Khóa luận tốt nghiệp: Tổ chức dạy học chương Các định luật bảo toàn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA VẬT LÝ

HUỲNH THỊ MỸ DUYÊN

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN - VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

Chuyên ngành: Sư Phạm Vật Lý

TP. Hồ Chí Minh, năm 2019

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA VẬT LÝ

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN - VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

Sinh viên thực hiện:

Huỳnh Thị Mỹ Duyên

Giảng viên hướng dẫn:

Nguyễn Thanh Nga

TP. Hồ Chí Minh, năm 2019

LỜI CẢM ƠN

ời đầu tiên, em xin phép được trân trọng cảm ơn thầy cô trong khoa

Vật Lý đã tận tình truyền thụ kiến thức, tạo điều kiện thuận lợi nhất

cho em được học tập và nghiên cứu.

L

Với lòng biết ơn chân thành và sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn tới

TS. Nguyễn Thanh Nga, giảng viên hướng dẫn em hoàn thành khóa luận

tốt nghiệp này. Thầy không chỉ nhiệt tình hướng dẫn, dìu dắt mà còn luôn

động viên em những lúc khó khăn trong quá trình nghiên cứu. Sự hiểu biết sâu

sắc về khoa học cũng như kinh nghiệm của thầy là tiền đề để em đạt được kết

quả này.

Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám hiệu trường trung

học phổ thông Nguyễn Du, cô Phạm Thị Vi và thầy Tôn Ngọc Tâm đã tận tình

chỉ bảo, chia sẻ kinh nghiệm, kiến thức và giúp đỡ rất nhiều em trong quá trình

thực nghiệm đề tài tại trường.

Xin gửi lời cảm ơn chân thành tới các em học sinh trường trung học

phổ thông Nguyễn Du đã tham gia và tích cực hợp tác với chúng tôi trong suốt

quá trình thực nghiệm đề tài tại trường.

Cuối cùng, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc của mình tới Mẹ, bạn đồng

học Trần Thanh Lan và bạn bè đã luôn quan tâm, ủng hộ, động viên, khích lệ, và

giúp đỡ để tôi hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này.

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 20 tháng 04 năm 2019

Sinh viên

Huỳnh Thị Mỹ Duyên

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt Nội dung

CT Chương trình

ĐHSP Đại học sư phạm

GV Giáo viên

HN Hà Nội

HS Học sinh

NXB Nhà xuất bản

SGK Sách giáo khoa

SP Sư phạm

TB Trung bình

THPT Trung học phổ thông

ThS Thạc sĩ

TNSP Thực nghiệm sư phạm

TP HCM Thành phố Hồ Chí Minh

TS Tiến sĩ

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1

1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................ 1

2. Mục đích nghiên cứu ...................................................................................... 2

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................. 2

3.1. Đối tượng nghiên cứu ..................................................................... 2

3.2. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................ 2

4. Giả thuyết khoa học ....................................................................................... 2

5. Nhiệm vụ nghiên cứu ..................................................................................... 2

6. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 3

7. Những đóng góp của đề tài ............................................................................ 3

8. Cấu trúc của đề tài ......................................................................................... 3

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM ............................................................................................................ 4

1.1. Giáo dục STEM ............................................................................................. 4

1.1.1. Khái niệm ......................................................................................... 4

1.1.2. Các mức độ áp dụng giáo dục STEM ............................................. 5

1.1.3. Mục tiêu giáo dục STEM ................................................................ 6

1.1.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM .............................................. 6

1.2. Tính tích cực của HS trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM ... 7

1.2.1. Định nghĩa tính tích cực ................................................................. 7

1.2.2. Biểu hiện tính tích cực của HS trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM ................................................................................. 8

1.2.3. Biện pháp phát huy tính tích cực của HS trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM ..................................................................... 9

1.3. Năng lực giải quyết vấn đề của HS theo định hướng giáo dục STEM ... 10

1.3.1. Khái niệm năng lực ........................................................................ 10

1.3.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề ........................................... 10

1.3.3. Quy trình giải quyết vấn đề ........................................................... 11

1.3.4.

Biểu hiện năng lực giải quyết vấn đề của HS trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM .......................................................... 12

1.4. Tiến trình dạy học các kiến thức vật lý theo định hướng giáo dục STEM ....................................................................................................................... 13

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1 ................................................................................ 17

CHƯƠNG 2. TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM ............................................................................................. 18

2.1. Phân tích nội dung kiến thức chương “Các định luật bảo toàn – Vật lý 10” ........ ........................................................................................................ 18

2.1.1. Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kỹ năng ......................... 18

2.1.2. Nội dung kiến thức ........................................................................ 20

2.2. Xây dựng chủ đề Trạm phong điện mini .................................................. 22

2.2.1. Mô tả chủ đề ................................................................................... 22

2.2.2. Mục tiêu chủ đề .............................................................................. 23

2.2.3. Thiết bị ............................................................................................ 24

2.2.4. Các yếu tố lĩnh vực STEM trong chủ đề ...................................... 24

2.2.5. Tiến trình dạy học .......................................................................... 25

2.3. Xây dựng chủ đề Máy bay động cơ dây thun ........................................... 29

2.3.1. Mô tả chủ đề .................................................................................. 29

2.3.2. Mục tiêu chủ đề ............................................................................. 30

2.3.3. Thiết bị ........................................................................................... 30

2.3.4. Các yếu tố lĩnh vực STEM trong chủ đề ...................................... 31

2.3.5. Tiến trình dạy học ......................................................................... 32

2.4. Công cụ đánh giá dạy học theo định hướng giáo dục STEM ................ 35

2.4.1.

Tiêu chí đánh giá tính tích cực của HS trong dạy học theo định hướng STEM ................................................................................. 35

2.4.2.

Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS trong dạy học theo định hướng STEM ......................................................... 38

2.4.3. Đánh giá mức độ nắm vững kiến thức ......................................... 38

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 ............................................................................ 40

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ..................................................... 41

3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm ................................................................ 41

3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm ............................................................. 41

3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm ........................................................ 41

3.4. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm .... ........................................................................................................ 41

3.4.1. Thuận lợi ........................................................................................ 41

3.4.2. Khó khăn ........................................................................................ 42

3.5. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm ................................................................. 42

3.6. Phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm ................................................ 42

3.6.1.

Giai đoạn 1: Thông báo dự án thiết kế sản phẩm theo định hướng giáo dục STEM cho học sinh ........................................... 42

3.6.2. Giai đoạn 2: Tổ chức tiến trình dạy học ...................................... 42

3.6.3. Giai đoạn 3: Kiểm tra và đánh giá kết quả tiến trình dạy học .... 52

3.7. Đánh giá kết quả TNSP .............................................................................. 52

3.7.1. Đánh giá tính tích cực ................................................................... 52

3.7.2. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề ............................................ 55

3.7.3. Đánh giá định lượng ..................................................................... 63

3.7.4.

Đánh giá chung về việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn” ..... 69

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3 ............................................................................ 70

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................................................... 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................... 73

PHỤ LỤC ..................................................................................................... 76

MỞ ĐẦU

1. Lý do chọn đề tài

Theo Chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách

mạng công nghiệp lần thứ 4, giáo dục Việt Nam hiện nay cần phải: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm

tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới,

trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và

toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông”

[17]. Giáo dục STEM tiếp tục được nhắc đến qua các văn bản như: chỉ thị số 3131/CT-BGDĐT, công văn số 4325/BGDĐT-GDTrH, chương trình giáo dục

phổ thông tổng thể, chỉ thị số 2699/CT-BGDĐT [1-4], [6]. Như vậy, thông qua việc ban hành các văn bản trên, giáo dục STEM được chú trọng trong đổi mới

giáo dục và đào tạo hiện nay.

Giáo dục STEM là quan điểm dạy học định hướng phát triển năng lực cho

HS thuộc các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức

này được tổ chức dạy học tích hợp theo chủ đề nhằm giúp HS vận dụng kiến

thức để giải quyết vấn đề thực tiễn [11]. Trong giáo dục tích hợp STEM, nội

dung và phương pháp dạy học có sự liên kết giữa lý thuyết và thực hành, giữa tư

duy và hành động. Phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM không

chỉ giúp HS nhận ra được mối liên hệ giữa các kiến thức, tính thực tiễn và tính

ứng dụng kiến thức trong việc giải quyết các vấn đề trong cuộc sống mà còn rèn

luyện cho HS các kỹ năng cần thiết như kỹ năng làm việc nhóm, kỹ năng giải

quyết vấn đề, tư duy phản biện và sáng tạo. Như vậy, giáo dục STEM không

phải để biến HS thành nhà khoa học, kỹ sư mà là chuẩn bị cho công dân toàn

cầu thế hệ mới [8].

Với những nghiên cứu trong nước thời gian gần đây cũng đã chứng tỏ tính hiệu quả của phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM. Cụ thể, trong nghiên cứu của Lê Xuân Quang (2017), tác giả chỉ ra rằng dạy học theo định hướng giáo dục STEM giúp tăng hứng thú và tích cực [11]. Tiếp theo, trong nghiên cứu của Lê Ngọc Tứ và cộng sự (2017) việc tổ chức dạy học theo

định hướng giáo dục STEM là khả thi và phát triển tư duy khoa học cho HS. Các em rất hứng thú với các nhiệm vụ mang tính khoa học và có ý nghĩa thực tiễn

[20]. Bên cạnh đó, hai tác giả Hoàng Phước Muội và Nguyễn Thanh Nga (2017)

cũng chỉ ra tiến trình trên đảm bảo HS đạt được mục tiêu cơ bản về kiến thức

vật lý, phát huy được tính tích cực và năng lực sáng tạo cho HS [10].

Vật lý là một môn học thực nghiệm, quan hệ chặt chẽ với thực tiễn. Vật lý không chỉ là cơ sở của kỹ thuật và công nghệ mà các đại lượng, định luật của vật lý còn được hiểu một cách sâu sắc và cụ thể hơn thông qua toán học. Chương

Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 nghiên cứu về năng lượng và các đại lượng

bảo toàn. Kiến thức mà HS được học trong chương gắn liền với những ứng

dụng thực tiễn trong kỹ thuật và đời sống.

Chính vì những lý do trên, chúng tôi chọn nghiên cứu đề tài: “Tổ chức dạy

học chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM”.

2. Mục đích nghiên cứu

Tổ chức dạy học một số kiến thức chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10

theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát huy tính tích cực và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong thực tiễn của HS.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1. Đối tượng nghiên cứu

Hoạt động dạy học chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 theo định hướng

giáo dục STEM.

3.2. Phạm vi nghiên cứu

Quá trình dạy và học chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 trung học phổ

thông tại Việt Nam.

4. Giả thuyết khoa học

Nếu thiết kế và tổ chức dạy học một số kiến thức chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM thì sẽ phát huy tính tích cực và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề trong thực tiễn của HS.

- Tìm hiểu cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học theo định hướng giáo dục STEM.

- Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức chương Các định luật bảo toàn –

5. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Thực nghiệm sư phạm đề tài tại trường trung học phổ thông.

- Đánh giá kết quả thực nghiệm.

Vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM.

- Phương pháp nghiên cứu lý luận: nghiên cứu cơ sở lý luận về dạy học theo định

6. Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn: điều tra thực trạng phát triển của dạy học

hướng giáo dục STEM.

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm: tiến hành dạy thực nghiệm ở trường phổ

theo định hướng giáo dục STEM ở Việt Nam.

thông theo quy trình, phương pháp và tổ chức tiến trình dạy học đã đề xuất;

phân tích kết quả thu được trong quá trình thực nghiệm sư phạm để rút ra kết

- Phương pháp thống kê toán học: sử dụng phương pháp thống kê toán học xử

luận về tính hợp lý của quy trình, tính hiệu quả và mức độ khả thi của đề tài.

lý, trình bày kết quả thực nghiệm sư phạm để kiểm định giả thuyết khoa học

và tính khả thi của đề tài.

- Về lý luận: hệ thống cơ sở lý luận về dạy học theo định hướng giáo dục

7. Những đóng góp của đề tài

- Về thực tiễn: xây dựng tiến trình và triển khai dạy học một số kiến thức

STEM.

chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM.

8. Cấu trúc của đề tài

Ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và phụ lục, cấu trúc

của đề tài nghiên cứu gồm 3 chương:

Chương 1. Cơ sở lý luận về dạy học theo định hướng giáo dục STEM

Chương 2. Tổ chức dạy học một số kiến thức chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM

Chương 3. Thực nghiệm sư phạm

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

1.1. Giáo dục STEM

1.1.1. Khái niệm

STEM là một thuật ngữ viết tắt bằng tiếng Anh của bốn từ Science (Khoa

học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kỹ thuật) và Mathematics (Toán

học). Trong đó, mối quan hệ giữa 4 yếu tố này có thể hiểu qua chu trình STEM

được thiết kế theo chương trình giảng dạy của KnowAtom (Hình 1) [33]. Nhìn vào

chu trình, chúng ta có thể hình dung mối quan hệ này như sau: Science là quy trình

sáng tạo ra kiến thức khoa học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa

học để thiết kế công nghệ mới nhằm giải quyết các vấn đề; Toán là công cụ được

sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những người khác [1]. Như

vậy, yếu tố Khoa học trong thuật ngữ STEM không chỉ bao gồm các môn khoa học

như Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất mà còn bao hàm một quy trình

khoa học để phát minh ra kiến thức mới từ yêu cầu của thực tiễn công nghệ trong

đời sống. Tương tự, yếu tố Kỹ thuật không chỉ là những kiến thức về kỹ thuật mà

còn bao hàm cả quy trình kỹ thuật để chế tạo ra công nghệ mới từ kiến thức khoa

học của nhân loại. Hiện nay thuật ngữ STEM được dùng trong hai ngữ cảnh khác

nhau đó là ngữ cảnh giáo dục và ngữ cảnh nghề nghiệp [11]. Trong phạm vi đề tài,

chúng tôi quan tâm đến ngữ cảnh giáo dục của thuật ngữ STEM.

Hình 1.1. Chu trình STEM được thiết kế bởi chương trình dạy học của KnowAtom [33]

Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp HS

áp dụng các kiến thức khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học vào giải quyết một

số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể [11]. Nếu xét dựa trên chu trình STEM

được thiết kế bởi chương trình dạy học của KnowAtom, chúng ta còn có thể hiểu

giáo dục STEM là một phương thức giáo dục nhằm trang bị cho HS những kiến thức

khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua đó phát triển cho HS

năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cùng với những năng lực khác tương ứng,

đáp ứng được yêu cầu của sự phát triển kinh tế – xã hội [1].

1.1.2. Các mức độ áp dụng giáo dục STEM

Có nhiều mức độ áp dụng giáo dục STEM, tuy nhiên, chúng tôi muốn bàn đến

ba mức độ áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông như sau [1]:

- Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM: có thể hiểu đây

là một hình thức tổ chức giáo dục STEM phần lớn diễn ra trong nhà trường. Trong

đó, những bài học và hoạt động giáo dục STEM sẽ được triển khai ngay trong quá

trình dạy học các môn học STEM và nội dung luôn bám sát chương trình của các

môn học thành phần. Như vậy, hình thức này không phát sinh thêm thời gian học

tập.

- Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM: có thể hiểu đây là một hình thức từ

việc tổ chức cho HS khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong

thực tiễn đời sống sẽ biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán

học đối với đời sống con người. Qua hoạt động, không chỉ tăng hứng thú của HS đối

với những môn học STEM mà còn tạo được sự quan tâm của xã hội tới giáo dục

STEM.

- Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kỹ thuật: có thể hiểu đây là một hình

thức được triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ chức các cuộc

thi sáng tạo khoa học kỹ thuật. Hoạt động này chỉ dành cho những HS có năng lực,

sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải

quyết các vấn đề thực tiễn.

Trong phạm vi đề tài, giáo dục STEM được áp dụng ở mức độ “dạy học các

môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM” với môn học thành phần là

môn Vật lý 10 (Cơ bản).

1.1.3. Mục tiêu giáo dục STEM

Tùy thuộc vào bối cảnh từng quốc gia sẽ có những mục tiêu khác nhau về

giáo dục STEM. Dưới góc độ giáo dục và vận dụng trong bối cảnh Việt Nam, mục

tiêu giáo dục STEM bao gồm: phát triển năng lực đặc thù về STEM; phát triển

năng lực cốt lõi; định hướng nghề nghiệp [11].

- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học về STEM cho HS: có thể

hiểu là phát triển những kiến thức, kỹ năng liên quan đến các môn Khoa học, Công

nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Không chỉ thế, HS còn phải vận dụng được các kiến

thức, kỹ năng đó để giải quyết được vấn đề thực tiễn liên quan trong đời sống của

chính các em và cộng đồng.

- Phát triển năng lực cốt lõi cho HS: có thể hiểu là phát triển những kỹ năng

phù hợp để đáp ứng yêu cầu thách thức trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ

4 như năng lực giải quyết vấn đề, năng lực hợp tác, năng lực giao tiếp, năng lực

sáng tạo.

- Định hướng nghề nghiệp cho HS: có thể hiểu là thông qua giáo dục STEM,

HS trang bị được những kiến thức, kỹ năng nền cơ bản cho việc học tập ở các bậc

học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp tương lai của các em, góp phần đào tạo ra

nguồn nhân lực chất lượng cao trong thời kỳ hội nhập, đặt biệt là thời kỳ hội nhập

công nghệ 4.0.

1.1.4. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM

Đối với thực tiễn giáo dục Việt Nam hiện nay, việc đưa giáo dục STEM vào

trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục

phổ thông như đảm bảo giáo dục toàn diện; nâng cao hứng thú học tập các môn học

STEM; hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS; kết nối trường học với

cộng đồng; hướng nghiệp, phân luồng [1].

- Đảm bảo giáo dục toàn diện: có thể hiểu là thông qua việc triển khai giáo dục

STEM ở nhà trường, giúp cho các môn học như Toán, Khoa học, Công nghệ, Kỹ

thuật được quan tâm và đầu tư phát triển nhiều hơn.

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: có thể hiểu là thông qua việc

vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn trong các dự án học

tập của giáo dục STEM, HS sẽ được tự bản thân trải nghiệm và nhận ra mối liên hệ

mật thiết của những kiến thức được học với cuộc sống, từ đó sẽ nâng cao được hứng

thú học tập của các em.

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho HS: có thể hiểu là thông

qua việc thực hiện các nhiệm vụ trong dự án học tập STEM, HS sẽ làm quen dần

với hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học, từ đó góp phần đáng kể vào quá

trình hình thành, phát triển phẩm chất và năng lực của các em.

- Kết nối trường học với cộng đồng: có thể hiểu là thông qua việc khai thác các

nguồn lực (nhân lực và vật lực) để đảm bảo việc triển khai hiệu quả giáo dục STEM,

nhà trường sẽ thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học tại địa

phương. Từ đây, trường học không chỉ gắn kết được với cộng đồng tại địa phương

nói riêng và cả nước nói chung mà còn hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc

thù ở địa phương sinh sống.

- Hướng nghiệp, phân luồng: có thể hiểu là thông qua việc trải nghiệm trong

các lĩnh vực STEM nhờ việc tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường trung học, HS sẽ

đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với những nghề nghiệp

thuộc lĩnh vực STEM. Cho nên, việc thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường trung

học cũng có thể nói là một trong những cách thức thu hút HS theo học, lựa chọn

các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, đây là những ngành nghề có nhu cầu cao về

nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư trên thế giới hiện

nay.

1.2. Tính tích cực của HS trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM

1.2.1. Định nghĩa tính tích cực

Khi đề cập đến tính tích cực, có nhiều cách hiểu khác nhau như:

- Theo V.L.Lênin: “Tính tích cực được xác định như là tổng các dấu hiệu đặc

trưng cho sức mạnh bên trong với thành tích đã thành hiện thực”.

- Theo từ điển Tiếng Việt (Hoàng Phê chủ biên, 1994), “Tích cực là có ý nghĩa,

có tác dụng khẳng định, tác dụng thúc đẩy sự phát triển; tỏ ra chủ động, có những

hoạt động nhằm tạo ra sự biến đổi theo hướng phát triển; hăng hái, tỏ ra nhiệt tình

đối với nhiệm vụ, với công việc”.

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, tính tích cực có thể được hiểu là thái độ

tự giác, chủ động, sẵn sàng của người học, có khát vọng và mong muốn giải quyết

các vấn đề trong học tập.

1.2.2. Biểu hiện tính tích cực của HS trong dạy học theo định hướng giáo dục

STEM

Dấu hiệu của tính tích cực được G. I. Sukina nêu ra như sau: [9]

- Khao khát, tự nguyện tham gia trả lời các câu hỏi của GV, bổ sung các câu trả

lời của bạn, thích được phát biểu ý kiến của mình về vấn đề nêu ra.

- Thường xuyên nêu thắc mắc, đòi hỏi giải thích cặn kẽ những vấn đề mà GV

trình bày chưa đủ rõ.

- Chủ động vận dụng linh hoạt những kiến thức, kỹ năng đã học để nhận thức

những vấn đề mới.

- Mong muốn được góp ý với thầy, với bạn những thông tin mới lấy từ những

nguồn khác nhau, có khi vượt ra ngoài phạm vi bài học, môn học.

- Ngoài những biểu hiện nói trên mà GV dễ nhận thấy, còn có những biểu hiện

về mặt xúc cảm, khó nhận thấy hơn như thờ ơ hay hào hứng, phớt lờ hay ngạc

nhiên, hoan hỉ hay buồn chán trước một nội dung nào đó của bài học hoặc tìm ra

lời giải thích hay cho một bài tập khó.

- Tập trung ý chí vào vấn đề đang học, kiên trì làm cho xong các nhiệm vụ học

tập được giao, không nản chí trước tình huống khó khăn, thái độ phản ứng khi GV

báo hết giờ như: tiếc rẻ, cố gắng làm cho xong.

Dựa vào các dấu hiệu của tính tích cực trong hoạt động nhận thức của G.I.

Sukina đưa ra, chúng tôi nêu ra một số biểu hiện tính tích cực trong hoạt động

nhận thức của HS khi học theo định hướng giáo dục STEM như sau: [12]

a) Khát khao tìm kiếm kiến thức mới liên quan đến các lĩnh vực khoa học,

công nghệ, kỹ thuật hay toán.

b) Hào hứng khi gặp một tình huống mới liên quan đến các lĩnh vực khoa

học, công nghệ, kỹ thuật hay toán. HS bắt tay vào giải quyết vấn đề, lên kế

hoạch thực hiện ngay.

c) Tích cực tìm kiếm tài liệu từ nhiều nguồn, trao đổi thông tin, thảo luận

với các HS khác, với GV và các chuyên gia về vấn đề liên quan đến các lĩnh

vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật hay toán.

d) Chủ động thành lập nhóm, diễn đàn trao đổi thông tin để thực hiện nhiệm

vụ học tập được giao phó.

e) Kiên trì giải quyết nhiệm vụ học tập được giao mặc dù gặp phải vấn đề

khó, chủ động chia sẻ các giải pháp tìm được.

f) Tự mở rộng bài học, mở rộng phạm vi kiến thức sang các lĩnh vực

khác, thiết kế sơ đồ bài học để dễ nhớ và vận dụng.

1.2.3. Biện pháp phát huy tính tích cực của HS trong dạy học theo định

- Để phát huy tính tích cực của HS trong dạy học theo định hướng giáo dục

hướng giáo dục STEM

STEM, GV cần tạo ra và duy trì hứng thú, động cơ học tập cho HS. Các biện pháp

- Tổ chức các nội dung dạy học gắn với thực tiễn, vận dụng kiến thức để giải

khả dĩ là: [12]

- Đưa HS vào tiến trình tìm tòi nghiên cứu, giải quyết các nhiệm vụ có tính thực

quyết các vấn đề thực tiễn.

- Phối hợp nhiều hình thức tổ chức học tập đa dạng và phong phú nhằm đáp

tiễn, vận dụng kiến thức vào các tình huống mới.

ứng nhu cầu học tập như: cá nhân, nhóm, tập thể, tham quan, phòng thí nghiệm, tổ

- Sử dụng các phương tiện dạy học hiện đại.

- Môi trường học an toàn, thân thiện, có các suất học bổng xứng đáng, tạo mối

chức thảo luận, báo cáo.

liên hệ chặt chẽ giữa trường đại học và doanh nghiệp.

1.3. Năng lực giải quyết vấn đề của HS theo định hướng giáo dục STEM

1.3.1. Khái niệm năng lực

Hiện nay, khái niệm năng lực có nhiều định nghĩa khác nhau, phản ánh các khía

- Theo Tổ chức Hợp tác và Phát triển Kinh tế Thế giới (OECD) quan niệm năng lực là: “khả năng cá nhân đáp ứng các yêu cầu phức hợp và thực hiện thành công

cạnh khác nhau của vấn đề này, đó là:

- Còn theo F. E. Weinert, năng lực là “tổng hợp các khả năng và kỹ năng nhận thức sẵn có hoặc có thể học được ở cá nhân nhằm giải quyết những vấn đề nảy sinh trong cuộc sống. Năng lực cũng hàm chứa động cơ và ý chí để cá nhân hành động một

nhiệm vụ trong một bối cảnh cụ thể” [21].

- Cách hiểu của Từ điển tiếng Việt, năng lực là: “phẩm chất tâm lý và sinh lý tạo cho con người khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lượng cao”

cách có trách nhiệm, có sự phê phán để đi đến giải pháp” [23].

- Theo tài liệu Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, năng lực được hiểu là “thuộc tính cá nhân được hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học

[13].

tập, rèn luyện, cho phép con người huy động tổng hợp các kiến thức, kỹ năng và

các thuộc tính cá nhân khác như hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện thành công

một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ

- Cách hiểu của Lương Việt Thái: “Năng lực là tổng hợp những thuộc tính độc đáo của cá nhân phù hợp với những yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định,

thể” [2].

nhằm đảm bảo việc hoàn thành có kết quả tốt trong lĩnh vực hoạt động ấy” [16].

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, năng lực của HS được hiểu Là tập hợp các

kiến thức và kỹ năng nhận thức phát triển nhờ tố chất sẵn có của mỗi HS nhằm giải quyết những vấn đề nảy sinh trong học tập và thực tiễn cuộc sống, giúp HS có thể giải quyết thành công vấn đề đó.

1.3.2. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề

Vấn đề là một hệ thống các mệnh đề và yêu cầu hành động được đặt trong ngữ

cảnh mà HS chưa đủ kiến thức và kỹ năng để giải quyết.

Có nhiều cách hiểu khác nhau về năng lực giải quyết vấn đề. Chúng tôi trình bày

hai cách định nghĩa sau:

Theo định nghĩa trong đánh giá PISA (2003): “Năng lực giải quyết vấn đề là khả

năng một cá nhân có khả năng sử dụng các quy trình nhận thức để đối mặt và giải

quyết những vấn đề thật mang tính chất liên ngành trong khi giải pháp không phải luôn rõ ràng và những mảng kiến thức để giải quyết vấn đề không chỉ nằm riêng lẽ trong

một lĩnh vực toán học, khoa học hay đọc hiểu” [22].

Theo Nguyễn Cảnh Toàn “Giải quyết vấn đề là hoạt động trí tuệ được coi là trình

độ phức tạp và cao nhất về nhận thức, vì cần huy động tất cả các năng lực trí tuệ của cá nhân. Để giải quyết vấn đề, chủ thể phải huy động trí nhớ, tri giác, lý luận, khái niệm

hóa, ngôn ngữ, đồng thời sử dụng cả cảm xúc, động cơ, niềm tin ở năng lực bản thân và

khả năng kiểm soát được tình thế” [19].

Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, năng lực giải quyết vấn đề của HS được

hiểu là: HS có khả năng huy động hiệu quả các kiến thức, kỹ năng đã lĩnh hội để đề xuất giải pháp và thực hiện giải pháp nhằm mang lại hiệu quả giải quyết được vấn đề.

1.3.3. Quy trình giải quyết vấn đề

Quy trình giải quyết vấn đề có thể được thực hiện qua ba bước: phân tích vấn đề,

hình thành giải pháp, kiểm tra tính đúng đắn của giải pháp.

Hình 1.2. Quy trình giải quyết vấn đề.

Bước 1. phân tích vấn đề Tiến hành thu thập các dữ liệu, huy động kiến thức và kỹ năng để phân tích từng dữ liệu, xem xét mối quan hệ giữa các dữ liệu trong đó cần làm rõ ngữ cảnh xảy ra tình huống có vấn đề. Bước 2. Hình thành giải pháp.

Sau khi hiểu rõ được tình huống có vấn đề, tiến hành hình thành mục tiêu, đề xuất phương hướng, kế hoạch để hình thành giải pháp nhằm giải quyết được vấn đề. Giải pháp này có thể được thay đổi nếu cần và phụ thuộc vào mục tiêu đặt ra khi tiến hành giải quyết vấn đề.

Bước 3. Kiểm tra tính đúng đắn của giải pháp Khi hoàn tất giải pháp thực hiện vấn đề cần nghiên cứu sâu hơn về giải pháp thông qua việc kiểm tra tính đúng đắn của giải pháp. Nếu giải pháp đặt ra và thực hiện giải quyết hiệu quả được vấn đề thì kết thúc quá trình, còn nếu giải pháp đặt ra và thực hiện giải quyết hiệu quả được vấn đề thì tiến hành thao tác phân tích lại vấn đề một lần nữa.

1.3.4. Biểu hiện năng lực giải quyết vấn đề của HS trong dạy học theo định hướng

giáo dục STEM

Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể mới [2] đã mô tả năng lực giải quyết

vấn đề và sáng tạo bao gồm 6 năng lực thành phần với các biểu hiện của năng lực

giải quyết vấn đề và sáng tạo.

Bảng 1.1 : Bảng mô tả năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo [2]

Năng lực hợp phần Biểu hiện

Nhận ra ý tưởng mới

Biết xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới và phức tạp từ các nguồn thông tin khác nhau; biết phân tích các nguồn thông tin độc lập để thấy được khuynh hướng và độ tin cậy của ý tưởng mới.

Phát hiện và làm rõ vấn đề Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc sống; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong học tập, trong cuộc sống.

Hình thành và triển khai ý tưởng mới

Nêu được nhiều ý tưởng mới trong học tập và cuộc sống; suy nghĩ không theo lối mòn; tạo ra yếu tố mới dựa trên những ý tưởng khác nhau; hình thành và kết nối các ý tưởng; nghiên cứu để thay đổi giải pháp trước sự thay đổi của bối cảnh; đánh giá rủi ro và có dự phòng.

Đề xuất, lựa chọn giải pháp Biết thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề; biết đề xuất và phân tích được một số giải pháp giải quyết vấn đề; lựa chọn được giải pháp phù hợp nhất.

Thiết kế và tổ chức hoạt động

Lập được kế hoạch hoạt động có mục tiêu, nội dung, hình thức, phương tiện hoạt động phù hợp; tập hợp và điều phối được nguồn lực (nhân lực, vật lực) cần thiết cho hoạt động, biết điều chỉnh kế

hoạch và việc thực hiện kế hoạch, cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề cho phù hợp với hoàn cảnh để đạt hiệu quả cao; đánh giá được hiệu quả của giải pháp và hoạt động.

Tư duy độc lập

Biết đặt nhiều câu hỏi có giá trị, không dễ dàng chấp nhận thông tin một chiều; không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề; biết quan tâm tới các lập luận và minh chứng thuyết phục; sẵn sàng xem xét, đánh giá lại vấn đề.

1.4. Tiến trình dạy học các kiến thức vật lý theo định hướng giáo dục STEM

Theo tài liệu tập huấn Xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM trong trường trung học của Bộ giáo dục và Đào tạo (2019) [1], tiến trình tổ chức dạy học các kiến thức vật lý theo định hướng giáo dục STEM được thể hiện như sơ đồ hình 1.3.

Hình 1.3. Tiến trình tổ chức dạy học các kiến thức vật lý theo định hướng giáo dục STEM [1]

Cụ thể, tiến trình tổ chức dạy học các kiến thức vật lý theo định hướng giáo dục

STEM được tổ chức theo 5 hoạt động sau:

Hoạt động 1: Xác định vấn đề

Trong hoạt động này, GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề,

trong đó HS phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi HS

phải sử dụng kiến thức vật lý mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và

thiết kế mô hình của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết

sức quan trọng, bởi đó chính là "tính mới" của sản phẩm, kể cả sản phẩm đó là quen

thuộc với HS; đồng thời, tiêu chí đó buộc HS phải nắm vững kiến thức vật lý mới

thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm.

- Mục đích: Xác định tiêu chí sản phẩm; phát hiện vấn đề/nhu cầu.

- Nội dung: Tìm hiểu về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá về hiện

tượng, sản phẩm, công nghệ.

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Các mức độ hoàn thành nội dung (Ghi chép thông tin về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ).

- Kỹ thuật tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (nội dung, phương tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); HS thực hiện nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cá nhân hoặc nhóm); Báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm, cách thức); Phát hiện/phát biểu vấn đề (GV hỗ trợ).

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

Trong hoạt động này, HS thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự hướng

dẫn của GV. Trong bài học, sẽ không còn các "tiết học" thông thường mà ở đó GV

"giảng dạy" kiến thức vật lý mới cho HS. Thay vào đó, HS phải tự tìm tòi, chiếm

lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết

quả là, khi HS hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời HS cũng đã học được kiến thức

vật lý mới theo chương trình môn học tương ứng.

- Mục đích: Hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp.

- Nội dung: Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa, tài liệu, thí nghiệm để tiếp

nhận, hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp/thiết kế.

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Các mức độ hoàn thành nội dung (Xác

định và ghi được thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới, giải pháp/thiết kế).

- Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu

đọc/nghe/nhìn/làm để xác định và ghi được thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức

mới); HS nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, làm thí nghiệm (cá nhân, nhóm); Báo

cáo, thảo luận; GV điều hành, “chốt” kiến thức mới + hỗ trợ HS đề xuất giải

pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm.

Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp

Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết

kế kèm theo thuyết minh có sử dụng kiến thức vật lý mới học và kiến thức vật lý đã

có; đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề. Dưới sự trao đổi, góp ý

của các bạn và GV, HS tiếp tục hoàn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi)

bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm.

- Mục đích: Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế.

- Nội dung: Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế để lựa chọn và hoàn

thiện.

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Giải pháp/bản thiết kế được lựa chọn/hoàn

thiện.

- Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu HS trình bày,

báo cáo, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế); HS báo cáo, thảo luận; GV điều

hành, nhận xét, đánh giá + hỗ trợ HS lựa chọn giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm.

Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá

Trong hoạt động này, HS tiến hành chế tạo mô hình theo bản thiết kế đã hoàn

thiện sau bước 3; trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và

đánh giá. Trong quá trình này, HS cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo

đảm mô hình (mẫu) chế tạo là khả thi.

- Mục đích: Chế tạo và thử nghiệm mẫu thiết kế.

- Nội dung: Lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm; chế tạo mẫu theo thiết kế; thử nghiệm và điều chỉnh.

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật… đã chế tạo và thử nghiệm, đánh giá.

- Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm để chế tạp, lắp ráp…); HS thực hành chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm; GV hỗ trợ HS trong quá trình thực hiện.

Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh

Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã hoàn

thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện.

- Mục đích: Trình bày, chia sẻ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu.

- Nội dung: Trình bày và thảo luận.

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật... đã chế

tạo được + Bài trình bày báo cáo.

- Cách thức tổ chức hoạt động: GV giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu cầu và sản phẩm

trình bày); HS báo cáo, thảo luận (bài báo cáo, trình chiếu, video, dung cụ/thiết

bị/mô hình/đồ vật đã chế tạo…) theo các hình thức phù hợp (trưng bày, triển lãm,

sân khấu hóa); GV đánh giá, kết luận, cho điểm và định hướng tiếp tục hoàn

thiện.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1

Trong chương I, chúng tôi trình bày về cơ sở lý luận của Dạy học theo định

hướng giáo dục STEM; Cơ sở lý luận về tính tích cực và năng lực giải quyết vấn đề; Tiến trình tổ chức dạy học các kiến thức vật lý theo định hướng giáo dục STEM.

Đầu tiên chúng tôi cung cấp những cái nhìn cơ bản nhất về dạy học theo định

hướng giáo dục STEM, thông qua định nghĩa thuật ngữ STEM, khái niệm Giáo dục

STEM, làm rõ mục tiêu, vai trò và ý nghĩa giáo dục STEM.

Sau đó, chúng tôi trình bày các khái niệm tính tích cực, năng lực giải quyết vấn đề trong hoạt động nhận thức của HS theo định hướng giáo dục STEM. Cụ thể hơn,

chúng tôi đã đưa ra một số biểu hiện của tính tích cực, biểu hiện của năng lực giải

quyết vấn đề của HS.

Cuối cùng, chúng tôi trình bày về tiến trình tổ chức dạy học các kiến thức vật lý

theo định hướng giáo dục STEM.

Sau khi nghiên cứu cơ sở lý luận, chúng tôi nhận thấy rằng, giáo dục STEM là một

quan điểm dạy học tích cực, có mục tiêu cụ thể và khi ứng dụng nó vào dạy học ở

trường phổ thông sẽ phát huy tính tích cực và năng lực giải quyết vấn đề của HS.

Trong chương 2 của khóa luận, chúng tôi sẽ trình bày chi tiết hơn việc tổ chức dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn – Vật lý 10” theo định hướng

giáo dục STEM.

CHƯƠNG 2. TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG CÁC ĐỊNH LUẬT BẢO TOÀN – VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM

2.1. Nội dung kiến thức chương “Các định luật bảo toàn – Vật lý 10”

2.1.1. Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kỹ năng

Các đơn vị kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” được thể hiện trong bảng 2.1.

Bảng 2.1. Các đơn vị kiến thức chương “Các định luật bảo toàn” trong SGK Vật lý 10 cơ bản [7]

Tên bài Nội dung Thời lượng

Động lượng 2 tiết Bài 23: Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng. Định luật bảo toàn động lượng

Công Bài 24: Công và công suất. 2 tiết Công suất

Bài 25: Động năng Động năng 1 tiết

Thế năng trọng trường Bài 26: Thế năng 2 tiết Thế năng đàn hồi

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường Bài 27: Cơ năng 1 tiết

Cơ năng của vật chịu tác dụng của lực đàn hồi

Cụ thể mục tiêu dạy học của từng đơn vị bài học như sau:

Bài 23: Động lượng. Định luật bảo toàn động lượng

a) Kiến thức

− Viết được công thức tính động lượng và nêu được đơn vị đo động lượng.

− Phát biểu được hệ thức của định luật bảo toàn động lượng đối với hệ hai vật.

− Nêu được nguyên tắc chuyển động bằng phản lực.

b) Kỹ năng

Vận dụng được định luật bảo toàn động lượng để giải bài toán hai vật va chạm

mềm và chuyển động bằng phản lực.

c) Thái độ

− Hòa nhã, say mê học tập và trách nhiệm cá nhân.

− Tích cực phát biểu xây dựng bài.

Bài 24: Công. Công suất

a) Kiến thức

− Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính công.

− Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính công suất.

b) Kỹ năng

− Vận dụng được công thức tính công, công suất để giải bài toán liên quan.

c) Thái độ

− Say mê học tập và trách nhiệm cá nhân.

− Tích cực phát biểu và xây dựng bài.

Bài 25: Động năng

a) Kiến thức

− Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính động năng.

− Nêu được đơn vị đo động năng.

− Trình bày được định lý biến thiên động năng.

b) Kỹ năng

− Vận dụng được công thức tính động năng để tính động năng của một vật.

− Vận dụng được công thức định lý biến thiên động năng để tính công của ngoại

lực tác dụng lên vật.

c) Thái độ

− Say mê học tập.

− Tích cực phát biểu và xây dựng bài.

Bài 26: Thế năng

a) Kiến thức

− Phát biểu được định nghĩa thế năng trọng trường của một vật và viết được

công thức tính thế năng này.

− Nêu được đơn vị đo thế năng.

− Viết được công thức tính thế năng đàn hồi.

b) Kỹ năng

− Vận dụng được công thức tính thế năng để tính thế năng của một vật trong

trọng trường và thế năng của vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi.

c) Thái độ

− Say mê học tập và trách nhiệm cá nhân.

− Tích cực phát biểu và xây dựng bài.

Bài 27: Cơ năng

a) Kiến thức

− Phát biểu được định nghĩa cơ năng và viết được công thức tính cơ năng.

− Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng và viết được hệ thức của định

luật này.

b) Kỹ năng

− Vận dụng được định luật bảo toàn cơ năng để giải được bài toán chuyển động

của một vật.

c) Thái độ

− Say mê học tập và trách nhiệm cá nhân.

− Tích cực phát biểu và xây dựng bài.

2.1.2. Nội dung kiến thức

Trong phần này, chúng tôi sẽ phân tích những nội dung kiến thức cơ bản của

chương theo thứ tự đơn vị bài học trong Sách Giáo Khoa Vật lý 10 cơ bản.

Bài 24: Công. Công suất

*Định nghĩa công: Khi lực không đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đó chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực góc α thì công thực hiện của lực đó được tính theo công thức:

A = F.s.cosα

Trong đó: F là độ lớn của lực tác dụng lên vật (N);

s là độ dời của điểm đặt (m);

α = ( ) (độ);

A là công cơ học (J).

+ A > 0: công phát động, có ý nghĩa là công làm tăng vận tốc của vật.

+ A < 0: công cản, có ý nghĩa là công cản trở chuyển động của vật.

*Định nghĩa công suất: Công suất là đại lượng đo bằng công sinh ra trong một đơn

vị thời gian.

Trong đó: A là công (J);

t là khoảng thời gian cần thiết để thực hiện công ấy (s);

Bài 25: Động năng

P là công suất (W).

*Định nghĩa: Động năng của một vật có khối lượng m đang chuyển động với vận

tốc v là năng lượng mà vật đó có được khi đang chuyển động và được xác định

bằng công thức:

Trong đó: m là khối lượng của vật (kg);

v là độ lớn vận tốc của vật (m/s);

Wđ là động năng của vật (J).

* Định lý biến thiên động năng: độ biến thiên động năng của một vật bằng công

của ngoại lực tác dụng lên vật.

là động năng lúc đầu (J);

Trong đó:

là động năng lúc sau (J);

A =

A là công của ngoại lực tác dụng lên vật (J).

Bài 26: Thế năng

* Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa Trái Đất và vật; nó phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường.

Khi một vật khối lượng m đặt ở độ cao z so với mặt đất (trong trọng trường của Trái Đất) thì thế năng trọng trường của vật được định nghĩa bằng công thức:

Wt = mgz Trong đó: m là khối lượng của vật (kg);

g là gia tốc trọng trường (m/s2);

z là độ cao của vật so với mốc thế năng (m);

Wt là thế năng của vật (J).

* Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.

Wđh =

Trong đó: k là độ cứng của lò xo (N/m);

Δl là độ biến dạng của lò xo (m);

Wđh là thế năng đàn hồi của lò xo (J).

Bài 27: Cơ năng

Cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật.

W = + mgz

Cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật.

W =

Nếu không có tác dụng của lực không thế (như lực cản, lực ma sát,…) thì trong quá trình chuyển động, cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn.

+ mg

+ mg =  Trường hợp cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi:

W1 = W2  Trường hợp cơ năng của vật chuyển động dưới tác dụng của trọng lực:

2.2. Xây dựng chủ đề Trạm phong điện mini

2.2.1. Mô tả chủ đề

Theo báo cáo trong hội thảo “Thúc đẩy phát triển điện mặt trời áp mái” của Tập

đoàn điện lực Việt Nam ngày 27/02/2019, hệ thống điện đang chịu nhiều áp lực về bảo đảm cung ứng điện, đặc biệt từ năm 2020 cả nước không có nguồn khai thác mới, các nguồn năng lượng sơ cấp như thủy điện vừa và lớn, than, dầu khí đều ngày càng cạn kiệt, dự báo đến năm 2023, hệ thống sẽ thiếu 5% điện so với nhu cầu cả

nước thì việc phát triển các dự án năng lượng tái tạo theo Chiến lược phát triển năng

lượng tái tạo của Việt Nam đến năm 2030 do Thủ tướng chính phủ ban hành, trong

đó có năng lượng gió được xem là một trong những giải pháp góp phần giảm thải khí CO2 gây hiệu ứng nhà kính, đảm bảo an ninh năng lượng, phục vụ cho công cuộc

cách mạng 4.0 của toàn cầu [32],[18]. Thông qua chủ đề, HS được tìm hiểu nguyên

nhân thiếu hụt điện, tác hại của các nguồn năng lượng sơ cấp cũng như ưu điểm và

- Thời gian: 4 tuần.

- Địa điểm tổ chức: Lớp học và sân trường.

- Môn học phụ trách chính: Vật Lý (Lớp 10 Cơ Bản)

nhược điểm của nguồn năng lượng gió. Đồng thời HS cũng nghiên cứu và chế tạo trạm phong điện mini từ những nguyên vật liệu dễ kiếm.

Bài 24: Công và Công Suất.

Bài 25: Động Năng.

2.2.2. Mục tiêu chủ đề

Sau chủ đề, HS có khả năng  Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa công.

- Trình bày được công thức tính công.

- Nêu được định nghĩa công suất.

- Phát biểu được công thức tính công suất.

- Nêu được định nghĩa động năng.

- Trình bày được công thức tính động năng.

- Phát biểu được định lý biến thiên động năng.

 Kỹ năng

- Áp dụng được các kiến thức về công, công suất và động năng để đề xuất được

các cách vận hành sản phẩm.

- Sử dụng được các dụng cụ gia công cơ bản (Tua-vít, kiềm, kéo, dao rọc giấy).

- Phác thảo được bản vẽ sơ đồ bố trí trạm phong điện mini.

- Thiết kế được trạm phong điện đơn giản từ vật liệu dễ tìm.

 Thái độ

- Nghiêm túc, tích cực tham gia các hoạt động học tập.

- Tôn trọng và hợp tác trong quá trình thực hiện.

 Về định hướng phát triển năng lực

- Năng lực thực nghiệm, nghiên cứu khoa học.

- Năng lực giải quyết vấn đề.

- Năng lực giao tiếp và hợp tác.

2.2.3. Thiết bị

- Máy chiếu để trình chiếu khi hướng dẫn HS.

- Phòng học, bàn ghế để cho các nhóm HS.

- Phim: Nguyên lý của trạm phong điện.

- Bút và sổ tay để ghi chú lại những vấn đề cần thiết trong quá trình dạy học.

- Phiếu tiến trình dự án thiết kế.

- Phiếu tiêu chí dự án thiết kế.

- Phiếu kế hoạch thực hiện dự án thiết kế theo tuần.

- Phiếu tổng kết kế hoạch thực hiện dự án thiết kế theo tuần.

- Phiếu bản thiết kế.

2.2.4. Các yếu tố lĩnh vực STEM trong chủ đề

Bảng 2.2. Các yếu tố lĩnh vực STEM trong chủ đề Trạm phong điện mini

Thành tố Biểu hiện

Khoa học (Science): Các kiến thức về động năng, công, công suất, định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, nguồn điện, dòng điện không đổi, mạch điện mắc nối tiếp, mạch điện mắc song song.

- Vật liệu: bóng đèn led, turbine, dây điện, ống nước, công tắc

3 chiều, bộ tăng áp.

- Thiết bị: kéo, kiềm, tu – vít, dao rọc giấy, kìm tuốt dây điện, Công nghệ (Technology): máy khoan mini, súng bắn keo, thước, bút, mỏ hàn chì.

- Công nghệ lắp ráp mô hình Trạm phong điện mini.

- Quy trình đo đạc kích thước sản phẩm trên giấy.

- Quy trình chế tạo mô hình nhà từ thùng giấy carton đã qua sử dụng.

- Quy trình nối cánh quạt vào turbine. Kỹ thuật (Engineering): - Quy trình nối turbine vào mạch khếch đại công suất.

- Quy trình cố định trạm phong điện mini trên mô hình.

- Quy trình lắp bộ mạch đèn led vào trong nhà.

- Đo đạc kích thước giấy carton làm ngôi nhà. Toán học (Math): - Đo đạc kích thước ống nhựa làm trục của trạm phong điện.

2.2.5. Tiến trình dạy học

Mục tiêu Nội dung Hoạt động Sản phẩm hoạt động của HS Thời gian

Sau hoạt động này, HS có khả năng:

- Bảng tổng kết nguyên lý hoạt động của trạm phong điện.

- Nêu được nguyên lý hoạt động của trạm phong điện.

- Bảng tiêu chí đánh giá trạm phong điện mini.

GV trình bày một số thông tin về nguy cơ thiếu hụt điện tại Việt Nam, từ đó giới thiệu nhiệm vụ dự án là chế tạo trạm phong điện mini với các yêu cầu đề ra.

- Xác định được nhiệm vụ dự án là chế tạo trạm phong điện mini với các yêu cầu:

- Bảng ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch dự án và phân công việc.

+ Cách hoạt động của trạm phong điện có vận dụng kiến thức về công suất và động năng.

HS quan sát đoạn phim ngắn về nguyên lý hoạt động của các turbine gió, từ đó trình lý bày được nguyên hoạt động của trạm phong điện. + Chế tạo từ những vật liệu dễ kiếm. 45 phút

1. Xác định yêu cầu chế tạo trạm phong điện mini

+ Có đầy đủ thông tin về thông số kỹ thuật và số lượng của vật liệu.

GV thông báo, phân tích và thống nhất với HS các tiêu chí đánh giá của trạm phong điện mini.

+ Trạm phong điện có khả năng cung cấp điện và làm sáng 1 bóng đèn led. GV hướng dẫn HS về tiến trình dự án và yêu cầu HS ghi nhận vào nhật kí học tập.

- Bước 1. Nhận nhiệm vụ. - Liệt kê được các tiêu chí đánh giá sản phẩm.

- Bước 2. Tìm hiểu kiến thức kỹ năng liên quan.

- Bước 3. Lập bản phương án thiết kế và

báo cáo.

- Bước 4. Chế tạo sản phẩm.

- Bước 5. Báo cáo và đánh giá sản phẩm.

- Bảng

GV giao nhiệm vụ cho nhóm HS tìm hiểu kiến thức và kỹ năng liên quan trước khi lập bản thiết kế sản phẩm:

- Bài báo cáo.

Chủ đề 1. Công và Công suất. Chủ đề 2. Động năng và Định lý biến thiên động năng. Trong 1 tuần, HS tìm hiểu các chủ đề kiến thức theo phân công. phân công nhiệm vụ hoạt động 2.

- Bản ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học, GV và các câu hỏi, ý kiến biện phản nhóm bạn.

Trong tiết học trên lớp, HS báo cáo theo nhóm. GV và bạn học phản biện.

45 phút

Sau đó, GV đặt các câu hỏi tìm tòi định hướng HS vận dụng kiến thức nền để đề xuất các cách vận hành sản phẩm. Ví dụ: - Chủ đề 1: dùng tay tác dụng lực lên rìa cánh quạt làm cánh quạt di chuyển một đoạn trong thời gian ngắn và lặp lại thao tác liên tục, thổi hơn từ miệng. 2. Nghiên cứu kiến thức công, công suất và động năng. Đề xuất phương án thiết kế trạm phong điện mini

Sau hoạt động này, HS có khả năng: - Trình bày được định nghĩa và công thức của công và công suất. - Trình bày được định nghĩa và công thức của động năng và định lý biến thiên động năng. - Giải được thích những yếu tố ảnh hưởng đến phong điện dựa trên công thức động năng. - Lựa được chọn những kiến thức liên quan đến công suất và động năng có thể vận dụng được để thực hiện nhiệm vụ làm trạm phong điện mini.

- Chủ đề 2: dùng quạt, máy sấy tóc, pin sạc dự phòng.

Cuối

tiết học, GV giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà thiết kế

bản vẽ kỹ thuật thể hiện phương án chế tạo trạm phong điện.

- Bản thiết kế.

Sau hoạt động này,

Trong 1 tuần, HS làm việc nhóm để hoàn thành bản thiết kế.

- Bản ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học và các câu hỏi, ý kiến phản biện của nhóm bạn.

HS có khả năng: - Mô tả được bản thiết kế trạm phong điện mini.

45 phút và đề

- Vận dụng được các kiến thức liên quan đến công suất và động năng để lý giải, bảo vệ cơ sở khoa học và nguyên tắc hoạt động đã lựa chọn trong phương trạm thiết kế án phong điện mini.

- Lựa chọn phương án thiết kế tối ưu để thực trạm hiện phong điện mini.

Trong buổi lên lớp, HS báo cáo phương án thiết kế. HS vận dụng các kiến thức và kỹ năng liên quan để bảo vệ phương án thiết kế. GV và HS khác phản biện. Nhóm HS ghi nhận nhận xét, điều xuất chỉnh phương án tối ưu để tiến hành làm sản phẩm. 3. Trình bày và bảo vệ phương án thiết kế trạm phong điện mini

- Trạm phong điện mini.

Sau hoạt động này, HS có khả năng: - Thi trạm thi công phong điện mini theo nhóm ngoài giờ học.

- Bản

thiết kế sau điều chỉnh (nếu có).

1 tuần

được công trạm phong điện mini trên dựa phương án thiết kế tối ưu đã lựa chọn. - Thử nghiệm sản điều và phẩm chỉnh. 4. Chế tạo trạm phong điện mini theo phương án thiết kế

GV theo dõi, tư vấn, hỗ trợ HS. GV có thể trên nhóm lập Facebook, Zalo hoặc Microsoft Team và yêu cầu HS cập nhật quá trình thi công sản phẩm. Từ đó, GV có thể đôn đốc, hỗ trợ và tư vấn khi cần thiết.

Mô hình trạm phong điện mini hoàn chỉnh. 45 phút

5. Trình bày sản phẩm Trạm phong điện mini Sau hoạt động này, HS có khả năng: - Trình bày được cách vận hành trạm phong điện mini. - Giải thích được sự Tùy thuộc vào tình hình, điều kiện lớp học, GV có thể thay đổi cách tổ chức báo cáo sản phẩm nhưng vẫn phải đảm bảo theo 2 bước

sau: - Bước 1. Báo cáo sản

phẩm

thành công hoặc thất bại của trạm phong điện mini. - Đề xuất được các ý tưởng cải tiến trạm phong điện mini. xuất - Đề Nội dung báo cáo của mỗi nhóm bao gồm:  Tiến trình thi công

sản phẩm.

được triển trạm phong trong  Kết quả các lần thử hướng phát của điện mini tương lai. nghiệm.

 Phương án thiết kế

cuối cùng.

 Cách sử dụng trạm

phong điện mini.

- Bước 2. Tổng kết,

đánh giá dự án

 HS và GV nhận xét về sản phẩm trạm phong điện mini.

 GV tổng kết và đánh giá chung về dự án:

• Kiến thức, kỹ năng liên quan đến công suất và động năng.

• Quá trình thiết kế và thi công sản phẩm.

làm việc

• Kỹ năng nhóm.

• Kỹ năng thuyết trình.

• Kỹ năng giải quyết

đề.

• Tính tích cực và sáng

tạo.

2.3. Xây dựng chủ đề Máy bay động cơ dây thun

2.3.1. Mô tả chủ đề

Chiếc máy bay đầu tiên Việt Nam chế tạo đã cất cánh thành công năm 1980 [28].

Năm 2004, máy bay không người lái đầu tiên của Việt Nam được vận hành [28]. Ngày 20/07/2013, cựu sinh viên ĐH Bách Khoa Hoàng Ngọc Cát Tân tham gia chế

tạo thành công máy bay A350XWB của hãng hàng không hàng đầu thế giới Airbus

[26]. Sự kiện này đã tạo cảm hứng cho thiết bị bay của cựu sinh viên ĐH Bách

Khoa Đinh Quốc Trí ra đời năm 2018 có thể chở được một người nặng 80kg, bay

cao 10m trong suốt thời gian 15-20 phút [31]. Có thể thấy, ước mơ tự mình làm ra một chiếc máy bay của người Việt đang dần được hiện thực hóa. Hiện nay, thị

trường hàng không Việt Nam có tốc độ tăng trưởng hành khách và du lịch hấp dẫn nhất khu vực. Theo dự báo của Hiệp hội vận tải hàng không thương mại quốc tế

(IATA) Việt Nam sẽ đứng thứ 5 thế giới về tăng trưởng lượt khách hàng không trong giai đoạn 2015 – 2035 [29], [24]. Các linh kiện “made in Việt Nam” xuất hiện

nhiều hơn trên máy bay của các hãng hàng không hàng đầu thế giới Boeing và

Airbus [27], [25],[30]. Như vậy, thị trường hàng không Việt Nam nội địa lẫn quốc

tế hiện nay diễn ra rất sôi động và nước ta đang tiến sâu vào quy trình chế tạo máy

bay dân dụng, điều này tạo nhiều thuận lợi cho sự phát triển kinh tế, khoa học, công

nghệ và kỹ thuật của nước nhà. Tuy nhiên, theo Cảnh báo về sự nguy hại của khí

thải do máy bay bay ở độ cao hành trình gây ra, khi máy bay dân dụng hoạt động,

sẽ thải các chất ô nhiễm ra do quá trình đốt cháy động cơ phản lực, khí này có khả

năng gây ra khoảng 8.000 ca tử vong sớm mỗi năm trên toàn cầu [34]. Chính vì lý

do đó cho nên nhân loại đang tiến hành nghiên cứu chế tạo các động cơ không sinh

ra khí thải độc hại. Thông qua chủ đề, HS được tìm hiểu những phát minh về máy

bay của người Việt, tình hình phát triển của ngành hàng không Việt Nam và sự

nguy hiểm của khí sinh ra do quá trình đốt cháy động cơ phản lực. Đồng thời HS

cũng nghiên cứu và chế tạo một máy bay động cơ dây thun từ những nguyên vật liệu dễ kiếm.

❖ Thời gian: 4 tuần.

❖ Địa điểm tổ chức: Lớp học và sân trường.

❖ Môn học phụ trách chính: Vật Lý (Lớp 10 Cơ Bản)

Bài 26: Thế Năng.

Bài 27: Cơ Năng.

2.3.2. Mục tiêu chủ đề

Sau chủ đề, HS có khả năng:

 Kiến thức

- Phát biểu được định nghĩa thế năng trọng trường.

- Trình bày được công thức tính thế năng trọng trường.

- Phát biểu được định nghĩa thế năng đàn hồi.

- Nêu được định nghĩa cơ năng.

- Phát biểu được công thức tính cơ năng.

- Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng.

- Phát biểu được định lý biến thiên động năng.

 Kỹ năng

- Áp dụng được định nghĩa thế năng để giải thích được dạng năng lượng tích trữ

trong máy bay động cơ dây thun.

- Áp dụng định lý biến thiên cơ năng để biết được lý do vì sao máy bay trong

thực tế khi máy bay động cơ dây thun bay được một thời gian lại rơi xuống

- Sử dụng được các dụng cụ gia công cơ bản (kìm mũi nhọn, kìm mũi ngang,

súng bắn keo, kéo).

- Phác thảo được bản vẽ kỹ thuật máy bay động cơ dây thun.

- Thiết kế được máy bay động cơ dây thun đơn giản từ vật liệu dễ tìm.

 Thái độ

– Nghiêm túc, tích cực tham gia các hoạt động học.

– Tôn trọng và hợp tác trong quá trình thực hiện.

 Về định hướng phát triển năng lực

- Năng lực thực nghiệm, nghiên cứu khoa học.

- Năng lực giải quyết vấn đề.

- Năng lực giao tiếp và hợp tác.

2.3.3. Thiết bị

- Máy chiếu để trình chiếu khi hướng dẫn HS.

- Phòng học, bàn ghế để cho các nhóm HS.

- Phim: Nguyên lý hoạt động của động cơ phản lực

- Bút và sổ tay để ghi chú lại những vấn đề cần thiết trong quá trình dạy học.

- Phiếu tiến trình dự án thiết kế.

- Phiếu tiêu chí dự án thiết kế.

- Phiếu kế hoạch thực hiện dự án thiết kế theo tuần.

- Phiếu tổng kết kế hoạch thực hiện dự án thiết kế theo tuần.

- Phiếu bản thiết kế.

2.3.4. Các yếu tố lĩnh vực STEM trong chủ đề

Bảng 2.3. Các yếu tố STEM trong chủ đề Máy bay động cơ dây thun

Thành tố Biểu hiện

Các kiến thức về động năng, thế năng, cơ năng, định luật bảo

Khoa học (S): toàn và chuyển hóa năng lượng, định luật III Newton định luật

- Vật liệu: Ống hút giấy, ruột bút mực, hộp xốp, tăm, cánh quạt máy bay, dây kẽm, hạt cườm nhỏ, kẹp ghim, thanh xiên que.

bảo toàn động lượng, khí động học.

- Thiết bị hỗ trợ: Kìm mũi nhọn và mũi ngang, súng bắn keo,

Công nghệ (T):

- Công nghệ lắp ráp máy bay động cơ dây thun.

- Quy trình xen hai ống hút giấy để làm thân cánh;

kéo.

- Quy trình cắt hộp xốp để làm cánh máy bay;

- Quy trình thắt dây thun để làm động cơ.

Kỹ thuật (E):

Đo đạc kích thước giấy ống hút giấy, hộp xốp, tăm, dây kẽm, Toán học (M): thanh xiên que để làm máy bay.

2.3.5. Tiến trình dạy học

Mục tiêu Nội dung Hoạt động Thời gian Sản phẩm hoạt động của HS

hoạt động này, HS có khả năng:

- Bảng tiêu chí đánh giá máy bay động cơ dây thun.

- Bảng

- Nêu được lý nguyên hoạt động của máy bay động cơ phản lực. GV trình bày một số thông tin về tình hình phát triển của ngành hàng không Việt Nam và những phát minh về máy bay của người Việt, từ đó giới thiệu nhiệm vụ dự án là chế tạo máy bay động cơ dây thun với các yêu cầu đề ra. ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch và dự án công phân việc.

- Xác định nhiệm được vụ dự án là chế tạo máy bay động cơ dây thun với các yêu cầu:

HS quan sát đoạn phim ngắn về quy trình cất cánh nhờ động cơ phản lực của máy bay, từ đó trình bày được điều kiện để máy bay động cơ dây thun có thể bay được: cần dự trữ năng lượng đủ lớn cho máy bay.

45 phút

1. Xác định yêu cầu chế tạo máy bay động cơ dây thun GV thông báo, phân tích và thống nhất với HS các tiêu chí đánh giá của máy bay động cơ dây thun.

- Nguyên lý hoạt động của máy bay động cơ dây thun có vận dụng kiến thức về thế năng và cơ năng.

GV hướng dẫn HS về tiến trình dự án và yêu cầu HS ghi nhận vào nhật kí học tập:

- Bước 1. Nhận nhiệm vụ. - Chế từ tạo những vật liệu dễ kiếm.

- Bước 2. Tìm hiểu kiến thức,

kỹ năng liên quan.

- Bước 3. Lập bản phương án

thiết kế và báo cáo.

- Bước 4. Chế tạo sản phẩm. - Có đầy đủ thông tin về thông số kỹ thuật và số lượng của vật liệu.

- Bước 5. Báo cáo và đánh

giá sản phẩm. - Máy bay động thun cơ dây

có khả năng bay được quãng đường trên 1 mét. GV giao nhiệm vụ cho nhóm HS tìm hiểu kiến thức liên quan trước khi lập bản thiết kế sản phẩm:

Chủ đề 1. Thế năng.

Chủ đề 2. Cơ năng.

- Liệt kê được tiêu chí các đánh giá sản phẩm.

- Bảng phân công nhiệm vụ hoạt động 2.

- Bài báo cáo.

Trong 1 tuần, HS tìm hiểu các chủ đề kiến thức theo phân công.

- Bản ghi nhận ý kiến đóng góp của bạn học, GV và các câu hỏi, ý phản kiến biện nhóm bạn.

Trong tiết học trên lớp, HS báo cáo theo nhóm. GV và bạn học phản biện. Cuối tiết học, GV giao nhiệm vụ cho nhóm về lên phương án thiết kế máy bay động cơ dây thun đơn giản.

45 phút

- Bản thiết kế.

2. Nghiên cứu kiến thức thế năng và cơ năng. Đề xuất phương án thiết kế máy bay động cơ dây thun

- Bản ghi nhận ý kiến đóng

Trong 1 tuần, HS làm việc nhóm để hoàn thành bản thiết kế. 45 phút hoạt động này, HS có khả năng: - Trình bày được định nghĩa và công thế tính thức năng trọng trường và thế năng đàn hồi. - Trình bày được định nghĩa và công tính cơ thức năng trọng trường và cơ năng đàn hồi. - Phát biểu được định luật bảo toàn cơ năng. - Phát biểu được định lý biến thiên cơ năng. chọn Lựa được những kiến thức liên quan đến thế cơ và năng năng có thể vận dụng được để vận hành được máy bay động cơ dây thun. Sau hoạt động này, HS có khả năng: - Mô tả được Trong buổi lên lớp, HS báo Trình bày và

vệ

cáo phương án thiết kế máy bay động cơ dây thun. HS vận dụng các kiến thức và kỹ năng liên quan để bảo vệ phương án thiết kế.

góp của bạn học và các câu hỏi, ý phản kiến biện nhóm bạn. bảo phương án thiết kế máy bay động cơ dây thun

GV và HS khác phản biện. Nhóm HS ghi nhận nhận xét, điều chỉnh và đề xuất phương án tối ưu để tiến hành làm máy bay động cơ dây thun.

thiết kế bản máy bay động cơ dây thun. - Vận dụng các kiến thức liên quan đến thế năng và cơ lý năng để giải, bảo vệ cơ sở khoa học và tắc nguyên hoạt động đã lựa chọn trong án phương thiết kế máy bay động cơ dây thun. - Lựa

chọn phương án thiết kế tối ưu thực hiện để máy bay động cơ dây thun.

- Máy

bay

4. động cơ dây

hoạt động này, HS có khả năng: - Thi HS thi công máy bay động cơ dây thun theo nhóm ngoài giờ học. GV theo dõi, tư vấn hỗ trợ HS. thun.

- Bản thiết kế

sau điều 1 tuần chỉnh (nếu

có). GV có thể lập nhóm trên Facebook, Zalo hoặc Microsoft Team và yêu cầu HS cập nhật quá trình thi công sản phẩm. Từ đó, GV có thể đôn đốc, hỗ trợ và tư vấn khi cần thiết. thiết tạo Chế máy bay động cơ dây thun theo phương án kế

công được máy bay động cơ dây thun dựa trên án phương thiết kế tối ưu đã lựa chọn. - Thử nghiệm sản phẩm và điều chỉnh.

- Mô hình máy bay động cơ dây thun.

Sau 5.

hoạt động này, HS có khả năng: sản bày 45 phút Tùy thuộc vào tình hình, điều kiện lớp học, GV có thể thay đổi cách tổ chức báo cáo sản phẩm nhưng vẫn phải đảm bảo theo 2 bước sau: - Bước 1. Báo cáo sản phẩm

- Bản đề xuất cải tiến máy bay động cơ dây thun.

Nội dung báo cáo của mỗi

Trình bày phẩm Máy bay động cơ dây thun - Trình được cách vận hành máy bay động cơ nhóm:  Tiến trình thi công sản

dây thun. phẩm.

- Giải thích  Kết quả các lần thử nghiệm.

được sự thành  Phương án thiết kế cuối

cùng. công hoặc thất bại của

 Cách sử dụng máy bay động sản phẩm.

- Bước 2. Tổng kết, đánh giá

cơ dây thun.

- Đề xuất được các ý tưởng

dự án cải tiến máy

bay động cơ

dây thun.

 HS và GV nhận xét về sản phẩm máy bay động cơ dây thun.

- Đề xuất được phát hướng  GV tổng kết và đánh giá

triển của sản chung về dự án:

phẩm trong

tương lai. • Kiến thức, kỹ năng liên quan đến công suất và động năng.

• Quá trình thiết kế và thi

công sản phẩm.

• Kỹ năng làm việc nhóm.

• Kỹ năng thuyết trình.

• Kỹ năng giải quyết đề.

• Tính tích cực và sáng tạo.

2.4 Công cụ đánh giá dạy học theo định hướng giáo dục STEM

2.4.1 Tiêu chí đánh giá tính tích cực của HS trong dạy học theo định hướng

STEM

Căn cứ vào các đặc trưng của dạy học theo định hướng giáo dục STEM, tiến trình dạy học kiến thức Vật lý theo định hướng giáo dục STEM, và một số biểu hiện tính tích cực trong hoạt động nhận thức của HS, chúng tôi cụ thể hoá tính tích cực

của HS thông qua các tiêu chí ở bảng 2.4. Đây là công cụ đánh giá của GV, đánh giá đồng đẳng (HS trong cùng nhóm đánh giá lẫn nhau), tự đánh giá của HS.

Tuy nhiên để phù hợp với thực tế giảng dạy, GV có thể cân nhắc, lựa chọn và chỉnh sửa các tiêu chí sao cho phù hợp với đặc trưng của đối tượng HS, với phương

pháp dạy học mình lựa chọn.

Bảng 2.4. Tiêu chí đánh giá tính tích cực của HS trong dạy học theo định hướng

giáo dục STEM [11]

Các mức độ tích cực

Thường Thỉnh Tiêu chí Hiếm Rất thường xuyên thoảng xuyên khi (2) (4) (3) (5)

(1) Thắc mắc, tìm hiểu các kiến thức mới, tình huống mới; [tương ứng với biểu hiện (a)]

(2) Đề xuất vấn đề và lập kế hoạch, tiến hành thực hiện kế hoạch, giải quyết một vấn đề cụ thể có liên quan đến nội dung kiến thức học; [tương ứng với biểu hình (b)]

(3) Tìm hiểu từ nhiều nguồn kiến thức khác: bài báo, tạp chí, internet, bạn bè, chuyên gia…; [tương ứng với biểu hiện (c)]

(4) Hợp tác, phối hợp với các thành viên trong nhóm và với các thành viên nhóm khác; [tương ứng với biểu hiện (c), (d)]

(5) Chủ động trao đổi kiến thức, những vướng mắc, khó khăn với GV ; [tương ứng với biểu hiện (c)]

(6) Làm sơ đồ, mô hình, làm bộc lộ cấu trúc bài học, giúp dễ nhớ và vận dụng; [tương ứng với biểu hiện (f)]

(7) Tìm tòi, bổ sung kiến thức từ việc nghiên cứu lý thuyết và từ những bài

học kinh nghiệm rút ra từ thực tiễn;

[tương ứng với biểu hiện (f)]

(8) Vận dụng kiến thức vào cuộc sống

và nghề nghiệp tương lai [tương ứng

với biểu hiện (f)]

(9) Mở rộng kiến thức sang nhiều lĩnh

vực khác nhau, liên hệ kiến thức được học (mới) với kiến thức đã học (cũ) và

với kiến thức các môn học khác;

[tương ứng với biểu hiện (f)]

(10) Phối hợp kiến thức của nhiều môn khác nhau (tính liên môn) để vận dụng

giải quyết các vấn đề thực tiễn liên

quan đến nghề nghiệp và cuộc sống;

[tương ứng với biểu hiệu (f)]

(11) Tham gia đầy đủ các buổi họp

nhóm, thảo luận nhóm; [tương ứng với

biểu hiện (b)]

(12) Tích cực trong thảo luận nhóm,

trao đổi với bạn cùng lớp, với chuyên

gia; [tương ứng với biểu hiện (c)(d)]

(13) Tôn trọng ý kiến người khác, biết

tiếp thu một cách có chọn lọc, hoàn

thiện bản thân; [tương ứng với biểu

hiện (c)(d)]

(14) Nghiêm túc thực hiện theo kế hoạch đã vạch ra, tôn trọng tập thể, đoàn kết

với các thành viên; [tương ứng với biểu

hiện (c)(d)(e)]

(15) Tự chịu trách nhiệm với hành

động bản thân; [tương ứng với biểu hiện (e),(f)]

2.4.2. Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS trong dạy học theo định

hướng STEM

Chúng tôi sử dụng bảng các biểu hiện của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong Chương Trình Giáo Dục Phổ Thông Tổng Thể do Bộ Giáo Dục và Đào Tạo

ban hành để đánh giá năng lực giải quyết vấn đề.

Bảng 2.5. Tiêu chí đánh năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của HS đối với

chủ đề [6]

Năng lực hợp phần Biểu hiện

Nhận ra ý tưởng mới

Hình thành và triển khai ý tưởng mới

Thiết kế và tổ chức hoạt động

Lập được kế hoạch hoạt động có mục tiêu, nội dung, hình thức, phương tiện hoạt động phù hợp; tập hợp và điều phối được nguồn lực (nhân lực, vật lực) cần thiết cho hoạt động; biết điều chỉnh kế hoạch và việc thực hiện kế hoạch, cách thức và tiến trình giải quyết vấn đề cho phù hợp với hoàn cảnh để đạt hiệu quả cao; đánh giá được hiệu quả của giải pháp và hoạt động.

Tư duy độc lập

2.4.3. Đánh giá mức độ nắm vững kiến thức

Để đánh giá mức độ nắm vững kiến thức khoa học, chúng tôi sử dụng công cụ là 2 bài kiểm tra bao gồm 20 câu trắc nghiệm khách quan 4 lựa chọn. HS sẽ làm bài kiểm tra

này trong thời gian 20 phút.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2

Trong chương này, chúng tôi đã tiến hành phân tích nội dung kiến thức chương “Các

định luật bảo toàn” – Vật lý 10 (cơ bản). Căn cứ vào mục tiêu dạy học của chương và tiến trình tổ chức dạy học các kiến thức vật lý theo định hướng giáo dục STEM, chúng tôi

nghiên cứu, lựa chọn kiến thức để tổ chức dạy học chương “Các định luật bảo toàn” theo

định hướng giáo dục STEM thông qua 2 chủ đề “Trạm phong điện mini” và “Máy bay động

cơ dây thun”.

Để kiểm chứng giả thuyết khoa học và có cơ sở thực tiễn cho đề tài, chúng tôi đã tiến

hành thực nghiệm sư phạm ở trường THPT với hình thức dạy học trong 4 tuần.

Nội dung thực nghiệm được thể hiện ở chương 3.

CHƯƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục đích thực nghiệm sư phạm

Chúng tôi tiến hành thực nghiệm sư phạm đề tài: “Tổ chức dạy học chương Các

định luật bảo toàn – Vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM” nhằm:

- Kiểm chứng giả thuyết khoa học đã đề ra trong khóa luận.

- Đánh giá tính khả thi của tiến trình dạy học một số kiến thức chương “Các

định luật bảo toàn” đã đề xuất.

3.2. Đối tượng thực nghiệm sư phạm

Học sinh thuộc lớp 10A17 và 10A18 trường Trung Học Phổ Thông Nguyễn Du

(quận 10), năm học 2018-2019. Lớp 10A17 gồm 04 học sinh (02 nữ - 02 nam), lớp

10A18 gồm 06 học sinh (06 nam).

3.3. Phương pháp thực nghiệm sư phạm

- Chúng tôi xin phép Tổ vật lý, giáo viên bộ môn vật lý lớp 10A17 và 10A18

trong trường được thực nghiệm sư phạm đề tài thông qua hoạt động Hội Chợ

STEM Nguyễn Du Lần Thứ 1 diễn ra tại trường.

- Chúng tôi tổ chức dạy học như tiến trình đã đề ra trong 4 tuần.

- Chúng tôi tổ chức các hoạt động 1, hoạt động 2, hoạt động 3 và hoạt động 4

trong tiến trình dạy học đã đề xuất trên lớp và câu lạc bộ STEM.

- Chúng tôi sử dụng kết quả báo cáo sản phẩm của chủ đề do các nhóm học

sinh thực hiện trong Hội Chợ STEM Nguyễn Du Lần Thứ 1 diễn ra tại trường ngày

02/04/2019 như buổi báo cáo hoạt động 5 trong tiến trình dạy học đã đề xuất.

- Từ kết quả thực nghiệm, chúng tôi đánh giá những gì đã đạt được và những

mặt còn hạn chế cần phải chỉnh sửa.

3.4. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sư phạm

3.4.1. Thuận lợi

- Ban giám hiệu trường Trung Học Phổ Thông Nguyễn Du và tổ Vật lý rất ủng hộ, khuyến khích đổi mới phương pháp dạy học, tạo điều kiện cho các tiết học định

hướng giáo dục STEM.

- Tại thời điểm thực nghiệm, nhà trường có một phòng học STEM được trang bị đầy đủ các thiết bị, cơ sở vật chất để tổ chức dạy các tiết học theo định hướng

giáo dục STEM.

- Học sinh nhóm thực nghiệm năng động, đoàn kết, tích cực, có năng khiếu

thực hành.

- Giáo viên bộ môn vật lý lớp 10A17 và 10A18 là giáo viên giỏi, có năng lực chuyên môn cao. Giáo viên rất nhiệt tình giúp đỡ, tạo nhiều điều kiện thuận lợi và

luôn hỗ trợ chúng tôi trong quá trình thực nghiệm sư phạm.

- Thời gian thực nghiệm sư phạm cùng lúc với Hội Chợ STEM Nguyễn Du Lần

Thứ 1 được khởi động từ ngày 22/02/2019 đến ngày 02/04/2019.

3.4.2. Khó khăn

- Do thời gian thực nghiệm đang trong giai đoạn học sinh ôn thi giữa kỳ và các em đã chọn tham gia thiết kế sản phẩm Hội Chợ STEM Nguyễn Du Lần Thứ 1 với

môn học chính là các môn khác nên chỉ có một nhóm thực nghiệm cho mỗi đề tài.

- Các học sinh tham gia thực nghiệm chỉ vừa được học môn vật lý theo định hướng giáo dục STEM 2 tiết trên lớp và chưa từng tham gia một dự án nghiên cứu

khoa học riêng nào.

- Học lực của các em ở mỗi nhóm đều khác nhau (trung bình, khá, giỏi).

- Các em chưa thực hiện dự án nghiên cứu chung với nhau trước đây.

3.5. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm

- Từ 11/02/2019 đến 21/02/2019: Chuẩn bị tiến trình dạy học các chủ đề.

- Từ 25/02/2019 đến 02/04/2019: Thực nghiệm sư phạm đề tài.

- Từ 03/03/2019 đến 04/04/2019: Tiến hành kiểm tra, đánh giá kết quả thực

nghiệm sư phạm.

3.6. Phân tích diễn biến thực nghiệm sư phạm

3.6.1. Giai đoạn 1: Thông báo dự án thiết kế sản phẩm theo định hướng giáo

dục STEM cho học sinh

Chúng tôi thông báo dự án thiết kế trạm phong điện mini và máy bay động cơ dây thun cho học sinh, thời gian đăng ký tham gia nhóm thiết kế là từ ngày 25/02/2019 đến ngày 09/03/2019, thời gian thực hiện thiết kế là từ ngày 11/03/2019 đến ngày 02/04/2019.

3.6.2. Giai đoạn 2: Tổ chức tiến trình dạy học

Chúng tôi tiến hành thực nghiệm theo Tiến trình dạy học kiến thức vật lý theo

định hướng giáo dục STEM như mục 2.2 và 2.3 – Chương 2.

3.6.2.1. Đối với chủ đề trạm phong điện mini

❖ Hoạt động 1. Xác định yêu cầu chế tạo(45 phút)

Tổ chức nhóm nghiên cứu

Sau khi hết thời gian đăng ký, chốt danh sách học sinh tham gia, yêu cầu nhóm

hội ý thống nhất tên nhóm, bầu chọn nhóm trưởng, thư ký. Các em đều rất hào hứng

tích cực suy nghĩ và bình chọn tên nhóm (A18 Bất Diệt Team), nhóm trưởng

(Hoàng Minh), thư ký (Tuấn Đạt).

Đặt vấn đề – giao nhiệm vụ học tập

Chúng tôi đặt vấn đề dự án. Các học sinh của nhóm chăm chú theo dõi.

Chúng tôi đặt câu hỏi (1): “Có thể thay thế phong điện lớn bằng các trạm phong điện tại nhà hay không?” và (2): “Nếu xây dựng trạm phong điện tại nhà thì sẽ có

lợi ích gì?” cho HS. Và ghi lại một vài ý kiến của nhóm như sau:

Đối với câu hỏi (1), các em đều thống nhất trả lời: “Có thể tạo nên 1 trạm phong

điện tại nhà.”

Đối với câu hỏi (2), một số lợi ích được các em nêu là: “Hoạt động độc lập lưới

điện quốc gia”, “Tiết kiệm chi phí truyền tải điện”, “Không chiếm nhiều diện tích

lắp đặt” , “Giảm tải nhu cầu sử dụng điện cho cả nước” , “Tạo việc làm cho người

dân” , “Bảo vệ môi trường”.

Chúng tôi giao nhiệm vụ: “Tiến hành thiết kế một trạm phong điện mini có thể

thắp sáng 1 bóng đèn led”. Tất cả các HS của nhóm đều chú ý lắng nghe nhiệm vụ

đề ra.

Tìm hiểu sơ lược về nguyên lý hoạt động

Chúng tôi cho HS quan sát một đoạn phim về cấu tạo và nguyên lý hoạt động

của turbine gió. Tất cả các em HS đều chú ý theo dõi và thích thú.

Chúng tôi đặt một số câu hỏi định hướng HS liên hệ, tổ chức cho các nhóm thảo

luận trong 5 phút và theo dõi quá trình làm việc của các nhóm. Trong 1 phút đầu, nhóm trưởng vẫn chưa ổn định được nhóm và một vài thành viên vẫn chưa chú ý

nghe theo hiệu lệnh của nhóm trưởng. Nhưng sau 1 phút, nhóm dần tập trung hơn.

Nhóm trưởng yêu cầu thư kí đọc lại từng câu hỏi. Ở mỗi câu, nhóm trưởng hỏi ý

kiến các thành viên và yêu cầu thư kí ghi lại. Sau đó sẽ tiến hành phân tích đáp án

được nhiều thành viên đề xuất nhất và đi đến thống nhất chung.

Kết thúc thời gian họp nhóm, chúng tôi yêu cầu các thành viên quay về chỗ ngồi

và mời đại diện nhóm lên báo cáo kết quả thảo luận. Đại diện nhóm là Đạt nhanh

chóng lên trước lớp trình bày báo cáo kết quả, các bạn còn lại chăm chú nghe. Đối

với câu hỏi định hướng của GV các em đều trả lời đúng.

Chúng tôi kết luận lại nguyên lý hoạt động của trạm phong điện và quan sát

nhận thấy tất cả các em đều ghi chú lại vào sổ học tập cá nhân.

Giao nhiệm vụ tìm kiến thức nền

Chúng tôi thông báo các chủ đề kiến thức nền cần tìm hiểu và hướng dẫn cách

hoàn thành nhiệm vụ. Các em rất tò mò, hứng thú và đều nhanh chóng ghi nhận.

Thống nhất tiến trình dự án

Vì HS đều chưa quen làm dự án, chúng tôi thông báo tiến trình sẵn do chúng tôi

biên soạn và trao đổi với học sinh để phân phối thời gian phù hợp với công việc trong dự án. Trong lúc trao đổi, nhìn chung, các HS tích cực phát biểu, thảo luận sôi

nổi, nghiêm túc.

Thống nhất tiêu chí đánh giá

Chúng tôi yêu cầu HS trao đổi để thống nhất các tiêu chí đánh giá sản phẩm, tỉ lệ

điểm các tiêu chí và nhấn mạnh yếu tố công bằng khi đề xuất tiêu chí. Vì chưa quen

lập một bảng tiêu chí đánh giá, nên HS thống nhất sử dụng bảng tiêu chí đánh giá

mẫu của chúng tôi và thảo luận để thống nhất tỉ lệ điểm. Nhìn chung, các em hội ý

sôi nổi, nghiêm túc, tích cực để thống nhất tỉ lệ điểm cho hoạt động “Trình bày

phương án thiết kế”. Riêng hoạt động Báo cáo sản phẩm các em thống nhất sẽ sử

dụng kết quả đánh giá của Hội Chợ STEM Nguyễn Du Lần Thứ 1.

Tổng kết hoạt động

Chúng tôi nhắc lại các công việc đã trao đổi trong hoạt động 1 và hướng dẫn thực hiện Kế hoạch thực hiện dự án tuần và phiếu Tổng kết hoạt động tuần. Chúng tôi yêu cầu nhóm trưởng cung cấp địa chỉ gmail và chuyển các phiếu dưới dạng file word đến nhóm và thống nhất lịch nộp các phiếu. Nhóm trưởng nhanh chóng cung cấp thông tin liên hệ và nhất trí lịch trình.

❖ Hoạt động 2. Nghiên cứu kiến thức nền. Đề xuất phương án thiết kế (45 phút)

Chúng tôi cho HS trình bày các chủ đề kiến thức nền theo phân công. Sau khi đại diện nhóm trình bày, chúng tôi nhận xét, bổ sung, đặt câu hỏi định hướng để cho

nhóm thuyết trình suy luận từ kiến thức nền. Tất cả thành viên nhóm đều nghiêm

túc lắng nghe và ghi chú lại các thông tin các em tâm đắc.

Chúng tôi giao nhiệm vụ tiếp theo cho nhóm: “Dựa trên kiến thức vừa tìm hiểu,

lập bản thiết kế trạm phong điện mini từ những nguyên vật liệu đơn giản thỏa mãn

các tiêu chí đánh giá”.

❖ Hoạt động 3. Trình bày và bảo vệ phương án thiết kế (45 phút)

Chúng tôi theo dõi tiến độ làm việc của nhóm qua trưởng nhóm (thông qua

Facebook và Gmail). Chúng tôi chủ động trao đổi với nhóm, giải quyết những thắc mắc của các nhóm để hoàn thành bản thiết kế. Nhìn chung, nhóm làm việc nghiêm

túc, biết hỗ trợ lẫn nhau và cố gắng hoàn thành nhiệm vụ.

Trong buổi lên lớp, đại diện nhóm báo cáo phương án thiết kế. Các em nhanh

chóng lên trước lớp trình bày, tất cả thành viên còn lại đều hứng thú và chú ý lắng

nghe.

Sau khi nhóm trình bày, chúng tôi đặt câu hỏi định hướng để nhóm vận dụng các

kiến thức và kỹ năng liên quan phản biện. Trong quá trình trao đổi, nhóm trả lời

được hầu hết các câu hỏi của chúng tôi, những câu hỏi chưa trả lời được các em ghi

chú lại và nhờ chúng tôi định hướng điều chỉnh. Chúng tôi công bố điểm số theo

thang điểm đã thống nhất, nhận xét phần trình bày, bản thiết kế của nhóm và đặt ra

các câu hỏi định hướng và dẫn dắt các em tìm ra được phương án tối ưu để tiến

hành làm sản phẩm.

Chúng tôi giao nhiệm vụ kế tiếp cho các em:

- Chỉnh sửa bản thiết kế theo góp ý của chúng tôi và nộp lại.

- Thi công chế tạo trạm phong điện mini dựa trên bản thiết kế đã chỉnh sửa.

Tất cả các em đều rất hào hứng và tích cực.

Chúng tôi thông báo lịch trình báo cáo sản phẩm Trạm phong điện mini:

- Hình thức: Báo cáo 2 lần

+ Lần 1: gửi báo cáo theo mẫu dưới dạng tập tin qua Gmail cho chúng tôi.

+ Lần 2: trình bày sản phẩm trong Hội chợ STEM Nguyễn Du Lần 1.

❖ Hoạt động 4. Chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế

Sau khi đã góp ý chỉnh sửa, nhóm thảo luận và thống nhất lại các nguyên vật liệu đã sử dụng, nhóm tiến hành thi công được trạm phong điện mini dựa trên phương án thiết kế tối ưu đã lựa chọn ngoài giờ học, tiến hành thử nghiệm và điều chỉnh.

Chúng tôi theo dõi, tư vấn hỗ trợ HS thông qua việc trao đổi với nhóm trên

Facebook. Chúng tôi yêu cầu nhóm trưởng báo cáo các việc đã làm được và cần trợ

giúp 1 ngày 1 lần. Từ đó, chúng tôi đôn đốc, hỗ trợ kịp thời và tư vấn ngay khi cần

thiết. Nhìn chung, HS rất tích cực và nghiêm túc khi chế tạo. Đặt biệt, các em rất

sáng tạo khi đề xuất thêm vào pin sạc dự phòng và pin năng lượng mặt trời nhằm

tăng nguồn năng lượng cung cấp điện.

❖ Hoạt động 5. Trình bày sản phẩm

Chúng tôi tổ chức cho nhóm báo cáo sản phẩm hoàn chỉnh 02 lần. Lần 1 là gửi

báo cáo hoàn chỉnh dưới dạng tập tin qua gmail cho chúng tôi. Chúng tôi nhận bài,

góp ý chỉnh sửa trực tiếp trên bài và gửi về cho các em. Chúng tôi trao đổi với

nhóm qua nhóm trò chuyện trên Facebook để góp ý chỉnh sửa bằng các câu hỏi định

hướng.

Báo cáo lần 2 diễn ra trong Hội chợ STEM Nguyễn Du Lần 1 vào ngày

02/04/2019. Nhóm rất hào hứng và có mặt đúng giờ. Các em tự tin khi thuyết trình

và hợp tác với nhau khi trả lời các câu hỏi phản biện của giám khảo.

Chúng tôi ghi nhận phần trình bày của nhóm gồm có các nội dung sau:

- Tên sản phẩm dự thi.

- Tên môn học liên quan.

- Ý tưởng thiết kế.

- Kiến thức lĩnh vực STEM trong chủ đề.

- Tổng quan về bộ sản phẩm

+ Dụng cụ, vật liệu.

+ Nguyên lý hoạt động.

+ Vận hành và kết quả.

+ Ưu điểm và nhược điểm của bộ sản phẩm lắp ráp.

+ Hướng phát triển sản phẩm trong tương lai.

Kết thúc Hội chợ STEM Nguyễn Du Lần 1, nhóm thiết kế sản phẩm Trạm phong

điện mini đạt được giải nhất. Các em rất hạnh phúc và vui vẻ.

Sau 2 lần báo cáo, chúng tôi tổng kết và đánh giá chung về dự án. Những vấn đề

trao đổi với học sinh:

+ Kiến thức, kỹ năng liên quan.

+ Quá trình thiết kế và thi công sản phẩm.

+ Kỹ năng làm việc nhóm.

+ Kỹ năng thuyết trình.

+ Kỹ năng giải quyết đề.

+ Tính tích cực và sáng tạo.

Hình 3.1. Nhóm làm sáng đèn bằng phong điện Hình 3.2. Nhóm làm sáng đèn bằng điện năng đã tích trữ nhờ phong điện

Hình 3.3. Nhóm báo cáo sản phẩm tại hội chợ STEM Nguyễn Du lần 1 Hình 3.4. Nhóm đạt được giải Nhất tại hội chợ STEM Nguyễn Du lần 1

3.6.2.2. Đối với chủ đề Máy bay động cơ dây thun

❖ Hoạt động 1. Xác định yêu cầu chế tạo (45 phút)

Tổ chức nhóm nghiên cứu

Sau khi hết thời gian đăng ký, chốt danh sách học sinh tham gia, yêu cầu nhóm hội ý thống nhất tên nhóm, bầu chọn nhóm trưởng, thư ký. Các em đều rất hứng thú,

tích cực bình chọn tên nhóm (Boeing Team), nhóm trưởng (Khánh Toàn), thư ký (Thị Thủy).

Đặt vấn đề – giao nhiệm vụ học tập

Chúng tôi đặt vấn đề dự án. Các học sinh của hai nhóm chăm chú theo dõi.

Chúng tôi đặt câu hỏi (1): “Em nghĩ Việt Nam có thể chế tạo thành công máy bay

dân dụng không?”, “Nếu chế tạo thành công thì sẽ có lợi ích gì?” và (2): “Em nghĩ

có thể chế tạo một máy bay động cơ không sinh ra khí thải độc hại không?” cho HS và ghi lại một vài ý kiến của nhóm như sau:

Đối với câu hỏi (1), các em trả lời: “ Dạ em rất hy vọng Việt Nam có thể chế tạo

được, còn khi nào thì em không biết”, “Nếu chế tạo được máy bay dân dụng thì

mình sẽ phát triển được trình độ khoa học kỹ thuật, đỡ tiền mua máy bay từ nước ngoài”.

Đối với câu hỏi (2), các em đều thống nhất nêu là: “ Chúng em nghĩ là có thể”.

Chúng tôi giao nhiệm vụ: Tiến hành thiết kế một máy bay động cơ dây thun. Tất

cả các HS của nhóm đều chú ý lắng nghe nhiệm vụ đề ra.

Tìm hiểu sơ lược về nguyên lý hoạt động

Chúng tôi yêu cầu các nhóm thảo luận trong 5 phút để hoàn thành câu hỏi định

hướng. Phần lớn các em đều tập trung và ghi chép cụ thể tất cả các câu hỏi của GV.

Chúng tôi cho HS quan sát một đoạn phim quá trình cất cánh của máy bay. Tất

cả các em HS đều chú ý theo dõi và thích thú.

Chúng tôi tổ chức cho các nhóm thảo luận trong 5 phút và theo dõi quá trình làm

việc của các nhóm. Nhìn chung, nhóm trưởng có khả năng lãnh đạo tốt, em nhanh

chóng chia nhiệm vụ các thành viên, nhóm hoạt động nhóm sôi nổi, hiệu quả.

Kết thúc thời gian họp nhóm, Chúng tôi yêu cầu các thành viên quay về chỗ ngồi

và mời đại diện nhóm lên báo cáo kết quả thảo luận. Đại diện nhóm nhanh chóng

lên trước lớp trình bày báo cáo kết quả, các bạn còn lại chăm chú nghe. Đối với câu

hỏi đặt ra các em đều trả lời đúng.

Chúng tôi kết luận lại vấn đề và giao nhiệm vụ về nhà.

Giao nhiệm vụ tìm kiến thức nền

Chúng tôi thông báo các chủ đề cần tìm hiểu và hướng dẫn cách hoàn thành

nhiệm vụ. Các em rất tò mò, nhóm trưởng yêu cầu thư kí ghi chú lại.

Thống nhất tiến trình dự án

Vì HS đều chưa quen làm dự án, Chúng tôi thông báo tiến trình sẵn do chúng tôi

biên soạn và trao đổi với học sinh để phân phối thời gian phù hợp với công việc trong dự án. Trong lúc trao đổi, nhìn chung, các HS tích cực phát biểu, thảo luận sôi nổi, nghiêm túc.

Thống nhất tiêu chí đánh giá

Chúng tôi yêu cầu HS trao đổi để thống nhất các tiêu chí đánh giá sản phẩm, tỉ lệ

điểm các tiêu chí và nhấn mạnh yếu tố công bằng khi đề xuất tiêu chí. Vì chưa quen lập một bảng tiêu chí đánh giá, nên HS thống nhất sử dụng bảng tiêu chí đánh giá

mẫu của chúng tôi và thảo luận để thống nhất tỉ lệ điểm. Nhìn chung, các em hội ý

nghiêm túc để thống nhất tỉ lệ điểm cho hoạt động “Trình bày phương án thiết kế”.

Riêng hoạt động Báo cáo sản phẩm các em thống nhất sẽ sử dụng kết quả đánh giá

của Hội Chợ STEM Nguyễn Du Lần Thứ 1.

Tổng kết hoạt động

Chúng tôi nhắc lại các công việc đã trao đổi trong hoạt động 1 và hướng dẫn thực hiện Kế hoạch thực hiện dự án tuần và phiếu Tổng kết hoạt động tuần. Chúng tôi yêu cầu nhóm trưởng cung cấp địa chỉ Gmail và chuyển các phiếu dưới dạng tập tin word đến nhóm và thống nhất lịch nộp các phiếu. Nhóm trưởng nhanh chóng cung cấp thông tin liên hệ và nhất trí lịch trình.

❖ Hoạt động 2. Nghiên cứu kiến thức nền. Đề xuất phương án thiết kế

Chúng tôi cho HS trình bày các chủ đề kiến thức nền theo phân công. Sau khi đại

diện nhóm trình bày, chúng tôi nhận xét, bổ sung, đặt câu hỏi định hướng để cho

nhóm thuyết trình suy luận từ kiến thức nền như bộ câu hỏi chúng tôi đã biên soạn.

Tất cả thành viên nhóm đều chú ý lắng nghe và ghi chú lại các thông tin cần thiết.

Chúng tôi giao nhiệm vụ tiếp theo cho nhóm: “Dựa trên kiến thức vừa tìm hiểu,

lập bản thiết kế máy bay động cơ dây thun từ những nguyên vật liệu đơn giản thỏa

mãn các tiêu chí đánh giá”.

❖ Hoạt động 3. Trình bày và bảo vệ phương án thiết kế

Chúng tôi theo dõi tiến độ làm việc của nhóm qua trưởng nhóm (thông qua

Facebook và Gmail). Chúng tôi chủ động trao đổi với nhóm, giải quyết những thắc

mắc của nhóm để hoàn thành bản thiết kế. Nhìn chung, nhóm làm việc nhiệt tình,

biết hỗ trợ lẫn nhau và nỗ lực hoàn thành nhiệm vụ.

Trong buổi lên lớp, đại diện nhóm báo cáo phương án thiết kế. Các em nhanh chóng lên trước lớp trình bày, tất cả thành viên còn lại đều hứng thú và chú ý lắng nghe.

Sau khi nhóm trình bày, chúng tôi đặt câu hỏi định hướng để nhóm vận dụng các

kiến thức và kỹ năng liên quan phản biện. Trong quá trình trao đổi, nhóm trả lời được hầu hết các câu hỏi của chúng tôi, những câu hỏi chưa trả lời được. Chúng tôi công bố điểm số theo thang điểm đã thống nhất, nhận xét phần trình bày, bản thiết

kế của nhóm và đặt ra các câu hỏi định hướng và dẫn dắt các em tìm ra được

phương án tối ưu để tiến hành làm sản phẩm.

Chúng tôi giao nhiệm vụ kế tiếp cho các em:

- Chỉnh sửa bản thiết kế theo góp ý của chúng tôi và nộp lại.

- Thi công chế tạo máy bay động cơ dây thun dựa trên bản thiết kế đã chỉnh sửa.

Tất cả các em đều rất hào hứng.

Chúng tôi thông báo lịch trình báo cáo sản phẩm máy bay động cơ dây thun:

- Hình thức: Báo cáo 2 lần

+ Lần 1: gửi báo cáo theo mẫu dưới dạng tập tin qua gmail cho chúng tôi.

+ Lần 2: trình bày sản phẩm trong Hội chợ STEM Nguyễn Du Lần 1.

❖ Hoạt động 4. Chế tạo sản phẩm theo phương án thiết kế

Sau khi đã góp ý chỉnh sửa, nhóm thảo luận và thống nhất lại các nguyên vật liệu

đã sử dụng, nhóm tiến hành thi công máy bay động cơ dây thun dựa trên phương án

thiết kế tối ưu đã lựa chọn ngoài giờ học, tiến hành thử nghiệm và điều chỉnh.

Chúng tôi theo dõi, tư vấn hỗ trợ HS thông qua việc trao đổi với nhóm trên

Facebook. Chúng tôi yêu cầu nhóm trưởng báo cáo các việc đã làm được và cần trợ

giúp 1 ngày 1 lần. Từ đó, chúng tôi đôn đốc, hỗ trợ kịp thời và tư vấn ngay khi cần

thiết. Nhìn chung, HS rất tích cực và nghiêm túc khi chế tạo.

❖ Hoạt động 5. Trình bày sản phẩm

Chúng tôi tổ chức cho nhóm báo cáo sản phẩm hoàn chỉnh 02 lần. Lần 1 là gửi

báo cáo hoàn chỉnh dưới dạng tập tin qua Gmail cho chúng tôi. Chúng tôi nhận bài,

góp ý chỉnh sửa trực tiếp trên bài và gửi về cho các em. Chúng tôi trao đổi với

nhóm qua nhóm trò chuyện trên Facebook để góp ý chỉnh sửa bằng các câu hỏi định hướng.

Báo cáo lần 2 diễn ra trong Hội chợ STEM Nguyễn Du Lần 1 diễn ra vào ngày 02/04/2019. Nhóm rất thích thú và có mặt trước giờ quy định. Khi báo cáo, thời gian đầu chúng tôi nhận thấy các em khá run khi đứng trước đám đông, tuy nhiên

sau đó các em đã bình tĩnh và thuyết trình tự tin hơn.

Chúng tôi ghi nhận phần trình bày của nhóm gồm có các nội dung sau:

- Tên sản phẩm dự thi.

- Tên môn học liên quan.

- Ý tưởng thiết kế.

- Kiến thức lĩnh vực STEM trong chủ đề.

- Tổng quan về bộ sản phẩm

+ Dụng cụ, vật liệu.

+ Nguyên lý hoạt động.

+ Vận hành và kết quả.

+ Ưu điểm và nhược điểm của bộ sản phẩm lắp ráp.

+ Hướng phát triển sản phẩm trong tương lai.

Kết thúc Hội chợ STEM Nguyễn Du Lần 1, nhóm thiết kế sản phẩm máy bay

động cơ dây thun đạt được giải khuyến khích. Các em rất thích thú và phấn khởi.

Kết thúc 2 lần báo cáo, chúng tôi tổng kết và đánh giá chung về dự án. Những

vấn đề trao đổi với học sinh:

+ Kiến thức, kỹ năng liên quan.

+ Quá trình thiết kế và thi công sản phẩm.

+ Kỹ năng làm việc nhóm.

+ Kỹ năng thuyết trình.

+ Kỹ năng giải quyết đề.

+ Tính tích cực và sáng tạo.

Hình 3.5. Nhóm báo cáo sản phẩm tại hội chợ STEM Nguyễn Du lần 1 Hình 3.6. Nhóm đạt được giải khuyến khích tại hội chợ STEM Nguyễn Du lần 1

3.6.3. Giai đoạn 3: Kiểm tra và đánh giá kết quả tiến trình dạy học

Thực hiện bài kiểm tra: GV biên soạn đề kiểm tra gồm 20 câu, thời gian 20 phút

dùng để kiểm tra các kiến thức Vật lý, Công nghệ, Kỹ thuật, vấn đề thực tiễn liên quan và việc ứng dụng kiến thức vật lý để giải thích một số vấn đề trong thực tiễn.

3.7. Đánh giá kết quả TNSP

3.7.1. Đánh giá tính tích cực

Theo dõi diễn biến thực nghiệm sư phạm, chúng tôi nhận thấy các biểu hiện ở HS

phù hợp với tiêu chí đánh giá tính tích cực của HS đã đưa ra ở Chương 2. Chúng tôi thể hiện nó ở bảng 3.1.

Bảng 3.1 . Tiêu chí đánh giá tính tích cực và biểu hiện cụ thể của HS trong tiến

trình dạy học

Tiêu chí Biểu hiện cụ thể

- Khi chúng tôi đặt vấn đề vào chủ đề, hoặc hệ thống lại kiến

thức, HS hai nhóm đều rất chú ý theo dõi.

(1) Thắc mắc, tìm hiểu các kiến thức mới, tình huống mới; [tương ứng với biểu hiện (a)]

Ví dụ một tình huống trong hoạt động 1 của nhóm trạm phong điện mini, khi chúng tôi từ các câu hỏi định hướng giới thiệu về đại lượng vật lý mới “động năng”, các em nhanh chóng chủ động hỏi chúng tôi “Đại lượng này là gì?”.

- Khi được yêu cầu thực hiện nhiệm vụ tìm hiểu các kiến thức liên quan, HS hai nhóm đều rất hào hứng và chủ động ghi chú lại vào sổ học tập cá nhân.

- Khi trả lời các câu hỏi suy luận từ kiến thức nền, HS hai nhóm rất chú ý theo dõi và đặt câu hỏi trao đổi với chúng tôi để hiểu rõ được vấn đề. Hầu hết các câu hỏi, ý kiến phát biểu của các em đều đúng đa số, nếu bạn đại diện trả lời diễn đạt chưa đúng quan điểm chung của nhóm, các em chủ động xin được bổ sung câu trả lời của bạn.

Trong quá trình chế tạo sản phẩm, những khó khăn gặp phải các nhóm trạm phong điện mini và máy bay động cơ dây thun chủ động tìm hiểu thông qua internet và hỏi ý kiến chúng tôi và chuyên gia (giáo viên bộ môn vật lý của lớp).

(3) Tìm hiểu từ nhiều nguồn kiến thức khác: bài báo, internet, tạp chí, chuyên bạn bè, gia…; [tương ứng với biểu hiện (c)]

Hình 3.7. HS xin ý kiến giáo viên bộ môn vật lý của lớp về cách chế tạo trạm phong điện

(4) Hợp tác, phối hợp với các thành viên trong nhóm và với các thành viên nhóm khác; [tương ứng với biểu hiện (c), (d)]

Trong các hoạt động nhóm, chúng tôi quan sát thấy HS hai nhóm phối hợp tốt với nhau. Sau khi tiếp nhận nhiệm vụ và hiệu lệnh bắt đầu thảo luận nhóm, thư ký sẽ đọc lại các câu hỏi và nhóm trưởng sẽ thường hỏi “Có bạn nào ứng cử làm nhiệm vụ gì không?”, hầu hết các lần thảo luận, các thành viên đều nhanh chóng chủ động ứng cử nhiệm vụ các em cảm thấy mình hoàn thành tốt, nếu có hai HS cùng ứng cử một nhiệm vụ, chúng tôi thấy các em sẽ chủ động thương lượng với nhau. Khi làm xong nhiệm vụ của mình các em thường hỏi thăm và hỗ trợ các bạn gặp khó khăn, sau đó nhóm sẽ tiến hành thảo luận để thống nhất lại câu trả lời chung.

Hình 3.8. Nhóm trạm phong điện mini đang phối hợp nhau thực hiện nhiệm vụ: thảo luận tìm vật liệu phù hợp cho sản phẩm

HS thường chủ động liên hệ với giáo viên những khó khăn trong tiến trình thực hiện qua các báo cáo hằng tuần và trao đổi trên group chat của Facebook.

(5) Chủ động trao đổi thức, kiến những vướng mắc, khó khăn với GV ; [tương ứng với biểu hiện (c)]

- Khi tìm hiểu các chủ đề kiến thức nền, HS tra cứu thêm thông tin từ đề cương môn vật lý 10 của trường để hoàn thành nhiệm vụ.

(7) Tìm tòi, bổ sung kiến thức từ việc nghiên cứu lý thuyết và từ những kinh học bài - Từ việc quan sát thực tiễn nhận thấy các trạm phong điện lớn thường đặt ở ven biển hoặc trên núi cao. Các em nghiên cứu

nghiệm rút ra từ thực tiễn; [tương ứng với biểu hiện (f)] lý thuyết về đại lượng động năng và biết được nguyên nhân là do động năng của gió tỉ lệ thuận với lũy thừa bậc hai của vận tốc gió vì thế vận tốc gió là một trong những yếu tố quyết định khi muốn sử dụng năng lượng gió.

- Trong quá trình chế tạo, các gặp khó khăn trong việc lắp ráp mạch điện. Các em đã chủ động tìm hiểu cách mắc mạch qua Internet.

- Trong quá trình chế tạo, các em đề xuất lắp thêm pin năng lượng mặt trời và đã chủ động tra cứu Internet bổ sung kiến thức hiện tượng quang điện từ việc tìm hiểu nguyên lý hoạt động của pin năng lượng mặt trời.

Trong quá trình hoạt động nhóm, HS hai nhóm thường xuyên đặt những câu hỏi trao đổi thông tin với nhau. Khi phát hiện ý tưởng về một vấn đề của bạn khác quan điểm của mình, các em sẽ chủ động nêu lên thắc mắc của bản thân.

(12) Tích cực trong luận nhóm, thảo trao đổi với bạn cùng với lớp, chuyên gia; [tương ứng với biểu hiện (c)(d)]

Hình 3.9. HS nhóm máy bay động cơ dây thun thảo luận để tìm cách thay đổi vật liệu

HS nhóm trạm phong điện mini có mặt đúng giờ họp nhóm, sau khi đã thảo luận cách chỉnh sửa mô hình, các em cùng nhau thực hiện phương án đã thống nhất.

(14) Nghiêm túc thực hiện theo kế hoạch đã vạch ra, tôn trọng tập thể, đoàn kết với các thành viên; [tương ứng với biểu hiện (c)(d)(e)]

Hình 3.10. HS thực hiện phương án đã thống nhất.

3.7.2. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề

Theo dõi diễn biến thực nghiệm sư phạm, chúng tôi nhận thấy các biểu hiện ở HS phù hợp với tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của HS đã đưa ra ở Chương 2. Chúng tôi thể hiện nó ở bảng 3.2.

Bảng 3.2 . Tiêu chí đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và biểu hiện cụ thể của

HS trong tiến trình dạy học

Năng lực hợp phần Biểu hiện của HS

Trong hoạt động 1, khi được giao nhiệm vụ tìm

kiếm những ưu điểm của trạm phong điện mini, HS

nhóm trạm phong điện mini truy cập Internet và chọn

lọc từ nhiều thông tin khác nhau để biết những ưu

điểm của phong điện như: hoạt động độc lập lưới điện quốc gia, tiết kiệm chi phí truyền tải điện, không

chiếm nhiều diện tích lắp đặt, giảm tải nhu cầu sử Nhận ra ý tưởng mới

dụng điện cho cả nước, tạo việc làm cho người dân,

bảo vệ môi trường.

Qua đây, sau khi tìm hiểu từ nhiều nguồn thông tin

khác nhau, HS biết được những ưu điểm khi chế tạo

được một trạm phong điện, từ đó tăng độ tin cậy của ý

tưởng mới.

Phân tích được tình huống trong học tập, trong cuộc

sống; phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề

trong học tập, trong cuộc sống.

Trong quá trình tìm hiểu kiến thức nền, GV đặt câu

hỏi định hướng vận dụng kiến thức khoa học liên quan chủ đề để giải thích hoạt đề xuất giải pháp liên quan đến sản phẩm. Phát hiện và làm rõ vấn đề

Đối với các câu hỏi liên quan đến thực tiễn như “Trong trường hợp gió thổi tốc mái nhà và gió thổi vào bức tường nhưng tường không di chuyển thì có

sinh công cơ học không? Vì sao?”, HS nhóm trạm

phong điện mini phát hiện được cả hai hiện tượng đều

cùng là gió thổi vào nhưng điểm khác nhau giữa hai

hiện tượng là mái nhà có di chuyển (bị tốc) còn bức

tường không di chuyển. Khi đó, HS suy luận để giải

thích hiện tượng này trên kiến thức nền về Công

(A=F.s.cosα) đã tìm hiểu. Suy luận tương tự, HS sẽ biết được khi gió đập vào cánh quạt, gió tác dụng lực Fgió lên cánh quạt và làm cánh quạt di chuyển một đoạn s nên sinh công cơ học trên turbine. Từ đây, các

em nhóm trạm phong điện mini biết được một số cách

thủ công để vận hành sản phẩm trạm phong điện mini

như thổi hơi từ miệng, dùng quạt, máy sấy tốc, dùng

tay tác dụng lực liên tục lên rìa ngoài cánh quạt trong một khoảng thời gian nhắn và lặp lại liên tục.

Trong quá trình tìm kiếm nguyên vật liệu phù hợp để chế tạo trạm phong điện mini. Các thành viên trong

nhóm tìm kiếm các thông tin khác nhau và có những ý

tưởng thiết kế khác nhau. Khi thảo luận nhóm để

thống nhất nguyên vật liệu sử dụng, các em nhóm trạm

phong điện mini trao đổi ưu và nhược điểm của các

vật liệu, đặt câu hỏi và góp ý lẫn nhau để kết nối các ý

tưởng tối ưu nhất của từng thành viên, từ đó hình

thành ý tưởng mới và chung của nhóm. (thiết kế 3

trạm phong điện và làm sáng 2 đèn led)

Hình thành và triển

khai ý tưởng mới

Hình 3.11. Nhóm nhóm trạm phong điện mini thảo

luận để thống nhất nguyên vật liệu cho sản phẩm.

Đề xuất, lựa chọn giải

- Trong quá trình chế tạo trạm phong điện, nhóm trạm phong điện mini đã không vận hành được sản phẩm,

pháp

mặc dù đã lắp tất cả các chi tiết vào đúng bản thiết kế. Nhóm đã chủ động trao đổi với chúng tôi và GV để được hướng dẫn. Nhóm đọc lại sơ đồ mạch điện đã thống nhất trong bản thiết kế, quan sát lại tất cả các thiết bị đã lắp, phân tích nguyên nhân và nhờ sự gợi ý của chúng tôi và GV, nhóm đã phát hiện mắc lỗi trong quá trình lắp ráp. Nhóm mắc nối tiếp 3 cái motor dẫn đến phát điện dòng chưa cao làm đèn không sáng nên chưa đạt yêu cầu. Sau đó, GV định hướng giảm số lượng motor. Các em giảm số lượng còn 1 motor nhưng do mong muốn phát điện có công suất cao phải cần cánh quạt quay rất nhanh nên sản phẩm vẫn không hoạt động. Các em tiếp tục trao đổi với chúng tôi và đề xuất ý tưởng gắn thêm mạch khuếch đại công suất vào để dòng điện phát ra có công suất cao làm đèn sáng tốt, đạt yêu cầu.

Hình 3.12. HS chụp hình ảnh sản phẩm đang chế tạo và liên hệ trao đổi với chúng tôi để giải quyết khó khăn.

- Trong quá trình chế tạo máy bay động cơ dây thun, nhóm máy bay động cơ dây thun đã không vận hành được sản phẩm, mặc dù đã lắp tất cả các chi tiết vào đúng bản thiết kế. Nhóm đã chủ động trao đổi với chúng tôi để được hướng dẫn. Chúng tôi gợi ý các em xem lại các loại vật liệu sử dụng, quy trình cách lắp ráp có đảm bảo phù hợp tiêu chí đặt ra hay chưa. Các em nhanh chóng thảo luận và xác định nguyên nhân:

+ Phiên bản 1: do các em thiết kế phần thân quá ngắn và chưa xoắn nhiều vòng thun nên chưa dự trữ nhiều năng lượng. Do đó sản phẩm không hoạt động.

+ Phiên bản 2: Thân máy bay các em đã thiết kế dài

hơn và xoắn nhiều vòng thun để dự trữ được thế năng nhưng tổng khối lượng máy bay quá nặng nên máy bay không hoạt động.

+ Phiên bản 3: khi thay đổi các vật liệu và thiết kế máy bay dài hơn, xoắn dây thun nhiều hơn, sản phẩm đã bay được trên 5 mét trong lần đầu vận hành.

Hình 3.13. Máy bay động cơ dây thun phiên bản 1

Hình 3.14. Máy bay động cơ dây thun phiên bản 2

Hình 3.15. Máy bay động cơ dây thun phiên bản 3

Trong quá trình chế tạo trạm phong điện và máy

bay động cơ dây thun, nhóm trưởng nộp kế hoạch thực

hiện theo từng hoạt động cho chúng tôi. Qua đây,

chúng tôi nhận thấy biết tập hợp và điều phối được nguồn nhân lực (phân chia việc từng thành viên, đề

xuất sự hỗ trợ của chuyên gia), biết tập hợp các vật lực (máy tính, internet). Thiết kế và tổ chức hoạt động Sau khi xem xét kế hoạch của nhóm, chúng tôi sẽ

có những đề xuất chỉnh sửa, chúng tôi nhận thấy các

em biết tự chỉnh sửa kế hoạch theo hướng dẫn của

chúng tôi nhưng vẫn đảm bảo phù hợp với quỹ thời gian chung của nhóm và các nguồn lực các em đã

chọn.

Khi trao đổi với chúng tôi và giáo viên chuyên môn

của lớp về những vấn đề khó khăn trong quá trình chế

tạo, chúng tôi nhận thấy HS không dễ dàng chấp nhận

thông tin một chiều, các em luôn chủ động đặt lại

những câu hỏi nhằm giúp các em hiểu hơn về vấn đề,

sau khi thuyết phục, các em sẵn sàng thay đổi quan

điểm cá nhân và đánh giá lại vấn đề.

Tư duy độc lập

Hình 3.16. HS trao đổi với giáo viên bộ môn vật lý của lớp về phương án hiệu quả để cải tiến mô hình.

Để đánh giá hiệu quả mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn đề của HS,

chúng tôi tiến hành đánh giá một số trường hợp của hai nhóm. Ví dụ đối với nhóm chế tạo máy bay động cơ dây thun, chúng tôi chọn đánh giá hai trường hợp

là học sinh Nguyễn Khánh Toàn và Đặng Uyên My.

Chúng tôi theo dõi nhận thấy các biểu hiện ở các em phù hợp với tiêu chí đánh

giá năng lực giải quyết vấn đề đã đề ra ở Chương 2 nhưng không giống nhau và được cụ thể như sau:

Bảng 3.3. Nhận xét sự khác nhau về mức độ phát triển năng lực giải quyết vấn

đề giữa hai trường hợp HS

Số năng lực hợp

phần của năng lực Học sinh Dự đoán nguyên nhân khác nhau

giải quyết vấn đề đạt được

 Khả năng tiếp thu vấn đề mỗi HS là 6 Nguyễn Khánh Toàn khác nhau.

 Niềm hứng thú đối với vấn đề của Đặng Uyên mỗi HS là khác nhau. My

 Bối cảnh, vai trò trong một tập thể (nhóm trưởng, thư ký, thành viên)

khác nhau.

Như vậy, tổ chức dạy học theo tiến trình dạy học đề xuất bồi dưỡng được năng

lực giải quyết vấn đề cho HS nhưng không đồng đều giữa các thành viên.

❖ Khi hỏi độc lập HS nhóm thiết kế Trạm phong điện mini các câu hỏi như:

Câu 1. Em thích nhất điều gì trong tiến trình thực hiện dự án?

Chúng tôi ghi nhận lại các câu trả lời của các thành viên như sau:

+ Câu trả lời thứ nhất: “Trong tiến trình dự án em thích nhất khi vẽ sơ đồ mạch điện của hệ thống phong điện, điều này chứng minh kiến thức cấp 2 của em rất chắc!”.

+ Câu trả lời thứ hai: “Là khi cả nhóm quyết tâm làm dự án này. Mặc dù nhiều lúc muốn bỏ cuộc nhưng mọi người đều cố gắng thêm và đạt được thành công như mong muốn”.

+ Câu trả lời thứ ba: “Là khi nghiên cứu thành công cách hoạt động của sản

phẩm”.

+ Câu trả lời thứ tư: “Trong tiến trình thực hiện dự án ,em thích nhất là tính

đoàn kết cùng nhau xây dựng dự án, góp ý để phát triển”.

+ Câu trả lời thứ năm: “Em thích nhất là khi nhóm em đã nghiên cứu thành

công sản phẩm”.

+ Câu trả lời thứ sáu: “Có thể hoàn thành sau nhiều lần thất bại”.

Qua trao đổi với học sinh, chúng tôi biết được trong quá trình thực hiện dự án,

thời gian đầu các em gặp khó khăn nhiều trong việc gặp các vấn đề khó giải quyết.

Các em vẫn theo các cách làm việc cũ của mình là tự tìm hiểu, nếu không tìm hiểu

ra thì bỏ qua. Em cũng tâm sự nhờ quá trình theo dõi, thăm hỏi tiến trình thực hiện

và trao đổi với chúng tôi qua các câu hỏi định hướng các em rèn luyện dần được kỹ

năng giải quyết vấn đề, nếu sau khi tự suy nghĩ và tìm kiếm thông tin trên Internet

không được, các em đã chủ động liên hệ với chúng tôi và giáo viên trong trường em để tìm ra giải pháp tối ưu cho vấn đề. Ngoài ra, nhờ nhiệm vụ vẽ sơ đồ mạch điện

trong bản thiết kế dự án, em được kiểm nghiệm lại kiến thức cũ, em rất vui vì mình

còn hiểu và vận dụng được tốt kiến thức.

Câu 2. Em thấy dự án này giúp ích cho bản thân em như thế nào?

Chúng tôi ghi nhận lại các câu trả lời của các thành viên như sau:

+ Câu trả lời thứ nhất: “Dự án này cho em thấy rằng lý thuyết và thực hành là

hai chuyện khác nhau. Phải không cô!”.

+ Câu trả lời thứ hai: “Dự án này đã giúp em hiểu thêm về sự đoàn kết, thống nhất trong việc đi đến sự thành công. Cho con biết nhiều hơn về cách hoạt động sản

phẩm của tụi con đã làm ra. Học được tính kiên trì và vượt khó”.

+ Câu trả lời thứ ba: “Giúp em biết được nhiều kiến thức, đồng thời tập cho em

sự kiên trì, vượt qua những khó khăn”.

+ Câu trả lời thứ tư: “Giúp bản thân em mạnh dạn hơn trong việc thuyết trình”.

+ Câu trả lời thứ năm: “Dự án đã bổ sung cho em nhiều kiến thức bổ ích trong cuộc sống về phong điện. Ngoài ra còn giúp em có thêm tính kiên trì, không bỏ cuộc”.

+ Câu trả lời thứ sáu: “Rút ra kinh nghiệm từ những lỗi sai, nâng cao khả năng

làm việc nhóm”.

Qua trao đổi với học sinh, chúng tôi biết được nhờ những câu hỏi định hướng

liên hệ từ kiến thức sang tình huống thực tiễn và đề xuất các cách vận hành, em biết

được nguyên nhân các cách dựa trên kiến thức được học. Điều này làm các em rất thích. Đồng thời việc vượt qua những khó khăn trong quá trình thực hiện dự án giúp

em rất vui, hứng thú học tập các môn khoa học hơn.

❖ Khi hỏi độc lập HS nhóm thiết kế Máy bay động cơ dây thun các câu hỏi

như:

Câu 1. Em thích nhất điều gì trong tiến trình thực hiện dự án?

Chúng tôi ghi nhận lại các câu trả lời của các thành viên như sau:

+ Câu trả lời thứ nhất: “Em thích nhất là sự đoàn kết, mỗi người một tay làm

việc giúp dự án đúng tiến độ”.

+ Câu trả lời thứ hai: “Em thích nhất sự làm việc nhóm của các bạn, sự “động

não” tích cực của mọi người và sự tương tác giữa mọi người với nhau”.

+ Câu trả lời thứ ba: “Trong tiến trình dự án em thích nhất là sự đoàn kết của

nhóm”.

+ Câu trả lời thứ tư: “Em thích nhất là tinh thần đoàn kết của nhóm, dù ai cũng sẽ có công việc riêng, nhưng nhóm vẫn dành thời gian họp lại để hoàn thành sản

phẩm cùng nhau”.

Câu 2. Em thấy dự án này giúp ích cho bản thân em như thế nào?

Chúng tôi ghi nhận lại các câu trả lời của các thành viên như sau:

+ Câu trả lời thứ nhất: “Dự án này giúp em tăng khả năng làm việc đoàn kết

trong nhóm. Học tập các bạn khác về các sản phẩm thiết kế theo chủ đề STEM”.

+ Câu trả lời thứ hai: “Giúp em hiểu rõ hơn về bài học vật lý 10, quan trọng là giúp em mở mang kiến thức, được va chạm nhiều hơn về kiến thức khoa học, xã

hội”.

+ Câu trả lời thứ ba: “Đối với dự án này giúp ích cho em trong việc làm việc nhóm

cũng như sự tinh vi trong từng khâu giai đoạn lắp ráp”.

+ Câu trả lời thứ tư: “Dự án này cho em thấy sự quan trọng của làm việc nhóm, nâng cao khả năng làm việc nhóm cũng như cung cấp cho em những kiến thức mới và ôn tập kiến thức cũ về môn vật lý.

Nhận xét: Kết quả khảo sát cho thấy, HS hứng thú với hoạt động thực hành thiết kế các sản phẩm. Hơn nữa, bài học có vấn đề xuất phát từ thực tiễn giúp HS hiểu hơn về kiến thức khoa học, ngược lại từ kiến thức khoa học giúp các em hiểu thêm

về các vấn đề liên quan trong cuộc sống. Bên cạnh đó, HS còn cho rằng việc tổ chức

dạy học như trên đã giúp HS thực tế hơn, biết được các kiến thức liên quan đến thực

tiễn và còn tập cho HS thuyết trình, làm việc nhóm, giúp nhớ bài hơn và đoàn kết

hơn. Đặt biệt, tất cả các em đều nhận thấy mình rèn luyện được kỹ năng giải quyết

vấn đề, kiên trì hơn và tăng tính tích cực hơn trong học tập và rèn luyện được các

thao tác lắp ráp.

3.7.3. Đánh giá định lượng

Sau khi học xong 2 chủ đề, chúng tôi tiến hành cho 2 nhóm làm bài kiểm tra với

kết quả như sau:

- Phổ điểm được thể hiện bởi bảng phân bố sau

8,5 9,5 10 9 Điểm xi

2 2 1 1 Tần số fi

3 5 6 1 Tần số tích lũy

Bảng 3.4. Bảng phân bố điểm số của nhóm nhóm thiết kế trạm phong điện mini

9 7,5 8,5 9,5 Điểm xi

1 1 1 1 Tần số fi

2 3 4 1 Tần số tích lũy

Bảng 3.5. Bảng phân bố điểm số của nhóm thiết kế máy bay động cơ dây thun

Đồ thị biểu diễn điểm số của HS

8,5 - 9,0

g n ợ ư

l

>9,0

ố S

Hình 3.17. Đồ thị biểu diễn điểm số của HS nhóm thiết kế trạm phong điện mini

Đồ thị biểu diễn điểm số của HS

7,5 - 8,5

g n ợ ư

>8,5

l

ố S

Hình 3.18. Đồ thị biểu diễn điểm số của HS nhóm thiết kế máy bay động cơ dây thun

❖ Nhận xét:

Nhận xét nhóm thiết kế trạm phong điện mini

Điểm TB:

Số điểm số có trong phân bố là n = 6

2 số trung vị tại vị trí 6/2= 3 và (6/2)+1 = 4

Dò theo hàng tần số tích lũy, ta thấy vị trí 3 thuộc về cột điểm số 9, vị trí 4 thuộc

về cột điểm số 9,5.

Số trung vị bằng (9+9,5)/2 = 9,25

✔ Số yếu vị: 9 và 9,5

✔ Hàng số: 10 – 8,5 = 1,5

✔ Độ lệch tiêu chuẩn:

= 0,52

Đa số HS có điểm số đạt loại giỏi. Sự chênh lệch điểm số giữa các học sinh

không cao.

 Ở những câu nặng về vấn đề thực tiễn liên quan chủ đề như:

- Câu 1. Nguồn năng lượng dùng để tạo ra điện năng chủ yếu ở nước ta là gì?

(100 % HS trả lời đúng).

- Câu 2. Nguyên nhân chủ yếu gây thiếu hụt điện năng ở nước ta là gì? (83,33

% HS trả lời đúng).

- Câu 3: Tác hại của các nguồn năng lượng nhiệt từ việc đốt như than đá và dầu

mỏ là gì? (83,33 % HS trả lời đúng).

- Câu 4. Năng lượng gió ưu điểm như thế nào? (83,33 % HS trả lời đúng)

- Câu 5. Một trong những nguyên nhân khiến phong điện chưa thể thay thế

nhiệt điện ở nước ta là gì? (100 % HS trả lời đúng).

- Câu 6. Nếu xây dựng trạm phong điện tại nhà sẽ có những ưu điểm gì? (100

% HS trả lời đúng).

Nhận xét: Phần trăm HS trả lời đúng khá cao, cho thấy các em có chú ý lắng

nghe và hứng thú với vấn đề thực tiễn của chủ đề, điều này chứng tỏ mục tiêu đặt ra

của chủ đề về vấn đề thực tiễn đã đạt được.

 Ở những câu nặng về lý thuyết như:

- Câu 8. Động năng là gì? (83,33 % HS trả lời đúng).

- Câu 9. Động năng được tính bằng công thức nào? (100 % HS trả lời đúng).

- Câu 13. Công được tính bằng công thức nào? (83,33 % HS trả lời đúng).

- Câu 14. Đơn vị công là gì? (100 % HS trả lời đúng).

- Câu 15. Chọn câu sai. Công suất là: (50 % HS trả lời đúng).

- Câu 16. Công suất được tính bằng công thức nào? (100 % HS trả lời đúng).

- Câu 17. Đơn vị công suất là gì? (100 % HS trả lời đúng).

Nhận xét: Phần trăm HS trả lời đúng khá cao, cho thấy các em biết được lý

thuyết liên quan đến chủ đề, điều này chứng tỏ tiến trình dạy học đạt được mục tiêu

cơ bản về kiến thức vật lý.

 Ở những câu vận dụng lý thuyết để giải thích các vấn đề thực tiễn như:

- Câu 11. Tại sao những trạm phong điện trong thực tế thường được đặt trên núi

cao hoặc ven biển? (100 % HS trả lời đúng).

- Câu 12. Ứng dụng kết quả câu (8) và (9), hãy cho biết các cách có thể vận

hành trạm phong điện mini? (100 % HS trả lời đúng).

- Câu 7. Gió chuyển động mang năng lượng dưới dạng gì? (83,33 % HS trả lời

đúng).

- Câu 10. Tại sao có thể nói vận tốc gió là một trong những yếu tố quyết định

khi muốn sử dụng năng lượng gió? (100 % HS trả lời đúng).

Nhận xét: Phần trăm HS trả lời đúng cao, cho thấy các em hiểu và vận dụng

được lý thuyết liên quan đến chủ đề, điều này chứng tỏ tiến trình dạy học đạt được

mục tiêu cơ bản về kiến thức vật lý.

 Ở các câu hỏi có nội dung nặng về công nghệ và kỹ thuật như:

- Câu 18. Trong sản phẩm trạm phong điện của nhóm A18 Bất Diệt Team, trụ

của turbine gió được làm từ vật liệu nào? (100 % HS trả lời đúng)

- Câu 19. Trong sản phẩm trạm phong điện của nhóm A18 Bất Diệt Team, pin

dự trữ có tác dụng gì? (100 % HS trả lời đúng)

- Câu 20. Trong quy trình hàn các mối hàn nhằm nối dây điện vào turbine, điều

gì cần lưu ý để dẫn đến hư turbine? (100 % HS trả lời đúng)

Nhận xét: Phần trăm HS trả lời đúng cao, cho thấy các em có sự tham gia và hỗ

trợ lẫn nhau để chế tạo trạm phong điện mini, điều này chứng tỏ HS có tích cực

tham gia thực hiện nhiệm vụ học tập.

Nhận xét nhóm thiết kế trạm máy bay động cơ dây thun ✔ Điểm TB:

Số điểm số có trong phân bố là n = 4; 2 số trung vị tại vị trí 4/2= 2 và

(4/2)+1 = 3

Dò theo hàng tần số tích lũy, ta thấy vị trí 2 thuộc về cột điểm số 8,5; vị trí 3

thuộc về cột điểm số 9.

Số trung vị bằng (8,5+9)/2 = 8,75

✔ Hàng số: 9,5 – 7,5 = 2

✔ Độ lệch tiêu chuẩn:

= 0,85

Đa số HS có điểm số đạt loại giỏi. Sự chênh lệch điểm số giữa các học sinh không

cao.

Như vậy, số lượng thành viên ít, khả năng tương tác với giáo viên tăng, giáo viên

dễ dàng quan tâm và hỗ trợ kịp thời giúp quá trình học tập đạt hiệu quả cao hơn.

 Ở những câu nặng về vấn đề thực tiễn liên quan chủ đề như:

- Câu 1. Thị trường hàng không Việt Nam năm 2018 có tốc độ tăng trưởng hành

khách và du lịch như thế nào? (100 % HS trả lời đúng).

- Câu 2. Chiếc máy bay đầu tiên do người Việt Nam chế tạo mang tên TL-1 đã

cất cánh thành công năm nào? (50 % HS trả lời đúng).

- Câu 3: Nếu Việt Nam chế tạo được máy bay dân dụng thì sẽ có các lợi ích

gì?? (100 % HS trả lời đúng).

- Câu 4.Những ưu điểm của máy bay Boeing 2203 là gì? (100 % HS trả lời

đúng)

Nhận xét: Phần trăm HS trả lời đúng khá cao, cho thấy các em có chú ý lắng nghe và hứng thú với vấn đề thực tiễn của chủ đề, điều này chứng tỏ mục tiêu đặt ra của chủ đề về vấn đề thực tiễn đã đạt được.

 Ở những câu nặng về lý thuyết như:

- Câu 6. Thế năng đàn hồi là gì? (100 % HS trả lời đúng).

- Câu 7. Thế năng đàn hồi được tính theo công thức nào? (100 % HS trả lời

đúng).

- Câu 8: Đơn vị của thế năng là gì? (100 % HS trả lời đúng).

- Câu 9: Thế năng trọng trường là gì? (100 % HS trả lời đúng).

- Câu 10: Cơ năng được tính bằng công thức nào? (75 % HS trả lời đúng).

- Câu 11: Phát biểu nào sau đây là đúng về định luật bảo toàn và cơ năng: (75

% HS trả lời đúng).

- Câu 12: Phát biểu nào sau đây là đúng về định lý biến thiên cơ năng: (75 %

HS trả lời đúng).

- Câu 20: Thế năng trọng trường được tính theo công thức nào? (100 % HS trả

lời đúng).

Nhận xét: Phần trăm HS trả lời đúng khá cao, cho thấy các em biết được lý

thuyết liên quan đến chủ đề, điều này chứng tỏ tiến trình dạy học đạt được mục tiêu

cơ bản về kiến thức vật lý.

 Ở những câu vận dụng lý thuyết để giải thích các vấn đề thực tiễn như:

- Câu 13. Máng trượt Verrückt ở công viên nước Schlitterbahn (Mỹ) được sách

kỷ lục Guiness ghi nhận là đường trượt cao nhất thế giới và khiến các du khách khi

đến Mỹ đều muốn trải nghiệm một lần, trong đó có Nam. Sau khi được trang bị các

vật dụng cần thiết, Nam trượt từ đỉnh dốc cao 50m so với mặt đất. Chọn gốc thế

năng tại mặt đất. Biết cơ năng của Nam tại định dốc là 125J. Bỏ qua ma sát trên dốc,

cơ năng của Nam ở chân dốc có thể là giá trị nào sau đây: (25 % HS trả lời đúng).

- Câu 14. Cùng tình huống câu 13. Khi đến chân dốc, Nam tiếp tục trượt trên

máng trượt nằm ngang thêm 5m nữa thì dừng lại. Biết rằng bề mặt máng trượt nằm

ngang là đồng chất và như nhau tại mọi điểm. Dự đoán tại sao Nam lại dừng lại? (75

% HS trả lời đúng).

- Câu 15.Để kỉ niệm sinh nhật 50 tuổi, nam diễn viên Will Smith đã nhảy

Bungee ở hẻm núi Grand Canyon nhằm truyền cảm hứng cho mọi người vượt qua

nổi sợ hãi của mình và vận động quyên góp cho quỹ giáo dục quốc tế hướng tới

những trẻ em cơ nhỡ trên toàn thế giới. Sau khi hít thở sâu và chuẩn bị sẵn sàng,

Will Smith được rơi tự do từ độ cao 1000 foot so với mặt đất. Được thử cảm giác

"lao" vào không gian, lộn nhào cùng gió là trải nghiệm khó quên trong đời anh.

Chọn gốc thế năng là mặt đất. Hỏi khi rời từ trên độ cao 1000 foot xuống dưới, thế

năng trọng trường và động năng của anh sẽ thay đổi như thế nào? (50 % HS trả lời

đúng).

- Câu 18. Một vật yên nằm yên có thể có? (100 % HS trả lời đúng).

Nhận xét: Phần trăm HS trả lời đúng cao, cho thấy các em hiểu và vận dụng

được lý thuyết liên quan đến chủ đề, điều này chứng tỏ tiến trình dạy học đạt được

mục tiêu cơ bản về kiến thức vật lý.

 Ở các câu hỏi có nội dung nặng về công nghệ và kỹ thuật như:

- Câu 16. Thân máy bay trong sản phẩm của Boeing 2203 Team được làm từ

vật liệu nào? (75 % HS trả lời đúng)

- Câu 17. Cánh máy bay trong sản phẩm của Boeing 2203 Team được làm từ

vật liệu nào? (100 % HS trả lời đúng)

- Câu 19. Trong quy trình lắp ráp cánh máy bay, tại sao phải lắp hai cánh đối

xứng nhau? (100 % HS trả lời đúng)

Nhận xét: Phần trăm HS trả lời đúng cao, cho thấy các em có sự tham gia và hỗ

trợ lẫn nhau để chế tạo trạm phong điện mini, điều này chứng tỏ HS có tích cực

tham gia thực hiện nhiệm vụ học tập.

3.7.4. Đánh giá chung về việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM

trong dạy học chương “Các định luật bảo toàn”

Thực tế giảng dạy cho thấy, HS được phát triển một số năng lực sau đây:

+ Làm việc với tài liệu: Đọc và tìm kiếm các thông tin cần thiết trong đề cương

môn vật lý khối 10 của trường, tra cứu thông tin trên Internet.

+ Thực hành: Các nhóm thực hiện thiết kế bản vẽ, lắp ráp và vận hành được trạm

phong điện mini.

+ Giao tiếp: Tuy có một số nội dung HS thuyết trình vẫn chưa thật chính xác về bản chất khoa học, nhưng đa số các nhóm đều tự tin thuyết trình báo cáo kết quả,

diễn đạt lưu loát, có sự phối hợp giữa các bạn thuyết trình với nhau. Nhóm báo cáo

tự tin nói lên ý kiến của mình và bảo vệ ý kiến đó.

+ Làm việc nhóm: Có sự phân công nhiệm vụ rõ ràng, có sự phối hợp, hỗ trợ lẫn

nhau để hoàn thành nhiệm vụ học tập chung.

Bên cạnh đó, HS còn phát triển được những kỹ năng cơ bản sau: Kỹ năng giải

quyết vấn đề, kỹ năng gia công cơ bản; kỹ năng thuyết trình, kỹ năng phản biện; tư

duy kỹ thuật được hình thành và phát triển.

Tiến trình trên là khả thi để tổ chức dạy học chương “Các định luật bảo toàn”

trong thời lượng 4 tuần ở trường THPT. Thực tế giảng dạy cho thấy, dạy học

chương “Các định luật bảo toàn” theo định hướng giáo dục STEM đã phát huy tính

tích cực, bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề. Tuy nhiên, nếu GV dạy tăng thời

gian dự án thành 5 tuần (thêm 1 tuần) thì tiến trình dạy học sẽ tốt hơn vì HS có

thêm thời gian để lắp ráp; đề xuất và khắc phục các lỗi không vận hành được của

trạm phong điện mini, điều đó góp phần phát huy tính tích cực và năng lực giải

quyết vấn đề, và bồi dưỡng thêm tính sáng tạo của HS.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 3

Sau đợt thực nghiệm sư phạm, thông qua việc tổ chức, theo dõi, phân tích diễn biến và

kết quả thực nghiệm, chúng tôi có những nhận xét sau:

- Việc tổ chức dạy học một số kiến thức chương “Các định luật bảo toàn – Vật lý 10” theo định hướng giáo dục STEM đã đạt được mục tiêu dạy học đề ra. HS đã phát huy được tính tích cực và năng lực giải quyết vấn đề của mình trong quá trình học tập.

- Trong thời lượng 4 tuần, chúng tôi tổ chức HS làm việc nhóm trải nghiệm với bản vẽ thiết kế và sản phẩm nhưng những kiến thức nền tảng của chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 vẫn đảm bảo truyển tải được đến HS.

- Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và rèn luyện một số kỹ năng cần thiết trong cuộc

sống như kỹ năng làm việc nhóm, thu thập và xử lý thông tin, thuyết trình, phản biện.

- Tiến trình dạy học góp phần tạo được hứng thú học Vật lý của HS nhờ vận dụng các kiến thức hàn lâm vào thực tiễn, trực quan sinh động hơn. GV không những dạy kiến thức khoa học mà còn giúp HS hiểu được tác hại của các nguồn nhiên liệu tạo ra điện gây ô nhiễm môi trường , của khí thải từ động cơ phản lực ra môi trường, từ đó góp phần giáo dục HS ý thức bảo vệ môi trường sống.

- Các phân tích thực nghiệm trên đã khẳng định tính khả thi của việc tổ chức dạy học chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM trong việc đổi mới phương pháp dạy học ở trường phổ thông.

Tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy một số hạn chế, khó khăn đối với phương án dạy học đã

soạn thảo:

- Thực nghiệm chỉ tiến hành trên phạm vi hẹp, có tính đặc thù đối tượng, vùng miền nên

cũng chưa thể khẳng định tính hiệu quả với toàn bộ đối tượng HS THPT.

- Nếu tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM thì phải thay nội dung kiểm tra

đánh giá sao cho phù hợp với mục tiêu dạy học đã đề ra.

- Để việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM đạt hiệu quả tốt nhất cần phải có các phương tiện dạy học hiện đại (máy chiếu, máy vi tính, lớp học kết nối Internet); Cũng cần có phòng học được trang bị đầy đủ các dụng cụ kỹ thuật; Sự đòi hỏi cao ở người học (sử dụng được Power Point, cách khai thác các tài liệu,…) Sự đòi hỏi cao ở người dạy từ khâu chuẩn bị ý tưởng, giáo án, chuẩn bị dụng cụ - thiết bị - tài liệu dạy học, nên cũng tạo thách thức cho cả trường học, người dạy và người học.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Từ kết quả thu được của khóa luận, đối chiếu với nhiệm vụ đã đặt ra, chúng tôi

đã thực hiện đúng mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu đề ra:

- Tìm hiểu cơ sở lý luận và thực tiễn về dạy học theo định hướng giáo dục STEM, cụ thể: làm rõ khái niệm về giáo dục STEM; mối quan hệ giữa Khoa học,

Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học; các mức độ áp dụng giáo dục STEM và tiến trình

dạy học một bài học STEM do Bộ giáo dục và Đào tạo đề xuất. Đồng thời, khảo sát

tính hiệu quả của phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM thông qua

một số nghiên cứu trong nước thời gian gần đây.

- Xây dựng tiến trình dạy học một số kiến thức chương Các định luật bảo toàn – Vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM, cụ thể: dựa trên cơ sở lý luận và thực tiễn, chúng tôi đã đề xuất xây dựng nội dung và tổ chức dạy học một số kiến thức

chương Các định luật bảo toàn - Vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM, nhằm

tích cực hóa hoạt động học tập của HS và bồi dưỡng năng lực giải quyết vấn đề của

HS.

- Thực nghiệm sư phạm đề tài tại trường trung học phổ thông, cụ thể: tiến hành kiểm nghiệm tính khả thi của đề tài qua việc thực nghiệm hai chủ đề đã đề xuất tại

trường THPT trong thời gian 4 tuần.

- Đánh giá kết quả thực nghiệm: kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy tính

đúng đắn của giả thuyết khoa học.

Quá trình thực nghiệm sư phạm đã chứng tỏ tính khả thi của đề tài. Tổ chức dạy

kiến thức Vật lý chương Các định luật bảo toàn - Vật lý 10 thông qua các chủ đề

STEM có các vấn đề xuất phát từ thực tiễn làm kích thích trí tò mò và tưởng tượng

của HS, tăng mức độ quan tâm của HS. Kết quả đánh giá định tính và định lượng đã

chứng tỏ tiến trình tổ chức dạy học này không những kích thích hứng thú học tập, phát triển năng lực giải quyết vấn đề mà còn rèn luyện các kỹ năng sống, làm việc của người học.

Do điều kiện về thời gian, năng lực và khuôn khổ của khóa luận nên quá trình thực nghiệm chỉ tiến hành tổ chức dạy học chính khóa trên 2 nhóm với tổng học sinh 10 em do đó quá trình thực nghiệm chưa có tính khái quát cao. Chúng tôi sẽ

tiếp tục đi sâu nghiên cứu, và có những cải tiến để đề tài phát huy hiệu quả trong điều kiện dạy học ở nước ta.

Ngoài ra, chúng tôi còn có có một số kiến nghị để việc triển khai dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong nhà trường phổ thông nói chung và trong dạy học

môn vật lý nói riêng đạt hiệu quả cao cần có sự đầu tư và chỉ đạo mang tính đồng

bộ, cụ thể là:

- Dạy học phải được đổi mới toàn diện, tăng tính thực tiễn từ nội dung kiến

thức, đến các bài tập liên quan.

- Muốn đổi mới dạy học thì phải đổi mới cách kiểm tra và đánh giá. GV phải có hình thức đánh giá và cách thức xây dựng tiêu chí đánh giá cho phù hợp với mục

tiêu dạy học đã đề ra.

- Muốn dạy học theo định hướng giáo dục STEM, phát triển các kỹ năng khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học thì cũng cần cải thiện cơ sở vật chất của các

trường phổ thông để phục vụ hiệu quả cho việc thực hiện các phương pháp dạy học

mới, tích cực.

- Cần tăng cường hơn về truyền thông để nâng cao nhận thức của mọi tầng lớp nhân dân đặc biệt là đội ngũ GV về STEM, một xu thế giáo dục mang tính tất yếu

trên thế giới hiện nay. Đặc biệt trong bối cảnh Việt Nam đang đổi mới giáo dục và

tham gia sâu, rộng vào các tổ chức, hợp tác kinh tế với các nước trong khu vực và

trên thế giới.

Hết

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu Tiếng Việt 1. Bộ giáo dục và Đào tạo. (2019). Tài liệu tập huấn “Xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM trong trường trung học. Hà Nội, ngày 10 tháng 01 năm 2019. 2. Bộ giáo dục và Đào tạo. (2018). Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể. Hà Nội, ngày 26 tháng 12 năm 2018.

3. Bộ giáo dục và Đào tạo. (2018). Công văn hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2018-2019. Công văn số 3711/BGDĐT-GDTrH, Hà Nội, ngày 24 tháng 08 năm 2018.

4. Bộ giáo dục và Đào tạo. (2017). Chỉ thị về nhiệm vụ chủ yếu năm học 2017 - 2018 của ngành giáo dục. Chỉ thị số: 2699/CT-BGDĐT, Hà Nội, ngày 08 tháng 08 năm 2017. 5. Bộ giáo dục và Đào tạo. (2017). Chương trình giáo dục phổ thông tổng thể. Hà Nội, ngày 27 tháng 07 năm 2017

6. Bộ giáo dục và Đào tạo. (2016). Công văn hướng dẫn thực hiện nhiệm vụ giáo dục trung học năm học 2016-2017. Công văn số 4325/BGDĐT-GDTrH, Hà Nội, ngày 01 tháng 09 năm 2016.

7. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2015), Lương Duyên Bình (Tổng chủ biên), Sách Giáo

Khoa Vật lí 10 (Ban Cơ bản), NXB Giáo dục Việt Nam.

8. Nguyễn Thành Hải. (2017). Giáo dục STEM không để biến học sinh thành nhà khoa học. Báo Khoa học và Phát triển, 923, 18.

9. Lacne I.Ia. (1977). Dạy học nêu vấn đề. NXB Giáo dục HN. 10. Hoàng Phước Muội, Nguyễn Thanh Nga. (2017). Tổ chức dạy học một số kiến thức chương Động lực học chất điểm vật lý 10 theo định hướng giáo dục STEM. Hội thảo khoa học giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới, TP. Hồ Chí Minh.

11. Nguyễn Thanh Nga, Hoàng Phước Muội, Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Nguyễn Anh Dũng, Ngô Trọng Tuệ. (2018). Dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông. TP. Hồ Chí Minh:NXB Đại Học Sư Phạm Thành Phố Hồ Chí Minh, 9.

12. Nguyễn Thanh Nga. (2015). Tổ chức dạy học dự án trong dạy học Vật lý đại cương nhằm phát huy tính tích cực, sáng tạo và phát triển tư duy kỹ thuật của sinh viên

ngành kỹ thuật. Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục, Trường ĐHSP HN.

13. Hoàng Phê chủ biên. (2005). Từ điển Tiếng Việt. Trung tâm Từ điển học, NXB Đà

Nẵng.

14. Lê Xuân Quang. (2017). Dạy học môn công nghệ theo định hướng giáo dục STEM. Luận văn Tiến sĩ, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội, Hà Nội.

15. Hà Xuân Thành. (2017). Dạy học toán ở trường trung học phổ thông theo hướng phát triển năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn thông qua việc khai thác và sử dụng các tình huống thực tiễn. Luận văn Tiến sĩ, Viện khoa học giáo dục Việt Nam, Hà Nội.

16. Lương Việt Thái (chủ nhiệm đề tài), Nguyễn Hồng Thuận, Phạm Thanh Tâm. (2011). Phát triển Chương trình giáo dục phổ thông theo định hướng phát triển năng lực

người học. Đề tài nghiên cứu khoa học, Mã số: B2008-37-52 TĐ, HN.

17. Thủ tướng chính phủ. (2017). Chỉ thị về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4. Chính phủ nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, số:16/CT-TTg, Hà Nội, ngày 04 tháng 05 năm 2017.

18. Thủ tướng chính phủ. (2015). Chiến lược phát năng lượng tái tạo của việt nam đến năm 2030, tầm nhìn đến năm 2050. Chính phủ nước cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam, số: 2068/QĐ-TTg, Hà Nội, ngày 25 tháng 11 năm 2015.

19. Nguyễn Cảnh Toàn, Lê Hải Yến. (2012). Xã hội học tập – Học tập suốt đời và các kỹ

năng tự học. Hà Nội: NXB Dân Trí.

20. Lê Ngọc Tứ, Nguyễn Minh Khánh, Nguyễn Thị Ngọc Châu. (2017). Tổ chức dạy học kiến thức “Sự ảnh hưởng ánh sáng đến tỉ lệ nảy mầm của hạt và sinh trưởng ở thực vật” – Sinh học 10 theo định hướng giáo dục STEM. Hội thảo khoa học giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới, TP. Hồ Chí Minh.

Tài liệu Tiếng Anh 21. OECD. (2002). Definition and Selection of Competencies: Theoretical and

Conceptual Foundation.

22. Weinert F. E. (2001). Vergleichende Leistungsmessung in Schulen - eineumstrittene Selbstverstondlichkeit, In F. E. Weinert (eds), Leistungsmessung in Schulen,

Weinheim und Basejl: Beltz Verlag.

23. OECD. PISA. (2003). Assessment Framework: Mathematics, Reading Science and

Problem Solving Knowledge and Skills.

Trang web 24. https://www.knowatom.com/blog/what-is-the-stem-cycle 25. https://www.evn.com.vn/d6/news/Thong-tin-bao-chi-Hoi-thao-Thuc-day-phat-trien-

dien-mat-troi-ap-mai-tai-Viet-Nam-66-142-23196.aspx

26. https://nguyentandung.org/khat-vong-lam-chu-bau-troi-cua-may-bay-viet-nam-do- nguoi-viet-nam-che-tao.html

27. https://dantri.com.vn/nhip-song-tre/chang-ky-su-8x-viet-tham-gia-che-tao-may-bay- khung-airbus-1374745213.htm

28. https://vtc.vn/chang-ky-su-tre-che-tao-thiet-bi-bay-made-in-vietnam-gia-400-trieu- d392159.html

29. https://vlstock.com/2018/01/16/nganh-hang-khong-2018-bau-troi-bay-mo-rong/

30. http://s.cafef.vn/hvn-302832/viet-nam-se-la-thi-truong-hang-khong-tang-truong- nhanh-thu-5-the-gioi-cuoc-canh-tranh-khoc-liet-nhin-tu-vietnam-airlines.chn

31. http://enternews.vn/can-bang-thuong-mai-la-mot-trong-nhung-yeu-to-cua-quyet- dinh-mua-boeing-787-va-airbus-a350-cua-vietnam-airlines-122841.html

32. https://congthuong.vn/dong-co-may-bay-dau-tien-san-xuat-tai-hoa-lac-se-xuat- xuong-vao-thang-12019-113011.html

33. https://www.baotintuc.vn/kinh-te/viet-nam-co-nha-may-dau-tien-san-xuat-linh-kien- hang-khong-vu-tru-20190329120756468.htm

34. http://www.mt.gov.vn/mmoitruong/tin-tuc/1092/21098/canh-bao-ve-su-nguy-hai- cua-khi-thai-do-may-bay-bay-o-do-cao-cao-hanh-trinh-gay-ra.aspx

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1

MÔ TẢ VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CỦA CHỦ ĐỀ TRẠM PHONG ĐIỆN MINI

Trong những năm gần đây, tốc độ tăng trưởng kinh tế của Việt Nam tương đối cao. Năm 2018, Việt Nam có tốc độ tăng trưởng cao nhất trong khu vực Đông Nam Á. Theo báo cáo High Net Worth 2019 của Wealth-X ngày 06/03/2019, Việt Nam đứng thứ 4 toàn cầu về tốc

độ tăng lượng người siêu giàu.

Hình 1 Tốc độ tăng trưởng Hình 2 Việt Nam có tốc độ Hình 3 Việt Nam đứng thứ 4

GDP Việt Nam giai đoạn tăng trưởng cao nhất trong toàn cầu về tốc độ tăng lượng

khu vực Đông Nam Á năm 2011- 2018. người siêu giàu giai đoạn 2018-

2018. 2023

Cùng với đó, tốc độ tăng trưởng của ngành năng lượng nói chung và ngành điện nói riêng

cũng rất cao. Theo dự báo của Tổng công ty điện lực Việt Nam, nếu tốc độ tăng trưởng GDP trung bình là 7,1% thì nhu cầu điện của Việt Nam vào năm 2020 là khoảng 200.000 GWh và vào năm 2030 là 327.000 GWh. Tuy nhiên, theo Tổng công ty dự tính thì ngay cả khi huy động tối đa các nguồn điện truyền thống thì sản lượng điện của chúng ta chỉ đạt 165.000 GWh vào năm 2020 và 208.000 GWh vào năm 2030. Điều này có nghĩa là nền kinh tế sẽ bị thiếu hụt điện một cách nghiêm trọng và tỷ lệ thiếu hụt có thể lên tới 20-30% mỗi năm[3]. Hiện nay, những nguồn phát điện có công suất đủ lớn để đóng vai trò động lực cho nền kinh tế

gồm: than, dầu, khí, thủy năng và hạt nhân. Tuy nhiên, chúng đang cạn kiệt và gây ô nhiễm mô trường. Cho nên, việc khai thác và sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo và an toàn hết

sức cần thiết.

Năng lượng gió là một dạng năng lượng sạch, tái tạo được. Theo số liệu về Lượng khí thải

ra môi trường của các nguồn năng lượng khi phát điện, phong điện có lượng khí thải ra thấp.

Lượng khí thải (g/kWh)

Phân loại Nguồn năng lượng CO2 SO2 NOX

Nhiệt điện chạy Năng lượng 986 1,49 2,93 than hóa thạch

Nhiệt điện chạy 818 14,16 3,99 dầu

Phát điện nhờ năng

lượng nhiệt của mặt trời 0,5 20 -30 0,23

Phát điện nhờ ánh

sáng mặt trời 29 - 50 0,20 – 0,34 0,18 – 0,36

Năng lượng Phong điện 6,5 – 9,1 0,02 – 0,09 0,02 – 0,36

sạch

Thủy điện 8,6 0,03 0,07

Bảng 1. Lượng khí thải ra môi trường của các nguồn năng lượng khi phát điện Theo khảo sát và đánh giá của Cơ quan Năng lượng quốc tế (IEA) và Ngân hàng Thế giới

(WB) về năng lượng gió thì Việt Nam có tiềm năng gió lớn nhất và hơn hẳn các quốc gia khu

vực Đông Nam Á (8,6% diện tích lãnh thổ), trong đó tập trung tại ven biển miền Trung, Tây

Nguyên và Bạc Liêu. Tuy nhiên việc sử dụng phong điện thay cho nhiệt điện ở nước ta hiện

nay vẫn chưa thực hiện được do phong điện một phần còn phụ thuộc vào địa hình và khó

trung chuyển đi xa.

PHỤ LỤC 2

MÔ TẢ VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CỦA CHỦ ĐỀ MÁY BAY ĐỘNG CƠ DÂY THUN

Hiện nay, thị trường hàng không Việt Nam có tốc độ tăng trưởng hành khách và du lịch hấp dẫn nhất khu vực. Theo Hiệp hội vận tải hàng không thương mại quốc tế (IATA) dự báo Việt

Nam sẽ đứng thứ 5 thế giới về tăng trưởng lượt khách hàng không giai đoạn 2015 – 2035.

Ước tính đến đầu tháng 3/2019, Việt Nam đã mua khoảng 506 đội tàu bay dân dụng (Vietnam Airlines: 130 chiếc, Vietjet Air: 287 chiếc, Jetstar Pacific: 24 chiếc, Bamboo Airways: 60

chiếc, Vasco: 5 chiếc). Đây là lý do các nhà đầu tư trong và ngoài nước quyết liệt gia nhập

bầu trời Việt Nam.

Hình 1. Thống kê tốc độ phát triển ngành hàng không trên thế giới năm 2018 của

Airports Council International và World Bank.

Điển hình là việc các linh kiện “made in Việt Nam” xuất hiện nhiều hơn trên những dòng máy bay hiện đại do Airbus chế tạo từ năm 2016; Nhà máy Hanwha Aero Engines xuất xưởng

động cơ máy bay đầu tiên sản xuất tại Hòa Lạc tháng 1/2019. Ngoài ra ngày 02/03/2019,

UAC- công ty chuyên cung cấp linh kiện máy bay cho Boeing khởi động xây dựng nhà máy

sản xuất linh kiện hàng không vũ trụ Đà Nẵng Sunshine. Như vậy, Việt Nam đã chính thức

tiến sâu vào chuỗi chế tạo máy bay và hứa hẹn một ngày không xa sẽ sản xuất được máy

bay dân dụng.

Hình 3. Nhà máy Hình 4. Lễ khởi động xây dựng Đà Nẵng Hanwha Aero Engines Hình 2. Hoạt động sản xuất linh kiện máy bay tại Công ty Sunshine ngày tại Hòa Lạc. Nikkiso Việt Nam. 02/03/2019.

Điều này nghe qua có vẻ mới nhưng thật ra chiếc máy bay đầu tiên do người Việt Nam chế tạo đã cất cánh thành công ngày 25/9/1980 mang tên TL-1, đưa Việt Nam trở thành số ít các

nước trên thế giới có thể chế tạo thành công máy bay thời điểm sau chiến tranh. Không ngừng

lại, năm 2004, Viện kỹ thuật Phòng không – Không quân công bố máy bay không người lái

đầu tiên của Việt Nam với số hiệu M-100CT. Điều ấy đưa Việt Nam trở thành 1 trong 5 nước

Đông Nam Á chế tạo thành công máy bay không người lái (cùng Singapore, Thái Lan,

Indonesia và Malaysia).

Ngày 20/07/2013, cựu sinh viên ĐH Bách Khoa Hoàng Ngọc Cát Tân đã khiến thế giới nhìn

nhận tích cực hơn về giới trẻ Việt Nam khi tham gia chế tạo thành công máy bay A350XWB

của hãng hàng không hàng đầu thế giới Airbus. Sự kiện này đã tạo cảm hứng cho thiết bị bay

của cựu sinh viên ĐH Bách Khoa Đinh Quốc Trí trình làng ngày 07/04/2018 có thể chở được

một người nặng 80kg, bay cao 10m trong suốt thời gian 15-20 phút. Có thể thấy, ước mơ tự

mình làm ra một chiếc máy bay của người Việt đang dần được hiện thực hóa.

Đến đây, chúng ta có thể khẳng định một điều, Việt Nam đã có khả năng sản xuất được máy

bay và khi nào thành công là do chúng ta quyết định. “Muốn trở nên vĩ đại, hãy bắt đầu từ

những việc nhỏ bé nhất", muốn chế tạo máy bay trước tiên phải lắp được mô hình máy bay

đơn giản. “Không ai đánh thuế ước mơ”, ấp ủ ước mơ khi đất nước đang không ngừng phát

triển và hội nhập cách mạng 4.0 lại là điều đáng quý. Chúng ta không chỉ chế tạo máy bay

cho sở thích mà còn tích lũy kinh nghiệm cho tương lai. Chúng ta không nên suy nghĩ rằng

các nước khác chế tạo sẵn rồi thì mua về sử dụng. Khả năng mình sản xuất được máy bay thì

tại sao mình lại không làm?

PHỤ LỤC 3

MẪU TIẾN TRÌNH DỰ ÁN THIẾT KẾ

TT Nội dung Ngày/tháng/năm Thời gian Công việc

Tiếp nhận nhiệm vụ 1 45 phút

2 1 tuần Tìm hiểu kiến thức, kỹ năng liên quan

3 45 phút Báo cáo kiến thức, kỹ năng liên quan

Lập phương án thiết kế 4 1 tuần

Trình bày phương án thiết kế 5 45 phút

6 1 tuần Làm sản phẩm theo phương án thiết kế

7 Báo cáo sản phẩm 45 phút

PHỤ LỤC 4

MẪU TIÊU CHÍ DỰ ÁN THIẾT KẾ

STT Tiêu chí Điểm

Bài báo cáo kiến thức (15 điểm)

1 Đầy đủ nội dung cơ bản về chủ đề được báo cáo.

Bài trình chiếu có màu sắc hài hòa, bố cục hợp lý. 2

Bản phương án thiết kế (30 điểm)

3 Đầy đủ nội dung theo yêu cầu: bản vẽ, cơ sở khoa học, nguyên lý hoạt động, thông số kỹ thuật.

Poster có màu sắc hài hòa, bố cục hợp lý. 4

Sản phẩm học tập (30 điểm)

Sản phẩm học tập có nguyên lý hoạt động dựa trên việc vận dụng kiến thức của công suất và động năng.

Sản phẩm học tập được thiết kế từ nguyên vật liệu dễ kiếm. 6

7 Sản phẩm học tập có hiệu quả vận hành (làm sáng đèn, bay được 1m).

8 Sản phẩm học tập có các thông số kỹ thuật cơ bản: loại vật liệu, số lượng, thông số từng vật liệu.

Sản phẩm học tập có hình thức đẹp. 9

10 Bài báo cáo sản phẩm có màu sắc hài hòa, bố cục hợp lý.

Kỹ năng thuyết trình (15 điểm)

11 Trình bày thuyết phục.

12 Trả lời được câu hỏi phản biện.

Tham gia đóng góp ý kiến, đặt câu hỏi phản biện cho nhóm báo cáo. 13

Kỹ năng làm việc nhóm (10 điểm)

14 Kế hoạch có tiến trình và phân công nhiệm vụ rõ ràng và hợp lý.

15 Mỗi thành viên tham gia đóng góp ý tưởng, hợp tác hiệu quả để hoàn

thành dự án.

Tổng số điểm: 100 điểm

PHỤ LỤC 5

MẪU KẾ HOẠCH THỰC HIỆN DỰ ÁN THIẾT KẾ THEO TUẦN

KẾ HOẠCH THỰC HIỆN DỰ ÁN THIẾT KẾ ……………………..

TUẦN: ………….. TỪ NGÀY………. ĐẾN NGÀY …………….

NHÓM: ……………………

1. Kế hoạch dự kiến thực hiện

STT Công việc Mục tiêu cần đạt Mô tả công việc Ngày hoàn thành

2. Phân chia nhiệm vụ

STT Thành viên Nhiệm vụ Ngày hoàn thành

3. Những thuận lợi nhóm có được:

………………………………………………………………………………………………

4. Những khó khăn nhóm gặp phải:

………………………………………………………………………………………………

5. Yêu cầu sự trợ giúp từ giáo viên hướng dẫn:

………………………………………………………………………………………………

6. Vấn đề khác cần trao đổi:

………………………………………………………………………………………………

PHỤ LỤC 6

MẪU TỔNG KẾT KẾ HOẠCH THỰC HIỆN DỰ ÁN THIẾT KẾ THEO TUẦN

TỔNG KẾT KẾ HOẠCH THỰC HIỆN DỰ ÁN THIẾT KẾ ………………….

TUẦN: ………….. TỪ NGÀY………. ĐẾN NGÀY …………….

NHÓM: ……………………

1. Tiến trình thực hiện

STT Công việc Mô tả công việc Ngày hoàn thành Đánh giá chung

2. Phân chia nhiệm vụ

STT Thành viên Nhiệm vụ Ngày hoàn thành Đánh giá chung

3. Những thuận lợi nhóm có được:

………………………………………………………………………………………………

4. Những khó khăn nhóm gặp phải:

………………………………………………………………………………………………

5. Yêu cầu sự trợ giúp từ giáo viên hướng dẫn:

………………………………………………………………………………………………

6. Vấn đề khác cần trao đổi:

………………………………………………………………………………………………

PHỤ LỤC 7

BẢN THIẾT KẾ SẢN PHẨM

BẢN THIẾT KẾ SẢN PHẨM………………………..

NHÓM: ……………………

1. Mô tả cấu tạo sản phẩm:

…………………………………………………………………………………

2. Giải thích nguyên lý hoạt động sản phẩm:

…………………………………………………………………………………

3. Các nguyên vật liệu và dụng cụ sử dụng:

…………………………………………………………………………………

4. Các bước thực hiện:

…………………………………………………………………………………

5. Ý kiến góp ý từ nhóm bạn:

…………………………………………………………………………………

6. Ý kiến góp ý từ giáo viên:

…………………………………………………………………………………

7. Đề xuất chỉnh sửa:

…………………………………………………………………………………

PHỤ LỤC 8

ĐỀ KIỂM TRA DỰ ÁN THIẾT KẾ TRẠM PHONG ĐIỆN MINI

1. Nguồn năng lượng dùng để tạo ra điện năng chủ yếu ở nước ta là gì?

Năng lượng nhiệt từ việc đốt cháy than đá và dầu mỏ. A.

Năng lượng Mặt trời. B.

Năng lượng nước. C.

Năng lượng gió. D.

2. Nguyên nhân chủ yếu gây thiếu hụt điện năng ở nước ta là gì?

A. Nước ta không đủ kinh phí mua nhiên liệu.

Tốc độ tăng trưởng kinh tế của Việt Nam tương đối cao làm gia tăng nhu cầu tiêu thụ năng lượng, đặc biệt là điện năng .

C. Nhiên liệu tạo ra năng lượng nhiệt từ việc đốt như than đá và dầu mỏ đang dần cạn

kiệt .

D. Cả A và B đều đúng.

3. Tác hại của các nguồn năng lượng nhiệt từ việc đốt như than đá và dầu mỏ là gì?

A. Gây ô nhiễm môi trường do lượng khí CO2, SO2, NOX thải ra phát điện cao.

B. Gây ô nhiễm môi trường do lượng khí CO2, SO2, NX thải ra phát điện cao.

C. Gây ô nhiễm môi trường do lượng khí CO2, O2, NX thải ra phát điện cao.

D. Gây ô nhiễm môi trường do lượng khí CO2, SO2, HX thải ra phát điện cao.

4. Năng lượng gió ưu điểm như thế nào?

A. Là năng lượng sạch, tái tạo được.

B. Là năng lượng tốn ít kinh phí để mua hơn than đá và dầu mỏ.

C. Là năng lượng không gây ô nhiễm môi trường do lượng khí CO2, SO2, NX thải ra

phát điện thấp.

D. Là năng lượng hóa thạch.

5. Một trong những nguyên nhân khiến phong điện chưa thể thay thế nhiệt điện ở nước

ta là gì?

A. Chính phủ không ủng hộ năng lượng tái tạo. B. Rất ít quốc gia sử dụng phong điện.

C. Khó kiểm soát được nguồn gió, khó giữ lại được nguồn điện dư thừa lớn, nguồn gió nhiều và đều đặn thường ở khu vực xa thành phố, do đó ngoài việc sử dụng tại chỗ, điện năng từ gió khó được chuyển về các khu đông dân cư. D. Việt Nam không có điều kiện thuận lợi để phát triển phong điện.

6. Nếu xây dựng trạm phong điện tại nhà sẽ có những ưu điểm gì?

A. B. C. D. Tiết kiệm chi phí truyền tải điện, giảm tải nhu cầu sử dụng điện cho cả nước. Không chiếm nhiều diện tích lắp đặt, góp phần bảo vệ môi trường. Tạo việc làm cho người dân. Cả A,B,C đều đúng.

7. Gió chuyển động mang năng lượng dưới dạng gì?

A. B. C. D. Thế năng. Động năng. Nhiệt năng. Hoá năng.

8. Động năng là gì?

A. B. C. D. Là năng lượng có được do đun nóng. Là năng được có được do thực hiện phản ứng hóa học. Là năng lượng có được do chuyển động. Là năng lượng có được do lực tương tác.

9. Động năng được tính bằng công thức nào?

.m.v A.

.m.v2 B.

.m2.v C.

D. m.v2

10. Tại sao có thể nói vận tốc gió là một trong những yếu tố quyết định khi muốn sử dụng

năng lượng gió?

A. Vì khi gió chuyển động mang năng lượng dưới sang động năng mà động năng

tăng theo lũy thừa bậc hai của vận tốc.

B. Vì khi gió chuyển động mang năng lượng dưới sang thế năng mà thế năng tăng

theo lũy thừa bậc hai của vận tốc.

C. Vì khi gió chuyển động mang năng lượng dưới sang hóa năng mà hóa năng tăng

theo vận tốc phản ứng.

D. Vì vận tốc là đại lượng đặc trưng cho sự chuyển động nhanh của gió.

11. Tại sao những trạm phong điện trong thực tế thường được đặt trên núi cao hoặc ven biển?

A. Vì những nơi này ít người qua lại. B. Vì những nơi này thường có gió thổi “mạnh” (vận tốc gió lớn). C. Vì những nơi này phong cảnh đẹp. D. Vì những nơi này ít chi phí thuê nhân công.

12. Ứng dụng kết quả câu (8) và (9), hãy cho biết các cách có thể vận hành trạm phong

điện mini?

A. Để trạm phong điện mini gần quạt, máy sấy tóc và lò vi sóng đang hoạt động. B. Để trạm phong điện mini gần quạt đang quay, máy sấy tóc đang hoạt động, thổi hơi từ miệng, dùng tay quay nhanh và lặp lại liên tục tại 1 đoạn rìa ngoài cánh quạt. C. Để trạm phong điện mini máy sấy tóc đang hoạt động, thổi hơi từ miệng, dùng tay

quay cánh quạt.

D. Để trạm phong điện mini gần quạt đang quay, máy sấy tóc, thổi hơi từ miệng,

dùng tay quay cánh quạt.

13. Công được tính bằng công thức nào?

A. Công A = F.s.

; với là góc hợp bởi hướng của lực F và hướng của độ dời s. B. Công

; với là góc giữa độ dời s và độ lớn của lực F. C. Công

; với là góc giữa hướng của lực F và phương thẳng đứng. D. Công

14. Đơn vị công là gì?

A. J.

B. W/s.

k.J. kg.s2/m2. D.

15. Chọn câu sai. Công suất là:

Đại lượng có giá trị bằng công thực hiện trong một đơn vị thời gian. A.

B. Đại lượng có giá trị bằng thương số giữa công A và thời gian t cần thiết để thực hiện công ấy.

Đại lượng đặc trưng cho khả năng thực hiện công của người, máy, công cụ… C.

Cho biết công thực hiện được nhiều hay ít của người, máy, công cụ… D.

16. Công suất được tính bằng công thức nào?

17. Đơn vị công suất là gì?

A. N. B. J. C. W. D. m/s.

18. Trong sản phẩm trạm phong điện của nhóm A18 Bất Diệt Team, trụ của turbine gió

được làm từ vật liệu nào?

A. Bìa carton.

B. Ống nhựa.

C. Ly giấy sử dụng 1 lần.

D. Gỗ.

19. Trong sản phẩm trạm phong điện của nhóm A18 Bất Diệt Team, pin dự trữ có tác dụng

gì?

A. Cung cấp điện cho turbine gió hoạt động.

B. Dự trữ điện có được nhờ năng lượng nước.

C. Dự trữ gió.

D. Dự trữ điện có được nhờ năng lượng gió và cung cấp điện cho đèn hoạt động khi

không có gió.

20. Trong quy trình hàn các mối hàn nhằm nối dây điện vào turbine, điều gì cần lưu ý để

dẫn đến hư turbine?

A. Nhiệt độ của mối hàn không được quá cao, vì nhiệt độ quá cao rất dễ cháy turbine.

B. Nhiệt độ của mối hàn không được quá thấp, vì nhiệt độ quá thấp rất dễ làm hư

turbine.

C. Không nên sử dụng mỏ hàn chì mà thay bằng keo nến.

D. Không nên sử dụng mỏ hàn chì mà thay bằng băng keo.

Hết

Đáp án

1 A 11 B 6 D 16 A

2 D 12 B 7 B 17 C

3 A 13 B 8 C 18 B

4 A 14 A 9 B 19 D

5 C 15 D 10 A 20 A

PHỤ LỤC 9

ĐỀ KIỂM TRA DỰ ÁN THIẾT KẾ MÁY BAY ĐỘNG CƠ DÂY THUN

1. Thị trường hàng không Việt Nam năm 2018 có tốc độ tăng trưởng hành khách

và du lịch như thế nào? A. Cao nhất khu vực, hơn cả trung bình của ASEAN. B. Cao nhất khu vực nhưng thấp hơn trung bình của ASEAN. C. Xếp thứ hạng thấp. D. Tốc độ tăng trưởng chậm.

2. Chiếc máy bay đầu tiên do người Việt Nam chế tạo mang tên TL-1 đã cất cánh

thành công năm nào?

A. 1970.

B. 1980.

C. 2000.

D. 2010.

3. Nếu Việt Nam chế tạo được máy bay dân dụng thì sẽ có các lợi ích gì?

A. Tiết kiệm chi phí nhập khẩu máy bay. B. Tăng cơ hội việc làm cho người dân. C. Phát triển kinh tế, trình độ khoa học và kỹ thuật của nước ta. D. Cả A,B,C đều đúng.

4. Những ưu điểm của máy bay Boeing 2203 là gì?

A. Vật liệu đơn giản, rẻ tiền, tái chế, an toàn, phù hợp mọi lứa tuổi. B. Có thể tự lắp ráp mô hình và hình dung được quá trình lắp ráp động cơ thật. C. Dùng động cơ không tạo ra khí thải gây ô nhiễm. D. Cả A,B,C đều đúng.

5. Động cơ dây thun là dự trữ năng lượng dưới dạng gì?

A. Thế năng đàn hồi. B. Động năng. C. Nhiệt năng. D. Hoá năng.

6. Thế năng đàn hồi là gì?

A. Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi.

Kí hiệu Wđh.

B. Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của trọng lực. Kí

hiệu Wđh.

C. Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đẩy. Kí

hiệu Wđh.

D. Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực ma sát.

Kí hiệu Wđh.

7. Thế năng đàn hồi được tính theo công thức nào?

8. Đơn vị của thế năng là gì?

A. W. B. J. C. N. D. m.

9. Thế năng trọng trường là gì?

A. Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và

vật; phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường. Kí hiệu Wt.

B. Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa vật này và

vật khác; phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường. Kí hiệu Wt.

C. Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và

vật; phụ thuộc vào vận tốc của vật trong trọng trường. Kí hiệu Wt.

D. Thế năng trọng trường của một vật là dạng năng lượng tương tác giữa trái đất và

vật; phụ thuộc vào gia tốc của vật trong trọng trường. Kí hiệu Wt.

10. Cơ năng được tính bằng công thức nào?

A. Bằng tổng động năng và thế năng của vật. B. Bằng tổng động lượng và thế năng của vật. C. Bằng tổng động năng và quang năng của vật. D. Bằng tổng động năng và hóa năng của vật.

11. Phát biểu nào sau đây là đúng về định luật bảo toàn và cơ năng:

A. Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế (trọng lực, lực đàn hồi)

luôn được bảo toàn.

B. Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực không thế (trọng lực, lực

đàn hồi) luôn được bảo toàn.

C. Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế (trọng lực, lực ma sát)

luôn được bảo toàn.

D. Cơ năng của một vật chỉ chịu tác dụng của những lực thế (lực cản, lực đàn hồi)

luôn được bảo toàn.

12. Phát biểu nào sau đây là đúng về định lý biến thiên cơ năng:

A. Khi vật chịu tác dụng của lực không thế cơ năng không được bảo toàn. Cụ thể,

độ biến thiên cơ năng sẽ bằng tổng công của lực không thế.

B. Khi vật chịu tác dụng của lực thế cơ năng không được bảo toàn. Cụ thể, độ biến

thiên cơ năng sẽ bằng tổng công của lực thế.

C. Khi vật chịu tác dụng của lực không thế cơ năng không được bảo toàn. Cụ thể,

độ biến thiên cơ năng sẽ bằng tổng công của lực thế.

D. Khi vật chịu tác dụng của lực không thế cơ năng được bảo toàn. Cụ thể, độ biến

thiên cơ năng sẽ bằng tổng công của lực không thế.

13. Máng trượt Verrückt ở công viên nước Schlitterbahn (Mỹ) được sách kỷ lục Guiness ghi nhận là đường trượt cao nhất thế giới và khiến các du khách khi đến Mỹ đều muốn trải nghiệm một lần, trong đó có Nam. Sau khi được trang bị các vật dụng cần thiết, Nam trượt từ đỉnh dốc cao 50m so với mặt đất. Chọn gốc thế năng tại mặt đất. Biết cơ năng của Nam tại định dốc là 125J. Bỏ qua ma sát trên dốc, cơ năng của Nam ở chân dốc có thể là giá trị nào sau đây: A. 130J B. 125J C. 120J D. 50J.

14. Cùng tình huống câu 13. Khi đến chân dốc, Nam tiếp tục trượt trên máng trượt nằm ngang thêm 5m nữa thì dừng lại. Biết rằng bề mặt máng trượt nằm ngang là đồng chất và như nhau tại mọi điểm. Dự đoán tại sao Nam lại dừng lại? A. Vì trên máng trượt nằm ngang có lực ma sát tác dụng lên Nam, định luật bảo tòan cơ năng không được nghiệm đúng nữa. Cơ năng lúc sau sẽ giảm dần về 0 nên Nam dừng lại.

B. Vì trên máng trượt nằm ngang có lực đàn hồi tác dụng lên Nam, định luật bảo tòan cơ năng không được nghiệm đúng nữa. Cơ năng lúc sau sẽ giảm dần về 0 nên Nam dừng lại.

C. Vì trên máng trượt nằm ngang có lực ma sát tác dụng lên Nam, định lý biến thiên cơ năng không được nghiệm đúng nữa. Cơ năng lúc sau sẽ giảm dần về 0 nên Nam dừng lại.

D. Vì trên máng trượt nằm ngang có lực đẩy tác dụng lên Nam, định luật bảo tòan cơ năng không được nghiệm đúng nữa. Cơ năng lúc sau sẽ giảm dần về 0 nên Nam dừng lại.

15. Để kỉ niệm sinh nhật 50 tuổi, nam diễn viên Will Smith đã nhảy Bungee ở hẻm núi Grand Canyon nhằm truyền cảm hứng cho mọi người vượt qua nổi sợ hãi của mình và vận động quyên góp cho quỹ giáo dục quốc tế hướng tới những trẻ em cơ nhỡ trên toàn thế giới. Sau khi hít thở sâu và chuẩn bị sẵn sàng, Will Smith được rơi tự do từ độ cao 1000 foot so với mặt đất. Được thử cảm giác "lao" vào không gian, lộn nhào cùng gió là trải nghiệm khó quên trong đời anh. Chọn gốc thế năng là mặt đất. Hỏi khi rời từ trên độ cao 1000 foot xuống dưới, thế năng trọng trường và động năng của anh sẽ thay đổi như thế nào? A. Thế năng trọng trường của anh giảm, động năng của anh tăng nhưng cơ năng của

anh được bảo toàn.

B. Thế năng trọng trường của anh giảm, động năng của anh tăng và cơ năng của anh

không được bảo toàn.

C. Thế năng trọng trường của anhtăng , động năng của anh tăng nhưng cơ năng của

anh được bảo toàn.

D. Thế năng trọng trường của anh giảm, động năng của anh tăng và cơ năng của anh

được bảo toàn.

16. Thân máy bay trong sản phẩm của Boeing 2203 Team được làm từ vật liệu nào?

A. Thanh tre. B. Ống nhựa. C. Ống hút nhựa. D. Ống hút giấy.

17. Cánh máy bay trong sản phẩm của Boeing 2203 Team được làm từ vật liệu nào?

A. Bìa carton. B. Giấy foam. C. Tấm giấy kiếng. D. Hộp xốp.

18. Một vật yên nằm yên có thể có?

A. Động năng. B. Thế năng. C. Động lượng. D. Vận tốc.

19. Trong quy trình lắp ráp cánh máy bay, tại sao phải lắp hai cánh đối xứng nhau?

A. Nhằm tăng tính thẩm mỹ cho máy bay. B. Nhằm tăng tính cân bằng cho máy bay. C. Nhằm tăng tính sáng tạo cho máy bay. D. Nhằm tăng tính vật lý cho máy bay.

20. Thế năng trọng trường được tính theo công thức nào?

A. Wt = mgv. B. Wt = mgz. C. Wt = vgz. D. Wt = mgz2.

Hết Đáp án

10 A 13 B 16 D 19 B 1 A 4 D 7 A

2 B 8 B 14 A 17 D 20 B 5 A 11 A

3 D 12 A 15 B 18 B 6 A 9 A