BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÝ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TỔ CHỨC DẠY HỌC
MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG
CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC -VẬT LÝ 10
THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
SVTH : Lê Thanh Trúc
Ngành : Sư phạm Vật lý
MSSV : K40.102.101
GVHD : TS. Nguyễn Thanh Nga
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA VẬT LÝ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
TỔ CHỨC DẠY HỌC
MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƯƠNG
CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC -VẬT LÝ 10
THEO ĐỊNH HƯỚNG GIÁO DỤC STEM
SVTH : Lê Thanh Trúc
Ngành : Sư phạm Vật lý
MSSV : K40.102.101
GVHD : TS. Nguyễn Thanh Nga
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2018
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................................................. 1
1. Lý do chọn đề tài ........................................................................................................................................ 1
2. Mục đích của đề tài .................................................................................................................................... 2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................................................. 2
3.1. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................................................................ 2
3.2. Phạm vi nghiên cứu................................................................................................................................ 3
4. Giả thuyết khoa học ................................................................................................................................... 3
5. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................................................. 3
6. Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................................................................... 3
6.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận .......................................................................................................... 3
6.2. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm .................................................................................................... 3
6.3. Phƣơng pháp thống kê toán học ........................................................................................................... 3
7. Cấu trúc của luận văn ................................................................................................................................ 4
CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM ................... 5
1.1. Dạy học tích cực .................................................................................................................................. 5
1.1.1. Hoạt động dạy học ở trường phổ thông.............................................................................................. 5
1.1.2. Dạy học tích cực ở trường phổ thông ................................................................................................. 5
1.2. Dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM ........................................................................................ 6
1.2.1. Giáo dục STEM ................................................................................................................................. 6
1.2.2. Mục tiêu giáo dục STEM ................................................................................................................... 7
1.2.3. Quy trình dạy học theo định hướng giáo dục STEM ......................................................................... 7
1.2.3.1. Quy trình 5E .................................................................................................................................. 7
1.2.3.2. Quy trình nghiên cứu khoa học ..................................................................................................... 9
1.3. Phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM .................. 9
1.3.1. Định nghĩa tính tích cực ..................................................................................................................... 9
1.3.2. Biểu hiện tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM .................... 10
1.3.3. Biện pháp phát huy tính tích cực của học sinh trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM .... 11
1.4. Phát triển năng lực sáng tạo của học sinh theo định hƣớng giáo dục STEM .............................. 11
1.4.1. Khái niệm năng lực .......................................................................................................................... 12
1.4.2. Khái niệm năng lực sáng tạo ............................................................................................................ 12
1.4.3. Biểu hiện năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM ............ 13
1.4.4. Biện pháp phát triển năng lực sáng tạo của học sinh trong dạy học theo định hướng giáo dục STEM
.......................................................................................................................................................... 14
1.5. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM ...................................................................................... 15
1.6. Tiến trình tổ chức dạy học kiến thức Vật lý theo định hƣớng giáo dục STEM .......................... 15
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1 .................................................................................................................... 18
CHƢƠNG 2: TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ KIẾN THỨC CHƢƠNG CƠ SỞ CỦA NHIỆT ĐỘNG
LỰC HỌC – VẬT LÝ 10 THEO ĐỊNH HƢỚNG GIÁO DỤC STEM ...................................................... 19
2.1. Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “Cơ sở của nhiệt động lực học – Vật lý 10” .................... 19
2.1.1. Mục tiêu dạy học theo chuẩn kiến thức, kỹ năng ............................................................................. 19
2.1.2. Phân tích nội dung kiến thức ............................................................................................................ 20
ii
2.2. Xây dựng nội dung Chƣơng “Cơ sở của nhiệt động lực học – Vật lý 10” theo định hƣớng giáo
dục STEM....................................................................................................................................................... 22
2.2.1. Chủ đề : Hiệu ứng nhà kính ............................................................................................................. 22
2.2.2. Chủ đề : Động cơ nhiệt đốt ngoài – động cơ Stirling ....................................................................... 24
2.3. Tổ chức dạy học nội dung kiến thức chƣơng “Cơ sở của nhiệt động lực học – Vật lý 10” theo
định hƣớng giáo dục STEM .......................................................................................................................... 25
2.3.1. Thiết bị dạy học chương “Cơ sở của nhiệt động lực học” theo định hướng giáo dục STEM .......... 25
2.3.2. Xây dựng nhiệm vụ dạy học ............................................................................................................ 33
2.3.3. Kế hoạch dạy học chính khóa theo định hướng giáo dục STEM ..................................................... 33
2.3.4. Kế hoạch dạy học ngoại khóa theo định hướng giáo dục STEM ..................................................... 39
2.4. Công cụ đánh giá dạy học theo định hƣớng STEM .......................................................................... 41
2.4.1. Tiêu chí đánh giá tính tích cực của HS trong dạy học theo định hướng STEM ............................... 41
2.4.2. Tiêu chí đánh giá năng lực sáng tạo của HS trong dạy học theo định hướng STEM ...................... 43
2.4.3. Đánh giá mức độ nắm vững kiến thức ............................................................................................. 44
KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 .................................................................................................................... 49
CHƢƠNG 3: THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM .................................................................................................... 50
3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................................................... 50
3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm ........................................................................................................ 50
3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm .................................................................................................. 50
3.4. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm ................................ 50
3.4.1. Thuận lợi .......................................................................................................................................... 50
3.4.2. Khó khăn .......................................................................................................................................... 51
3.5. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................................................... 51
3.6. Phân tích diễn biến thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................................... 51
3.7. Đánh giá kết quả TNSP ....................................................................................................................... 63
3.7.1. Đánh giá tính tích cực ...................................................................................................................... 63
3.7.2. Đánh giá năng lực sáng tạo .............................................................................................................. 66
3.7.3. Đánh giá định lượng ......................................................................................................................... 68
3.7.4. Đánh giá chung về việc tổ chức dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong dạy học chương
“Cơ sở của Nhiệt động lực học” ...................................................................................................................... 72
KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 .................................................................................................................... 73
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................................. 74
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN VĂN ............................................. 75
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................................................. 76
iii
LỜI CẢM ƠN
ừ những ngày đầu thực hiện luận văn đến khi hoàn thành được luận văn, đó là cả
một quá trình cố gắng học tập và làm việc nghiêm túc, sửa chữa những thiếu sót
và trưởng thành lên từng ngày của bản thân em. Tuy nhiên, sẽ không thể có được
một sản phẩm hoàn chỉnh như ngày hôm nay nếu thiếu đi sự giúp đỡ, hỗ trợ, động viên tận
tình của quý thầy cô, bạn bè và gia đình. Vì vậy, xin cho phép em được bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc của mình đến:
- Quý thầy, cô giảng viên khoa Vật lý trường Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí
Minh đã dạy dỗ, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, sự nhiệt huyết với nghề cho em và các
bạn sinh viên khác trong suốt quá trình học tập tại trường.
- Thầy TS. Nguyễn Thanh Nga, giảng viên đã trực tiếp hướng dẫn, hỗ trợ, dìu dắt em
thực hiện luận văn. Thầy - với kinh nghiệm, sự nhiệt huyết cùng lòng yêu nghề của mình -
đã truyền đạt tận tình cho em các kiến thức chuyên môn. Thầy đã chỉ bảo cho em những lúc
khó khăn, tạo điều kiện cho em có thể giao lưu, làm việc cùng câu lạc bộ “STEM” của
trường THCS - THPT để em có cơ hội học hỏi, trải nghiệm thực tế, hoàn thành được luận
văn. Những góp ý của thầy thực sự rất quý báu và giúp ích rất nhiều để em có thể hoàn
thành được luận văn tốt nghiệp của mình.
- Thầy ThS Hoàng Phước Muội - Giáo viên môn Vật lý trường THCS - THPT Hoa
Sen đã giúp em thực nghiệm sư phạm để đánh giá tính khả thi của luận văn.
- Anh Tôn Ngọc Tâm – Học viên cao học chuyên ngành Lý luận và phương pháp dạy
học Vật lý đã hướng dẫn và giúp đỡ em trong quá trình chế tạo động cơ Stirling.
- Ban giám hiệu trường THCS - THPT Hoa Sen (quận 9), quý thầy cô tổ Vật lý, các
anh chị trong ban chủ nhiệm câu lạc bộ “STEM” đã tạo điều kiện cho em tham dự, quan sát,
tiếp cận học sinh, phân tích tiến trình, thực nghiệm sư phạm tại trường, làm cơ sở để hoàn
thành tốt luận văn tốt nghiệp.
Cuối cùng, em xin gửi lời cám ơn của mình đến gia đình, bạn bè đã luôn sát cánh,
giúp đỡ, động viên em trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 04 năm 2018
Sinh viên
Lê Thanh Trúc
T