Phân tích diễn biến quá trình thực nghiệm

5. Cấu trúc khoá luận

3.3.2 Phân tích diễn biến quá trình thực nghiệm

Khi GV đặt tình huống học tập làm sao đảm bảo cây đủ nước khi vắng nhà, HS nhanh chóng đưa ra được nhiều ý kiến (chỗ này em nhớ HS phát biểu gì thì ghi vào). Trong đó một HS đã đề xuất phương án sử dụng một hệ thống tưới tựđộng. Việc HS đề cập đến hệ thống tưới tựđộng mà chưa cần gợi ý của GV cho thấy các em đã có ý thức về vấn đề IoT trong cuộc sống. Đây là một chủđềđang rất được quan tâm và rõ ràng cũng HS cũng rất quan tâm. Đặc biệt, trên thực tế hệ thống tưới tựđộng cũng đã được quảng cáo cũng như được cung cấp từ nhiều nhà phân phối, do đó cũng không xa lạ với HS. Song GV dựa vào đó có thể nhấn mạnh về việc là nếu các em tự thiết kế và chỉ cần dùng cho một chậu cây nhỏ, yêu thích của mình thì như thế nào.

HS theo dõi phiếu học tập và lắng nghe những thông tin trao đổi của GV đểđiền những thông tin cần thiết vào phiếu, thực hiện các hoạt động đúng theo sựhướng dẫn của GV. Điều này thể hiện HS tập trung và chú ý trong quá trình được hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ.

Tuy nhiên vẫn còn một số hạn chế: GV chưa cho HS phân công công việc từng thành viên trong nhóm, một số HS trong nhóm không làm hoặc trong một nhóm chỉ có hai ba HS thực hiện, qua đó cho thấy các bạn làm nhiều thì tập trung làm, các bạn không làm thì lo ra. Ngoài ra, GV chưa chưa nhấn mạnh nhiệm vụ nên khi tổng kết lại buổi 1, một sốem chưa nêu lại được nhiệm vụ cần thực hiện.

3.3.2.2 Phân tích buổi 2

HS ghi chép phiếu học tập đầy đủ thể hiện HS tập trung chú ý trong giờ học. Khi GV hỏi lại những kiến thức trong buổi 1, HS phát biểu tích cực cho thấy HS hiểu được và tái hiện được các hoạt động, nội dung chính của buổi 1.

Với hoạt động tìm hiểu vềmáy bơm nước, HS phân công cho từng thành viên hỗ trợ giúp đỡ nhau, thực hiện thí nghiệm nhiều lần, cả nhóm đồng loạt đếm thời gian máy bơm vận chuyển nước cho thấy HS tích cực, thích thú khi quan sát máy bơm vận chuyển nước và tổ chức hoạt động nhóm tốt.

HS hoàn thành phiếu học tập phần hoạt động của máy bơm. Điều này thể hiện khả năng quan sát, so sánh số liệu và tổng hợp, nhận xét số liệu. HS dễ dàng tạo được đoạn chương trình lập trình cho Arduino thông qua phần hướng dẫn trong phiếu học tập mà không cần sựhướng dẫn chi tiết của GV cho thấy HS có khảnăng đọc tài liệu hướng dẫn và tự chủ tốt. Khi chiếu đoạn chương trình mẫu trên phần mềm mBlock, một vài HS nhận diện ngay đó là ngôn ngữ lập trình scratch. Qua đó cho thấy HS đã

74

được tiếp xúc và sử dụng dạng ngôn ngữ lập trình này, cho thấy sự hiểu biết về một dạng ngôn ngữkhác ngoài chương trình học.

Hạn chế: hai nhóm HS không nạp được code vào Arduino do lỗi đánh máy phần “doam” bị sai cú pháp. Để hạn chế lỗi đánh máy, GV sử dụng trực tiếp thẻ lệnh “doam” trong phần khai báo biến.

3.3.2.3 Phân tích buổi 3

HS tích cực phát biểu, đóng góp ý kiến khi GV hỏi về các bộ phận của hệ thống tưới tựđộng và nguồn cấp vào cho thấy HS tái hiện được kiến thức cũ.

 Đối với hoạt động xây dựng sơ đồ kết nối các bộ phận, hầu hết các nhóm đều hoàn thành đúng sơ đồ. Điều này cho thấy HS nhận dạng được các bộ phận thông qua hình vẽ và thảo luận sôi nổi để chọn mảnh ghép thích hợp gắn vào phiếu học tập.

 Đối với hoạt động lắp ráp, có sự phân công cụ thể công việc các thành viên, tất cả các thành viên đều được làm việc, HS biết sử dụng tua vít, hiểu được tài liệu hướng dẫn lắp ráp theo từng bước (phiếu học tập) và lắp ráp được sản phẩm. Qua đó cho thấy HS tích cực lắp ráp, có kỹ năng cơ bản về việc sử dụng tua-vit để bắt ốc, có khảnăng tựđọc hiểu các bước lắp ráp.

Tuy nhiên, có một sốnhóm chưa hoàn thành xong việc lắp ráp trong thời gian 10 phút. Sau đó HS vẫn có thể tiếp tục hoàn thành trong hoạt động chạy thử bộ sản phẩm trên đất trồng. Phần thiếu sót trong buổi 3 là cho HS đánh giá về sản phẩm, nêu ưu, nhược điểm và đề ra cách khắc phục cho hệ thống tưới tựđộng.

Đánh giá kết quả thực nghiệm

Sau ba buổi thực nghiệm, có 3/6 nhóm hoàn thành được sản phẩm. Các nhóm còn lại chưa hoàn thành được sản phẩm vì những lý do sau:

- Ốc siết không kỹ khiến dây nối bị lỏng, không dẫn điện tiếp xúc - HS nhấn vào nút reset Arduino trên board Arduino

3.4.1Ý kiến của HS

Sau tiết học phỏng vấn lấy ý kiến được thực hiện với ba em HS là Trí, Quân và Thanh về các buổi học.

 Câu hỏi thứ nhất về các hoạt động mà các con yêu thích trong ba buổi học. Cảba em đều thích lắp ráp, tạo sản phẩm vào buổi 3 và hoạt động về máy bơm nước ở buổi 2 vì các hoạt động này thiên về khảo sát, thí nghiệm. Ngoài ra, Quân còn thích phần lập trình Arduino. Qua đó phần nào cho thấy

75

mong muốn thực hành và việc phát triển các năng lực vềkĩ thuật là rất cần thiết đối với trẻởđộ tuổi THCS.

 Câu hỏi thứ hai về những khó khăn mà các con gặp phải trong quá trình làm. Thanh trả lời là mấy bạn quậy quá làm không được. Quân nói rằng khi lắp ráp, phần đuôi đực quá nhỏ, ghi vào bị hụt, không tiếp xúc. Cả ba HS cảm thấy mạch quá nhỏ, chi tiết trên mạch nhỏ, các lỗ bắt ốc vít, domino nhỏ dẫn đến khó khăn trong việc lắp ráp, bắt ốc vít.

 Câu hỏi thứ ba về mong muốn áp dụng sản phẩm này vào thực tế cuộc sống. Quân và Trí trả lời là có và sẽ chỉnh sửa một tí theo ý của mình.  Câu hỏi thứtư về việc áp dụng hệ thống này cho một khu vườn rộng lớn? Quân trả lời sẽ áp dụng nhiều bộ hệ thống lại với nhau, tất cảc mạch này đều liên kết với nhau và chịu sự điều hành dưới một máy tính chủ. Anh có ý kiến là thay vì mình làm nhiều cái nhỏ gộp lại thì mình sẽ dùng một cái to để áp dụng cho vườn lớn. Trí nghĩ là phụ kiện phải to lên.

 Câu hỏi thứnăm về những điều mà HS đánh giá bản thân đã biết được thêm những điều gì? Thanh: tốt cho bản thân, đỡ tốn thời gian tưới, lỡ mình quên tưới cây thì hệ thống sẽ giúp mình. Quân nói rằng cách máy bơm bơm nước, một hệ thống hoạt động như thế nào, cách lập trình để hệ thống hoạt động khi mình không có ở nhà. Trí cho rằng hệ thống này áp dụng cho nông nghiệp rất tốt, đỡ tốn công mình đi tưới, tiết kiệm nước.

Sau khi phỏng vấn lấy ý kiến của ba em HS, chúng tôi nhận thấy cả ba em đều hứng thú với các hoạt động chính trong hai buổi học cuối, xác định được nhiệm vụ, tư duy được cách mà hệ thống tưới tựđộng hoạt động, rèn luyện thao tác thực hành, thí nghiệm, lắp ráp, nhận ra được những lợi ích cho bản thân, cho nông nghiệp và có những ý tưởng tốt để phát triển hệ thống theo một quy mô lớn. Tuy nhiên bên cạnh đó, về mặt sản phẩm, các chi tiết còn nhỏ, khiến các em gặp khó khăn trong việc lắp ráp.

3.4.2Ý kiến của GV

Sau quá trình giảng dạy, thực hiện khảo sát bằng bảng hỏi, thu được ý kiến của thầy Lê Trần Lộc – GV tin học trường THCS Trần Văn Ơn, đã trực tiếp theo dõi và tham dự tiến trình dạy học, như sau:

76 Hoàn toàn đồng ý Đồng ý Không có ý kiến Không đồng ý Hoàn toàn không đồng ý

Quá trình giảng dạy đạt được mục tiêu đặt ra trong từng buổi học.

x

Nội dung chủ đề, nội dung các hoạt động kích thích động cơ học tập của HS. x Mức độ hoạt động đề xuất phù hợp với đối tượng HS. x Cách tổ chức hoạt động kết hợp phiếu học tập hỗ trợ hiệu quả giúp đạt được mục tiêu kiến thức và kĩ năng khoa học.

x

Tài liệu hướng dẫn GV đầy đủ và rõ ràng

x

Các phiếu học tập có giá trị hỗ trợ GV trong việc triển khai hoạt động cụ thể. x Hình thức trình bày hướng dẫn thực hiện hoạt động phù hợp với HS và GV khi sử dụng. x

77 Dung cụ trong các

thí nghiệm, hoạt động (đo hiệu điện thế cảm biến độ ẩm, khảo sát hoạt động máy bơm, lập trình, lắp ráp sản phẩm) thuận lợi, dễ sử dụng. x

Đánh giá chi tiết hơn của Thầy

 Về mục tiêu chủđề: Mục tiêu đưa ra thấp hơn khảnăng của HS.

 Về nội dung chủđề: Nên sử dụng mạch uno vì HS mắc và đi dây trực quan, sẽ thể hiện kỹnăng HS rõ ràng hơn.

 Về cách triển khai các nội dung trong chủđề: Cách triển khai ổn, tuy nhiên khi đứng lớp trong quá trình giao nhiệm vụ, để nhiệm vụđược rõ ràng, HS chú ý và biết làm từđâu thì thay vì nói miệng, GV nên chiếu lại nhiệm vụ trên bảng chiếu trong lúc HS thực hiện.

Sau khi thông qua các đánh giá từ thầy, chúng tôi rút ra được những kinh nghiệm đứng lớp cho bản thân và có thểthay đổi mục tiêu chủđề tuỳ thuộc vào đối tượng HS thực dạy.

78

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

Quá trình nghiệm được diễn ra trên đối tượng 50 HS lớp đã đạt được các mục tiêu đề ra.

Qua quá trình giảng dạy trực tiếp, quá trình lấy phản hồi của HS và GV, chúng tôi nhận thấy rằng chủđề này phù hợp cho việc triển khai vào các tiết học STEM. Thông qua các hoạt động diễn ra trong chủđề, HS tích cực, hứng thú, lĩnh hội được vấn đề, các khái niệm, làm quen và biết thêm được những điều mới và có cái nhìn sâu rộng hơn về vấn đềđặt ra của chủđề. Nội dung, mục tiêu đểu được đánh giá triển khai tốt, các tài liệu tham khảo, tư liệu học tập cho HS đáp ứng được việc tổ chức các hoạt động trong từng buổi.

Tuy nhiên bên cạnh đó vẫn còn những hạn chế:

Thời gian diễn ra ít hơn dự tính do HS phải di chuyển từ lớp đến địa điểm học. Số lượng HS khá đông và do GV đứng lớp chưa có nhiều kinh nghiệm nên việc ổn định lớp gặp khó khăn.

Đánh giá của GV dự giờ về mục tiêu bài học còn thấp so với trình độ HS.

Thực nghiệm sư phạm mới chỉ tiến hành trên phạm vi 50 HS lớp 8 ở một trường THCS trong địa bàn TP Hồ Chí Minh và hầu hết là các HS đã được tiếp cận với hình thức dạy học theo định hướng STEM nên chưa thể khẳng định tính hiệu quả với toàn bộ HS lớp 7 – 8 THCS.

79

KẾT LUẬN CHUNG

Từ kết quả của khoá luận, chúng tôi nhận thấy đềtài đã có những đóng góp sau:

Vận dụng được quy trình 6E vào dạy học theo định hướng STEM cho chủđề Chậu cây thông minh.

Xây dựng được quy trình dạy học chủđề Chậu cây thông minh nhằm phát huy tính tích cực và phát triển khảnăng giải quyết vấn đề cho HS.

Tổ chức dạy học chủđề Chậy cây thông minh thành công, hướng dẫn HS tìm hiểu, nghiên cứu, thực hiện các thí nghiệm.

Một sốđề xuất:

- Suy nghĩ và bổ sung thêm các mục tiêu phù hợp với khảnăng của HS, các hoạt động tăng khảnăng sáng tạo cho HS.

- Tập trung nghiên cứu sâu hơn về bộ thí nghiệm đểtăng tính thẩm mỹ, độ bền, tính chính xác.

- Thiết kếthêm tiêu chí đánh giá sản phẩm cho HS, sổtay ghi chép để HS có cái nhìn tổng quan và ghi chép lại những kiến thức cần thiết của buổi học.

- Thiết kế phiều đánh giá cho GV sau mỗi tiết dạy.

- Tổ chức thực nghiệm sư phạm với quy mô lớn hơn và thực nghiệm nhiều lần đan xen với sữa chữa bổ sung đến hoàn thiện để có sự đánh giá chính xác hơn.

80

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Thủ Tướng Chính Phủ, Chỉ thị 16/CT-TTg Nâng cao năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4. 2017.

[2]. Bộ Giáo Dục Và Đào Tạo, Dự thảo chương trình Giáo dục phổ thông tổng thể. 2017.

[3]. L.X. Quang, Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM, in Khoa Sư phạm Kĩ thuật. 2017, Đại học Sư Phạm Hà Nội

[4]. Nguyễn Tố Khuyên. Dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho học sinh THCS

[5]. AJ Martin, 30 Sep 2010. PISA 2012 Field Trial Problem Solving Framework [6]. 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 [7]. C.-C. Chung, C.-L. Lin, and S.-J. Lou, 2018. Analysis of the learning effectiveness of the STEAM-6E special course—A case study about the creative design of IoT assistant devices for the elderly. Sustainability

[8]. C.C. Johnson, E.E. Peters-Burton, and T.J. Moore, 2015. STEM road map: A framework for integrated STEM education. Routledge

[9]. E.J. Hom. What is STEM. 2014; Available from: https://www.livescience.com/43296-what-is-stem-education.html.

[10]. Next Generation Science Standards. Available from: https://www.nextgenscience.org/

[11]. R.W. Bybee, et al., 2006. The BSCS 5E instructional model: Origins and effectiveness. Colorado Springs, Co: BSCS, 5, pp. 88-98

[12]. What Is Robotics? 2009; Available from:

https://www.nasa.gov/audience/forstudents/5-8/features/nasa- knows/what_is_Robotics_58.html.

81

PHỤC LỤC

82 Phiếu học tập Buổi 1 Buổi 1: Tìm hiểu về cây trồng và độ ẩm của đất Tên loại cây 0-20% 21-40% 41-60% 61-80% Tự động Độ ẩm nướcTưới Kết nối Trường: ... Lớp: ... Họ và tên: ... Nhóm: ...

THÔNG TIN VỀ CÂY CỦA NHÓM

83

 ĐỘ ẨM thể hiện ………. có trong đất.

CÔNG THỨC TÍNH ĐỘ ẨM ĐẤT

𝑚đấ𝑡 𝑘ℎô = 50 g

Độẩm 𝒎𝒏ướ𝒄 (g) Hiệu điện thế (V)

Lần 1 Lần 2 Lần 3 Trung bình

84

Buổi 2: Máy bơm, Rơ-le và Arduino

Tên loài cây Độ ẩm ngưỡng

Giá trị hiệu điện thế

AO

Tên thiết bị Hiệu điện thế

Máy bơm Rơ-le Arduino HIỆU ĐIỆN THẾ PHÙ HỢP TỪNG BỘ PHẬN Trường: ... Lớp: ... Họ và tên: ... Nhóm: ...

85

Đánh dấu đầu hút nước và xả nước

 Khoanh tròn vào ý đúng: Hiệu điện thế càng nhỏthì máy bơm hoạt động A. Càng mạnh B. Càng yếu

Hiệu điện thế nguồn cung cấp Thời gian máy bơm vận chuyển hết nước

4.5V 9V

Lập trình ARDUINO

B1: Chọn Boards  Arduino Nano B2: Chọn Edit  Arduino mode B3: + Nhóm Robot và + Nhóm Operator + Nhóm Control và + Nhóm Data&Block và B4: Kết nối các thẻ lệnh và chỉnh sửa giá trị phù hợp với chậu cây của mình B5: Kết nối với Arduino + Cắm cáp nối giữa Laptop và Arduino + Chọn Connect  Serial Port COM….

86

Buổi 3: Người kỹ sư nhí

Lớp: ... Nhóm: ...

87

CÁC BƯỚC LẮP RÁP 1. Lắp Role

bằng cách bắt 4 ốc vít vào 4 đầu của Role

4. Lắp Arduino vào hai Dim 15 chân 2. Cắm chân DC+, DC- và IN theo thứ tự lần lượt vào 3 chốtcủa dim 5. Cắm pin vảo zack

3. Nối hai đầu NO và COM vào chốt Domino 6. Lắp Cảm biến độ ẩm vào Dim 4 chân 7. Kết nối máy bơm và chạy thử LẮP RẮP CÁC BỘ PHẬN CỦA HỆ THỐNG

88

PHÂN CÔNG NHIỂM VỤ

STT Nội dung công việc Thành viên phụ trách

1 2 3 4 5 6 ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM ƯU ĐIỂM HẠN CHẾ CẢI TIẾN

89

GIỚI THIỆU SẢN PHẨM

STT Câu hỏi Nội dung