8. Cấu trúc luận văn
2.2.2. Tổ chức hoạt động giáo dục STEM
Đây là bước triển khai nội dung học tập tới mọi học sinh. Ở giai đoạn này, giáo viên dựa theo kế hoạch được xác định ở giai đoạn trên và tiến hành tổ chức hoạt động giáo dục phù hợp. Thông thường, khi tổ chức một hoạt động giáo dục theo định hướng STEM trong một tiết học (một chủ đề) có thể tiến hành theo các bước cơ bản:
Bước 1: Khám phá: Ở bước này, giáo viên đưa ra vấn đề bằng cách đặt các câu hỏi hoặc tạo ra tình huống có vấn đề, từ đó học sinh trao đổi, thảo luận để đưa ra được ý tưởng giải quyết.
Ví dụ trong chủ đề: “Thiết kế thiết bị lọc nước để bảo vệ môi trưởng” - Giáo viên sử dụng phương pháp đàm thoại dựa trên hệ thống câu hỏi: (1) Em đang sinh sống ở đâu? (2) Em thấy nguồn nước nơi em sống được sử dụng vào cuộc sống hàng ngày như thế nào? (3) Theo em, nguồn nước có vai trò như thế nào đối với đời sống con người? (4) Em có nhận xét gì về nguồn nước của con kênh gần trường học của chúng ta? (5) Em sẽ làm gì để làm sạch nguồn nước đó?
- Từ đó, giáo viên dẫn dắt học sinh thực hiện nhiệm vụ: Thiết kế, chế tạo thiết bị lọc nước.
Bước 2: Thử nghiệm: Dựa trên ý tưởng vừa tìm được, giáo viên giúp học sinh đưa ra những biện pháp giải quyết bằng cách cho học sinh tiến hành làm việc theo nhóm, cùng nhau phác thảo, lên ý tưởng. Sau đó, các nhóm lần lượt thuyết trình về ý tưởng đó. Phần thuyết trình cần làm rõ kết cấu của sản phẩm,
vật liệu dự kiến sẽ sử dụng… Các nhóm còn lại phản biện, chỉ ra ưu điểm và nhược điểm của từng ý tưởng. Cuối cùng, giáo viên cho học sinh thảo luận tiến hành thử nghiệm để thống nhất xem ý tưởng nào là tối ưu, phù hợp nhất.
Ví dụ trong chủ đề: “Thiết kế thiết bị lọc nước để bảo vệ môi trưởng” - Giáo viên giới thiệu và kiểm tra các đồ dùng, nguyên liệu đã yêu cầu học sinh chuẩn bị từ trước.
- Giáo viên chia lớp thành các nhóm 4 học sinh và nêu vấn đề: Để tạo ra một thiết bị lọc nước cần chuẩn bị những gì? Các em hãy lên ý tưởng và cùng vẽ ra bản thiết kế máy lọc nước của nhóm mình.
- Giáo viên có thể gợi ý cho học sinh thiết kế thiết bị lọc nước theo các gợi ý: Kết cấu, kiểu dáng của thiết bị lọc nước? Thiết bị có những thành phần nào? Việc sắp xếp thứ tự các nguyên liệu như thế nào để lọc nước đạt hiệu quả?
- Các nhóm học sinh trình bày ý tưởng của nhóm mình trước lớp. Học sinh nhận xét. Giáo viên có thể hướng dẫn, đưa ra quy trình chế tạo máy lọc nước: (1) Cắt phần đáy chai thứ nhất và đục vài lỗ ở nắp chai; (2) Cắt phần đầu chai thứ hai; (3) Lật ngược chai thứ nhất vào phần còn lại của chai thứ hai; (4) Lần lượt để vào chai thứ nhất: bông, lớp sỏi nhỏ, lớp cát, lớp than bột, lớp cát; (5) Đổ nước đục vào chai thứ nhất để thiết bị bắt đầu lọc nước.
Bước 3: Nghiên cứu: Từ ý tưởng đề xuất vừa tìm được ở trên, học sinh sẽ chuẩn bị dụng cụ phù hợp. Sau khi đã có dụng cụ, nguyên liệu, các nhóm trưởng sẽ giao nhiệm vụ, phân công, điều phối từng thành viên trong nhóm tính toán, đo đạc, chế tạo từng chi tiết để phù hợp với các nguyên liệu sẵn có. Cuối cùng, các nhóm tiến hành hoàn thiện ý tưởng của mình.
Ví dụ trong chủ đề: “Thiết kế thiết bị lọc nước để bảo vệ môi trưởng” Học sinh sử dụng các nguyên liệu và dụng cụ để tiến hành chế tạo thiết bị lọc nước. Nhóm trưởng phân công các thành viên trong nhóm thực hiện chế tạo từng chi tiết nhỏ dựa trên bản vẽ vừa thiết kế. Lưu ý học sinh một số điểm như: đo đạc tính toán sao cho diện tích của chai thứ nhất khi úp ngược vào
phần còn lại của chai thứ hai sẽ vừa vặn, không rộng cũng không chật quá; đặt các nguyên liệu vào trong chai sẽ vừa đủ; kiểm tra lại các chi tiết trong thiết bị đã đúng ý tưởng chưa?...
Bước 4: Báo cáo và chia sẻ: Sau khi hoàn thành xong ý tưởng của mình, các nhóm tiến hành lần lượt trình bày ý tưởng đó cũng như chia sẻ kinh nghiệm của nhóm mình trước lớp: từ quy trình để nhóm tạo ra ý tưởng đấy đến tác dụng của nó. Khuyến khích học sinh nên phối hợp thuyết minh với vận hành để minh họa cho ý tưởng đó.
Ví dụ trong chủ đề: “Thiết kế thiết bị lọc nước để bảo vệ môi trường” Tổ chức cho các nhóm tiến hành báo cáo, chia sẻ thiết bị lọc nước của nhóm mình.
Tổ chức cho học sinh nhận xét, phản biện.