8. Cấu trúc của luận văn
2.1. xuất tiến trình tổ chức HĐTN theo định hướng phát triển năng lực
trong hoạt động NCKH của học sinh nhằm phát triển NLST của học sinh.
Sau khi nghiên cứu các lý luận của chương 1, chúng tôi đề xuất xây dựng tiến trình tổ chức HĐTN về NCKH chế tạo TBKT theo ĐHPTNL nhằm phát triển NLST của HS. Tiến trình này được thể hiện cụ thể thông qua sơ đồ như sau;
Sơ đồ 2.1. TIẾN TRÌNH HĐTN VỀ HOẠT ĐỘNG NCKH NHẰM PT NLST CỦA HS Thực hiện HĐTN theo kế hoạch -Kiểm tra, điều chỉnh và hoàn thiện SP HĐTN. - Báo cáo và TK, rút kinh nghiệm thực hiện kế hoạch HĐTN GĐ3: Viết báo cáo và công bố kết quả
-Bước 6: Viết báo cáo quá trình nghiên cứu chế tạo TBKT
-Bước 7: Công bố kết quả đề tài nghiên cứu, chế tạo TBKT GĐ 4: TK, ĐG, rút kinh nghiệm
- Cho các nhóm báo cáo kết quả quá trình thực hiện đề tài dưới dạng Hội vui Vật lí.
-Ngoài BGK, khán giả đánh giá và nêu ý tưởng, giải pháp đề xuất cải tiến và ứng dụng Xác định mục tiêu, nôi dung HĐTN. Lập kế hoạch nghiên cứu chế tạo chi tiết GĐ 2: Lập kế hoạch và tiến hành nghiên cứu. - Bước 4: Xây dựng đề cương nghiên cứu, chế tạo TBKT. -Bước 5: Tiến hành nghiên cứu,thiết kế, chế tạo TBKT theo kế hoạch đã đề ra - Cho các nhóm thực hiện tập hợp và điều phối nhân lực thực hiện KH chế tạo TBKT đã đề ra.
- Yêu cầu và khuyến khích các nhóm tự đặt câu hỏi, phân tích sản phẩm và cải tiến sản phẩm trong quá trình CT về nhiều mặt (vật liệu, tính năng, hình thức…)
- Yêu cầu các nhóm thảo luận đề xuất các phương án thiết kế TBKT sẽ nghiên cứu, sau đó đánh giá và đưa ra lựa chọn phương án chế tạo TBKT tối ưu .
- Lập kế hoạch nghiên cứu.
-Thiết kế chi tiết hoạt động, đưa ra ưu nhược điểm và giải pháp.
GĐ 3: Tiến hành HĐTN theo kế hoạch. GĐ 2: Lập kế hoạch tổ chức HĐTN
- Nêu vấn đề nghiên cứu thông qua video, báo chí, TB thực tế…gợi ý HS nhu cầu đưa ra ý tưởng về chế tạo TBKT có thể ứng dụng trong thực tiễn.
- Chia nhóm học sinh, yêu cầu các nhóm tìm hiểu thực tế, đề xuất các ý tưởng về TBKT dự kiến nghiên cứu, chế tạo, lựa chọn và đặt tên cho đề tài và TBKT sẽ nghiên cứu chế tạo.
BIỆN PHÁP PT NLST CỦA HS GĐ 1: Phát hiện và xác định đề tài nghiên cứu -Bước 1: Xác định, vấn đề nghiên cứu ƯDKT -Bước 2: Phân tích tổng quan TBKT cơ khí cần nghiên cứu -Bước 3:Xác định tên đề tài và TBKT cần nghiêncứu - Xác định nhu cầu tổ chức HĐTN - Đặt tên cho hoạt động. GĐ 1: Lựa chọn chủ đề và đặt tên cho HĐTN TIẾN TRÌNH NCKH CỦA HS CỦACỦA HS TIẾN TRÌNH HĐTN
Từ sơ đồ có thể thấy: Giữa tiến trình NCKH của HS và tiến trình HĐTN có sự tương đồng lớn. Trong giai đoạn dầu của HĐTN, các HS thực hiện các bước của hoạt động NCKH như: xác định vấn đề nghiên cứu, đề tài nghiên cứu. Giai đoạn 2 của NCKH: Lập kế hoạch và tiến hành nghiên cứu, HS sẽ thực hiện việc xây dựng đề cương nghiên cứu chế tạo TBKT, tiến hành nghiên cứu, thiết kế, chế tạo TBKT theo kế hoạch đã đề ra trong các giai đoạn 2 và giai đoạn 3 của HĐTN. Trong giai đoạn cuối của quá trình NCKH, HS sẽ viết báo cáo tổng kết và công bố kết quả đề tài nghiên cứu, thực hiện ở giai đoạn 4 của HĐTN. Tóm lại: Từ mối liên hệ logic giữa hoạt động NCKH của HS và HĐTN, se xây dựng một tiến trình HĐTN trong đó HS được tự mình tham gia và thực iện các hoạt động, thao tác như một nhà NCKH thực thụ. Việc thực hiện hoạt động NCKH này dưới hình thức NCKH vận dụng mô hình sẵn có. Trong mỗi giai đoạn của HĐTN sẽ có những biện pháp phù hợp để phát triển NLST của HS.
Sau đây, chúng tôi xin phân tích cụ thể từng giai đoạn của tiến trình trong sơ đồ trên:
Giai đoạn 1: Lựa chọn chủ đề và đặt tên cho HĐTN
Mục đích
- Căn cứ vào nhiệm vụ và mục tiêu của chương trình giáo dục đang thực hiện, GV khảo sát nhu cầu và các điều kiện thực tế để lựa chọn một chủ đề và tiến hành tổ chức HĐTN trong hoạt động NCKH về chế tạo TBKT liên quan đến chủ đề có thể ứng dụng trong thực tế.
- Bằng phương pháp tương tự, GV sử dụng các tài liệu như sách báo, video, hình ảnh, hoặc hiện tượng… để HS phát hiện vấn đề thực tiễn cần giải quyết, từ đó nhận ra chủ đề cần nghiên cứu, và loại TBKT liên quan đến chủ đề cần được nghiên cứu và có thể chế tạo.
- Từ chủ đề nghiên cứu, lựa chọn tên gọi cho HĐTN.
Tiến hành
Giai đoạn này gồm các công việc cụ thể cho GV và HS như sau:
- GV căn cứ vào mục tiêu kiến thức, kĩ năng, thái độ, năng lực cần phát triển của HS trong nội chương trình giáo dục, điều kiện thực tế về đối tượng HS, cơ sở vật chất, địa điểm…để lựa chọn một chủ đề và tổ chức HĐTN trong
hoạt động NCKH về chế tạo TBKT phù hợp. GV cần lựa chọn chủ đề nghiên cứu, loại TBKT cần chế tạo thiết thực, gắn với thực tiễn và vừa sức với HS, khiến HS cảm thấy mình có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ.
- Yêu cầu HS cả lớp về ôn tập các kiến thức liên quan đến chủ đề.
- GV chia nhóm HS, sử dụng phương pháp tương tự, thông qua các hình ảnh, video, báo chí, các tài liệu hoặc hiện tượng thực tế về chủ đề nghiên cứu yêu cầu HS các nhóm xác định chủ đề nghiên cứu, loại TBKT cần được chế tạo.
- HS các nhóm ôn tập kiến thức ở nhà trước. Trên lớp, theo dõi các tài liệu được cung cấp, tổ chức thảo luận, phân tích, phát huy trí tưởng tượng, khả năng liên tưởng của bản thân để đề xuất các ý tưởng về chủ đề và TBKT cần nghiên cứu, chế tạo phù hợp, khả thi với nhóm. Các cá nhân suy nghĩ, dự đoán ưu nhược điểm của các phương án mình đề xuất, biện luận và bảo vệ ý tưởng của mình.
- Các thành viên trong nhómhợp tác, thảo luận phân tích các phương án, đồng thời biết phối hợp các ý kiến khác để đưa ra ý tưởng mô hình thiết kế TBKT tối ưu và tên gọi của CĐNC của cả nhóm.
- GV tổ chức cho các nhóm cử đại diện trình bày ý tưởng về CĐNC và TBKT dự định chế tạo của nhóm mình, sau đó thảo luận giữa các nhóm để lựa chọn một trong số phương án về chủ đề, tên gọi của CĐNC và TBKT phù hợp nhất cần chế tạo. GV đưa ra một số yêu cầu chung với tên gọi TBKT như: kiến thức vận dụng, mục đích sử dụng … tên gọi rõ ràng, ngắn gọn, chính xác; chỉ rõ chủ đề và nội dung hoạt động, tạo ấn tượng nhất định. Cuối cùng HS thống nhất đưa ra tên chính thức của CĐNC và TBKT sẽ chế tạo
Giai đoạn 2: Lập kế hoạch tổ chức HĐTN
Mục đích: Trong giai đoạn này, dưới sự hướng dẫn, định hướng của GV, HS thực hiện các nhiệm vụ:
- Phân công chức trách nhiệm vụ cho các thành viên trong nhóm
- Thảo luận và xác định mục tiêu, nội dung, phương pháp, phương tiện, hình thức của hoạt động nghiên cứu, chế tạo TBKT.
- Thống nhất xây dựng kế hoạch, thiết kế chi tiết hoạt động nghiên cứu chế tạo TBKT trên bản giấy với các nội dung chính về: tên gọi, bản vẽ thiết kế mô hình, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, kiến thức ứng dụng, vật liệu sử dụng, những hoạt động chế tạo cần thực hiện…
Tiến hành:
Để đạt được các mục đích của giai đoạn này, GV và HS cần thực hiện các nhiệm vụ như sau
- GV cần xác định kiến thức, kĩ năng, năng lực mong muốn sẽ được hình thành và phát triển cho HS trong hoạt động này. Dự kiến kết quả sản phẩm thu được.
- Lên kế hoạch, dự trù tính toán và cân đối trước các nguồn lực về vật lực, nhân lực, không gian, tài liệu, chi phí…cho việc thực hiện HĐTN của HS.
- Từ đó, GV giao nhiệm vụ cần thực hiện cho các nhóm với các nội dung * Tổ chức phân công nhiệm vụ, chức trách cho các thành viên.
* Từ chủ đề nghiên cứu và TBKT dự định chế tạo, tổ chức nhân lực, tìm hiểu, phân tích thực tế, thảo luận và chỉ ra mục tiêu cụ thể của hoạt động nghiên cứu, chế tạo TBKT (Thiết bị này giải quyết nhu cầu nào của thực tế, dự kiến có cấu tạo và nguyên tắc hoạt động như thế nào? dựa trên kiến thức nào?...). Khi xác định mục tiêu của hoạt động có tính đến sự phù hợp, tính khả thi của việc chế tạo TBKT đề xuất với điều kiện cơ sở vật chất và các yếu tố khách quan khác.
* Căn cứ vào mục tiêu của hoạt động, đưa ra nội dung, phương pháp, phương tiện và hình thức của hoạt động chế tạo TBKT.
* Lập kế hoạch thực hiện hoạt động chế tạo TBKT chi tiết.
- HS các nhóm tiến hành bầu nhóm trưởng và phân công chức trách nhiệm vụ của các thành viên trong nhóm.
- Tổ chức nhân lực làm việc nhóm hoạt động tích cực, xác định mục tiêu cụ thể về TBKT được nghiên cứu trong đề tài; nhấn mạnh ba khía cạnh chính: kiến thức ứng dụng, mục đích sử dụng, cấu tạo và nguyên tắc hoạt động. Phân tích các điều kiện thực tế, đề xuất các mô hình TBKT về các mặt nội dung, phương pháp, phương tiện và hình thức thực hiện, đưa ra các dự đoán ưu nhược
điểm của các mô hình đề xuất và cách khắc phục. Cuối cùng, cả nhóm đi đến thống nhất lựa chọn và phối hợp các ý tưởng để có được mô hình TBKT tốt nhất.
- Mỗi nhóm lên kế hoạch cụ thể về phân công nhân lực thực hiện các mảng của hoạt động ( sưu tầm tài liệu thiết kế, lên ý tưởng thiết kế, khảo sát và đua ra dự kiến về vật liệu, chi phí, kĩ thuật chế tạo, thời gian, địa điểm tổ chức…). Sau khi đã có kết quả khảo sát và dự kiến, các nhóm họp bàn, thảo luận, đưa ra phương án lựa chọn chính thức.
- HS các nhóm ụ thể hóa kế hoạch hoạt động chế tạo TBKT trên bản giấy với các nội dung:
* Tên đề tài nghiên cứu
* Thời gian, địa điểm tổ chức thực hiện
* Bản thiết kế kĩ thuật TBKT dự kiến chế tạo (Hình vẽ thiết kế, nguyên tắc hoạt động, các loại vật liệu sử dụng và số lượng cần thiết, chi phí dự kiến)
* Các công việc chế tạo cần tiến hành
* Ưu, nhược điểm của phương án thiết kế và giải pháp khắc phục và đánh giá tính khả thi của giải pháp khắc phục (ở dạng dự đoán nếu có)
- Trong quá trình các nhóm HS thảo luận, GV bám sát và định hướng để các nhóm HS phát huy khả năng sáng tạo trong lựa chọn, thiết kế mô hình và lập kế hoạch. Giúp các nhóm tự lựa chọn một phương án tối ưu nhất với các điều kiện thực tế.
Giai đoạn 3: Tiến hành HĐTN theo kế hoạch.
Mục đích:
Tổ chức cho các nhóm HS thực hiện kế hoạch HĐTN chế tạo TBKT đã xây dựng, qua việc thực hiện hoạt động chế tạo TBKT HS sẽ:
- Nắm được quy trình chung chế tạo một TBKT.
- Nhận thấy sự phù hợp và chưa phù hợp của kế hoạch lý thuyết và thực tiễn, từ đó đề xuất những ý tưởng cải tạo thiết kế của TBKT đang thực hiện, hoặc những ý tưởng, thắc mắc mới liên quan đến hiện tượng, kiến thức đang vận dụng.
- Nhận thức rõ sự vận dụng các kiến thức vào chế tạo cấu tạo và hoạt động của TBKT
Tiến hành:
- GV công bố quy trình để chế tạo một TBKT và nêu một số những yêu cầu tiêu chuẩn về kích thước, chi phí, vật liệu
Sơ đồ 2.2. Quy trình chung chế tạo TBKT
- GV tổ chức cho các nhóm HS tiến hành hoạt động chế tạo TBKT theo kế hoạch đã đề ra. Trong quá trình HS thực hiện hoạt động, GV khuyến khích hoặc định hướng các cá nhân HS tự đề xuất các câu hỏi, hoặc đưa ra các ý tưởng mới về TBKT đang chế tạo nhằm mục đích giải thích rõ hơn các kiến thức vận dụng, cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của thiết bị, hoặc các đề xuất cải tiến để TBKT có tính ứng dụng cao hơn. Có thể sử dụng các biện pháp kích thích HS tư duy sáng tạo trong giai đoạn này như cộng điểm có ý tưởng cải tạo TBKT hay, thiết kế có nhiều ưu điểm nhất…
- Các nhóm HS tổ chức thực hiện hoạt động theo kế hoạch chi tiết đã đề ra.Trong quá trình chế tạo TBKT, các thành viên của nhóm tích cực thao tác chế tạo, đồng thời quan sát, phân tích sản phẩm của nhóm.
- Sau khi tiến hành vận hành thử nghiệm, chỉ ra những vấn đề cần làm sáng tỏ, ưu nhược điểm của sản phẩm trong thực tế. Các thành viên của nhóm thảo luận về các vấn đề này, so sánh với kế hoạch đề ra, quyết định giữ mô hình thiết kế ban đầu hoặc đề xuất, lựa chọn và mạnh dạn thực hiện đề xuất mới để cải tạo TBKT theo hướng hoàn thiện hơn.
Bước 1: Chuẩn bị các nguyên vật liệu cần thiết.
QUY TRÌNH CHUNG CHẾ TẠO MỘT TBKT
Bước 2: Chế tạo các bộ phận riêng biệt
Bước 3: Lắp ráp các bộ phận thành TB hoàn chỉnh
Bước 4: Vận hành thử nghiệm.
Bước 5: Hoàn thiện sản phẩm
- Hoàn thiện sản phẩm TBKT chế tạo của cả nhóm.
- GV theo dõi, kiểm tra, ghi nhận quá trình thực hiện hoạt động và sản phẩm của các nhóm.
Giai đoạn 4: Tổng kết, đánh giá, rút kinh nghiệm HĐTN
Mục đích:
- Tổ chức công bố rộng rãi kết quả nghiên cứu của các nhóm, đồng thời tạo không gian để HS được trải nghiệm ở nhiều vai trò: nhà nghiên cứu, kĩ sư thiết kế chế tạo, nhà đầu tư, đánh giá sản phẩm… Gợi ý cho HS hướng thực hiện HĐTN trong hoạt động NCKH nhằm khắc sâu và tăng cường tính ứng dụng kiến thức, phát triển nhiều năng lực, đặc biệt là NLST của HS. Qua đó, thu hút nhiều đối tượng HS hứng thú với hoạt động chế tạo TBKT nói riêng và HĐTN nói chung hơn.
Qua các hoạt động này, HS nắm được:
* Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, các kiến thức đã biết được vận dụng trong chế tạo, hướng ứng dụng của TBKT cụ thể trong hoạt động vừa thực hiện
* Quy trình chung nghiên cứu chế tạo một TBKT
Tiến hành:
- GV yêu cầu các nhóm viết báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu chế tạo TBKT. Nêu rõ các yêu cầu đối với báo cáo: ngắn gọn; rành mạch; tập trung vào các nội dung như cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, kiến thức ứng dụng, ưu nhược điểm, lý do lựa chọn thiết kế.
- Các nhóm thực hiện viết báo cáo theo yêu cầu của GV. Chuẩn bị các tình huống có thể xảy ra và cách giải quyết trong quá trình báo cáo để bảo vệ đề tài của nhóm (ví dụ các vấn đề có thể bị chất vấn của hội đồng chuyên môn, khán giả, liên quan đến sản phẩm của đề tài như cấu tạo, nguyên tắc hoạt động, vật liệu, phương án thiết kế….). Các đội rèn luyện kĩ năng thao tác chế tạo để thực hiện trong Hội vui, chuẩn bị các câu hỏi chất vấn các đội bạn.
- GV tổ chức buổi báo cáo và đánh giá công khai các đề tài nghiên cứu của các nhóm dưới dạng Hội vui Vật lí. Trong đó các đề tài được đánh giá bởi ba đối tượng: Hội đồng chuyên môn (các thầy cô giáo trong BGK), các nhóm cùng tham gia và khán giả.