Sau khi giới thiệu tổng quan về chủ đề tích hợp STEM “Truyền nhiệt” và 2 chủ đề nhỏ là “Nhiệt kế” và “Đèn kéo quân”, GV phát phiếu học tập – HĐ 1.1, HS có 15 phút để làm phần I, có 15 phút để làm phần II và III.
Đa số HS đều làm chính xác câu 1, 2 và 3; câu số 4 về đổi đơn vị nhiệt độ, còn nhiều em gặp khó khăn.
Sau khi tìm hiểu về cấu tạo và nguyên lý của nhiệt kế và các tiêu chí đánh giá sản phẩm, HS sẽ phải xác định được kiến thức cần thiết để có thể “Thiết kế và chế tạo nhiệt kế”. Phần IV này thể hiện được 2 tiêu chí “đề xuất vấn đề, đặt câu hỏi cho vấn đề” và “đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết” của năng lực tìm hiểu tự nhiên, nên thông qua hoạt động này, GV có thể đánh giá được năng lực ban đầu của HS.
Phần lớn các nhóm đều đưa ra được kiến thức “sự nở vì nhiệt của các chất” và kiến thức về “sự dẫn nhiệt”. Ngoài những kiến thức cần thiết, nhiều nhóm nêu nhiều kiến thức không cần thiết như kiến thức về “hội họa”, về “công nghệ thông tin” Có 1 nhóm đề xuất được kiến thức “tính chất của các vật liệu” rất chính xác nên có 3 nhóm đạt mức độ 2 và 1 nhóm đạt mức độ 3 ở tiêu chí này.
Khi đã xác định được kiến thức cần học, GV phát phiếu học tập – HĐ 1.2, HS có 30 phút làm phần I, 30 phút làm phần II và III. Phần I là phần HS tiếp nhận kiến thức tích hợp môn Vật Lý và môn Công nghệ và vận dụng những kiến thức đó để giải quyết các tình huống thực tế.
Tiếp đến, HS bắt tay vào thảo luận, xây dựng bản thiết kế nhiệt kế và lập kế hoạch trình bày bản thiết kế đó. Thông qua hoạt động này, GV có thể đánh giá được tiêu chí “lập kế hoạch thực hiện” ở HS.
Bản thiết kế các nhóm có thể về nhà để hoàn thiện nên phần lớn bản vẽ còn sơ sài, tuy nhiên có 1 nhóm bản vẽ khá đầy đủ và rõ ràng. Phần lập bản kế hoạch, đa phần các nhóm còn làm với nội dung công việc ngắn gọn, chưa đầy đủ. Có 1 nhóm đưa ra được phương pháp rất sáng tạo là “vẽ lại bản thiết kế trên máy tính”, thể hiện HS đã biết ứng dụng công nghệ thông tin vào giải quyết các vấn đề. Nhìn chung, các nhóm ở mức độ 2, riêng có 1 nhóm đạt được mức độ 3.
Tiết tiếp theo, GV tổ chức cho HS thuyết trình bản thiết kế, góp ý và phản biện lẫn nhau để hoàn thiện bản vẽ. Các nhóm có sự chuẩn bị bài thuyết trình khá tốt, đóng góp ý kiến và phản biện rất sôi nổi. Có một vấn đề mà các nhóm phản biện lẫn nhau rằng nhiệt kế nên dùng bình thủy tinh hay chai nhựa, một số nhóm đưa ra quan điểm giải thích rất phù hợp như bình thủy tinh chịu được nhiệt độ cao, trong khi đó, chai nhựa chi phí thấp và khó vỡ, nên các nhóm đã thống nhất dùng vật liệu nào cũng được quan trọng là phải chọn được bình hoặc chai phù hợp như bình thủy tinh phải mỏng hoặc chai nhựa phải chịu được nhiệt độ cao. Tuy nhiên, có 1 nhóm thiết kế đường kẻ vạch chia độ nằm trên thân chai, bị các nhóm khác phản biện nhưng nhóm đã không chịu lắng nghe và có thái độ khó chịu. Dựa vào hoạt động thuyết trình bản thiết kế, GV đánh giá được năng lực ở 2 tiêu chí “thực hiện kế hoạch” và “viết, trình bày báo cáo và thảo luận” với 1 nhóm đạt mức 1, 1 nhóm đạt mức 2 và 2 nhóm đạt mức 3.
Tiết cuối cùng của chủ đề “Nhiệt kế”, các nhóm sẽ tiến hành chế tạo, thử nghiệm và trình bày sản phẩm. Có 2 nhóm chế tạo được sản phẩm khá đẹp mắt nhưng chỉ có 1 nhóm có nhiệt kế hoạt động chính xác.
Thông qua chủ đề, HS đã học được các kiến thức mới và vận dụng các kiến thức để làm ra sản phẩm, nên việc học tập trở nên có ý nghĩa và tạo hứng thú cho HS.
Hình 3.5. Một số hình ảnh sản phẩm nhiệt kế của HS
Các nhóm đề xuất phương án điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm vào phiếu học tập – HĐ 1.5 và chia sẻ những khó khăn, kinh nghiệm khi trải nghiệm chủ đề này. Thông qua phiếu này, GV có thể đánh giá được tiêu chí “ra quyết định và đề xuất ý kiến”. Do mới bước đầu làm quen với việc cải tiến sản phẩm cũng như suy nghĩ về khó khăn khi làm việc, nên các nhóm trình bày rất ít, nên GV đánh giá 3 nhóm ở mức 1 và 1 nhóm ở mức 2.
Kết thúc chủ đề “Nhiệt kế”, GV nhận xét, đánh giá chung quá trình học tập của HS, do HS còn bỡ ngỡ với việc học theo chủ đề nên một số HS chưa theo kịp hoặc không tích cực hoạt động nhóm. GV nhắc nhở để HS rút kinh nghiệm với chủ đề tiếp theo – chủ đề “Đèn kéo quân”.
Tiết tiếp theo, GV giới thiệu tổng quan về chủ đề “Đèn kéo quân” và phát phiếu học tập cho HS thảo luận nhóm. Do đã rút được kinh nghiệm ở chủ đề trước, ở chủ đề này, HS hoàn thành các phiếu học tập rất nhanh, tuy nhiên độ chính xác chưa cao.
Ở hoạt động thiết kế bản vẽ, có 1 nhóm HS còn thiết kế thử cánh chong chóng để xác định hình dạng cánh như thế nào sẽ quay ổn định nhất. Về bản vẽ kỹ thuật, có 1 nhóm vẽ khá đẹp và chính xác. GV đánh giá 2 tiêu chí “đề xuất vấn đề, đặt câu hỏi cho vấn đề” và “đưa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết” của các nhóm đều ở mức 3.
Ở phần lập bản kế hoạch trình bày bản thiết kế, HS đã ghi chi tiết công việc của từng thành viên hơn nên mức độ ở tiêu chí “lập kế hoạch thực hiện” của các nhóm cũng đã được nâng lên. Có 1 nhóm đạt mức 2 và 3 nhóm đạt mức 3.
Hình 3.6. Một số hình ảnh HS thực hiện phiếu học tập – HĐ 2.2
Tiết tiếp theo, GV tổ chức cho HS thuyết trình bản thiết kế. Đúc kết kinh nghiệm từ chủ đề trước nên các nhóm đã có sự chuẩn bị thuyết trình rất tốt và đầy đủ. Các nhóm góp ý rất tích cực. Có 1 nhóm giải thích lựa chọn vật liệu tái chế rất thuyết phục, nhóm rất sáng tạo khi sử dụng bìa cứng của thùng sữa, bìa hồ sơ trong suốt đã cũ dẫn đến chi phí của đèn kéo quân rất thấp nên ở tiêu chí “thực hiện kế hoạch” và “viết, trình bày báo cáo và thảo luận” nhóm đó đạt mức 4, các nhóm còn lại ở mức 3.
Sau khi thống nhất được bản thiết kế, GV tổ chức tiết cuối cùng của chủ đề, cho HS chế tạo đèn kéo quân, thử nghiệm và trình bày sản phẩm.
Hình 3.7. Một số hình ảnh sản phẩm đèn kéo quân của HS
Do đã rút ra được kinh nghiệm ở chủ đề trước và sản phẩm đèn kéo quân của các nhóm hoạt động không hiệu quả, cánh quạt quay chậm nên các nhóm có rất nhiều khó khăn và ý tưởng cải tiến phần cánh quạt nên năng lực ở tiêu chí “ra quyết định và đề xuất ý kiến” của các nhóm rất tiến bộ. GV đánh giá 2 nhóm ở mức 2 và 2 nhóm ở mức độ 3.
Kết thúc toàn bộ 2 chủ đề, GV nhận xét, đánh giá quá trình học tập, đánh giá năng lực tìm hiểu tự nhiên của các nhóm cũng như của từng cá nhân thông qua các phiếu học tập, phiếu tự đánh giá cá nhân và phiếu đánh giá đồng đẳng.