8. Cấu trúc của đề tài
3.7.2. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề
Theo dõi diễn biến thực nghiệm sư phạm, chúng tôi nhận thấy các biểu hiện ở HS phù hợp với tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS đã đưa ra ở Chương 2. Chúng tôi thể hiện nó ở bảng 3.2.
Bảng 3.2 . Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đềvà biểu hiện cụ thể của
HS trong tiến trình dạy học
Năng lực hợp phần Biểu hiện của HS
Nhận ra ý tưởng mới
Trong hoạt động 1, khi được giao nhiệm vụ tìm kiếm những ưu điểm của trạm phong điện mini, HS nhóm trạm phong điện mini truy cập Internet và chọn lọc từ nhiều thông tin khác nhau để biết những ưu điểm của phong điện như: hoạt động độc lập lưới điện quốc gia, tiết kiệm chi phí truyền tải điện, không chiếm nhiều diện tích lắp đặt, giảm tải nhu cầu sử dụng điện cho cả nước, tạo việc làm cho người dân, bảo vệ môi trường.
Qua đây, sau khi tìm hiểu từ nhiều nguồn thông tin khác nhau, HS biết được những ưu điểm khi chế tạo được một trạm phong điện, từ đó tăng độ tin cậy của ý tưởng mới.
Phát hiện và làm rõ vấn đề
Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc sống; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống.
Trong quá trình tìm hiểu kiến thức nền, GV đặt câu hỏi định hướng vận dụng kiến thức khoa học liên quan chủ đề để giải thích hoạt đề xuất giải pháp liên quan đến sản phẩm.
Đối với các câu hỏi liên quan đến thực tiễn như
“Trong trường hợp gió thổi tốc mái nhà và gió thổi vào bức tường nhưng tường không di chuyển thì có
sinh công cơ học không? Vì sao?”, HS nhóm trạm
phong điện mini phát hiện được cả hai hiện tượng đều cùng là gió thổi vào nhưng điểm khác nhau giữa hai
hiện tượng là mái nhà có di chuyển (bị tốc) còn bức tường không di chuyển. Khi đó, HS suy luận để giải thích hiện tượng này trên kiến thức nền về Công (A=F.s.cosα) đã tìm hiểu. Suy luận tương tự, HS sẽ biết được khi gió đập vào cánh quạt, gió tác dụng lực Fgió lên cánh quạt và làm cánh quạt di chuyển một đoạn s nên sinh công cơ học trên turbine. Từ đây, các em nhóm trạm phong điện mini biết được một số cách thủ công để vận hành sản phẩm trạm phong điện mini như thổi hơi từ miệng, dùng quạt, máy sấy tốc, dùng tay tác dụng lực liên tục lên rìa ngoài cánh quạt trong một khoảng thời gian nhắn và lặp lại liên tục.
Hình thành và triển khai ý tưởng mới
Trong quá trình tìm kiếm nguyên vật liệu phù hợp để chế tạo trạm phong điện mini. Các thành viên trong nhóm tìm kiếm các thông tin khác nhau và có những ý tưởng thiết kế khác nhau. Khi thảo luận nhóm để thống nhất nguyên vật liệu sử dụng, các em nhóm trạm phong điện mini trao đổi ưu và nhược điểm của các vật liệu, đặt câu hỏi và góp ý lẫn nhau để kết nối các ý tưởng tối ưu nhất của từng thành viên, từ đó hình thành ý tưởng mới và chung của nhóm. (thiết kế 3 trạm phong điện và làm sáng 2 đèn led)
Hình 3.11. Nhóm nhóm trạm phong điện mini thảo luận để thống nhất nguyên vật liệu cho sản phẩm.
Đề xuất, lựa chọn giải - Trong quá trình chế tạo trạm phong điện, nhóm trạm phong điện mini đã không vận hành được sản phẩm,
pháp mặc dù đã lắp tất cả các chi tiết vào đúng bản thiết kế. Nhóm đã chủ động trao đổi với chúng tôi và GV để được hướng dẫn. Nhóm đọc lại sơ đồ mạch điện đã thống nhất trong bản thiết kế, quan sát lại tất cả các thiết bị đã lắp, phân tích nguyên nhân và nhờ sự gợi ý của chúng tôi và GV, nhóm đã phát hiện mắc lỗi trong quá trình lắp ráp. Nhóm mắc nối tiếp 3 cái motor dẫn đến phát điện dòng chưa cao làm đèn không sáng nên chưa đạt yêu cầu. Sau đó, GV định hướng giảm số lượng motor. Các em giảm số lượng còn 1 motor nhưng do mong muốn phát điện có công suất cao phải cần cánh quạt quay rất nhanh nên sản phẩm vẫn không hoạt động. Các em tiếp tục trao đổi với chúng tôi và đề xuất ý tưởng gắn thêm mạch khuếch đại công suất vào để dòng điện phát ra có công suất cao làm đèn sáng tốt, đạt yêu cầu.
Hình 3.12. HS chụp hình ảnh sản phẩm đang chế tạo và liên hệ trao đổi với chúng tôi để giải quyết khó khăn.
- Trong quá trình chế tạo máy bay động cơ dây thun, nhóm máy bay động cơ dây thun đã không vận hành được sản phẩm, mặc dù đã lắp tất cả các chi tiết vào đúng bản thiết kế. Nhóm đã chủ động trao đổi với chúng tôi để được hướng dẫn. Chúng tôi gợi ý các em xem lại các loại vật liệu sử dụng, quy trình cách lắp ráp có đảm bảo phù hợp tiêu chí đặt ra hay chưa. Các em nhanh chóng thảo luận và xác định nguyên nhân:
+ Phiên bản 1: do các em thiết kế phần thân quá ngắn và chưa xoắn nhiều vòng thun nên chưa dự trữ nhiều năng lượng. Do đó sản phẩm không hoạt động.
hơn và xoắn nhiều vòng thun để dự trữ được thế năng nhưng tổng khối lượng máy bay quá nặng nên máy bay không hoạt động.
+ Phiên bản 3: khi thay đổi các vật liệu và thiết kế máy bay dài hơn, xoắn dây thun nhiều hơn, sản phẩm đã bay được trên 5 mét trong lần đầu vận hành.
Hình 3.13. Máy bay động cơ dây thun phiên bản 1
Hình 3.14. Máy bay động cơ dây thun phiên bản 2
Thiết kế và tổ chức hoạt động
Trong quá trình chế tạo trạm phong điện và máy bay động cơ dây thun, nhóm trưởng nộp kế hoạch thực hiện theo từng hoạt động cho chúng tôi. Qua đây, chúng tôi nhận thấy biết tập hợp và điều phối được nguồn nhân lực (phân chia việc từng thành viên, đề xuất sự hỗ trợ của chuyên gia), biết tập hợp các vật lực (máy tính, internet).
Sau khi xem xét kế hoạch của nhóm, chúng tôi sẽ có những đề xuất chỉnh sửa, chúng tôi nhận thấy các em biết tự chỉnh sửa kế hoạch theo hướng dẫn của chúng tôi nhưng vẫn đảm bảo phù hợp với quỹ thời gian chung của nhóm và các nguồn lực các em đã chọn.
Tư duy độc lập
Khi trao đổi với chúng tôi và giáo viên chuyên môn của lớp về những vấn đề khó khăn trong quá trình chế tạo, chúng tôi nhận thấy HS không dễ dàng chấp nhận thông tin một chiều, các em luôn chủ động đặt lại những câu hỏi nhằm giúp các em hiểu hơn về vấn đề, sau khi thuyết phục, các em sẵn sàng thay đổi quan điểm cá nhân và đánh giá lại vấn đề.
Hình 3.16. HS trao đổi với giáo viên bộ môn vật lý của lớp về phương án hiệu quả để cải tiến mô hình.
Để đánh giá hiệu quả mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS, chúng tôi tiến hành đánh giá một số trường hợp của hai nhóm. Ví dụ đối với nhóm chế tạo máy bay động cơ dây thun, chúng tôi chọn đánh giá hai trường hợp
là học sinh Nguyễn Khánh Toàn và Đặng Uyên My.
Chúng tôi theo dõi nhận thấy các biểu hiện ở các em phù hợp với tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề đã đề ra ở Chương 2 nhưng không giống nhau và được cụ thể như sau:
Bảng 3.3. Nhận xét sự khác nhau về mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề giữa hai trường hợp HS
Học sinh
Số năng lực hợp phần của năng lực
giải quyết vấn đề đạt được
Dự đoán nguyên nhân khác nhau
Nguyễn
Khánh Toàn 6
Khả năng tiếp thu vấn đề mỗi HS là khác nhau.
Niềm hứng thú đối với vấn đề của mỗi HS là khác nhau.
Bối cảnh, vai trò trong một tập thể (nhóm trưởng, thư ký, thành viên) khác nhau.
Đặng Uyên My
3
Như vậy, tổ chức dạy học theo tiến trình dạy học đề xuất bồi dưỡng được năng lực giải quyết vấn đề cho HS nhưng không đồng đều giữa các thành viên.
❖Khi hỏi độc lập HS nhóm thiết kế Trạm phong điện mini các câu hỏi như:
Câu 1. Em thích nhất điều gì trong tiến trình thực hiện dự án?
Chúng tôi ghi nhận lại các câu trả lời của các thành viên như sau:
+ Câu trả lời thứ nhất: “Trong tiến trình dự án em thích nhất khi vẽ sơ đồ mạch điện của hệ thống phong điện, điều này chứng minh kiến thức cấp 2 của em rất chắc!”.
+ Câu trả lời thứ hai: “Là khi cả nhóm quyết tâm làm dự án này. Mặc dù nhiều lúc muốn bỏ cuộc nhưng mọi người đều cố gắng thêm và đạt được thành công như mong muốn”.
+ Câu trả lời thứ ba: “Là khi nghiên cứu thành công cách hoạt động của sản phẩm”.
đoàn kết cùng nhau xây dựng dự án, góp ý để phát triển”.
+ Câu trả lời thứ năm: “Em thích nhất là khi nhóm em đã nghiên cứu thành công sản phẩm”.
+ Câu trả lời thứ sáu: “Có thể hoàn thành sau nhiều lần thất bại”.
Qua trao đổi với học sinh, chúng tôi biết được trong quá trình thực hiện dự án, thời gian đầu các em gặp khó khăn nhiều trong việc gặp các vấn đề khó giải quyết. Các em vẫn theo các cách làm việc cũ của mình là tự tìm hiểu, nếu không tìm hiểu ra thì bỏ qua. Em cũng tâm sự nhờ quá trình theo dõi, thăm hỏi tiến trình thực hiện và trao đổi với chúng tôi qua các câu hỏi định hướng các em rèn luyện dần được kỹ năng giải quyết vấn đề, nếu sau khi tự suy nghĩ và tìm kiếm thông tin trên Internet không được, các em đã chủ động liên hệ với chúng tôi và giáo viên trong trường em để tìm ra giải pháp tối ưu cho vấn đề. Ngoài ra, nhờ nhiệm vụ vẽ sơ đồ mạch điện trong bản thiết kế dự án, em được kiểm nghiệm lại kiến thức cũ, em rất vui vì mình còn hiểu và vận dụng được tốt kiến thức.
Câu 2. Em thấy dự án này giúp ích cho bản thân em như thế nào?
Chúng tôi ghi nhận lại các câu trả lời của các thành viên như sau:
+ Câu trả lời thứ nhất: “Dự án này cho em thấy rằng lý thuyết và thực hành là hai chuyện khác nhau. Phải không cô!”.
+ Câu trả lời thứ hai: “Dự án này đã giúp em hiểu thêm về sự đoàn kết, thống nhất trong việc đi đến sự thành công. Cho con biết nhiều hơn về cách hoạt động sản phẩm của tụi con đã làm ra. Học được tính kiên trì và vượt khó”.
+ Câu trả lời thứ ba: “Giúp em biết được nhiều kiến thức, đồng thời tập cho em sự kiên trì, vượt qua những khó khăn”.
+ Câu trả lời thứ tư: “Giúp bản thân em mạnh dạn hơn trong việc thuyết trình”.
+ Câu trả lời thứ năm: “Dự án đã bổ sung cho em nhiều kiến thức bổ ích trong cuộc sống về phong điện. Ngoài ra còn giúp em có thêm tính kiên trì, không bỏ cuộc”.
+ Câu trả lời thứ sáu: “Rút ra kinh nghiệm từ những lỗi sai, nâng cao khả năng làm việc nhóm”.
Qua trao đổi với học sinh, chúng tôi biết được nhờ những câu hỏi định hướng liên hệ từ kiến thức sang tình huống thực tiễn và đề xuất các cách vận hành, em biết được nguyên nhân các cách dựa trên kiến thức được học. Điều này làm các em rất thích. Đồng thời việc vượt qua những khó khăn trong quá trình thực hiện dự án giúp
em rất vui, hứng thú học tập các môn khoa học hơn.
❖Khi hỏi độc lập HS nhóm thiết kế Máy bay động cơ dây thun các câu hỏi như:
Câu 1. Em thích nhất điều gì trong tiến trình thực hiện dự án?
Chúng tôi ghi nhận lại các câu trả lời của các thành viên như sau:
+ Câu trả lời thứ nhất: “Em thích nhất là sự đoàn kết, mỗi người một tay làm việc giúp dự án đúng tiến độ”.
+ Câu trả lời thứ hai: “Em thích nhất sự làm việc nhóm của các bạn, sự “động não” tích cực của mọi người và sự tương tác giữa mọi người với nhau”.
+ Câu trả lời thứ ba: “Trong tiến trình dự án em thích nhất là sự đoàn kết của nhóm”.
+ Câu trả lời thứ tư: “Em thích nhất là tinh thần đoàn kết của nhóm, dù ai cũng sẽ có công việc riêng, nhưng nhóm vẫn dành thời gian họp lại để hoàn thành sản phẩm cùng nhau”.
Câu 2. Em thấy dự án này giúp ích cho bản thân em như thế nào?
Chúng tôi ghi nhận lại các câu trả lời của các thành viên như sau:
+ Câu trả lời thứ nhất: “Dự án này giúp em tăng khả năng làm việc đoàn kết trong nhóm. Học tập các bạn khác về các sản phẩm thiết kế theo chủ đề STEM”.
+ Câu trả lời thứ hai: “Giúp em hiểu rõ hơn về bài học vật lý 10, quan trọng là giúp em mở mang kiến thức, được va chạm nhiều hơn về kiến thức khoa học, xã hội”.
+ Câu trả lời thứ ba: “Đối với dự án này giúp ích cho em trong việc làm việc nhóm cũng như sự tinh vi trong từng khâu giai đoạn lắp ráp”.
+ Câu trả lời thứ tư: “Dự án này cho em thấy sự quan trọng của làm việc nhóm, nâng cao khả năng làm việc nhóm cũng như cung cấp cho em những kiến thức mới và ôn tập kiến thức cũ về môn vật lý.
Nhận xét: Kết quả khảo sát cho thấy, HS hứng thú với hoạt động thực hành thiết
kế các sản phẩm. Hơn nữa, bài học có vấn đề xuất phát từ thực tiễn giúp HS hiểu hơn về kiến thức khoa học, ngược lại từ kiến thức khoa học giúp các em hiểu thêm về các vấn đề liên quan trong cuộc sống. Bên cạnh đó, HS còn cho rằng việc tổ chức dạy học như trên đã giúp HS thực tế hơn, biết được các kiến thức liên quan đến thực tiễn và còn tập cho HS thuyết trình, làm việc nhóm, giúp nhớ bài hơn và đoàn kết
hơn. Đặt biệt, tất cả các em đều nhận thấy mình rèn luyện được kỹ năng giải quyết vấn đề, kiên trì hơn và tăng tính tích cực hơn trong học tập và rèn luyện được các thao tác lắp ráp.