7 Cấu trúc khóa luận
3.8 Đánh giá tổng quan
Đánh giá tính phù hợp thực tế dạy học với thời lượng dự kiến Bảng 3.3. So sánh thời lượng dạy học dự kiến và thực tế
Hoạt động Thời lượng dự kiến Thời lượng thực tế Hoạt động 1: Xác định
nhiệm vụ
Hoạt động 3: Đề xuất và lựa chọn giải pháp
45 phút 90 phút
Hoạt động 4: Thực hiện giải pháp và vận hành sản phẩm
1 tuần làm việc tại nhà 1 buổi chiều làm việc tại phòng Makerspace của trường.
Hoạt động 5: Báo cáo và tổng kết chủ đề (45 phút)
45 phút 45 phút
Nhận xét: Thời lượng thực nghiệm các hoạt động 1, 4 và 5 khớp với thời lượng đã dự kiến trong tiến trình chủ đề “Mô hình cần cẩu tháp” đã đề xuất. Đối với hoạt động 3 - Đề xuất và lựa chọn giải pháp- quá trình dạy học thực tế kéo dài hơn 1 tiết so với dự kiến. Các em khá tập trung và hăng say thảo luận để đề ra phương án thiết kế mô hình cần cẩu tháp. GV luôn khuyến khích các em thỏa sức suy nghĩ và làm việc nên động viên các em tiếp tục về nhà hoàn thành bản phương án thiết kế và báo cáo vào tiết sau. Để tạo điều kiện cho các em thể hiện bản thân và thảo luận sâu hơn cùng cả lớp, GV đã giành thêm 1 tiết để các em thực hiện phần báo cáo của mình. Ngoài ra, tiến trình chỉ được thực nghiệm 1 phần bỏ qua hoạt động 2 – Tìm hiểu kiến thức nền – nên các em gặp khó khăn trong việc huy động kiến thức cần thiết để vận dụng vào chủ đề.
Đánh giá mức độ đạt được mục tiêu của học sinh
- Mục tiêu về kiến thức, kĩ năng: HS đã vận dụng kiến thức về điều kiện cân bằng của vật có trục quay cố định, điều kiện cân bằng của vật có mặt chân đế và chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định trong quá trình đề xuất giải pháp và thực hiện giải pháp. Tuy nhiên các em chưa dùng kiến thức để giải thích một cách mạch lạc, rõ ràng và cần GV giúp đỡ. Các em chưa tự vẽ được mạch điện nhưng có thể mắc được mạch điện dựa trên mạch điện tham khảo trên tài liệu. Các em cũng chưa áp dụng được quy tắc hợp lực song song cùng chiều. Có 2 nguyên nhân dẫn đến việc các em chưa thể liên kết kiến thức vào trong quá trình vận dụng là: Thứ nhất, kiến thức này đã được học từ học kì I, mà việc thực nghiệm lại được triển khai trong học kì II, các em đã trải qua
một kì nghỉ tết và nghỉ dịch dài nên có thể đã quên mất các kiến thức; Thứ hai, tiến trình chỉ được thực nghiệm 1 phần bỏ qua hoạt động 2 – Tìm hiểu kiến thức nền – nên các em gặp khó khăn trong việc huy động kiến thức cần thiết để vận dụng vào chủ đề.
- Mục tiêu về NL: HS đã có những biểu hiện thể hiện các NL được nêu ra:
+ NL GQVĐVST: HS đã thực hiện được nhiệm vụ chế tạo mô hình cần cẩu tháp. Trong đó HS đã có những sáng tạo để chế tạo mô hình cho phù hợp với nhiệm vụ và phù hợp với nguyên vật liệu các em được phát. Các em cũng khắc phục được những tình huống không mong đợi xảy ra trong quá trình thực hiện chủ đề. Cụ thể đã được đánh giá ở mục 3.6, 3.7.
+ NL Tự chủ và tự học: HS tự nghiên cứu tài liệu GV phát, sách giáo khoa và tìm hiểu thêm trên Internet.
+ NL Giao tiếp và hợp tác: HS đã thảo luận và xây dựng hoạt động nhóm một các tích cực.
+ NL Thẩm mĩ: HS trình bày poster đẹp, sản phẩm được trang trí màu sắc, bắt mắt.
- Mục tiêu về phẩm chất: HS tích cực, hăng say thảo luận, tìm và phân tích giải pháp, thực hiện giải pháp. HS có tinh thần trách nhiệm trong làm việc nhóm.
Đánh giá sự hứng thú của học sinh với chủ đề
Để đánh giá sự yêu thích của HS với chủ đề “Mô hình cần cẩu tháp”, chúng tôi đã thực hiện khảo sát với câu khảo sát “Em mong muốn được tham gia nhiều chủ đề tương tự”. Với thang điểm từ 1 đến 5, trong đó 1 là không đồng ý và 5 là hoàn toàn đồng ý. Chúng tôi thu được kết quả như hình 3.1:
Hình 3.1. Biểu đồ thể hiện sự hứng thú của HS với chủ đề
Đa số các em đều muốn tham gia nhiều chủ đề tương tự. Như vậy các em đã có hứng thú và yêu thích với chủ đề.
4% 4%
17%
17% 58%
KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Sau đợt thực nghiệm sư phạm, thông qua việc tổ chức, theo dõi và phân tích diễn biến và kết quả thực nghiệm, chúng tôi có những nhận xét sau:
- Việc tổ chức dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” – Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM thông qua chủ đề “Mô hình cần cẩu tháp” đã làm cho HS bộc lộ được năng lực GQVĐVST, từ đó tạo điều kiện phát triển NL này.
- Để tạo điều kiện cho HS tham gia chủ đề một cách đầy đủ, trọn vẹn, tích cực thì thời lượng thực nghiệm thực tế nhiều hơn dự định 1 tiết, tuy nhiên sự chênh lệch này có thể chấp nhận được. Tiến trình sẽ được thực hiện khả thi nhất khi triển khai trong vòng 5 tiết, so với dự định là 4 tiết.
- Tiến trình dạy học chủ đề “Mô hình cần cẩu tháp” sẽ hiệu quả hơn nếu được thực nghiệm đúng thời điểm và đúng mục đích dạy học kiến thức mới.
- Tiến trình dạy học góp phần tạo được hứng thú học Vật lí của HS nhờ vận dụng các kiến thức vào thực tiễn. Giúp HS gần gũi hơn với cuộc sống thông qua việc tìm hiểu nguyên lí hoạt động và chế tạo mô hình cần cẩu tháp.
- Các phân tích thực nghiệm trên đã khẳng định tính khả thi của việc tổ chức dạy học chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” - Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển NL GQVĐVST của HS
Tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy một số hạn chế, khó khăn đối với phương án dạy học đã soạn thảo:
- Dạy học theo định hướng giáo dục STEM tốn nhiều thời gian hơn dạy học truyền thống, nên khó đảm bảo yêu cầu về mặt thời gian quy định cho môn học như hiện hành tại các trường công lập.
- Thực nghiệm chỉ tiến hành trên phạm vi hẹp, có tính đặc thù đối tượng, vùng miền nên cũng chưa thể khẳng định tính hiệu quả với toàn bộ đối tượng HS THPT.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Từ kết quả thu được của khoá luận, đối chiếu với nhiệm vụ đã đặt ra, chúng tôi đã giải quyết được những vấn đề lí luận và thực tiễn sau:
- Phân tích và làm rõ cơ sở lí luận về giáo dục STEM, tiến trình dạy học kiến thức Vật lí theo định hướng giáo dục STEM và NL GQVĐVST.
- Dựa trên cơ sở lí luận và thực tiễn, chúng tôi đã đề xuất xây dựng nội dung và tổ chức dạy học một số kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” - Vật lí 10 theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển NL GQVĐVST của HS.
- Tổ chức dạy chủ đề “Mô hình cần cẩu tháp” để vận dụng kiến thức chương “Cân bằng và chuyển động của vật rắn” - Vật lí 10 đã phát triển được NL GQVĐVST cho HS. - Do điều kiện về thời gian, NL và khuôn khổ của khoá luận nên quá trình thực nghiệm chỉ tiến hành tổ chức dạy học với 1 lớp 10 ở trường THCS – THPT Hoa Sen quận 9 nên quá trình thực nghiệm chưa có tính khái quát cao. Chúng tôi sẽ tiếp tục đi sâu nghiên cứu, và có những cải tiến để tài phát huy hiệu quả trong điều kiện dạy học ở nước ta.
Ngoài ra, chúng tôi còn có có một số kiến nghị:
- Giải pháp điểu chỉnh kế hoạch dạy học: Trong hoạt động 1, GV nên giao thêm nhiệm vụ HS nhận diện các bộ phận của mô hình cần cẩu từ đó phỏng đoán tác dụng của từng bộ phận, giúp học sinh có thêm cơ sở để nhận diện kiến thức cũ; GV nên ghi rõ nhiệm vụ và các tiêu chí vào phiếu Khăn trải bàn hoặc để HS bám sát được nhiệm vụ của mình.
- Muốn đổi mới dạy học thì phải đổi mới cách kiểm tra và đánh giá. GV phải có hình thức đánh giá và cách thức xây dựng tiêu chí đánh giá cho phù hợp với mục tiêu dạy học đã đề ra.
- Muốn dạy học theo định hướng giáo dục STEM, phát triển các kĩ năng khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học thì cũng cần cải thiện cơ sở vật chất của các trường phổ thông để phục vụ hiệu quả cho việc thực hiện các phương pháp dạy học mới, tích cực.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Thủ tướng chính phủ, Nguyễn Xuân Phúc, Chỉ thị về việc tăng cường năng lực tiếp
cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, Số 16/CT-TTg, Chính phủ nước
CHXHCN Việt Nam: Hà Nội, 2017
[2] Nguyễn Thanh Nga (Chù biên), Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học
sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông, NXB Đại học Sư Phạm TP. Hồ Chí
Minh: TP Hồ Chí Minh, 2019
[3] Nguyễn Văn Biên và Tưởng Duy Hải, Giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông, NXB Giáo dục Việt Nam: Hà Nội, 2019
[4] Bộ Giáo dục và Đào tạo, Tập huấn cán bộ quản lý, giáo viên về xây dựng chủ đề giáo
dục STEM trong giáo dục trung học, Lưu hành nội bộ: Hà Nội, 2019
[5] Bộ Giáo dục và Đào tạo, Chương trình tổng thể (Ban hành kèm theo Thông tư số 32/2018/TT-BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo): Hà Nội, 2018
[6] Đỗ Hương Trà (chủ biên), Dạy học và phát triển năng lực Vật lí Trung học phổ thông, NXB Đại học Sư phạm: Hà Nội, 2019
[7] Huỳnh Văn Sơn, Tâm lí học sáng tạo, NXB Giáo dục Việt Nam: Hà Nội, 2009 [10] Bộ Giáo dục và Đào tạo, Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức kĩ năng môn vật lí
lớp 10, NXB Giáo dục Việt Nam: Hà Nội, 2008
[11] Bộ Giáo dục và Đào tạo, Lương Duyên Bình (tổng chủ biên), Vật lí 10, NXB Giáo dục Việt Nam: Hà Nôi, 2016
[12] Nguyễn Thanh Trúc, “Tổ chức dạy học một số kiến thức chương Cơ sở của nhiệt động lực học – Vât lí 10 theo định hướng giáo dục STEM”, khoá luận tốt nghiệp, Trường Đại học Sư phạm TP Hồ Chí Minh, TP Hồ Chí Minh, 2018
[13] Mai Xuân Tấn, “Tổ chức dạy học chương Chất khí – Vật lí 10 với sự hỗ trợ của thí nghiệm tự tạo nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của học sinh”, Thạc sĩ lí
luận và phương pháp dạy học bộ môn Vật lí, Trường đại học Sư phạm Đà Nẵng, TP Đà Nẵng, 2019
[14]A fine balance building a hanging sculpture. Available: https://www.stem.org.uk/resources/elibrary/resource/35620/fine-balance-building- hanging-sculpture
PHỤ LỤC
PHỤ LỤC 1: Tài liệu học tập ... PL2 PHỤ LỤC 2: Đáp án phiếu học tập ... PL8
PHỤ LỤC 1 Tài liệu học tập
1) Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (Quy tắc momen lực) a) Momen lực [10]
- Momen lực đối với một trục quay là đại lượng đặc trưng cho tác dụng làm quay của lực và được đo bằng tích của lực và cánh tay đòn của nó. M =Fd Trong đó M: momen lực (N.m) F: lực tác dụng lên vật (N) d: cánh tay đòn là khoảng cách từ trục quay đến giá của lực (m)
b) Điều kiện cân bằng của một vật có trục quay cố định (Quy tắc momen lực) [10] Xét thí nghiệm: Dùng một đĩa tròn (hình 1) có trục quay đi qua tâm O, trên mặt đĩa có những lỗ dùng để treo những quả cân. Ta tác dụng vào đĩa hai lực F1 và F2 nằm trong mặt phằng của đĩa, sao cho đĩa vẫn đứng yên. Nếu không có lực F1 thì momen của lực
2
F làm cho đĩa quay ngược chiều kim đồng hồ, nếu không có lực F2 thì momen của lực
1
lực F1 cân bằng với tác dụng làm quay của lực F2, hay ta nói là momen của lực F1 bằng momen của lực F2.
- Quy tắc momen lực: Muốn cho một vật có trục quay cố định ở trạng thái cân
bằng thì tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay theo chiều kim đồng hồ bằng tổng các momen lực có xu hướng làm vật quay ngược chiều kim đồng hồ.
2) Quy tắc tổng hợp lực song song cùng chiều. [10] - Hợp lực của hai lực song song cùng chiều là một lực: + Phương chiều: song song, cùng chiều với hai lực + Độ lớn: bằng tổng các độ lớn của hai lực ấy
1 2
F=F +F .
+ Điểm đặt: giá của hợp lực chia khoảng cách giữa hai giá của hai lực song song thành những đoạn tỉ lệ nghịch với độ lớn của hai lực ấy 1 2
2 1
F d
F = d .
(Quy tắc trên vẫn đúng cho trường hợp thanh không vuông góc với hai lực thành phần)
- Muốn tìm hợp lực của nhiều lực song song cùng chiều F F F1, 2, 3…, thì ta hợp 2 lực F F1, 2 được F12, rồi lại hợp F12 với F3. Cứ tiếp tục như vậy cho đến lực cuối cùng Fn . Hợp lực F tìm được sẽ là một lực song song cùng chiều với các lực thành phần và có độ lớn bằng tổng độ lớn các lực thành phần.
- Cách xác định trọng tâm của một vật: Bất kì vật nào cũng có thể chia thành một số lớn các phần nhỏ, mỗi phần có trọng lực rất nhỏ. Hợp lực của các trọng lực rất nhỏ ấy là trọng lực của vật. Điểm đặt của hợp lực là trọng tâm của vật.
3) Cân bằng của một vật có mặt chân đế.[10] a) Mặt chân đế là gì?
- Những vật tiếp xúc với mặt phẳng đỡ nằm ngang bằng cả một mặt đáy như cốc nước đặt trên bàn, hòm gỗ đặt trên sàn nhà… Khi ấy mặt chân đế là mặt đáy của vật.
- Có những vật tiếp xúc với mặt phẳng đỡ nằm ngang chỉ ở một số diện tích rời nhau như bàn, ghế, ô tô… Khi ấy mặt chân đế là đa giác lồi nhỏ nhất bao bọc tất cả các diện tích tiếp xúc đó.
- Điều kiện cân bằng của một vật có mặt chân đế là giá của trọng lực phải xuyên qua mặt chân đế (hay trọng tâm rơi trên mặt chân đế).
c) Mức vững vàng của cân bằng.
Muốn tăng mức vững vàng của vật có mặt chân đế thì hạ thấp trọng tâm và tăng diện tích mặt chân đế của vật.
4) Chuyển động quay của vật rắn quanh một trục cố định [10] a) Đặc điểm của chuyển động quay, tốc độ góc
- Khi một vật rắn quay quanh một trục cố định, thì mọi điểm của vật đều quay được với cùng một góc trong cùng một khoảng thời gian. Nói cách khác, mọi điểm của vật đều quay với cùng tốc độ góc 𝜔 gọi là tốc độ góc của vật
- Vật quay đều thì tốc độ góc không đổi, quay nhanh dần thì tốc độ góc tăng dần, quay chậm dần thì tốc độ góc giảm dần.
b) Tác dụng của momen lực đối với một vật quay quanh một trục.
- Momen lực tác dụng vào một vật quay quanh một trục cố định làm thay đổi tốc độ góc của vật.
c) Mức quán tính trong chuyển động quay
- Trong chuyển động quay quanh một trục, mọi vật cũng có quán tính giống như trong chuyển động tịnh tiến. Khi tác dụng cùng một momen lực lên các vật khác nhau, tốc độ góc của vật nào tăng chậm hơn thì vật có mức quán tính lớn hơn và ngược lại.
- Mức quán tính của một vật quay quanh một trục phụ thuộc vào khối lượng của vật và vào sự phân bố khối lượng đó đối với trục quay. Khối lượng của vật càng lớn và