Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và tổ chức dạy học STEM thông qua chủ đề Hình chiếu trục đo của bài 11 - Công nghệ 10 (thiết kế và công nghệ) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM THÔNG QUA CHỦ ĐỀ “HÌNH CHIẾU TRỤC ĐO” CỦA BÀI 11 - CÔNG NGHỆ 10 (THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ) NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH

Lĩnh vực: Phương pháp dạy học Công nghệ 10

thiết kế và công nghệ

NĂM HỌC: 2022 - 2023

0

SỞ GD&ĐT NGHỆ AN

TRƯỜNG THPT DIỄN CHÂU 4

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM THÔNG QUA CHỦ ĐỀ “HÌNH CHIẾU TRỤC ĐO” CỦA BÀI 11 - CÔNG NGHỆ 10 (THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ) NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH

Lĩnh vực: Phương pháp dạy học công nghệ 10

thiết kế và công nghệ

Đồng tác giả: Nguyễn Văn Trì – Trường THPT Diễn Châu 4 Đặng Trọng Hảo – Trường THPT Diễn Châu 4

NĂM HỌC: 2022 - 2023

0

DANH MỤC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Cụm từ đầy đủ

Chữ cái viết tắt GV HS GD THPT CN NL GQVĐ ST PPDH ĐC TN HCTĐ TTĐ STĐ TB TC BVKT Giáo viên Học Sinh Giáo dục Trung học phổ thông Công nghệ Năng lực Giải quyết vấn đề Sáng tạo Phương pháp dạy học Đối chứng Thực nghiệm Hình chiếu trục đo Trước tác động Sau tác động Trung bình Tiêu chuẩn Bản vẽ kĩ thuật

i

MỤC LỤC

1 1 2 2 2 2 3 3 4

4 4 4 4 5 5

6 7 7 8

8 9

9

13 14

15 15 15

17 19 26 37 38 38 PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ......................................................................... 1. Lí do chọn đề tài................................................................................... 2. Mục đích nghiên cứu............................................................................ 3. Đối tượng nghiên cứu........................................................................... 4. Phạm vi nghiên cứu.............................................................................. 5. Phương pháp nghiên cứu...................................................................... 6. Đóng góp mới của đề tài....................................................................... 7. Kế hoạch thực hiện............................................................................................ PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................................. Chương I. Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc thiết kế và tổ chức dạy học Stem trong dạy học môn công nghệ ở trường THPT ................... 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN................................................................................. 1.1. Tổng quan về giáo dục....................................................................... 1.1.1.Khái niệm giáo dục STEM.............................................................. 1.1.2. Vai trò của dạy học STEM............................................................. 1.1.3.Các hình thức tổ chức giáo dục STEM............................................ 1.1.4. Tầm quan trọng của phương pháp dạy học STEM đối với môn công nghệ................................................................................................. 1.2. Tổng quan về năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo......................... 1.2.1. Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo........................................... 1.2.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo........................ 1.2.3. Một số biện pháp phát triển NL GQVĐ và ST trong bộ môn công nghệ................................................................................................. 2. CƠ SỞ THỰC TIỄN............................................................................ 2.1. Thực trạng việc giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ở trường THPT trên địa bàn......................................... 2.2. Những thuận lợi và khó khăn khi vận dụng mô hình STEM vào dạy học nhằm phát triển NL GQVĐ và ST.............................................. 3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1..................................................................... Chương 2. Thiết kế và tổ chức dạy học STEM thông qua chủ đề “Hình chiếu trục đo” của bài 11-công nghệ 10(thiết kế và công nghệ) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh 2.1. Nguyên tắc thiết kế chủ đề dạy học STEM trong môn công nghệ.... 2.2. Tiêu chí xây dựng chủ đề STEM...................................................... 2.3. Quy trình thiết kế chủ đề STEM dạy học STEM trong môn công nghệ ......................................................................................................... 2.4. Ví dụ minh họa................................................................................. 2.5. Giáo án thực nghiệm......................................................................... 2.6. khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất 2.6.1. Mục đích khảo sát 2.6.2. Nội dung và phương pháp khảo sát

ii

38

2.6.3. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất 39 2.7. Kết luận chương 2............................................................................. 40 Chương 3. Thực nghiệm sư phạm ....................................................... 40 3.1. Mục tiêu thực nghiệm sư phạm ........................................................ 40 3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm........................................................ 40 3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm....................................................... 41 3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm........................................................... 41 3.4.1. Phân tích định lượng...................................................................... 44 3.4.2. Phân tích định tính......................................................................... 45 3.5. Kết luận chương 3............................................................................. 46 PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................... 46 1. Kết luận chung..................................................................................... 46 2. Ý nghĩa của đề tài 46 3. Kiến nghị.............................................................................................. 47 4. Mở rộng mô hình.................................................................................. I PHẦN PHỤ LỤC ................................................................................... I Phụ lục 1. Phiếu thăm dò ý kiến GV........................................................ II Phụ lục 2. Phiếu thăm dò ý kiến HS và biên bản hoạt động nhóm.......... IV Phụ lục 3. Khảo sát tính cấp thiết và tính khả thi của đề tài.................... Phụ lục 4. Các bài kiểm tra định lượng ................................................... VI Phụ lục 5. Phiếu đánh giá sản phẩm của các nhóm.................................. IX Phụ lục 6. Một số hình ảnh hoạt động của HS trong chủ đề.................... XII

iii

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI.

Trong thời đại cách mạng công nghiệp 4.0 hiện nay, khoa học và công nghệ tác động tích cực tới tất các các lĩnh vực của đất nước kể cả nền giáo dục. Vì thế đòi hỏi giáo viên phải thay đổi phương pháp dạy học, học sinh phải thay đổi cách học, vai trò của giáo viên phải chuyển đổi từ “dạy cái gì”, “điều gì” sang dạy cho học sinh “phải làm gì” và “làm như thế nào”. Trong dạy học, môn Công Nghệ được đánh giá là môn học thiết thực, giúp học sinh hình thành những kiến thức hữu ích trong việc sử dụng, thiết kế, kiểm tra và đánh giá được các sản phẩm công nghệ xung quanh mình. Đây là nền tảng ban đầu tạo ra nguồn nhân lực đáp ứng yêu cầu cho các ngành nghề trong cuộc cách mạng công nghệ số.

Chương trình Giáo dục phổ thông 2018 cụ thể hóa mục tiêu giáo dục phổ thông, giúp học sinh làm chủ kiến thức phổ thông, biết vận dụng hiệu quả kiến thức, kĩ năng đã học vào đời sống và tự học suốt đời, có định hướng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp, biết xây dựng và phát triển hài hoà các mối quan hệ xã hội, có cá tính, nhân cách và đời sống tâm hồn phong phú, nhờ đó có được cuộc sống có ý nghĩa và đóng góp tích cực vào sự phát triển của đất nước và nhân loại.

Để thực hiện tốt được các mục tiêu trên, giáo viên phải vận dụng sáng tạo và sử dụng linh hoạt các phương pháp dạy học, kỹ thuật dạy học tích cực vào từng bài dạy, chủ đề bài học cụ thể mới mang lại hiệu quả cao đáp ứng yêu cầu đổi mới về cách tiếp cận trong dạy học. Phương pháp dạy học STEM đã đáp ứng được yêu cầu đổi mới đó, hiện nay 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 các em 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. Mới đây nhất, thực hiện công văn số 6389/BGDĐT – GDTrH ngày 05/12/2022 của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo về hỗ trợ tập huấn cán bộ quản lí, giáo viên THPT tổ chức hoạt động giáo dục STEM, hướng nghiệp nhằm nâng cao hiệu quả triển khai chương trình giáo dục phổ thông 2018 STEM là phương thức giáo dục trang bị cho học sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng kiến thức đã học vào thực tiễn, thường được ứng dụng với các bộ môn thuộc khối khoa học tự nhiên, trong đó có môn công nghệ. Đây là môn học có vai trò đặc biệt quan trọng thúc đẩy giáo dục STEM khi môn học này thể hiện được hai lĩnh vực (công nghệ, kĩ thuật) trong bốn lĩnh vực thuộc STEM.

Năm học 2022-2023 tại trường THPT nơi chúng tôi công tác, có hai lớp lựa chọn học môn công nghệ 10 - thiết kế và công nghệ. Đây cũng là năm đầu tiên thực hiện dạy và học chương trình 2018 ở khối 10 cấp trung học phổ thông. Môn học chú trọng thực hành, vận dụng kiến thức, kỹ năng để giải quyết vấn đề trong học tập và đời sống từ đó phát triển năng lực sáng tạo cho học sinh. Trong chương trình bộ môn, phần vẽ kĩ thuật được đánh giá có tính ứng dụng thực tiễn cao nhưng người học lại cảm thấy khó tiếp thu, kiến thức vừa cụ thể với những con số chỉ kích thước, vừa mang tính trừu tượng với các hình vẽ, yêu cầu người học phải có kiến thức về hình học không gian, có năng lực giải quyết vấn đề, khi gặp phải vướng mắc không ỷ lại người khác mà phải bền bỉ tìm cách để tháo gở vướng

1

mắc. Vì vậy chúng tôi luôn trăn trở phải làm sao để học sinh có hứng thú với môn học, yêu thích môn học này và truyền cảm hứng tới các giáo viên dạy môn Công nghệ. Trong quá trình nghiên cứu và giảng dạy, giáo viên đã mạnh dạn vận dụng phương pháp dạy học STEM vào một số bài học/chủ đề và nhận thấy có sự chuyển biến tích cực trong thái độ, ý thức học tập cũng như phát huy, phát triển được các năng lực và phẩm chất của học sinh. Đây chính là động lực thôi thúc chúng tôi thực hiện sáng kiến kinh nghiệm.

Thiết kế và tổ chức dạy học STEM thông qua chủ đề “Hình chiếu trục đo” của bài 11-công nghệ 10 ( thiết kế và công nghệ ) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh, để làm đề tài nghiên cứu.

2. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU.

Nghiên cứu và áp dụng một số biện pháp phù hợp nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo (NLGQVĐ&ST) cho học sinh trung học phổ thông (THPT) thông qua dạy học chủ đề Hình chiếu trục đo, qua đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học môn công nghệ 10 ở trường phổ thông.

3. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.

- Mô hình giáo dục STEM ở trường THPT

- Hoạt động dạy và học chương 2. vẽ kĩ thuật – công nghệ 10

- Các năng lực và phẩm chất cần hình thành cho học sinh trong dạy học

4. PHẠM VI NGHIÊN CỨU.

- Đề tài áp dụng cho tổ chức hoạt động dạy Stem Bài 11. Hình chiếu trục đo

- Đề tài hướng dẫn học sinh đọc được bản vẽ hình chiếu vuông góc, biết cách vẽ hình chiếu trục đo và cắt gọt “mút xốp” để tạo ra được mô hình thật của vật thể.

- Đề tài tập trung phát triển năng lực giải quyết vấn đề và năng lực tư duy sáng tạo.

5. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.

- Phương pháp nghiên cứu lý luận:

+ Nghiên cứu phương pháp luận về mô hình giáo dục stem

+ Dạy học theo hướng vận dụng giáo dục STEM vào môn Công nghệ THPT

+ Các phẩm chất và năng lực học sinh đạt được thông qua dạy học chủ đề STEM

- Phương pháp nghiên cứu thực tiễn:

+ Quan sát, dự giờ, trao đổi với giáo viên và học sinh.

+ Khảo sát tình hình dạy học theo hướng vận dụng giáo dục STEM hiện nay.

+ Tiến hành điều tra bằng phiếu câu hỏi, bài kiểm tra học sinh ở lớp được thực nghiệm trong trường THPT tại nơi công tác và một trường khác trên địa bàn.

+ Tiến hành thực nghiệm sư phạm trên đối tượng là học sinh lớp 10 tại trường THPT – Nghệ An.

2

- Sử dụng phương pháp thống kê toán học để phân tích kết quả thực nghiệm sư phạm từ đó khẳng định hiệu quả của việc áp dụng đề tài.

6. ĐÓNG GÓP MỚI CỦA ĐỀ TÀI.

- Triển khai và vận dụng các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực như: Phương pháp hoạt động nhóm; Phương pháp đặt và giải quyết vấn đề; Kĩ thuật phòng tranh; Kĩ thuật khăn trải bàn; Kĩ thuật KWL kết hợp với kĩ thuật phân tích phim;...

- Sáng kiến góp phần hệ thống hóa, xây dựng được quy trình thiết kế chủ đề dạy học “Hình chiếu trục đo” theo định hướng giáo dục Stem góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận về thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học theo hướng vận dụng giáo dục Stem vào dạy học.

- Thông qua việc thực hiện đề tài này tạo điều kiện thuận lợi cho việc thiết kế các chủ đề khác theo định hướng giáo dục Stem đối với bộ môn công nghệ 10 - thiết kế và công nghệ.

- Xây dựng được các công cụ rèn luyện, đánh giá năng lực học sinh nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và năng lực tư duy sáng tạo cho học sinh

- Sáng kiến góp phần đổi mới phương pháp dạy học, đổi mới cách kiểm tra đánh giá Stem tạo cho người học một phong cách học tập mới, người học đóng vai trò là nhà sáng chế.

7. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN.

Thời gian

Nội dung công việc - Tìm hiểu thực trạng và chọn đề tài, viết đề cương nghiên cứu

TT 1 Tháng 8/2022 Tháng 9/2022 - Nghiên cứu phần lí luận của đề tài bao gồm: vai trò, hình thức

2

tổ chức dạy học stem - Khảo sát thực trạng dạy học stem đối với bộ môn, tổng hợp số liệu. -Trao đổi với đồng nghiệp và đề xuất sáng kiến kinh nghiệm

Tháng 10;11 /2022 - Viết sơ lược sáng kiến - Xin ý kiến của đồng nghiệp 3

- Tiến hành thực nghiệm - Hoàn thành sáng kiến 4

Tháng 12/2022; 1/2023

Tháng 2;3/2023 -Chỉnh sửa, bổ sung sáng kiến kinh nghiệm sau khi chấm cấp trường 5

3

PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

CHƯƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA VIỆC THIẾT

KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM TRONG DẠY HỌC MÔN CÔNG NGHỆ Ở TRƯỜNG THPT

1. CƠ SỞ LÍ LUẬN.

1.1. Tổng quan về giáo dục STEM.

1.1.1.Khái niệm giáo dục STEM.

Giáo dục STEM là phương pháp giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn và thông qua thực hành, ứng dụng. Thay vì dạy bốn môn như các đối tượng tách biệt và rời rạc, STEM kết hợp chúng thành một mô hình học tập gắn kết dựa trên các ứng dụng thực tế. Qua đó học sinh vừa học được kiến thức khoa học, vừa học được cách vận dụng kiến thức vào thực tiễn.

Thuật ngữ STEM được hiểu như một “tổ hợp đa lĩnh vực” bao gồm: Khoa học(Science), Công nghệ(Technology), Kĩ thuật(Engineering) và Toán học (Mathematics ). Bốn lĩnh vực này được mô tả như sau:

- Khoa học(Science) là môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng kiến thức khoa học (Vật lý, Hóa học, Sinh học và Khoa học trái đất) của học sinh, không chỉ giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên mà có thể vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày.

- Kĩ thuật(Engineering) là môn học nhằm phát triển sự hiểu biết ở học sinh về cách công nghệ đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kĩ thuật. Kĩ thuật cung cấp cho học sinh những cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên tường minh trong cuộc sống của họ.

- Công nghệ (Technology) là môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng, quản lí, hiểu và đánh giá công nghệ của học sinh. Nó cung cấp cho học sinh những cơ hội để hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, những kỹ năng để có thể phân tích được sự ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống hàng ngày cho học sinh và của cộng đồng,…

- Toán học (Mathematics) là môn học nhằm phát triển ở HS khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra. Đoạn trích trên cho thấy Giáo dục STEM là phương

pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập giữa hai hay nhiều hơn các môn học STEM, hoặc giữa một chủ đề STEM và một hoặc nhiều môn học khác trong nhà trường. Nói một cách đơn giản, đó là sự giao thoa hội tụ của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học; nó sử dụng hợp nhất các lĩnh vực này để giải quyết hết một vấn đề (Hình 1.1). STEM trong trường phổ thông được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh Hình 1.1

4

vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Những kiến thức và kĩ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể áp dụng để thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống thường ngày.

1.1.2. Vai trò của dạy học STEM.

Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa quan

trọng, phù hợp với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là.

- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trường, bên cạnh các môn học đang được quan tâm như Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ được quan tâm, đầu tư trên tất cả các phương diện về đội ngũ giáo viên, chương trình, cơ sở vật chất.

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáo dục STEM hướng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh được hoạt động, trải nghiệm và thấy được 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; được 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 thường kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học tại địa phương nhằm khai thác nguồn lực về con người, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hướng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phương.

- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trường trung học, học sinh sẽ được trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá được sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trường 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 tư.

1.1.3. Các hình thức tổ chức giáo dục STEM.

Tuỳ thuộc vào đặc thù từng môn học và điều kiện cơ sở vật chất, giáo viên có thể áp dụng linh hoạt ba hình thức tổ chức giáo dục STEM, cụ thể như sau:

- Dạy học các môn khoa học theo bài học STEM.

Đây là hình thức tổ chức GD STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách này các bài học, hoạt động GD STEM được triển khai ngay trong quá trình DH 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 GD STEM này

5

không làm phát sinh thêm thời gian học tập.

- Hoạt động trải nghiệm STEM.

Trong hoạt động trải nghiệm STEM, HS được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kĩ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết được ý nghĩa của khoa học, Công nghệ, kĩ 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 GD STEM.

- Hoạt động nghiên cứu khoa học.

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 với nhiều chủ đề khác nhau thuộc các lĩnh vực rôbốt, năng lượng tái tạo, môi trường, biến đổi khí hậu, nông nghiệp, công nghệ cao… Hoạt động này không mang tính đại trà mà dành cho những HS có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoaṭ động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết vấn đề thực tiễn. Tổ chức tốt hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật là tiền đề triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho HS THPT được tổ chức thường niên.

1.1.4. Tầm quan trọng của phương pháp dạy học STEM đối với môn công nghệ.

- Chương trình môn công nghệ 2018 gắn với thực tiễn, hướng tới thực hiện mục tiêu “học công nghệ để học tập, làm việc hiệu quả trong môi trường công nghệ tại gia đình, nhà trường cộng đồng” thúc đẩy đổi mới sáng tạo. Để đạt được mục tiêu này cần phải áp dụng phương pháp giáo dục STEM vào dạy học công nghệ - lĩnh vực rất được quan tâm trong chương trình giáo dục phổ thông mới.

- Phương pháp dạy học này học sinh không những được trang bị những kiến thức, kĩ năng khoa hoc ̣, kĩ thuât, công nghê ̣mà các em hình thành và phát huy các phẩm chất thiết yếu mà còn góp phần phát triển tư duy phản biện và sáng tạo, kỹ năng diễn đạt và thuyết trình, kỹ năng công tác.

- Khi áp dụng phương pháp dạy học STEM vào môn công nghệ, học sinh sẽ thấy được mối quan hệ mật thiết giữa các môn khoa học với nhau. Từ đó sẽ thay đổi dần về cảm nhận của môn khoa học kĩ thuật, tưởng chừng là khô khăn, khó học, nay trở thành một niềm hấp dẫn, mới mẽ, khơi gợi niềm say mê học tập cho bản thân học sinh. Trong các hoạt động STEM học sinh được học và trải nghiệm trong môi trường an toàn, nơi mà các em có thể thoải mái thất bại rồi được làm lại.

- Phương pháp giáo dục STEM đề cao giá trị của sự thất bại như một công cụ giảng dạy quý giá, giúp các em biết coi trọng sự thất bại và biết vươn lên sau sự thất bại. Điều này giúp học sinh rèn luyện sự tự tin và tính bền bỉ, hai đức tính không thể thiếu để các em biết vượt qua những khó khăn trong cuộc sống.

- Qua các buổi tập huấn về giáo dục STEM chúng tôi cảm thấy thích thú và hào hứng với cách giáo dục này, đã áp dụng vào dạy học bộ môn thấy bước đầu mang lại hiệu quả và sẽ nhân rộng hơn nữa. Từ đó chúng tôi mạnh dạn trình bày những sáng kiến cũng như kinh nghiệm của bản thân chúng tôi và mong muốn

6

cùng với các đồng nghiệp giúp học sinh được trãi nghiệm sáng tạo. Trong đề tài này chúng tôi đề cập đến: Thiết kế và tổ chức dạy học STEM thông qua chủ đề “Hình chiếu trục đo” của bài 11- công nghệ 10 (thiết kế và công nghệ ) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh. đây là nội dung thích hợp cho việc thiết dạy học theo định hướng giáo dục STEM trong chương vẽ kĩ thuật cơ sở môn công nghệ thiết kế và kĩ thuật lớp 10 chương trình giáo dục 2018.

- Qua quá trình thực hiện chúng tôi nhận thấy để đạt được những kết quả cao thì:

+ Đối với GV: Cần huy động kiến thức của nhiều môn học về khoa học, kĩ thuật, toán học và tin học, coi trọng học hỏi tham vấn ý kiến chuyên môn với các đồng nghiệp ở những bộ môn khác. Qua mỗi lần soạn bài như vậy kiến thức của GV không những được nâng lên mà các kỹ năng được rèn luyện như kỹ năng thực hành, kỹ năng tổ chức quản lí HS bên ngoài lớp học, kỹ năng sử dụng công nghệ thông tin,...

+ Đối với HS: Ngoài những mục tiêu mà một tiết học mang lại là nội dung kiến thức, khả năng áp dụng kiến thức vào thực tiễn thì bài học giúp người học hiểu rõ bản chất, thấy được mọi sự vật hiện tượng trong thế giới luôn có mối liên hệ biện chứng với nhau ở đây các em đã biết tận dụng các vật liệu có sẵn ở trong gia đình như hộp giấy, mút, xốp, …. để tạo ra sản phẩm ứng dụng trong thực tiễn, thân thiện với môi trường.

1.2. Tổng quan về năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.

- Năng lực giải quyết vấn đề (NLGQVĐ) là khả năng suy nghĩ và hành động trong những tình huống không có quy trình, thủ tục, giải pháp thông thường có sẵn. Người giải quyết vấn đề xác định được mục tiêu hành động, nhưng không phải ngay lập tức biết cách làm thế nào để đạt được nó. Sự am hiểu tình huống vấn đề và lý giải dần việc đạt mục tiêu đó trên cơ sở việc lập kế hoạch và suy luận tạo thành quá trình giải quyết vấn đề.

1.2.1. Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo.

- Năng lực sáng tạo (NLST) là khả năng tạo ra cái mới có giá trị của cá nhân dựa trên tổ hợp các phẩm chất độc đáo của cá nhân đó. Như vậy, NLGQVĐ&ST trong môn công nghệ là khả năng huy động, tổng hợp kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân nhằm giải quyết một nhiệm vụ học tập, trong đó có biểu hiện của sự sáng tạo. Sự sáng tạo trong quá trình GQVĐ được biểu hiện trong một bước nào đó, có thể là một cách hiểu mới về vấn đề, hoặc một hướng giải quyết mới cho vấn đề, hoặc một sự cải tiến mới trong cách thực hiện GQVĐ. Cái mới, cái sáng tạo là một sự cải tiến so với cách giải quyết thông thường.

Những chủ đề trong phần vẽ kĩ thuật có nội dung gắn với thực tiễn thường tạo cho giáo viên (GV) nhiều cơ hội để khai thác phát triển NLGQVĐ&ST cho HS vì qua những chủ đề này, HS không chỉ có điều kiện vận dụng các kiến thức Công nghệ một cách linh hoạt mà còn vận dụng cả kinh nghiệm sống của mỗi cá nhân vào việc GQVĐ và qua đó thể hiện những nét sáng tạo riêng của mỗi cá nhân.

7

1.2.2. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Trên cơ sở xem các tài liệu tham khảo, chúng tôi tổng hợp và đề xuất cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của HS gồm 6 năng lực thành phần và 10 biểu hiện/ hành vi như hình sau:

Hình1.2. Cấu trúc của NLGQVĐ&ST

1.2.3. Một số biện pháp phát triển năng lực GQVĐ và ST trong dạy học môn Công nghệ.

Biện pháp 1: Vận dụng các phương pháp sáng tạo kĩ thuật, phương pháp này có điểm mạnh tạo cho HS Sáng tạo ngay từ khi phát hiện vấn đề, nhu cầu cần giải quyết đến việc đề xuất và lựa chọn giải pháp thiết kế. Một số phương pháp sáng tạo kĩ thuật sử dụng hiệu quả trong dạy học công nghệ giúp hình thành và phát triển năng lực thiết kế kĩ thuật cho học sinh như tập kích não, sáu mũ tư duy, phương pháp đối tượng tiêu điểm…thông qua các bài học:

Bài 11. Hình chiếu trục đo: trong bài này, học sinh có thể lựa chọn các phương pháp biểu diễn vật thể trên hai loại HCTĐ khác nhau là HCTĐ vuông góc đều hoặc HCTĐ xiên góc cân. Tùy theo cấu tạo của vật thể cần biểu diễn, học sinh cần phải biết lựa chọn để biểu diễn trên loại HCTĐ nào cho đơn giản và đảm bảo tính thẩm mỹ.

Bài 15. Bản vẽ xây dựng: để vận dụng tối đa phương pháp sáng tạo kĩ thuật, giáo viên có thể chuẩn bị bản vẽ một ngôi nhà bất kì. VD như hình 1: Trong các

8

hình biểu diễn, giáo viên có thể bớt đi một số hình biểu diễn trong các bản vẽ mặt bằng của ngôi nhà. Sau đó hướng dẫn học sinh tự bài trí ngôi nhà theo ý thích cá nhân, với yêu cầu cần đạt là việc bài trí phải đảm bảo tính thẩm mĩ, đảm bảo công năng sử dụng, thể hiện được quan điểm cá nhân. Ớ mức độ cao hơn, giáo viên có thể yêu cầu học sinh đánh giá về mặt kiến trúc của ngôi nhà như: kết cấu của các phòng, vị trí của các cửa đi,…và đưa ra sự điều chỉnh.

Biện pháp 2: Xây dựng và sử dụng các bài toán kĩ thuật gắn liền với thực tiễn trong quá trình dạy học Công nghệ, các bài toán kĩ thuật được sử dụng trong dạy học công nghệ có đặc điểm là gắn liền với thực tiễn và bao giờ cũng có nhiều phương án giải quyết, với các độ khó khác nhau. Có 2 dạng bài toán kĩ thuật

- Bài toán phân tích kết cấu kĩ thuật, ví dụ: Lập bản vẽ chi tiết cho giá để đồ dùng học tập đơn giản đặt trên bàn, nhằm phát triển NL thực hành, thực nghiệm

- Bài toán Phân tích quá trình kĩ thuật, Ví dụ: Cho một chi tiết trong thực tế, lựa chọn phương pháp biểu diễn để vẽ hình chiếu trục đo được dễ dàng, nhằm phát triển NL phân tích và tối ưu hóa.

Biện pháp 3: Sử dụng PPDH tích cực nhằm thúc đẩy HS huy động kết quả của nhiều môn khoa học khác nhau để giải quyết vấn đề kĩ thuật, rèn luyện việc vận dụng tri thức vào thực tiễn, các PPDH được sử dụng là PPDH thực hành, PPDH dựa trên thực hiện dự án, dạy học theo định hướng giáo dục STEM,…

Ví dụ, HS thực hiện dự án: Dựa trên những nguyên vật liệu sẵn có ở nhà, yêu cầu HS lập bản vẽ kĩ thuật và chế tạo một sản phẩm đơn giản bất kì có thể sử dụng hàng ngày trong sinh hoạt và học tập, có thể gợi ý là giá sách, ống đựng đồ dùng học tập, khuyến khích sử dụng vật liệu tái chế. Với dự án này HS được rèn luyện kĩ năng thao tác lập bản vẽ, rèn luyện khả năng khéo léo khi thực hiện những thao tác cơ học, qua đó phát triển được NL thực hành thực nghiệm, NL sáng tạo.

2. CƠ SỞ THỰC TIỄN.

2.1.Thực trạng việc giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo ở trường THPT trên địa bàn, tỉnh Nghệ An.

2.1.1. Mục đích điều tra.

Điều tra thực trạng dạy và học công nghệ kĩ thuật theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS THPT trên địa bàn, từ đó đề xuất các biện pháp để phát triển NL GQVĐ và ST cho HS

2.1.2. Đối tượng điều tra.

Giáo viên dạy môn Vật lí-Công nghệ và học sinh lớp 10 tại trường THPT A nơi tôi đang công tác và trường THPT B trên địa bàn Tỉnh nghệ an

TÊN TRƯỜNG THPT A THPT B

SỐ LƯỢNG GV 10 12

SỐ LƯỢNG HS 87 85

TT 1 2

Bảng1.1. Số lượng GV và HS tham gia điều tra thực trạng

9

2.1.3. Phương pháp điều tra và thang đánh giá.

* Phương pháp điều tra.

- Xây dựng phiếu điều tra: Phiếu điều tra cho GV, phiếu điều tra cho HS THPT(phụ lục 1).

- Phát phiếu điều tra tới các GV giảng dạy môn Vật lí - Công nghệ và HS lớp 10 của hai trường THPT A , trường THPT B.

- Thu các phiếu điều tra sau khi đối tượng đã thực hiện điều tra, thống kê và xử lí kết quả.

2.1.4. Kết quả điều tra.

Trong thời gian từ tháng 9 đến tháng 11 năm 2022, chúng tôi đã thực hiện việc điều tra bằng cách gửi và thu phiếu trực tiếp, tận dụng các buổi sinh hoạt chuyên môn, gửi email,… và thu được kết quả của 22 GV và 172 HS như sau:

2.1.5. Kết quả điều tra giáo viên(Thông tin về kết quả điều tra xem phụ lục 1)

a) Điều tra về STEM.

Câu 1. Theo Thầy/Cô, giáo dục STEM ở Việt Nam, có quan trọng ở mức độ nào?

Bảng 1.2. Kết quả đánh giá mức độ quan trọng của giáo dục STEM.

Quan trọng

Bình thường

Tầm quan trọng

Ý Kiến

SL %

Rất quan trọng 6 27,27

15 68,18

1 4,55

Không quan trọng 0 0

Câu 2. Mức độ quan tâm quan tâm của Thầy/Cô đối với giáo dục STEM?

Bảng 1.3. Bảng mức độ quan tâm của GV đối với STEM

Mức độ

Muốn tìm hiểu

Muốn giảng dạy

Muốn dạy học Stem nhằm phát huy năng lực cho học sinh 3

Ý Kiến

8

11

Không quan tâm 0

0

36,36

13,64

50

SL %

Câu 3. Trong dạy học môn Công nghệ Thầy/ Cô đã dạy học sinh một chủ đề STEM nào chưa?

Bảng 1.4.Kết quả điều tra việc dạy học chủ đề STEM của GV

Chưa từng dạy

Đã từng dạy

Mức độ

Ý Kiến

SL %

19 86,36

3 13,64

Từ kết quả điều tra các GV về giáo dục STEM trong dạy học “môn Công nghệ” ở trên, chúng tôi thấy rằng hầu hết GV đều có quan tâm đến STEM (100%) và mong muốn giảng dạy môn học theo định hướng giáo dục STEM (63,64%), tuy

10

nhiên số lượng GV được tìm hiểu kỹ, tập huấn và nắm rõ về STEM tương đối ít, chỉ có 3 trên 22 GV được khảo sát đã từng giảng dạy về STEM trong môn Công nghệ (chiếm 13,64%).

b) Điều tra về NL GQVĐ và ST.

Câu 1. Thầy/Cô đánh giá tầm quan trọng của việc phát triển năng lực GQVĐ và ST cho HS như thế nào?

Bảng 1.5.Tầm quan trọng của việc phát triển NLGQVĐ và ST cho học sinh

Tầm quan trọng

Quan trọng

Ý kiến

Rất quan trọng 7 31,82

13 59,09

Bình thường 2 9,09

Không quan trọng 0 0

SL %

Câu 2. Trong quá trình dạy học môn Công nghệ. Thầy/Cô có thường xuyên hướng dẫn HS vận dụng những kiến thức đã được học để giải quyết những tình huống thực tiễn?

Bảng 1.6.Mức độ hướng dẫn HS vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Mức độ

Hiếm khi

Ý kiến

SL %

Thường xuyên 3 13,64

Thỉnh thoảng 10 45,45

9 40,91

Chưa bao giờ 0 0

Câu 3. Những khó khăn mà Thầy/ Cô gặp phải khi sử dụng các phương pháp dạy học nhằm phát triển năng lực GQVĐ và ST? (Câu hỏi có thể chọn nhiều phương án)

Bảng 1.7. Những khó khăn GV gặp phải khi sử dụng PPDH nhằm phát triển NL GQVĐ và ST

Ý Kiến

Khó khăn

SL 14 10 16

% 63,64 45,45 72,73

12

54,55

Mất nhiều thời gian Trình độ học sinh còn hạn chế Khó đánh giá sự tham gia của cá nhân HS trong việc GQVĐ và ST Giáo viên chưa nắm rõ nội dung cuả việc sử dụng các PPDH nhằm phát triển NL GQVĐ và ST Ý kiến khác

1

4,55

Từ kết quả điều tra các GV về NL GQVĐ và ST ở trên, chúng tôi thấy rằng đa số GV đều công nhận rằng NL GQVĐ và ST khá quan trọng trong việc phát triển toàn diện của HS (90,91%), tuy nhiên mức độ thường xuyên hướng dẫn HS vận dụng kiến thức vào thực tiễn rất thấp (13,64%), chứng tỏ rằng đa số GV chưa thật sự đầu tư phát triển NL GQVĐ và ST cho HS. Nguyên nhân cũng do một số khó khăn mà Thầy cô đang gặp phải và vẫn chưa có phương án giải quyết, trong đó mục “khó đánh giá sự tham gia của cá nhân học sinh trong việc GQVĐ và ST” và GV chưa nắm rõ nội dung của việc sử dụng các phương pháp dạy học nhằm phát triển NL GQVĐ và ST chiếm 72,73%.

11

2.1.6. Kết quả điều tra HS ( Thông tin về kết quả điều tra xem phụ lục 2).

a) Điều tra về Stem.

Câu 1. Em đã từng tiếp xúc với khái niệm Stem chưa?

Bảng 1.8. Mức độ tiếp xúc với khái niệm giáo dục Stem của HS

Mức độ

Chưa từng nghe

Đã tìm hiểu và nắm rõ

Đã tìm hiểu nhưng chưa rõ

Ý kiến

SL %

104 60,47

Đã nghe nhưng chưa tìm hiểu 47 27,33

21 12,20

0 0

Câu 2. Mức độ quan tâm của em đối với Stem?

Bảng 1.9. Mức độ quan tâm đối với Stem của HS

Mức độ

Không quan tâm

Muốn tìm hiểu

Muốn học tập

Muốn học tập về Stem nhằm phát huy các năng lực của bản thân

Ý kiến

SL %

12 6,98

115 66,86

36 20,93

9 5,23

Câu 3. Em đã từng được học chủ đề Stem thuộc bộ môn Công nghệ nào chưa?

Bảng 1.10. Kết quả điều tra việc học tập các chủ đề Stem của HS

Đã từng được học chủ đề Stem

Chưa từng được học chủ đề Stem

SL 126

% 73,26

SL 46

% 26,74

b) Điều tra về NL GQVĐ và ST.

Câu 1. Trong quá trình học môn Công nghệ, em có thường xuyên được Thầy/cô hướng dẫn vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết những tình huống thực tiễn?

Bảng 1.11. Mức độ HS được GV hướng dẫn vận dụng kiến thức vào thực tiễn

Mức độ

Hiếm khi

Ý kiến

SL %

Thường xuyên 32 18,60

Thỉnh thoảng 126 73,26

10 5,81

Chưa bao giờ 4 2,33

Câu 2. Em có thái độ như thế nào khi phát hiện các vấn đề (mâu thuẫn với kiến thức đã học, khác với những điều em đã biết) trong câu hỏi hoặc bài tập của Thầy/Cô ?

12

Bảng 1.12. Thái độ của HS khi phát hiện các tình huống có vấn đề trong học tập

Ý kiến

Thái độ

SL 6

% 3,49

Rất quan tâm, phải tìm hiểu bằng mọi cách Quan tâm, muốn tìm hiểu Thấy lạ nhưng không cần tìm hiểu Không quan tâm đến vấn đề lạ

145 18 3

84,30 10,47 1,74

Kết quả điều tra HS về Stem cũng như NL GQVĐ và ST đều cho thấy đa số các em đều có quan tâm đến các phương pháp giáo dục mới(93,02%) và mong muốn được học tập để phát triển năng lực của bản thân, Tuy nhiên đa số HS ít khi được tiếp xúc với các phương pháp học tập vận dụng kiến thức vào thực tiễn (81,4%).

2.2. Những thuận lợi và khó khăn khi vận dụng mô hình STEM nhằm phát triển NL GQVĐ và ST vào dạy học.

2.2.1. Thuận lợi.

- Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 có tính kế thừa và phát triển, theo hướng mở nhằm phát triển phẩm chất và NL người học thông qua nội dung giáo dục. Qua việc xây dựng các nội dung của một số chủ đề công nghệ lớp 10 chúng tôi nhận thấy có nhiều thuận lợi để bồi dưỡng, rèn luyện và phát triển NLGQVĐ&ST cho HS THPT. Để GQVĐ trong dạy học có thể vận dụng nhiều cách thức, con đường khác nhau và mô hình giáo dục STEM là con đường là biện pháp có nhiều thuận lợi nhất.

- Từ cấu trúc của NLGQVĐ&ST, các minh họa cho các biện pháp phát triển NLGQVĐ&ST giúp HS nắm được và rèn luyện cách thức GQVĐ, rèn luyện cho HS ý thức, thói quen nhìn nhận các vấn đề trong cuộc sống xung quanh mình “dưới con mắt Công nghệ”, biết vận dụng kiến thức liên môn để tìm tòi GQVĐ thực tiễn một cách sáng tạo. Các biện pháp trình bày trong đề tài này không chỉ phát triển NL GQVĐ&ST cho HS mà còn góp phần phát triển NL giao tiếp và hợp tác, NL ngôn ngữ,… cho các em. Từ đó, góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn công nghệ ở trường THPT.

-Trong thời đại công nghệ số, GV và HS tiếp cận với các PPDH tích cực và học tập tương đối dễ dàng nhờ hệ thống kết nối toàn cầu. Học sinh và giáo viên có thể tham khảo các mô hình dạy học STEM của các trường học trong và ngoài nước.

- Nhà trường nơi chúng tôi công tác luôn khuyến khích và tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để giáo viên và học sinh thực hiện hoạt động giáo dục dạy học STEM.

2.2.2. Khó khăn.

- Việc học sinh tiếp cận phương pháp dạy học STEM cũng đòi hỏi nhất định về mặt năng lực khoa học tự nhiên, các em phải đam mê và chịu khó làm việc.

- Học sinh hiện tại yếu tố đam mê nghiên cứu chưa nhiều vì các em ngại làm việc do lối giáo dục chỉ tiếp cận kiến thức đã quen thuộc nên các em tương đối bị động trong công việc.

13

- Việc thực hiện ngoài không gian trường học cũng gặp một số khó khăn, vì các em ở trong một đội nhóm có thể ở nhiều địa bàn cách xa nhau nên việc liên lạc trao đổi, hoạt động nhóm cũng gặp nhiều khó khăn.

- Đa số giáo viên chưa hiểu tường tận về phương pháp dạy học tiếp cận STEM nên còn ngại tìm hiểu và ngại tham gia. Đặc biệt hình thức dạy học truyền thống đã ăn sâu vào tâm thức mỗi giáo viên, để thay đổi nhận thức không phải một sớm một chiều. Tư tưởng an phận không chịu tiếp thu cái mới cũng là một rào cản mới trong việc đưa STEM vào trong trường phổ thông.

- Việc xây dựng các công cụ để đánh giá sự tiến bộ của các năng lực đặc biệt là NL GQVĐ và ST còn gặp nhiều khó khăn, để thu được kết quả đánh giá GV phải tổng hợp từ nhiều kênh.

- Cơ sở vật chất ở trường còn hạn chế, các trường chưa có phòng thực hành cho bộ môn công nghệ.

3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 1.

Qua nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn dạy học môn Công nghệ 10 - thiết kế và công nghệ ở trường THPT chúng tôi nhận thấy

- Các GV đã nhận thấy tầm quan trọng của giáo dục Stem và các năng lực đặc thù của HS, đặc biệt là NL GQVĐ và ST. Tuy nhiên đa số GV đều chưa thật sự đầu tư tìm hiểu kỹ về Stem, cũng như chưa chú trọng việc phát triển NL GQVĐ và ST cho HS. Các GV vẫn còn cảm thấy khó khăn trong việc tổ chức các hoạt động dạy học của các PPDH tích cực, đặc biệt là Stem.

- HS cảm thấy hứng thú với các tiết học có gắng với kiến thức thực tiễn và mong muốn được học các tiết học về Stem để phát huy các năng lực của bản thân.

Vì vậy, chúng tôi nhận thấy: Việc sử dụng các chủ đề Stem trong dạy học Công nghệ - thiết kế và công nghệ lớp 10 cần được chú trọng, đẩy mạnh hơn nữa để có thể phát triển các năng lực đặc thù của học sinh, đặc biệt là NL GQVĐ và ST.

14

CHƯƠNG II. THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM THÔNG QUA CHỦ ĐỀ “HÌNH CHIẾU TRỤC ĐO” CỦA BÀI 11 - CÔNG NGHỆ 10 (THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ) NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH

2.1. NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC STEM TRONG MÔN CÔNG NGHỆ.

Để thiết kế và tổ chức các hoạt động dạy học thông qua các chủ đề giáo dục STEM phải đảm bảo các nguyên tắc sau:

- Đảm bảo mục tiêu dạy học: HS vừa tự chiếm lĩnh được tri thức, phát triển được năng lực, rèn luyện kỹ năng thông qua các hoạt động trải nghiệm gắn liền với kiến thức thực tiễn.

- Đảm bảo tính khoa học: Đảm bảo tính logic về mặt kiến thức, tính phù hợp về trình độ và chú trọng theo định hướng phát triển năng lực tư duy khoa học; Giúp HS chiếm lĩnh hệ thống tri thức phổ thông, cơ bản, hiện đại về các lĩnh vực khoa học; từ đó HS tiếp xúc, hình thành và phát triển một số các phương pháp nghiên cứu khoa học.

- Đảm bảo tính sư phạm: Phải thể hiện được tính thống nhất giữa vai trò chủ thể tích cực, tự giác học tập của HS với vai trò tổ chức, hướng dẫn của GV. Trong từng giai đoạn học tập dựa vào trải nghiệm GV luôn phải xác định nhiệm vụ của mình, tổ chức và quản lý HS để thực hiện tốt mục tiêu, kế hoạch đã đề ra.

- Đảm bảo tính thực tiễn: Phải gắn liền với thực tiễn cuộc sống; HS được học trong thực tiễn và bằng thực tiễn; tạo cơ hội cho HS tiếp xúc trực tiếp với môi trường thực tiễn, được tự thao tác, thực hành, qua đó HS có điều kiện thảo luận, chia sẽ kinh nghiệm, học tập lẫn nhau, cùng nhau phát hiện kiến thức, hình thành khái niệm chính xác nhất, từ đó có thái độ và hành vi đúng đắn với môi trường xung quanh.

- Đảm bảo tính đa dạng, phong phú: Cần tạo ra nhiều loại hoạt động phù hợp với từng môi trường tổ chức đảm bảo cho HS được trải nghiệm, phải kích thích được sự tự học, khả năng tìm tòi, khám phá và khơi gợi niềm yêu thích ở HS.

- Đảm bảo mối liên hệ chặt chẽ giữa nhà trường, gia đình và xã hội: là nền tảng góp phần thành công cho các chủ đề giáo dục STEM, qua đó các lực lượng bên cạnh nhà trường cũng có cái nhìn thiết thực hơn về hoạt động giáo dục.

2.2. TIÊU CHÍ XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ STEM.

Để thực hiện được mục tiêu phát triển NL GQVĐ và sáng tạo cho HS, mỗi bài học Stem được xây dựng theo 6 tiêu chí sau:

Tiêu chí 1. Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn: Trong các bài học STEM, học sinh được đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trường và yêu cầu tìm các giải pháp.

Tiêu chí 2. Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật:

15

Quy trình thiết kế kĩ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đưa học sinh từ việc xác định một vấn đề – hoặc một yêu cầu thiết kế – đến sáng tạo và phát triển một giải pháp. Theo quy trình này, học sinh thực hiện các hoạt động: Xác định vấn đề; Nghiên cứu kiến thức nền; Đề xuất các giải pháp/thiết kế; Lựa chọn giải pháp/thiết kế; Chế tạo mô hình (nguyên mẫu); Thử nghiệm và đánh giá; Chia sẻ và thảo luận; Điều chỉnh thiết kế.

Trong thực tiễn dạy học, quy trình 8 bước này được thể hiện qua 5 hoạt động chính:

Hoạt động 1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp thiết kế Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế Hoạt động 4: Chế tạo mô hình/thiết bị... theo phương án thiết kế (đã được cải tiến theo góp ý); thử nghiệm và đánh giá Hoạt động 5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm được chế tạo; điều chỉnh thiết kế ban đầu. Trong quy trình kĩ thuật, các nhóm học sinh thử nghiệm các ý tưởng dựa nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận và học từ sai lầm, và thử lại. Sự tập trung của học sinh là phát triển các giải pháp để giải quyết vấn đề đặt ra, nhờ đó học được và vận dụng được kiến thức mới trong chương trình giáo dục.

Tiêu chí 3. Phương pháp dạy học bài học STEM đưa học sinh vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hướng hành động, trải nghiệm và sản phẩm.

Quá trình tìm tòi khám phá được thể hiện trong tất cả các hoạt động của chủ đề STEM, tuy nhiên trong hoạt động 2 và hoạt động 4 quá trình này cần được khai thác triệt để. Trong hoạt động 2 học sinh sẽ thực hiện các quan sát, tìm tòi, khám phá để xây dựng, kiểm chứng các quy luật, qua đó học được kiến thức nền đồng thời rèn luyện các kĩ năng tiến trình như: quan sát, đưa ra dự đoán, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, phân tích số liệu… Trong hoạt động 4, quá trình tìm tòi khám phá được thể hiện giúp học sinh kiểm chứng cácgiải pháp khác nhau để tối ưu hoá sản phẩm.

Trong các bài giảng STEM, hoạt động học của học sinh được thực hiện theo hướng mở có "khuôn khổ" về các điều kiện mà học sinh được sử dụng (chẳng hạn các vật liệu khả dụng). Hoạt động học của học sinh là hoạt động được chuyển giao và hợp tác; các quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính học sinh. Học sinh thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tưởng và tái thiết kế nguyên mẫu của mình nếu cần. Học sinh tự điều chỉnh các ý tưởng của mình và thiết kế hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân.

Tiêu chí 4. Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo

Giúp học sinh làm việc trong một nhóm kiến tạo là một việc khó khăn, đòi hỏi tất cả giáo viên STEM ở trường làm việc cùng nhau để áp dụng phương thức dạy học theo nhóm, sử dụng cùng một ngôn ngữ, tiến trình và yêu cầu về sản phẩm học

16

tập mà học sinh phải hoàn thành. Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh.

Tiêu chí 5. Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà học sinh đã và đang học.

Trong các bài học STEM, giáo viên cần kết nối và tích hợp một cách có mục đích nội dung từ các chương trình khoa học, công nghệ, tin học và toán. Lập kế hoạch để hợp tác với các giáo viên toán, công nghệ, tin học và khoa học khác để hiểu rõ nội hàm của việc làm thế nào để các mục tiêu khoa học có thể tích hợp trong một bài học đã cho. Từ đó, học sinh dần thấy rằng khoa học, công nghệ, tin học và toán không phải là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các vấn đề. Điều đó có liên quan đến việc học toán, công nghệ, tin học và khoa học của học sinh.

Tiêu chí 6. Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại như là một phần cần thiết trong học tập.

Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; một vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều phương án, và lựa chọn phương án tối ưu. Trong các giả thuyết khoa học, chỉ có một giả thuyết đúng. Ngược lại, các phương án giải quyết vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ưu khi giải quyết vấn đề. Tiêu chí này cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học STEM.

2.3. QUY TRÌNH THIẾT KẾ CHỦ ĐỀ DẠY HỌC STEM TRONG MÔN CÔNG NGHỆ.

- Xác định mục tiêu của phần/chương trong môn Công nghệ. Dựa trên sự nghiên cứu các tài liệu và sự góp ý của đồng nghiệp, chúng tôi xin đề xuất quy trình thiết kế bài học Stem “Thiết Kế mô hình, hình chiếu trục đo của vật thể bằng mút xốp” thông qua dạy học chủ đề Hình chiếu trục đo công nghệ 10, gồm sáu bước cụ thể như sau: Bước1:Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM - Xác định các mạch nội dung cơ bản.

- Lựa chọn các nội dung có thể gắn với các sản phẩm ứng dụng thực tiễn.

- Phân tích các môn thuộc lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.

Bước 2:Xác định mục tiêu của chủ đề giáo dục STEM.

1. Về năng lực: Nêu cụ thể yêu cầu học sinh làm được gì (biểu hiện cụ thể của năng lựcchung và năng lực đặc thù môn học cần phát triển) trong hoạt động học để chiếm lĩnh và vận dụng kiến thức theo Yêu cầu cần đạt của chương trình môn học/hoạt động giáo dục.

17

2.Về phẩm chất: Nêu cụ thể yêu cầu về hành vi, thái độ (biểu hiện cụ thể của phẩm chất cần phát triển gắn với nội dung bài dạy) của HS trong quá trình thực hiện các nhiệm vụ học tập và vận dụng kiến thức vào cuộc sống.

- Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề GD STEM.

Bước 3: Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM

- Xây dựng các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề. Tương ứng mỗi vấn đề trên đặ tra các câu hỏi định hướng liên quan. Tìm hiểu xem trong môn Toán học, Vật lý , Hóa học, Sinh học, Công nghệ,… có những nội dung nào liên quan.

Bước 4: Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề trong chủ đề giáo dục STEM. Bước 5:Thiết kế tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra,đánh giá học sinh.

- Thiết kế phiếu đánh giá sản phẩm: Xây dựng các chỉ tiêu đánh giá → Phân phối điểm hợp lý cho từng chỉ tiêu→Thiết lập phiếu đánh giá. - Thiết kế phiếu đánh giá hoạt động nhóm: Xây dựng các chỉ tiêu đánh giá → Phân phối điểm hợp lý cho từng chỉ tiêu→Hoàn thành phiếu đánh giá.

Bước 6: Thiết kế hoạt động học tập. - Xác định điều kiện tổ chức hoạt động: không gian (lớp học, ở nhà,…); thời gian tổ chức hoạt động.

- Xác định phương tiện tổ chức hoạt động. - Xác định các bước thực hiện hoạt động: Nêu rõ các thao tác tiến hành hoạt động.

Dựa theo quy trình trên, các nội dung chương 2. Vẽ kĩ thuật - công nghệ 10 có thể thiết kế, tổ chức dạy học theo mô hình Stem bao gồm: TT

Sản phẩm ứng dụng

Nội dung

1

Hình chiếu trục đo

- Máy cắt xốp - Mô hình mút xốp

Vấn đề thực tiễn - Học sinh làm quen với việc đọc các bản vẽ HCVG. Để minh chứng HS đã hiểu đúng ý tưởng của người thiết kế bằng cách HS tạo ra “mô hình”. - Mút xốp là vật liệu sẽ được lựa chọn, tuy nhiên vật liệu này nếu được cắt bằng dao hay kéo thường có đường bị xơ, lệch không đạt yêu cầu về thẩm mĩ. Trong khi đó máy cắt xốp giải quyết được những nhược điểm này, vì vậy nghiên cứu máy cắt xốp ngoài giúp HS lĩnh hội kiến thức về cách lập, cách đọc bản

18

2

Bản vẽ xây dựng

Thiết kế mô hình nhà tương lai

vẽ còn rèn luyện kĩ năng gia công cơ bản. Bản vẽ nhà thuộc loại bản vẽ xây dựng, được dùng trong thiết kế và thi công ngôi nhà. Trong chủ đề này HS sẽ thiết kế và chế tạo được mô hình nhà từ các vật liệu tái chế thân thiện với môi trường: Như ống hút, que kem, chai lọ nhựa, bìa...

Ở đề tài này, chúng tôi chỉ minh họa các bước cụ thể thông qua chủ đề “Hình chiếu trục đo”.

2.4. VÍ DỤ MINH HỌA:THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC STEM THÔNG QUA CHỦ ĐỀ “HÌNH CHIẾU TRỤC ĐO” CỦA BÀI 11-CÔNG NGHỆ 10 (THIẾT KẾ VÀ CÔNG NGHỆ) NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH.

BƯỚC 1: LỰA CHỌN CHỦ ĐỀ

* Xác định mục tiêu của bài 11. Hình chiếu trục đo (thiết kế và công nghệ 10 - bộ sách kết nối tri thức).

- Hiểu được nội dung cơ bản về các tiêu chuẩn trình bày bản vẽ kĩ thuật (BVKT), và phép chiếu vuông góc.

- Hiểu được vai trò của hình chiếu trục đo (HCTĐ) trong bản vẽ kỉ thuật.

- Phân biệt được HCTĐ vuông góc đều và HCTĐ xiên góc cân.

- Vẽ được HCTĐ vuông góc đều và HCTĐ xiên góc cân.

- Phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn, năng lực tự học, năng lực

giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực hợp tác và giao tiếp.

* Các mạch nội dung bài 11. Hình chiếu trục đo, gồm:

Cách xây dựng phép chiếu để thu được HCTĐ→ HCTĐ vuông góc đều → HCTĐ xiên góc cân →Vẽ HCTĐ.

* Nôi dung: HCTĐ gắn với thực tiễn => Chế tạo máy cắt xốp => Tạo mô hình HCTĐ của vật thể bằng xốp => Chủ đề STEM.

- Nôi dung: Sử dụng các loại dao, máy nhiệt cắt gọt mút xốp để tạo ra sản phẩm là mô hình HCTĐ bằng mút xốp.

- Vấn đề thực tiễn: Thiết kế, chế máy cắt xốp cầm tay, bàn cắt xốp.

- Sản phẩm ứng dụng: Máy cắt xốp bằng nhiệt, mô hình HCTĐ bằng mút xốp.

- Chủ đề STEM: “Tạo mô hình vật thể bằng mút xốp”.

BƯỚC 2: XÁC ĐỊNH MỤC TIÊU CỦA CHỦ ĐỀ STEM “Tạo mô hình vật thể bằng mút xốp”Sau khi dạy xong chủ đề STEM “Tạo mô hình vật thể bằng mút xốp” này, GV cần giúp cho HS phát triển được các NL và phẩm chất.

19

a. Năng lực hướng tới.

* Năng lực công nghệ.

- Nhân thức công nghê: Các dung cụ, thiết bi ̣đủ để thưc hiện dự án; sử dụng trình chiếu trên Powerpoint và ứng dụng được môt số phần mềm thiết kế bản vẽ HCTĐ, bản vẽ máy cắt xốp.

- Giao tiếp công nghệ: HS thiết kế được bản vẽ HCTĐ của vât. Trình bày, bảo vệ được ý kiến của mình và phản biện ý kiến của người khác.

- Sử dụng công nghệ: HS vận dụng được các kiến thức trong chủ đề và kiến thức

đã biết để thiết kế và chế tạo máy cắt mút xốp.

- Đánh giá công nghệ: HS biết được thuận lợi, khó khăn trong quá trình thiết kế

bản vẽ và làm máy cắt xốp, lựa chọn vật liệu xốp, biết cách khắc phục được những khó khăn.

- Thiết kế kĩ thuật: Xác định được các yếu tố ảnh hưởng tới thiết kế kĩ thuật; sử dụng phần mềm đơn giản hỗ trợ thiết kế bản vẽ như: Lập bản vẽ trong word lustrator(đồ họa).

* Năng lực chung.

- Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo: Nhận ra được nhiều ý tưởng mới thiết

kế máy cắt; Đưa ra và lựa chọn các phương án thiết kế tối ưu nhất.

- Năng lực giao tiếp và hợp tác: Thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện từng phần.

- Năng lực tự chủ và tự học: HS tự nghiên cứu kiến thức nền và xây dựng kiến thức nền để xây dựng bản vẽ thiết kế.

b. Phẩm chất. - Chăm chỉ: Tich cực hoat động; chủ động phát hiện, chiếm lĩnh trị thức mới -Trách nhiệm: hoàn thành các nhiệm vụ được nhóm phân công, có tinh thần hợp tác trong học tập. - Nhân ái: Học sinh biết phân công nhiệm vụ phù hợp với từng đối tượng, biết san sẽ, giúp đỡ lẫn nhau trong công việc.

- Trung thực trong việc thiết kế và chế tạo sản phẩm.

- Tính trung thực: Học sinh tham gia đánh giá lẫn nhau một cách công tâm.

- Có ý thức bảo vệ môi trường.

- Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và an toàn lao động.

BƯỚC 3: XÁC ĐỊNH CÁC VẤN ĐỀ CẦN GIẢI QUYẾT TRONG CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM.

- Bài học không chỉ đơn thuần học ở trên lớp mà các HS còn phải hoạt động nhóm ở nhà để tự tiếp thu được kiến thức mới. Vì vậy GV cần xây dựng hệ thống câu hỏi định hướng phù hợp cho từng hoạt động, bao gồm hoạt động trên lớp và hoạt

20

động ở nhà giúp HS thuận tiện trong việc lĩnh hội kiến thức và chế tạo các sản phẩm đạt yêu cầu.

- Bài học sẽ có 2 vấn đề cần giải quyết:

+ Chế tạo máy cắt xốp bằng nhiệt.

+ Sử dụng máy cắt nhiệt này để cắt gọt tạo mô hình vật thể theo yêu cầu bản vẽ.

BƯỚC 4: XÁC ĐỊNH CÁC NỘI DUNG CỤ THỂ CẦN SỬ DỤNG ĐỂ GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ TRONG CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM.

Khoa học(S)

Kĩ thuật(E)

Toán học(M)

- Mút xốp là vật liệu phổ biến, dễ tìm kiếm, có nhiều ứng dụng trong thực tiễn, dễ cắt gọt, dễ tạo hình.

Tên sản phẩm - Thiết kế, chế tạo máy cắt xốp; - “Tạo mô hình vật thể bằng mút xốp”

Công nghệ(T) - Thiết kế, lắp ráp dao cắt nhiệt đúng tiêu chuẩn kĩ thuật, an toàn - Lập quy trình cắt gọt

- Tính toán thiết kế dụng cụ phù hợp, tiện lợi - Tính toán, chia tỉ lệ hợp lí để tạo ra sản phẩm có tỉ lệ phù hợp với bản vẽ thiết kế.

- Nguyên vật liệu làm dao cắt nhiệt: Pin 9V Hoặc Acquy xe máy, hoặc nguồn DC (adaptor) 12V, chiết áp, dây điện trở, dây dẫn điện, Vật liệu cách điện(gen, băng keo), cách nhiệt, gỗ, mút xốp để tạo mô hình...

BƯỚC 5: THIẾT KẾ BỘ CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO THÔNG QUA GIÁO DỤC STEM.

* Cơ sở thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực.

-Để đánh giá năng lực của HS thì người GV cần phải thu thập các minh chứng thể hiện rõ các tiêu chí được mô tả trong cấu trúc năng lực. Kết quả đánh giá tốt sẽ giúp GV đánh giá chính xác đường phát triển năng lực của HS. Dựa trên cấu trúc NL GQVĐ và ST đã được trình bày ở mục 1.2.2, chúng tôi đã thiết kế bảng (Rubric) mô tả các tiêu chí/ biểu hiện của NL GQVĐ và ST của HS gồm 10 tiêu chí, mỗi tiêu chí có 4 mức độ tương ứng. Theo đó, chúng tôi đề xuất 4 mức độ ứng với mỗi biểu hiện như sau:

+ Mức 0 - 0 điểm: HS không có biểu hiện, thụ động và chưa mang lại hiệu quả.

+ Mức 1 - 1 điểm: HS có biểu hiện nhưng không thường xuyên, còn thụ động và chưa mang lại hiệu quả.

+ Mức 2 - 2 điểm: HS biểu hiện khá thường xuyên, tích cực, đem lại hiệu quả.

+ Mức 3 - 3 điểm: HS biểu hiện thường xuyên, tích cực, đem lại hiệu quả cao, có sự đánh giá và vận dụng.

21

Bảng 2.1. Bảng mô tả các tiêu chí và chỉ báo mức độ đánh giá sự phát triển năng lực GQVĐ và ST.

Tiêuchí

Mức độ biểu hiện

0

1

2

3

Năng lực thành phần

1.Phân tích được tình huống trong chủ đề STEM

Không thể phân tích được các tình huống gặp phải

Phân tích cẩn thận tất cả các đặc điểm của tình huống gặp phải

Phát hiện và làm rõ vấn đề

Không nhận biết được các tình huống có vấn đề

Nhạy bén trong việc phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề

2. Phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong chủ đề STEM

Cần những gợi ý từ bạn bè, GV mới có thể phân tích được tình huống Chỉ phát hiện và nêu được các tình huống có vấn đề trong tình huống học tập

Thường bỏ lỡ các thông tin quan trọng

Xác định một cách rõ ràng thông tin quan trọng cần thiết đề giải quyết

Thường chỉ phân tích được tốt các tình huống chứa đựng vấn đề học tập Phát hiện được vấn đề trong các tình huống học tập và thực tiễn nhưng chưa phát biểu nó thành một tình huống có vấn Phân biệt được thông tin quan trọng và không quan trọng

Cần được trợ giúp để xác định thông tin quan trọng vấn đề phức tạp

Đề xuất, lựa chọn giải pháp

Không đề xuất được các giải pháp

Thường chỉ đưa ra được một giải pháp duy nhất

Đưa ra được nhiều giải pháp nhưng phân vân chưa biết chọn giải pháp nào phù hợp

Đưa ra được các giải pháp khác nhau để GQVĐ, đánh giá được mức độ hiệu quả của cácgiải pháp và lựa chọn giải pháp phù hợp nhất

Lập luận chặt chẽ, logic, tính toán chính xác

3. Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề cần giải quyết trong chủ đề STEM 4. Đề xuất và phân tích được một số giải pháp để GQVĐ trong chủ đề STEM, lựa chọn giải pháp phù hợp nhất 5. Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ

Thực hiện và đánh giá giải

Không biết bắt đầuGQVĐ từ đâu

Lập luận không chặt chẽ, không logic, tính

Lập luận còn thiếu chặt chẽ, chưa logic, tính

22

pháp GQVĐ

toán chưa chính xác

Nhận ra ý tưởng mới

trong chủ đề STEM 6. Xác định và làm rõ ý tưởng mới; phân tích độ tin cậy của ý tưởng.

Không xác định được thông tin, ý tưởng mới

toán chưa hoàn toàn chính xác Xác định và làm rõ thông tin, ý tưởng mới từ nhiều nguồn khác nhau

7. Phát hiện vấn đề mới khi GQVĐ trong chủ đề STEM

Nêu đượcvấnđề tương tự hoặc vấn đề tổng quát

Không nêu được vấn đề tương tự hoặc tổng quát

Xác định và làm rõ được thông tin, ý tưởng mới từ nguồn tài liệu cho sẵn Nêu được vấn đề tương tự nhưngchưa có tính sáng tạo

Hình thành và triển khai ý tưởng mới

Có thể giải quyết vấn đề dưới sự giúp đỡ

Có thể giải quyết vấn đề bằng các giải pháp tương tự, không quá phức tạp

8. Nghiêncứu để thay đổi giải pháp GQVĐ khi có sự thay đổi dữ kiện trong chủ đề

Xác định và làm rõ thông tin,ý tưởng mới từ nhiều nguồn khác nhau, phân tích để xác định được độ tin cậy của ý tưởng. Nêu được vấn đề tương tự hoặc vấn đề tổng quát, có định hướng giải quyết vấn đề mới đó Nghiên cứu dữ kiện mới, xem xét tính khả thi của các giải pháp cũ, đưa ra giải pháp mới phù hợp, sáng tạo

Tư duy độc lập

Gặp khó khăn, không giải quyết được vấn đề khi đối diện với những dữ kiện mới Không tò mò, thắc mắc khi tiếp nhận cách giải quyết vấn đề

Chỉ đặt ra câu hỏi xoay quanh kiến thức đã học nhưng không nhớ để áp dụng

Đưa ra được các câu hỏi có tính chất phân tích, so sánh nhằm rút ra kiến thức mới

Sẵn sàngthắc mắc khi GV đưa ra các thông tin mà HS cho là chưa hợp lý, biết đặt những câu hỏi liên quan đến thực tế

Không biết cách đánh giá vấn đề

Nhìn nhận vấn đề ở nhiều khía cạnh để đánh giá. Sẵn sàng đánh giá lại nếu chưa hợp lý

Không tiếp nhận ý kiến của người khác, luôn cho ý kiến của mình là đúng

Biết phân tích và đánh giá vấn đề những chưa đánh giá được những khía cạnh mới

9. Đặt được nhiều câu hỏi có giá trị, không dễ dàng chấp nhận thông tin một chiều khi GQVĐ trong chủ đề STEM 10. Không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề và sẵn sàng đánh giá lại vấn đề khi GQVĐ trong chủ đề STEM

23

* Bộ công cụ đánh giá NL GQVĐ và ST của HS:

- Có nhiều công cụ đánh giá năng lực GQVĐ và ST của HS , trong đề tài này, chúng tôi đề xuất xây dựng: Bảng kiểm quan sát, bài kiểm tra 15 phút theo định hướng phát triển NL trước và sau tác động để đánh giá NLGQVĐ và ST của HS.

+ Mục đích của bảng kiểm quan sát: giúp GV quan sát có chủ đích các tiêu chí của sự phát triển NL GQVĐ và ST thông qua các hoạt động học tập của HS, từ đó đánh giá được kiến thức, kỹ năng, sự phát triển NL GQVĐ và ST theo mục tiêu của Bài học/Chủ đề công nghệ cụ thể.

+ Yêu cầu của bảng kiểm quan sát, phải có tiêu chí cụ thể, rõ ràng, bám sát các tiêu chí của sự phát triển NL GQVĐ và ST trong quá trình học tập, nghiên cứu.

+ Bài kiểm tra 15 phút (Đề và hướng dẫn chấm xin phép được chuyển sang phần phụ lục 4), yêu cầu của bài kiểm tra cũng bám sát các tiêu chí về sự phát triển NL trên. Kết quả bài kiểm tra TTĐ và STĐ phải thể hiện được sự tiến bộ trong học tập, qua đó phản ảnh tính hiệu quả của đề tài.

- Ngoài ra còn sử dụng các phiếu đánh giá số 3, số 4, số 5 (Phụ lục 5) để đánh giá sản phẩm. Phiếu đánh giá số 1: Bảng kiểm quan sát đánh giá năng lực GQVĐ và ST của HS (Dành cho GV)

STT Các tiêu chí thể hiện NL GQVĐ và ST của HS

Đánh giá mức độ phát triển

0

1

2

3

1 2

3

5

Phân tích được tình huống trong chủ đề STEM Phát hiện và nêu được tình huống có vấn đề trong chủ đề STEM Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề cần giải quyết trong chủ đề STEM 4 Đề xuất và phân tích được một số giải pháp để giải quyết vấn đề trong chủ đề STEM, lựa chọn giải pháp phù hợp nhất Thực hiện và đánh giá giải pháp GQVĐ trong chủ đề STEM

7

6 Xác định và làm rõ ý tưởng mới trong chủ đề STEM; phân tích độ tin cậy của ý tưởng Phát hiện vấn đề mới khi GQVĐ trong chủ đề STEM

8 Nghiên cứu để thay đổi giải pháp GQVĐ khi có

sự thay đổi dữ kiện trong chủ đề STEM

9 Đặt được nhiều câu hỏi có giá trị, không dễ dàng

chấp nhận thông tin một chiều khi GQVĐ trong chủ đề STEM

10 Không thành kiến khi xem xét, đánh giá vấn đề

và sẵn sàng đánh giá lại vấn đề khi GQVĐ trong chủ đề STEM

Điểm trung bình

24

- GV dựa trên bảng mô tả chi tiết các mức độ về NL GQVĐ và ST cho HS để đánh giá mức độ biểu hiện tương ứng cho từng HS. Có thể tính trung bình điểm quan sát của mỗi HS, hoặc của mỗi biểu hiện của tất cả HS rồi so sánh với thang 3 mức độ biểu hiện đã đề xuất. Từ đó GV có thể đánh giá được NL GQVĐ và ST của mỗi HS hoặc của toàn lớp. Nếu điểm quan sát hoặc điểm trung bình quan sát gần với mức 1, NL tương ứng của HS còn thấp, cần được cải thiện hơn. Nếu điểm trung bình quan sát gần với mức 3, HS đã có NL đó ở mức độ cao, cần tiếp tục duy trì.

- Quy ước điểm trung bình tiêu chí (TBTC) như sau:

+ 0 - 0,9: NL GQVĐ và ST ở mức độ thấp, cần được bồi dưỡng.

+ 1,0 - 1,7: NL GQVĐ và ST ở mức trung bình, cần được bồi dưỡng, phát triển

+ 1,8 - 2,4: NL GQVĐ và ST ở mức khá, cần tiếp tục bồi dưỡng, phát triển 2,5 - 3,0: NL GQVĐ và ST ở mức cao, cần duy trì

- Chúng tôi sử dụng bảng kiểm quan sát để đánh giá NL GQVĐ và ST của HS thông qua:

+ Phiếu quan sát của học sinh để đánh giá tiêu chí 1, 2, 3, 10 của NL GQVĐ và ST.

+ Biên bản hoạt động nhóm để đánh giá các tiêu chí 4, 5, 6, 7, 8, 9 của NL GQVĐ và ST (Phụ lục 2 ).

Phiếu đánh giá số 2: Đánh giá của HS nhằm đánh giá NL GQVĐ và ST

(Dành cho HS)

Cả nhóm dùng phiếu này để đánh giá năng lực của từng thành viên trong nhóm sau mỗi bài thực nghiệm học tập theo hướng phát triển NL GQVĐ và ST cho HS. Lớp........................Nhóm.................................... Chủ đề..................................................................................................................... Thang điểm: 3 điểm (Mức cao); 2 điểm (Mức khá); 1 điểm (Mức TB); 0 điểm (Mức rất thấp)

STT Họ tên

Tổng

Phân tích được tình huống đề cập trong đề tài

Tổng điểm dành cho các thành viên từ 0 điểm đến 12 điểm Không Phát hiện, thành kiến nêu được khi xem xét, tình đánh giá vấn huống có đề và sẵn vấn đề sàng đánh giá lại vấn

Thu thập và làm rõ các thông tin có liên quan đến vấn đề cần giải quyết

1 2 3 4 5 6

25

BƯỚC 6: THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG HỌC TẬP

Dự án “Tạo mô hình vật thể bằng mút xốp ”

Thời gian tiến hành dự án, kế hoạch tiến hành dự án: TT Hoạt động

1 Hoạt động 1: Xác định vấn đề, giao nhiệm vụ 2 Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và chuẩn bị

Thời gian, địa điểm Tiết 1 - Ở lớp 1 buổi - Ngoài giờ học bản thiết kế sản phẩm để báo cáo

3 Hoạt động 3. Trình bày và bảo vệ phương án thiết kế Tiết 2 - Ở lớp 4 Hoạt động 4: Chế tạo và thử nghiệm máy cắt xốp

2 buổi – Ngoài giờ học Tiết 3 - Ở lớp 5 Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu sản phẩm

2.5. GIÁO ÁN THỰC NGHIỆM 1. Tên chủ đề Stem: “Tạo mô hình vật thể bằng mút xốp” 2. Mô tả chủ đề

“Tạo mô hình vật thể bằng mút xốp” được thiết kế với ý tưởng sử dụng các PPDH và kĩ thuật dạy học tích cực nhằm hình thành và phát triển NL GQVĐ và ST cho HS, tạo không khí học tập đầy hứng khởi kích thích sự say mê, giúp cho HS tập trung tốt hơn và có niềm tin vào những gì mình tiếp thu được. Học sinh vận dụng các kiến thức đã học vào thực hành GQVĐ có ứng dụng thực tiễn, giúp HS làm quen với cách thức nghiên cứu khoa học và kĩ thuật. Đồng thời khơi dậy niềm đam mê kĩ thuật cơ khí, góp phần rất lớn trong việc hướng các em HS lựa chọn nghề nghiệp cho phù hợp với năng lực bản thân và với xu hướng, nhu cầu của thời đại công nghệ số như hiện nay.

Trong chủ đề này, HS sẽ thưc hiện dự án thiết kế và chế tạo máy cắt xốp; cắt gọt tạo mô hình vật thể bằng mút xốp. Để thực hiện thành công chủ đề này, HS phải tìm hiểu và ôn lại các kiến thức:

Kiến thức bộ môn Yêu cầu cần đạt

Tin học

Công nghệ

Kĩ thuật

- Lập được các bảng biểu. - Thiết kế được bản vẽ. - Thiết kế được bài trình chiếu powerpoint. - Quy trình thiết kế một sản phẩm cơ khí. - Công nghệ cắt gọt: Hiểu biết các công nghệ tiện, phay, bào, mài,...gia công bằng tia lửa điện, tia nước, laser,... - Quy trình làm máy cắt xốp. - Dự kiến các thiết bị điện: Pin 9V, đế pin hặc nguồn DC 12V(ac quy hoặc adaptor), chiết áp, bugi sấy, dây điện trở(may xo máy sấy tóc hoặc thanh sấy nhiệt xả băng tủ lạnh hỏng). - Dụng cụ: Máy bắt vít, súng bắn keo, keo 502, keo cách điện, gổ, thanh sắt vuông nhỏ 50cm.

26

Vật lí

- Quy trình cắt gọt vật liệu xốp. - Cấu tạo, nguyên lí hoạt động của các thiết bị biến đổi điện năng thành nhiệt: mỏ hàn thiết, bàn là, ấm điện... Định luật Jun-len-xơ Q = I2R.t cho biết điện năng được chuyển hóa thành nhiệt năng. Đây là cơ sở để sản xuất ra các thiết bị điện đáp ứng được an toàn và phòng tránh nhiệt năng quá lớn gây ra cháy, nổ nguy hiểm trong quá trình sử dụng.

3. Mục tiêu. Tác giả đã trình bày ở bước 2, mục 2.4.Vídu ̣minh họa của sáng kiến kinh nghiệm. 4. Thiết bị dạy học và học liệu. a. Thiết bị dạy học. - Máy vi tính, các vật liệu như mô tả ở bước 4, mục 2.4 của sáng kiến. - Bảng phụ, giấy A0, bộ dụng cụ vẽ kĩ thuật. b. Học liệu. GV: Chuẩn bị bài giảng Powerpoint, các video liên quan đến mô hình 3D bằng mút xốp. HS: chuẩn bị bài báo cáo powerpoint, bản vẽ gửi qua zalo, messenger, gmail và các vật liệu, thiết bị mà nhóm đã thống nhất. 5. Tiến trình dạy học. Theo tiêu chí 2, mục 2.2 thì cấu trúc bài học Stem theo quy trình thiết kế kĩ thuật gồm 5 hoạt động: Hoạt động 1: Xác định vấn đề, giao nhiệm vụ ( Tiết 1 – trên lớp). a. Mục tiêu. - Học sinh hình thành ý tưởng làm mô hình vật thể bằng mút xốp. - Xác định được vấn đề cần giải quyết: chế tạo dao cắt xốp, bút cắt xốp. - Có thái độ tích cực hợp tác trong làm việc theo nhóm. b. Nội dung. - Tìm hiểu khái niệm HCTĐ, phân loại HCTĐ. - Tìm hiểu về quy trình cắt gọt mút xốp tạo mô hình vật thể từ HCTĐ. c. Sản phẩm. - Nhận biết được các loại HCTĐ. - Phân tích được những ưu điểm và nhược điểm, ứng dụng trong thực tiễn của mút xốp. - Bảng mô tả ý tưởng thiết kế dao cắt xốp. - Bảng mô tả nhiệm vụ của dự án và nhiệm vụ của các thành viên; thời gian thực hiện dự án và các yêu cầu đối với sản phẩm của dự án. d. Tổ chức thực hiện. Bước 1. Đặt vấn đề chuyển giao nhiệm vụ (Sử dụng kĩ thuật dạy học KWLH) - GV tạo tình huống có vấn đề bằng cách cho HS quan sát bản vẽ HCVG(Ví dụ bản vẽ giá ngang): Yêu cầu HS hoàn thiện vào 2 cột K, W ( 5 phút).

- GV đặt câu hỏi định hướng (HS làm việc độc lập).

Câu 1. Bản vẽ cho em biết những thông tin gì?

27

(HS điền vào cột K)

Câu 2. Trong bản vẽ này thì e chưa biết điều gì?

(HS điền vào cột W)

Câu 3. HS muốn biết những điều gì trong bài học này?

Câu 4. Hs đã hình dung ra được hình dạng của giá ngang chưa? Hãy biểu diễn bằng hình vẽ?

- GV gọi khoảng 2 đến 3 HS báo cáo. Tổ chức cho hs góp ý thêm, giáo viên nhận xét và rút ra kết luận chung.

Câu 5. Để tạo ra được “mô hình” của giá ngang trong bản vẽ này thì ta sẽ sử dụng loại vật liệu nào là phù hợp? Nêu một số ưu điểm và nhược điểm của vật liệu mà mình lựa chọn.

Dự kiến sản phẩm đạt được (cột L, H kết thúc chủ đề HS mới điền vào). K(Hiểu biết HS đã có)

W(Những điều HS muốn biết)

- Hình dạng của vật. - Cách biểu diễn không gian ba chiều của vật.

Bản vẽ trên là bản vẽ HCVG: - Hình chiếu đứng cho biết kích thước theo chiều cao và dài. - Hình chiếu bằng thể hiện kích thước theo chiều dài và rộng. - Hình chiếu cạnh thể hiện kích thước theo chiều cao và rộng.

L(Những điều HS học được sau bài học này) - Có kĩ năng đọc và lập được bản vẽ. - Biểu diễn hình dạng của vật thể bằng HCTĐ. - Tạo mô hình vật thể bằng mút xốp. - Chế tạo được dao cắt xốp.

H(Cách thức HS tìm tòi, mở rộng) - Theo các định hướng hoạt động của GV(bộ câu hỏi). - Thông qua các hoạt động nhóm - Tìm kiếm thông tin trên internet.

Bước 2. GV phổ biến quy trình thực hiện dự án “ Tạo mô hình vật thể bằng mút xốp”: Chủ đề sẽ được tiến hành.

Bước 3. HS thảo luận khám phá kiến thức(GV Sử dụng kĩ thuật phân tích phim)

- Gáo viên chia nhóm học sinh, các nhóm bầu nhóm trưởng, thư kí.

- Giáo viên phát: Phiếu đánh giá số 2 và Biên bản họp nhóm cho các nhóm.

28

- Cho HS xem video về cách tạo hình các đồ vật trang trí từ mút xốp theo địa chỉ: https://www.youtube.com/watch?v=Mo1HssFUDyM.

Sau khi xem các hình ảnh xong, GV đặt một số câu hỏi:

Câu 1. Em hiểu gì về mút xốp (thành phần hóa học)?

Câu 2. Mút xốp có những loại nào?

Câu 3. Nêu những ứng dụng của mút xốp?

Câu 4. Nêu một số ưu điểm; nhược điểm của mút xốp?

Câu 5. Để tạo mô hình bằng mút xốp thì ta cần những dụng cụ gì?

Câu 6. Vấn đề đầu tiên cần giải quyết trong dự án này là làm thế nào để cắt được mút xốp mà không bị xơ?

Bước 4. Giao nhiệm vụ cho HS và xác lập yêu cầu của sản phẩm.

- GV giao nhiệm vụ.

+ Chế tạo dao cắt bằng nhiệt.

+ Sử dụng dao cắt gọt tạo mô hình. - HS các nhóm thảo luận các phương án, ghi vào biên bản sinh hoạt nhóm(Phụ lục 2) Dự kiến sản phẩm:

TT

Ưu điểm

Nhược điểm

Phương án thống nhất

Nội dung phương án

Khó chế tạo

1

Bút cắt xốp

2 Máy cắt xốp cầm tay

Cắt đa năng, thuận tiện Đơn giản, thuận tiện

Chế tạo bàn cắt xốp

3

Bàn cắt xốp

Dễ thao tác, vết cắt có độ chính xác cao

Vết cắt có độ chính xác không cao Bất tiện cho việc vận chuyển do có thêm bàn cắt.

+ Các nhóm lựa chọn và đăng kí dự án cho nhóm mình.

Nhóm 1: Bàn cắt xốp; mô hình gối đỡ.

Nhóm 2: Bàn cắt xốp; mô hình đế.

Nhóm 3: Bàn cắt xốp; mô hình giá có rảnh.

Nhóm 4: Máy bàn cắt xốp; mô hình giá lỗ tròn. Yêu cầu: Sản phẩm đảm bảo đúng tỉ lệ bản vẽ, thẩm mĩ, chi phí hợp lí, an toàn. e. Giao nhiệm vụ về nhà. - Các nhóm thực hiện nghiêm túc kế hoạch đã thống nhất. - Phát phiếu: Bộ câu hỏi định hướng hoạt động cho các nhóm. - Thực hiện tốt nguyên tắc an toàn. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và chuẩn bị bản thiết kế sản phẩm để báo cáo.

29

(Hoạt động vào thời gian ngoài giờ - 1 buổi)

a. Mục tiêu.

- HS tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế, chế tạo máy cắt xốp, sử dụng dao cắt này để cắt gọt tạo ra mô hình của vật.

- Hình thành năng lực GQVĐ và ST khi thực hiện chủ đề.

- Thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện từng phần nhiệm vụ cụ thể

- HS tự nghiên cứu kiến thức nền và vận dụng kiến thức nền để xây dựng bản thiết kế.

b. Nội dung.

Hs tự học và làm việc theo nhóm, thảo luận và thống nhất các kiến thức nền.

+ Kiến thức về HCTĐ, cách vẽ các loại HCTĐ.

+ Thông tin về vật liệu mút xốp.

+ Kiến thức về thiết kế dao cắt, các thiết bị, vật liệu.

- GV hỗ trợ tài liệu, giải đáp thắc mắc cho các nhóm khi cần thiết thông qua Zalo, messenger, gmail.

c. Sản phẩm.

- HS ghi lại kiến thức liên quan đã tự học được.

- Bản thiết kế sản phẩm được trình bày trên A0 hoặc trên máy tính.

- Bài thuyết trình về bản vẽ máy cắt xốp.

d. Tổ chức thực hiện.

- GV định hướng cho hoạt động này thông qua các câu hỏi định hướng, yêu cầu các nhóm nghiêm túc thực hiện:

Câu 1. Trình bày đặc điểm các loại hình chiếu trục đo? Quan sát hình 11.12 trong SGK , nhận diện các loại HCTĐ, cặp nào là HCTĐ của cùng một vật?

Câu 2. Nêu các bước vẽ HCTĐ vuông góc đều và xiên góc cân?

HS xem video theo đường linh và trả lời câu hỏi.

https://www.youtube.com/watch?v=mpyp6Xm2WQ4

Câu 3. Hãy liệt kê các thiết bị, vật liệu sử dụng trong máy nhiệt này?

Câu 4. Máy hoạt động theo nguyên lí nào?

(Dự kiến câu trả lời: Máy hoạt động được dựa trên định luật Joule – Lentz, khi dòng điện chạy qua dây trở nhiệt sẽ làm nóng dây này và HS sẽ dùng dây đã nóng này để cắt xốp.)

Câu 5. Hãy lập bản vẽ máy cắt xốp của nhóm. Yêu cầu.

+ Lập bản vẽ mô tả cấu tạo của máy.

30

+ Bài thuyết trình bản vẽ: mô tả chi tiết các thiết bị, vật liệu sử dụng; vật liệu, thiết bị nào có thể tìm kiếm được, thiết bị nào phải mua, dự trù kinh phí.

- HS: Các thành viên trong nhóm tiếp tục nghiên cứu kiến thức nền theo bộ câu hỏi định hướng .

(Dự kiến sản phẩm của nhóm, được vẽ bằng phần mềm Word)

Ví dụ:STEM Thiết kế máy cắt mút xốp, nhóm......................

Hoạt động 3. Trình bày và bảo vệ phương án thiết kế. (Tiết 2-Trên lớp)

a. Mục tiêu.

- Các nhóm thiết kế được bản vẽ máy cắt xốp. Trình bày và giải thích được phương án thiết kế mà nhóm đã lựa chọn.

- Hình thành được NL GQVĐ và ST khi trình bày phương án thiết kế.

- Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật, an toàn trong lao động.

b. Nội dung.

- GV tổ chức cho HS từng nhóm trình bày phương án thiết kế.

- Các nhóm khác và GV nêu câu hỏi, phản biện và góp ý cho bản thiết kế; nhóm trình bày trả lời câu hỏi, lập luận, bảo vệ quan điểm hoặc ghi nhận ý kiến góp ý phù hợp để hoàn thiện bản thiết kế. - GV chuẩn hóa các kiến thức liên quan, HS chỉnh sửa phương án thiết kế (nếu có). c. Dự kiến sản phẩm Bản thiết kế hoàn chỉnh, chi tiết cho việc thiết kế dao cắt. d. Cách thức tổ chức hoạt động ( Sử dụng kĩ thuật phòng tranh ). Bước 1: Cho các nhóm treo tranh (Đã thiết kế ở nhà) theo các vị trí đã phân công.

- Tổ chức các HS tham quan trước tranh của nhóm khác để thu thập thông tin, ghi lại câu hỏi : 10 phút.

31

- Tổ chức đại diện nhóm lên trình bày phương án thiết kế trước lớp: 5 phút/1 nhóm.

Theo trình tự sau:

Câu 1. Lí do thực hiện dự án tạo máy cắt xốp?

Câu 2. Giải thích bản thiết kế, các thiết bị, vật dụng cần có?

Câu 3. Máy được hoạt động dựa theo nguyên lí nào?

Câu 4. Nêu biện pháp an toàn khi thực hiện dự án này?

Bước 2: GV tổ chức cho các nhóm còn lại nêu câu hỏi, nhận xét về phương án thiết kế của nhóm bạn. Nhóm trình bày trả lời, bảo vệ, thu nhận góp ý, thống nhất đưa ra bản thiết kế hoàn chỉnh, phù hợp.

Bước 3: GV nhận xét, tổng kết và chuẩn hóa các kiến thức liên quan, chốt lại các vấn đề cần chú ý, cần chỉnh sửa của các nhóm, cần thực hiện tốt khâu an toàn trong quá trình thực hiện dự án.

Bước 4: GV giao nhiệm vụ cho các nhóm về nhà triển khai chế tạo sản phẩm theo bản thiết kế; Các nhóm tiếp thu, thống nhất phương án, phân công nhiệm vụ tìm mua vật liệu, thiết bị để chế tạo. e. Giao nhiệm vụ về nhà. - Các nhóm thực hiện nghiêm túc kế hoạch đã xây dựng. - Phát phiếu: Bộ câu hỏi định hướng hoạt động cho các nhóm. - Thực hiện tốt nguyên tắc an toàn. - Gặp vướng mắc trong quá trình chế tạo sản phẩm, hãy liên hệ GV để được trợ giúp kịp thời.

Hoạt động 4: Chế tạo và thử nghiệm máy cắt xốp.

(Hoạt động vào thời gian ngoài giờ: 2 buổi)

a. Mục tiêu .

- HS chế tạo thành công máy cắt xốp căn cứ trên bản vẽ thiết kế đã thống nhất. - Nêu được quy trình, phương pháp nghiên cứu thực nghiệm thông qua việc xác định các vật liệu, thiết bị phù hợp, đảm bảo đúng bản vẽ thiết kế với giá thành hợp lý nhất.

- Bổ sung thêm kiến thức nền thông qua việc giải quyết những vấn đề nảy sinh trong quá trình chế tạo sản phẩm.

- Hình thành cho HS năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo khi thực hiện lắp ráp các thiết bị.

- Rèn luyện phẩm chất chăm chỉ, bền bỉ tìm tòi; nhân ái, trách nhiệm, học sinh phân công nhiệm vụ phù hợp với năng lực và sở trường, biết giúp đỡ nhau đề hoàn thành công việc của nhóm và trung thực trong công việc chế tạo sản phẩm.

- Có thái độ tích cực, hợp tác trong làm việc nhóm.

b. Nội dung.

32

- HS làm việc ngoài giờ học để cùng chế tạo sản phẩm; ghi chép lại công việc của từng thành viên, các điều chỉnh của bản thiết kế (nếu có) và giải thích lý do điều chỉnh.

- GV, hỗ trợ HS (nếu cần) trong quá trình các nhóm chế tạo sản phẩm.

c. Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS.

Kết thúc hoạt động HS cần đạt được sản phẩm “máy cắt xốp” đúng với yêu cầu, mô hình mút xốp của HCTĐ, bản thuyết trình sản phẩm.

d. Cách thức tổ chức hoạt động.

Bước 1: HS tìm hiểu, chuẩn bị các vật liệu, dụng cụ cần thiết để tiến hành chế tạo.

Bước 2: HS thử nghiệm làm, so sánh với các tiêu chí đánh giá sản phẩm.

Bước 3: HS tiến hành lắp ráp, chế tạo theo quy trình trên; hoàn thiện bảng ghi danh mục các vật liệu và tính giá thành chế tạo máy, sản phẩm.

Bước 4: HS tiến hành cắt thử nghiệm với vật liệu xốp, điều chỉnh lại thiết kế nếu cần, phải ghi lại nội dung điều chỉnh và giải thích lý do phải điều chỉnh.

Bước 5: HS hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị bài giới thiệu sản phẩm.

- Máy cắt xốp, bản vẽ thiết kế.

Sản phẩm bao gồm:

- Mô hình vật thể bằng mút xốp, bản vẽ hình chiếu của vật đó.

- Bài báo cáo và giới thiệu sản phẩm của nhóm.

Câu hỏi định hướng HĐ

Câu 1. Hãy đánh giá các thiết bị điện sử dụng theo các tiêu chí: Cấu tạo, tính năng, độ bền, thẩm mĩ, giá thành, tác động đến môi trường?

Câu 2. Trình bày quy trình lắp ráp sản phẩm?

Câu 3. Quá trình lắp ráp, thử nghiệm nhóm đã gặp phải những khó khăn gì cần trợ giúp, hãy liên hệ với GV?

33

Câu 4. Sau khi lắp ráp xong và tiến hành thử nghiệm, hãy đánh giá chất lượng sản phẩm(ưu điểm, nhược điểm), sản phẩm cần thay đổi gì so với bản thiết kế, nêu rõ lí do thay đổi?

Câu 5. Nêu các nguyên tắc an toàn khi vận hành máy cắt?

Câu 6. Hãy lập bản vẽ HCTĐ từ các bản vẽ HCVG, nhóm 1: bản vẽ gối đỡ, nhóm 2: bản vẽ đế; nhóm 3: bản vẽ giá có rảnh; nhóm 4: bản vẽ giá lỗ tròn?

Câu 7. Lập quy trình cắt gọt để tạo ra mô hình theo yêu cầu, quá trình cắt gọt tạo mô hình gặp phải vướng mắc gì, biện pháp đã khắc phục?

Dựa theo các câu hỏi định hướng trên, các nhóm hình dung và lên kế hoạch HĐ cho nhóm mình: Chế tạo máy cắt xốp bằng nhiệt, cắt gọt tạo mô hình HCTĐ bằng mút xốp.

Hoạt động 5: Triển lãm, giới thiệu sản phẩm (Tiết 3 – trên lớp).

“Máy cắt xốp và mô hình vật thể bằng mút xốp”

a. Mục tiêu.

- HS thực hiện được các công đoạn cần thiết để báo cáo một sản phẩm khoa học.

- HS giới thiệu, trình bày được sản phẩm: Máy cắt xốp; “Mô hình vật thể bằng mút xốp ” để chứng minh sự phù hợp của sản phẩm với điều kiện thực tế cũng như đáp ứng được các tiêu chí đánh giá sản phẩm đã đặt ra.

- HS thực hành được kỹ năng thuyết trình và phản biện kiến thức liên quan; rèn luyện thói quen giữ gìn vệ sinh, tuân thủ nguyên tắc an toàn trong quá trình nhóm hoạt động.

- Hình thành NL GQVĐ và ST: Hình thành ý thức về cải tiến, phát triển sản phẩm để phù hợp với điều kiện thực tế.

- HS hoàn thiện kiến thức nền sau khi đã có thực nghiệm.

- Trung thực trong công việc giới thiệu sản phẩm.

b. Nội dung

- Các nhóm trưng bày các sản phẩm trước lớp.

- Mỗi nhóm có 5 phút trình bày. Tâp trung vào các điểm sau: Cơ sở khoa hoc của viêc thiết kế máy cắt, quy trình cắt gọt để tạo ra mô hình.

- Các nhóm lần lượt báo cáo sản phẩm và trả lời các câu hỏi của nhóm bạn và GV.

c. Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS (phụ lục 6).

Kết thúc hoạt động, HS cần đạt được sản phẩm sau: Máy cắt xốp theo đúng bản vẽ thiết kế, mô hình vật thể bằng mút xốp theo tiêu chuẩn đánh giá ở phiếu 3; phiếu 4 và bài thuyết trình sản phẩm.

34

Sản phẩm nhóm 1

Sản phẩm

nhóm 2

Sản phẩm

nhóm 3

35

Sản phẩm nhóm 4

d. Cách tổ chức các hoạt động.

Bước 1: Nhắc lại HS thực hiện nghiêm túc về qui đinh an toàn khi chế tạo và triển lãm sản phẩm.

- Không đùa giỡn, có thái độ nghiêm túc trong suốt quá trình triển lãm sản phẩm.

- Tập trung lắng nghe, góp ý, phản biện

Bước 2: Trình bày lại các tiêu chí đánh giá bản thiết kế, đánh giá sản phẩm theo Phiếu đánh giá số 3, phiếu đánh giá số 4 của nhóm và nhắc nhở HS cách đánh giá, cũng như quy trình đánh giá .

Bước 3: Yêu cầu HS trưng bày sản phẩm lên bàn theo vị trí quy định, trên các sản phẩm có dán tên của nhóm mình.

Bước 4: Các nhóm lần lươt báo cáo, trình diễn sản phẩm của nhóm mình.

- Nhóm trình bày về cách thức tao ra sản phẩm, những điều chỉnh trong quá trình chế tao sản phẩm và giải thich lí do điều chỉnh (nếu có).

- Đồng thời GV và HS cũng kiểm tra tiêu chuẩn kĩ thuât.̣

- Trong thời gian này, các nhóm HS khác cũng hoàn thành phiếu đánh giá (Phiếu đánh giá số 3 và 4).

Bước 5: GV và các nhóm khác đăt câu hỏi, nhân xét. GV công bố kết quả chấm sản phẩm (Phiếu đánh giá số 3 và 4), Tiêu chí đánh giá quá trinh hoạt động nhóm (Phiếu đánh giá số 5).

- GV tổng kết và nhân xét về kết quả chung của cả nhóm.

Bước 6: GV gợi mở về việc tìm hiểu kiến thức và mở rộng, nâng cấp sản phẩm cho HS.

36

Các câu hỏi định hướng hoạt động

Câu 1. Thực trạng và lí do tạo ra sản phẩm?

Câu 2. Các nguyên vật liệu để tạo ra sản phẩm?

Câu 3. Cách làm, lắp ráp máy cắt xốp?

Câu 4. Nguyên lí hoạt động của sản phẩm máy cắt xốp?

Câu 5. Nguyên tắc an toàn khi vận hành máy cắt?

Câu 6. Quy trình cắt gọt tạo ra mô hình của vật bằng mút xốp?

Câu 7. Giá trị của của máy cắt, của mô hình tạo ra?

- Các em đã học được những kiến thức và kỹ năng nào trong quá trình triển khai dự án này?

- Điều gì làm em ấn tượng nhất/nhớ nhất khi triển khai dự án này?

- Để việc cắt gọt được dễ dàng, chuyên nghiệp hơn thì em sẽ nâng cấp sản phẩm này ra sao? (gợi ý: lắp ráp thêm các tấm trượt, cử giúp việc di chuyển tấm xốp dễ dàng, chính xác).

e. Tổng kết và giao nhiệm vụ về nhà.

- Giáo viên nhận xét đánh giá quá trình hoạt động thực hiện dự án, rút kinh nghiệm (Phiếu đánh giá quá trình thực hiện dự án- Phụ lục 2).

- Các nhóm hoàn thiện nạp lại các phiếu chấm, biên bản họp nhóm.

- Tiếp tục nghiên cứu đề xuất các giải pháp phát triển dự án, khắc phục các hạn chế của sản phẩm.

2.6. KHẢO SÁT SỰ CẤP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT.

Các giải pháp đưa ra để phát triển NL GQVĐ và ST thông qua dạy học chủ đề Hình chiếu trục đo:

Giải pháp 1: Thiết kế và tổ chức hoạt động trải nghiệm stem kết hợp PPDH và kĩ thuật dạy học tích cực.

Giải pháp 2: Thiết kế và tổ chức hoạt động Stem nghiên cứu khoa học kết hợp PPDH và kĩ thuật dạy học tích cực.

Giải pháp 3: Thiết kế và tổ chức dạy học Stem kĩ thuật, sử dụng PPDH dự án và kĩ thuật dạy học KWLH kết hợp với kĩ thuật phân tích phim và kĩ thuật phòng tranh.

2.6.1. Mục đích khảo sát.

Để đánh giá tính cấp thiết và tính khả thi của đề tài sau khi trình bày các giải pháp thực nghiệm sư phạm.

2.6.2. Nội dung và phương pháp khảo sát .

2.6.2.1. Nội dung khảo sát.

37

Nội dung khảo sát tập trung vào 02 vấn đề chính sau:

+ Khảo sát về tính cấp thiết của các giải pháp được đề xuất trong đề tài.

+ Khảo sát tính khả thi của các giải pháp được đề xuất trong đề tài.

+ Tính điểm trung bình (𝑿̅ ) được tính trên phần mềm SPSS và sử dụng phương pháp thống kê mô tả trên phần mềm SPSS để xác định mức độ đạt được sau khảo sát.

2.6.2.2. Phương pháp khảo sát và thang đánh giá

Phương pháp được sử dụng là trao đổi bằng bảng hỏi; với thang đánh giá 04 mức ( tương ứng với điểm số từ 1 đến 4 ):

Không cấp thiết, ít cấp thiết, cấp thiết và rất cấp thiết; Không khả thi, ít khả thi, khả thi và rất khả thi

Để làm rõ tính cấp thiết và tính khả thi,chúng tôi đã làm phiếu điều tra 20 giáo viên dạy Vật lí – Công nghệ ở hai trường THPT A nơi tôi công tác, trường THPT B trên địa bàn và sử dụng phần mềm SPSS để xử lí số liệu và kiểm định kết quả thu được.

2.6.2.3. Đối tượng khảo sát.

Giáo viên dạy vật lí – công nghệ

2.6.3. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất (Thông tin khảo sát tính cấp thiết của đề tài xem phụ lục 3).

2.6.3.1.Kết quả khảo sát tính cấp thiết của giải pháp.

Bảng 2.1 Tính cấp thiết của các giải pháp. TT Giải pháp đề

Mức đạt

xuất 1 Giải pháp 1 2 Giải pháp 2 3 Giải pháp 3

Mức 1 0 0 0

Mức 2 5 2 0

Mức 3 10 12 5

Mức 4 5 6 15

Điểm 𝑿̅ 3,0 3,2 3,75

3 3 4

Nhận xét: Từ bảng số liệu nhận thấy giải pháp 1 và giải pháp 2 đạt mức 3 là mức cấp thiết; giải pháp 3 đạt mức 4 là mức rất cấp thiết.

2.6.3.2.Kết quả khảo sát tính khả thi của giải pháp.

(Thông tin khảo sát tính khả thi của đề tài xem phụ lục 3)

Bảng 2.2. Tính khả thi của giải pháp. TT Giải pháp đề

Mức đạt

xuất 1 Giải pháp 1 2 Giải pháp 2 3 Giải pháp 3

Mức 1 1 0 0

Mức 2 2 3 0

Mức 3 11 10 5

Mức 4 6 7 15

Điểm TB 3,1 3,2 3,75

3 3 4

Nhận xét, từ bảng kết quả ta nhận thấy: giải pháp 1 và giải pháp 2 đều đạt mức 3 khả thi; giải pháp 3 đạt mức 4 rất khả thi.

38

Kết luận: Kết quả điều tra cho thấy, cả 3 giải pháp đưa ra đều đạt mức 3 trở lên. Trong đó giải pháp 3, sự cấp thiết (quan trọng) và tính khả thi (Hiệu quả) của đề tài đều đạt mức 4, mức rất cấp thiết và rất khả thi. Đó cũng chính là giải pháp mà chúng tôi lựa chọn để thực hiện đề tài nghiên cứu này.

2.7. Kết luận chương 2

Trong chương 2 này, chúng tôi đã đề xuất cách thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học một chủ đề stem trong chương vẽ kĩ thuật công nghệ lớp 10, bao gồm các nguyên tắc chọn nội dung, quy trình xây dựng chủ đề Stem, tổ chức hoạt động dạy học, các tiêu chí đánh giá chủ đề. Chủ đề được thiết kế theo hướng phát triển NLGQVĐ và ST, do giới hạn là một sáng kiến nên ở đây chúng tôi chỉ xây dựng một chủ đề HCTĐ. Đồng thời chúng tôi đã thiết kế được bộ công cụ đánh giá NLGQVĐ và ST thông qua giáo dục Stem gồm bảng kiểm quan sát và 02 bài kiểm tra theo định hướng phát triển NL GQVĐ và ST.

39

CHƯƠNG III: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM

3.1. Mục tiêu thực nghiệm sư phạm

- Đánh giá sự phù hợp của việc thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề Stem đã xây dựng.

- Kiểm tra tính khả thi và tính hiệu quả của việc phát triển NL GQVĐ và ST cho học sinh thông qua chủ đề hình chiếu trục đo, công nghệ 10 THPT.

3.2. Nội dung thực nghiệm sư phạm

Để đạt được mục tiêu thực nghiệm sư phạm nêu trên, chúng tôi đã xây dựng các nội dung thực nghiệm.

- Đối với lớp thực nghiệm, chúng tôi tiến hành dạy theo chủ đề đã xây dựng giáo án như ở nội dung chương 2, các GV trao đổi, thống nhất về kế hoạch giảng dạy.

- Về nội dung kiểm tra, đánh giá định lượng để kiểm chứng tính khả thi của đề tài.

+ Thiết kế các phiếu điều tra thực trạng, tính cấp thiết, tính khả thi của đề tài.

+ Chúng tôi tiến hành thực hiện 2 bài kiểm tra với nội dung giống nhau của các lớp thực nghiệm (có nội dung các bài kiểm tra ở phần phụ lục 3) vào các thời điểm: Lần thứ nhất trước khi thực hiện chủ đề, lần thứ hai tiến hành khi kết thúc chủ đề ở lớp thực nghiệm.

+ Đánh giá sự phát triển NL GQVĐ và ST của học sinh thông qua: Phiếu đánh giá số 1: Bảng kiểm quan sát đánh giá năng lực GQVĐ và ST của HS. (Dành cho GV) Phiếu đánh giá số 2: Đánh giá của HS nhằm đánh giá NL GQVĐ và ST. (Dành cho HS)

- Về nội dung đánh giá định tính, chúng tôi tiến hành phát phiếu tự đánh giá (có hướng dẫn) cho HS để các em tiến hành tự đánh giá theo bảng kiểm trên cơ sở các em tổ chức hoạt động nhóm, thông qua việc giao nhiệm vụ và theo dõi tiến trình, mức độ tham gia của các thành viên trong nhóm ở mỗi chủ đề học tập.

3.3. Đối tượng thực nghiệm sư phạm.

- Đối tượng thực nghiệm sư phạm là học sinh lớp 10 tại hai trường THPT được lựa chọn thực nghiệm trong năm học 2022-2023 như sau:

Tên trường

Lớp 10A10 10C4

THPT A(Nơi tôi công tác) THPT B(Tỉnh nghệ an) Tổng số HS tham gia TNSP

Sĩ số Năng lực học tập 44 43 87

Thấp Cao

Lưu ý: Để thuận tiện cho việc đánh giá sự phát triển NL GQVĐ và ST của HS, chúng tôi xin phép chỉ tiến hành so sánh kết quả trước tác động (TTĐ) và sau tác động (STĐ) ở lớp thực nghiệm mà không so sánh với lớp đối chứng. Năng lực học tập 2 lớp thực nghiệm được chọn là không đồng đều nhau, ở trường THPT A tôi chọn lớp có năng lực học tập thấp hơn để làm lớp thực nghiệm.

- Về GV giảng dạy: mỗi trường lựa chọn 01 GV để giảng dạy ở lớp thực nghiệm.

40

3.4. Kết quả thực nghiệm sư phạm 3.4.1. Phân tích định lượng 3.4.1.1.Đánh giá chất lượng học tập bằng bài kiểm tra. Khi tổ chức rèn luyện phát triển NL GQVĐ và ST cho học sinh thông qua chủ đề hình chiếu trục đo được thiết kế và tổ chức theo mô hình Stem, chúng tôi đã tiến hành kiểm tra kết quả học tập của học sinh bằng điểm số theo các tiêu chí đã được xác định tại bảng và thu được kết quả qua thống kê bằng phần mềm SPSS như sau: Bảng 3.1. Điểm bài kiểm tra trước và sau tác động của các lớp TNSP

Điểm Xi

10C4 (THPT B)

10A10 (THPT A)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Điểm TB Độ lệch chuẩn

TTĐ(43HS) 0 0 0 0 0 2 6 9 14 11 1 7,7 1,21

STĐ(43HS) 0 0 0 0 0 0 4 4 12 19 4 8,3 1,09

TTĐ(44HS) 0 0 1 1 10 12 10 3 4 3 0 5,6 1,63

STĐ(44HS) 0 0 0 0 3 11 11 10 4 4 1 6,4 1,48

Ghi chú: TTĐ: trước tác động, STĐ: Sau tác động; điểm đã làm tròn

Độ lệch chuẩn=Stdev(number1,number2,…).

Giá trị TB=Average(number1,number2,…).

10A10 (THPT A)

10C4 (THPT B)

Số % HS đạt điểm Xi

Số % HS đạt điểm Xi

Bảng 3.2. Phân phối tần suất và tần suất lũy tích điểm bài kiểm tra của các lớp thực nghiệm(TN) Điểm Xi

Số % HS đạt điểm Xi trở xuống

Số % HS đạt điểm Xi trở xuống

TTĐ

TTĐ

STĐ

TTĐ 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4,65 13,95 20,93

STĐ 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,30 9,30

0 1 2 3 4 5 6 7

TTĐ 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 4,65 18,60 39,53

STĐ 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 9,30 18,60

0,00 0,00 2,27 2,27 22,73 27,27 22,73 6,82

STĐ 0,00 0,00 0,00 0,00 6,82 25,00 25,00 22,73

0,00 0,00 2,27 4,54 27,27 54,54 77,27 84,09

0,00 0,00 0,00 0,00 6,82 31,82 56,82 79,55

41

32,56 25,58 2,33

27,91 44,19 9,30

72,09 97,67 100

46,51 90,70 100

9,09 6,82 0,00

9,09 9,09 2,27

93,18 100 100

88,64 97,73 100

8 9 10

120

100

80

60

40

20

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

TTĐ

STĐ

120

100

80

60

40

20

0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

TTĐ

STĐ

Hình 3.1. Đồ thị đường lũy tích điểm bài kiểm tra của lớp 10C4

Hình 3.2. Đồ thị đường lũy tích điểm bài kiểm tra của lớp 10A10

Từ kết quả phân tích thống kê điểm bài kiểm tra đánh giá chất lượng học tập của HS tại hai thời điểm trước và sau tác động cho thấy kết quả học tập sau tác động cao hơn nhiều so với trước tác động. Điều này được thể hiện.

- Đồ thị đường lũy tích điểm bài kiểm tra STĐ ở bên phải và phía dưới của đồ thị đường lũy tích điểm bài kiểm tra TTĐ (hình 3.1 và hình 3.2). Có nghĩa STĐ thì chất lượng nắm vững kiến thức của HS tốt hơn TTĐ.

42

- Điểm TB các bài kiểm tra của các lớp STĐ cao hơn TTĐ(Bảng 3.1), chứng tỏ chênh lệch giá trị TB trước và STĐ là có ý nghĩa chứ không phải do ngẫu nhiên, các biện pháp đề xuất trong sáng kiến là hiệu quả và có tính khả thi.

3.4.1.2. Đánh giá NL GQVĐ và ST thông qua bảng kiểm quan sát:

Chúng tôi quan sát và đánh giá sự phát triển NL GQVĐ và ST thông qua phiếu đánh giá của GV; phiếu đánh giá của HS đánh giá các tiêu chí 1,2,3,10 và biên bản hoạt động nhóm đánh giá các tiêu chí 4,5,6,7,8,9. Các phiếu trên được chấm theo thang điểm tối đa là 3, mỗi tiêu chí đánh giá các mức độ từ 0 điểm đến 3 điểm

TNSP(lần 1)

Bảng 3.3. Bảng tổng hợp kết quả đánh giá NL GQVĐ và ST TNSP(lần 2) Tiêu chí

Số HS đạt điểm

Số HS đạt điểm

TB (1)

3 46 35 47 47 8 1 0 0 1 13

2 35 48 33 33 39 20 6 33 43 40

0 0 0 0 0 7 9 40 15 0 0

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

3 55 39 53 53 40 22 3 7 4 20

0 0 0 0 0 0 0 13 1 0 0

1 0 0 0 0 0 20 42 23 23 23

1 6 4 7 7 33 57 40 39 43 34 Điểm TB NL Độ lệch chuẩn

2,46 2,36 2,46 2,46 1,55 1,15 0,60 1,21 1,52 1,76 1,75 0,66

2 32 48 34 34 47 45 29 56 60 44 Điểm TB NL Độ lệch chuẩn

TB (2) 2,63 2,45 2,61 2,61 2,46 2,02 1,25 1,79 1,78 1,97 2,16 0,47

Hình 3.2. Biểu đồ sự tiến bộ của NL GQVĐ và ST khi chấm các phiếu

43

Phân tích Bảng 3.3 và biểu đồ Hình 3.2, chúng tôi rút ra được các kết luận sau:

- Qua bảng 3.3, ta thấy điểm TB NL GQVĐ lần1 đạt 1,76 là mức trung bình khá, cần được bồi dưỡng; điểm TB NLGQVĐ ở lần 2 là 2,16 mức khá, cần tiếp tục bồi dưỡng, phát triển. Khách quan mà nói để đạt NLGQ vấn đề ở mức cao chỉ trong một chủ đề Stem là rất khó, mà chúng ta cần tiếp tục bồi dưỡng và phát triển ở các chủ đề tiếp theo.

-Ở biểu đồ Hình 3.2 nhìn chung, trong giai đoạn đầu tác động (lần 1): thiết kế máy cắt xốp, HS đã có sự tiến bộ khi tỉ lệ đạt mức 0 là rất thấp đều đạt ở mức 2 trở lên. Ngoại lệ ở tiêu chí 6, 7, 8; ở TC7(phát hiện vấn đề mới) là do các em ít được tiếp xúc với PPDH mới này, mặt khác đây cũng là những tiêu chí HS khó đạt điểm cao. Ở giai đoạn tác động tiếp theo(lần2): Tạo mô hình vật thể bằng mút xốp, ta nhận thấy tỉ lệ học sinh đạt các mức 2, mức 3 tăng cao. Đặc biệt ở các TC6,TC8, TC9 đã đạt mức 2; TC7 tăng 33,33%. Mặc dù các tiêu chí đều cho thấy sự tiến bộ, tuy nhiên sự gia tăng là không đồng đều nhau, điều này được giải thích HS thường cảm thấy hứng thú về một vấn đề khi các em có nhu cầu về nó hoặc đã được làm quen nhiều lần.

3.4.2. Phân tích định tính

Bên cạnh việc kiểm định dựa trên kết quả của việc phân tích định lượng bằng xác suất thống kê, chúng tôi tiến hành đánh giá về định tính kết quả TNSP thông qua việc thu nhận thông tin từ việc trao đổi trực tiếp với HS và GV tham gia TN. Kết quả như sau.

- Ý kiến HS ở lớp 10C4: Được học những tiết học như thế này chúng em thấy rất hiệu quả, môn học gần gũi với cuộc sống. Vận dụng kiến thức vào giải quyết những vấn đề thực tiễn, giúp các em nhớ lâu kiến thức, tuy phần chuẩn bị hơi nhiều một chút. Chúng em mong Thầy/Cô có nhiều tiết học như thế này.

- Ý kiến HS lớp 10A10.

+ Chúng em được hoạt động nhóm cùng nhau, gúp chúng em thân thiện nhau hơn. Chúng em được vận dụng lí thuyết đã học vào cuộc sống, được tạo ra sản phẩm ý nghĩa, chúng em rất thích.

+ Chúng em thấy rất thích các tiết học như thế này, chúng em được học cách vận dụng kiến thức vào giải quyết vấn đề thực tiễn, đặc biệt chúng em được thỏa sức sáng tạo để tạo ra được sản phẩm mong muốn, qua đó giúp chúng em tự tin, có ý thức tự học, tự nghiên cứu và yêu thích môn học hơn.

- GV Ở trường THPT A: Các tiết học sôi nỗi, kích thích hứng thú học tập, HS được tương tác với nhau nhiều hơn, chủ động tìm tòi và phát hiện kiến thức mới để GQVĐ đặt ra. Nội dung chủ đề gắn liền với cuộc sống, điểm đặc biệt là tiết học không những cung cấp đầy đủ kiến thức,

44

mà còn giúp các em khắc sâu, nhớ lâu và không làm ảnh hưởng đến kế họach cũng như thực hiện chương trình bộ môn.

- GV ở trường THPT B: Stem là PPDH tích cực mang lại hiệu quả tốt, đáp ứng thực hiện mục tiêu chương trình GD 2018. HS rất hào hứng,chủ động tiếp thu kiến thức và vận dụng vào thực tiễn, HS được sáng tạo, phân tích vấn đề và tự tin đề xuất được các phương án giải quyết vấn đề.

3.5. Kết luận chương 3.

Trong chương này chúng tôi đã trình bày mục đích, nhiệm vụ và kế hoạch TNSP ở hai trường THPTA (nơi tôi công tác) và THPT B trên địa bàn. Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm theo kế hoạch, tiến hành đánh giá NL GQVĐ và ST của HS thông qua bảng kiểm quan sát của cả GV và HS, biên bản hoạt động nhóm của HS sau mỗi dự án. Đồng thời xây dựng 02 đề kiểm tra trước và sau tác động vừa để đánh giá kết quả học tập, vừa đánh giá NL GQVĐ. Dựa vào kết quả thu được, chúng tôi đã tính toán các tham số thống kê và phân tích số liệu. Kết quả NLGQVĐ và ST của HS ở 02 lớp TN được cải thiện rõ qua các lần TN, mức độ ảnh hưởng của tác động khá lớn. Từ đó chúng tôi khẳng định biện pháp đưa ra là hiệu quả và khả thi, có thể áp dụng rộng rãi cho các chủ đề khác trong dạy học môn công nghệ - lí nói chung, trong dạy học công nghệ 10 – thiết kế và công nghệ, chương trình giáo dục 2018 nói riêng.

45

PHẦN III. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận chung.

Thực hiện mục tiêu của đề tài, đối chiếu với các nhiệm vụ đặt ra, chúng tôi đã thu được những kết quả như sau.

- Đề tài đã tập trung nghiên cứu, làm sáng tỏ cơ sở lý luận và thực tiễn của việc xây dựng các chủ đề dạy học theo mô hình STEM và vận dụng vào thiết kế chủ đề “Hình chiếu trục đo” của bài 11- công nghệ 10 (thiết kế và công nghệ) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh.

- Xác đinh được khái niệm, đặc trưng cơ bản của dạy học theo chủ đề Stem góp phần khẳng định vai trò của dạy học theo mô hình Stem đối với việc rèn luyện kĩ năng, phát triển năng lực của người học.

- Điều tra xác định được thực trạng việc sử dụng mô hình dạy học stem ở trường THPT, trong đó chỉ ra được các thuận lợi, khó khăn của GV trong việc vận dụng các PPDH này.

- Đã xây dựng bộ tiêu chí đánh giá năng lực và hệ thống bảng hỏi, bảng kiểm để đánh giá năng lực cũng như xây dựng quy trình bồi dưỡng và phát triển năng lực là rất cần thiết để thực hiện chương trình giáo dục phổ thông mới.

- Đề xuất quy trình sử dụng hình thức dạy chủ đề STEM trong môn Công nghệ gồm 6 bước chính.

Bước1: Lựa chọn chủ đề giáo dục STEM.

Bước 2: Xác định mục tiêu của chủ đề giáo dục STEM.

Bước 3: Xác định các vấn đề cần giải quyết trong chủ đề giáo dục STEM.

Bước 4: Xác định các nội dung cụ thể cần sử dụng để giải quyết vấn đề trong chủ đề giáo dục STEM.

Bước 5: Thiết kế tiêu chí và bộ công cụ kiểm tra, đánh giá học sinh.

Bước 6: Thiết kế hoạt động học tập.

- Thông qua kết quả thực nghiệm sư phạm, bước đầu đánh giá được hiệu quả việc sử dụng dạy học theo mô hình Stem để rèn luyện, phát triển NL GQVĐ và ST cho HS, từ đó góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn đáp ứng mục tiêu chương trình GD 2018.

2. Ý nghĩa của đề tài.

Những đóng góp của đề tài về lĩnh vực nghiên cứu khoa học giáo dục và trong việc vận dụng vào thực tiễn với mục tiêu chương trình giáo dục phổ thông mới. Nhất là trong dạy học, đã sử dụng thành công một số kĩ thuật dạy học tích cực với phương pháp dạy học STEM nhằm phát triển năng lực cho học sinh trong môn công nghệ 10.

- Xây dựng được cơ sở lí luận, từ đó đề xuất nội dung, quy trình, biện pháp triển khai dạy học môn Công nghệ 10 THPT theo định hướng giáo dục STEM.

46

- Đề tài đã thiết kế được bộ công cụ đánh giá NLGQVĐ và ST thông qua giáo dục Stem gồm các tiêu chí đánh giá, bảng kiểm quan sát dựa theo các tiêu chí đánh giá và 02 bài kiểm tra theo định hướng phát triển NL GQVĐ và ST cho HS.

- Đề tài đã hướng dẫn HS vận dụng những kiến thức đã học để giải quyết những tình huống thực tiễn, tạo không khí học tập đầy phấn khích.

+ HS biết đánh giá, lựa chọn vật liệu phù hợp để tạo ra mô hình của vật thể.

+ Lựa chọn và chế tạo dụng cụ cắt gọt mút xốp: Sử dụng linh hoạt các loại dao cắt; chế tạo ra máy cắt xốp sử dụng dây điện trở, nguồn điện một chiều 3V đến 12V.

+ Thông qua việc học sinh thực hiện “Tạo mô hình vật thể bằng mút xốp” Học sinh sẽ tiếp tục sử dụng công nghệ này và bằng sự sáng tạo của bản thân có thể áp dụng vào cắt gọt chữ nghệ thuật, các mô hình 3D phục vụ trang trí trong học tập, hội trại cũng như các hoạt động khác trong cuộc sống. Góp phần phát thêm nghệ thuật trang trí cho học sinh.

3. Kiến nghị

Trên cơ sở những kết quả thu được, chúng tôi đề xuất một số kiến nghị sau:

- Đối với giáo viên:

Để áp dụng kinh nghiệm trên giáo viên phải thực sự yêu thích bộ môn, nắm chắc phương pháp dạy học STEM.

Mặt khác, GV phải thường xuyên nghiên cứu học tập trau dồi chuyên môn nghiệp vụ tham gia các chuyên đề đổi mới, các đợt hội giảng và tích cực vận dụng các sáng kiến kinh nghiệm trong quá trình giảng dạy. GV khi áp dụng tùy điều kiện thực tế mà cải tiến, sáng tạo thêm để hoàn thiện hơn nữa phương pháp dạy học này.

- Đối với nhà trường.

Trước hết tổ chuyên môn phải là chỗ dựa vững chắc, tin cậy cho giáo viên trong việc trau dồi chuyên môn nghiệp vụ, tăng cường hoạt động chuyên môn theo tổ, nhóm, khuyến khích các cá nhân có Sáng kiến kinh nghiệm ở từng bài, từng chương để tổ chuyên môn cùng tham khảo và vận dụng. Để áp dụng được hiệu quả PPDH tích cực nói chung, mô hình GD Stem nói riêng thì rất cần sự quan tâm, đầu tư, khuyến khích bổ sung đồ dùng dạy học trong nhà trường, nhất là các đồ dùng dạy học hiện đại, tiện lợi, dễ sử dụng.

- Đối với các cấp quản lý giáo dục.

Cần tăng cường hơn nữa tổ chức các chuyên đề hội thảo khoa học về phương pháp dạy học để giáo viên được trao đổi học hỏi kinh nghiệm nhằm nâng cao trình độ chuyên môn để phục vụ công tác giảng dạy đạt hiệu quả cao.

47

4. Mở rộng mô hình.

Đề tài chỉ mới đề cập đến một chủ đề, chúng mong muốn thông qua chủ đề này là cơ sở để tiếp tục vận dụng quy trình thiết kế hoạt động STEM, thiết kế các chủ đề STEM ở các phần khác, các chương khác trong chương trình Công nghệ THPT nhằm phát triển năng lực cho HS giúp các em hứng thú môn học hơn và chất lượng hiệu quả dạy và học ngày được nâng cao.

Trên đây là toàn bộ nội dung sáng kiến kinh nghiệm: Thiết kế và tổ chức dạy học STEM thông qua chủ đề “Hình chiếu trục đo” của bài 11- công nghệ 10 (thiết kế và công nghệ) nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh. Chắc chắn đề tài không tránh khỏi những thiếu sót, chúng tôi rất mong nhận được ý kiến đóng góp của quý Thầy/Cô và các bạn đồng nghiệp giúp cho đề tài đươc hoàn thiện hơn, góp phần từng bước nâng cao chất lượng dạy và học, đặc biệt trong việc tổ chức dạy học STEM cho học sinh.

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn

48

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Sách giáo khoa Công nghệ 10 – thiết kế và công nghệ, nhà xuất bản GD Việt Nam, bộ sách kết nối tri thức với cuộc sống.

2. Sách GV Công nghệ 10 thiết kế và công nghệ - Kết nối tri thức.

3. Công văn số 6389/BGDĐT – GDTrH ngày 05/12/2022 của Bộ Giáo Dục và Đào Tạo về hỗ trợ tập huấn cán bộ quản lí, giáo viên THPT tổ chức hoạt động giáo dục STEM, hướng nghiệp nhằm nâng cao hiệu quả triển khai chương trình giáo dục phổ thông 2018.

4. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình môn Công nghệ, Thông tư số 32/TT-BGDĐT ngày 26/12/2018 của Bộ trưởng Bộ GD&ĐT về việc ban hành chương trình giáo dục phổ thông môn Công nghệ.

5. Nguyễn Trọng Khanh (2011), Phát triển năng lực và tư duy kĩ thuật, Nxb. Đại học Sư phạm Hà Nội, Hà Nội.

6. Nguyễn Thanh Nam (2010), Phương pháp thiết kế kĩ thuật, Nxb. Đại học Quốc gia Thành phố Hồ chí Minh.

7. Phan Đồng Châu Thủy (2014), “Xây dựng thang đo và bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề của học sinh qua dạy học dự án”, Tạp chí khoa học Đại học Sư phạm Thành phố Hồ Chí Minh.

49

PHỤ LỤC

PHỤ LỤC 1. PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN GIÁO VIÊN

(Khảo sát về cơ sở thực tiễn của đề tài)

I

PHỤ LỤC 2. PHIẾU THĂM DÒ Ý KIẾN HỌC SINH VÀ BIÊN BẢN HỌP CÁC NHÓM

II

.

III

PHỤ LỤC 3. PHIẾU HỎI VỀ SỰ CẬP THIẾT VÀ TÍNH KHẢ THI CỦA ĐỀ TÀI

( Khảo sát bằng phần mềm google form)

IV

V

PHỤ LỤC 4. CÁC BÀI KIỂM TRA ĐỊNH LƯỢNG

Bài kiểm tra số 1(TTĐ)

Câu 1. Hình chiếu vuông góc là gì? Cho biết sự khác nhau về vị trí các hình biểu diễn khi sử dụng phương pháp chiếu góc thứ nhất và phương pháp chiếu góc thứ ba

Câu 2. Một hình chóp đều: đáy là tứ giác có cạnh bằng nhau và bằng 80 mm; các cạnh bên bằng nhau và bằng 120mm.

a. Hãy vẽ hình chóp đều trên

b. Hãy vẽ hình chiếu vuông góc của hình chóp trên

Câu 3. Hãy lập bản vẽ hình chiếu vuông góc của giá sách treo tường

(gợi ý: HS lập bản vẽ mặt đứng, bản vẽ mặt bên của giá sách rồi biểu diễn số liệu hợp lí)

Hướng dẫn chấm và biểu điểm đề kiểm tra số 1

Nội dung đáp án

Biểu điểm 0,5

Câu hỏi Câu 1

- Hình chiếu vuông góc là hình chiếu hợp với mặt phẳng góc 900 - Phân biệt PPCG1 Vị trí vật thể Nằm trước mặt phẳng

1,25

1,25

Vị trí các hình chiếu

chiếu đối với người quan sát Hình chiếu bằng đặt dưới hình chiếu đứng, hình chiếu cạnh đặt bên phải hình chiếu đứng.

PPCG3 Nằm sau mặt phẳng chiếu đối với người quan sát Hình chiếu bằng đặt trên hình chiếu đứng, hình chiếu cạnh đặt bên trái hình chiếu đứng

1,0

- Vẽ hình chóp đều

Câu 2

- Vẽ đúng ba hình chiếu - Biểu diễn được các số liệu lên

1,5 0,5

VI

Câu 3

- Mặt đứng(Hình chiếu đứng) - Mặt bên( Hình chiếu cạnh) - Biểu diễn được các số liệu hợp lí

1,5 1 1,5

Bài kiểm tra số 2(STĐ)

Câu 1. Hãy nêu khái niệm Hình chiếu trục đo. Phân biệt HCTĐ xiên góc cân và vuông góc đều, lấy ví dụ minh họa?

Câu 2. Cho bản vẽ Giá chữ L

a. Vẽ hình chiếu cạnh

b. Vẽ hình chiếu trục đo

Câu 3. Hãy vẽ hình chiếu trục đo của giá sách

Treo tường hoặc hộp đựng dụng cụ học tập

Hướng dẫn chấm và biểu điểm đề kiểm tra số 2

Câu hỏi Nội dung đáp án

Biểu điể m 0,5

HCTĐ vuông góc đều

HCTĐ xiên góc cân

1,0

Câu 1

Hình chiếu trục đo là hình biểu diễn không gian ba chiều của vật thể, được xây dựng bằng phép chiếu song song. Phân biệt Hướng chiếu

Phương chiếu l vuông góc với mặt phẳng hình chiếu p

Phương chiếu l không vuông góc với mặt phẳng hình chiếu p, mặt phẳng tọa độ XOZ song song với mặt phẳng hình chiếu p

VII

0,5

X’O’Y’=Y’O’Z’=1350, X’O’Z’=900 p = r = 1, q = 0.5

0,5

X’O’Y’=Y’O’Z’=X’O’Z’ =1200 p=q=r (thường lấy p=q=r=1)

Góc trục đo Hệ số biến dạng Ví dụ

1,5

1,0

Hình chiếu cạnh

Câu 2

2,0

Hình chiếu trục đo

Câu 3

3,0

- Học sinh vẽ được một HCTĐ: giá sách hoặc hộp đựng dụng cụ hộp đựng dụng cụ học tập

VIII

PHỤ LỤC 5. PHIẾU ĐÁNH GIÁ SẢN PHẨM CỦA CÁC NHÓM

* Bộ công cụ đánh giá sản phẩm

Phiếu đánh giá số 3: Đánh giá sản phẩm – Máy cắt xốp

(Dành cho HS )

Phiếu đánh giá này dành cho nhóm khi giới thiệu

Nhóm đánh giá:...........................

TT

Tiêu chí

Điểm đạt được

Điểm tối đa

Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3 Nhóm 4

1

Bản vẽ thiết kế rõ ràng,

10

khoa học

2

10

Mô tả cấu tạo của sản phẩm chi tiết

3 Trình bày báo cáo sinh động,

10

hấp dẫn

10

4 Tính ứng dụng rộng rãi trong thực tế, thiết bị và vật liệu dễ tìm, tính khả thi cao

5 Tính sáng tạo trong thiết kế

10

Tổng điểm

Đóng góp của nhóm dành cho nhóm bạn đang trình bày

Phiếu đánh giá số 4. Đánh giá sản phẩm - Mô hình mút xốp của vật thể

(Dành cho HS)

Phiếu này dược sử dụng để đánh giá nhóm khi giới thiệu sản phẩm

Nhóm đánh giá:……………………………………………….

TT

Tiêu chí

Điểm đạt được

Điểm tối đa

Nhóm 2 Nhóm 3 Nhóm 4

Nhóm 1

1 Bản vẽ đúng các tiêu chuẩn quy

định .

10

IX

2

10

Sản phẩm tạo ra đẹp, có đầy đủ các phần như bản vẽ, bề mặt nhẵn, kích thước phù hợp với tỉ lệ trình bày trên bản vẽ.

Nguyên liệu dễ tìm, có tính sáng tạo

3

10

4

10

Các thành viên đoàn kết, biết lắng nghe ý kiến của nhau, đưa ra nhiều nhận xét để có sản phẩm chất lượng, Có video trình bày quá trình cắt gọt(nếu là tạo sp ở nhà)

Thuyết trình mạnh dạn, rõ ràng, có sự tương tác tốt với lớp,

5

10

50

Tổng điểm

Theo em, sản phẩm của nhóm bạn đã tốt chưa? Cần thay đổi, bổ sung thêm gì?

Phiếu đánh giá số 5. Đánh giá quá trình hoạt động nhóm

(Dành cho GV)

Thông qua biên bản hoạt động của các nhóm kết hợp với việc theo dõi của GV

Nhóm.........................................

TT Tiêu chí Tốt Khá TB Điểm

Cần điều chỉnh 3 2 1

0

Tất cả các thành viên Hầu hết các thành viên

Trao đổi, lắng nghe 1

trong nhóm đều chú ý trao đổi, lắng nghe ý kiến và đưa ra ý kiến cá nhân. trong nhóm đều chú ý trao đổi, lắng nghe ý kiến và đưa ra ý kiến cá nhân. Các thành viên trong nhóm chưa chú ý trao đổi lắng nghe ý kiến và thỉnh thoảng đưa ra ý kiến cá nhân. thành Các viên trong nhóm chưa trao chú ý đổi, lắng nghe ý kiến và hầu như không đưa ra ý kiến cá nhân.

X

Hầu hết

Chỉ môṭ vài ngườ i đưa ra ý kiến.

Hơp ̣ tác

2

Thành viên tôn đều ý troṇg, kiến người khác và hơp ̣ tác đưa ra ý kiến chung. Tất cả các thành viên tôn đều ý trong kiến người khác và hơp ̣ tác đưa ra ý kiến chung. Đa phần các thành viên tôn đều ý thọng kiến người khác nhưng rất khóhơp ̣ tác đưa ra ý kiến chung.

Công viêc ̣ viêc ̣

Công chỉ trung vài cá nhân.

Công việc phân chia tương đối hơp ̣ lý. Phân chia công viêc ̣ 3 Cá nhân có nhiêṃ vu ̣ nhưng năng chưa lưc ̣ phù hơp ̣ . Đươc ̣ phân đều, chia theo dưạ năng lưc ̣

phù hơp.

Sắp xếp thời gian Sắp xếp thời gian hơp ̣ phù hoàn thành

Sắp xếp thời gian hoàn thành nhiêṃ vu ̣nhưng để lãng phi.́ Chưa sắp xếp thời gian hợp lý, chưa hoàn thành nhiêṃ vu.̣ 4 nhiêṃ vu.̣ xếp Sắp gian thời hợp phù nhưng chưa hoàn thành nhiêṃ vu.̣

XI

PHỤ LỤC 6. MÔT SỐ HÌNH ẢNH HOẠT ĐÔNG CỦA HS TRONG CHỦ ĐỀ STEM

Học sinh thảo luận nhóm thiết kế máy cắt xốp và lập bản vẽ HCTĐ

Học sinh các nhóm thử máy và tiến hành cắt gọt tạo mô hình

XII

Học sinh các nhóm trưng bày và báo cáo sản phẩm

XIII