản phẩm đáp ứng mục tiêu dạy học - Trong đề tài, xây dựng công cụ rèn luyện đánh giá lực cho HS dạy học môn Công nghệ THPT gồm câu hỏi, kiểm tra, phiếu đánh giá (GV đánh giá cho HS, HS tự đánh giá) - Thực nghiệm sư phạm bước đầu thu kết khả thi, khẳng định giả thuyết khoa học đề tài đắn Như GV biết cách tổ chức dạy học theo định hướng GD STEM ngun tắc quy trình góp phần đạt mục tiêu đổi GD Kiến nghị đề xuất Để thực hiệu giáo dục STEM vào trường THPT đơn vị công tác, đưa số kiến nghị sau: - Với nhà trường: Phải chuẩn hóa đội ngủ GV dạy mơn Cơng nghệ; Tạo điều kiện sở vật chất (như phịng học nhóm, phịng học trải nghiệm, trang bị thiết bị để HS thực hành…) cách đầy đủ; Nhà trường cần tổ chức nhiều lớp tập huấn nâng cao lực giảng dạy STEM cho GV, đảm bảo toàn GV tập huấn từ cách tiếp cận phương pháp cách sử dụng – chế tạo Kết nối cộng đồng STEM với nhà trường - Với GV: Phải khơng ngừng học hỏi, nâng cao trình độ chuyên môn nhiều lĩnh vực khác Cần tăng cường hoạt động học tập STEM, trải nghiệm STEM cho HS, kết nối kiến thức học đường với giới thực qua hình thành nhóm kỹ tư bậc cao, lực sáng tạo cho HS, hướng nghiệp cho HS Đồng thời, cần tranh thủ nguồn lực từ phía phụ huynh hoc sinh, ban ngành đồn thể có liên quan để hỗ trợ cho hoạt động trải nghiệm HS - Mở rộng mơ hình: Từ kết đạt đề tài tơi mong muốn mơ hình triển khai rộng qua thi sáng tạo từ vật liệu tái chế thân thiện với môi trường; mơ hình nhà thơng minh, Trên tồn nội dung đề tài sáng kiến kinh nghiệm: Thiết kế tổ chức dạy học chủ đề STEM “Thiết kế mơ hình nhà tương lai” chương 34 II “Vẽ kĩ thuật ứng dụng” – Công nghệ 11, THPT.Chắc chắn đề tài nghiên cứu tránh khỏi thiếu sót Tơi mong góp ý chân thành quý vị bạn bè đồng nghiệp 35 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: Đề kiểm tra sau tác động Họ tên:…………………………… ĐỀ KIỂM TRA Lớp: ………………………………… (thời gian làm 15 phút) Năm học 2020 – 2021 Môn: Công nghệ 11 Phần I Chọn đáp án điền vào bảng sau (Bài kiểm tra gồm 20 câu, câu 0.5 điểm) 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Phần II Câu hỏi Câu Số lượng vẽ mặt nhà tầng bao nhiêu: A B.2 C D Câu Bản vẽ nhà thể hình cắt? A Bản vẽ mặt tổng thể B Bản vẽ mặt C Bản vẽ mặt cắt D Bản vẽ mặt đứng Câu Hình biểu diễn quan trọng ngơi nhà hình nào? A Mặt đứng B Mặt cắt C Mặt D Mặt tổng thể Câu Bản vẽ vẽ hình chiếu cơng trình khu đất xây dựng? A Bản vẽ mặt đứng B Bản vẽ mặt tổng thể 36 C Bản vẽ mặt cắt D Bản vẽ mặt Câu Trong hình biểu diễn ngơi nhà, mặt là: A Hình chiếu đứng B Hình chiếu C Hình cắt D.Hình cắt cạnh Câu Hãy cho biết ký hiệu gi vẽ mặt tổng thể: A Thảm cỏ B Nhà C Cây D Cơng trình cần sữa chữa Câu Chọn phát biểu đúng: A Mặt hình cắt nhà cắt mặt phẳng thẳng đứng qua cửa sổ B Mặt hình cắt đứng nhà cắt mặt phẳng nằm ngang qua cữa sổ C Mặt hình cắt ngơi nhà cắt mặt phẳng nằm ngang qua cữa sổ D Đáp án khác Câu Chọn phát biểu đúng: A Mỗi ngơi nhà có mặt B Nếu ngơi nhà có nhiều tầng phải có vẽ mặt riêng cho tầng C Cứ tầng có mặt D Đối với nhà có tầng mặt tầng giống kí hiệu cầu thang Câu Trên mặt tổng thể thường vẽ mũi tên chỉ: A Hướng tây B Hướng đông C Hướng bắc D Hướng nam Câu 10 Điền vào chỗ trống: Bản vẽ mặt tổng thể vẽ … Của cơng trình khu đất xây dựng A Hình chiếu B Hình chiếu đứng C Hình chiếu cạnh D Hình chiếu trục đo Câu 11 Chọn phát biểu sai: A Bản vẽ xây dựng gồm vẽ cơng trình xây dựng nhà cửa, cầu đường, bến cảng,… B Bản vẽ xây dựng có vẽ nhà C Bản vẽ nhà thể hình dạng, kích thước, cấu tạo ngơi nhà D Bản vẽ nhà vẽ xây dựng hay gặp Câu 12 Hồ sơ giai đoạn thiết kế sơ ngơi nhà có: A Bản vẽ hình chiếu vng góc ngơi nhà 37 B Bản vẽ mặt cắt ngơi nhà C Hình chiếu phối cảnh hình chiếu trục đo nhà D Cả đáp án Câu 13 Bản vẽ nhà vẽ thể hiện: A Hình dạng ngơi nhà B Kích thước ngơi nhà C Cấu tạo nhà D Cả đáp án Câu 14 Bản vẽ mặt gồm đặc điểm sau đây: A Là hình cắt tồn bộ, sử dụng mặt phẳng cắt B Không biểu diễn phần khuất C Nếu ngơi nhà có nhiều tầng phải có vẽ mặt riêng cho tầng D Tất Câu 15 Bản vẽ mặt đứng là: A hình cắt tạo mặt phẳng cắt song song với mặt đứng nhà B hình cắt tạo mặt phẳng cắt vng góc với mặt đứng ngơi nhà C hình chiếu vng góc ngơi nhà lên mặt phẳng thẳng thẳng đứng D hình cắt ngơi nhà cắt mặt phẳng nằm ngang Câu 16 Trên vẽ nhà, ký hiệu có nghĩa gì? A Cửa đơn cánh B Cửa đơn hai cánh C Cửa lùa cánh D Cửa sổ kép cố định Câu 17 Trên vẽ mặt tổng thể, ký hiệu có ý nghĩa gì? A Nhà hay cơng trình C Khu đất để mở rộng cơng trình B Nhà hay cơng trình cần sửa chữa D Khơng có đáp án xác Câu 18 Trên vẽ vị trí cơng trình với hệ thống đường xá, xanh,… A vẽ mặt B vẽ mặt đơn giản C vẽ chi tiết D vẽ mặt tổng thể Câu 19 Trên vẽ nhà, ký hiệu có nghĩa gì? A Quảng trường, sân B Nhà hay cơng trình C Nhà hay cơng trình sửa chữa D Nhà hay cơng trình thiết kế Câu 20 Trên vẽ nhà, ký hiệu có nghĩa gì? A Khu đất mở rộng cơng trình B Nhà hay cơng trình thiết kế 38 C Nhà hay cơng trình D Nhà hay cơng trình cần sữa chữa Đáp án (Bài kiểm tra gồm 20 câu, câu 0.5 điểm) 10 A B C D C C C B C A 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 B D D D C D C D A C PHỤ LỤC 2: Một số hình ảnh dùng học PHỤ LỤC Một số hình ảnh hoạt động HS chủ đề 39 STEM: “Thiết kế mơ hình nhà tương lai” Ảnh 3: HS thảo luận lập kế hoạch, phân cơng nhiệm vụ, tìm hiểu kiến thức Nhóm Nhóm Nhóm Nhóm Ảnh 4: Học sinh thuyết trình vẽ thiết kế 40 PHỤ LỤC 3.1: Học sinh tiến hành làm mơ hình nhà tương lai Bước 2: Tiến hành làm mặt tầng Bước 1: Tiến hành đo đạc theo vẽ thiết kế Bước 3: Tiến hành làm mặt tầng Bước 4: Sản phẩm hồn thiện Ảnh 6: Nhóm tiến hành bước làm mơ hình nhà tương lai 41 ... ứng dụng” chương II – công nghệ 11, THPT nhằm nâng cao hiệu dạy học Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu: Chương II - môn Công nghệ 11 - Đối tượng nghiên cứu: Học sinh lớp 11A4 Phương pháp nghiên... từ phát triển Cơng nghệ, Kĩ thuật Công nghệ, Kĩ thuật áp dụng thành Khoa học vào đời sống Toán học cần thiết cho Khoa học Công nghệ, Kĩ thuật, tương tự tiến Khoa học, Cơng nghệ kích thích tiến... 1.5 Bản chất dạy học môn công nghệ theo định hướng giáo dục STEM - Là cách tiếp cận liên ngành dạy học môn công nghệ nhằm tạo hội cho HS kết nối kiến thức học môn Công nghệ với kiến thức sở môn