5. Tính mới và đóng góp của đề tài
2.3. Công cụ đánh giá chủ đề giáo dục STEM theo định hướng phát triển
2.3.1. Nguyên tắc đánh giá
Đặc điểm của giáo dục STEM là định hướng sản phẩm, phương pháp dạy là dạy học dựa trên dự án, học tập theo nhóm. Vì vậy việc đánh giá thường xuyên, đa dạng các hình thức và công cụ đánh giá là cần thiết.
44 Đánh giá phải hướng tới sự phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh thông qua mức độ đạt chuẩn kiến thức, kỹ năng, thái độ và các biểu hiện năng lực, phẩm chất của người học.
- Đánh giá không quá đặt nặng thành tích mà cần chú ý đến tính phát triển, gắn liền với thực tiễn.
- -Đánh giá đưa ra phải phù hợp với năng lực vốn có của học sinh, chú trọng động viên khuyến khích sự hứng thú, tích cực và vượt khó trong học tập, rèn luyện của học sinh, giúp học sinh phát huy năng khiếu cá nhân.
- Đánh giá phải đảm bảo kịp thời, khách quan, không tạo áp lực cho học sinh.
2.3.2. Yêu cầu đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS
- Đánh giá định tính: Thông qua quan sát, ghi chép của GV trong quá trình tổ chức các hoạt động DHTN.
- Đánh giá định lượng: Việc đánh giá được thực hiện thông qua các phiếu đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS và các sản phẩm của HS sau khi tham gia các hoạt động DHTN.
Bảng 2.8. Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong hoạt động : “Thiết kế và chế tạo cầu chịu tải”
Năng lực thành phần Tiêuchí đánh giá Mức độ Mức 1 Không có Mức 2 Không hiệu quả Mức 3 Hiệu quả Phát hiện Phân tích được các mô hình cầu Chưa biết phân tích cách thiết kế các mô hình cầu Phân tích được mô hình cầu nhưng chưa đầy đủ.
Phân tích được tất cả các loại mô hình cầu một cách logic và đầy đủ.
và làm rõ vấn đề Phát hiện tình huống có vấn đề. Chưa biết phát hiện và chưa nêu được tình huống có vấn đề. Chưa phát hiện đầy đủ vấn đề, nêu vấn đề còn chưa rõ ràng. Phát hiện và nêu được đầy đủ tình huống có vấn đề một cách logic. Đề xuất, lựa chọn giải pháp Biết tìm hiểu các thông tin liên quan đến các mô hình cầu chịu tải. Chưa biết xác định và tìm hiểu các thông tin liên quan đến mô hình cầu chịu tải,cách chứng minh các đặc trưng của chúng Xác định được một số thông tin liên quan đến cầu chịu tải, cách chứng minh các đặc trưng của chúng
Xác định được đầy đủ các thông tin liên quan trực tiếp đến cầu chịu tải, cách chứng minh các đặc trưng của chúng Năng lực thành phần Tiêu chí đánh giá Mức độ Mức 1 Mức 2 Mức 3 Đề xuất các giải pháp thiết kế các cầu chịu tải.
Chưa đưa ra được giải pháp nào.
Đưa ra được quy trình thiết cầu chịu tải và cách chứng minh các đặc trưng của chúng nhưng chưa logic
Đưa ra được quy trình thiết kế cầu chịu tải và cách chứng minh các đặc trưng của chúng một cách rõ ràng, logic. Thực hiện Thiết kế cầu chịu tải theo phương án
Chưa thiết kế cầu chịu tải theo phương
Biết thiết kế cầu chịu tải phương án đã đề xuất
Biết thiết kế cầu chịu tải theo phương án đã đề
46
và đánh giá giải quyết vấn đề
đã đề xuât án đã đề xuất nhưng làm chưa tốt quy trình giải quyết vấn đề. xuất. Nhận ra ưu nhược điểm của các phương án thiết kế cầu chịu tải đã thực hiện. Chưa nêu được ưu điểm, nhược điểm của phương án thiết kế cầu chịu tải đã thực hiện.
Nêu được ưu điểmnhượcđiểm của phương án thiết kế cầu chịu tải đã thực hiện nhưng chưa rõ ràng và chưa có ý tưởng cải tiến
Nêuđược ưu điểm, nhượcđiểmcủaph ươngán thiết kế cầu chịu tải đã thực hiện và có ý tưởng cải tiến
KẾT LUẬN CHƯƠNG 2
Bằng việc nghiên cứu thực trạng của các phương pháp dạy học hiện tại cho ta thấy đang có nhiều bất cập, chưa có nhiều tác động tới việc nâng cao và phát triển các kiến thức, kĩ năng của HS. Đặc biệt việc đảm bảo việc giáo dục toàn diện cho học chưa đem lại hiểu quả dẫn tới các kết quả thu được từ quá trình điều tra chưa cao như: Phát triển kĩ năng tư duy phản biện, năng lực thực nghiệm, chế tạo, tính tự học tự tìm hiểu kiến thức. Với những kết quả này sẽ dẫn tới việc đào tạo đội ngũ người lao động chưa cao. Giáo dục chưa có thể định hướng nghề nghiệp và bắt kịp với thời đại công nghệ 4.0.
Bên cạnh đó, sản phẩm chế tạo được dự kiến là đơn giản, dễ kiếm, dễ làm, chi phí không cao, rất phù hợp để học sinh tự trải nghiệm, sáng tạo vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn.
Như vậy, tiến trình dạy học chủ đề STEM mà tôi đã xây dựng được. Tôi sẽ triển khai thực nghiệm sư phạm ở một số lớp 10 ở một số trường phổ thông ở huyện Tương Dương.
48
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM SƯ PHAM 3.1 Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm
3.1.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm
Nghiên cứu tiến hành TNSP nhằm mục đích:
- Kiểm tra tính đúng đắn của giả thuyết khoa học đã đề ra trong luận án. - Đánh giá tính khả thi và hiệu quả của các đề xuất về dạy học chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 THPT theo định hướng giáo dục STEM góp phần hình thành và phát triển các năng lực giải quyết vấn đề cho HS và nâng cao hứng thú học tập của HS trên cơ sở phân tích khách quan, khoa học kết quả định tính và định lượng.
3.1.2. Nhiệm vụ thực nghiệm sư phạm
Với mục đích TNSP như trên, nghiên cứu đã xác định những nhiệm vụ TNSP sau:
- Chọn đối tượng và địa bàn để tổ chức TNSP.
- Lựa chọn nội dung và phương pháp TNSP: Thiết kế kế hoạch bài dạy, phương tiện dạy học, cách tiến hành bài lên lớp và cách kiểm tra đánh giá.
- Lập kế hoạch và tiến hành TNSP theo kế hoạch.
- Giáo viên tổ chức dạy học như tiến trình trong giáo án đã đề ra.
- Đánh giá tiến trình tiết học dựa trên những tiêu chuẩn đánh giá đã đề ra.
- Từ kết quả thực nghiệm, chúng tôi đánh giá những gì đã đạt được và những mặt còn hạn chế cần phải chỉnh sửa.
- Rút kinh nghiệm các hoạt động đã thực hiện, xử lý và phân tích kết quả TN và đánh giá các tiêu chí theo mục tiêu nghiên cứu. Từ đó rút ra nhận xét và kết luận về tính hiệu quả và khả thi của đề tài.
3.2. Đối tượng và phương pháp TNSP
3.2.1. Đối tượng TNSP
Học sinh lớp 10 - trường THPT Tương Dương 1 – Tương Dương - Nghệ An, năm học 2021-2022.
Lớp 10 gồm 35 học sinh (19 nữ -16 nam). - Đối tượng học sinh trong lớp khá đồng đều.
- Phần lớn học sinh là đối tượng có học lực khá và trung bình nhưng chăm ngoan, ý thức tốt và tích cực trong các hoạt động.
3.2.2. Phương pháp TNSP
- Lên kế hoạch cụ thể và báo cáo Ban giám hiệu nhà trường, tổ Vật lý trong trường được thực nghiệm sư phạm.
- Trực tiếp đứng lớp để thực nghiệm giáo án 01 buổi ngoại khóa 2 tiết học. + “Thiết kế và chế tạo mô cầu chịu tải”
- Tiến hành tổ chức dạy học STEM chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 THPT theo các tiến trình dạy học đã thiết kế.
- Theo dõi, ghi hình, ghi chép lại tiến trình hoạt động tổ chức dạy học STEM sau đó đánh giá khả thi của tiến trình dạy học thông qua phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm.
- Đánh giá hiệu quả của tổ chức hoạt động dạy học STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS thông qua công cụ đánh giá.
3.3. Nôi dung thực nghiệm sư phạm
3.3.1. Phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm
3.3.1.1. Chủ đề “Thiết kế và chế tạo mô cầu chịu tải”
Giai đoạn 1: Chuẩn bị đồ dùng, dụng cụ cần thiết
– Các thiết bị dạy học: giấy A0, mẫu bản kế hoạch, …
– Nguyên vật liệu và dụng cụ để chế tạo và thử nghiệm “Cầu chịu tải”: • Các miếng xốp, giấy màu;
• Kéo, dao rọc giấy;
• Băng dính, keo, que kem; • Thước kẻ, bút;
• Các bao vật liệu có khối lượng xác định (300 gam, 200 gam, 100 gam, 50 gam).
50
Hoạt động 1: Cung cấp nội dung kiến thức về Lực và Áp lực
– Giáo viên giao cho học sinh tìm hiểu về cầu (mô tả, xem hình ảnh, video…) với yêu cầu: mô tả đặc điểm, hình dạng của cầu; giải thích tại sao tàu nổi được trên mặt nước.
– Học sinh ghi lời mô tả và giải thích vào vở cá nhân; trao đổi với bạn (nhóm đôi hoặc 4 học sinh); trình bày và thảo luận chung.
– Giáo viên xác nhận kiến thức cần sử dụng và giao nhiệm vụ cho học sinh tìm hiểu trong sách giáo khoa để giải thích bằng tính toán thông qua việc thiết kế, chế tạo cầu với các tiêu chí đã cho.
Hoạt động 2: Thiết kế và chế tạo mô hình cầu chịu tải Xác định yêu cầu thiết kế và chế taọ cầu chịu tải
Mục đích
– Học sinh phân tích và hiểu rõ yêu cầu “Thiết kế và chế tạo cầu chịu tải” bằng que kem (do giáo viên cung cấp) theo các tiêu chí: Tải trọng của cầu là 2 kg; Có tính ổn định cao; Có biện pháp giảm lực khi chịu tải.
– Học sinh hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức để thiết kế và thuyết minh thiết kế trước khi sử dụng nguyên vật liệu, dụng cụ cho trước để chế tạo và thử nghiệm.
Nội dung
– Tìm hiểu về một số cầu để xác định kiến thức về trọng lực được ứng dụng trong chế tạo cầu.
– Xác định nhiệm vụ chế tạo cầu bằng que kem với các tiêu chí:
• Tải trọng của cầu: 2kg; • Có tính ổn định cao;
• Có biện pháp giảm lực khi chịu tải.
Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh
– Mô tả và giải thích được một cách định tính về nguyên lí chế tạo cầu;
chí đã cho.
Cung cấp các câu hỏi định hướng:
• Điều kiện nào để cầu chịu được 2 kg vật liệu?
• Những hình dạng, kích thước nào của cầu có thể giúp tăng mức vững vàng và giảm lực khi chịu tải?
• Các nguyên liệu, dụng cụ nào cần được sử dụng và sử dụng như thế nào?
– Học sinh xây dựng phương án thiết kế cầu và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp (các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint...). Hoàn thành bản thiết kế (phụ lục đính kèm) và nộp cho giáo viên.
– Yêu cầu:
• Bản thiết kế chi tiết có kèm hình ảnh, mô tả rõ kích thước, hình dạng của cầu và các nguyên vật liệu sử dụng…
• Trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. Chứng minh tải trọng của cầu bằng tính toán cụ thể.
Hoạt động nhóm để phân chia công tác tìm hiểu và đưa ra phương án thống nhất
- Chúng tôi theo dõi các nhóm làm việc. Bắt đầu, nhóm phân công các bạn làm nhiệm vụ theo từng công việc cụ thể :
+ Tổ trưởng sẽ tự giác đứng ra làm trưởng nhóm và phân công nhiệm vụ cũng như làm công tác tổng hợp ý kiến.
+ Phân công 5 bạn làm nhiệm vụ tìm hiểu về sử dụng các vật liệu được giới thiệu để chế tạo cầu chịu tải theo hướng dẫn.
+ Những bạn còn lại sẽ tìm hiểu thiết kế.
+ Tất cả sau đó phối hợp với nhau tạo mô hình hoàn chỉnh
Tổ chức cho các nhóm báo cáo kết quả, nhận xét, đánh giá
– Giáo viên giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ.
52 vàng khi có chấn động và độ linh hoạt khi chịu tải.
– Các nhóm chia sẻ về kết quả, đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo mô hình cầu.
– Giáo viên đánh giá, kết luận và tổng kết.
3.4. Kết quả TNSP
Đánh giá kết quả thực hiện dự án của HS nhằm kiểm tra giả thuyết của đề tài chúng tôi vừa đánh giá định tính vừa đánh giá định lượng.
3.4.1. Đánh giá định tính
Căn cứ vào quá trình quan sát, theo dõi HS trong quá trình học tập và kết quả hoạt động dự án, có thể đánh giá định tính như sau:
- Trong các sản phẩm dự án, các em không chỉ giới thiệu cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của các thiết bị mà còn cung cấp thêm một số thông tin khá lớn, thể hiện khả năng tìm tòi cũng như sự hiểu biết sâu sắc về các thiết bị mà các em tiến hành nghiên cứu.
- Khả năng chế tạo mô hình của HS mặc dù chưa hoàn thiện nhưng vẫn thể hiện sự sáng tạo, say mê nghiên cứu khoa học và rèn luyện đức tính cẩn thận, tỉ mỉ;
- Khả năng liên hệ thực tiễn, vận dụng lí thuyết vào thực tiễn được cơ bản;
3.4.2. Đánh giá định lượng
Sau khi tổ chức dạy học xong chủ đề, tôi cho lớp thực hiện đánh giá năng lực theo phiếu đánh giá (xem phụ lục chương 1). Mỗi học sinh được đánh giá bởi 2 bảng đánh giá của giáo viên và các nhóm tự đánh giá.
- Phổ điểm được thể hiện bởi bảng phân bố sau: + Số lượng học sinh : 35.
+ Tổng số phiếu đánh giá thực hiện : 70. + Điểm tối đa mỗi phiếu là 10.
Hình 3.1. Biểu đồ thể hiện mức điểm học sinh đạt được qua bảng tiêu chí đánh giá chung
❖ Nhận xét :
• Đa số học sinh đều tích lũy được ở mức trung bình từ 6,5 đến 8,0.
• Mức độ biểu hiện các năng lực sáng tạo và tích cực khá đồng đều và có một số cá nhân vượt trội.
Khảo sát qua một số câu hỏi
Câu 1: Khi học các bài thuộc chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 ở trên lớp, em cảm thấy mình có khả năng nắm vững kiến thức đến mức nào ?
A. Hiểu kĩ B. Bình thường C. Không hiểu 18 9 5 3 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 8Đ-10Đ 6,5Đ-8Đ 5Đ-6,5Đ Điểm < 5Đ
BIỂU ĐỒ BIỂU DIỄN ĐIỂM CỦA HỌC SINH
54
Câu trả lời của học sinh được thể hiện bằng biểu đồ sau:
Hình 3.2. Phần trăm các câu trả lời của học sinh với câu hỏi số 1.
Câu 2: Em có muốn tham gia các bài học chủ đề STEM chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 không?
A. Rất muốn
B. Tùy vào nội dung trải nghiệm C. Không muốn
D. Tùy vào điều kiện thời gian
Hình 3.3. Phần trăm các câu trả lời của học sinh với câu hỏi số 2.
64% 25% 11% Bình thường Hiểu kĩ Không hiểu 54% 23% 17% 6% Rất muốn
Tùy vào nội dung Không muốn
Câu 3: Nếu được tham gia các bài học chủ đề STEM chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10 em thích làm gì nhất?
A. Thiết kế, chế tạo thí nghiệm
B. Trình diễn sản phẩm hoặc tham gia cuộc đua cuối cùng
C. Đọc thêm về tài liệu chương “Động lực học chất điểm” Vật lý 10
D. Đề xuất khác:………...……….
Hình 3.4. Phần trăm các câu trả lời của học sinh với câu hỏi số 3.
Câu 4: Em thấy các bài học chủ đề STEM như vậy có ích ở những điểm nào?. A. Biết cách thiết kế và chế tạo vật dụng
B. Rèn luyện được kỹ năng làm việc nhóm C. Nâng cao khả năng tư duy sáng tạo
D. Đã thích ngành kỹ thuật hơn 63% 23% 8% 6% Thiết kế, chế tạo Trình diễn sản phẩm Đọc thêm tài liệu Đề xuất khác..
56
Hình 3.5. Phần trăm các câu trả lời của học sinh với câu hỏi số 4.
Nhận xét: Kết quả qua câu hỏi số 4 cho thấy phần lớn học sinh hứng thú với hoạt động được đưa ra trong chủ đề STEM. Học sinh đã ý thức được việc tổ chức dạy học như