8. Cấu trúc của đề tài
1.4.1. Mục đích điều tra
Tìm hiểu thực trạng giảng dạy và việc học tập môn KHTN lớp 8 ở trƣờng THCS Sặn Ti Phạp và trƣờng THCS Phặn Luông, TP Luang Prabang, Tỉnh Luang Prabang, nƣớc CHDCND Lào.
Tìm hiểu nhận định của giáo viên 2 trƣờng THCS về dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM.
Tìm hiểu ý kiến của V và hứng thú của HS khi áp dụng phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM.
1.4.2. Phương pháp điều tra
- ặp gỡ và trao đổi trực tiếp với lãnh đạo của nhà trƣờng để xin phép thu thập thông tin.
- Gặp gỡ tổ trƣởng chuyên môn và trao đổi với các thầy cô Vật lí về việc dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM cho học sinh lớp 8.
- ặp gỡ các thầy cô môn Vật lí, Toán, Hóa, Sinh để trao đổi và giao phiếu điều tra để xin ý kiến về dạy học giáo dục STEM trong thời gian đã qua.
1.4.3. Kết quả điều tra
- Với mục đích và phƣơng án đã đề ra, tôi đã tiến hành tìm hiểu hiện thực trạng dạy, tổ chức các hoạt động STEM từ ngày 02/06/2020 đến ngày 26/06/2020 và nhu cầu của HS trong các hoạt động STEM tại trƣờng phổ thông trong dạy học bài “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8.
- Sử dụng phiếu điều tra để khảo sát 55 giáo viên và 20 học sinh của 2 trƣờng THCS dạy các môn khoa học nhƣ: Lý, Toán, Hóa, Sinh, TP Luang Prabang, Tỉnh Luang Prabang, nƣớc CHDCND Lào.
Trƣờng THCS Sặn Ti Phạp Trƣờng THCS Phặn Luông
- Sử dụng 5 câu hỏi chình nhằm khảo sát ý kiến của các thầy cô về tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM.
- Sau khi hoàn thành các hoạt động dạy học theo quan điểm giáo dục STEM,
chúng tôi đã thu lại các phiếu và tính thống kê trên phần mềm. Kết quả thu đƣợc nhƣ sau:
Câu 1. Thầy/cô hiểu biết về giáo dục STEM nhƣ thế nào?
iểu đồ 1.1. iểu đồ thể hiện mức độ hiểu biết của thầy cô về giáo dục STEM
- Có đến 80% của 45 giáo viên chƣa bao giờ nghe thấy về giáo dục STEM. - Chỉ biết sơ qua về STEM, chƣa tìm hiểu kỹ có 5 GV ( chiếm 10% số phiếu điều tra).
- Số GV Hiểu biết về STEM ở mức khá chiếm 5% với 3 GV trên tổng số GV. - Số lƣợng GV Hiểu sâu, kỹ về STEM chỉ có 2 GV, chiếm tỉ lệ rất thấp trong tổng số phiếu điều tra.
Từ biểu đồ cho thấy kết quả điều tra câu 1 về mức độ hiểu biết về giáo dục STEM của giáo viên các trƣờng THCS là phần lớn V chƣa hiểu về giáo dục STEM chỉ một số lƣợng rất ít của V biết đến và hiểu sâu về giáo dục STEM, vì vậy giáo dục STEM ở các trƣờng THCS vẫn chƣa phổ biến.
Câu 2. Thầy cô có tự t m hiểu hoặc dƣợc tập huấn về giáo dục STEM không?
iểu đồ 1.2. iểu đồ thể hiện tự t m hiểu hoặc đƣợc tập huấn của GV
Kết quả biểu đồ cho thấy hầu hết các V chƣa đƣợc tự tìm hiểu hoặc dƣợc tập huấn về giáo dục STEM (chiếm đến 95% tổng số phiếu điều tra) và rất ít V ở các trƣờng đã biết đến giáo dục STEM.
Câu 3. Theo thầy cô, tổ chức hoạt động giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông có quan trọng không?
iểu đồ 1.3. iểu đồ thể hiện những ý kiến GV với h nh thức tổ chức hoạt động giáo dục STEM
Kết quả thu đƣợc chỉ 2 V thấy rằng tổ chức hoạt động giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông không quan trọng (chiếm 4%), 8 GV cho ý kiến bình thƣờng (chiếm 14%), số V cho ý kiến quan trọng (chiếm 38%) và số V nghĩ rằng tổ chức hoạt động giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông rất quan trọng (chiếm 44%).
Câu 4. Thầy cô đã vận dụng dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM chƣa?
iểu đồ 1.4. iểu đồ thể hiện các h nh thức vận dụng dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM
Kết quả này cho thấy rất nhiều V chƣa bao giờ sử dụng giáo dục STEM (chiếm 87%), số V sử dụng thỉnh thoảng (chiếm 7%), 2 V sử dụng thƣờng xuyên (chiếm 4%) và chỉ 1 V sử dụng giáo dục STEM rất thƣờng xuyên (chiếm 2%) của số phiếu điều tra.
Câu 5. Theo thầy cô việc tổ chức dạy học giáo dục STEM gặp khó khăn nào? (có thể lựa chọn nhiều phương án)
63.64 94.55 1.82 49.09 32.73 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 Không đủ thời gian Không đủ phương
tiện HS không hứng thú học gain thiết kế hoạt Mất nhiều thời động
Trình độ của HS chưa phù hợp Câu 5
iểu đồ 1.5. iểu đồ thể hiện Quan điểm về những khó khăn khi tổ chức dạy học giáo dục STEM
Qua biểu đồ thống kê cho thấy sự khó khăn khi tổ chức dạy học giáo dục STEM nhƣ sau:
- Số 35 V đƣợc trả lời phiếu điều tra (chiếm 63.64%) là không đủ thời gian thực hiện các hoạt động vì mỗi tiết học còn nặng và số tiết đứng lớp trong một tuần còn nhiều.
- Số 52 GV (chiếm 94.55%) cho biết khi tổ chức dạy học giáo dục STEM các phƣơng tiện dạy học mà sử dụng trong giờ học không đủ vì một số các phƣờng tiện khó tìm kiếm.
- Chỉ 1 GV (chiếm 1.82%) cho thấy HS học không hứng thú học nghĩa là HS rất hứng thú với cách sử dụng giáo dục STEM trong buổi học vì HS đƣợc vận dụng những kiến thức vào các hoạt động V đƣợc tổ chức và đƣợc tự tìm tài liệu, dữ liệu, thiết kế, chế tạo các sản phẩm, đƣợc trải nghiệm...
- Số lƣợng 27 V (chiếm 49.09%) thấy rằng cách dạy học này sử dụng thời gian thiết kế và chế tạo khá nhiều thời gian nhƣ vậy về việc thiết kế hoạt động sẽ làm cho mất nhiều thời gian lắm.
- Số 18 V (chiếm 32.73%) đƣợc cho biết trình độ kiến thức của HS không phù hợp với tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM.
Từ kết quả điều tra cho thấy đa số V tại trƣờng THCS chƣa từng nghe thấy về giáo dục STEM và phần lớn V chƣa đƣợc tham gia tập huấn về phƣơng pháp giảng dạy giáo dục STEM. Mặc dù cách dạy học này rất là quan trọng nhƣng các GV tại trƣờng THCS chƣa bảo giờ sử dụng bởi phƣơng pháp này khá mất nhiều thời gian và khó tìm các phƣơng tiện để chế tạo sản phẩm khi thực hành các hoạt động trong quá trình học tập. Cho nên nếu tổ chức hoạt động theo định hƣớng giáo dục STEM cần phải nghĩ đến thời gian thực hiện các hoạt động vì mỗi tiết còn nặng và số tiết đứng lớp trong một tuần còn nhiều. Ngoài ra còn sử dụng thời gian thiết kế và chế tạo sản phẩm rất nhiều. Nhƣ vậy việc tổ chức dạy học giáo dục STEM tại trƣờng THCS vẫn còn gặp nhiều khó khăn nhƣng nếu V nào có thể tổ chức thƣờng xuyên phƣơng pháp này đƣợc hầu hết ngƣời học rất hứng thú học vì HS đều thích thú và vui vẻ khí chế tạo đƣợc một sản phẩm thành công.
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Trong chƣơng 1 của luận văn, tôi đã trình bày về cơ sở lý luận của giáo dục STEM dựa trên lịch sử các vấn đề nghiên cứu giáo dục STEM trong và ngoài nƣớc trên thế giới, bao gồm:
Mục tiêu của giáo dục STEM là phát triển năng lực đặc thù của môn khoa học, toán học, công nghệ và kĩ thuật. Phát triển các năng lực cốt lõi và kĩ năng QVĐ và định hƣớng nghề nghiệp cho HS.
Đặc điểm của giáo dục STEM quan tâm đến các môn Khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. iáo dục STEM giúp HS có kĩ năng giải quyết vấn đề. Quy trình thiết kế một chủ đề và tổ chức hoạt động dạy học theo định hƣớng
giáo dục STEM.
Tiến hành điều tra thực trạng về việc thiết kế và tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM qua 55 giáo viên và 20 HS tại các trƣờng THCS của TP Luang Prabang, Tỉnh Luang Prabang. Qua đó thấy rằng V hiểu biết và có thể vận dụng phƣơng pháp dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM vào giờ học. Ngoài ra GV thấy rõ sự cần thiết về việc thiết kế và tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM cho một số môn giảng dạy.
Kết quả nghiên cứu ở chƣơng này sẽ làm cơ sở lý luận và thực tiễn để thiết kế các hoạt động dạy học và thiết kế phiếu đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS. Những nội dung thiết kế tiến trình dạy học của chủ đề đƣợc trình bày ở chƣơng 2.
CHƢƠNG 2
THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ STEM “CÁC HÀNH TINH TRONG HỆ MẶT TRỜI” MÔN KHTN LỚP 8
2.1. Vị trí, cấu trúc, nội dung kiến thức và mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng của chƣơng “Hệ Mặt trời” của chƣơng “Hệ Mặt trời”
2.1.1. Vị trí và cấu trúc
Chƣơng “Hệ Mặt trời” là chƣơng IX thuộc chƣơng trình KHTN lớp 8 của nƣớc CHDCND Lào.
Chủ đề “Hệ Mặt trời” bắt đầu đƣa vào chƣơng trình học từ cấp tiểu học thì đƣợc lồng ghép vào môn “Tự nhiên xã hội”. Ở bậc này bài học sẽ nói tới Mặt trời, Mặt trăng và Hệ thống vũ trụ. Còn chƣơng trình ở trƣờng trung học cơ sở đƣợc lồng ghép học môn “Khoa học tự nhiên” và đƣợc học từ lớp 6. HS sẽ đƣợc học nâng cao
hơn cấp tiểu học và sau đó ở trƣờng trung học phổ thông HS sẽ khởi đầu học về môn “Vật lý” và học về chủ đề “Hệ Mặt trời” từ lớp 10 đến lớp 12.
Trong sách giáo khoa môn KHTN lớp 8 của chƣơng trình giáo dục phổ thông của nƣớc CHDCND Lào bao gồm 9 chƣơng và có 58 bài.
Môn KHTN lớp 8 đƣợc chia thành 9 chƣơng trong đó môn Vật lý gồm có 6 chƣơng nhƣ: Chƣơng III, IV, VI, VII, VIII và IX đƣợc trình bày nhƣ bảng sau:
ảng 2.1. ảng các Chƣơng của môn KHTN lớp 8
TT Chƣơng Tên chƣơng
1 I Các hệ thống khác nhau trong cơ thể con ngƣời 2 II Thành phần vật liệu và các chất
3 III Công và công suất
4 IV Nhiệt học
5 V Các hệ thống thần kinh và nội tạng cảm giác
6 VI Điện học
7 VII Sự chuyển thể của vật chất
8 VIII Thấu kính
2.1.2. Nội dung kiến thức cơ bản của chương
Kiến thức chƣơng “Hệ Mặt trời” nằm ở chƣơng IX. Trong chƣơng này đƣợc chia ra thành 6 bài nhƣ sau:
ảng 2.2. Các bài học trong Chƣơng IX “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8
TT ài học Nội dung Thời
lƣợng
1 Bài 53: Sự ra đời Hệ Mặt trời
1. Quá trình ra đời Hệ Mặt trời
1 tiết 2. Hệ Mặt trời trong Vũ trụ
2 ài 54: Trái đất
1. Khái quát chung về Trái đất
3 tiết 2. Cấu trúc bên trong của Trái đất
3. Tầng khí quyển của Trái đất 4. Chuyển động của vỏ Trái đất
3 ài 55: Mặt trăng
1. Khái quát chung về Mặt trăng
2 tiết 2. Cấu trúc bên trong của Mặt trăng
3. ề mặt trên Mặt trăng 4. Đá Mặt trăng
4 ài 56: Mặt trời
1. Khái quát chung về Mặt trời
3 tiết 2. Cấu trúc của Mặt trời
3. Vết đen Mặt trời 5 Bài 57: Hành tinh trong Hệ Mặt trời (Planet) 1. Hệ Mặt trời 2 tiết 2. Vòng trong Hệ Mặt trời
6 Bài 58: Các ngôi sao trên bầu trời
1. Kiến thức cơ bản về ngôi sao trong bầu
trời 3 tiết
2. ầu trời
2.1.3. Mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng
Mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng chƣơng “Hệ Mặt trời” môn KHTN lớp 8 thuộc chƣơng trình giáo dục phổ thông của nƣớc CHDCND Lào bao gồm các nội dung nhƣ sau:
ảng 2.3. ảng chuẩn kiến thức, kĩ năng chƣơng Hệ Mặt trời môn KHTN lớp 8 Chủ đề Mục tiêu về chuẩn kiến thức kỹ năng Chi chú
1. Sự hình thành Hệ Mặt trời
Kiến thức:
- Nêu đƣợc lịch sử của Hệ Mặt trời
- Nêu đƣợc các vật thể trong Hệ Mặt trời đều quỹ đạo quay quanh Mặt trời cùng hƣớng. - Nếu so với các hành tinh Mặt trời có khối lƣợng lớn nhất.
Kỹ năng:
- Phát biểu đƣợc trong Hệ Mặt trời gồm có mặt trời, 8 hành tinh, vệ tinh, sao chổi...
Kể từ 4.600 triệu năm trƣớc B.C đã có một nhóm bụi và và khí trong không gian gọi là “Tinh vân Mặt trời” (Solar Nebula) tập hợp trờ thành Hệ Mặt trời. 2. Các hành tinh trong Hệ Mặt trời Kiến thức:
- HS nắm đƣợc ý nghĩa của các hành tinh. - HS biết đƣợc quỹ đạo của các hành tinh đều chuyển động quay quanh Mặt trời.
- Kể đƣợc tên cả 8 hành tinh trong Hệ Mặt trời. - HS so sánh đƣợc khoảng cách từ mặt trời, chu kì, đƣờng kính, khối lƣợng và khối lƣợng riêng của các hành tinh.
- HS nêu đƣợc sự khác biệt của các hành tinh trong Hệ Mặt trời.
Kĩ năng
- Xác định đƣợc vị trí của 8 hành tinh và hƣớng chuyển động của các hành tinh trong Hệ Mặt trời.
- Vẽ đƣợc mô hình các hành tinh trong Hệ Mặt trời
Hệ Mặt trời bao gồm 8 hành tinh nhƣ: Mặt trời, sao thủy, sao kim, trái đất, sao hỏa, sao mộc, sao thổ, sao thiên vƣơng và sao hải vƣơng.
3. Vòng trong Hệ Mặt trời
Kiến thức:
- Nêu đƣợc trong Hệ Mặt trời có 2 vòng nhƣ: hành tinh vòng trong và hành tinh bên ngoài. - Nêu đƣợc tên hành tinh vòng trong và hành tinh bên ngoài.
Kỹ năng:
- Xác định đƣợc vị trí của hành tinh vòng trong và hành tinh bên ngoài chính xác.
Hành tinh vòng trong bao gồm: sao thủy, sao kim, trái đất, sao hỏa và hành tinh bên ngoài gồm có: sao mộc, sao thổ, sao thiên vƣơng và sao hải vƣơng.
2.2. Thiết kế dạy học chủ đề “Hệ Mặt trời” theo định hƣớng giáo dục STEM
2.2.1. Lý do chọn chủ đề
Khi nói đến Hệ Mặt trời, chúng ta phải nghĩ đến thiên văn học, hiện nay các nhà thiên văn học hoàn cầu đã nghiên cứu sâu rộng về Hệ Mặt trời, làm cho thiên văn học trở thành một ngành học quan trọng và đƣợc chấp nhận rộng rãi vì thiên văn học là ngành nghiên cứu về Hệ Mặt trời và các thành phần của nó. Nghiên cứu nguồn gốc và sự tiến hóa của Hệ Mặt trời và tƣơng lai của vũ trụ. Trong đó, các công cụ quan trọng nhất đƣợc sử dụng trong nghiên cứu vũ trụ và Hệ Mặt trời là các quá trình vật lý và thiên văn. Sau khi nghiên cứu xong lý thuyết của chủ đề này học sinh đã có cơ sở lý luận để giải thích nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của Hệ Mặt trời, chính vì thế các em có thể thiết kế và chế tạo đƣợc Hệ Mặt trời với kích cỡ nhỏ và đơn giản.
Việc lựa chọn và xây dựng chủ đề theo định hƣớng giáo dục STEM hợp lý sẽ quyết định đến sự thành công của giờ dạy, đảm bảo cho hoạt động học tập của học sinh và hoạt động hƣớng dẫn của giáo viên có hiệu quả. Lựa chọn chủ đề sao cho sau khi nghiên cứu về lý thuyết thì học sinh có thể vận dụng sáng tạo để tạo ra các sản phẩm có thể ứng dụng vào thực tế hoặc ít nhất cũng tạo đƣợc hứng thú học tập, tạo cơ hội cho các em đƣợc trải nghiệm, đƣợc làm việc để kích thích tƣ duy sáng tạo, rèn các kỹ năng và phát triển năng lực QVĐ cho học sinh.
Từ cơ sở lý thuyết đã trình bày và thực tế việc dạy học ở trƣờng trung học cơ sở, chúng tôi lựa chọn và xây dựng chủ đề “Hệ Mặt trời”. Ở chủ đề này, sau khi học sinh tìm hiểu về cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của Hệ Mặt trời, các em có thể đƣa ra đƣợc các phƣơng án thiết kế và chế tạo đƣợc một Hệ Mặt trời đơn giản.
2.2.2. Mục tiêu của chủ đề
2.2.2.1. Về kiến thức
- HS nắm đƣợc ý nghĩa của các hành tinh.
- HS biết đƣợc quỹ đạo của các hành tinh đều chuyển động quay quanh Mặt trời. - Nêu đƣợc tên cả 8 hành tinh trong Hệ Mặt trời.
- HS so sánh đƣợc khoảng cách từ mặt trời, chu kì, đƣờng kính, khối lƣợng và khối lƣợng riêng của các hành tinh.