1
THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM CHO HỌC SINH 12
MÔN CÔNG NGHỆ TẠI TRƢỜNG THPT TÂN PHÚ
Chƣơng I: TỔNG QUAN
I- LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
1-Cơ sở lý luận.
a. Khái niệm STEM
STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học),
Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics
(Toán học), thƣờng đƣợc 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 đƣợc
mô tả bởi chu trình STEM (Hình 1), 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 đƣợc sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả
đó với những ngƣời khác.
b. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM.
Việc đƣa giáo dục STEM vào trƣờng trung học mang lại nhiều ý
nghĩa, phù hợp với định hƣớng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là:
– Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà
trƣờng, bên cạnh các môn học đang đƣợc quan tâm nhƣ Toán, Khoa
học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ đƣợc quan tâm, đầu tƣ
trên tất cả các phƣơng diện về đội ngũ giáo viên, chƣơng trình, cơ sở
vật chất.
– Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập
trong giáo dục STEM hƣớng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để
giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh đƣợc hoạt động, trải nghiệm
2
và thấy đƣợc ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao
hứng thú học tập của học sinh.
– Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi
triển khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ
động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; đƣợc làm quen hoạt động
có tính chất nghiên cứu khoa học. Các hoạt động nêu trên góp phần
tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học
sinh.
– Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả
giáo dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thƣờng kết nối với các cơ
sở giáo dục nghề nghiệp, đại học tại địa phƣơng nhằm khai thác
nguồn lực về con ngƣời, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục
STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hƣớng tới giải
quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phƣơng.
– Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trƣờng
trung học, học sinh sẽ đƣợc trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM,
đánh giá đƣợc sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề
nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trƣờng
trung học cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các
ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về
nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ.
c. Dạy học các môn khoa học theo phƣơng pháp STEM
Hoạt động 1: Xác định vấn đề
Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập
chứa đựng vấn đề, trong đó học sinh phải hoàn thành một sản phẩm
học tập cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến
thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế
nguyên mẫu 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,
3
kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với học sinh; đồng thời, tiêu chí đó
buộc học sinh phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích
đƣợc thiết kế cho sản phẩm cần làm.
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp
Trong hoạt động này, học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tự
lực dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên. Trong bài học STEM sẽ không
còn các "tiết học" thông thƣờng mà ở đó giáo viên "giảng dạy" kiến
thức mới cho học sinh. Thay vào đó, học sinh 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 học sinh hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời
học sinh cũng đã học đƣợc kiến thức mới theo chƣơng trình môn học
tƣơng ứng.
Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp
Trong hoạt động này, học sinh đƣợc tổ chức để trình bày, giải thích
và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới
học và kiến thức đã có); đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải
quyết vấn đề. Dƣới sự trao đổi, góp ý của các bạn và giáo viên, học
sinh tiếp tục hoàn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) bản
thiết kế trƣớc khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm.
Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá
Trong hoạt động này, học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết
kế đã hoàn thiện sau bƣớc 3; trong quá trình chế tạo đồng thời phải
tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình này, học sinh cũng
có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là
khả thi.
Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh
Trong hoạt động này, học sinh đƣợc 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.
4
Sự phù hợp của tiến trình tổ chức các hoạt động học của học sinh
trong các bài học STEM với phƣơng pháp dạy học tích cực đƣợc mô
tả trong bảng sau:
2- Cơ sở thực tiễn.
Bộ môn công nghệ lớp 12 giới thiệu cho các em học sinh về một số
khái niệm cơ bản về điện tử. Tuy nhiên do đây là lần đầu tiên các em biết tới
các linh kiện này nên các em cũng chƣa thật sự hiểu rõ về công dụng của các
linh kiện trong mạch điện tử và nó đòi hỏi các em phải tƣởng tƣợng rất mơ
hồ. Đây cũng là môn học góp phần giúp học sinh hình thành tính năng
động, sáng tạo tiếp cận với tri thức khoa học, kỹ thuật và định hƣớng tốt hơn
cho ngành nghề của mình sau này.
Trong môn học Công nghệ 12, các chƣơng giới thiệu về linh kiện và
mạch điện tử cơ bản cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về linh
kiện và mạch điện tử. Thông qua đó giúp các em đọc đƣợc các giá trị của
các linh kiện và mạch điện tử đơn giản, là cơ sở cho quá trình học tập lên
cao sau này và giúp học sinh có thêm ít kiến thức cơ bản để ứng dụng trong
lao động, sản xuất.
Xác định vấn đề
(Nội dung dạy học theo chương trình được sắp xếp lại phù
hợp)
Toá
Lý
Hóa
Sinh
Nghiên cứu kiến thức nền
Tin
CN
Đề xuất các giải pháp/bản thiết kế
Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế
Chế tạo mô hình (nguyên mẫu)
Thử nghiệm và đánh giá
Chia sẻ và thảo luận
Điều chỉnh thiết kế
5
Vì tầm quan trọng của phân môn nêu trên nên cần đi sâu nghiên cứu,
đổi mới phƣơng pháp sao cho việc truyền thụ kiến thức tới học sinh hiệu quả
nhất.
Môn Công Nghệ THPT nói chung và phần kỹ thuật điện tử có nhiều nội
dung khó. Nội dung kiến thức kỹ thuật vừa cụ thể vừa trìu tƣợng khi giảng
dạy về phần sơ đồ và nguyên lý hoạt động của mạch điện tử cho nên học
sinh rất khó tiếp thu.
Trong thực tế hiện nay môn Công Nghệ đang gặp nhiều khó khăn thiếu
thốn về cơ sở vật chất cho dạy học và thực hành: thiếu vật thể trực quan,
thiếu mô hình dạy …Để nâng cao chất lƣợng dạy học bộ mỗi thầy cô cố
gắng khắc phục các khó khăn của bộ môn, đồng thời phải luôn đổi mới, rút
kinh nghiệm sau mỗi bài giảng để thu đƣợc kết quả tốt hơn.
Hiện nay trong cuộc sống hằng ngày đặc biệt là giai đoạn bùng nổ công
nghệ thông tin các em học sinh đã đƣợc tiếp xúc rất nhiều với các mô hình
chế tạo đơn giản đến phức tạp . Những những mô hình này giúp ngƣời học
có thể trực quan hơn trong quá trình tƣ duy nên giúp ngƣời học dễ dàng tiếp
thu bài.
Với trăn trở trên, qua nhiều năm dạy học bộ môn, tôi đã thấy những
khó khăn trên nên tôi đã viết sáng kiến kinh nghiệm “THIẾT KẾ VÀ TỔ
CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM CHO HỌC SINH 12 MÔN CÔNG
NGHỆ TẠI TRƢỜNG THPT TÂN PHÚ” để giúp học sinh tiếp thu bài
hiệu quả hơn.
II- MỤC ĐÍCH VÀ QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN
1- Mục đích
Việc thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM vào giảng dạy công nghệ lớp 12
nhằm giúp quá trình dạy của giáo viên và quá trình học của học sinh trở nên sinh
động và dễ hiểu hơn. Thông qua đó, các em sẽ dễ dàng nắm vững kiến thức về cấu
tạo, nguyên lý và công dụng của các linh kiện điện tử.
2- Quá trình thực hiện.
