Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Thiết kế và tổ chức dạy học STEM chủ đề Thiết kế kĩ thuật môn Công nghệ 10

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

`

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: Thiết kế và tổ chức dạy học STEM chủ đề THIẾT KẾ KĨ THUẬT môn Công nghệ 10 Lĩnh vực: Công nghệ

Năm học: 2022 – 2023

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƢỜNG THPT QUỲNH LƢU 3

`

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM Đề tài: Thiết kế và tổ chức dạy học STEM chủ đề THIẾT KẾ KĨ THUẬT môn Công nghệ 10

: Hồ Thị Lan : Tự Nhiên : Công nghệ : Trường THPT Quỳnh Lưu III.

Tác giả Tổ Môn Đơn vị Số điện thoại : 0975523725 Gmail

: hana29082009gmail.com

Năm học: 2022 – 2023

MỤC LỤC

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ................................................................................................. 1

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

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

1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................................ 2

1.4. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiêm cứu ..................................................... 2

1.4.1. Đối tƣợng nghiên cứu ............................................................................................ 2

1.4.2. Phạm vi nghiên cứu ................................................................................................ 2

1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu .......................................................................................... 2

1.6. Giả thuyết khoa học ................................................................................................... 2

1.7. Kế hoạch nghiên cứu ................................................................................................. 3

1.8. Đóng góp mới của đề tài ........................................................................................... 3

PHẦN 2: NỘI DUNG ..................................................................................................... 4

2.1. CƠ SỞ LÍ LUẬN ...................................................................................................... 4

2.1.1. Khái niệm liên quan đến giáo dục STEM ........................................................... 4

2.1.1.1.Khái niệm về STEM ............................................................................................. 4

2.1.1.2. Khái niệm về giáo dục STEM: ..................................................................... 4

2.1.1.3. Mục tiêu giáo dục STEM ............................................................................. 4

2.1.1.4. Tiêu chí xây dựng chủ đề STEM ................................................................. 4

2.1.2. Một số vai trò, ý nghĩa của phƣơng pháp dạy học STEM ................................ 5

2.1.3. Cách dạy và học theo phƣơng pháp dạy học STEM ......................................... 7

2.1.4. Các kĩ năng, năng lực trong giáo duc STEM ...................................................... 7

2.1.4.1. Các kĩ năng trong giáo dục STEM ............................................................... 7

2.1.4.2. Các năng lực trong giáo dục STEM ............................................................. 8

2.1.5. Tổ chức dạy học trải nghiệm STEM môn Công nghệ THPT ........................... 9

2.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN ............................................................................................... 10

2.2.1. Thực trạng của học sinh trƣớc khi áp dụng đề tài ............................................ 10

2.2.2. Thực trạng của giáo viên trƣớc khi áp dụng đề tài ........................................... 10

2.2.3. Đánh giá thực trạng chung .................................................................................. 11

2.2.3.1. Thuận lợi .................................................................................................... 11

2.2.3.2. Khó khăn .................................................................................................... 11

2.3. THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC GIÁO DỤC STEM ................................................................................................................................ 12

2.3.1. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học ................................ 12

2.3.2. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC ............................................................... 13

2.3.4. Phân tích nội dung và cấu trúc chủ đề 5: THIẾT KẾ KĨ THUẬT ................. 21

2.3.5. Những nội dung của chủ đề “Thiết kế kĩ thuật” có thể thiết kế các hoạt động dạy học tích hợp STEM........................................................................................... 21

2.3.6. Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học chủ đề “Thiết kế kĩ thuật” theo định hƣớng giáo dục STEM. ................................................................................................... 22

2.4. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................................................. 40

2.4.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 40

2.4.2.Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 40

2.4.3.Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm .......................................................................... 40

2.4.4. Phƣơng pháp thực nghiệm ................................................................................... 40

2.4.5. Kết quả thực nghiệm ............................................................................................ 40

PHẦN 3: KẾT LUẬN ................................................................................................... 45

3.1. Kết luận ..................................................................................................................... 45

3.2. Kiến nghị .................................................................................................................. 45

TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 46

DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT

GV Giáo viên

HS Học sinh

CNTT Công nghệ thông tin

THPT Trung học phổ thông

KHKT Khoa học kĩ thuật

HSKT Hồ sơ kĩ thuật

PPCT Phân phối chƣơng trình

SGK Sách giáo khoa

GD-ĐT Giáo dục và đào tạo

PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1. Lý do chọn đề tài

Chúng ta đang sống ở thế kỉ 21, thời đại của công nghệ 4.0: công nghệ của tự động hóa và trí tuệ nhân tạo. Công nghệ thông tin và kĩ thuật điện tử đã và đang làm thay đổi thế giới về mọi mặt trong đó có giáo dục. Ngành giáo dục đã và đang có những thay đổi để phù hợp với thực tiễn cả về nội dung và phƣơng pháp dạy học. Trong chƣơng trình giáo dục THPT 2018 đã thay đổi cả về nội dung, hình thức cũng nhƣ phƣơng pháp dạy học, giáo dục hiện đại chuyển từ giáo dục tiếp cận nội dung sang giáo dục tiếp cận năng lực là một xu hƣớng đem lại hiệu quả cao trong giáo dục nhƣng đòi hỏi ngƣời học và ngƣời dạy đều phải thay đổi. Cách dạy và cách học ở trƣờng THPT đã có những chuyển biến khá mạnh mẽ về phƣơng pháp tổ chức dạy học theo hƣớng lấy ngƣời học làm trung tâm, giáo viên chỉ là ngƣời tổ chức, cố vấn, định hƣớng hoạt động cho học sinh; học đi đôi với hành; lí thuyết gắn liền với thực tiễn.

Trang 1 | 46

Ngày 4/5/2017, Thủ tƣớng Chính phủ ban hành chỉ thị số 16/CTg về việc tăng cƣờng năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4. Một trong các giải pháp mà chỉ thị đề ra nhằm thúc đẩy Giáo dục STEM tại Việt Nam. Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học trở lên. Trong đó nội dung dạy học gắn liền với thực tiễn, phƣơng pháp dạy học theo quan điểm định hƣớng hành động. Giáo dục STEM một mặt thực hiện đầy đủ mục tiêu giáo dục đã nêu trong chƣơng trình giáo dục phổ thông, mặt khác nhằm phát triển các năng lực cốt lõi cho học sinh, phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc về STEM và định hƣớng nghề nghiệp cho học sinh. Một trong những yêu cầu đối với giáo viên là cần biết cách thiết kế các hoạt động STEM một cách sáng tạo. Đặc biệt, Công nghệ là môn học ứng dụng. Nội dung kiến thức môn học Công nghệ đều bắt đầu từ thực tiễn và quay lại phục vụ cho thực tiễn đời sống con ngƣời, đem lại lợi ích bền vững cho con ngƣời. Môn Công nghệ công nghiệp lần đầu tiên đƣợc đƣa vào chƣơng trình lớp 10 với những thay đổi mạnh mẽ phù hợp với nhu cầu của thời đại. Là môn học phải đi đầu về ứng dụng công nghệ thông tin vào bài dạy và vào môn học. Cùng với Toán học, Hóa học, Sinh học, Tin học, Công nghệ góp phần thúc đẩy giáo dục STEM và góp phần quan trọng trong việc giáo dục nghề nghiệp STEM và định hƣớng nghề nghiệp STEM, một trong những xu hƣớng giáo dục đang đƣợc coi trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới trong đó có Việt Nam. Tuy nhiên, trong quá trình dạy học hiện nay tôi nhận thấy phần lớn giáo viên và học sinh vẫn chƣa coi trọng môn Công nghệ, vẫn coi môn Công nghệ là môn phụ không quan trọng dẫn đến tâm lí coi nhẹ việc học môn Công nghệ. Chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018 đã có những thay đổi về cả nội dung, hình thức và phƣơng pháp dạy học, vì thế yêu cầu giáo viên phải thay đổi phƣơng pháp dạy học

và tiếp cận phƣơng pháp dạy học hiện đại phù hợp với xu hƣớng phát triển của ngành giáo dục tiên tiến.

Từ những lí do cấp thiết trên, tôi chọn đề tài “Thiết kế và tổ chức dạy học STEM chủ đề THIẾT KẾ KĨ THUẬT môn Công nghệ 10 ” với mong muốn nghiên cứu sâu hơn về tính ƣu việt, khả năng vận dụng phƣơng pháp dạy học nhằm góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học theo phƣơng pháp STEM.

1.2. Mục đích nghiên cứu

Trên cơ sở nghiên cứu lí luận và thực tiễn của đề tài, tôi xin đề xuất nội dung và quy trình dạy học môn Công nghệ theo định hƣớng STEM cho học sinh khối 10 THPT ở bài học chủ đề 5: THIẾT KẾ KĨ THUẬT, nhằm góp phần nâng cao hiệu quả dạy và học môn Công nghệ cũng nhƣ phát triển một số năng lực, phẩm chất của học sinh ở trƣờng THPT, đồng thời giúp học sinh thêm yêu thích môn học.

1.3. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Tìm hiểu cơ sở lí luận và thực tiễn về dạy học STEM.

- Nghiên cứu các phƣơng pháp và cách thức lồng nội dung tổ chức các hoạt

động thực tiễn vào nội dung bài học theo định hƣớng dạy học STEM.

- Đề xuất nội dung và quy trình thiết kế dạy học STEM và tổ chức dạy học

STEM một cách hiệu quả.

- Thực nghiệm sƣ phạm để xác định hiệu quả và tính khả thi của sáng kiến,

kết luận và đề xuất.

1.4. Đối tƣợng nghiên cứu và phạm vi nghiêm cứu

1.4.1. Đối tƣợng nghiên cứu

Nghiên cứu về phƣơng pháp dạy học STEM.

Nghiên cứu về dạy học STEM chủ đề 5: THIẾT KẾ KĨ THUẬT môn Công

nghệ 10 bộ sách Cánh diều.

1.4.2. Phạm vi nghiên cứu

Học sinh lớp 10C1, 10A01 trƣờng THPT Quỳnh lƣu 3.

1.5. Phƣơng pháp nghiên cứu

1.5.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận

1.5.2. Phƣơng pháp điều tra

1.5.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm

1.5.4. Phƣơng pháp thống kê toán học

1.5.5 . Phƣơng pháp tổng kết đánh giá

1.6. Giả thuyết khoa học

Trang 2 | 46

Nếu tổ chức dạy học chủ đề 5: “THIẾT KẾ KĨ THUẬT”, Công nghệ 10 –

THPT theo định hƣớng giáo dục STEM với việc cho học sinh tìm hiểu, nghiên cứu các vấn đề thƣờng gặp trong cuộc sống hàng ngày, thiết kế, chế tạo các sản phẩm để ứng dụng trong đời sống thì sẽ tạo đƣợc sự hứng thú học tập cho học sinh, giúp phát triển các năng lực, phẩm chất và kĩ năng cần có cho học sinh.

1.7. Kế hoạch nghiên cứu

Đề tài đƣợc nghiên cứu và triển khai từ tháng 9 năm 2022 đến tháng 4 năm

2023.

TT Thời gian Nội dung công việc Sản phẩm

1

Tháng 9/2022 Tìm hiểu thực trạng và chọn đề tài, viết đề cƣơng của đề tài. Bản đề cƣơng chi tiết của đề tài.

Tập hợp lý thuyết của đề tài. 2

Xử lý số liệu khảo sát đƣợc. Tháng 10,11,12 /2022 Nghiên cứu lí luận dạy học STEM, dạy học STEM trong Công nghệ 10.

Khảo sát thực trạng Tổng hợp ý kiến của đồng nghiệp.

Hoàn thiện đề cƣơng đề tài.

Kiểm tra trƣớc thực nghiệm. 3

Xử lý kết quả trƣớc khi thử nghiệm đề tài.

Tháng 1,2/202 3 Áp dụng thực nghiệm: Dạy thử, kiểm tra thƣờng xuyên.

Tổng hợp và xử lý kết quả thử nghiệm đề tài.

Viết sơ lƣợc sáng kiến. Bản thảo sáng kiến. 4

Tháng 3/2023 Xin ý kiến của đồng nghiệp.

Tập hợp đóng góp của đồng nghiệp.

5

Tháng 4/2023 Hoàn thành sáng kiến kinh nghiệm. Thẩm định sáng kiến cấp trƣờng.

Hoàn thành sáng kiến nộp Sở.

Chỉnh sửa, bổ sung sáng kiến kinh nghiệm.

1.8. Đóng góp mới của đề tài

- Về mặt lý luận: Góp phần làm sáng tỏ cơ sở lí luận về thiết kế và tổ chức

các hoạt động dạy học STEM trong dạy học môn Công nghệ ở trƣờng THPT.

- Về mặt thực tiễn:

+ Cung cấp những giá trị cụ thể về mức độ thành công của việc đƣa giáo án

dạy học theo định hƣớng STEM vào thực tiễn giảng dạy Công nghệ THPT.

Trang 3 | 46

+ Chế tạo một số sản phẩm thực tế có ứng dụng trong thực tế phục vụ cho việc dạy và học môn Công nghệ, phục vụ cho cuộc sống và nhu cầu học tập của HS.

PHẦN 2: NỘI DUNG

2.1. CƠ SỞ LÍ LUẬN

2.1.1. Khái niệm liên quan đến giáo dục STEM

2.1.1.1.Khái niệm về STEM

STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thƣờng đƣợc sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học đƣợc mô tả bởi chu trình STEM, trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ mới nhằm giải quyết các vấn đề; Toán là công cụ đƣợc sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những ngƣời khác.

2.1.1.2. Khái niệm về giáo dục STEM:

Giáo dục STEM là mô hình giáo dục dựa trên cách tiếp cận liên môn, giúp học sinh áp dụng các kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào giải quyết một số vấn đề thực tiễn trong bối cảnh cụ thể. Khi nói đến mô hình giáo dục STEM, chúng tôi muốn đề cập đến một nội hàm bao gồm cả khía cạnh chƣơng trình giáo dục, nguồn lực thực hiện chƣơng trình và các chính sách thúc đẩy chƣơng trình giáo dục STEM trong thực tiễn.

2.1.1.3. Mục tiêu giáo dục STEM

Thứ nhất: Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc lĩnh vực STEM cho HS. Đó là khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học: Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí và truy cập Công nghệ. HS biết về quy trình thiết kế kĩ thuật và chế tạo ra các sản phẩm.

Thứ hai: Phát triển các năng lực chung cho HS. Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS những cơ hội, cũng nhƣ thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ đƣợc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học.

Thứ ba: Định hướng nghề nghiệp cho HS. Giáo dục STEM sẽ tạo điều kiện cho HS có những kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng nhƣ cho nghề nghiệp trong tƣơng lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lƣợng lao động có năng lực, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nƣớc.

2.1.1.4. Tiêu chí xây dựng chủ đề STEM

Trang 4 | 46

Tiêu chí 1: Chủ đề STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn. Trong các

chủ đề STEM, HS đƣợc đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trƣờng và yêu cầu tìm các giải pháp.

Tiêu chí 2: Cấu trúc chủ đề STEM kết hợp tiến trình khoa học và quy trình thiết kế kĩ thuật. Tiến trình chủ đề STEM cung cấp một cách thức linh hoạt đƣa HS từ việc xác định một vấn đề hoặc một yêu cầu thiết kế đến sáng tạo và phát triển một giải pháp.

Tiêu chí 3: Phƣơng pháp chủ đề STEM đƣa HS vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hƣớng hành động, trải nghiệm và tạo ra sản phẩm. Quá trình tìm tòi khám phá đƣợc thể hiện trong tất cả các hoạt động của chủ đề STEM.Trong các chủ đề STEM, hoạt động học của HS đƣợc thực hiện theo hƣớng mở có "khuôn khổ" về các điều kiện mà HS đƣợc sử dụng. Hoạt động học của HS là hoạt động đƣợc chuyển giao và hợp tác; các quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính

Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức chủ đề STEM lôi cuốn HS vào hoạt động nhóm kiến tạo. Giúp HS làm việc trong một nhóm kiến tạo là một việc khó khăn, đòi hỏi tất cả GV ở trƣờng làm việc cùng nhau để áp dụng phƣơng thức dạy học theo nhóm, sử dụng cùng một ngôn ngữ, tiến trình và yêu cầu về sản phẩm học tập mà HS phải hoàn thành. Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của chủ đề STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho HS.

Tiêu chí 5: Nội dung chủ đề STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung các môn học mà HS đã và đang học. Trong các chủ đề STEM, GV cần kết nối và tích hợp một cách có mục đích nội dung từ các chƣơng trình Khoa học, Công nghệ, Tin học và Toán học.. Từ đó, HS dần thấy rằng Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học 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 Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của HS.

Tiêu chí 6: Tiến trình chủ đề STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại nhƣ 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 phƣơng án, và lựa chọn phƣơng án tối ƣu. Tiêu chí này cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học STEM.

2.1.2. Một số vai trò, ý nghĩa của phƣơng pháp dạy học STEM

- Đảm bảo giáo dục toàn diện

Trang 5 | 46

Thực tiễn triển khai dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM ở phổ thông cho thấy, có sự khác biệt về vai trò, vị trí giữa các môn học này. Cụ thể, toán và khoa học là những lĩnh vực đƣợc quan tâm, đầu tƣ. Trong khi đó, công nghệ và kĩ thuật chƣa đƣợc quan tâm đúng mức. Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ, với tinh thần đổi mới của Chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018, vấn đề này cần phải đƣợc giải quyết triệt để. Một trong những giải pháp là thúc đẩy giáo dục STEM trong nhà trƣờng phổ thông.

Triển khai giáo dục STEM ở nhà trƣờng, bên cạnh duy trì sự quan tâm các môn học thuộc lĩnh vực toán, khoa học, các lĩnh vực công nghệ, kĩ thuật cũng sẽ đƣợc quan tâm, đầu tƣ trên tất cả các phƣơng diện về đội ngũ giáo viên, chƣơng trình, cơ sở vật chất để giáo dục STEM đạt hiệu quả mong muốn.

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học thuộc lĩnh vực STEM

Hứng thú học tập là một trong những yếu tố tâm lí đặc biệt quan trọng trong học tập, góp phần hình thành và phát triển năng lực học sinh. Nhờ có hứng thú học sinh sẽ tự giác và tích cực trong học tập, và đó cũng là mầm mống của sáng tạo. Hứng thú học tập môn học nào đó không chỉ ảnh hƣởng tích cực tới thành tích học tập của môn học đó, mà còn là yếu tố ảnh hƣởng rất lớn tới xu hƣớng lựa chọn nghề nghiệp của học sinh sau khi kết thúc giai đoạn giáo dục phổ thông.

Các hoạt động giáo dục STEM hƣớng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh đƣợc hoạt động, trải nghiệm và thấy đƣợc ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh đối với các môn học thuộc lĩnh vực STEM và xuất hiện xu hƣớng lựa chọn nghề nghiệp phù hợp.

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh

Dạy học phát triển năng lực, phẩm chất học sinh là một trong những tƣ tƣởng đổi mới chủ đạo của giáo dục và đào tạo Việt Nam. Đối với giáo dục phổ thông, tƣ tƣởng này đƣợc thể hiện đầy đủ và toàn diện trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018. Có nhiều phƣơng thức để phát triển phẩm chất, năng lực cho ngƣời học, trong đó giáo dục STEM là một trong những phƣơng thức phù hợp và rất hiệu quả.

Khi triển khai các bài dạy STEM, học sinh đƣợc hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; đƣợc làm quen với hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học, kĩ thuật. Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh. Đó là các năng lực chung cốt lõi (tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo); các năng lực đặc thù nhƣ năng lực toán học, năng lực khoa học, năng lực công nghệ và năng lực tin học.

- Kết nối trƣờng học với cộng đồng

Trong một số tình huống, nguồn lực của trƣờng phổ thông là hữu hạn, không phát huy hết tƣ tƣởng thúc đẩy giáo dục STEM trong nhà trƣờng. Việc kết nối với xã hội là cần thiết để khai thác nguồn lực, để giúp học sinh có những trải nghiệm thực tiễn xã hội thay vì chỉ khu trú trong khuôn viên nhà trƣờng.

Trang 6 | 46

Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông cần kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, giáo dục đại học, cơ sở nghiên cứu, cơ sở sản xuất tại địa phƣơng nhằm khai thác nguồn lực về con ngƣời, cơ sở vật chất, tài chính để triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục

STEM phổ thông cũng hƣớng tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phƣơng.

- Hƣớng nghiệp, phân luồng

Hƣớng nghiệp và phân luồng là một trong những vấn đề rất quan trọng của giáo dục phổ thông. Triển khai tốt hoạt động này, không chỉ giúp học sinh lựa chọn đƣợc nghề nghiệp phù hợp với bản thân và gia đình, mà còn giúp định hƣớng lực lƣợng lao động cho những ngành nghề xã hội đang có nhu cầu. Với mục tiêu ban đầu của giáo dục STEM là phát triển nguồn nhân lực thuộc các lĩnh vực này, thì giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông phải kết nối chặt chẽ với giáo dục hƣớng nghiệp và phân luồng.

Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông, học sinh sẽ đƣợc trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá đƣợc sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Qua đó, học sinh có đƣợc lựa chọn nghề nghiệp đúng đắn. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ.

2.1.3. Cách dạy và học theo phƣơng pháp dạy học STEM

Một trong những phƣơng pháp dạy và học mang lại hiệu quả cao nhất cho giáo dục STEM là phƣơng pháp “Học qua hành”. Phƣơng pháp này giúp HS có kiếm thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải từ lý thuyết. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo chủ đề và dựa trên thực hành, HS sẽ đƣợc hiểu sâu về lý thuyết, nguyên lí thông qua các hoạt động thực tế. Chính các hoạt động thực tế này sẽ giúp HS nhớ kiến thức lâu hơn, sâu hơn. HS sẽ đƣợc làm việc theo nhóm, tự thảo luận tìm tòi kiến thức, tự vận dụng kiến thức vào các hoạt động thực hành rồi sau đó có thể truyền đạt lại kiến thức cho ngƣời khác. Với cách học này, GV không còn là ngƣời truyền đạt kiến thức nữa mà sẽ là ngƣời hƣớng dẫn để HS tự xây dựng kiến thức cho chính mình.

2.1.4. Các kĩ năng, năng lực trong giáo duc STEM

2.1.4.1. Các kĩ năng trong giáo dục STEM

Kỹ năng STEM đƣợc hiểu là sự tích hợp, lồng ghép hài hòa từ bốn nhóm kỹ năng là: Kỹ năng khoa học, kỹ năng công nghệ, kỹ năng kỹ thuật và kỹ năng toán học.

Kỹ năng khoa học: Là khả năng liên kết các khái niệm, nguyên lý, định luật và các cơ sở lý thuyết của giáo dục khoa học để thực hành và sử dụng kiến thức này để giải quyết các vấn đề trong thực tế.

Trang 7 | 46

Kỹ năng công nghệ: Là khả năng sử dụng, quản lý, hiểu biết, và truy cập đƣợc công nghệ. Công nghệ là từ những vật dụng hằng ngày đơn giản nhất nhƣ quạt mo, bút chì đến những hệ thống sử dụng phức tạp nhƣ mạng internet, mạng

lƣới điện quốc gia, vệ tinh… Tất cả những thay đổi của thế giới tự nhiên mà phục vụ nhu cầu của con ngƣời thì đƣợc coi là công nghệ.

Kỹ năng kỹ thuật: Là khả năng giải quyết vấn đề thực tiễn diễn ra trong cuộc sống bằng cách thiết kế các đối tƣợng, hệ thống và xây dựng các quy trình sản xuất để tạo ra đối tƣợng.

Kỹ năng toán học: Là khả năng nhìn nhận và nắm bắt đƣợc vai trò của toán học trong mọi khía cạnh tồn tại trên thế giới. HS có kỹ năng toán học sẽ có khả năng thể hiện các ý tƣởng một cách chính xác, áp dụng các khái niệm và kĩ năng toán học vào cuộc sống hằng ngày.

2.1.4.2. Các năng lực trong giáo dục STEM

* Năng lực giải quyết vấn đề: là khả năng cá nhân sử dụng hiệu quả các quá trình nhận thức, hành động và thái độ, động cơ, xúc cảm để giải quyết các tình huống mà ở đó không có sẵn quy trình, thủ tục, giải pháp thông thƣờng . Năng lực giải quyết vấn đề có cấu trúc gồm 4 thành tố: tìm hiểu vấn đề; thiết lập không gian vấn đề; lập kế hoạch và thực hiện giải pháp; đánh giá và phản ánh giải pháp.

- Tìm hiểu vấn đề: nhận biết, xác định, giải thích các thông tin ban đầu và

trung gian, tƣơng tác với vấn đề; chia sẻ sự am hiểu vấn đề đó với ngƣời khác.

- Thiết lập không gian vấn đề: lựa chọn, sắp xếp, tích hợp thông tin với kiến thức đã học; xác định thông tin thông qua đồ thị, bảng biểu, mô tả; xác định cách thức, quy trình, chiến lƣợc giải quyết vấn đề; thống nhất cách hành động.

- Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp:

+ Lập kế hoạch: thiết lập tiến trình thực hiện (thu thập dữ liệu, thảo luận, xin ý kiến, giải quyết các mục tiêu, xem xét lại giải pháp,…); thời điểm giải quyết từng mục tiêu và phân bố các nguồn lực (tài nguyên, nhân lực, nguồn kinh phí, phƣơng tiện,…).

+ Thực hiện giải pháp: thực hiện và trình bày giải pháp; điều chỉnh kế hoạch cho phù hợp với thực tiễn; tổ chức và duy trì hiệu quả hoạt động nhóm khi thực hiện giải pháp.

- Đánh giá và phản ánh giải pháp: đánh giá giải pháp đã thực hiện; phản ánh, suy ngẫm về giải pháp đã thực hiện; đánh giá, xác nhận những kiến thức và kinh nghiệm thu nhận đƣợc; đề xuất phƣơng án giải quyết cho các vấn đề tƣơng tự.

* Năng lực sáng tạo: Sáng tạo là một trong những năng lực rất quan trọng của con ngƣời và có ảnh hƣởng rất lớn đến sự phát triển của toàn xã hội. Là khả năng tạo ra cái mới có tính hữu dụng, sáng tạo không chỉ góp phần tạo ra những sản phẩm vật chất và tinh thần phục vụ cho đời sống của con ngƣời mà còn là tiền đề không thể thiếu đƣợc cho sự phát triển của nhân loại.

Năng lực sáng tạo đƣợc thể hiện ra ở những khả năng sau:

Trang 8 | 46

Khả năng phát hiện ra những điểm tƣơng đồng, khác biệt cũng nhƣ mối liên

hệ giữa nhiều sự vật, hiện tƣợng khác nhau trong đời sống. Ngƣời có năng lực sáng tạo thƣờng có thói quen quan sát, so sánh và nhất là khả năng tƣởng tƣợng, liên tƣởng rất tốt.

- Khả năng tìm tòi, phát hiện ra những vấn đề mới, những giải pháp mới dựa trên những kiến thức, kinh nghiệm đã có hay những hạn chế, bất cập đang tồn tại hiện hữu.

- Khả năng giải quyết vấn đề bằng nhiều con đƣờng, cách thức khác nhau; phân tích, đánh giá vấn đề ở nhiều phƣơng diện, góc nhìn khác nhau. Cùng một vấn đề, một bài toán đặt ra, ngƣời có năng lực sáng tạo thƣờng tìm kiếm, phát hiện đƣợc nhiều hƣớng giải quyết, nhiều ý tƣởng khác nhau.

- Khả năng phát hiện ra những điều bất hợp lí, những bất ổn hay những quy luật phổ biến trong những hiện tƣợng, sự vật cụ thể dựa trên sự tinh tế, nhạy cảm và khả năng trực giác cao của chủ thể.

* Năng lực hợp tác: Năng lực hợp tác là khả năng tƣơng tác lẫn nhau, trong đó mỗi cá nhân thể hiện sự tích cực, tự giác, sự tƣơng tác trực diện và trách nhiệm cao trên cơ sở huy động những tri thức, kĩ năng của bản thân nhằm giải quyết có hiệu quả nhiệm vụ chung.

- Các biểu hiện của năng lực hợp tác.

1 - Biết lắng nghe nhiệm vụ chung của nhóm và nhận nhiệm vụ của nhóm

trƣởng phân công.

2 - Thực hiện tích cực có kết quả các nhiệm vụ do nhóm giao cho theo cá

nhân, theo cặp hoặc nhóm nhỏ.

2.1.5. Tổ chức dạy học trải nghiệm STEM môn Công nghệ THPT

Thúc đẩy giáo dục STEM là một trong bốn giá trị cốt lõi của môn Công nghệ trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018 bao gồm: (1) Giáo dục công nghệ giúp học sinh học tập và làm việc hiệu quả trong môi trƣờng công nghệ tại gia đình, cộng đồng và xã hội; (2) Giáo dục công nghệ thúc đẩy giáo dục STEM, có ƣu thế hình thành và phát triển các năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, thiết kế; (3) Giáo dục công nghệ là một trong những con đƣờng chủ yếu giáo dục hƣớng nghiệp; (4) Giáo dục công nghệ chuẩn bị cho học sinh tri thức nền tảng để lựa chọn nghề hay tiếp tục theo học các ngành kĩ thuật, công nghệ.

Trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018, môn Công nghệ phản ánh hai thành phần là T (technology) và E (engineering) trong bốn thành phần của STEM. Vì vậy, môn Công nghệ có vai trò quan trọng thể hiện tƣ tƣởng giáo dục STEM trong Chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018.

Trang 9 | 46

Sản phẩm, quá trình công nghệ môn học đề cập luôn mang tính tích hợp, gắn với thực tiễn, liên hệ chặt chẽ với toán học và khoa học. Đặc điểm này là cơ sở để tăng cƣờng giáo dục STEM ngay trong dạy học môn Công nghệ dựa vào các hoạt

động thiết kể kĩ thuật, hoạt động nghiên cứu khoa học kĩ thuật.

Có sự tƣơng đồng về phƣơng pháp, hình thức tổ chức dạy học giữa dạy học công nghệ và giáo dục STEM. Đó là chú trọng vào hoạt động, thực hành, trải nghiệm và định hƣớng sản phẩm. Đây cũng là cơ sở để triển khai dạy học nhiều nội dung công nghệ tiếp cận STEM.

Giáo dục STEM trong môn Công nghệ đƣợc thực hiện thông qua dạy học các bài học, mạch nội dung, chuyên đề học tập từ tiểu học tới trung học nhƣ mô hình điện gió, mô hình điện mặt trời, ngôi nhà thông minh, các bài toán thiết kế kĩ thuật và công nghệ, nghề nghiệp STEM; các dự án nghiên cứu thuộc các lĩnh vực kì thuật cơ khí, hệ thống nhúng, robot và máy thông minh. Khi triển khai chƣơng trình, giáo dục STEM trong dạy học môn Công nghệ sẽ tiếp tục đƣợc mở rộng thông qua dạy học các bài học liên môn giữa các môn học thuộc lĩnh vực STEM.

2.2. CƠ SỞ THỰC TIỄN

2.2.1. Thực trạng của học sinh trƣớc khi áp dụng đề tài

- Về phía HS: Khảo sát 44 HS lớp 10C1 và 44 HS lớp 10 A01 tại trƣờng

THPT Quỳnh lƣu 3 nơi tôi đang công tác kết quả nhƣ sau:

https://forms.gle/chdNC72Gjyy2sNWQ8

+ Đa phần học sinh không yêu thích môn Công nghệ và không muốn dành nhiều thời gian cho môn học, coi môn Công nghệ không quan trọng, không phục vụ cho các kì thi tốt nghiệp, đại học.

+ Hầu hết HS đều hứng thú về việc dạy học trải nghiệm STEM với những kiến thức liên môn liên quan đến thực tiễn, đòi hỏi các em vận dụng kiến thức để giải quyết đƣợc vấn đề. Sau khi GV giao nhiệm vụ trải nghiệm và vận dụng kiến thức nền để làm ra các sản phẩm có ứng dụng cao trong thực tiễn thì hầu hết HS đều rất thích thú.

+ Một số ít không thích vì cho rằng dạy học trải nghiệm STEM một chủ đề

mất nhiều thời gian và ít phục vụ cho các kì thi.

2.2.2. Thực trạng của giáo viên trƣớc khi áp dụng đề tài

- Về phía GV, sau khi khảo sát ý kiến của 18 giáo viên giảng dạy các môn

học liên quan đến STEM tại trƣờng THPT Quỳnh Lƣu 3 kết quả:

https://forms.gle/gpFUe4cMG1NT3xm67

+ 100% GV đều mong muốn cho HS trải nghiệm và vận dụng kiến thức liên

môn làm ra những sản phẩm có ứng dụng thực tiễn cao.

+ Đa số GV không thƣờng xuyên dạy học STEM , một số đã áp dụng tổ

chức dạy những còn rất ít.

Trang 10 | 46

+ 100% GV đánh giá cao hiểu quả giáo dục STEM mang lại nhƣ: tƣ duy phản biện; năng lực giải quyết vấn đề thực tiễn; năng lực hợp tác; năng lực thiết kế,

chế tạo.

+ Đa số GV đều cho rằng dạy học trải nghiệm STEM cần nhiều thời gian để

thực hiện và không phù hợp với hình thức thi cử hiện nay.

2.2.3. Đánh giá thực trạng chung

2.2.3.1. Thuận lợi

Giáo dục STEM có ƣu điểm là trang bị kiến thức cho ngƣời học thông qua thực hành và ứng dụng, đề cao sự phát triển năng lực giải quyết vấn đề và nâng cao khả năng sáng tạo. Thông qua các hoạt động STEM, ngƣời học sẽ biết cách vận dụng lí thuyết vào thực tiễn và phát triển các kĩ năng thích ứng đƣợc với những công việc đòi hỏi trí óc.

Giáo dục STEM trong nhà trƣờng phổ thông đáp ứng chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018. Môn Công nghệ là môn học ứng dụng, là môn học đi đầu về vận dụng dạy học STEM, góp phần cùng các môn học khác và hoạt động giáo dục khác trong nhà trƣờng phát triển ở HS những phẩm chất và năng lực chung đã quy định trong chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể.

Đội ngũ cán bộ GV nhà trƣờng và tổ bộ môn đảm bảo về số lƣợng và chất lƣợng, đáp ứng yêu cầu của cấp học. GV trong nhà trƣờng luôn có trách nhiệm cao, say mê với nghề nghiệp và hết lòng yêu thƣơng HS.

Bên cạnh đó, nhiều trƣờng THPT hiện nay cũng nhƣ trƣờng THPT nơi tôi công tác có nhiều thế mạnh về cơ sở vật chất. Dạy học STEM đòi hỏi sự tham gia nhiều của CNTT, HS khá thành thạo vi tính, máy chiếu ... Trƣờng tôi đang công tác có 39 lớp học đƣợc trang bị 39 máy chiếu, tivi, thêm 1 số máy chiếu rời, vì vậy việc sử dụng để báo cáo sản phẩm chủ đề STEM của HS rất dễ dàng.

2.2.3.2. Khó khăn

Chƣa „chƣơng trình hóa‟ giáo dục STEM: mặc dù theo chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018 đã tạo điều kiện thuận lợi hơn để có thể triển khai giáo dục STEM. Tuy nhiên với khung chƣơng trình đề ra, GV vẫn gặp khó khăn trong việc tổ chức về chính sách, chế độ, quy định dẫn đến việc triển khai dạy học STEM dừng lại là hình thức và phong trào. Dạy học STEM chƣa đƣợc đƣa vào phân phối chƣơng trình, chƣa đƣợc phổ biến và đồng bộ.

Trình độ GV chƣa đáp ứng đƣợc yêu cầu về liên hệ tích hợp các môn học. Vì phần lớn GV chỉ đào tạo đơn môn, đa số GV còn ngại hỏi, ngại chia sẽ với đồng nghiệp, nên chƣa có sự phối hợp tốt giữa GV trong các môn trong dạy học STEM.

Chƣa có sự phối hợp giữa trƣờng phổ thông với các trƣờng đại học và các

viện nghiên cứu, các tổ chức, doanh nghiệp.

Trang 11 | 46

Mặt khác dạy học STEM đòi hỏi thời gian nhiều và phù hợp cho HS để dạy STEM. Đa số HS và cả phụ huynh HS đều không thích mất nhiều thời gian. Chƣơng trình giáo dục đang xây dựng theo hƣớng thay đổi nội dung nhằm phát

triển năng lực HS, tuy nhiên lại chƣa thay đổi phƣơng pháp kiểm tra, đánh giá. Vì thế, tâm lí HS vẫn nặng về điểm số, vẫn học theo phƣơng pháp truyền thống với mục đích “học để thi”. HS chủ yếu giành nhiều thời gian cho việc học kiến thức để đạt kết quả cao trong các kì thi. Đối tƣợng HS của trƣờng THPT trƣờng tôi đang công tác, là HS ở vùng nông thôn nên không có nhiều điều kiện cả về kinh tế và thời gian cho việc học tập.

2.3. THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC MỘT SỐ HOẠT ĐỘNG DẠY HỌC GIÁO DỤC STEM

2.3.1. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học

Do đặc tính mới lạ và đặc thù quy trình thiết kế kĩ thuật, nội dung dƣới trong

tài liệu này đề cập chi tiết tới quy trình xây dựng bài dạy STEM kĩ thuật.

Việc thiết kế và trình bày bài dạy STEM có thể tham khảo hƣớng dẫn Công văn số 5512/BGDĐT-GDTrH, ngày 18/12/2020 của Bộ Giáo dục và Đà tạo về việc xây dựng và tổ chức thực hiện kế hoạch giáo dục của nhà trƣờng. Bề cạnh đó, bài dạy STEM cũng cần phản ánh tính đặc thù khi tiến trình dạy học dự trên quy trình thiết kế kĩ thuật và đƣợc tổ chức thành 5 hoạt động chính.

Bƣớc 1: Lựa chọn nội dung dạy học

Nội dung bài dạy STEM có thể lựa chọn bằng cách:

- Dựa vào những nội dung kiến thức trong chƣơng trình môn học và các hiện

tƣợng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong thực tiễn;

- Xuất phát từ việc đáp ứng một số nhu cầu thiết thực trong sinh hoạt hàng

ngày, trong sản xuất, trong cuộc sống, trong học tập;

- Thông qua những câu chuyện về các phát minh, sáng chế của các nhà khoa học nổi tiếng dẫn đến nhu cầu mong muốn thử nghiệm, chứng minh thông qua các bài dạy STEM;

- Tham khảo ý tƣởng từ những bài học, hoạt động, dự án có sẵn trong các

nguồn tài liệu trong nƣớc và quốc tế (sách, báo, internet,...).

- Trong quá trình dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM, cần thƣờng xuyên đặt câu hỏi “những kiến thức đã học trong bài đƣợc ứng dụng ở đâu trong thực tiễn, có thể dùng nó để giải quyết những vấn đề gì”. Đặc biệt là những câu hỏi liên hệ, vận dụng vào bối cảnh thực tiễn địa phƣơng, nhà trƣờng.

Bƣớc 2: Xác định vấn đề cần giải quyết

Trang 12 | 46

Dựa trên nội dung bài dạy STEM dự định triển khai, có thể đƣa ra một tình huống có vấn đề mang tính thực tiễn khiến học sinh có nhu cầu thực hiện một nhiệm vụ cụ thể để giải quyết vấn đề. Nhiệm vụ học tập phải bao gồm các yêu cầu cụ thể về sản phẩm mà để hoàn thành nhiệm vụ, học sinh cần liên hệ và vận dụng kiến thức các môn học thuộc lĩnh vực STEM.

Bƣớc 3: Xây dựng tiêu chí sản phẩm/giải pháp giải quyết vấn đề

Tiêu chí của sản phẩm trong bài dạy STEM là yếu tố quan trọng có vai trò định hƣớng mục tiêu, nội dung và cách thức tổ chức các hoạt động trong bài dạy. Các tiêu chí đặt ra cho sản phẩm giúp học sinh là căn cứ để đề xuất giải pháp giải quyết vấn đề cũng nhƣ lập kế hoạch để thực hiện hoạt động chế tạo sản phẩm.

Giáo viên cần xác định các tiêu chí cụ thể cho sản phẩm sao cho:

- HS huy động kiến thức đã học (với bài dạy STEM vận dụng) hoặc khám phá đƣợc kiến thức mới (đối với bài dạy STEM kiến tạo) mới có thể đáp các yêu cầu sản phẩm học tập giáo viên đƣa ra.

- HS vận dụng kiến thức và kinh nghiệm thực tiễn để đề xuất đƣợc cả giải

pháp có tính khoa học và khả thị; chế tạo sản phẩm; cải tiến, phát triể sản phẩm.

- Thông qua việc thực hiện các hoạt động thiết kế trong bài dạy, học sinh (cơ hội phát triển các năng lực chung cốt lõi nhƣ tự chủ và tự học, giao tiếp và hợp tác, giải quyết vấn đề và sáng tạo.

Bƣớc 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học

- Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học đƣợc thiết kế theo các phƣơng phát và kĩ thuật dạy học tích cực với các hoạt động học bao hàm các bƣớc của quy trình thiết kế kĩ thuật.

- Mỗi hoạt động học đƣợc thiết kế rõ ràng về mục tiêu, nội dung, sản phẩn học tập mà học sinh phải hoàn thành và cách thức tổ chức hoạt động học tập. Các hoạt động học tập đó có thể đƣợc tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trƣờng. nhà và cộng đồng).

2.3.2. THIẾT KẾ TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

Tiến trình bài dạy STEM tuân theo quy trình thiết kế kĩ thuật, nhƣng các bƣớc trong quy trình có thể không cần thực hiện một cách tuần tự mà có thể thực hiện song song, tƣơng hỗ lẫn nhau. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền có thể đƣợc t chức thực hiện đồng thời với việc đề xuất giải pháp; hoạt động chế tạo mẫu có thể đƣợc thực hiện đồng thời với việc thử nghiệm và đánh giá. Trong đó, bƣớc nà vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bƣớc kia.

Trong bài dạy STEM, thƣờng có hai sản phẩm học tập đặc trƣng là bản thiế kế và sản phẩm chế tạo (gọi chung là sản phẩm hay sản phẩm STEM) bên cạnh các sản phẩm học tập thông thƣờng nhƣ phiếu học tập đã hoàn thành, kết quả thải luận trên bảng nhóm, bài trình chiếu, poster...

Trang 13 | 46

Mỗi bài dạy STEM có thể đƣợc tổ chức theo 5 hoạt động. Các hoạt động t thể đƣợc tổ chức thực hiện một cách linh hoạt ở trong và ngoài lớp học theo hệ dung và phạm vi kiến thức của từng bài học. Mỗi hoạt động phải đƣợc mô tả n mục tiêu, nội dung, dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh và cách thức tổ chức hoạt động.

Hoạt động 1: Xác định vấn đề thiết kế, chế tạo

Trong hoạt động này, GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó HS phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là "tính mới" của sản phẩm, kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với HS; đồng thời, tiêu chí đó buộc HS phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích đƣợc thiết kế cho sản phẩm cần làm.

- Mục tiêu: Xác định tiêu chí sản phẩm; giúp học sinh phát hiện đƣợc vấn đề, nhu cầu; nhiệm vụ cần thực hiện xác định tiêu chí của giải pháp, sản phẩm.

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

- Dự kiến sản phẩm hoạt động của HS: Trình bày cụ thể về nội dung và hình thức của sản phẩm học tập( ghi bài chép thông tin về hiện tƣợng, sản phẩm, công nghệ, đánh giá, đặt câu hỏi về hiện tƣợng, sản phẩm, công nghệ).

- Tổ chức thực hiện: Giáo viên giao nhiệm vụ (nội dung, phƣơng tiện, các thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); học sinh thực hiện nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cả nhân hoặc nhóm); báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm cách thức); phát hiện/phát biểu vấn đề (giáo viên hỗ trợ).

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

Trang 14 | 46

Hoạt động này có thể đƣợc vận dụng khác nhau tùy thuộc bài dạy STEM là kiến tạo hay STEM vận dụng. Đối với bài dạy STEM kiến tạo, trong hoạt động này, giáo viên sẽ không truyền thụ kiến thức mới cho học sinh theo cách truyền thống. Thay vào đó, học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên để chiếm lĩnh kiến thức mới, sử dụng vào việc đề xuất.

thiết kế sản phẩm cần hoàn thành.

- Mục tiêu: Hình thành kiến thức mới hoặc xác định lại các kiến thức đã học. cần vận dụng để đề ra giải pháp, đồng thời nhận biết đƣợc vai trò và ứng dụng của kiến thức vào thực tiễn.

- Nội dung: Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa, tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận, hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp/thiết kế.

- Sản phẩm: Các mức độ hoàn thành nội dung (xác định và ghi đƣợc thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới, giải pháp/thiết kế).

- Tổ chức thực hiện: Giáo viên giao nhiệm vụ (nêu rõ yêu cầu đọc/nghe nhìn/làm để xác định và ghi đƣợc thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới); Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, làm thí nghiệm (cá nhân, nhóm); Báo cáo, thảo luận; Giáo viên điều hành, “chốt” kiến thức mới + hỗ trợ học sinh đề xuất giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm.

Giáo viên có thể chọn tổ chức dạy kiến thức nền tại lớp hoặc tổ chức cho học sinh tự khám phá ở nhà rồi báo cáo tại lớp. Giáo viên cũng có thể phối hợp cả hai cách này.

Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp thiết kế

Trong hoạt động này, học sinh đƣợc tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có); đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề. Nhờ sự trao đổi, góp ý của các bạn và giáo viên, học sinh tiếp tục hoàn thiện (có thể phải thay đổi cả giải pháp để bảo đảm tính khả thi) bản thiết kế trƣớc khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm.

- Mục tiêu: Lựa chọn và hoàn thiện giải pháp/phƣơng án thiết kế.

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

- Sản phẩm: Giải pháp/bản thiết kế đƣợc lựa chọn/hoàn thiện.

- Tổ chức thực hiện: Giáo viên giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu học sinh trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế); Học sinh báo cáo, thảo luận; Giáo viên điều hành, nhận xét, đánh giá + hỗ trợ học sinh lựa chọn giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm.

Lưu ý: Giáo viên cần nêu các câu hỏi dự kiến, tập trung vào làm rõ kiến thức được huy động để giải quyết vấn đề trong sản phẩm, về tính khả thi của phương án đề xuất.

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

Trang 15 | 46

Trong hoạt động này, học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện sau bƣớc 3; trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình này, học sinh cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban

đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi.

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

- Nội dung: Lựa chọn vật liệu, dụng cụ; lập kế hoạch và chế tạo mẫu theo thiết kế; thử nghiệm, đánh giá và điều chỉnh.

- Sản phẩm: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật... đã chế tạo và thử nghiệm, đánh giá.

Hoạt động 5: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá

Trong hoạt động này, HS tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện sau bƣớc 3; trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình này, HS cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi.

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

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

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

- Tổ chức thực hiện: Giáo viên giao nhiệm vụ (lựa chọn dụng cụ thử nghiệm để chế tạo, lắp ráp...); Học sinh thực hành chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm. Giáo viên hỗ trợ học sinh trong quá trình thực hiện.

Lưu ý: Giáo viên cần theo sát các hoạt động làm sản phẩm của học sinh hỗ

trợ kịp thời.

Hoạt động 6: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh

Trong hoạt động này, học sinh đƣợc tổ chức để trình bày sản phẩm học đã

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

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

- Nội dung: Trình bày và thảo luận về sản phẩm.

- Sản phẩm: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật... đã chế tạo đƣợc + Bài trình bày báo cáo.

- Tổ chức thực hiện:

+ Giáo viên giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu cầu và sản phẩm trình bày).

+ Học sinh báo cáo sản phẩm, có thể là poster (áp phích), quy trình hoặc dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật đã chế tạo theo các hình thức phù hợp (trình diễn, trƣng bày, triển lãm, sân khấu hóa).

+ Giáo viên đánh giá, định hƣớng để học sinh tiếp tục hoàn thiện, tổng kết.

Trang 16 | 46

2.3.3. Hệ thống chuẩn kiến thức, năng lực, phẩm chất của học sinh trong chủ đề 5: “THIẾT KẾ KĨ THUẬT”

Hệ thống chuẩn kiến thức trong chủ đề 5: Thiết kế kĩ thuật bao gồm:

Hệ thống chuẩn kiến thức, năng lực, phẩm chất của chủ đề 5:

CHUẨN KIẾN THỨC NĂNG LỰC, PHẨM CHẤT CHỦ ĐỀ BÀI HỌC

1. Kiến thức 2. Phát triển năng lực

5: - Năng lực công nghệ:

- Trình bày đƣợc vai trò, ý nghĩa của hoạt động thiết kế kĩ thuật. CHỦ ĐỀ THIẾT KẾ KĨ THUẬT + Đọc hiểu và trình bày đƣợc nội dung, ý nghĩa, vai trò của hoạt động thiết kế kĩ thuật.

- Nêu đƣợc các nguyên tắc thiết kế kĩ thuật.

BÀI 19: Vai trò, ý nghĩa và các nguyên của tắc hoạt động thiết kế + Nhận biết và mô tả đƣợc các nguyên tắc của thiết kế kĩ thuật.

- Năng lực chung:

+ Chủ động, tích cực thực hiện những nhiệm vụ học tập trong quá trình khám phá kiến thức mới.

Trang 17 | 46

+ Vận dụng các kiến thức về

hoạt động thiết kế để tìm hiểu về nghề nghiệp.

+ Giao tiếp và hợp tác hiệu quả.

3. Phẩm chất

+ Có ý thức tìm hiểu về các hoạt động thiết tích cực tham gia các trải sạt kế kỹ thuật. nghiệm học tập.

1. Kiến thức 2. Phát triển năng lực

- Năng lực công nghệ:

- Giải thích đƣợc quy trình thiết kế kĩ thuật. BÀI 20: Quy trình thiết kế kĩ thuật

+ Đọc và hiểu nội dung, ý nghĩa của các bƣớc trong quy trình thiết kế kĩ thuật.

+ Giải thích đƣợc thứ tự và nội dung các bƣớc trong quy trình thiết kế kĩ thuật. - Trình bày đƣợc các công việc cụ thể, phƣơng pháp thực hiện, phƣơng tiện hỗ trợ trong từng bƣớc của quy trình thiết kế kĩ thuật. - Năng lực chung:

+ Chủ động, tích cực thực hiện những nhiệm vụ học tập trong quá trình khám phá kiến thức mới.

+ Vận dụng các kiến thức, kĩ năng về quy trình thiết kế kĩ thuật để liên hệ thực tiễn.

+ Giao tiếp và hợp tác hiệu quả.

3. Phẩm chất

- Có ý thức tìm hiểu về quy trình thiết kế kỉ thuật.

- Chủ động vận dụng quy trình thiết kế vào giải quyết bài tập và thực tiễn.

Trang 18 | 46

- Hứng thú tìm hiểu thông tin để mở rộng hiểu biết và ứng dụng vào giải quyết vấn đề.

1. Kiến thức 2. Phát triển năng lực

- Năng lực công nghệ:

- Phân tích đƣợc các yếu tố ảnh hƣởng trong quá trình thiết kế kĩ thuật.

+ Đọc và hiểu nội dung các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình thiết kế kĩ thuật.

BÀI 21: Các yếu tố ảnh hƣởng trong quá trình thiết kĩ kế thuật

+ Phân tích đƣợc các mức độ ảnh hƣởng của các yếu tố đến quá trình thiết kế kĩ thuật.

+ Đề xuất giải pháp thiết kế tốt hơn.

- Năng lực chung:

+ Chủ động, tích cực thực hiện những nhiệm vụ học tập trong quá trình khám phá kiến thức mới.

+ Vận dụng đƣợc một cách linh hoạt các kiến thức, kĩ năng đã học về các yếu tố ảnh hƣởng đến thiết kế vào phân tích thực tiễn.

+ Giao tiếp và hợp tác hiệu quả.

3. Phẩm chất

- Có ý thức tìm hiểu về các yếu tố ảnh hƣởng đến thiết kế kĩ thuật.

- Chủ động vận dụng các nguyên tắc thiết kế vào giải quyết bài tập và thực tiễn.

1. Phát triển năng lực

- Năng lực công nghệ:

- Mô tả đƣợc đặc điểm, tính chất của một số nghề nghiệp liên quan tới thiết kế

+ Nắm đƣợc một số nghề nghiệp liên quan đến thiết kế kĩ thuật.

BÀI 22: Một số nghề nghiệp liên quan thiết tới kế

Trang 19 | 46

+ Phân tích đƣợc đặc điểm, tính chất của một số nghề nghiệp

liên quan tới thiết kế.

+ Nhận biết và mô tả đƣợc các nghề nghiệp gắn với hoạt động thiết kế, đặc điểm và yêu cầu của nghề.

- Năng lực chung:

+ Chủ động, tích cực thực hiện những nhiệm vụ học tập trong quá trình khám phá kiến thức mới.

+ Giao tiếp và hợp tác hiệu quả.

2. Phẩm chất

- Có ý thức tìm hiểu về các nghề nghiệp liên quan đến thiết kế kĩ thuật.

- Thích tìm hiểu thông tin để mở rộng hiểu biết và ứng dụng vào việc định hƣớng nghề nghiệp cho tƣơng lai.

1. Kiến thức 2. Phát triển năng lực

- Năng lực công nghệ:

BÀI 23: án: Dự Thiết kế giá sách của em - Vận dụng đƣợc kiến thức về thiết kế kĩ thuật để thiết kế một sản phẩm đơn giản. + Chủ động phát hiện vấn đề và giải quyết vấn đề bằng kĩ thuật, công nghệ.

+ Đọc và hiểu các tài liệu, bản vẽ vẽ kĩ thuật. Thể hiện đƣợc ý tƣởng, giải pháp kĩ thuật dƣới dạng các bản vẽ, sơ đó.

+ Giao tiếp và hợp tác thông qua phƣơng tiện công nghệ.

+ Sáng tạo trong đề xuất giải pháp công nghệ.

+ Đánh giá các giải pháp công nghệ.

Trang 20 | 46

+ Sử dụng hiệu quả các phƣơng pháp, công cụ kĩ thuật, phƣơng

tiện công nghệ để thiết kế một sản phẩm đơn giản.

+ Thực hiện đúng các bƣớc trong quy trình thiết kế kĩ thuật.

- Năng lực chung:

+ Chủ động, tích cực thực hiện những nhiệm vụ học tập đƣợc giao.

+ Vận dụng đƣợc một cách linh hoạt các kiến thức, kĩ năng đã học về các phƣơng pháp và kĩ thuật tƣ duy.

+ Tích cực, chủ động tự học kiến thức mới, khai thác hiệu quả các nguồn học liệu, đặc biệt là học liệu số.

3. Phẩm chất

- Có ý thức tìm hiểu về các vấn đề và những bất cập trong thực tiễn cuộc sống.

- Chủ động vận dụng quy trình thiết kế để giải quyết vấn đề.

- Hứng thú tìm hiểu thông tin để mở rộng hiểu biết và ứng dụng vào giải quyết vấn đề một cách sáng tạo.

2.3.4. Phân tích nội dung và cấu trúc chủ đề 5: THIẾT KẾ KĨ THUẬT

Chủ đề 5: Thiết kế kĩ thuật với 5 bài học có các nội dung trọng tâm là tìm hiểu về vai trò, ý nghĩa, quy trình, nguyên tắc của thiết kế kĩ thuật, các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình thiết kế và một số nghề nghiệp liên quan đến thiết kế. Từ đó các em có thể vận dụng nội dung bài học vào việc thiết kế các sản phẩm đơn giản đáp ứng nhu cầu của bản thân cũng nhƣ có những định hƣớng ban đầu cho việc chọn nghề nghiệp của bản thân trong tƣơng lai. Vì vậy việc tổ chức dạy học chủ đề 5 có thể tiến hành dạy học STEM, trải nghiệm STEM, KHTK giúp học sinh nắm chắc nội dung lí thuyết và biết vận dụng nội dung bài học để giải quyết các vấn đề thực tiễn tốt hơn.

Trang 21 | 46

2.3.5. Những nội dung của chủ đề “Thiết kế kĩ thuật” có thể thiết kế các hoạt động dạy học tích hợp STEM.

Chủ đề 5: Thiết kế kĩ thuật gồm 5 bài học với các nội dung và các bài học có

thể tổ chức dạy học STEM. Cụ thể:

Bài 20: Quy trình thiết kế kĩ thuật có thể tổ chức dạy học STEM thiết kế các sản phẩm gia dụng đơn giản nhƣ máy nâng thủy lực, giá treo đồ, mái che di động...

Bài 23: Thiết kế giá sách của em có thể tổ chức dạy học STEM: thiết kế giá

sách, thiết kế hộp đựng đồ dùng học tập, thiết kế tủ đồ có nhân, tủ quần áo...

2.3.6. Thiết kế và tổ chức hoạt động dạy học chủ đề “Thiết kế kĩ thuật” theo định hƣớng giáo dục STEM.

2.3.6.1. Chủ đề 1: Thiết kế và chế tạo mô hình máy nâng thủy lực

KẾ HOẠCH BÀI DẠY STEM

BÀI: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÔ HÌNH MÁY NÂNG THỦY LỰC

Thời gian thực hiện: 3 tiết

Yêu cầu cần đạt trong Chƣơng trình GDPT 2018:

Thiết kế đƣợc sản phẩm đơn giản

I. Mục tiêu

1. Về năng lực :

- Năng lực Công nghệ

* Nhận thức công nghệ:

+ Xác định đƣợc nhiệm vụ, yêu cầu thiết kế máy nâng thủy lực.

+ Đề xuất và lựa chọn đƣợc giải pháp thiết kế máy nâng thủy lực đáp ứng yêu cầu đặt ra.

* Giao tiếp công nghệ:

- Lập đƣợc bản vẽ kĩ thuật của máy nâng thủy lực.

* Năng lực sử dụng công nghệ:

- Chế tạo và thử nghiệm đƣợc máy nâng thủy lực theo bản vẽ thiết kế.

* Năng lực đánh giá công nghệ:

+ Chia sẻ, hoàn thiện bản thiết kế máy nâng thủy lực đáp ứng các yêu cầu thiết kế.

Năng lực chung

* Năng lực tự học và tự chủ:

- HS tích cực, chủ động trong việc nghiên cứu, tìm hiểu các loại máy nâng thủy lực trong thực tế

* Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo:

Trang 22 | 46

- HS giải quyết đƣợc các vấn đề, nhiệm vụ đƣợc đƣa ra đƣợc các phƣơng án, các

thiết kế máy nâng thủy lực.

* Năng lực giao tiếp và hợp tác:

- HS thực hiện thảo luận, trao đổi, báo cáo và hỗ trợ bạn hoàn thành nhiệm vụ của nhóm.

2. Về phẩm chất:

* Trách nhiệm:

- HS cẩn thận, tích cực trong quá trình quan sát, thực hiện các nhiệm vụ học tập.

* Chăm chỉ:

- HS kiên trì, chịu khó nghiên cứu tài liệu. Có ý chí vƣợt qua khó khăn khi thực hiện các nhiệm vụ học tập.

- Có ý thức tìm hiểu về quy trình thiết kế máy nâng thủy lực.

II. Thiết bị dạy học và học liệu

- Bộ dụng cụ vẽ kĩ thuật

- Máy vi tính, máy chiếu.

- SGK Công nghệ 10, Vật lí 8 và một số tài liệu tham khảo trên mạng Internet.

- Hình ảnh về một số máy nâng thủy lực.

- Một số vật liệu và dụng cụ để chế tạo máy nâng thủy lực .

III. Tiến trình dạy học

1. Hoạt động 1. Xác định vấn đề (15 phút)

a) Mục tiêu: Xác định được nhiệm vụ thiết kế máy nâng thủy lực và xác định được yêu cầu của thiết kế

b) Tổ chức thực hiện

- Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

Trang 23 | 46

GV trình chiếu video, hình ảnh có vấn đề về các vật nặng cần nâng lên trên thực tế và yêu cầu HS thực hiện nhƣ mục nội dung:

Nội dung: Trả lời các câu hỏi sau:

(1) Trong thực tế, để nâng các vật nặng lên khỏi mặt đất, chúng ta có những cách nào? Ví dụ: muốn nâng oto cao lên để sữa chữa thì ngƣời thợ làm thế nào? Làm thế nào để nâng đƣợc những vật nặng có trọng lƣợng lớn mà chúng ta không thể bƣng bê hay khiêng nó đƣợc?

(2) Theo em, các máy nâng cần đáp ứng các yêu cầu nào?

- Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ: HS xem video, quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi. Nhóm thảo luận ý tƣởng chung làm sản phẩm và xác định các yêu cầu thiết kế sản phẩm, ghi vào vở.

Gv hƣớng dẫn HS tập trung vào yêu cầu sản phẩm

Sản phẩm:

- (1) Để nâng các vật nặng trong thực tế ngƣời ta có thể dùng những cách:

+ Dùng đòn bẩy

+ Dùng máy nâng

+ Dùng sức ngƣời

2) Máy nâng thủy lực cần đạt đƣợc các yêu cầu: nâng đƣợc các vật nặng lên khỏi mặt đất hoặc lên một độ cao nhất định; dễ sử dụng; thiết kế đơn giản dễ thực hiện.

-

Vấn đề cần giải quyết: máy nâng thủy lực có thể đạt đƣợc những yêu cầu trên.

- Yêu cầu thiết kế sản phẩm:

+ Nâng đƣợc các vật nặng nhất định lên một độ cao nhất định.

+ Kích thƣớc phù hợp.

+ Kết cấu chắc chắn.

+ Vật liệu có sẵn, dễ kiếm, giá thành rẻ: ống nhựa pvc, inox, gỗ…

Trang 24 | 46

+ Kiểu dáng, màu sắc: hài hòa, phù hợp.

- Bước 3: GV tổ chức báo cáo, thảo luận:

- GV huy động tinh thần xung phong của HS; gọi 1-2 HS nhận xét chi tiết,

phát biểu tại chỗ.

- GV tổ chức cho HS thảo luận thống nhất yêu cầu sản phẩm thiết kế .

- Bước 4: GV kết luận, nhận định:

- GV chốt yêu cầu sản phẩm và giao nhiệm vụ mỗi nhóm cùng nhau thiết

kế máy nâng thủy lực đáp ứng đƣợc yêu cầu thiết kế.

- GV giao nhiệm vụ tiếp theo cần vận dụng các công đoạn quy trình thiết

kế vào thiết kế máy nâng thủy lực.

2. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp (30 phút)

a) Mục tiêu:

- Nghiên cứu kiến thức nền là bài 20: Quy trình thiết kế kĩ thuật và kiến thức về phần áp suất, áp suất chất lỏng trong chƣơng trình Vật lí lớp 8.

- Đề xuất và lựa chọn đƣợc giải pháp thiết kế.

b) Tổ chức thực hiện

- Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: Gv yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ

trong nội dung

Nội dung:

(1) Thiết kế máy nâng thủy lực cần trải qua các giai đoạn nào?

(2) Để thiết kế, chế tạo máy nâng thủy lực cần những kiến thức liên quan

nào?.

(3) Lựa chọn giải pháp thiết kế phù hợp trên cơ sở: giải phá đơn giản vẫn đáp ứng các yêu cầu thiết kế, khả thi, dễ thực hiện, tiết kiệm chi phí.

- Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ:

- HS trả lời các câu hỏi để tìm ra một số giải pháp thiết kế máy nâng thủy lực. Nhóm thảo luận đƣa ra các giải pháp thiết kế khác nhau đáp ứng yêu cầu thiết kế. Phân tích các giải pháp để lựa chọn một giải pháp phù hợp

- GV hỗ trợ để các nhóm có thể hình thành đƣợc giải pháp thiết kế đáp ứng

đầy đủ các yêu cầu thiết kế

Sản phẩm:

1. Các giai đoạn thiết kế sản phẩm: Xác định yêu cầu sản phẩm -> đề xuất và lựa chọn phƣơng án thiết kế -> thiết kế sp -> chế tạo thử, kiểm tra đánh giá -> hoàn thiện HSKT

Trang 25 | 46

2. + Áp lực là lực ép có phƣơng vuông góc với mặt bị ép.

Áp suất đƣợc tính bằng công thức

Trong đó: F: là áp lực (N) S: là diện tích bị ép (m2) p: là áp suất (N/m2)

• Đơn vị của áp suất là paxcan (Pa) : 1Pa = 1N/m2.

F = p.S= f.S

Chất lỏng gây áp suất theo mọi phƣơng lên đáy bình, thành bình và các vật ở trong lòng nó.

+ Công thức tính áp suất chất lỏng : p = d.h

Trong đó: h là độ sâu tính từ điểm tính áp suất tới mặt thoáng chất lỏng, d là trọng lƣợng riêng của chất lỏng.

+ Trong bình thông nhau chứa cùng một chất lỏng đứng yên, các mặt thoáng của chất lỏng ở các nhánh khác nhau đều ở cùng một độ cao.

• Trong máy thủy lực, nhờ chất lỏng có thể truyền nguyên vẹn độ tăng áp suất, nên ta luôn có :

Trong đó: f là lực tác dụng lên pít-tông có tiết diện s,

F là lực tác dụng lên pít-tông có tiết diện S.

3. Lựa chọn giải pháp thiết kế:

- Bước 3: GV tổ chức báo cáo, thảo luận:

Trang 26 | 46

- GV chọn 2 nhóm có chuẩn bị tốt lên bảng trình bày giải pháp thiết kế đƣợc chọn, yêu cầu HS khác nhận xét về giải pháp thiết kế sản phẩm của nhóm trình bày.

- GV tổ chức cho HS thảo luận dựa vào yêu cầu thiết kế để xác định giải pháp thiết kế có tính khả thi.

- Bước 4: GV kết luận, nhận định:

- GV nhận xét về một số giải pháp thiết kế có tính khả thi.

- GV giao nhiệm vụ tiếp tục thiết kế sản phẩm dựa trên giải pháp đã chọn để lập đƣợc bản vẽ kĩ thuật giúp chế tạo sản phẩm.

3. Hoạt động 3. Lựa chọn giải pháp (35 phút)

a) Mục tiêu: Lập được bản vẽ kĩ thuật của máy nâng thủy lực

b) Tổ chức thực hiện:

- Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: GV yêu cầu các nhóm HS hiện nhiệm

vụ nhƣ mục Nội dung..

Nội dung:

- Hãy lựa chọn vật liệu chế tạo, phác họa sơ bộ máy nâng thủy lực theo ý tƣởng của nhóm đã thảo luận và thống nhất.

- Tính toán kích thƣớc của máy nâng thủy lực .

- Lập bản vẽ kĩ thuật của máy nâng thủy lực.

- Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ: Các nhóm thảo luận, lập bản vẽ kĩ thuật máy nâng thủy lực thể hiện kết cấu, hình dạng, kích thƣớc và thuyết minh về yêu cầu kĩ thuật, vật liệu. GV có thể gợi ý HS để đảm bảo tính khả thi của bản vẽ thiết kế.

Trang 27 | 46

Sản phẩm: Trình bày cụ thể các dữ liệu hoàn thiện của bản thiết kế bao gồm bản vẽ thiết kế, tính toán, số liệu đo đạc, bài trình bày,… do học sinh phải thực hiện được.

- Bước 3: GV tổ chức báo cáo, thảo luận:

− GV di chuyển trong lớp để quan sát, phát hiện và đặt câu hỏi gợi ý để

HS định hƣớng xem xét lại phƣơng án của nhóm.

– Các nhóm báo cáo ý tƣởng, bản thiết kế sản phẩm. GV tổ chức góp ý, chú trọng chỉnh sửa và xác thực các thuyết minh. GV dự kiến câu hỏi làm rõ quá trình HS đã huy động kiến thức vào hình thành giải pháp:

(?) Vật liệu ảnh hƣởng đến kết cấu, độ vững chắc của sản phẩm nhƣ thế

nào?

(2) Tại sao lại lựa chọn loại vật liệu này để chế tạo sản phẩm?

(?) Các bộ phận máy nâng thủy lực đƣợc ghép nối với nhau nhƣ thế nào?

(?) Căn cứ vào đâu để tính toán đƣợc kích thƣớc các khu vực khác nhau.

Hãy nêu cách tính kích thƣớc tổng thể của sản phẩm. Sản phẩm có phù hợp?

- Bước 4: GV kết luận, nhận định: GV nhận xét chung về tinh thần, thái độ và sự hợp tác của các nhóm trong quá trình chế tạo sản phẩm

4. Hoạt động 4. Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá (10 phút)

a) Mục tiêu: Chế tạo và thử nghiệm được máy nâng thủy lực theo bản vẽ

b) Tổ chức thực hiện:

- Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: GV giao cho nhóm HS thực vụ nhƣ mục Nội dung.

Nội dung:

– Lựa chọn vật liệu và dụng cụ dùng để chế tạo sản phẩm

– Chế tạo thử máy nâng thủy lực theo bản thiết kế đã hoàn thiện;

- Thử nghiệm, đánh giá sản phẩm mẫu dựa theo các yêu cầu thiết kế và điều chỉnh, hoàn thiện bản thiết kế

- Hoàn thiện hồ sơ kĩ thuật của sản phẩm: bản vẽ kĩ thuật, sản phẩm máy nâng thủy lực và các thuyết minh liên quan (Các thông tin ghi chép những điều chỉnh trong quá trình thiết kế; phiếu phân công nhiệm vụ của từng thành viên; khó khăn trong quá trình thực hiện sản phẩm).

- Bước 2: HS thực hiện nhiệm vụ:

- Tiến hành ngoài giờ lên lớp, nhóm HS chuẩn bị vật liệu, dụng cụ cần thiết; tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế, kết hợp thử nghiệm trong quá trình chế tạo.

Trang 28 | 46

- GV giữ liên hệ với các nhóm khi làm việc ngoài giờ lên lớp. Nhắc nhở cần đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh trong quá trình chế tạo. GV hƣớng dẫn HS tự đánh giá sản phẩm mẫu dựa vào so sánh với các yêu cầu thiết kế.

Sản phẩm:

- Bước 3: GV tổ chức báo cáo, thảo luận: Các nhóm HS chụp ảnh gửi sản phẩm để GV kiểm tra tinh thần, thái độ, hiệu quả của công việc nhóm.

- Bước 4: GV kết luận, nhận định: GV nhận xét chung về tinh thần, thái

độ và sự hợp tác của các nhóm trong quá trình chế tạo sản phẩm.

5. Hoạt động 5. Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh (45 phút)

a) Mục tiêu: chia sẻ, thảo luận về máy nâng thủy lực và điều chỉnh hoàn thiện thiết kế ban đầu.

b) Tổ chức thực hiện:

- Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ: Giao cho nhóm HS thực hiện nhiệm vụ nhƣ mục Nội dung

Nội dung:

1. Giới thiệu ý tƣởng thiết kế và hồ sơ kĩ thuật của máy nâng thủy lực. Mỗi nhóm có 3–5 phút trình | bày. Trả lời câu hỏi quan tâm của GV, các nhóm khác.

2. Đánh giá sản phẩm nhóm khác dựa theo tiêu chí

Tiêu chí Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3 Nhóm 4

2.5 2.5 2.5 2

Sản phẩm đáp ứng yêu cầu thiết kế (3 điểm)

Tính thẩm mĩ (2 điểm) 2 1.5 1.5 1.5

Tính sáng tạo (2 điểm) 1.5 1.5 1.5 1.5

Trang 29 | 46

Thuyết trình (3 điểm) 2.5 2.5 2 2

- Bước 2: GV tổ chức báo cáo, thảo luận

- Tổ chức triển làm sản phẩm của các nhóm trên lớp ở các góc học tập khác nhau.

- Các thành viên cùng tham gia giới thiệu sản phẩm. Các nhóm khác ghi chép các thông tin quan tâm và góp ý theo yêu cầu.

Sản phẩm:

– Bản vẽ kĩ thuật máy nâng thủy lực đã điều chỉnh.

Trang 30 | 46

– Sản phẩm giá máy nâng thủy lực:

- Các thông tin ghi chép những điều chỉnh trong quá trình thiết kế; phiếu phân công nhiệm vụ của từng thành viên; khó khăn trong quá trình thực hiện sản phẩm.

- Bước 3: GV kết luận, nhận định

- GV tổng hợp kiến thức về các công việc của quá trình thiết kế

- GV nhận xét, đánh giá ý thức và quá trình tạo sản phẩm, gợi ý chỉnh sửa (nếu cần).

2.3.6.2. Chủ đề 2: Thiết kế và chế tạo giá đựng đồ để trên bàn học từ vật liệu tái chế.

Thời gian thực hiện: 3 tiết

Yêu cầu cần đạt trong CT GDPT 2018:

Thiết kế đƣợc sản phẩm đơn giản.

I. MỤC TIÊU

1. Về kiến thức:

Trong bài này, HS đƣợc vận dụng kiến thức đã học về quy trình thiết kế kĩ thuật vào thiết kế sản phẩm giá đựng đồ tiện ích để trên bàn học bằng vật liệu tái chế.

2. Về năng lực:

– Xác định đƣợc nhiệm vụ, yêu cầu thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học bằng vật liệu tái chế.

- Đề xuất và lựa chọn đƣợc giải pháp thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học đáp ứng yêu cầu đặt ra.

- Chế tạo và thử nghiệm đƣợc giá đựng đồ để trên bàn học mẫu theo bản vẽ thiết kế.

- Chia sẻ và hoàn thiện bản thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học đáp ứng các yêu cầu thiết kế.

3. Về phẩm chất:

Hoàn thành nhiệm vụ đƣợc giao theo đúng kế hoạch do nhóm học tập phân công.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

– SGK Công nghệ 10− Thiết kế và Công nghệ

– Vật liệu, dụng cụ và thiết bị sử dụng để chế tạo “Giá đựng đồ để trên bàn học” cho mỗi nhóm HS:

Trang 31 | 46

Bảng 2.3. Vật liệu, dụng cụ và thiết bị cần thiết để chế tạo sản phẩm

TT Vật liệu, dụng cụ, thiết bị Số lƣợng Mục đích

1 Vật liệu tái chế: bìa, que 2 tấm Vật liệu chế tạo giá đựng tiện ích

kem, que tăm…

2 bộ dụng cụ vẽ kĩ thuật 4 bộ - Lập bản vẽ kĩ thuật

- Đo, vẽ hình dạng các tấm ghép

3 Dao dọc giấy, kéo 4 dao Cắt tấm bìa

4 Keo dán (502, keo nến) Ghép nối các chi tiết giá đựng

III. Tiến trình dạy học

1, Hoạt động 1: Xác định yêu cầu chế tạo giá đựng đồ để trên bàn học bằng vật liệu tái chế. (thời gian 15 phút)

a) Mục tiêu: Xác định đƣợc nhiệm vụ thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học và xác định yêu cầu thiết kế sản phẩm.

b) Tổ chức thực hiện

Bƣớc 1: Chuyên giao nhiệm vụ: GV chiếu hình ảnh góc học tập bừa bộn, một số giá để đồ dùng học tập và yêu cầu mỗi HS lựa chọn sản phẩm phù hợp với bản thân, giải thích lựa dùng học tập và yêu cầu mỗi HS lựa chọn

Góc học tập bừa bộn

GV yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ trong mục

Nội dung.

(1) Hãy xác định một số đồ dùng cần đƣợc sắp xếp gọn gàng ở góc học tập. Vấn đề cần giải quyết trong tình huống này là gì ?

Trang 32 | 46

(2) Để xuất các yêu cầu thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học.

Phƣơng án 1 Phƣơng án 2

Phƣơng án 3 Phƣơng án 4

Bƣớc 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan sát hình ảnh và trả lời câu hỏi. Nhóm thảo luận ý tƣởng chung làm sản phẩm và xác định các yêu cầu thiết kế sản phẩm, ghi vào vở.

GV hƣớng dẫn HS tập trung vào xác định yêu cầu sản phẩm.

Sản phẩm:

- Những đồ dùng cần có trong học tập: sách, vở, tài liệu, đồ dùng học tập,... Vấn đề cần giải quyết: thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học giúp sắp xếp gọn gàng góc học tập.

- Yêu cầu thiết kế sản phẩm:

+ Giá đựng đƣợc một số sách vở, tài liệu, đồ dùng học tập gọn gàng, chia thành các khu vực khác nhóm.

+ Kích thƣớc phù hợp đặt trên bàn học. Kết cấu chắc chắn.

+ Sử dụng số lƣợng vật liệu tái chế, tiết kiệm vật liệu, tận dụng vật liệu tái chế.

Trang 33 | 46

+ Kiều dáng màu sắc hài hòa.

Bƣớc 3: Báo cáo, thảo luận:

- GV huy động tinh thần xung phong của HS; gọi 1–2 HS có nhận xét chi tiết phát biểu tại chỗ.

- GV tổ chức cho HS thảo luận thống nhất yêu cầu sản phẩm thiết kế.

Bƣớc 4: Kết luận, nhận định:

- GV chốt yêu cầu sản phẩm và giao nhiệm vụ mỗi nhóm cùng nhau thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học đáp ứng yêu cầu thiết kế.

- GV giao nhiệm vụ tiếp theo cần vận dụng các công đoạn quá trình thiết kế vào thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học.

2. Hoạt động 2: Đề xuất và lựa chọn giải pháp thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học (khoảng 30 phút)

a) Mục tiêu: Đề xuất và lựa chọn đƣợc giải pháp thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học đáp ứng yêu cầu đặt ra.

b) Tổ chức thực hiện:

Bƣớc 1: Chuyển giao nhiệm vụ: GV yêu cầu HS thực hiện nhiệm vụ trong mục Nội dung.

| Nội dung:

(1) Thiết kế sản phẩm giá đựng đồ để trên bàn học cần trải qua những giai đoạn nào?

(2) Tìm hiểu, thu thập thông tin các sản phẩm tƣơng tự đã có và tự đề xuất một số giải pháp | thiết kế giá đựng đồ khác nhau.

(3) Hãy lựa chọn giải pháp thiết kế phù hợp dựa trên cơ sở: giải pháp đơn giản vẫn đáp ứng yêu cầu thiết kế, khả thi dễ thực hiện, tiết kiệm chi phí.

Bƣớc 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS trả lời các câu hỏi để tìm ra một số giải pháp thiết kế giá đựng đồ để trên bàn và một số vật liệu tái chế có thể sử dụng và ghi vào vở. Nhóm thảo luận đƣa ra các giải pháp thiết kế khác nhau đáp ứng yêu cầu thiết kế. Phân tích từng giải pháp để lựa chọn 1 giải pháp phù hợp nhất.

- GV hỗ trợ để các nhóm có thể hình thành đƣợc giải pháp thiết kế đáp ứng đầy đủ các yêu cầu thiết kế.

Sản phẩm:

- Các giai đoạn thiết kế sản phẩm: xác định yêu cầu sản phẩm → đề xuất và lựa chọn phƣơng ần thiết kế thiết kế sản phẩm … Chế tạo thứ, kiểm tra và đánh giá, hoàn thiện HSKT.

Trang 34 | 46

- Một số giải pháp thiết kế:

Bƣớc 3: Báo cáo, thảo luận:

- GV chọn 2 nhóm có chuẩn bị tốt lên bảng trình bày giải pháp thiết kế đƣợc chọn, yêu cầu HS khác nhận xét về giải pháp thiết kế sản phẩm của nhóm trình bày.

- GV tổ chức cho HS thảo luận dựa vào yêu cầu thiết kế để xác định giải pháp thiết kế có tính khả thi.

Bƣớc 4: Kết luận, nhận định:

- GV nhận xét về một số giải pháp thiết kế có tính khả thi.

- GV giao nhiệm vụ tiếp tục thiết kế sản phẩm dựa trên giải pháp đã chọn để lập đƣợc bản vẽ kĩ thuật giúp chế tạo sản phẩm.

3. Hoạt động 3: Thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học (khoảng 40 phút)

a) Mục tiêu: Lập đƣợc bản vẽ kĩ thuật của giá đựng đồ để trên bàn học và lựa chọn vật liệu chế tạo.

b) Tổ chức thực hiện:

Bƣớc 1: Chuyển giao nhiệm vụ: GV yêu cầu các nhóm HS thực hiện nhiệm vụ nhƣ mục Nội dung.

| Nội dung:

- Hãy lựa chọn vật liệu tái chế để chế tạo, phác họa sơ bộ giá đựng đồ để trên bàn. Xác định kích thƣớc mặt bàn học, kích thƣớc đồ dùng học tập để xác định kích thƣớc tổng thể sản phẩm, Tinh toán kích thƣớc từng khu vực của giá đựng đồ.

- Lập bản vẽ kĩ thuật của giá đựng đồ để trên bàn học.

Trang 35 | 46

Bƣớc 2: Thực hiện nhiệm vụ: Các nhóm thảo luận, lập bản vẽ kĩ thuật giá đựng đồ thể hiện kết cấu, hình dạng, kích thƣớc và thuyết minh về yêu cầu kĩ thuật, vật liệu. GV có thể gợi ý HS để đảm bảo tính khả thi của bản vẽ thiết kế.

Sản phẩm:

Một số bản vẽ giá đựng đồ để trên bàn học.

Bƣớc 3: Báo cáo, thảo luận:

- GV di chuyển trong lớp để quan sát, phát hiện và đặt câu hỏi gợi ý để HS định hƣớng xem xét lại phƣơng án của nhóm.

- Các nhóm báo cáo ý tƣởng, bản thiết kế sản phẩm. GV tổ chức góp ý, chú trọng chỉnh sửa và xác thực các thuyết minh. GV dự kiến câu hỏi làm rõ quá trình HS đã huy động kiến thức vào hình thành giải pháp:

(?) Vật liệu ảnh hƣởng đến kết cấu, độ vững chắc của sản phẩm (?) Tại sao lại lựa chọn loại vật liệu này để chế tạo sản phẩm? (?) Các bộ phận giả đựng đồ đƣợc ghép nối với nhau nhƣ thế nào? nhƣ thế nào?

(?) Căn cứ vào đâu để tính toán đƣợc kích thƣớc các khu vực khác nhau của giá đựng đồ để trên bàn. Hãy nêu cách tính kích thƣớc tổng thể của sản phẩm. Sản phẩm có phù hợp để đặt trên bàn học hay không?

Bƣớc 4: Kết luận, nhận định:

GV nhận xét, đánh giá tính khả thi và hỗ trợ HS hoàn thiện bản thiết kế trƣớc khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm.

Trang 36 | 46

- GV giao nhiệm vụ các nhóm về nhà điều chỉnh lại bản thiết kế và dựa vào đó chế tạo sản phẩm mẫu.

4. Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá (khoảng 5 phút giao nhiệm vụ; làm ở nhà)

a) Mục tiêu: Chế tạo và thử nghiệm đƣợc giá đựng đồ mẫu theo bản vẽ thiết kế bằng vật liệu tái chế.

b) Tổ chức thực hiện:

Bƣớc 1: Chuyển giao nhiệm vụ: GV giao cho nhóm HS thực hiện nhiệm vụ nhƣ mục Nội dung.

| Nội dung:

- Lựa chọn vật liệu tái chế và dụng cụ dùng để chế tạo sản phẩm

- Chế tạo thử giá đựng đồ tiện ích để trên bàn học theo bản thiết kế đã hoàn thiện;

Thử nghiệm, đánh giá sản phẩm mẫu dựa theo các yêu cầu thiết kế và điều chỉnh, hoàn thiện bản thiết kế.

- Hoàn thiện HSKT của sản phẩm: bản vẽ kĩ thuật, sản phẩm giá đựng đồ và các thuyết minh liên quan (Các thông tin ghi chép những điều chỉnh trong quá trình thiết kế; phiếu phân công nhiệm vụ của từng thành viên; khó khăn trong quá trình thực hiện sản phẩm).

Bƣớc 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- Tiến hành ngoài giờ lên lớp, nhóm HS chuẩn bị vật liệu, dụng cụ cần thiết; tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế, kết hợp thử nghiệm trong quá trình chế tạo

- GV giữ liên hệ với các nhóm khi làm việc ngoài giờ lên lớp. Nhắn nhở cần đảm bảo an toàn lao động và vệ sinh trong quá trình chế tạo. GV hƣớng dẫn HS tự đánh giá sản phẩm mẫu dựa vào so sánh với các yêu cầu thiết kế.

Sản phẩm:

Trang 37 | 46

Nhóm 1 Nhóm 2

Nhóm 3

Bƣớc 3: Báo cáo, thảo luận: Các nhóm HS chụp ảnh gửi sản phẩm để GV kiểm tra tinh thần, thái độ, hiệu quả của công việc nhóm.

Bƣớc 4: Kết luận, nhận định: GV nhận xét chung về tinh thần, thái độ và sự hợp tác của các nhóm trong quá trình chế tạo sản phẩm.

5. Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận về giá đựng đồ tiện ích và điều chỉnh hoàn thiện thiết kế ban đầu (45 phút trực tiếp trên lớp)

a. Mục tiêu:

Chia sẻ và hoàn thiện bản thiết kế giá đựng đồ để trên bàn học đáp ứng các yêu cầu thiết kế.

b. Tổ chức thực hiện:

Bƣớc 1: Chuyển giao nhiệm vụ: Giao cho nhóm HS thực hiện nhiệm vụ nhƣ mục Nội dung.

| Nội dung:

1. Giới thiệu ý tƣởng thiết kế và HSKT giá dựng đồ. Mỗi nhóm có 3–5 phút trình | bày. Trả lời câu hỏi quan tâm của GV, các nhóm khác.

2. Đánh giá sản phẩm nhóm khác dựa theo tiêu chí

Tiêu chí Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3 Nhóm 4

3 2.5 2.5 2.5 Sản phẩm đáp ứng yêu cầu thiết kế (3 điểm)

Tính thẩm mĩ (2 điểm) 1.5 2 1.5 1,5

Tính sáng tạo (2 điểm) 1.5 2 1.5 1.5

Trang 38 | 46

Thuyết trình (3 điểm) 2.5 2.5 2.5 2

Bƣớc 2: Báo cáo và thảo luận:

- Tổ chức triển lãm sản phẩm của các nhóm trên lớp ở các góc học tập khác nhau.

- Các thành viên cùng tham gia giới thiệu sản phẩm. Các nhóm khác ghi chép các thông tin quan tâm và góp ý theo yêu cầu.

Sản phẩm

- Bản vẽ kĩ thuật giả đựng đồ để trên bàn học đã điều chỉnh.

Sản phẩm giả đựng đồ.

Trang 39 | 46

- Các thông tin ghi chép những điều chỉnh trong quá trình thiết kế; phiếu phân công nhiệm vụ của từng thành viên; khó khăn trong quá trình thực hiện sản phẩm.

Bƣớc 3: Kết luận, nhận định:

- GV tổng hợp kiến thức về các công việc của quá trình thiết kế.

- GV nhận xét, đánh giá ý thức quá trình tạo ra giá đựng đồ, gợi ý chỉnh sửa nếu cần .

2.4. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

2.4.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm

Thiết kế và tổ chức đƣợc dạy học trải nghiệm STEM tại trƣờng THPT nhằm đánh giá đúng đắn các giả thiết khoa học cũng nhƣ mức độ phù hợp của tiến trình dạy học theo chủ đề nhằm phát huy năng lực giải quyết vấn đề cho HS ở trƣờng THPT.

2.4.2.Nhiệm vụ thực nghiệm sƣ phạm

Dạy học STEM hai chủ đề trên giúp HS hiểu về kiến thức và vận dụng đƣợc kiến thức liên môn giữa môn khoa học, toán học, tin học và công nghệ. Từ đó thấy đƣợc mối quan hệ giữa kiến thức Công nghệ với cuộc sống thực tiễn và phát triển năng lực giải quyết vấn đề, năng lực sáng tạo.

Chọn đối tƣợng thực nghiệm là HS lớp 10C1 và lớp đối chứng là lớp

10A01tại trƣờng THPT Quỳnh lƣu 3.

2.4.3.Tiến hành thực nghiệm sƣ phạm

- Tiến hành trải nghiệm và dạy học STEM theo các kế hoạch bài dạy đã xây dựng, áp dụng với 10AC1 trƣờng THPT tôi đang công tác.

- Thiết kế và tổ chức cho HS các kiểm tra thƣờng xuyên sau mỗi chủ đề. Lập bảng thống kê kết quả phân loại học tập. Tổng kết, đánh giá chung cho quá trình thực hiện chủ đề.

- Triển khai thăm dò tự đánh giá sự phát triển dạy học STEM của HS theo phiếu ở phần phụ lục. Lập bảng thống kê và xử lý thống kê.

- Triển khai thăm dò ý kiến của chuyên gia và đồng nghiệp về tính khả thi và hiệu quả của đề tài mang lại.

2.4.4. Phƣơng pháp thực nghiệm

Phƣơng pháp chuyên gia

Phƣơng pháp thống kê toán học

Phƣơng pháp tổng kết đánh giá

Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm

2.4.5. Kết quả thực nghiệm

2.5.5.1 Kết quả định lƣợng

Trang 40 | 46

Chủ đề: thiết kế máy nâng thủy lực

Phiếu đánh giá hoạt động nhóm.

Mức đánh giá

Tiêu chí Số TT Điểm tối đa 3 (100% điểm) 2 (2/3 điểm) 1 (1/3 điểm)

1 Phân công vai trò, nhiệm vụ, kế hoạch thực hiện nhiệm vụ. 3 điểm Nhóm 1, nhóm 2 Nhóm 3, nhóm 4

2 Tìm kiếm thông tin, khảo sát Nhóm 4

thực tế.

3 điểm Nhóm 1, nhóm 2, nhóm 3

3 Đề xuất, lựa chọn và thiết kế Nhóm 4

sản phẩm. 4 điểm Nhóm 1 Nhóm 2, nhóm 3

Đánh giá sản phẩm nhóm khác dựa theo tiêu chí

Tiêu chí Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3 Nhóm 4

3 2.5 2.5 2.5 Sản phẩm đáp ứng yêu cầu thiết kế (3 điểm)

1.5 2 1.5 1,5 Tính thẩm mĩ (2 điểm)

1.5 2 1.5 1.5 Tính sáng tạo (2 điểm)

2.5 2.5 2.5 2 Thuyết trình (3 điểm)

Kết quả kiểm tra thƣờng xuyên số 3

Lớp 10A01( áp dụng phƣơng pháp học truyền thống)

Lớp 10C1( áp dụng dạy học trải nghiệm STEM) Lớp Số HS 9-10 điểm 7-8 điểm 5-6 điểm

Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ %

10A01 44 8 21 48 15 34 18

Trang 41 | 46

10C1 46 12 24 52 10 22 26

Chủ đề: Thiết kế hộp đựng đồ dùng học tập

Phiếu đánh giá hoạt động nhóm.

Mức đánh giá

Tiêu chí Số TT Điểm tối đa 3 (100% điểm) 2 (2/3 điểm) 1 (1/3 điểm)

3 điểm 1 Phân công vai trò, nhiệm vụ, kế hoạch thực hiện nhiệm vụ. Nhóm2, nhóm 1 Nhóm3, nhóm 4

2 Tìm kiếm thông tin, khảo sát

thực tế. 3 điểm Nhóm 2

Nhóm1, nhóm3, nhóm 4

3 Đề xuất, lựa chọn và thiết kế 4 điểm sản phẩm. Nhóm2, nhóm 1 Nhóm3, nhóm 4

- Đánh giá sản phẩm nhóm khác dựa theo tiêu chí

Tiêu chí Nhóm 1 Nhóm 2 Nhóm 3 Nhóm 4

3 3 2.5 2.5 Sản phẩm đáp ứng yêu cầu thiết kế (3 điểm)

Tính thẩm mĩ (2 điểm) 1.5 2 1.5 1,5

Tính sáng tạo (2 điểm) 1.5 2 1.5 1.5

Thuyết trình (3 điểm) 2.5 2.5 2.5 2

Kết quả kiểm tra thƣờng xuyên

Điểm kiểm tra thƣờng xuyên của Lớp 10A5( áp dụng phƣơng pháp học truyền thống). Lớp 10A1( áp dụng dạy học trải nghiệm STEM) Lớp Số HS

9-10 điểm 7-8 điểm 5-6 điểm

Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ %

10C1 46 15 33 21 46 10 21

Trang 42 | 46

10A01 44 9 20 20 45 15 35

Kết luận: Từ kết quả của bài kiểm tra thƣờng xuyên số 3 chủ đề 5: Thiết kế kĩ thuật của 2 lớp 10C1 và 10A01 cho thấy: các em học chủ đề theo phƣơng pháp dạy học STEM có kết quả cao hơn hẳn các em học theo phƣơng pháp thông thƣờng. Điều đó có nghĩa là việc dạy học STEM mang lại hiệu quả cao trong việc giúp các em nắm đƣợc nội dung bài học tốt hơn.

4.4.5.2. Kết quả định tính

* Khảo sát học sinh

Kết quả điều tra lớp 10A01 về việc học môn Công nghệ chủ đề 5: Thiết kế kĩ thuật bằng phƣơng pháp truyền thống và lớp 10C1 bằng dạy học STEM qua 2 chủ đề STEM đƣợc triển khai nhƣ sau:

Nhận xét

Lớp Rất thích Thích Không thích Số HS

Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ % Số HS Tỉ lệ %

10A01 9 20 12 27 20 45 44

10C1 23 53 19 44 1 3 43

Đƣờng link khảo sát hai lớp 10C1, 10A01 về mức độ yêu thích phƣơng pháp

dạy học STEM: https://forms.gle/y88CcmvsWhgkrvyd9

https://forms.gle/Usjjs5M7hRq24hew5

Theo kết quả trên cho thấy việc học tổ chức dạy học STEM HS thích học hơn là dạy học theo phƣơng pháp truyền thống. Vì khi dạy học STEM HS mong muốn đƣợc khám phá, sáng tạo để làm ra đƣợc các sản phẩm có ứng dụng trong thực tiễn. Từ đó tại trƣờng THPT nơi tôi công tác đã thành lập cuộc thi sản phẩm khoa học kĩ thuật để phát huy tính sáng tạo của HS đáp ứng với thời đại hiện nay.

*) Khảo sát giáo viên về tính khả thi của đề tài

Thông qua việc khảo sát 12 giáo viên bộ môn Công nghệ ở các trƣờng

THPT cho thấy:

Link khảo sát: https://forms.gle/P1b3KxjerH1efvgE9

Nhận xét

Trƣờng Rất hiệu quả Hiệu quả Ít hiệu quả Số GV

Số GV Tỉ lệ % Số GV Tỉ lệ % Số GV Tỉ lệ %

THPT Quỳnh lƣu 3 6 100 0 0 0 0 6

THPT Diễn Châu 3 1 100 0 0 0 0 1

Trang 43 | 46

THPT Thanh Miện 2 0 0 1 100 0 0 1

THTP Hoàng Mai 2 2 1 50 1 50 0 0

THT Dƣơng Xá 2 1 50 1 50 0 0

Trang 44 | 46

Kết luận: Tất cả các chuyên gia và giáo viên bộ môn đều cho rằng chủ đề 5: Thiết kế kĩ thuật môn Công nghệ 10 hoàn toàn phù hợp với phƣơng pháp dạy học STEM. Việc vận dụng dạy học STEM vào chủ đề này là cần thiết và mang lại hiệu quả cao trongviệc phát triển các năng lực, phẩm chất cần thiết cho HS.

PHẦN 3: KẾT LUẬN

3.1. Kết luận

Đề tài đã nghiên cứu cơ sở lí luận, cơ sở thực tiễn để thiết kế và tổ chức các hoạt động dạy học STEM trong chủ đề 5: “Thiết kế kĩ thuật”, bao gồm các hoạt động đƣợc tổ chức ở trong lớp, ngoài lớp, trong trƣờng, ngoài trƣờng, ở nhà và cộng đồng. Bằng những quan sát trên thực tế, tôi thấy khi học chủ đề này theo hƣớng tích hợp STEM các em HS tích cực, chủ động, hứng thú trong việc tìm ra các tri thức; các em đƣợc quan sát, trải nghiệm thực tế nên hiểu bản chất, dễ nhớ và nhớ lâu, tăng khả năng vận dụng kiến thức vào thực tế cuộc sống để làm ra đƣợc những sản phẩm phục vụ nhu cầu môn học, nhu cầu bản thân… nâng cao ý thức, bồi dƣỡng tâm hồn cho các em.

Và trong phạm vi đề tài này tôi cũng sẽ áp dụng ở lớp 10 tại trƣờng THPT Quỳnh Lƣu 3, cụ thể: Lớp thực nghiệm 10C1 và lớp đối chứng 10A01 cho thấy tính khả thi của đề tài. Trong quá trình áp dụng tại cơ sở, tôi thấy các hoạt động dạy học mà tôi đƣa ra là khả thi và hiệu quả, đi đúng hƣớng với mục tiêu đổi mới phƣơng pháp giảng dạy hiện nay, chất lƣợng dạy và học của học sinh đƣợc cải thiện rất nhiều. Phƣơng pháp và hình thức tổ chức dạy học này không chỉ áp dụng đƣợc với chủ đề “Thiết kế kĩ thuật” mà có thể áp dụng với nhiều chủ đề khác tùy vào khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức ở lớp với những vấn đề thực tế. Vì vậy, tôi rất hy vọng đề tài của tôi đƣợc áp dụng rộng rãi trong quá trình dạy và học.

Rất mong nhận đƣợc sự góp ý chân thành của quý thầy cô để tôi có thể hoàn

thiện và mở rộng đề tài hơn nữa.

Tôi xin chân thành cảm ơn!

3.2. Kiến nghị

Để có điều kiện nghiên cứu và phát triển nhiều về các phƣơng pháp dạy học tích cực hơn nữa, tôi xin đƣợc trình bày một số kiến nghị chủ quan của mình nhƣ sau :

+ Với Ban giám hiệu: Phối hợp chặt chẽ với các cơ quan, tổ chức để thực hiện có hiệu quả việc tổ chức các hoạt động dạy học tích hợp STEM, tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM, hội chợ STEM

+ Với tổ, nhóm chuyên môn: Xây dựng các chủ đề STEM để gắn lý thuyết

với thực tế, xây dựng chủ đề STEM trong PPCT chính khóa.

Trang 45 | 46

+ Với GV: Tích cực nghiên cứu, tìm hiểu và áp dụng phƣơng pháp dạy học tích hợp STEM để thực hiện dạy học các chủ đề trong SGK, bồi dƣỡng, củng cố các kĩ năng, phƣơng pháp tổ chức các hoạt động thực tiễn cho HS, tạo động lực, hứng thú để HS tích cực, chủ động trong hoạt động học tập và lĩnh hội tri thức.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]. Hƣớng dẫn xây dựng kế hoạch bài dạy STEM cấp trung học phổ thông, Bộ Giáo dục và đào tạo

[2]. Trịnh Văn Biều (2010), Các phương pháp dạy học tích cực, Trƣờng ĐHSP TPHCM.

[3]. Thiết kế và tổ chức chủ đề giáo dục STEM, Nguyễn Thanh Nga (chủ biên),

( dành cho HS THCS và THPT), ĐHSP TPHCM.

[4]. Vật lí 8, Bộ Giáo dục và đào tạo.

Trang 46 | 46

[5]. Các nguồn tài liệu từ internet.

PHỤ LỤC

Một số hình ảnh về dạy học STEM chủ đề Thiết kế kĩ thuật tại lớp 10C1

trƣờng THPT Quỳnh lƣu 3

Kết quả khảo sát thực trạng của học sinh 2 lớp 10C1, 10A01 trƣớc khi

áp dụng đề tài

Kết quả khảo sát thực trạng dạy học STEM tại trƣờng THPT

Một số kết quả khảo sát học sinh lớp 10C1 sau khi dạy học STEM 2 chủ

đề trong phần Thiết kế kĩ thuật

Kết quả khảo sát lớp đối chứng 10 A01 khi không dạy học STEM

Khảo sát giáo viên về tính khả thi của đề tài

Đề kiểm tra thƣờng xuyên số 3

Chủ đề máy nâng thủy lực Chủ đề giá đựng đồ tiện ích trên bàn học

* Sổ theo dõi của giáo viên

Chủ đề máy nâng thủy lực

Nhóm Tên học sinh Biểu hiện đặc biệt

Nhóm 1 Tô Duy Hải Năng nổ trong hoạt động nhóm, làm sản phẩm.

Trƣơng Thị Minh An Trƣởng nhóm hoạt động hiệu quả, chỉ đạo

phân công các bạn làm việc rất khoa học.

Hồ Lâm Oanh

Tích cực trong các tiết học, chịu khó học hỏi, tìm kiếm thông tin.

Nhóm 2 Hồ Thị Hoài Oanh Năng nổ trong các tiết học, chịu khó học hỏi.

Hồ Thị Cẩm Nhung

Thuyết trình sản phẩm và giới thiệu sản phẩm rất tốt.

Hồ Thị Bảo Quyên

Rất năng nổ trong việc tìm kiếm thông tin và hoàn thiện sản phẩm.

Nhóm 3 Hồ Đặng Tuấn Nghĩa Góp phần rất lớn trong quá trình làm sản

phẩm.

Hoàng Danh Sang

Chịu trách nhiệm nghiên cứu kiến thức, chịu khó học hỏi, tích cực nghiên cứu.

Nhóm 4 Hồ Thị Linh

Chủ động nhắn tin cho giáo viên để hỏi về các vấn đề chƣa rõ.

Nguyễn Tuyết Linh

Thuyết trình sản phẩm và giới thiệu sản phẩm rất tốt, khả năng ngôn ngữ tốt.

Chủ đề giá đựng đồ tiện ích trên bàn học

Nhóm Tên học sinh Biểu hiện đặc biệt

Nhóm 1 Hồ Thị Thúy Vân Tích cực nắm bắt nhiệm vụ

Hồ Thị Mỹ Ngọc Thƣờng xuyên nhắn tin hỏi giáo viên các vấn đề

liên quan.

Nhóm 2 Trần Thị Trang

Chủ động tìm kiếm thông tin và kiến thức liên quan đến sản phẩm thiết kế.

Hồ Thị Thúy Vân Tích cực trong việc hoàn thiện sản phẩm.

Nhóm 3 Hoàng Thị Trang Thuyết trình sản phẩm và giới thiệu sản phẩm rất

tốt, khả năng vận dụng kiến thức thực tế tốt.

Đậu Thị Hậu

Tích cực trong việc làm sản phẩm và hoàn thiện bản thiết kế.

Nhóm 4 Hồ Thị Quỳnh

Anh Là nhóm trƣởng năng nổ, nhiệt tình trong hoạt động nhóm.

Trƣơng Thị Minh An Thƣờng xuyên nhắn tin hỏi giáo viên các vấn đề liên quan.

HỒ SƠ HỌC TẬP STEM

Tên nhóm:…………………………………………….

Lớp:……………………………………………………

GV hướng dẫn:……………………………………….

Tổ chuyên môn: ……………………………………….

Phiếu học tập số 1

Tên nhóm......................................................................

Chủ đề : ……………………………………………….

Danh sách và vị trí nhân sự:

Vị trí Mô tả nhiệm vụ Tên thành viên

………………………

…................................. Nhóm trưởng Quản lý các thành viên trong nhóm, hƣớng dẫn, góp ý, đôn đốc các thành viên trong nhóm hoàn thành nhiệm vụ .....................................

………………………

Thư ký Ghi chép, lƣu trữ hồ sơ học tập của nhóm ….................................

.....................................

………………………

…................................. Trình bày, thuyết trình Thành viên .....................................

………………………

…................................. Pho to hồ sơ, tài liệu học tập Thành viên .....................................

………………………

Chụp ảnh, ghi hình minh chứng của nhóm …................................. Thành viên .....................................

………………………

…................................. Mua vật liệu Thành viên .....................................

Các nhiệm vụ là dự kiến, có thể thay đổi theo thực tế triển khai nhiệm vụ

của nhóm, một thành viên có thể đảm nhận nhiều công việc.

Phiếu học tập số 2

Chuẩn bị kiến thức nền về các môn tích hợp.

Các nhóm HS cần thực hiện các nhiệm vụ sau:

1. Môn Công Nghệ?

2. Môn Toán học ?

3. Môn Vật lý?

Phiếu học tập số 3

Dụng cụ Nguyên liệu Định lƣợng Tác dụng Cần lƣu ý

Trình bày quy trình sản xuất và thử nghiệm của sản phẩm:

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Phiếu học tập số 4

Dự kiến báo cáo chào hàng sản phẩm

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………

Gợi ý bảng tính chi phí chế tạo sản phẩm

Đơn giá TT Nguyên vật liệu Đơn vị tính Số lƣợng Thành tiền (VNĐ)

….. 1

… 2

… 3

Tổng kinh phí