3.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm
Chúng tôi tiền hành thực nghiệm sư phạm dạy học chủ dé STEM trong day hoc chuyén đề "Vat lí với giáo dục bảo vệ môi trường” nhằm một số mục đích sau:
+ Đánh giá tinh khả thi, tính phù hợp và hiệu qua của của tiến trình day học đã thiết kế ở chương 2.
+ Kiểm tra gia thuyết khoa học: “Nếu thiết kế và tổ chức day học chủ đề STEM trong day học chuyên dé "Var li với giáo duc bảo vệ môi trường" một cách phù hợp thì có thé bồi dưỡng được NL GQVD và ST của HS”.
+ Đánh giá sự phát triên NL GQVD và ST của HS sau khi tham gia học tập bải
học STEM.
3.2. Đối tượng và nội dung thực nghiệm sư phạm 3.2.1. Đối tượng thực nghiệm sư phạm
Déi tượng thực nghiệm sư phạm trong đề tai này của chúng tôi là lớp 10A04 trường THPT Nguyễn Hiển, học kì II, năm học 2022 — 2023:
+Số lượng học sinh tham gia chủ dé: 35 HS (15 nữ - 20 nam).
+ Đặc điểm học sinh: Lớp 10A04 có những HS tích cực, năng nỗ trong học tập. Trong các tiết học, các em thích làm việc nhóm, tích cực xung phong phát biểu dé đóng góp, xây dung bài hoc. Khi đề cập đến việc sẽ học tập về chuyên đề “Vật lí
với giáo duc bảo vệ môi trường ” đa số các em tỏ ra thích tha, phan khởi vì các chủ
đề và những kiến thức của chuyên đề mang lại rất gần gũi, thiết thực với cuộc sông và có tính thời sự. Do ít khi được giao nhiệm vụ dựa vào kiến thức Vật lí đã học để chế tạo mô hình, sản phẩm phục vụ cho cuộc sống nên các em HS còn khá lúng túng trong việc lập kế hoạch thực hiện, phân công nhiệm vụ, thiết kế bản vẽ và chọn vật liệu, phân bổ thời gian dé hoản thiện sản phẩm. Tuy nhiên các em HS lớp 10A04 đã to ra vô cùng hao hứng và thích thú khi được giao nhiệm vụ chế tạo mô
hình nha máy điện địa nhiệt và chủ động trong việc thành lập các nhóm. Ngoài những mặt tích cực đã nêu trên thì trước khi bước vảo các hoạt động cua bai hoc,
99
những biểu hiện của NL GQVD va ST ở các em HS lớp 10A04 chưa được bộc lộ
một cách rõ ràng.
Trong đó. chúng tôi đánh giá các chi số hành vi của NL GQVD và ST của 4 HS trong lớp (mỗi nhóm đánh giá ngẫu nhiên 1 HS), theo bảng 3.1:
3.2.2. Nội dung thực nghiệm su phạm
Tổ chức day học chủ đề STEM: “Chế tao mô hình nhà máy điện địa nhiệt”
đã thiết kế trong chương 2 dé day cho lớp thực nghiệm.
3.3. Thời gian thực nghiệm sư phạm
Từ ngày 31/03/2023 đến 14/04/2023 (khoảng 3 tuần).
Do thời gian thực nghiệm sư phạm tương đôi hạn hẹp nên có sự phối hợp giữa hoạt động trên lớp va những hoạt động thực hiện ở nhà (chủ yêu là chế tạo mô hình) dé kịp tiễn độ chế tạo mô hình.
3.4. Phương pháp thực nghiệm sư phạm
3.4.1. Phương pháp quan sát
Chúng tôi tiến hành quan sát trực tiếp HS làm việc, van đáp HS (trong giờ học) kết hợp với việc phân tích qua trình HS lam việc nhóm theo trạm, câu trả lời trong các phiêu học tập. bản vẽ thiết kế mô hình, mô hình nhà máy điện địa nhiệt và phan bảo vệ mô hình, bản vẽ của HS đẻ thu thập được số liệu vẻ đánh giá các mức
100
độ biểu hiện hành vi của NL GQVD và ST của HS trong quá trình thực nghiệm sư
phạm.
3.4.2. Phương pháp thống kê toán học
Căn cứ vào các số liệu thu thập được. chúng tôi sử dụng phương pháp thống
kê toán học dé so sánh và đánh giá sự phát triển NL GQVD và ST của HS qua chủ
dé STEM đã thiết kế, từ đó rút ra kết luận về tính đúng đắn của giả thuyết khoa học của dé tài và đánh giá tinh khả thi khi thực hiện theo tiền trình dạy học đã thiết kế nhằm bồi đường NL GQVD và ST của HS,
3.5. Những thuận lợi và khó khăn khi tổ chức thực nghiệm sư phạm
3.5.1. Thuận lợi
~ Ban giám hiệu Trường THPT Nguyễn Hiền và GV phụ trách lớp 10A04 đã ủng hộ va tạo những điều kiện thuận lợi để thực nghiệm sư phạm được diễn ra
thành công.
- GV phụ trách lớp 10A04 có kinh nghiệm giảng dạy và quản lý lớp học tốt, đã góp ý và hỗ trợ rat nhiệt tình trong quá trình diễn ra thực nghiệm sư phạm.
~ Các em HS lớp 10A04 có tinh thần học tập tích cực, năng nd, tự giác, có ý thức học tập tốt và có niềm yêu thích, hăng say trong việc chế tạo mô hình va báo
cáo sản phẩm. Trong quá trình học tập cũng như khi chẻ tạo mô hình, các em làm việc nhóm nghiêm túc, nộp sản phẩm hoàn thiện đúng hạn và tích cực trao đôi, đặt câu hỏi dé có thê bám sát với các tiêu chí của bang phân công, bản vẽ thiết kế, mô hình, phần bao cáo được đưa ra ở phan 2 4. Các vật liệu tạo ra mô hình là vật liệu tái chế, rẻ tiên được các em HS lớp 10A04 tận dung, tái chế nên giá thành tạo ra mô
hình giảm đáng kẻ.
— Quá trình thực nghiệm sư phạm diễn ra trong tuần lễ phát động chủ dé về bảo vệ môi trường nên góp phần làm nâng cao nhận thức của các em HS đổi với các vấn dé môi trường. Đây là một thuận lợi khách quan ngoài dự kiến của nhóm
nghiên cứu.
101
3.5.2. Khó khan
— Cac em HS ít được giao nhiệm vụ dựa vào kiến thưc Vật lí đã học đề chế tạo
mô hình, sản phẩm nên khi thực hiện mô hình còn nhiều bỡ ngỡ và khó khăn, thao tác kỹ thuật chưa được tốt nhưng càng về sau bộc lộ được nhiều điểm mạnh. khắc phục những khó khăn ấy.
— Thời gian thực nghiệm sư phạm tương đối hạn hẹp, HS không có thời gian
dé làm sản phẩm tại lớp học.
~ Các nhóm HS tiếp tục hoàn thiện bản vẽ thiết kế và chế tạo sản phẩm ở nhà nên gây khó khăn trong làm việc nhóm có mặt day đủ thành viên.
~ Vì si số HS trong lớp đông nên việc tô chức hoạt động theo nhóm gây khó khăn cho việc đánh giá từng cá nhân HS và dé gay mat trat tu lớp học.
3.6. Phân tích diễn biến tiến trình thực nghiệm sư phạm
Hoạt động 1. Kích thích động cơ học tập (Engage)
- GV chia lớp học thành 8 nhóm (mỗi nhóm từ 4 — 5 HS) và dẫn dat vảo nội dung bài học: Hiện nay do hoạt động sản xuất và khai thác tài nguyên thiên nhiên quá mức đã dẫn đến tình trạng cạn kiệt nguồn tài nguyên thiên nhiên và nhiên liệu như than đá, dau mỏ. khí đốt,... va gây ra những hậu quả vô củng nghiêm trọng đến môi trường sông.
~ GV đặt câu hỏi cho HS: Em hãy thảo luận nhóm và ké những việc làm để bảo vệ môi trường và các biện pháp giúp đảm bảo về mặt cung cấp năng lượng?
— HS thảo luận nhóm, suy nghĩ vả tra lời câu hỏi của GV,
Hoạt động 2. Khám phá (Explore)
— GV giới thiệu định nghĩa của năng lượng hóa thạch va năng lượng tai tạo.
~ GV tô chức lớp học thành 3 trạm học tập như sơ dé hình 3.1:
102
Hình 3.1. Sơ đồ tổ chức lớp học theo trạm
— GV giao nhiệm vụ học tập cho từng tram và điều phối các nhóm đi chuyền.
~ HS lần lượt di chuyển qua các trạm, thảo luận nhóm vả thực hiện nhiệm vụ học tập tương ứng được b6 trí ở các tram.
Hoạt động 3. Giải thích (Explain)
— GV mời dai điện 3 nhóm báo cáo tương ứng với nhiệm vụ học tập cua 3
trạm.
~ Đại điện 3 nhóm HS báo cáo ve nhiệm vụ học tập của 3 trạm.
— GV dẫn dắt sang nội dung tiếp theo: Hiện nay nhà máy điện địa nhiệt đang
là xu thé thu năng lượng tái tạo ở một số quốc gia trên thé giới. Dé củng có cho
phan bai học, nang cao tinh than bảo vệ môi trường chang ta sang nội dung tiếp theo: Chế tạo mô hình nhà máy điện địa nhiệt.
Hoạt động 4. Củng cố, mở rộng kiến thức (Elaborate)
— GV chia lớp học thành 4 nhóm thực hiện bản vẽ thiết kế mô hình.
— GV trình chiều bản vẽ mẫu, dua ra các tiêu chí, yêu cầu của phan bản vẽ.
— GV giới thiệu 3 loại nhà máy điện địa nhiệt: dry steam flash steam và nhị
phân.
103
— GV yêu cầu HS thảo luận nhóm và thiết kế bản vẽ mô hình nhà máy
điện địa nhiệt.
~ Các nhóm HS thảo luận và thực hiện bản vẽ thiết kế mô hình,
— GV mời đại diện các nhóm trình bay bản vẽ thiết kế mô hình (HS báo cáo
bản vẽ chưa hoàn thiện).
at
‘in
|
tự": 1
a “ - “ |
Moy Orit
tv : : ' ... Š a
he ba Ms nn {
y 2 đ
n
j
Ỷ, taal ® 35,4 244 443
|
Hình 3.3. Ban vẽ chưa hoàn thiện của nhóm 2
105
Nhận xét bản vẽ chưa hoàn thiện của các nhóm: Bản vẽ của các nhóm mặc
đù chưa hoàn thiện nhưng đã thể hiện được day đủ các chi tiết của mô hình nhà máy điên địa nhiệt mả nhóm dự định chế tạo. Ngoài ra, các nhóm còn thê hiện được các kích thước dự kiến của mô hình cũng như các vật liệu dự kiến để chế tạo mô hình.
Các nhóm cần tiếp tục phát triển ban vẽ bằng cách tô mau cho bản vẽ thêm chi tiết và sinh động và có thé thêm vào một số chi tiết thé hiện sự mới mẻ và sáng tạo
riêng cho mô hình của nhóm.
Hoạt động 5. Đánh giá sản phẩm (Evaluation)
— GV phân công thứ tự bao cao của các nhóm.
~ GV tô chức cho các nhóm HS báo cáo bản vẽ hoàn thiện và mô hình.
— Các nhóm HS báo cáo bản vẽ và mô hình.
Hình 3.6. Bản vẽ hoàn chỉnh của nhóm 1
Hình 3.8. Bản vẽ hoàn chỉnh của nhóm 3
a KWUDÂwmcử
108
Nhận xét bản vẽ hoàn thiện của các nhóm: Hau hết các nhóm đã hoàn thiện bản vẽ theo gợi ý và nhận xét của GV, các bản vẽ đã được thêm vào màu sắc dé tăng phần sinh động, làm rõ được các chỉ tiết và ý tưởng thiết kế nhưng chưa thé hiện được tính sáng tạo do còn khá giống với bản vẽ mẫu đã được GV gợi ý. Khi nhìn vào bản vẽ hoàn thiện có thẻ hình dung được mô hình mà các nhóm dự kiến sẽ
thiết kế. Tuy nhiên, vẫn còn trường hợp nhóm 2 giữ nguyên bản vẽ thiết kế như ban đầu mà không có sự điều chỉnh gì, do đó ở phần bản vẽ nhóm 2 đã không được
đánh giá cao.
109
110
hình nha máy điện địa nhiệt hoàn chính.
Trong đó, mô hình của nhóm | được đánh gia cao nhất do thê hiện được day
đủ và rõ rang các bộ phận cấu tạo nên nhà máy điện địa nhiệt, mô hình chắc chắn và
giống với bản vẽ đã thiết kế trên 80%. Tuy phan mô hình của nhóm 1 chưa hoạt động được nhưng các HS của nhóm 1 đã tìm hiểu rõ về nguyên tắc hoạt động của mô hình nên khi báo cáo nhóm 1 đã sử đụng mô hình đẻ trình bay được day đủ và rõ ràng về nguyên tắc hoạt động của nhà máy điện địa nhiệt.
Mô hình của nhóm 2 chắc chắn, sử dụng được nhiều vật liệu tái chế, rẻ tiền và thê hiện được đây đủ các chỉ tiết cấu tạo của nhả máy nhưng phần trang trí còn sơ sài, thiếu chinh chu.
Mô hình của nhóm 3 chắc chan vả có tinh sáng tạo cao, các HS nhóm 3 rất chú trọng về phần thiết kế kỹ thuật cho mô hình. Mô hình hoạt động được, mô tả được toàn bộ quá trình hoạt động của nhà máy điện địa nhiệt. Nếu thêm phần trang trí bắt mắt thì đây sẽ là một mô hình hoàn chỉnh từ cấu tạo, hoạt động đến phan hình thức bên ngoài. Ngoài ra, mô hình của nhóm 3 có phần chưa giống với bản vẽ mà nhóm
111
đã thiết kế, nhóm 3 nên thiết kế sản phẩm bám sát với bản vẽ đã thiết kế thi sẽ được
đánh giá cao hơn.
Mô hình của nhóm 4 hoàn thiện, thé hiện được day đủ các chỉ tiết cấu tạo của nhà máy, chắc chắn và vật liệu chế tạo mô hình có tận dụng được các vật liệu tái chế, rẻ tiền.
Ủ_-_ i -‹ Ý.—>.-
Hình 3.14. Tổ chức báo cáo và bảo vệ mô hình tại lớp 10404
Nhận xét phần báo cáo của các nhóm: Nhìn chung, các nhóm có phần báo cáo day đủ và chin chu, đúng thời gian mà GV đã quy định, các nhóm báo cáo biết
lắng nghe, ghi nhận ý kiến đóng góp của người khác và dé ra được phương án sửa
chữa, cải tiên, hoàn thiện mô hình của nhóm mình.
3.7. Đánh giá định tính kết quả thực nghiệm sư phạm
Hoạt động 1. Kích thích động cơ học tập (Engage)
Đôi với hành vi 1.1, khi GV đưa ra tình huéng có van đề và yêu cầu HS thao luận, trình bảy phương án đề GQVĐ thì đa số các em déu nêu được các việc làm bảo vệ môi trường. Tuy nhiên, khi đề cập đến vấn dé thiểu hụt, cạn kiệt nguồn tải nguyên, năng lượng và yêu cau tìm giải pháp cho van dé ấy thì các HS tỏ ra khá
112
lúng túng, đưa ra một số ý kiến hoặc không đưa được ý kiến cho vấn đề này nên
chúng tôi đánh giá HS 1, HS 2, HS 4 ở mức 2 và HS 3 tuy có sự gợi ý từ GV nhưng
đã đưa ra được nhiều ý kiến, lập luận để GQVD nên chúng tôi đánh giá ở mức 3
Đối với hành vi 1.2, các em HS đã hoàn thành hoạt động theo trạm và báo cáo, hầu hết các em HS đều so sánh được điểm giống nhau, điểm khác nhau về trữ lượng và thời gian sử dụng của năng lượng hóa thạch và năng lượng tái tạo. Khi đến nội dung so sánh về giá thành, các em HS 2 và HS 4 có sự nhầm lẫn giữa 2 loại năng lượng với nhau và HS 2 gặp khó khăn khi đưa ra ưu điểm, nhược điểm của 2 loại
năng lượng. Nên chúng tôi đánh giá HS 1 và HS 3 ở mức 4, HS 2 ở mức 2 và HS 3 ở mức 3,
Đổi với hành vi 1.3, hầu hết các HS 1, HS 2 va HS 3 đều trình bảy được những vẫn đẻ, khó khăn mà mình gặp phải khi thực hiện các nhiệm vụ học tập, chế tạo mô hình nên chúng tôi đánh giá 3 HS này ở mức 4. Phần trình bày của HS 4 cần sự gợi ý, định hướng của GV tương đối nhiều mới nêu được những vấn đề, khó khăn gặp phải nhưng vẫn còn ngập ngừng nên chúng tôi đánh giá ở mức 3.
Hoạt động 2. Khám phá (Explore)
Đối với hành vi 2.1 là hành vi liên quan đến năng lực sáng tạo thê hiện ở phân bản vẽ thiết kế thì biểu hiện của các HS chưa được nỗi trội. Da phan các em thiểu tính sáng tạo, đổi mới khi thực hiện bản vẽ và còn phụ thuộc nhiều vào bản vẽ mẫu
mà GV đưa ra. HS 2 và HS 3 thực hiện bản vẽ tương tự như bản vẽ mẫu, không có
cải tiễn, chỉnh sửa hay sáng tạo gì và chưa thé hiện được rõ ý tưởng thiết kế nên chúng tôi đánh giá ở mức 1. HS | thực hiện bản vẽ vẫn có tính thâm mỹ và độ chỉ tiết cao, tuy nhiên vẫn còn phụ thuộc vào bản vẽ mẫu gợi ý, chưa biểu hiện sự sáng tạo rõ rệt nên chúng tôi đánh giá mức độ 2. Đỗi với HS 4, phan bản vẽ thiết kế có sự dau tư chin chu, có tính thâm mỹ cao, thé hiện tốt ý tưởng thiết kế và chi có một số ít chỉ tiết còn phụ thuộc vào gợi ý từ bản vẽ mẫu nên chúng tôi đánh giá ở mức độ
3.
113
Đối với hành vi 2.2 là trình bày những rủi ro va cách khắc phục khi thực hiện
bản vẽ, mô hình, các em HS 1, HS 2, HS 3 có trình bày được các rủi ro mà các em
sẽ gặp phải khi thiết kế bản vẽ và chế tạo mô hình, nhưng khi đưa ra giải pháp dé khắc phục những rủi ro ấy. các em còn khá lúng túng và chưa biết cách dé xuất, xử lý một số rủi ro như thế nào nên chúng tôi đánh giá ở mức 3. HS 4 không dé xuất,
đánh giá được rai ro nado nên chúng tôi đánh giá ở mức 1.
Đôi với hành vi 2.3 yêu cầu có tính sáng tạo trong phan báo cáo, các em HS | và HS 2 có phần báo cáo lưu loát, có nhắn nhá, lôi cuỗn được sự chú ý của người
nghe va nội dung có tinh sáng tạo, có trình bày thêm được những y tưởng, quan
điểm của nhóm khi thực hiện bản vẽ, mô hình nên được đánh giá ở mức 4. HS 3 có phan báo cáo tốt nêu được 1 nội dung sáng tạo so với mẫu báo cáo nên được đánh giá ở mức 3. HS 4 trình bày báo cáo theo mẫu được đưa ra, không có phần sáng tạo
thêm nên được đánh giá ở mức 2.
Hoạt động 3. Giải thích (Explain)
Đối với hành vi 3.1 là nêu được vai trò của năng lượng tải tạo và cho ví dụ minh họa, cả 4 HS đều hoàn thành tốt nên đều được đánh giá ở mức 4.
Đôi với hành vi 3.2 là lựa chon và sắp xếp công nghệ thu năng lượng tái tạo
ứng với năng lượng ay, cả 4 HS tích cực hoàn thành nhanh chóng và biéu hiện được hành vi ở mức tốt nhất nên chúng tôi cũng đánh giá cá 4 em ở mức 4.
Đổi với hành vi 3.3 là đề xuất được giải pháp khắc phục khó khăn ma các em gặp phải trong quá trình thực hiện các sản phẩm học tập, HS 2, HS 3, HS 4 liệt kê
được các khó khăn ma các em gặp phải nhưng chưa nêu lên được rõ các giải pháp
dé khắc phục những khó khăn ấy nên chúng tôi đánh giá các em ở mức 2. HS I liệt kê được các khó khăn và nêu được một số phương án dé khắc phục nhưng trong số
đó nhưng tính khả thí không cao nên chúng tôi đánh giá ở mức độ 3.
Hoạt động 4. Củng cố, mớ rộng kiến thức (Elaborate)