7. Cấu trúc của đề tài
3.4. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư
3.4.1. Thuận lợi
- Trong thời đại công nghệ số việc giáo viên và các em có khả năng tiếp cận với các phương pháp dạy học và học tập tương đối dễ dàng nhờ hệ thống kết nối toàn cầu. Học sinh và giáo viên có thể tham khảo các mô hình dạy học STEM của các trường học trong và ngoài nước.
- Mỗi trường học đều có chiến lược phát triển, đầu tư cho các hoạt động dạy học, khuyến khích cho các giáo viên dạy học tiếp cận năng lực người học đặc biệt các trường tiến tới Kiểm định chất lượng ở mức độ cao thì càng được chú trọng hơn.
- Bộ Giáo dục, Sở giáo dục, các phòng đào tạo và trường học của một số trường học ở Hà Nội, Thành phố Hồ Chí Minh, Nam Định…đã được thực hiện thí điểm và cho nhiều kết quả rất tốt, học sinh rất tích cực và sáng tạo chủ động trong cách tiếp cận phương
pháp học tập này.
- Thủ tướng Chính phủ cũng đã giao trách nhiệm cho Bộ GD&ĐT thúc đẩy triển khai giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông cũng ngay từ năm học 2017-2018.
3.4.2. Khó khăn
- Việc học sinh tiếp cận phương pháp dạy học STEM cũng đòi hỏi nhất định về mặt năng lực khoa học tự nhiên các em phải đam mê và chịu khó làm việc với chương trình hiện tại thì chỉ nên áp dụng các chủ đề này đối với các lớp theo khối khoa học tự nhiên. - Học sinh hiện tại yếu tố đam mê nghiên cứu chưa nhiều vì các em ngại làm việc do lối giáo dục chỉ tiếp cận kiến thức đã quen thuộc nên các em tương đối bị động trong công việc.
- Việc thực hiện ngoài không gian trường học cũng gặp một số khó khăn, vì các em ở trong một đội nhóm ở nhiều địa bàn khác nhau.
- Với chương trình thi cử hiện hành bản thân môn sinh đang rất nặng về năng lực tính toán chưa chú trọng yếu tố thực hành và khả năng vận dụng vào cuộc sống đó cũng là rào cản mà giáo viên và học sinh không tích cực với phương pháp dạy học này. Vì đa số suy nghĩ giáo viên và học sinh vẫn với một lối tư duy ‘‘thi gì học nấy’’.
- Ở các trường phổ thông hiện tại thời gian ngoài trên lớp các em chủ yếu là học thêm ngoài để thi nên rất khó khăn trong triển khai công việc ngoài giờ, vì các em học thêm 3,4 ca mỗi ngày lịch học dày đặc không có thời gian sắp xếp.
- Đa số giáo viên chưa hiểu về phương pháp dạy học tiếp cận STEM còn ngại tìm hiểu và tham gia.
- Cơ sở vật chất để ở các trường vẫn còn hạn chế.
- Hình thức dạy học truyền thống đã ăn sâu vào tâm thức mỗi giáo viên để họ thay đổi nhận thức không phải một sớm một chiều. Tư tưởng an phận không chịu tiếp thu cái mới cũng là một rào cản mới trong việc đưa STEM vào trong trường phổ thông
3.5. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm
Thời gian thực hiện :
- Từ 22/03/2021 đến 28/03/2021: Chuẩn bị giáo án, tài liệu học tập và các dụng cụ cần thiết hỗ trợ cho dự án.
Kiểm tra các dụng cụ, thiết kế xây dựng thí nghiệm. Chuẩn bị dụng cụ thiết bị làm dự án.
- Từ ngày 19/04/2021 đến ngày 28/04/2021: Thực nghiệm sư phạm trong 3 tiết chính khóa..
- Ngày 28/04/2019: Giáo viên tổ chức cho học sinh lấy ý kiến đánh giá Thiết kế việc thực hiện chủ đề cho HS
Hoạt động
Thời
gian Nội dung thực hiện
Tiết 1 Hoạt động 1: Xác định vấn đề thực tiễn và giao nhiệm vụ 20 phút
- Tạo tình huống: GV đưa ra vấn đề, gợi ý để HS tìm ý tưởng giải quyết.
- Thảo luận nhóm, đại diện nhóm nêu các ý tưởng dự án đã thảo luận.
- GV sử dụng bộ câu hỏi định hướng để gợi mở ý tưởng dự án.
- HS làm việc theo nhóm, xác định rõ mục tiêu dự án, hình dung sản phẩm dự án mà nhóm cần đạt được. - HS: Lập kế hoạch thực hiện dự án. Phân công các thành viên trong nhóm làm các nhiệm vụ để đạt mục tiêu dự án.
Hoạt động 2:
Nghiên cứu kiến thức nền
25 phút
- GV: Hướng dẫn HS ôn tập kiến thức về chuyển động tròn
- GV hướng dẫn HS tìm hiểu về lực hướng tâm và chuyển động li tâm
- HS vận dụng kiến thức và làm việc theo nhóm để hoàn thành phiếu học tập
- GV nhận xét, đánh giá các bài báo cáo (theo phiếu đánh giá 2). Tổng kết chuẩn hóa các kiến thức liên quan. - GV hướng dẫn HS về nhà nghiên cứu bản thiết kế chế tạo máy băt muỗi.
Tiết 2 Hoạt động 3: đề xuất thiết kế và lựa chọn giải pháp tối ưu 20 Hú t
- GV tổ chức hoạt động cho từng nhóm báo cáo phương án thiết kế.
- Các nhóm khác nhận xét, nêu câu hỏi.
- GV giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà triển khai thiết kế sản phẩm theo bản thiết kế; ghi lại các điều chỉnh (nếu có) của bản thiết kế sau khi đã hoàn thành sản phẩm và ghi giải thích gợi ý các nhóm tham khảo thêm các tài liệu phục vụ cho việc chế tạo thử nghiệm sản phẩm (SGK, internet…) và tham khảo thêm ý kiến tư vấn của - GV bộ môn (nếu thấy cần thiết)
Hoạt động 4: Lắp đặt, vận hành thử nghiệm sản phẩm 25 phút
- HS tìm kiếm, chuẩn bị các vật liệu dự kiến (ở nhà). - HS chế tạo lắp ráp máy vắt quần áo sáng tạo.
- HS thử nghiệm máy vắt quần áo sáng tạo, so sánh với các tiêu chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1). - HS điều chỉnh lại vật liệu và thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh và giải thích lí do (nếu cần phải điều chỉnh). - HS hoàn thiện bảng ghi danh mục các vật liệu và tính giá thành chế tạo sản phẩm.
- HS đóng gói và sắp xếp sản phẩm, sẵn sàng cho phần triển lãm sản phẩm. Tiết 3 Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu đánh giá sản phẩm và đánh giá tổng kết 45 phút
- Xây dựng bản báo cáo và tập trình bày, giới thiệu sản phẩm.(chuẩn bị ở nhà)
- GV tổ chức buổi triển lãm. - HS thuyết trình sản phẩm
- HS đánh giá chéo kết qủa của các dự án.
- GV đặt câu hỏi, nhận xét và công bố kết quả chấm sản phẩm theo tiêu chí của phiếu đánh giá số 1.
- GV gợi mở về việc tìm hiểu kiến thức và mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho HS.
Bảng 3.1 Thiết kế việc thực hiện dự án cho HS
3.6. Phân tích thực nghiệm sư phạm
3.6.1. Diễn biến thực nghiệm
Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ TRONG VIỆC CHẾ TẠO MÁY VẮT QUẦN ÁO SÁNG TẠO
Bước 1. Đặt vấn đề
Giáo viên đặt vấn đề: Khi phải mang trên người những bộ đồ vẫn còn ẩm ướt, lại không còn mùi thơm và sự mịn màng của vải... sẽ rất khó chịu. Thời điểm cuối năm,mưa nhiều và day dẳn nên không có ánh nắng để phơi quần áo. Khi quần áo chưa khô sẽ có mùi ẩm mốc làm chúng ta cảm thấy rất khó chịu. Đó chính là sự băn khoăn của không ít bà nội trợ vì những bất tiện khi thời tiết quá ẩm. Thậm chí có người còn than rằng, không gian phơi vốn đã rất hẹp, giờ lại không có nắng, phơi quần áo trong nhà sẽ bị nước nhỏ giọt ra sàn và phải là thật lâu mới có thể mặc được.
Với một chiếc máy vắt quần áo hiện đại, người tiêu dùng có thể bỏ qua bước vắt quần áo, mà vẫn bảo toàn được mùi hương của nước xả và độ mềm mại của vải vóc. Đây
chính là ưu điểm vượt trội của máy vắt trong tiết trời ẩm và tiện lợi khi không gian phơi quần áo hạn hẹp.
Bước 2. Giáo viên chia nhóm và hướng dẫn học sinh tìm tài liệu và kiến thức cần thiết
GV tổ chức chia nhóm HS. HS theo từng nhóm thống nhất vai trò, nhiệm vụ của các thành viên trong nhóm.
Hình 3.1. GV chia nhóm
Hoạt động 2. NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC NỀN VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÁY VẮT QUẦN ÁO SÁNG TẠO
- HS theo nhóm nghiên cứu kiến thức bài lực hướng tâm ( bài 14/SGK Vật lí 10) hoàn thành câu hỏi, bài tập trong hồ sơ học tập của nhóm.
- HS vận dụng kiến thức về mạch điện một chiều, làm việc theo nhóm để vẽ phác thảo mạch điện cho hệ thống máy vắt quần áo sáng tạo.
- HS trao đổi và tìm sự hỗ trợ của GV các bộ môn liên quan.
+ GV hướng dẫn HS cách đọc tài liệu, đọc sách giáo khoa, tìm kiếm thêm tài liệu từ các nguồn thông tin khác nhau. Kết nối HS với những GV bộ môn khác để hỗ trợ HS khi cần thiết. GV yêu cầu HS ghi những kiến thức cơ bản vào vở.
Hình 3.2. GV hướng dẫn học sinh nghiên cứu kiến thức nền
+ GV hỗ trợ, gợi ý HS những ý tưởng về mặt nguyên lí ( hoạt động của máy vắt và sơ đồ mạch điện) và ý tưởng thiết kế sản phẩm. Khuyến khích học sinh nên thắc mắc và hỗ trợ HS tìm hiểu, giải đáp thắc mắc
Hoạt động 3. TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ “MÁY VẮT QUẦN ÁO SÁNG TẠO”
Bước 1. GV tổ chức hoạt động cho từng nhóm báo cáo phương án thiết kế:
HS tự hoàn thiện bản báo cáo về thiết kế hệ thống máy vắt quần áo sáng tạo trên giấy A0 hoặc bằng bài trình bày trên powerpoint và tập luyện cách thức trình bày.
Hình 3.3. Các nhóm thiết kế bản vẽ máy vắt quần áo
Hình 3.4. Bản thiết kế của các nhóm
Bước 2. Các nhóm khác nhận xét, nêu câu hỏi;
Hình 3.6. Các nhóm góp ý kiến và đặt câu hỏi giao lưu
Bước 3. GV nhận xét, đánh giá các bài báo cáo .Tổng kết chuẩn hóa các kiến thức liên
quan.
- Các nhóm rất sôi nỗi bàn luận thiết kế, một số bạn nam đặt biệt hăng say traođổi thiết kế máy vắt quần áo.
Bước 4. GV giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà triển khai thiết kế sản phẩm theo bản
thiết kế; ghi lại các điều chỉnh (nếu có) của bản thiết kế sau khi đã hoàn thành sản phẩm và ghi giải thích gợi ý các nhóm tham khảo thêm các tài liệu phục vụ cho việc chế tạo thử nghiệm sản phẩm (SGK, internet…) và tham khảo thêm ý kiến tư vấn của GV bộ môn (nếu thấy cần thiết)
Hoạt động 4. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM MÁY VẮT QUẦN ÁO SÁNG TẠO
Bước 1. HS tìm kiếm, chuẩn bị các vật liệu dự kiến. (làm ở nhà)
Bước 2. HS lắp đặt các thành phần của máy vắt quần áo theo bản thiết kế bằng vật
Hình 3.7. HS tiến hành chế tạo máy vắt quần áo
Bước 3. HS hoàn thành lắp ráp và thử nghiệm máy vắt quần áo, so sánh với các tiêu
chí đánh giá sản phẩm (Phiếu đánh giá số 1)
Bước 4. HS điều chỉnh lại vật liệu và thiết kế, ghi lại nội dung điều chỉnh và giải thích
lí do (nếu cần phải điều chỉnh)
Bước 5. HS hoàn thiện bảng ghi danh mục các vật liệu và tính giá thành chế tạo sản
phẩm.
Bước 6. HS đóng gói và sắp xếp sản phẩm, sẵn sàng cho phần triển lãm sản phẩm;
Xây dựng bản báo cáo và tập trình bày, giới thiệu sản phẩm.
Hoạt động 5. TRÌNH BÀY SẢN PHẨM “MÁY VẮT QUẦN ÁO SÁNG TẠO”
VÀ ĐÁNH GIÁ TỔNG KẾT
Bước 1. Các nhóm HS lắp đặt sản phẩm trên bàn giáo viên của lớp học
Bước 2. Các nhóm lần lượt báo cáo, trình diễn hoạt động của máy vắt quần áo:
Nhóm trình bày về cách thức hoạt động của sản phẩm; những điều chỉnh trong quá trình chế tạo sản phẩm và giải thích lí do (nếu có); giải thích các thính giá thành sản phẩm;
Hình 3.10 Học sinh trình diễn máy vắt quần áo
- Đồng thời. “Nhà đầu tư” (các GV) và HS cùng kiểm tra tiêu chuẩn kĩ thuật, tiếng ồn, lực hướng tâm và các mối nối của mạch điện.
Bước 3. “Nhà đầu tư” (GV) đặt câu hỏi, nhận xét và công bố kết quả chấm sản phẩm
theo tiêu chí của phiếu đánh giá số 1.
Bước 4. GV gợi mở về việc tìm hiểu kiến thức và mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho
HS.
Với nguyên lí hoạt độngnhư trên, theo các em, chúng ta có thể phát triển các sản phẩm máy vắt quần áo khác như thế nào ?
Trong cấu tạo máy vắt quần áo như trên, bộ phận nào đóng vai trò tạo ra lực hướng tâm?
Trong quá trình hoạt động, lồng vắt sự bị rơ, nguyên nhân là gì và cách giải quyết như thế nào?
3.6.2 Đánh giá định tính
3.6.2.1 Đánh giá năng lực sáng tạo
Theo dõi diễn biến thực nghiệm sư phạm, chúng tôi nhận thấy các biểu hiện ở học sinh phù hợp với tiêu chí đánh giá tính tích cực của học sinh đã đưa ra ở Chương 2.
Tiêu chí đánh giá Biểu hiện cụ thể
TC1: Tìm ra những vấn đề
mới, tình huống mới trong thực tiễn và đề xuất phương án giải quyết đúng, hệ thống mới mang lại hiệu quả;
Học sinh phát hiện ra motor là dòng một chiều nên không thể sử dụng nguồn điện dân dụng cần tìm thiết bị phù hợp với hiệu điện thế 12V. Học sinh phát hiện ra cần miếng gỗ để giảm ma sát khi quay giữa sọt nhựa và ốc
Hình 3.11 lắp ráp miếng gỗ
TC2. Thiết kế được sơ đồ,
bản vẽ thể hiện nguyên lí cấu tạo và hoạt động, vận hành của máy vắt
Học sinh vẽ được sơ đồ bố thiết kế sản phẩm, có thể tự trình bày lại nội dung bài học và kết quả của việc hoạt động nhóm theo ngôn ngữ riêng (thể hiện qua các hình thức báo cáo, thuyết trình,…)
Hình 3.12. Học sinh trình bày thiết kế của nhóm
TC3. Tìm ra các thiết bị, vật
liệu mới thay thế cho thiết bị, vật liệu cũ nhưng vẫn đảm bảo tính hiệu quả cao và tiết kiệm;
-Đề xuất giải pháp thiết kế mới cho hệ thống kỹ thuật đã có, thay đổi một số chi tiết thiết kế nhằm tăng hiệu quả cho hệ thống kỹ thuật;
Các em biết sử dụng hộp nhựa thay cho ống nhựa có thể tháo ra để vệ sinh dễ dàng sau một thời gian vắt quần áo.
Hình 3.13. Thiết kế lồng chứa quần áo
TC4. Tiến hành thực hiện giải
pháp thi công, chế tạo…nhằm mang lại lợi ích;
Các em xây dựng được các mô hình có thể ứng dụng được trong thực tế cuộc sống.
Hình 3.14. Mô hình sản phẩm máy vắt quần áo
của các em học sinh
TC5. Vận dụng kiến thức
được học để giải quyết các vấn đề mới, tình huống mới trong thực tiễn liên quan đến ngành kỹ thuật
Trong quá trình học tập các em nêu được giải pháp cải tiến máy vắt quần áo bằng việc nâng cao hệ thống nguồn điện, ống thông nước để máy vắt quần áo hoạt động hiệu quả hơn.
TC6. Kết hợp các thao tác tư
duy (so sánh, phân tích, đánh giá) và các phương pháp phán đoán, mô hình giải quyết;
Trong thiết kế máy vắt quần áo các em đã nhận ra sự hoạt động không hiệu quả khi lắp lồng
ngang.Vì vậy các em có cải tiến lắp lồng đứng chuyển động li tâm mạnh hơn.
TC7. Lập được nhiều phương
án giải quyết cho một vấn đề thực tiễn và mang lại kết quả tối ưu;
Khi được hỏi có thể sử dụng các nhiên liệu nào để máy vắt quần áo hoạt động hiệu quả các em đã đưa ra rất nhiều phương án như:
Thiết kế máy vắt có chân đế để giảm tiếng ồn và không cần vịt khi máy hoạt động.
Bảng 3.2. Bảng mô tả biểu hiện của năng lực sáng tạo.