Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Dạy học bài 10, 12 Công nghệ 12 bằng hoạt động giáo dục STEM nhằm tăng khả năng tự học, tự thực hành để giải quyết các vấn đề thực tiễn cho HS tại trường THPT Quỳ Hợp 2

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:53

Thêm vào BST

Báo xấu

8
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến nhằm nghiên cứu về lý luận và thực tiễn về hoạt động giáo dục ở trường THPT Quỳ Hợp 2, xây dựng kế hoạch hoạt động giáo dục STEM nhằm phát triển NLTH, tự TH cho HS. Góp phần nâng cao chất lượng dạy học, giúp HS, rèn luyện các kỹ năng, cách giải quyết các vấn đề cho người học.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Dạy học bài 10, 12 Công nghệ 12 bằng hoạt động giáo dục STEM nhằm tăng khả năng tự học, tự thực hành để giải quyết các vấn đề thực tiễn cho HS tại trường THPT Quỳ Hợp 2

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: “DẠY HỌC BÀI 10, 12 CÔNG NGHỆ 12 BẰNG HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM NHẰM TĂNG KHẢ NĂNG TỰ HỌC, TỰ THỰC HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CHO HỌC SINH TẠI TRƯỜNG THPT QUỲ HỢP 2” Lĩnh vực: Công nghệ NĂM HỌC 2022 – 2023
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT QUỲ HỢP 2 SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM TÊN ĐỀ TÀI: “DẠY HỌC BÀI 10, 12 CÔNG NGHỆ 12 BẰNG HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM NHẰM TĂNG KHẢ NĂNG TỰ HỌC, TỰ THỰC HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CHO HỌC SINH TẠI TRƯỜNG THPT QUỲ HỢP 2” Lĩnh vực: Công nghệ Người thực hiện: Lang Ly Huynh Số điện thoại: 0983884946 Đơn vị công tác: Tổ TỰ NHIÊN– Trường THPT QUỲ HỢP 2 NĂM HỌC 2022 – 2023
BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT STT Ký hiệu viết tắt Nội dung 1 SKKN Sáng kiến kinh nghiệm 2 GV Giáo viên 3 HS Học sinh 4 PPDH Phương pháp dạy học 5 LTN Lớp thực nghiệm 6 LĐC Lớp đối chứng 7 THPT Trung học phổ thông 8 NLTH Năng lực tự học 9 TH Thực hành
MỤC LỤC PHẦN 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 . Lý do chọn đề tài…………………………………….………………1 1.2 . Mục đích nghiên cứu…………………………...………..…………..2 1.3 . Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu…..………………….……….…...2 1.4 . Đối tượng nghiên cứu………………...…………...……..………….2 1.5 . Phương pháp nghiên cứu……………………………...…..…………2 1.6 . Những đóng góp mới của đề tài………………………….....………..3 PHẦN 2. NỘI DUNG Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC BÀI 10, 12 CÔNG NGHỆ 12 BẰNG HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM NHẰM TĂNG KHẢ NĂNG TỰ HỌC, TỰ THỰC HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CHO HS TẠI TRƯỜNG QUỲ HỢP 2………………..….…….4 1.1. Cơ sở lý luận……..…………………………………….……………4 1.1.1. Một số vấn đề cơ bản về giáo dục STEM………………..…………4 1.1.1.1. Định nghĩa STEM……...………………………………………..4 1.1.1.2. Giáo dục STEM……...………….……………………………….4 1.1.1.3. Quy trình giáo dục STEM……………………………………….5 1.1.2. Một số năng lực giải quyết vấn đề của HS………….….…………..5 1.1.2.1. Năng lực tự học…………………………………….……………5 1.1.2.2. Năng lực tự thực hành……………………………….…………..6 1.1.2.3. Năng lực giải quyết các vấn đề………………………….……….7 1.2. Cơ sở thực tiễn………………………...………………….…………7 1.2.1. Thực trạng dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM ở trường Quỳ Hợp 2………………………………………….………..7 1.2.2. Phân tích, đánh giá năng lực tự học, tự thực hành nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn của HS ở trường THPT Quỳ Hợp 2………………….…..8 1.2.3. Phân tích, đánh giá nhận thức của GV về sự cần thiết dạy học theo định hướng STEM trong môn Công nghệ tại trường Quỳ Hợp 2………..……10 Chương 2. GIẢI PHÁP DẠY HỌC BÀI 10, 12 CÔNG NGHỆ 12 BẰNG HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM NHẰM TĂNG KHẢ NĂNG TỰ HỌC, TỰ THỰC HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CHO HS TẠI TRƯỜNG QUỲ HỢP 2…………………………………………...…………12 2.1. Đặc điểm môn Công nghệ lớp 12 ở trường THPT Quỳ Hợp 2…..….12
2.2. Mục tiêu của giải pháp……………………………………….……..12 2.2.1. Thúc đẩy thái độ học tập tích cực của HS………………….….….12 2.2.2. Tạo ra các nhóm học tập hợp tác cho HS tham gia………………13 2.2.3. Thúc đẩy cách thức học tập để giải quyết vấn đề…………..……..13 2.2. Xây dựng lớp học STEM………………...……………….………...13 2.3. Cách thức thực hiện giải pháp……...………………………………13 Chương 3. HIỆU QUẢ KHI DẠY HỌC BÀI 10, 12 CÔNG NGHỆ 12 BẰNG HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM NHẰM TĂNG KHẢ NĂNG TỰ HỌC, TỰ THỰC HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CHO HS TẠI TRƯỜNG QUỲ HỢP 2 …………………………………….………15 3.1. Thực nghiệm sư phạm……………………………………….……..15 3.1.1. Mục đích…………………………………………………………15 3.1.2. Nội dung……………...………………………………………….15 3.2. Kiểm nghiệm hiệu quả……………………………………………..31 3.2.1. Kiểm nghiệm thống kê…………………………………………...32 3.2.2. Sản phẩm thu được……………………………………………….34 PHẦN 3 : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………..36 1. Ý nghĩa của đề tài…………………………………………………….36 1.1. Đối với GV ………………….……………………………………..36 1.2. Đối với HS…………………………………………………………36 2. Phạm vi áp dụng……………………………………………………...36 3. Vận dụng vào thực tiễn……………………………………………….36 4. Kiến nghị……………………………………………………………..36 5. Hướng phát triển của đề tài……………………………………..…….37 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………...……….………38 PHỤ LỤC
PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Lý do chọn đề tài: Công nghệ bao gồm kiến thức, thiết bị, phương pháp và các hệ thống dùng trong việc tạo ra hàng hoá và cung cấp dịch vụ. Trong mối quan hệ giữa khoa học và công nghệ thì khoa học hướng tới khám phá, tìm hiểu, giải thích thế giới; còn công nghệ, dựa trên những thành tựu của khoa học, tạo ra các sản phẩm, dịch vụ công nghệ để giải quyết các vấn đề đặt ra trong thực tiễn, cải tạo thế giới, định hình môi trường sống của con người. Sự đa dạng về lĩnh vực kĩ thuật, công nghệ trong nội dung môn Công nghệ cũng mang lại ưu thế của môn học trong việc lồng ghép, tích hợp nội dung giáo dục hướng nghiệp trong môn học thông qua các chủ đề về lựa chọn nghề nghiệp; các nội dung giới thiệu về ngành nghề chủ yếu thuộc các lĩnh vực sản xuất môn Công nghệ đề cập; các hoạt động trải nghiệm nghề nghiệp qua các mô đun kĩ thuật, công nghệ tự chọn. Cũng như các lĩnh vực giáo dục khác, giáo dục công nghệ góp phần hình thành và phát triển các phẩm chất chủ yếu và năng lực chung được đề cập trong Chương trình tổng thể. Với việc coi trọng phát triển tư duy thiết kế, giáo dục công nghệ có ưu thế trong hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Theo chương trình môn Công nghệ ban hành năm 2018, môn Công nghệ hình thành, phát triển ở HS năng lực công nghệ và những phẩm chất đặc thù trong lĩnh vực kĩ thuật, công nghệ để học tập, làm việc hiệu quả trong môi trường công nghệ ở gia đình, nhà trường, xã hội và lựa chọn ngành nghề thuộc các lĩnh vực kĩ thuật, công nghệ; đồng thời cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác, góp phần hình thành, phát triển các phẩm chất chủ yếu, các năng lực chung; thực hiện các nội dung xuyên chương trình như phát triển bền vững, biến đổi khí hậu, sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả, tài chính,... Phương pháp dạy học STEM đang là sự lựa chọn của nhiều nước có nền giáo dục hiện đại vì thông qua quá trình học giúp HS tự lĩnh hội được kiến thức, kĩ năng và có khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để giải quyết các vấn đề thực tế. Giáo dục STEM là nói đến một cách tiếp cận liên ngành, liên môn học trong một chương trình đào tạo, cụ thể có bốn lĩnh vực: Khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Giáo dục STEM đề cao đến việc hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho người học. Trong mỗi bài học theo chủ đề STEM. HS được đặt trước một tình huống có vấn đề cần giải quyết liên quan đến các kiến thức khoa học. Để giải quyết vấn đề đó, HS phải tìm tòi, nghiên cứ những kiến thức thuộc các môn học có liên quan đến vấn đề và sử dụng chúng để giải quyết vấn đề đặt ra. 1
Khi học tập về nội dung kiến thức: "Bài 10, Bài 12 – SGK Công nghệ 12” HS của Trường THPT Quỳ Hợp 2 không có điều kiện đi thực tế tại các cơ sở kỹ thuật điện tử để trải nghiệm học tập, đồng thời dụng cụ thiết bị trong phòng TH cũng chưa đáp ứng đầy đủ nhu cầu. Để tiếp thu được nội dung này HS phải hình dung, tưởng tượng phải thực hiện các thao tác tư duy hoặc xem tranh ảnh, video dưới sự hướng dẫn của GV. Do đó đã gây ra nhiều khó khăn cho HS trong việc tiếp nhận cũng như khắc sâu kiến thức của bài học. Đồng thời, xu hướng lựa chọn nghề, tâm lí coi nhẹ môn học của HS dẫn đến sự say mê, yêu thích môn học của HS không nhiều, chất lượng và hiệu quả của giờ học theo đó không cao. Chính vì lẽ đó, bản thân tôi luôn trăn trở, phải thay đổi phương pháp dạy học, thiết kế bài giảng mang lại hiệu quả dạy học cao hơn nữa, HS yêu thích môn học hơn, ý thức học tập tốt hơn. Xuất phát từ những lý do trên, tôi chọn đề tài : “Dạy học bài 10, 12 Công nghệ 12 bằng hoạt động giáo dục STEM nhằm tăng khả năng tự học, tự thực hành để giải quyết các vấn đề thực tiễn cho HS tại trường THPT Quỳ Hợp 2” để nghiên cứu. 1.2. Mục đích nghiên cứu Trên cơ sở nghiên cứu về lý luận và thực tiễn về hoạt động giáo dục ở trường THPT Quỳ Hợp 2, xây dựng kế hoạch hoạt động giáo dục STEM nhằm phát triển NLTH, tự TH cho HS. Góp phần nâng cao chất lượng dạy học, giúp HS, rèn luyện các kỹ năng, cách giải quyết các vấn đề cho người học. 1.3. Nhiệm vụ và phạm vi nghiên cứu 1.3.1. Nghiên cứu cơ sở lý luận STEM, quy trình dạy học STEM, NLTH, tự TH vào thực tiễn. 1.3.2. Nghiên cứu cơ sở thực tiễn : Điều tra thực trạng dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển NLTH, tự TH vào thực tiễn. 1.3.3. Thiết kế và tổ chức dạy học Stem trong khối 12, tích hợp bài 10 và 12 thành một chủ đề. 1.4. Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng: NLTH, tự TH của HS lớp 12 trường THPT Quỳ Hợp 2. - Thiết kế kế hoạch hoạt động STEM trong dạy học bài 10, 12 – SGK Công nghệ 12 - Quá trình dạy học Công nghệ ở trường THPT Quỳ Hợp 2 1.5. Phương pháp nghiên cứu 1.5.1. Nhóm phương pháp nghiên cứu lí thuyết Tiến hành thu thập tài liệu qua sách, báo, các văn bản liên quan đến đề tài. 2
Nghiên cứu chương trình và sách giáo khoa, sách GV môn Công nghệ 12 để soạn thảo tiến trình dạy học theo định hướng nghiên cứu. Trên cơ sở đó để phân tích, tổng hợp và rút ra những vấn đề cần thiết của đề tài. 1.5.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu thực tiễn Sử dụng các phương pháp như: Thực nghiệm sư phạm, điều tra, khảo sát, quan sát sản phẩm, tổng kết kinh nghiệm, trao đổi, lấy ý kiến góp ý của GV, lấy ý kiến điều tra HS.… 1.6. Những đóng góp mới của đề tài Đề tài vận dụng phương pháp dạy học theo định hướng phát triển năng lực HS, giúp HS phát huy được kỹ năng, nhận thức, từ đó áp dụng vào thực tiễn. Đề tài là cơ sở để đổi mới phương pháp và hình thức dạy học, phù hợp với tình hình và xu thế hiện nay. Đề tài cải tiến, khắc phục được những tồn tại mà nhà trường địa phương chưa đáp ứng được yêu cầu bài học. Phạm vi áp dụng có thể trên nhiều địa phương trên cả nước. 3
PHẦN 2: NỘI DUNG Chương 1. CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA DẠY HỌC BÀI 10, 12 CÔNG NGHỆ 12 BẰNG HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM NHẰM TĂNG KHẢ NĂNG TỰ HỌC, TỰ THỰC HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CHO HS TẠI TRƯỜNG QUỲ HỢP 2 1.1 Cơ sở lý luận 1.1.1. Một số vấn đề cơ bản về giáo dục STEM 1.1.1.1 Định nghĩa STEM STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được mô tả bởi chu trình STEM , trong đó 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. 1.1.1.2. Giáo dục STEM Các mức độ áp dụng giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông như sau: a, Dạy học các môn khoa học theo phương thức giáo dục STEM Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn. Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần. Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập. b, Tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM Trong hoạt động trải nghiệm STEM, HS được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM. Các trường trung học có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, HS được học tập nâng cao trình độ, triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. Đây là hoạt động theo sở thích, năng khiếu của HS. c, Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật 4
Giáo dục STEM có thể 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 không mang tính đại trà mà 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. 1.1.1.3. Quy trình giáo dục STEM Quy trình 5E được Rodger W Bybee và cs xây dựng dựa trên mô hình SCIS của J. Myron Atkin và Robert Karplus (1962) - một mô hình dùng để cải tiến chương trình dạy học môn Khoa học ở HS bậc tiểu học. Quy trình 5E gồm có 5 giai đoạn: Engagement (Đặt vấn đề), Exploration (khám phá), Explanation (giải thích), Elaboration/Extension (mở rộng) và Evaluation (đánh giá) (Hình 1.1). Hình 1.1: Quy trình giáo dục STEM theo mô hình 5E 1.1.2. Một số năng lực giải quyết vấn đề của HS Năng lực của con người hiểu theo nghĩa thông thường là khả năng lao động, khả năng hoàn thành một công việc nào đó. Theo Từ điển Tiếng Việt: “năng lực” là “khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó” (Trung tâm Từ điển học, 2015, tr.1037). Năng lực của con người không phải tự nhiên mà có, mà thông qua đào tạo, học tập, rèn luyện, hoạt động thực tiễn, phải được bồi đắp thường xuyên, phấn đấu không mỏi mệt của mỗi người. Năng lực của con người, của mỗi người luôn vận động, phát triển. Từ phân tích trên, có thể quan niệm: năng lực của con người là tổng hoà các yếu tố tri thức, kĩ năng, kĩ 5
xảo hoạt động, là điều kiện nội tại cơ bản đảm bảo cho con người hoạt động thực tiễn đạt chất lượng, hiệu quả. 1.1.2.1. Năng lực tự học Nguyễn Cảnh Toàn đưa ra quan niệm về NLTH như sau: “NLTH được hiểu là một thuộc tính kỹ năng rất phức hợp. Nó bao gồm kỹ năng và kĩ xảo cần gắn bó với động cơ và thói quen tương ứng, làm cho người học có thể đáp ứng được những yêu cầu mà công việc đặt ra” [Nguyễn Cảnh Toàn (2002), Học và dạy cách học; Nguyễn Cảnh Toàn (2009), Tự học như thế nào cho tốt). NLTH là sự bao hàm cả cách học, kỹ năng học và nội dung học: “NLTH là sự tích hợp tổng thể cách học và kỹ năng tác động đến nội dung trong hàng loạt tình huống – vấn đề khác nhau” [Nguyễn Cảnh Toàn (2009), Tự học như thế nào cho tốt] NLTH là những thuộc tính tâm lí mà nhờ đó chúng ta giải quyết được các vấn đề đặt ra một cách hiệu quả nhất, nhằm biến kiến thức của nhân loại thành sở hữu của riêng mình. NLTH cũng là một khả năng, một phẩm chất “vốn có” của mỗi cá nhân. Tuy nhiên nó luôn luôn biến đổi tùy thuộc vào hoạt động của cá nhân trong môi trường văn hóa – xã hội. NLTH là khả năng bẩm sinh của mỗi người nhưng phải được đào tạo, rèn luyện trong hoạt động thực tiễn thì nó mới bộc lộ được những ưu điểm giúp cho cá nhân phát triển, nếu không sẽ mãi là khả năng tiềm ẩn. Thời gian mỗi chúng ta ngồi trên ghế nhà trường là rất ngắn ngủi so với cuộc đời vì vậy tự học và NLTH của HS sẽ là nền tảng cơ bản đóng vai trò quyết định đến sự thành công của các em trên con đường phía trước và đó cũng chính là nền tảng để các em tự học suốt đời. Như vậy “NLTH là khả năng xác định được nhiệm vụ học tập một cách tự giác, chủ động; tự đặt được mục tiêu học tập để đòi hỏi sự nỗ lực phấn đấu thực hiện; thực hiện các phương pháp học tập hiệu quả; điều chỉnh những sai sót, hạn chế của bản thân khi thực hiện các nhiệm vụ học tập thông qua tự đánh giá hoặc lời góp ý của GV, bạn bè; chủ động tìm kiếm sự hỗ trợ khi gặp khó khăn trong học tập”. 1.1.2.2. Năng lực tự thực hành TH là: “Áp dụng lí thuyết vào thực tế”, “làm cho trở thành cái có thật bằng hoạt động cụ thể” (Đại Từ điển Tiếng Việt, 1998, tr.1615). Do đó, NLTH là khả năng của con người trong vận dụng tri thức được trang bị vào thực tiễn, làm cho lí luận trở thành hiện thực trên thực tế bằng những hoạt động cụ thể. NLTH của con người càng cao, thì hoạt động thực tiễn con người càng có hiệu quả và ngược lại. Vì thế NLTH của con người luôn là thành tố quan trọng, quyết định trên thực tế hiệu quả công việc của mỗi người. Từ những vấn đề trên có thể hiểu: NLTH của HS là khả năng chuyển hoá tri thức đã được trang bị theo lĩnh vực đào tạo thành kĩ năng, kĩ xảo và giải 6
quyết các công việc theo chuyên ngành đào tạo đáp ứng mô hình, mục tiêu đào tạo ở các trường và thực tiễn công việc mình đảm nhiệm sau khi tốt nghiệp. NLTH của HS là một trong những hoạt động của các chủ thể giáo dục và quản lý giáo dục, đây là một khâu, một bước của quá trình dạy học, hoạt động đánh giá có nhiều cấp độ khác nhau với sự tham gia của nhiều lực lượng và được tiến hành trong suốt quá trình học tập, qua từng năm học đến khi tốt nghiệp ra trường. Trong từng môn học, phần học, quá trình đánh giá chủ yếu do đội ngũ GV ở trực tiếp thực hiện, thông qua thi, kiểm tra đánh giá kết quả học tập theo chương trình và phương pháp giáo dục đ ã xác định. Do vậy, những thông tin thu được sẽ giúp cho GV xem xét một cách khách quan, chính xác hơn về hoạt động giảng dạy, biên soạn nội dung, lựa chọn hình thức, phương pháp tổ chức dạy học; hướng dẫn, tổ chức quá trình tự học, định hướng ôn luyện cho người học và xác định mục đích, nội dung, hình thức, phương pháp tổ chức thi, kiểm tra, đánh giá kết quả của HS. 1.1.2.3. Năng lực giải quyết các vấn đề Theo định nghĩa trong đánh giá PISA (2012): “Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chưa rõ ràng. Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng”. “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” (Theo Nguyễn Cảnh Toàn, 2012, Xã hội học tập – học tập suốt đời) Ngoài ra, có thể đề xuất định nghĩa như sau: “Năng lực giải quyết vấn đề là khả năng của một cá nhân “huy động”, kết hợp một cách linh hoạt và có tổ chức kiến thức, kỹ năng với thái độ, tình cảm, giá trị, động cơ cá nhân,… để hiểu và giải quyết vấn đề trong tình huống nhất định một cách hiệu quả và với tinh thần tích cực”. Từ những định nghĩa trên, chúng ta có thể hiểu năng lực năng lực giải quyết vấn đề của HS là: Khả năng của HS phối hợp vận dụng những kinh nghiệm bản thân, kiến thức, kĩ năng của các môn học trong chương trình trung học phổ thông để giải quyết thành công các tình huống có vấn đề trong học tập và trong cuộc sống của các em với thái độ tích cực. 1.2. Cơ sở thực tiễn 1.2.1. Thực trạng dạy học môn Công nghệ theo định hướng giáo dục STEM ở trường Quỳ Hợp 2 Dạy học môn Công nghệ ở trường THPT ngoài trang bị cho HS những kiến thức cho HS, mà còn phát triển năng lực và phẩm chất cho các em. Trên 7
cơ sở đó, các em sẽ được phát triển một cách toàn diện. Song muốn thực hiện được chức năng, nhiệm vụ đó cần thiết phải tạo được sự hứng thú, tính tích cực, tự giác, chủ động, sáng tạo tư duy của HS, bồi dưỡng cho HS NLTH, khả năng TH và lòng say mê, ý chí vươn lên trong học tập. * Đối với HS, việc nhận thức môn học còn chưa thực sự cao. Khi học về các nội dung môn Công nghệ, HS không có điều kiện đi thực tế để trải nghiệm học tập, đồng thời dụng cụ thiết bị trong phòng thực hành cũng không có. Để tiếp thu được nội dung học tập, HS phải hình dung, tưởng tượng phải thực hiện các thao tác tư duy hoặc xem tranh ảnh dưới sự hướng dẫn của GV. Do đó đã gây ra nhiều khó khăn cho HS trong việc tiếp nhận cũng như khắc sâu kiến thức của bài học. Đồng thời, xu hướng lựa chọn nghề cũng ảnh hưởng đến sự say mê, yêu thích môn học của HS. Vì thế, các năng lực tự học, tự thực hành của các em để giải quyết các vấn đề thực tiễn là chưa thực sự đáp ứng yêu cầu. * Đối với GV, cách tiếp cận với các phương pháp dạy học mới còn gặp nhiều khó khăn. Phần vì đặc thù đơn vị ở miền núi, các điều kiện để học hỏi, nâng cao trình độ chuyên môn còn hạn chế. Phần vì một số GV còn chưa thực sự tự tin để áp dụng các phương pháp dạy học hiện đại. Do đó, hiệu quả trong các giờ học chưa đạt được hiệu quả cao. * Đối với nhà trường, các điều kiện về cơ sở vật chất, trang thiết bị của nhà trường còn chưa thực sự đáp ứng được nhu cầu học tập của các em. Một số bài học, các em HS mới chỉ được tìm hiểu các thông tin thông qua một số video, hoặc thậm chí là học mang nặng tính lý thuyết. Điều này làm hạn chế khả năng tượng tượng, sự hứng thú của các em về môn học. Nhiều năm trước, với môn Công nghệ trong trường THPT Quỳ Hợp 2, phụ Huynh và HS chưa hiểu hết vai trò, ý nghĩa của môn học này. Tuy nhiên, từ bối cảnh của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư, từ những bước chuyển mình của nền giáo dục hiện đại, khi chúng ta thực hiện Chương trình giáo dục phổ thông 2018, giáo dục STEM ngày càng được chú trọng thì vai trò, vị thế của môn Công nghệ đã có nhiều thay đổi theo chiều hướng tích cực. Trong kế hoạch giáo dục của trường THPT Quỳ Hợp 2, việc dạy học các môn học theo định hướng STEM đã và đang dần được thực hiện với tần suất ngày càng nhiều. Đối với môn Công nghệ công nghiệp trong mỗi năm học đã lên kế hoạch dạy ít nhất mỗi kỳ một tiết. Điều này đã và đang thực hiện từ năm học 2018 – 2019 cho đến nay, đem lại sự hứng thú, ham học hỏi, sự tìm tòi khám phá kiến thức của HS đối với môn học. 1.2.2. Phân tích, đánh giá năng lực tự học, tự thực hành nhằm giải quyết các vấn đề thực tiễn của HS ở trường THPT Quỳ Hợp 2 Trường THPT Quỳ Hợp 2 là ngôi trường thuộc khu vực miền núi nên quá trình dạy học của thầy và trò còn gặp nhiều vấn đề khó khăn. Khả năng tự học và tự TH của HS còn nhiều hạn chế. 8
NLTH, tự TH của HS chia thành các giai đoạn như sau : - Giai đoạn hoạt động tự học, tự TH ở nhà : + Tự hoàn thành kiến thức cũ : Dựa vào hướng dẫn của GV, HS tự học, tự lập kế hoạch cho mình. HS tự chuẩn bị bài cũ theo hướng dẫn của GV. Để HS thực hiện được, GV cung cấp nội dung kiểm tra bài cũ dạng câu hỏi và bài tập liên quan . Từ đó phát triển cho HS các năng lực xác định nội dung, kiến thức, kỹ năng đã học. Ngoài ra, phát triển thêm các năng lực tìm kiếm, thu thập, xử lý thông tin, đưa ra các kế hoạch. + HS tự tìm hiểu bài mới theo hướng dẫn của GV : Dựa vào hướng dẫn của GV, HS tự tìm hiểu nội dung bài mới theo hướng dẫn học tập và thực hiện nhiệm vụ được giao. Trong quá trình tìm hiểu, HS có thể ghi lại những nội dung chưa hiểu vào giấy, đặt câu hỏi cho bài mới. Trong giai đoạn này, HS trường THPT Quỳ Hợp 2 còn chưa thực sự tích cực. Ngoài thời gian trên lớp, thời gian ở nhà HS còn phải làm nhiều công việc giúp gia đình. Một số gia đình đã có sự quan tâm, dành nhiều thời gian cho các em tự học, nhưng chưa nhiều. Việc các em tự học, tự tìm kiếm kiến thức còn rất hạn chế. - Giai đoạn hoạt động tự học, tự TH trên lớp + Tổ chức cho HS tổng hợp kiến thức tự học dưới sự hướng dẫn của GV + Tổ chức dạy học trên lớp và giao nhiệm vụ Đối với giai đoạn trên lớp, HS trường THPT Quỳ Hợp 2 rất tích cực tham gia xây dựng bài. Các em được các thầy cô hướng dẫn nên việc tiếp thu kiến thức nhanh, ngoài ra việc có bạn bè cùng học với nhau cũng thúc đẩy tinh thần học tập của các em HS. - Giai đoạn sau khi học trên lớp : + GV giao nhiệm vụ và điều chỉnh kế hoạch học tập. Với giai đoạn này, HS sau khi tiếp thu các kiến thức đã học, nếu được ôn luyện và tự học thì khả năng hiểu và tự làm bài tập của các em rất tốt. Tuy nhiên, các em còn bị phân tán thời gian, chưa thực sự tập trung vào việc học được. Tôi đã tiến hành khảo sát, sử dụng bảng phụ lục 1 với 485 em HS khối 12. Kết quả nhận được bảng như sau : 9
PHỤ LỤC 1 - Khảo sát học sinh 300 250 200 150 100 50 0 Thời gian Sự cần thiết Lý do A B C D Với số liệu như sau : Chỉ tiêu/ đáp A B C D án Thời gian 245 123 60 57 Sự cần thiết 267 189 30 2 Lý do 180 186 89 20 Từ kết quả trên có thể thấy rằng, HS chưa dành nhiều thời gian cho việc tự học, tự TH (245 em). Mặc dù các em cũng nhận thức được sự cần thiết của việc tự học, tự TH (267 em), tuy nhiên vì nhiều lý do khác nhau mà dẫn đến việc tự học, tự TH của các em chưa cao. 1.2.3. Phân tích, đánh giá nhận thức của GV về sự cần thiết dạy học theo định hướng STEM trong môn Công nghệ tại trường Quỳ Hợp 2 Công nghệ công nghiệp là môn khoa học ứng dụng và thực nghiệm, thông qua học tập HS hiểu biết hơn về các ứng dụng trong đời sống đồng thời qua đó khơi dậy niềm đam mê và sự sáng tạo của HS. Tôi đã tiến hành khảo sát với tập thể GV (9 thầy cô) giảng dạy môn Công nghệ Công nghiệp và cho kết quả như sau : 10
Phụ lục 2 Rất cần thiết Cần thiết Không cần thiết Nhìn vào biểu đồ có thể thấy rõ, sự cần thiết đối với việc áp dụng hoạt động STEM là 100%. Ngoài ra cũng thấy được một vấn đề đó là phần đông GV dạy môn Công nghệ công nghiệp không đúng chuyên môn đào tạo. Nên nhiều GV e ngại vận dụng các phương pháp dạy học tích cực gắn lý thuyết với thực tiễn và giải quyết các vấn đề thực tiễn, chưa hỗ trợ nhiều cho HS nhằm tang khả năng tự học, tự TH. Khi áp dụng dạy học theo định hướng giáo dục STEM vào môn Công nghệ, đa số các GV đều nhận thấy đây là sự cần thiết trong quá trình đổi mới phương pháp dạy học. Trong quá trình dạy học, các GV đều nhận thấy, việc dạy học theo định hướng STEM thực sự cần thiết. Các buổi học làm tăng sự hứng thú của HS, việc chuẩn bị kiến thức ở nhà giúp các em tăng khả năng tự học. Bên cạnh đó, việc tự thiết kế các sản phẩm làm cho khả năng tự TH của HS. Do đó, việc dạy học theo định hướng STEM ở môn Công nghệ thực sự cần thiết trong quá trình giáo dục, phù hợp chương trình giáo dục phổ thông 2018. 11
Chương 2. GIẢI PHÁP DẠY HỌC BÀI 10, 12 CÔNG NGHỆ 12 BẰNG HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM NHẰM TĂNG KHẢ NĂNG TỰ HỌC, TỰ THỰC HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CHO HS TẠI TRƯỜNG QUỲ HỢP 2 2.1. Đặc điểm môn Công nghệ lớp 12 ở trường THPT Quỳ Hợp 2 Chương trình môn Công nghệ công nghiệp lớp 12 có rất nhiều bài có thể định hướng cho HS theo hướng giáo dục STEM. Phần Kỹ thuật điện tử là phần tương đối khó với nhiều kiến thức lý thuyết mới rất khó nhớ như cấu tạo, công dụng, ký hiệu, phân loại các loại linh kiện điện tử; nguyên lý làm việc của các mạch điện tử. Những kiến thức đó mang tính chuyên ngành kỹ thuật điện tử cao nên vừa mới mẻ, trừu tượng và khó ghi nhớ đối với HS, nhiều GV cũng gặp khó khăn khi giảng dạy nội dung này. Với đặc thù là huyện miền núi, kinh tế - xã hội còn nhiều khó khăn, trường THPT Quỳ Hợp 2 cũng đã cố gắng tạo sự thuận lợi cho các em HS trong quá trình học tập. Trường có các phòng thực hành, tuy nhiên mới chỉ đáp ứng được phần nhỏ nhu cầu học tập của các em HS. HS muốn thực hiện các sản phẩm về điện tử thì chủ yếu là tự tìm mua trên mạng về. Cách tài liệu tham khảo cũng còn nhiều hạn chế. Do đó, khả năng tự học, tự TH của các em chưa thực sự đáp ứng yêu cầu về mặt giáo dục. 2.2. Mục tiêu của giải pháp Để tăng khả năng tiếp thu kiến thức cho HS, việc tự học, tự TH là giải pháp tối ưu. Khi HS tự tìm kiếm các thông tin, các kiến thức, điều đó sẽ khiến cho các em nhớ lâu hơn. Ngoài ra, việc tự mình tìm kiếm thông tin làm cho các em hiểu rằng: muốn có tri thức thì phải không ngừng học hỏi các kiến thức mới. Khi các em tự mình thực hiện các sản phẩm từ các kiến thức mà mình học sẽ làm cho các em tự tin hơn. Việc tự làm ra các sản phẩm cũng chứng tỏ rằng khả năng của mỗi người là vô hạn, chỉ cần mình cố gắng là sẽ thực hiện được. Như vậy sẽ làm cho các em tự tin hơn khi giải quyết các vấn đề mà các em gặp phải, không chỉ trong quá trình học tập, mà còn có thể là trong công việc sau này. Do đó, sử dụng hoạt động STEM nhằm nâng cao khả năng tự học, tự TH là vấn đề rất cấp thiết trong quá trình giáo dục bộ môn Công nghệ Công nghiệp tại trường THPT Quỳ Hợp 2. 2.2.1. Thúc đẩy thái độ học tập tích cực của HS Việc chia nhỏ các bài giảng với thời gian hợp tác, trao đổi ngắn dẫn đến thời gian giảng bài ít hơn một chút nhưng lại thu hút sự chú ý của HS. Trong quá trình dạy học STEM, GV đảm bảo rằng HS thực hiện công việc liên quan đến trí óc như việc tìm kiếm tài liệu, sắp xếp nó, tích hợp vào các hệ thống khái niệm. 12
Thêm vào đó, các em HS có khả năng tiếp thu khác nhau, phong cách học tập riêng biệt. Dạy học bằng STEM đảm bảo mọi HS đều có cơ hội tham gia tích cực vào việc học, theo cách phù hợp nhất. Ngoài ra, việc lắng nghe các cuộc thảo luận của HS có thể giúp GV nắm chắc mức độ hiểu biết của HS về các khái niệm và tài liệu được giảng dạy. 2.2.2. Tạo ra các nhóm học tập hợp tác cho HS tham gia Các nhóm học tập hợp tác được giao nhiệm vụ phức tạp hơn và thường cần nhiều thời gian trao đổi hơn. Có năm yếu tố quan trọng để thúc đẩy sự thành công các nhóm học tập: sự phụ thuộc lẫn nhau, thúc đẩy tương tác mặt đối mặt, trách nhiệm cá nhân, kỹ năng làm việc nhóm và xử lý – duy trì nhóm. Hoạt động STEM giúp các em HS có thể phát huy thế mạnh của mình trong một nhóm có nhiều nhiệm vụ liên quan đến một hay nhiều môn học mà các em có thế mạnh. Vai trò chính thức trong đội nhóm thúc đẩy các thành viên gắn bó với nhau và làm việc nhóm theo hướng tích cực. 2.2.3. Thúc đẩy cách thức học tập để giải quyết vấn đề Dạy học STEM đòi hỏi HS cần phải có trình độ tư duy nhất định, vì thường không có một câu trả lời rõ ràng cho vấn đề đưa ra. Nhưng ngược lại, HS sẽ trở nên tích cực và chủ động trong tuy duy, giàu sáng tạo, giỏi làm việc nhóm và có khả năng lãnh đạo. Vai trò của GV chỉ là người khơi gợi trí tò mò, giải đáp nhanh chóng các vấn đề. Các em HS được khuyến khích đặt nhiều câu hỏi xung quanh vấn đề. Từ đó hình thành các kỹ năng về tư duy phản biện, đặt câu hỏi và giải quyết vấn đề. HS được khuyến khích suy nghĩ, cá nhân hóa việc học thay vì ghi nhớ các nguyên tắc và thụ động. 2.2.4. Xây dựng lớp học STEM Lớp học STEM là lớp học triển khai các bài giảng có nội dung được định hướng theo mô hình giáo dục STEM. Cụ thể hơn, trong lớp học STEM : - HS làm việc cùng nhau để giải quyết vấn đề - Các bài học được thiết kế gợi sự tò mò cũng như sự sáng tạo của HS - Đề cao tinh thần tự học, ít có sự hướng dẫn và HS phần lớn tiếp thu kiến thức thông qua các câu hỏi. - Có nhiều giải pháp cho một vấn đề và HS được khuyến khích rằng thất bại là một phần của việc học. 2.3. Cách thức thực hiện giải pháp Từ những thực trạng trên, tôi nhận thấy rằng : - Đối với giáo viên: Cần đổi mới cách tiếp cận với phương pháp dạy học hiện đại. Tích cực vận dụng các phương pháp mới vào trong giờ học. Với các đặc điểm nổi bật, việc vận dụng dạy học STEM vào môn Công nghệ 12 là thực 13
sự cần thiết và khả thi. Để thực hiện được điều này cần xây dựng các bài học theo định hướng STEM. Cụ thể, xây dựng bài học theo định hướng STEM ở bài 10, 12 môn Công nghệ 12. Tuy nhiên, để đạt được chất lượng và hiệu quả cao trong hoạt động dạy học, các GV cần nâng cao trình độ chuyên môn bằng cách tăng cường tham gia các lớp tập huấn, bồi dưỡng về phương pháp dạy học mới. - Đối với học sinh: Cần đổi mới nội dung dạy học; xây dựng thêm các bài tập, tình huống vào trong giờ học nhằm tăng sự nhận thức với môn học. Từ đó, tạo sự hứng thú, đam mê môn học. Các năng lực tự học, tự thực hành để giải quyết các vấn đề cũng vì thế mà tăng lên. - Đối nhà trường: Nhà trường cần tạo điều kiện, khuyến khích các GV sử dụng phương pháp dạy học mới sử dụng trong giờ dạy. Cần thay thế các trang thiết bị đã cũ bằng các mô hình mới; mua sắm bổ sung các đồ dùng, thiết bị còn thiếu. Ngoài ra, một số mô hình có thể sử dụng các phần mềm mô phỏng để thay thế, hoặc tạo ra các đồ dùng học tập phù hợp phục vụ quá trình giảng dạy. Nhằm nâng cao năng lực tự học, tự thực hành của HS để giải quyết các vấn đề thực tiễn, trong những năm vừa qua, tôi đã nghiên cứu và tìm hiểu các tài liệu liên quan đến việc dạy học bằng giáo dục STEM song song nghiên cứu các phương pháp dạy học tích cực khác. Sau đó, tôi đã thực nghiệm, sử dụng phương pháp này áp dụng vào một số bài học, chủ đề của môn Công nghiệp 11, 12. Cụ thể với chương trình khối 12, tôi đã dạy học bài 10, 12 bằng hoạt động giáo dục STEM, thay vì dạy nội dung các bài đó bằng hoạt động dạy TH. 14
Chương 3. HIỆU QUẢ KHI DẠY HỌC BÀI 10, 12 CÔNG NGHỆ 12 BẰNG HOẠT ĐỘNG GIÁO DỤC STEM NHẰM TĂNG KHẢ NĂNG TỰ HỌC, TỰ THỰC HÀNH ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC VẤN ĐỀ THỰC TIỄN CHO HS TẠI TRƯỜNG QUỲ HỢP 2 3.1. Thực nghiệm sư phạm. 3.1.1. Mục đích - Triển khai trong thực tiễn dạy học để kiểm chứng giả thuyết của đề tài - Thu thập các thông tin, số liệu để xử lý kết quả thực nghiệm bằng thống kê, tiến hành phân tích để đánh giá tính khả thi của đề tài 3.1.2. Nội dung Thực nghiệm sư phạm được tiến hành đối với bài 10, bài 12 SGK Công nghệ 12. Theo kế hoạch năm học của tổ, hai bài này sẽ tích hợp thành chủ đề STEM : Hệ điều nhiệt. Tôi đã tiến hành soạn kế hoạch dạy học, tổ chức dạy học ở các lớp. Chủ đề . HỆ ĐIỀU NHIỆT Số tiết: 02 tiết – Lớp 12 1. Mô tả chủ đề: Dự án “Hệ điều nhiệt” là một ý tưởng dạy học theo định hướng giáo dục STEM cho đối tượng HS lớp 12. Bằng việc thiết kế hệ thống này HS sẽ được tìm hiểu công việc của nhà thiết kế từ việc lên ý tưởng đến việc nghiên cứu tìm hiểu kiến thức, thiết kế và chế tạo. HS sẽ nghiên cứu những kiến thức về nguồn điện, linh kiện điện tử, mạch điện, cách thiết kế mạch điện… để hoàn thành nhiệm vụ của mình theo những tiêu chí đã được đặt ra. Để thực hiện được dự án này, HS sẽ cần chiếm lĩnh kiến thức của các bài học: + Bài 9 SGK Công nghệ 12 : ‘Thiết kế mạch điện tử cơ bản’, được phân chia trong PPCT năm học 2022 - 2023 là 2 tiết. + Bài 10 SGK Công nghệ 12 : Thực hành mạch nguồn điện một chiều. Được phân chia trong PPCT 1 tiết + Bài 12 SGK Công nghệ 12 : TH Điều chỉnh các thông số của mạch tạo xung đa hài dùng Tranzito. Đồng thời, HS phải như huy động kiến thức của các môn học liên quan như: - Các kiến thức về tính toán (Toán học); - Các kiến thức về mạch điện, dòng điện (Vật lý) - Cách tìm kiếm thông tin (Tin học). 15