Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học chủ đề Dòng điện trong chất điện phân – Vật lý 11

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Đề tài:

VẬN DỤNG GIÁO DỤC STEM VÀO DẠY HỌC

CHỦ ĐỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN - VẬT LÝ 11

ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH

LĨNH VỰC: VẬT LÝ

NGHỆ AN, 2023

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT NGHI LỘC 2

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Đề tài:

VẬN DỤNG GIÁO DỤC STEM VÀO DẠY HỌC

CHỦ ĐỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN - VẬT LÝ 11

ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH

LĨNH VỰC: VẬT LÝ

Tác giả

: Phạm Thị Chính

Tổ bộ môn: KHTN

Điện thoại : 0975101363

NGHỆ AN, 2023

MỤC LỤC PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ ........................................................................................ 1

1. Lý do chọn đề tài ............................................................................................... 1 2. Mục đích đề tài .................................................................................................. 2 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu .................................................................... 2 4. Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................ 2 5. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................. 2 6. Tính mới và đóng góp của đề tài ...................................................................... 2 PHẦN II: NỘI DUNG ........................................................................................... 4 1. Cơ sở lý luận ...................................................................................................... 4 1.1. Giáo dục STEM ................................................................................................ 4 1.1.1. Khái niệm STEM .......................................................................................... 4 1.1.2. Giáo dục STEM ............................................................................................. 4 1.1.3. Mục tiêu giáo dục STEM .............................................................................. 5 1.2. Xu thế tất yếu của dạy học STEM trong thời gian tới ..................................... 5 1.3. Vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông .................. 6 1.4. Xây dựng và thực hiện chủ đề giáo dục STEM ............................................... 6 1.4.1. Tiêu chí xây dựng chủ đề/ bài học STEM ........................................................ 7 1.4.2. Các bước xây dựng chủ đề/ bài học STEM ...................................................... 8 1.4.3. Tiêu chí đánh giá bài học STEM .................................................................. 9 2. Cơ sở thực tiễn ................................................................................................... 11 2.1. Thực trạng dạy và học môn Vật lý theo định hướng STEM ở trường THPT trên địa bàn nói chung và ở trường THPT Nghi Lộc 2 .................................................. 11 2.2. Những thuận lợi và khó khăn khi đưa STEM vào trường phổ thông hiện nay ..... 13 2.2.1. Thuận lợi ....................................................................................................... 13 2.2.2. Khó khăn ....................................................................................................... 13

3. Các biện pháp đưa giáo dục STEM vào dạy học môn Vật lý ở trường trung học phổ thông hiện nay ......................................................................................... 14 3.1. Tạo môi trường phát triển dạy học STEM ....................................................... 14 3.1.1. Về phía nhà trường ........................................................................................ 14 3.1.2. Về phía giáo viên........................................................................................... 14 3.1.3. Về phía học sinh ............................................................................................ 15 3.2. Kết hợp xây dựng các chủ đề dạy học STEM với phương pháp dạy học tích cực. ................................................................................................................................. 15 4. Xây dựng chủ đề minh họa theo hướng giáo dục STEM ............................. 16

4.1. CHỦ ĐỀ 1: LÀM PIN TỪ CÁC VẬT LIỆU ĐƠN GIẢN .......................... 16 4.1.1. Tổng quan về chủ đề .................................................................................... 16 4.1.2. Lý do chọn chủ đề ......................................................................................... 16 4.1.3. Kiến thức STEM trong chủ đề ...................................................................... 16 4.1.4. Mục tiêu chủ đề ............................................................................................. 16 4.1.5. Thiết bị .......................................................................................................... 17 4.1.6. Tiến trình dạy học ......................................................................................... 17 4.2. CHỦ ĐỀ 2: THIẾT BỊ CUNG CẤP ÔXI CHO PHÒNG KÍN .................. 32 4.2.1. Tổng quan về chủ đề .................................................................................... 32 4.2.2. Lý do chọn chủ đề ......................................................................................... 32 4.2.3. Kiến thức STEM trong chủ đề ...................................................................... 32 4.2.4. Mục tiêu ......................................................................................................... 32 4.2.5. THIẾT BỊ ...................................................................................................... 33 4.2.6. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC ............................................................................. 33 5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ......................................................................... 45 5.1. Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất ....................... 45 5.1.1. Mục đích khảo sát ......................................................................................... 45 5.1.2. Nội dung và phương pháp khảo sát ............................................................... 45 5.1.3. Đối tượng khảo sát: Tổng hợp các đối tượng khảo sát ................................. 45 5.1.4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất. ................................................................................................................................. 45 5.2. Khảo sát tính hiệu quả của các giải pháp đề xuất ....................................... 47 5.2.1. Mục đích khảo sát ......................................................................................... 47 5.2.2. Nội dung khảo sát .......................................................................................... 47 5.2.3. Đối tượng khảo sát ........................................................................................ 47 5.2.4. Tính hiệu quả ................................................................................................. 47 PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................... 50 1. Kết luận .............................................................................................................. 50 1.1. Ý nghĩa của sáng kiến ...................................................................................... 50 1.2. Hướng phát triển của đề tài .............................................................................. 50 2. Kiến nghị ............................................................................................................ 51

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

TT CHỮ VIẾT TẮT DIẾN GIẢI CHỮ VIẾT TẮT

1 GV Giáo viên

2 HS Học sinh

3 TN Thực nghiệm

4 ĐC Đối chứng

5 THPT Trung học phổ thông

6 SKKN Sáng kiến kinh nghiệm

PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ

1. Lý do chọn đề tài

Chúng ta đang tích cực thực hiện đổi mới căn bản toàn diện giáo dục đào tạo theo tinh thần của Nghị quyết 29-BCHTW, đổi mới phương pháp dạy học, hình thức tổ chức dạy học để chuyển từ chủ yếu quan tâm đến việc cung cấp kiến thức sang việc quan tâm hình thành, phát triển các năng lực, phẩm chất người học, phát huy tính tích cực, chủ động, sáng tạo của học sinh, tăng cường kĩ năng thực hành…

Trong các phương pháp, các kỹ thuật dạy học phát triển năng lực học sinh thì

phương pháp dạy học STEM có vai trò quan trọng.

Giáo dục STEM đang trở thành một xu hướng giáo dục mang tính tất yếu trên thế giới. Hình thức giáo dục này đóng vai trò là đòn bẩy để thực hiện mục tiêu giáo dục năng lực cho các công dân tương lai đáp ứng nhu cầu của nền khoa học công nghệ 4.0 trong thế kỉ XXI.

Giáo dục STEM là một chương trình dạy học dựa trên ý tưởng trang bị cho người học kiến thức, kỹ liên quan đến khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học theo cách tiếp cận liên môn và người học có thể ứng dụng để giải vấn đề đới sống hàng ngày.

Giáo dục STEM có thể tạo ra những con người có đầy đủ năng lực đáp ứng nhu

cầu chất lượng nhân lực thời đại cách mạng công nghệ 4.0.

Giáo dục STEM giúp học sinh đánh giá được năng lực, sở thích của bản thân

từ đó giúp định hướng lựa chọn phát triển nghề trong tương lai.

Giáo dục STEM giúp hình thành kiến thức, kỹ năng, năng lực ở học sinh một cách tự nhiên thông qua những tình huống phối hợp, tranh luận để cùng nhau giải quyết vấn đề gặp phải trong nhiệm vụ học tập được giao.

Giáo dục STEM giúp khơi dậy niềm đam mê khám phá tri thức của học sinh

thông qua tình huống học sinh gặp phải trong đời sống hàng ngày.

Nhưng làm thế nào để vận dụng phương pháp dạy học STEM vào trường THPT

của ta để mang lại hiệu quả?

Bản thân tôi đã lồng ghép dạy học STEM với dạy học tích cực và xây dựng một số chủ đề dạy học theo điều kiện của nhà trường và tôi thấy đã mang lại hiệu quả khả quan. Vì vậy tôi mạnh dạn đơn cử một chủ đề mà tôi đã thực hiện tương đối có hiệu quả để làm sáng kiến kinh nghiệm, đó là “Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học chủ đề DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN” – Vật lý 11 – để phát triển năng lực học sinh.

Hy vọng đề tài sẽ góp một phần nhỏ, là nguồn tài liệu có ích giúp các thầy cô và các bạn đọc tham khảo và vận dụng vào quá trình dạy học môn Vật lý theo định hướng STEM ở các trường phổ thông.

2. Mục đích đề tài

- Nghiên cứu vai trò giáo dục STEM trong dạy học Vật lý nhằm phát triển năng lực cho học sinh.

- Xây dựng chủ đề dạy học “Dòng điện trong chất điện phân” – Vật lý 11 theo phương pháp giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh.

- Thông qua trải nghiệm STEM trong chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” để phát triển các năng lực cho học sinh, tạo hứng thú và niềm tin trong học tập cho học sinh và phát triển tư duy sáng tạo, khả năng giải quyết vấn đề, khám phá tiềm năng của bản thân học sinh.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng dạy học: HS lớp 11 trường THPT Nghi Lộc 2.

- Phạm vi nghiên cứu: Các chủ đề dạy học STEM phần dòng điện trong chất điện phân thuộc chương trình Vật lý 11 THPT. Tiến hành thực nghiệm sư phạm tại trường THPT Nghi Lộc 2, Nghi Lộc, Nghệ An.

- Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 09/2022 đến tháng 03/2023.

4. Nhiệm vụ nghiên cứu

- Xây dựng cơ sở lí luận và thực tiễn của giáo dục STEM nhằm định hướng phát triển năng lực, phẩm chất cho HS trong dạy học Vật lý ở trường phổ thông.

- Điều tra, phân tích thực trạng dạy học Vật lý theo định hướng STEM ở trường THPT Nghi Lộc 2 hiện nay. Trên cơ sở đó phân tích các nguyên nhân, khó khăn để đề xuất hướng giải quyết của đề tài.

- Xây dựng chủ đề dạy học “Dòng điện trong chất điện phân” – Vật lý 11 theo phương pháp giáo dục STEM để phát triển năng lực học sinh. Tiến hành thực nghiệm tổ chức dạy học chủ đề tại trường THPT Nghi Lộc 2.

5. Phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp nghiên cứu tài liệu.

- Phương pháp quan sát, phương pháp điều tra.

- Phương pháp thực nghiệm sư phạm.

- Phương pháp thống kê toán học.

6. Tính mới và đóng góp của đề tài

Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học chủ đề “DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN” – Vật lý 11 – để phát triển năng lực học sinh là giải pháp mới giải quyết được một số vấn đề sau:

+ Phát triển dạy học STEM trong trường học, góp phần đổi mới phương pháp

và hình thức tổ chức dạy học trong trường THPT Nghi Lộc 2.

+ Phát triển được các năng lực cốt lõi, năng lực đặc thù cho học sinh và đồng thời phát triển các năng lực chuyên biệt dựa trên đặc thù của môn học Vật lý. Rèn luyện cho học sinh khả năng tự chủ, sáng tạo và kích thích hứng thú học tập, tạo thói quen nghiên cứu khoa học. Bên cạnh đó giúp các em hình thành một số năng lực cơ bản của người lao động trong thời đại mới.

+ Hình thành và phát triển năng lực giải quyết vấn đề cho người học, trang bị cho người học khả năng vận dụng linh hoạt kiến thức vào đời sống. Học sinh vừa học được kiến thức liên môn, vừa học được cách vận dụng kiến thức đó vào thực tiễn, được giáo dục tích hợp đa ngành kết hợp ứng dụng thực tế.

PHẦN II: NỘI DUNG

(

1. Cơ sở lý luận 1.1. Giáo dục STEM 1.1.1. Khái niệm STEM

Science

N h à

S c e n

k h o a

t i s t s :

h ọ c :

Technology

Math

s m e b o r p e v o S

T Knowledge r ả

ờ

) ề đ n ấ v t ế y u q i ả G

a n s w e r q u e s t i

i c â u

ư s ĩ

(

: s r e e n g n E

o n s

h ỏ i )

Engineering

STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thường được sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học được mô tả bởi chu trình STEM (Hình 1), trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ mới nhằm giải quyết các vấn đề; Toán là công cụ được sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những người khác.

Hình 1: Chu trình STEM (theo https://www.knowatom.com)

1.1.2. Giáo dục STEM

Phỏng theo chu trình STEM, giáo dục STEM đặt học sinh trước những vấn đề thực tiễn ("công nghệ" hiện tại) cần giải quyết, đòi hỏi học sinh phải tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức khoa học và vận dụng kiến thức để thiết kế và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề ("công nghệ" mới). Như vậy, mỗi bài học STEM sẽ đề cập và giao cho học sinh giải quyết một vấn đề tương đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải huy động kiến thức đã có và tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức mới để sử dụng. Quá trình đó đòi hỏi học sinh phải thực hiện theo "Quy trình khoa học" (để chiếm lĩnh kiến thức mới) và "Quy trình kĩ thuật" để sử dụng kiến thức đó vào việc thiết kế và thực hiện giải pháp ("công nghệ" mới) để giải quyết vấn đề. Đây chính là sự tiếp cận liên môn trong giáo dục STEM, dù cho kiến thức mới mà học sinh cần phải học để sử dụng trong một bài học STEM cụ thể có thể chỉ thuộc một môn học.

Như vậy, giáo dục STEM được sử dụng theo mô tả trong Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018 như sau: 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.

1.1.3. Mục tiêu giáo dục STEM

Dưới góc độ giáo dục và vận dụng trong bối cảnh Việt Nam, giáo dục STEM một mặt thực hiện đầy đủ mục tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình giáo dục phổ thông, mặt khác giáo dục STEM nhằm:

- 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 Khoa học, Toán học 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.

- Phát triển các năng lực chung cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS những cơ hội, cũng như 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 được 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.

- Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng như cho nghề nghiệp trong tương lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lượng 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 nước.

1.2. Xu thế tất yếu của dạy học STEM trong thời gian tới

a) Ngày 4/5/2017, Thủ tướng Chính phủ ban hành Chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư. Chỉ thị của Thủ tướng đề ra những giải pháp và nhiệm vụ thúc đẩy giáo dục STEM tại Việt Nam, mà một trong các giải pháp đó là: “Thay đổi mạnh mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông”. Chỉ thị cũng giao nhiệm vụ cho Bộ GDĐT “thúc đẩy triển khai giáo dục về khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học (STEM) trong chương trình giáo dục phổ thông; tổ chức thí điểm tại một số trường phổ thông ngay từ năm học 2017 - 2018…”. Với việc ban hành Chỉ thị trên, Việt Nam chính thức ban hành chính sách thúc đẩy giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông.

Giáo viên, người trực tiếp đứng lớp sẽ thể hiện STEM thông qua việc xác định các chủ đề liên môn, thể hiện nó trong mỗi tiết dạy, mỗi hoạt động dạy học để kết nối kiến thức học đường với thế giới thực, giải quyết các vấn đề thực tiễn, để nâng cao hứng thú, để hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất cho học sinh.

b) Trong Chương trình giáo dục phổ thông năm 2018, giáo dục STEM vừa mang nghĩa thúc đẩy giáo dục các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học vừa thể hiện phương pháp tiếp cận liên môn, phát triển năng lực và phẩm chất người học.

c) Định hướng đổi mới phương pháp dạy nêu trong Chương trình giáo dục phổ thông phù hợp với giáo dục STEM ở cấp độ dạy học tích hợp theo chủ đề liên môn, vận dụng kiến thức liên môn giải quyết các vấn đề thực tiễn.

1.3. Vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM trong giáo dục phổ thông

Việc đưa giáo dục STEM vào trường trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp

- 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, Kĩ 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.

- Thích ứng với cách mạng công nghiệp 4.0: Với sự phát triển của khoa học kĩ thuật thì nhu cầu việc làm liên quan đến STEM ngày càng lớn đòi hỏi ngành giáo dục cũng phải có những sự thay đổi để đáp ứng nhu cầu của xã hội. Giáo dục STEM có thể tạo ra những con người có thể đáp ứng được nhu cầu công việc của thế kỷ mới có tác động lớn đến sự thay đổi nên kinh tế đổi mới.

với định hướng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là:

1.4. Xây dựng và thực hiện chủ đề giáo dục STEM

Môn vật lí thuộc lĩnh vực khoa học tự nhiên, mô tả các hiện tượng tự nhiên và đặc tính của vật chất; nội dung môn vật lí bao gồm từ cấu tạo hạt cơ bản tới cấu trúc vũ trụ. Vật lí học là cơ sở của nhiều ngành kĩ thuật và công nghệ quan trọng. Vì vậy

những hiểu biết và phương pháp nhận thức vật lí có giá trị to lớn trong quá trình nhận thức và trong cuộc sống. Có rất nhiều cơ hội trong việc tích hợp những nội dung vật lí với các môn học khác để thực hiện dạy học theo phương thức STEM, theo đó học sinh được vận dụng kiến thức vào thực tiễn, đem đến sự hứng thú và những trải nghiệm có ý nghĩa trong học tập môn học. Bản chất dạy học các ứng dụng kĩ thuật của vật lí có sự tích hợp rõ ràng giữa vật lí và kĩ thuật. Việc này càng rõ ràng hơn nếu vận dụng quy trình thiết kế kĩ thuật để tổ chức dạy học các kiến thức vật lí trong từng bài học.

1.4.1. Tiêu chí xây dựng chủ đề/ bài học STEM

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 kết hợp tiến trình khoa học và quy trình thiết

kế kĩ thuật

Tiến trình bài học STEM cung cấp một cách thức 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: (1) Xác định vấn đề – (2) Nghiên cứu kiến thức nền – (3) Đề xuất các giải pháp/thiết kế – (4) Lựa chọn giải pháp/thiết kế – (5) Chế tạo mô hình (nguyên mẫu) – (6) Thử nghiệm và đánh giá – (7) Chia sẻ và thảo luận – (8) Điều chỉnh thiết kế. Trong thực tiễn dạy học, quy trình 8 bước này được thể hiện qua 5 hoạt động chính: HĐ1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) ––> HĐ2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp thiết kế ––> HĐ3: Trình bày và thảo luận phương án thiết kế ––> HĐ4: Chế tạo mô hình/thiết bị... theo phương án thiết kế (đã được cải tiến theo góp ý); thử nghiệm và đánh giá ––> HĐ5: 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 tạo ra 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 các giải pháp khác nhau để tối ưu hoá sản phẩm.

Trong các bài học 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 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: Trong tiến trình bài học STEM một nhiệm vụ có thể 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.

1.4.2. Các bước xây dựng chủ đề/ bài học STEM

Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học

Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chương trình môn học và các hiện tượng, quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn... để lựa chọn chủ đề của bài học.

Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết

Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học được những

kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chương trình môn học đã được lựa chọn (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kĩ năng đã biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng bài học.

Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề

Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm.

Các tiêu chí cũng phải hướng tới việc định hướng quá trình học tập và vận dụng kiến thức nền của học sinh chứ không nên chỉ tập trung đánh giá sản phẩm vật chất.

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

Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học được thiết kế theo các phương pháp và kĩ thuật dạy học tích cực với 5 loại hoạt động học đã nêu ở trên. Mỗi hoạt động học được thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung và sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành. Các hoạt động học đó có thể được tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trường, ở nhà và cộng đồng).

1.4.3. Tiêu chí đánh giá bài học STEM

Mỗi bài học STEM được thực hiện ở nhiều tiết học nên một hoạt động học có thể được thực hiện ở trong và ngoài lớp học. Vì thế, trong một tiết học có thể chỉ thực hiện một số hoạt động học trong tiến trình bài học theo phương pháp dạy học tích cực được sử dụng. Các tiêu chí đánh giá tiến trình dạy học đã được nêu rõ trong Công văn số 5555/BGDĐT–GDTrH ngày 08/10/2014.

Tiêu chí Nội dung

Mức độ phù hợp của chuỗi hoạt động học với mục tiêu, nội dung và phương pháp dạy học được sử dụng.

Mức độ rõ ràng của mục tiêu, nội dung, kĩ thuật tổ chức và sản phẩm cần đạt được của mỗi nhiệm vụ học tập.

c ọ h y ạ d

Mức độ phù hợp của thiết bị dạy học và học liệu được sử dụng để tổ chức các hoạt động học của học sinh.

u ệ i l i à t à v h c ạ o h ế K

. 1

Mức độ hợp lí của phương án kiểm tra, đánh giá trong quá trình tổ chức hoạt động học của học sinh.

h n i s

c ứ h c ổ T

g n ộ đ t ạ o h

. 2

c Mức độ sinh động, hấp dẫn học sinh của phương pháp và hình thức chuyển ọ h giao nhiệm vụ học tập. o h c Khả năng theo dõi, quan sát, phát hiện kịp thời những khó khăn của học c ọ h sinh.

Mức độ phù hợp, hiệu quả của các biện pháp hỗ trợ và khuyến khích học sinh hợp tác, giúp đỡ nhau khi thực hiện nhiệm vụ học tập.

Mức độ hiệu quả hoạt động của giáo viên trong việc tổng hợp, phân tích, đánh giá kết quả hoạt động và quá trình thảo luận của học sinh.

Khả năng tiếp nhận và sẵn sàng thực hiện nhiệm vụ học tập của tất cả học sinh trong lớp.

Mức độ tích cực, chủ động, sáng tạo, hợp tác của học sinh trong việc thực hiện các nhiệm vụ học tập.

Mức độ tham gia tích cực của học sinh trong trình bày, trao đổi, thảo luận về kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập.

h n i s c ọ h a ủ c g n ộ đ t ạ o H

. 3

Mức độ đúng đắn, chính xác, phù hợp của các kết quả thực hiện nhiệm vụ học tập của học sinh.

Bảng dưới đây trình bày 3 mức độ của mỗi tiêu chí đánh giá.

a) Việc đánh giá về kế hoạch và tài liệu dạy học được thực hiện dựa trên hồ sơ dạy học theo các tiêu chí về: phương pháp dạy học tích cực; kĩ thuật tổ chức hoạt động học; thiết bị dạy học và học liệu; phương án kiểm tra, đánh giá quá trình và kết quả học tập của học sinh.

Mức độ Tiêu chí Mức 1 Mức 2 Mức 3

Tình huống/câu hỏi/ nhiệm vụ mở đầu nhằm huy động kiến thức/kĩ năng đã có của học sinh để chuẩn bị học kiến thức/kĩ năng mới nhưng chưa tạo được mâu thuẫn nhận thức để đặt ra vấn đề/câu hỏi chính của bài học. Tình huống/câu hỏi/ nhiệm vụ mở đầu chỉ có thể được giải quyết một phần hoặc phỏng đoán được kết quả nhưng chưa lí giải được đầy đủ bằng kiến thức/kĩ năng đã có của học sinh; tạo được mâu thuẫn nhận thức. Tình huống/câu hỏi/ nhiệm vụ mở đầu gần gũi với kinh nghiệm sống của học sinh và chỉ có thể được giải quyết một phần hoặc phỏng đoán được kết quả nhưng chưa lí giải được đầy đủ bằng kiến thức/kĩ năng cũ; đặt ra được vấn đề/câu hỏi chính của bài học.

dạy được

Mức độ phù hợp của chuỗi hoạt động học với mục nội tiêu, dung và phương pháp học sử dụng.

Kiến thức mới được trình bày rõ ràng, tường minh bằng kênh chữ/kênh hình/kênh tiếng; có Kiến thức mới được thể hiện trong kênh chữ/kênh hình/kênh tiếng; câu có hỏi/lệnh cụ thể cho Kiến thức mới được thể hiện bằng kênh chữ/kênh hình/kênh tiếng gắn với vấn đề cần giải quyết; tiếp nối

câu hỏi/lệnh cụ thể cho học sinh hoạt động để tiếp thu kiến thức mới.

với vấn đề/câu hỏi chính của bài học để học sinh tiếp thu và giải quyết được vấn đề/câu hỏi chính của bài học.

học sinh hoạt động để tiếp thu kiến thức mới và giải quyết được đầy đủ tình huống/câu hỏi/nhiệm vụ mở đầu.

Bảng kiểm tự rà soát kế hoạch dạy học chủ đề STEM

Giáo viên cũng có thể sử dụng bảng kiểm sau để tự rà soát xem kế hoạch dạy học mình xây dựng đã đầy đủ theo các yêu cầu của giáo dục STEM chưa. Một kế hoạch dạy học đáp ứng yêu cầu sẽ cung cấp nhiều cơ hội để phát triển năng lực phẩm chất của học sinh.

2. Cơ sở thực tiễn

2.1. Thực trạng dạy và học môn Vật lý theo định hướng STEM ở trường THPT trên địa bàn nói chung và ở trường THPT Nghi Lộc 2

Tại Nghệ An

Theo báo Nghệ An ngày 20/8/2017: Trong 2 ngày 19, 20/8, UBND huyện Thanh Chương phối hợp với liên minh STEM tại Hà Nội tổ chức tập huấn chương trình STEM cho 360 giáo viên cốt cán và Ban Giám hiệu 88 trường học thuộc 3 cấp học trên địa bàn huyện.

Theo ban tổ chức chương trình và Liên minh STEM cho biết Thanh Chương là huyện đầu tiên tại Nghệ An triển khai học tập và ứng dụng chương trình này. Được biết, huyện Thanh Chương hiện có 15 trường THCS, 11 trường tiểu học thành lập được các câu lạc bộ STEM với lịch sinh hoạt ít nhất 1 tiết/tuần. Đây cũng là huyện xây dựng chuyên đề dạy học, tổ chức dạy học tích hợp STEM hiệu quả của tỉnh Nghệ An.

Tuy nhiên, để triển khai rộng rãi trong các nhà trường còn rất nhiều khó khăn, chủ yếu về cơ sở vật chất chưa đảm bảo. Thầy Mai Văn Quyền - giáo viên Trường THPT chuyên Phan Bội Châu cho biết: “Nếu dạy được STEM rất tốt cho học sinh. Nhưng cũng cần nhiều yếu tố như: Giáo viên có năng lực, được bồi dưỡng, trao đổi kinh nghiệm thường xuyên; cơ sở vật chất đảm bảo có phòng lab STEM để tổ chức dạy và học với máy móc, trang thiết bị đầy đủ. Trong khi ngay cả trường chúng tôi là trường THPT chuyên của tỉnh còn phải học chay phần lớn, thì các trường phổ thông khác sẽ còn khó khăn hơn nhiều”.

Trên thực tế chưa có chương trình dạy học STEM, vì vậy các nhà trường chỉ mới đưa vào dạy học theo hướng mở, linh hoạt. Tại Trường THPT Hoàng Mai (thị xã Hoàng Mai, Nghệ An), thời gian qua triển khai lồng ghép dạy học STEM vào nhiều môn học. Thầy Chu Viết Tấn, GV dạy STEM của trường cho hay: Dạy học STEM tổ chức với nhiều cấp độ khác nhau, tùy thuộc vào hoàn cảnh và điều kiện cụ thể của từng trường. Như ở trường chúng tôi ở cấp độ “bán STEM”. Bước đầu cho

thấy học sinh đáp ứng tốt và hiệu quả. Các em được trải nghiệm, thích thú tìm tòi, nghiên cứu cũng như vận dụng các kiến thức liên môn vào thực tiễn. Tương tự, Trường THPT Kim Liên (huyện Nam Đàn, Nghệ An) cũng đưa giáo dục STEM vào trong hoạt động ngoại khóa, trải nghiệm, sinh hoạt CLB… Thầy Dương Văn Sơn, Hiệu trưởng nhà trường chia sẻ: “Một phần do khối lượng kiến thức của chương trình hiện hành lớn, thầy trò phải dành phần lớn thời gian dạy - học văn hóa để đáp ứng các kỳ kiểm tra và thi cử”.

Tại trường THPT Nghi Lộc 2, các năm học trước và năm học 2022 – 2023 nhà trường đã cho các giáo viên tham gia lớp tập huấn về giáo dục STEM do Sở GD và ĐT Nghệ An và Bộ Giáo Dục tổ chức. Chương trình có sự tham gia trao đổi của các chuyên gia, giảng viên đến từ các trường Đại học Quốc gia Hà Nội, trường Đại học sư phạm I, trường Đại học Điện lực và Hiệp hội STEM Việt Nam. Qua đó, các giáo viên đã được cung cấp những nội dung căn bản về giáo dục STEM, các phương pháp trong dạy học STEM trong nhà trường phổ thông.

Trường tổ chức cho học sinh tham gia nghiên cứu khoa học hàng năm và đều có sản phẩm đạt cấp trường, cấp Tỉnh. Tuy nhiên cũng mới chỉ có một số học sinh yêu thích nghiên cứu khoa học tham gia.

Giáo viên trong trường đã triển khai dạy học theo định hướng giáo dục STEM, tuy nhiên số lượng còn chưa nhiều. Đặc biệt đối với môn Vật lý thì mới chỉ có ít giáo viên tổ chức dạy học STEM cho học sinh.

Trước khi thực hiện đề tài, tôi đã tiến hành khảo sát đồng nghiệp tại trường THPT Nghi Lộc 2 về quan điểm sử dụng phương pháp dạy học STEM vào các chủ đề, bài học. Kết quả thu được như sau:

Mức độ Cần thiết Ít cần thiết Rất cần thiết Không cần thiết

1/7 1/7 3/7 2/7 Số GV/tổng số GV được tham khảo

Tỉ lệ ( %) 14.3 14.3 42.8 28.6

Bảng 1: Kết quả điều tra quan điểm của giáo viên trong việc thiết kế dạy học một chủ đề theo dạy học STEM

Qua việc khảo sát, tôi nhận thấy một thực tế rằng, việc áp dụng phương pháp dạy học STEM vào dạy học chủ đề, bài học còn rất ít và thiếu các tư liệu để giúp giáo viên nghiên cứu vận dụng.

Tôi đã tiến hành khảo sát HS tại trường THPT Nghi Lộc 2 về nhu cầu học lý thuyết gắn với thực tiễn, học đi đôi với hành, nhu cầu hứng thú học tập môn Vật lý. Kết quả thu được như sau:

Kết quả điều tra

Hứng thú học Vật lý Thích học Vật lý gắn với thực tiễn, học đi đôi với hành

Tổng số HS điều tra Thích Hứng thú Bình thường Rất thích Bình thường Không thích Rất hứng thú Không hứng thú

205 22 34 54 95 56 68 51 30

10,73 16,59 26,34 46,34 27,32 33,17 24,88 14,63 Tỉ lệ %

Qua việc khảo sát, tôi nhận thấy HS không có nhiều hứng thú với việc học Vật lý vì HS chưa được tiếp cận nhiều với phương pháp dạy và học tích cực nhiều nhưng thích được học Vật lý khi được học gắn liền với thực tiễn, được trải nghiệm nhiều.

Từ cơ sở nêu trên, với vai trò là một giáo viên Vật lý tôi đã cố gắng nghiên cứu lí luận và vận dụng phương pháp dạy học STEM phù hợp với từng nội dung, từng chương, từng bài để giúp học sinh phát huy tính tích cực, năng động, sáng tạo, rèn luyện kĩ năng, phát triển năng lực và khơi dậy niềm hứng thú và say mê với môn Vật lý - môn học vốn vẫn bị học sinh xem là khó.

2.2. Những thuận lợi và khó khăn khi đưa STEM vào trường phổ thông hiện nay 2.2.1. Thuận lợi

- Thời đại công nghệ 4.0 phương tiện thông tin thuận tiện nên việc học sinh trao đổi thông tin với nhau hoặc trao đổi với giáo viên dễ dàng hơn. Vì thế đưa mô hình dạy học STEM sẽ dễ dàng hơn và lan truyền được nhiều nơi hơn.

- Mỗi trường học đều đầu tư vào các hoạt động dạy và học nên khuyến khích cho

giáo viên tổ chức hoạt động dỵ học để tiếp cận năng lực của học sinh.

- Nó giúp đảm bảo giáo dục toàn diện trong việc 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, kĩ 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.

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: triển khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ độngvà tự lực thực hiện các nhiệm vụ học tập, được làm quen hoạt độngcó tính chất nghiên cứu khoa học. Kết nối trường học với cộng đồng hướng nghiệp, phân luồng cho học sinh. 2.2.2. Khó khăn

- Có mặt ở Việt Nam vào những năm 2010, cho đến nay giáo dục STEM đã dành được sự quan tâm của chính phủ, các bộ ngành và các trường. Tuy nhiên việc triển khai chương trình giáo dục STEM hiện nay vào trường học chưa có hiệu quả cao. Trên thực tế chưa có chương trình dạy học STEM, vì vậy các nhà trường chỉ mới đưa vào dạy học theo hướng mở, linh hoạt.

- Kinh nghiệm triển khai hay mô hình triển khai giáo dục STEM cho cá nhân chưa

có. Chưa xây dựng được một hệ thống và bộ tiêu chuẩn và cả phương pháp mới.

- Nhà trường chưa đảm bảo có sự quan tâm đầy đủ và toàn diện đến lĩnh vực khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán, tin. Sự coi nhẹ một trong các lĩnh vực trên thì giáo dục STEM ở phổ thông sẽ không được hiệu quả. Cơ sở vật chất chưa phục vụ hoạt động giáo dục STEM. Đặc biệt việc quan tâm triển khai hệ thống không gian trải nghiệm khoa học, công nghệ, hoạt động giáo dục STEM chưa kết nối với các hoạt động dạy học, giáo dục đang triển khai tại các cơ sở giáo dục phổ thông một cách đồng bộ, hiệu quả khi triển khai.

3. Các biện pháp đưa giáo dục STEM vào dạy học môn Vật lý ở trường trung học phổ thông hiện nay

3.1. Tạo môi trường phát triển dạy học STEM

3.1.1. Về phía nhà trường

- Quan tâm sát sao và đồng bộ các môn dạy thuộc lĩnh vực giáo dục STEM. - Đầu tư cơ sở vật chất, tạo mọi điều kiện tốt nhất phục vụ cho giáo viên và học

sinh trong hoạt động dạy và học theo hướng tiếp cận giáo dục STEM. 3.1.2. Về phía giáo viên

- Dạy học các môn học thuộc lĩnh vực STEM.

Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trường. Theo cách này hoạt động giáo dục STEM được triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn. Tạo ra sự liên kết giữa môn Vật lý và các môn còn lại. Các chủ đề, bài học của môn Vật lý trong hoạt động STEM bám sát chương trình của các môn học thành phần. Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm gian học tập.

- Hoạt động trải nghiệm STEM.

Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh được khám phá các thí nghiệm, ứng dụng khoa học, kĩ thuật trong thực tiễn đời sống liên quan đến Vật lý. Qua đó nhận biết được ý nghĩa của Vật lý đối với đời sống con người, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM.

- 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 kĩ thuật với nhiều chủ đề khác nhau thuộc các lĩnh vực robot, năng lượng tái tạo, môi trường, biến đổi khí hậu, noog nghiệp công nghệ cao, …

Hoạt động này không mang tính đại trà mà dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kĩ thuật, giải quyết các vấn đề thực tiễn.

3.1.3. Về phía học sinh

- Học sinh là người học, là người trực tiếp thực hiện các nhiệm vụ học tập một cách tự giác và chủ động, vì việc thực hiện các nhiệm vụ không những thực hiện trong phạm vi không gian lớp học mà còn ở ngoài trường học nữa.

- Kinh phí thực hiện một số dụng cụ, nguyên liệu khi làm thực hành chưa đầy

- Dưới sự hướng dẫn của giáo viên, học sinh phải có sự kết nối các thành viên trong tổ nhóm khi thực hiện ở ngoài trường nên cần tinh thần trách nhiệm cao của các thành viên trong nhóm để đảm bảo thành quả của sự hợp tác nhóm. - Thời đại công nghệ phát triển nên có nhiều cách để học sinh tương tác trao đổi kiến thức với nhau, vì vậy HS cần phải tiếp cận CNTT thường xuyên và có các thiết bị học tập hỗ trợ. 3.2. Kết hợp xây dựng các chủ đề dạy học STEM với phương pháp dạy học tích cực. Rõ ràng STEM có rất nhiều ưu điểm, tuy nhiên lại có những hạn chế sau: - Phải dành nhiều thời gian thực hiện. Một chủ đề thực hiện sẽ mất khá nhiều thời gian ở trên lớp cũng như ngoài lớp nên ảnh hưởng tới việc học tập của học sinh. - Hiện nay, học sinh vẫn chủ yếu rèn luyện trí nhớ kiến thức hàn lâm và nặng về các bài tập tính toán để đáp ứng các kì thi, do thói quen học tập cũ nặng về nhồi nhét kiến thức. Vậy nên chưa chú tâm học tập và trải nghiệm các công việc được giao ở nhà, một số học sinh còn làm theo kiểu đối phó và suy nghĩ rằng chưa thiết thực với thi cử hiện hành. đủ và khá tốn kém nên đôi khi giáo viên và học sinh cũng ngại làm. - STEM là phương pháp tích hợp nên chắc chắn giáo viên giảng dạy đòi hỏi phải nắm rõ phương pháp và cách thức tổ chức giảng dạy cũng như trình độ liên môn nhất định vì STEM như là khoa học, công nghệ, kĩ thuật và toán học. Đòi hỏi giáo viên phải có trình độ và đam mê công việc, nó mất nhiều thời gian và công sức của giáo viên. Do vậy, để tiết kiệm thời gian, công sức, chi phí thực hiện thì chúng ta nên phối hợp lồng ghép giữa phương pháp dạy học tích cực và giáo dục STEM để học sinh có thể đạt được hiệu quả học tập tốt nhất hiện nay.

Bản chất của dạy học tích cực là đề cao chủ thể nhận thức, chính là phát huy tính tự giác, chủ động của người học, lấy người học làm trung tâm. Khai thác động lực của người học để phát triển chính họ, coi trọng lợi ích nhu cầu của cá nhân người học, đảm bảo cho họ được thích ứng với đời sống xã hội. Dạy học tích cực tập trung vào giáo dục con người như một tổng thể.

Trong dạy học tích cực, GV giúp HS tự khám phá trên cơ sở tự giác và được tự do suy nghĩ, tranh luận, đề xuất giải quyết vấn đề. GV trở thành người thiết kế và tạo môi trường cho phương pháp học tích cực, khuyến khích, ủng hộ, hướng dẫn hoạt động của HS, thử thách và tạo động cơ cho HS, khuyến khích đặt câu hỏi và đặt ra vấn đề cần giải quyết. HS trở thành người khám phá, khai thác, tư duy, liên hệ, người thực hiện, chủ động trao đổi, xây dựng kiến thức và cao hơn nữa là “người

nghiên cứu”. Qua kiểu dạy học này, HS được tập dượt giải quyết những tình huống vấn đề sẽ gặp trong đời sống xã hội. Thông qua đó, HS vừa lĩnh hội được kiến thức, vừa có những thái độ và hành vi ứng xử thích hợp cũng như HS đã tự lực hình thành và phát triển dần nhân cách của một con người hành động, con người thực tiễn “tự chủ, năng động, sáng tạo, biết lựa chọn các vấn đề để đi đến quyết định đúng, có năng lực giải quyết vấn đề, có năng lực tự học, biết cộng tác làm việc, có năng lực tự điều chỉnh”, đáp ứng mục tiêu giáo dục thời kì đổi mới.

4. Xây dựng chủ đề minh họa theo hướng giáo dục STEM

Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học chủ đề “DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN” – Vật lý 11 – để phát triển năng lực học sinh.

4.1. CHỦ ĐỀ 1: LÀM PIN TỪ CÁC VẬT LIỆU ĐƠN GIẢN

4.1.1. Tổng quan về chủ đề

- Môn: Vật Lý. Khối lớp 11

- Chương III. Dòng điện trong các môi trường

- Bài học triển khai thực hiện: Sau khi học xong bài: Dòng điện trong chất điện phân

- Thời lượng thực hiện chủ đề: 2 tiết, tại phòng học của lớp.

4.1.2. Lý do chọn chủ đề

Sau khi học xong chương dòng điện không đổi và bài dòng điện trong chất điện phân, học sinh đã có các kiến thức về dòng điện và nguồn điện 1 chiều tương đối đầy đủ. Các em có thể vận dụng các kiến thức đó vào thực tiễn để chế tạo được nguồn điện 1 chiều (pin) từ các nguyên vật liệu từ rác thải một cách đơn giản.

4.1.3. Kiến thức STEM trong chủ đề - Khoa học (S): sự dẫn điện của nước chất điện phân, cách ghép các nguồn thành bộ. - Công nghệ (T): sử dụng các nguyên vật liệu đơn giản tự kiếm được để chế tạo pin. - Kĩ thuật (E): bản thiết kế tạo ra pin, chế tạo pin. - Toán (M): giá trị suất điện động của pin đo được sau khi hoàn thành sản phẩm. 4.1.4. Mục tiêu chủ đề

Về kiến thức:

- Học sinh trình bày được sự điện ly trong chất điện phân.

- Học sinh trình bày được nguyên tắc tạo ra nguồn điện 1 chiều.

- Học sinh trình bày được cách mắc các nguồn thành bộ.

- Học sinh trình bày được bản chất dòng điện trong chất điện phân.

Về kĩ năng

- Tính toán, vẽ được bản thiết kế chế tạo pin.

- Lập kế hoạch cá nhân/nhóm để chế tạo và thử nghiệm dựa trên bản thiết kế.

- Trình bày, bảo vệ được bản thiết kế và sản phẩm của mình, phản biện được các ý kiến thảo luận.

- Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm.

Về phẩm chất

- Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học.

- Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao; Hứng thú với nghiên cứu khoa học.

- Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp.

- Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi thực nghiệm.

Về định hướng phát triển năng lực

- Năng lực chung: + năng lực giải quyết vấn đè và sáng tạo.

- Năng lực đặc thù: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực khoa học, năng

+ năng lực giao tiếp và hợp tác.

lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ.

4.1.5. Thiết bị

- Các thiết bị dạy học: giấy A0, mẫu bản kế hoạch, …

- Nguyên vật liệu và dụng cụ để chế tạo pin ( tùy thuộc vào từng nhóm chọn lựa):

 Vỏ lon bia, giấy thiếc, giấy bìa cactong

 Kéo

 Muối, nước

 Băng dính

Phương án 1:

 Quả chanh tươi: 5 quả

 Đinh: 10 cái

 Dây đồng

 Đèn led

Phương án 2:

- Hoạt động 1, 2, 3 được thực hiện tại lớp trong thời gian 1 tiết. - Hoạt động 4 được thực hiện tại nhà trong thời gian 2 ngày. - Hoạt động 5, 6 được thực hiện tại lớp trong thời gian 1 tiết. - Giáo viên chia lớp thành 4 nhóm. Các nhóm cử nhóm trưởng và thư ký, phân

4.1.6. Tiến trình dạy học

công nhiệm vụ. (Theo phụ lục).

Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU CHẾ TẠO PIN TỪ CÁC VẬT LIỆU ĐƠN GIẢN

a. Mục đích của hoạt động

- Học sinh nắm vững yêu cầu “Chế tạo pin” từ các vật liệu đơn giản theo tiêu chí: sinh ra nguồn điện.

- Học sinh hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức về thuyết điện ly, sự ăn mòn điện hóa, sự dẫn điện của chất điện phân và thuyết minh thiết kế trước khi sử dụng nguyên vật liệu, dụng cụ cho trước để chế tạo và thử nghiệm.

b. Nội dung hoạt động

- Tìm hiểu về một số loại pin và cách chế tạo một số loại pin.

- Xác định nhiệm vụ chế tạo pin từ các vật liệu đơn giản với các tiêu chí:

+ Có hiệu điện thế cỡ vài vôn ( thắp sáng được bóng đèn led)

+ Gọn, đẹp, an toàn

c. Dự kiến sản phẩm học tập của học sinh

- Mô tả và giải thích được một cách định tính về nguyên lí chế tạo pin;

- Xác định được kiến thức cần sử dụng để chế tạo pin theo các tiêu chí đã cho.

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên giao cho học sinh tìm hiểu về một số loại pin đơn giản.

- Học sinh ghi lời mô tả và giải thích vào vở cá nhân; trao đổi với bạn (nhóm đôi hoặc 4 học sinh); trình bày và thảo luận chung.

- Giáo viên xác nhận kiến thức cần sử dụng là thuyết điện ly, pin điện hóa, mắc các nguồn thành bộ, dòng điện trong chất điện phân và giao nhiệm vụ cho học sinh tìm hiểu trong sách giáo khoa để giải thích bằng tính toán thông qua việc thiết kế sơ đồ, chế tạo pin với các tiêu chí đã cho.

Hoạt động 2. NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ XÂY DỰNG BẢN THIẾT KẾ

a. Mục đích của hoạt động

Học sinh hình thành kiến thức mới về thuyết điện ly; đề xuất được giải pháp và xây dựng bản thiết kế pin.

b. Nội dung hoạt động

- Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về các kiến thức trọng tâm sau:

● Sự điện ly (Hóa học 11)

● Pin và ắc quy (Vật Lý 11);

● Dòng điện không đổi. Nguồn điện (Vật Lý 11)

● Mắc nguồn điện thành bộ (Vật lý 11)

● Dòng điện trong chất điện phân (Vật Lý 11)

- Học sinh thảo luận về các thiết kế khả thi về pin và đưa ra giải pháp có căn cứ.

- Học sinh xây dựng phương án thiết kế pin và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp (các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint...). Hoàn thành bản thiết kế (phụ lục đính kèm) và nộp cho giáo viên.

- Yêu cầu:

● Bản thiết kế chi tiết có kèm hình ảnh, mô tả rõ kích thước của pin và các

nguyên vật liệu sử dụng

● Trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. Chứng

minh sự tạo ra dòng điện trong Pin

c. Sản phẩm của học sinh

- Học sinh xác định và ghi được thông tin, kiến thức về thuyết điện ly, nguyên lý hoạt động của Pin và Ắc quy, dòng điện, nguồn điện và chất điện phân.

- Học sinh đề xuất và lựa chọn giải pháp có căn cứ, xây dựng được bản thiết kế Pin đảm bảo các tiêu chí.

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh:

● Nghiên cứu kiến thức trọng tâm: Thuyết điện ly, chất điện phân, dòng điện,

nguồn điện;

● Xây dựng bản thiết kế Pin theo yêu cầu;

● Lập kế hoạch trình bày và bảo vệ bản thiết kế.

- Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm:

● Tự đọc và nghiên cứu sách giáo khoa, các tài liệu tham khảo, tìm kiếm thông

tin trên Internet…

● Đề xuất và thảo luận các ý tưởng ban đầu, thống nhất một phương án thiết kế

tốt nhất;

● Xây dựng và hoàn thiện bản thiết kế pin;

● Lựa chọn hình thức và chuẩn bị nội dung báo cáo.

- Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh khi cần thiết.

Hoạt động 3. TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ

a. Mục đích của hoạt động

Học sinh hoàn thiện được bản thiết kế pin của nhóm mình.

b. Nội dung hoạt động

- Học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. Chứng minh tải trọng của pin bằng tính toán cụ thể.

- Thảo luận, đặt câu hỏi và phản biện các ý kiến về bản thiết kế; ghi lại các nhận xét, góp ý; tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế nếu cần.

- Phân công công việc, lên kế hoạch chế tạo và thử nghiệm pin.

c. Sản phẩm của học sinh

Bản thiết kế pin sau khi được điều chỉnh và hoàn thiện.

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên đưa ra yêu cầu về:

● Nội dung cần trình bày;

● Thời lượng báo cáo;

● Cách thức trình bày bản thiết kế và thảo luận.

- Học sinh báo cáo, thảo luận.

- Giáo viên điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ học sinh.

Hoạt động 4. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM PIN (Thực hiện ở nhà)

a. Mục đích của hoạt động

- Học sinh dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn để chế tạo pin đảm bảo yêu cầu đặt ra.

- Học sinh thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần.

b. Nội dung hoạt động

- Học sinh sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước để tiến hành chế tạo pin theo bản thiết kế.

- Trong quá trình chế tạo các nhóm đồng thời thử nghiệm và dùng đồng hồ đa năng thang đó DC 100µA và 2,5V để quan sát, đánh giá và điều chỉnh.

c. Sản phẩm của học sinh

Mỗi nhóm có một sản phầm là một pin đã được hoàn thiện và thử nghiệm.

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên giao nhiệm vụ:

● Sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước để chế tạo pin theo bản

thiết kế;

● Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm.

- Học sinh tiến hành chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phầm theo nhóm.

- Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh nếu cần.

Hoạt động 5. TRÌNH BÀY SẢN PHẨM PIN a. Mục đích của hoạt động Các nhóm học sinh giới thiệu pin trước lớp, chia sẻ về kết quả thử nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phầm.

b. Nội dung hoạt động - Các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp. - Đánh giá sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã đề ra: + Có dòng điện, có hiệu điện thế + Độ lớn các chỉ số trên - Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm.

● Các nhóm tự đánh giá kết quả nhóm mình và tiếp thu các góp ý, nhận xét từ

giáo viên và các nhóm khác;

● Sau khi chia sẻ và thảo luận, đề xuất các phương án điều chỉnh sản phẩm; ● Chia sẻ các khó khăn, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra qua quá trình thực

hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo pin.

c. Sản phẩm của học sinh Pin đã chế tạo được và nội dung trình bày báo cáo của các nhóm. d. Cách thức tổ chức - Giáo viên giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phầm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ.

- Các nhóm chia sẻ về kết quả, đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo pin. - Giáo viên đánh giá, kết luận và tổng kết.

(SẢN PHẨM CỦA HS) BẢN THIẾT KẾ

Sự phân li trong chất điện phân:

Chất điện phân: dung dịch NaCl → Na+ + Cl= - Cấu tạo của pin:

Cực (=) Cực (+)

Cực (=) Cực (+) Tấm giấy thiếc bìa tẩm nước muối tấm vỏ lon bia

Ghép các nguồn thành bộ:

Ebộ = E1 + E2 + … + En

rbộ = r1 + r2 + … + rn

Nếu có n nguồng giống nhau mắc nối tiếp thì Eb = nE; rbộ = nr

Hình ảnh bản thiết kế:

Tấm giấy thiếc

Tấm bìa cát tông thấm nước muối Tấm vỏ lon bia

Dung dịch NaCl, dùng thấm tấm bìa cát tông

Các nguyên vật liệu và dụng cụ sử dụng:

STT Tên nguyên vật liệu, dụng cụ Số lượng dự kiến

1 Tấm bìa tròn bán kính 3cm 6

2 Tấm lon bia cắt tròn bán kính 3cm 6

3 Tấm thiếc mỏng cắt tròn bán kính 3cm 6

4 Muối 50g

5 Nước 100ml

6 Đồng hồ đa năng 1

Quy trình thực hiện dự kiến:

Các bước Nội dung

Cắt tròn bán kính tấm thiếc, lon bia, bìa cát tông 1

Pha muối vào nước 2

Ngâm tấm bìa cát tông vào nước muối pha 3

Ghép theo tứ tự: Tấm long bia – tấm bìa cát tông, tấm thiếc 6 lần như vậy

Phân công nhiệm vụ:

NHÓM 1

STT Thành viên Nhiệm vụ

- Soạn giáo án, hồ sơ - Thuyết trình

Nhung (Nhóm trưởng), Tiến

- Chuẩn bị vật liệu - Ghi chép

Vân Anh, Đan 2

- Cắt các tấm tròn từ lon bia, bìa cát tông, tấm

Hà Vy, Quỳnh 3

- Làm bản trình chiếu power point

- Pha nước muối ghép các tấm, thử nghiệm, đo kết

thiếc

- Đánh giá sản phẩm

quả. Tình, Nương, Duy

Kết quả:

NHÓM 2

STT Thành viên Nhiệm vụ

- Soạn giáo án, hồ sơ - Làm bản thuyết trình - Thuyết trình

1 Hoàng Linh (Nhóm trưởng), Vũ Giang

- Vật liệu - Đánh giá sản phẩm

Trinh, Đức, Vinh 2

- Đông, Đặng Linh,

Tú, Ánh, Bảo = Cắt các tấm tròn từ lon bia, bìa cát tông, tấm thiếc 3

- Vẽ bản thiết kế, phân tích - Pha nước muối ghép các tấm, thử nghiệm. - Đo giá trị

4 Phương Anh

Kết quả:

NHÓM 3

STT Thành viên Nhiệm vụ

- Soạn giáo án, hồ sơ - Làm bản trình chiếu - Thuyết trình

Hiệp (Nhóm trưởng), Oanh

- Vẽ bản thiết kế - Đánh giá sản phẩm

Đạo, Kim Chi, Minh

- Vật liệu - Cắt các tấm tròn từ lon bia, bìa cát tông, tấm

Quỳnh Anh, Thảo, Thư

thiếc

- Pha nước muối ghép các tấm, thử nghiệm - Đo giá trị

Kiệt, Trà Ly, Thủy

Kết quả:

NHÓM 4

STT Thành viên Nhiệm vụ

- Vật liệu - Làm bản thuyết trình - Thuyết trình

Mai Anh (Nhóm trưởng), Trang

- Soạn giáo án, hồ sơ - Đánh giá sản phẩm

- Cắt các tấm tròn từ lon bia, bìa cát tông, tấm

Nghĩa, Yến Nhi 2

- Đo giá trị

Lan, Thành, Bùi Giang thiếc

- Hoàn thành sản phẩm

Chiêu, Biên Pha nước muối ghép các tấm, thử nghiệm. 4

Kết quả:

Hoạt động của 4 nhóm trong tiết học:

Sản phẩm của 4 nhóm:

Một sản phẩm khác của học sinh: chế tạo pin từ các quả chanh

Hoạt động 6. ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG

- Mục tiêu: HS hoàn thành phiếu đánh giá sản phẩm.

- Thực hiện:

+ GV thiết kế các phiếu tự đánh giá sản phẩm của nhóm mình, phiếu đánh giá do GV nhận xét, phiếu hỏi về hứng thú HS sau khi thực hiện xong chủ đề. Đây là một hoạt động rất ý nghĩa và cần thiết khi kết thúc chủ đề STEM.

+ Điểm sản phẩm mỗi nhóm được tính bằng trung bình cộng điểm do nhóm HS

tự đánh giá và GV đánh giá.

CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ

Phiếu đánh giá số 1: Đánh giá sản phẩm chế tạo pin từ vỏ bia, nước muối, giấy bạc

Tiêu chí

Điểm tối đa Điểm đạt được

Chuẩn bị đầy đủ các nguyên vật liệu 3

Phân công nhiệm vụ rõ ràng 1

Sản phẩm đạt được theo yêu cầu 3

Hình thức đẹp 2

Chi phí tiết kiệm. 1

Tổng điểm 10

Phiếu đánh giá số 2: Đánh giá bài báo cáo và thuyết trình về sản phẩm

Tiêu chí Điểm tối đa Điểm đạt được

Vẽ được sơ đồ chế tạo pin 2

Nêu được nguyên lí dẫn điện của chất điện phân 1

Trình bày được tác dụng của việc mắc các nguồn thành bộ

Nêu được ưu điểm, nhược điểm của sản phẩm 2

Bài học rút ra được sau khi hoàn thành sản phẩm 2

Trình bày rõ ràng, logic, sinh động. 2

Tổng điểm 10

4.2. CHỦ ĐỀ 2: THIẾT BỊ CUNG CẤP ÔXI CHO PHÒNG KÍN

4.2.1. Tổng quan về chủ đề

- Môn: Vật Lý. Khối lớp 11

- Chương III. Dòng điện trong các môi trường

- Bài học triển khai thực hiện: Sau khi học xong bài: Dòng điện trong chất điện phân

- Thời lượng thực hiện chủ đề: 2 tiết, tại phòng học của lớp.

4.2.2. Lý do chọn chủ đề

Sau khi học xong bài dòng điện trong chất điện phân, học sinh biết được có các phản ứng phụ kèm theo xảy ra khi điện phân các dung dịch. Tại các điện cực có các chất khí được giải phóng. Học sinh có thể trải nghiệm và vận dụng những kiến thức này vào thực tiễn để tạo ra những chất khí có ích cho môi trường, có lợi cho cuộc sống.

4.2.3. Kiến thức STEM trong chủ đề

- Khoa học (S): chất khí (oxi) được giải phóng ở điện cực khi điện phân dung dịch nước.

- Công nghệ (T): sử dụng các nguyên vật liệu dễ tìm: chai nhựa, dung dịch H2SO4, …

- Kĩ thuật (E): bản qui trình tạo ra khí O2 khi điện phân dung dịch H2O.

- Toán học (M): lượng khí O2 được giải phóng.

4.2.4. Mục tiêu

a. Về kiến thức:

- Học sinh viết được sự phân ly của dung dịch H2SO4 và dung dịch H2O.

- Học sinh trình bày được bản chất dòng điện trong chất điện phân.

- Học sinh trình bày được nguyên lý tạo ra khí O2 ở điện cực khi điện phân dung dịch H2O.

- Học sinh vận dụng được kiến thức để chế tạo thiết bị cung cấp O2.

b. Về kĩ năng:

- Tính toán, vẽ được bản thiết kế bình điều chế khí oxy, lắp ráp mạch điển đảm bảo các tiêu chí đề ra, và hoạt động an toàn hiệu quả.

- Lập kế hoạch cá nhân/nhóm để chế tạo và thử nghiệm dựa trên bản thiết kế.

- Trình bày, bảo vệ được bản thiết kế và sản phẩm của mình, phản biện được các ý kiến thảo luận.

- Tự nhận xét, đánh giá được quá trình làm việc cá nhân và nhóm.

c. Về phẩm chất:

- Nghiêm túc, chủ động, tích cực tham gia các hoạt động học.

- Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học được vào giải quyết nhiệm vụ được giao.

- Có tinh thần trách nhiệm, hòa đồng, giúp đỡ nhau trong nhóm, lớp.

- Có ý thức tuân thủ các tiêu chuẩn kĩ thuật và giữ gìn vệ sinh chung khi thực nghiệm.

d. Về định hướng phát triển năng lực:

- Năng lực chung: + năng lực giải quyết vấn đè và sáng tạo.

- Năng lực đặc thù: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực khoa học, năng

+ năng lực giao tiếp và hợp tác.

lực công nghệ, năng lực tin học, năng lực thẩm mĩ.

4.2.5. THIẾT BỊ

- Các thiết bị dạy học: giấy A4, mẫu bản kế hoạch, …

- Nguyên vật liệu và dụng cụ để chế tạo và thử nghiệm “bình điều chế ôxy”:

● Chai nhựa, 2 điện cực bằng than chì, dây điện

● Nguồn điện 1 chiều 9V

● Dung dịch H2SO4 loãng

● Kéo, dao rọc giấy;

● Băng dính, keo, ống nhựa.

4.2.6. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

công nhiệm vụ. (Có phụ lục).

Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO THIẾT BỊ CUNG CẤP OXY CHO PHÒNG KÍN

a. Mục đích của hoạt động

- Học sinh nắm vững yêu cầu “dùng bình điện phân để tạo thiết bị cung cấp oxy cho phòng kín”. Có biện pháp bảo đảm an toàn khi hoạt động.

- Học sinh hiểu rõ yêu cầu vận dụng kiến thức về dòng điện trong chất điện phân để thiết kế và thuyết minh thiết kế trước khi sử dụng nguyên vật liệu, dụng cụ cho trước để chế tạo và thử nghiệm.

b. Nội dung hoạt động

- Tìm hiểu về một số bình điện phân và phương pháp điều chế chất khí.

- Xác định nhiệm vụ chế tạo thiết bị điều chế khí oxy đảm bảo các tiêu chí:

● Cung cấp lượng khí oxy cho phòng kín.

● Đảm bảo an toàn

c. Sản phẩm học tập của học sinh

- Mô tả và giải thích được một cách định tính về thuyết điện ly và bản chất dòng điện trong chất điện phân.

- Xác định được kiến thức cần sử dụng để thiết kế, chế tạo thiết bị tạo oxy theo các tiêu chí đã cho.

d. Cách thức tổ chức

Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh

Học sinh ghi lời mô tả và giải thích vào vở cá nhân; trao đổi với bạn (nhóm đôi hoặc 4 học sinh); trình bày và thảo luận chung.

- Giáo viên giao cho học sinh tìm hiểu về bình điện phân (mô tả, xem hình ảnh, video…) với yêu cầu: mô tả đặc điểm, hình dạng của bình điện phân; giải thích tại sao khí thoát ra ở các điện cực.

- Giáo viên xác nhận kiến thức cần sử dụng là thuyết điện ly và các phản ứng hóa học và bản chất dòng điện trong chất điện phân; giao nhiệm vụ cho học sinh tìm hiểu trong sách giáo khoa để giải thích bằng tính toán thông qua việc thiết kế, chế tạo thiết bị điện phân với các tiêu chí đã cho.

Hoạt động 2. NGHIÊN CỨU KIẾN THỨC TRỌNG TÂM VÀ XÂY DỰNG BẢN THIẾT KẾ

a. Mục đích của hoạt động

Học sinh hình thành kiến thức mới về thuyết điện ly và dòng điện trong chất

điện phân; đề xuất được giải pháp và xây dựng bản thiết kế thiết bị điện phân.

b. Nội dung hoạt động

- Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa và tài liệu tham khảo về các kiến thức trọng tâm sau:

● Dòng điện trong chất điện phân (Bài 14 - Vật lí 11) và Sự điện li (Bài 1 – hóa

học lớp 11).

● Phản ứng hóa học.

- Học sinh thảo luận về các thiết kế khả dĩ của thiết bị điện phân và đưa ra giải pháp có căn cứ.

Gợi ý:

● Điều kiện nào để có dòng điện trong chất điện phân?

● Các nguyên liệu, dụng cụ nào cần được sử dụng và sử dụng như thế nào?

- Học sinh xây dựng phương án thiết kế thiết bị điện phân và chuẩn bị cho buổi trình bày trước lớp (các hình thức: thuyết trình, poster, powerpoint...). Hoàn thành bản thiết kế (phụ lục đính kèm) và nộp cho giáo viên.

- Yêu cầu:

● Bản thiết kế chi tiết có kèm hình ảnh, mô tả rõ kích thước, hình dạng của thiết

bị và các nguyên vật liệu sử dụng…

● Trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. Chứng

minh lượng khí oxy thoát ra bằng tính toán cụ thể.

c. Sản phẩm của học sinh

- Học sinh xác định và ghi được thông tin, kiến thức về thuyết điện ly và bản chất dòng điện trong chất điện phân.

- Học sinh đề xuất và lựa chọn giải pháp có căn cứ, xây dựng được bản thiết kế thiết bị đảm bảo các tiêu chí.

d. Cách thức tổ chức

Hoạt động của Giáo viên Hoạt động của Học sinh

Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh: Học sinh thực hiện nhiệm vụ theo nhóm:

● Nghiên cứu kiến thức trọng tâm: thuyết điện ly và bản chất dòng điện trong chất điện phân. ● Tự đọc và nghiên cứu sách giáo khoa, các tài liệu tham khảo, tìm kiếm thông tin trên Internet…

● Xây dựng bản thiết kế thiết bị

theo yêu cầu.

● Đề xuất và thảo luận các ý tưởng ban đầu, thống nhất một phương án thiết kế tốt nhất; ● Lập kế hoạch trình bày và bảo vệ

bản thiết kế. ● Xây dựng và hoàn thiện bản thiết

kế thiết bị.

- Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh khi cần thiết. ● Lựa chọn hình thức và chuẩn bị

nội dung báo cáo.

Hoạt động 3. TRÌNH BÀY BẢN THIẾT KẾ

a. Mục đích của hoạt động

Học sinh hoàn thiện được bản thiết kế thiết bị của nhóm mình.

b. Nội dung hoạt động

- Học sinh trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế theo các tiêu chí đề ra. Chứng minh khí oxy thoát ra bằng tính toán cụ thể.

- Thảo luận, đặt câu hỏi và phản biện các ý kiến về bản thiết kế; ghi lại các nhận xét, góp ý; tiếp thu và điều chỉnh bản thiết kế nếu cần.

- Phân công công việc, lên kế hoạch chế tạo và thử nghiệm thiết bị.

c. Sản phẩm của học sinh

Bản thiết kế thuyền sau khi được điều chỉnh và hoàn thiện.

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên đưa ra yêu cầu về:

● Nội dung cần trình bày;

● Thời lượng báo cáo;

● Cách thức trình bày bản thiết kế và thảo luận.

- Học sinh báo cáo, thảo luận.

- Giáo viên điều hành, nhận xét, góp ý và hỗ trợ học sinh.

Hoạt động 4. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM THIẾT BỊ ĐIỆN PHÂN

a. Mục đích của hoạt động

- Học sinh dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn để chế tạo thiết bị đảm bảo yêu cầu đặt ra.

- Học sinh thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh nếu cần.

b. Nội dung hoạt động

- Học sinh sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước (chai nhựa, 6 cục pin, dây điện, bút chì, ống nhựa, băng dính, kéo, dao rọc giấy, thước kẻ, bút) để tiến hành chế tạo thiết bị điện phân theo bản thiết kế.

- Trong quá trình chế tạo các nhóm đồng thời thử nghiệm và điều chỉnh bằng việc cho dung dịch vào chai, kết nối nguồn điện, quan sát xem có hiện tượng nổi bọt khí hay không, đánh giá và điều chỉnh nếu cần.

c. Sản phẩm của học sinh

Mỗi nhóm có một sản phầm là một thiết bị đã được hoàn thiện và thử

nghiệm.

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên giao nhiệm vụ:

● Sử dụng các nguyên vật liệu và dụng cụ cho trước để chế tạo thiết bị theo bản

thiết kế.

● Thử nghiệm, điều chỉnh và hoàn thiện sản phẩm.

- Học sinh tiến hành chế tạo, thử nghiệm và hoàn thiện sản phầm theo nhóm.

- Giáo viên quan sát, hỗ trợ học sinh nếu cần.

Hoạt động 5: TRÌNH BÀY SẢN PHẨM

a. Mục đích của hoạt động

Các nhóm học sinh giới thiệu thiết bị trước lớp, chia sẻ về kết quả thử

nghiệm, thảo luận và định hướng cải tiến sản phầm.

b. Nội dung hoạt động

- Các nhóm trình diễn sản phẩm trước lớp.

- Đánh giá sản phẩm dựa trên các tiêu chí đã đề ra:

● Lượng khí oxy thoát ra.

● Đảm bảo an toàn.

- Chia sẻ, thảo luận để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện sản phẩm.

● Các nhóm tự đánh giá kết quả nhóm mình và tiếp thu các góp ý, nhận xét từ

giáo viên và các nhóm khác.

● Sau khi chia sẻ và thảo luận, đề xuất các phương án điều chỉnh sản phẩm.

● Chia sẻ các khó khăn, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra qua quá trình thực

hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo thiết bị.

c. Sản phẩm của học sinh

Thiết bị đã chế tạo được và nội dung trình bày báo cáo của các nhóm.

d. Cách thức tổ chức

- Giáo viên giao nhiệm vụ: các nhóm trình diễn sản phầm trước lớp và tiến hành thảo luận, chia sẻ.

- Học sinh trình diễn nối nguồn điện vào, thử nghiệm để đánh giá khả năng thoát khí ra ở các điện cực.

- Các nhóm chia sẻ về kết quả, đề xuất các phương án điều chỉnh, các kiến thức và kinh nghiệm rút ra trong quá trình thực hiện nhiệm vụ thiết kế và chế tạo thiết bị.

- Giáo viên đánh giá, kết luận và tổng kết.

(SẢN PHẨM CỦA HS)

BẢN THIẾT KẾ

Quá trình phân li dung dịch H2SO4 loãng:

H2SO4 2H+ + SO4

Quá trình phân li của nước:

H2O H+ + OH=

Phản ứng tạo O2:

2OH= - 2e H2O + ½ O2

Hình ảnh bản thiết kế:

Các nguyên vật liệu và dụng cụ sử dụng:

Tên nguyên vật liệu, dụng cụ Số lượng dự kiến ST T

1 Chai nhựa 1

6 2 60cm 2 1 2 Pin 3 Điện cực bằng than chì (bút chì) 4 Dây điện 5 Ống nhựa nhỏ 6 Dao, Kéo, Băng dính, nhựa dính, keo dán

Quy trình thực hiện dự kiến:

Nội dung Các bước

1 Xác định vấn đề

2 Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp

3 Lựa chọn giải pháp

4 Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá sản phẩm

5 Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh

Phân công nhiệm vụ:

NHÓM 1

STT Thành viên Nhiệm vụ

- Soạn giáo án, hồ sơ

1 Nhung (Nhóm

- Thuyết trình

trưởng), Tiến

- Chuẩn bị vật liệu

- Ghi chép

2 Vân Anh, Đan

- Hoàn thành sản phẩm

- Làm bản trình chiếu power point

3 Hà Vy, Quỳnh

- Đo kết quả.

- Đánh giá sản phẩm

4 Tình, Nương, Duy

Kết quả:

NHÓM 1

NHÓM 2

STT Thành viên Nhiệm vụ

- Soạn giáo án, hồ sơ

1 Hoàng Linh (Nhóm

- Làm bản thuyết trình

- Thuyết trình

trưởng), Vũ Giang

- Vật liệu

- Đánh giá sản phẩm

2 Trinh, Đức, Vinh

- Vẽ bản thiết kế, phân tích

- Hoàn thành sản phẩm

3 Tú, Ánh, Bảo

- Đông, Đặng Linh,

- Đo giá trị

- Phân tích ưu điểm, nhược điểm của sản

Phương Anh

phẩm

Kết quả: NHÓM 2

NHÓM 3

STT Thành viên Nhiệm vụ

- Soạn giáo án, hồ sơ

1 Hiệp (Nhóm trưởng),

- Làm bản trình chiếu

- Thuyết trình

Oanh

- Vẽ bản thiết kế

- Đánh giá sản phẩm

2 Đạo, Kim Chi, Minh

- Vật liệu

3 Quỳnh Anh, Thảo,

- Hoàn thành sản phẩm

Thư

- Đo giá trị

- Ghi chép, phân tích

4 Kiệt, Trà Ly, Thủy

Kết quả: NHÓM 3

NHÓM 4

STT Thành viên Nhiệm vụ

- Vật liệu

Mai Anh (Nhóm

- Làm bản thuyết trình

- Thuyết trình

1 trưởng), Trang

- Soạn giáo án, hồ sơ

- Đánh giá sản phẩm

Nghĩa, Yến Nhi 2

- Đo giá trị

- Ghi chép, quay video

Lan, Thành, Bùi Giang 3

- Hoàn thành sản phẩm

4 Chiêu, Biên

Hình ảnh sản phẩm: 4 nhóm

Hoạt động 6. ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH HOẠT ĐỘNG

- Mục tiêu: HS hoàn thành phiếu đánh giá sản phẩm.

- Thực hiện:

+ Điểm sản phẩm mỗi nhóm được tính bằng trung bình cộng điểm do nhóm HS

tự đánh giá và GV đánh giá.

CÁC TIÊU CHÍ ĐÁNH GIÁ

Phiếu đánh giá số 1: Đánh giá sản phẩm chế tạo thiết bị cung cấp Oxi cho

phòng kín

Tiêu chí

Điểm tối đa Điểm đạt được

Chuẩn bị đầy đủ các nguyên vật liệu 2

Phân công nhiệm vụ rõ ràng 1

Sản phẩm đạt được theo yêu cầu 3

Hình thức đẹp 2

Chi phí tiết kiệm. 2

Tổng điểm 10

Phiếu đánh giá số 2: Đánh giá bài báo cáo và thuyết trình về sản phẩm

Tiêu chí

Điểm tối đa Điểm đạt được

Vẽ được sơ đồ chế tạo thiết bị 2

Nêu được nguyên lí dẫn điện của chất điện phân và cơ chế giải phóng Oxi ở điện cực

Nêu được ưu điểm, nhược điểm của sản phẩm 2

Bài học rút ra được sau khi hoàn thành sản phẩm 2

Trình bày rõ ràng, logic, sinh động. 2

Tổng điểm 10

5. Kết quả thực nghiệm sư phạm

5.1. Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất

5.1.1. Mục đích khảo sát

- Xác định sự cấp thiết, tính khả thi của các biện pháp đưa giáo dục STEM vào dạy học Vật lý ở trường THPT và vào dạy học chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” - Vật lý 11 – để phát triển năng lực học sinh.

5.1.2. Nội dung và phương pháp khảo sát

5.1.2.1. Nội dung khảo sát

- Đánh giá sự cấp thiết, tính khả thi của các biện pháp đưa giáo dục STEM vào dạy học Vật lý ở trường THPT để phát triển năng lực cho học sinh.

- Đánh giá sự cấp thiết, tính khả thi của các biện pháp đưa giáo dục STEM vào dạy học chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” - Vật lý 11 - để phát triển năng lực cho học sinh.

5.1.2.2. Phương pháp khảo sát và thang đánh giá

Qua tìm hiểu đối tượng nghiên cứu, tôi đã tiến hành xây dựng kế hoạch thực

nghiệm đánh giá sự cấp thiết, tính khả thi của đề tài như sau:

- Thiết kế các phiếu điều tra dưới dạng bảng hỏi: tập trung vào đánh giá sự cấp thiết và tính khả thi của vấn đề nghiên cứu trong đề tài. Với thang đánh giá 04 mức độ (tương ứng với điểm số từ 1 đến 4): Không cấp thiết; Ít cấp thiết; Cấp thiết; Rất cấp thiết; Hoặc: Không khả thi; Ít khả thi; Khả thi; Rất khả thi;

- Thu thập số liệu, xử lí thống kê và phân tích kết quả bằng phương pháp thống kê toán học. Tính điểm trung bình theo phần mềm Microsoft Excel.

Giá trị trung bình cộng (X) = Tổng điểm toàn bộ đối tượng được khảo sát Tổng số lượng đối tượng được khảo sát

Điểm trung bình lấy sau dấu phẩy thập phân 2 chữ số bằng qui tắc làm tròn. 5.1.3. Đối tượng khảo sát: Tổng hợp các đối tượng khảo sát

Đối tượng

TT 1 GV Vật lý Trường THPT Nghi Lộc 2 2 GV Vật lý Trường THPT Nghi Lộc 3 3 GV Vật lý Trường THPT Nghi Lộc 5 4 GV Vật lý THPT trong nhóm Vật lý THPT

Số lượng 7 9 5 56 77 Tổng (∑)

5.1.4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất.

5.1.4.1. Sự cấp thiết của các giải pháp đã đề xuất.

- Nội dung phiếu khảo sát ở PHỤ LỤC 2

- Bảng tổng hợp kết quả khảo sát GV về sự cấp thiết của các giải pháp:

Số lượng lựa chọn mức Các thông số

TT Giải pháp Mức

Không cấp thiết (1 điểm) Ít cấp thiết (2 điểm) Cấp thiết (3 điểm) Rất cấp thiết (4 điểm) Điểm trung bình

0 0 25 52 3,68 1 Tạo môi trường phát triển dạy học STEM Rất cấp thiết

0 0 29 48 3,63 Rất cấp thiết 2 Kết hợp dạy học theo định hướng STEM với phương pháp dạy học tích cực

0 1 29 47 3,6 Rất cấp thiết

3 Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” để phát triển năng lực học sinh

Từ số liệu thu thập được ở bảng trên có thể thấy việc đưa giáo dục STEM vào dạy học Vật lý ở THPT để phát triển năng lực học sinh là rất cấp thiết và dạy học STEM trong chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” để phát triển năng lực học sinh là rất cấp thiết.

5.1.4.2. Tính khả thi của các giải pháp đã đề xuất.

- Nội dung phiếu khảo sát ở PHỤ LỤC 3

- Bảng tổng hợp kết quả khảo sát GV về tính khả thi của các giải pháp:

Số lượng lựa chọn mức Các thông số

TT Giải pháp Mức

Không khả thi (1 điểm) Ít khả thi (2 điểm) Khả thi (3 điểm) Rất khả thi (4 điểm) Điểm trung bình

1 Tạo

0 1 26 50 3,64 Rất cấp thiết

môi trường phát triển dạy học STEM

0 0 31 46 3,60 Rất cấp thiết

2 Kết hợp dạy học theo định hướng STEM với phương pháp dạy học tích cực

0 1 21 56 3,75 Rất cấp thiết

dụng 3 Vận dục giáo STEM vào dạy học chủ “Dòng đề trong điện điện chất phân” để phát triển năng lực học sinh

Từ số liệu thu thập được ở bảng trên có thể thấy việc đưa giáo dục STEM vào dạy học Vật lý ở THPT để phát triển năng lực học sinh là rất khả thi và dạy học STEM trong chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” để phát triển năng lực học sinh là rất khả thi.

5.2. Khảo sát tính hiệu quả của các giải pháp đề xuất

5.2.1. Mục đích khảo sát

Khảo sát tính hiệu quả của các biện pháp để đưa Giáo dục STEM vào dạy học

chủ đề “Dòng điện trong chất điện phân” để phát triển năng lực cho học sinh.

5.2.2. Nội dung khảo sát

Qua tìm hiểu đối tượng nghiên cứu, tôi đã tiến hành xây dựng kế hoạch thực

- Thiết kế kế hoạch bài dạy theo định hướng giáo dục STEM chủ đề “Dòng điện

nghiệm sau:

- Tổ chức dạy học theo kế hoạch đã thiết kế. - Đánh giá sản phẩm của các nhóm HS. - Kiểm tra đánh giá sự phát triển năng lực học sinh sau bài học.

trong chất điện phân”.

5.2.3. Đối tượng khảo sát

Tôi chọn 2 lớp 11 ở trường THPT Nghi Lộc 2 để làm lớp thực nghiệm và lớp

đối chứng.

- Lớp đối chứng (11A4): dạy học theo phương pháp bình thường.

- Lớp thực nghiệm (11A1): dạy học theo định hướng giáo dục STEM.

5.2.4. Tính hiệu quả

5.2.4.1. Đánh giá định tính

Sau khi học xong chủ đề, căn cứ vào các tiêu chí đánh giá đã xây dựng ở trên, tôi nhận thấy HS đã đạt được những mục tiêu mà kế hoạch bài dạy đã nêu ra. Cụ thể với mục tiêu về kiến thức, HS đã nắm được và khắc sâu các kiến thức về dòng điện trong chất điện phân và các kiến thức về dòng điện không đổi, nguồn điện, mắc nguồn điện

thành bộ. Ngoài ra, HS đã phát triển được các năng lực cốt lõi: năng lực tự chủ và tự học, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực giao tiếp và hợp tác trong việc đề xuất phương án thí nghiệm, thiết kế bản vẽ thí nghiệm và tạo ra các sản phẩm.

Bên canh đó học sinh còn được phát triển các năng lực đặc thù: năng lực ngôn ngữ, năng lực tính toán, năng lực tin học, năng lực công nghệ, năng lực thẩm mĩ thông qua việc trình bày, thuyết trình, làm báo cáo, vẽ sơ đồ, chế tạo sản phẩm, ...

* Tình hình ở lớp TN

Không khí học tập sôi nổi, HS rất vui vẻ và hứng thú. Tuy ban đầu HS còn lúng túng, bỡ ngỡ, không tự tin nhưng vì được tổ chức trong một môi trường học tập thoải mái, HS được khám phá các nhiệm vụ vừa sức, phù hợp khác nhau nên dần dần bắt nhịp được và làm việc đầy tự tin, tích cực, hứng thú. HS tranh luận, trao đổi sôi nổi với nhau và với GV, biết hợp tác và làm việc theo nhóm. Thông qua việc giải quyết nhiệm vụ, HS đã bị lôi cuốn vào hoạt động tích cực, tự lực giải quyết vấn đề nên chất lượng kiến thức và năng lực nhận thức của HS được nâng cao. Tính chủ động, tự lực của HS còn thể hiện trong việc lựa chọn các phương án, phân bổ thời gian cho phù hợp, HS tự biết ghi chép những kiến thức cần thiết để sử dụng trong quá trình thiết kế các sản phẩm.

Tính sáng tạo của HS thể hiện thông qua việc tự thiết kế các phương án thí nghiệm và sơ đồ thí nghiệm nhằm kiểm tra các dự đoán khoa học. Vì thường xuyên trao đổi, thảo luận trong nhóm, báo cáo công việc nên HS đã biết cách sử dụng ngôn ngữ Vật lí để mô tả, giải thích hiện tượng. HS tự tin hơn trong giao tiếp và ứng xử.

Từ kết quả thu được sau khi học chủ đề, tôi thấy rằng học tập theo hình thức giáo dục STEM này HS tiến bộ nhanh, các em ham học hơn, say mê, thích thú khi học môn Vật lí và các tiến trình soạn thảo đã tạo được hứng thú và phát huy tính tích cực, tự lực, sáng tạo trong nhận thức của HS và đáp ứng được mục đích của đề tài.

* Tình hình ở lớp ĐC

Không khí học tập không sôi nổi, HS chỉ thụ động ngồi nghe, ghi chép, trả lời câu hỏi khi GV yêu cầu. Kiến thức thu được không sâu, không gắn liền được với thực tiễn.

HS không chủ động trong các nhiệm vụ học tập được giao, rụt rè khi trình bày

ý kiến, không năng động trong hoạt động với nhóm và cả khi làm việc cá nhân.

+ Chất lượng học sinh khá giỏi tăng lên rõ rệt, học sinh chưa đạt giảm đi rất

5.2.4.2. Đánh giá định lượng nhiều.

Sau khi học sinh học xong chủ đề, tôi tiến hành các bài kiểm tra, bài test, lấy điểm, phân tích kết quả thực nghiệm từ đó rút ra hiệu quả của đề tài: Các kiến thức của HS lớp TN được khắc sâu và gắn liền với hiểu biết thực tiễn tăng lên rất nhiều.

Kết quả kiểm tra, bài test (đề kiểm tra ở PHỤ LỤC 4)

Loại Lớp 11A1 (TN) Lớp 11A4 (ĐC)

SL % SL %

Giỏi 18 43.9 7 17.07

Khá 22 53.66 14 34.15

Đạt 1 2.44 15 36.59

Chưa đạt 0 0 5 12.19

Chưa đạt

Giỏi

Khá

Đạt

Column1

ĐC

Biểu đồ so sánh điểm lớp TN và lớp ĐC Chart Title

+ Số học sinh được tiếp cận và ứng dụng các phương pháp dạy học tích cực: Thường xuyên áp dụng cách học STEM gắn với đời sống tăng lên rõ rệt (tỉ lệ 37 /41 HS được khảo sát chiếm 90,24% ). (Phiếu khảo sát ở PHỤ LỤC 5)

Số ý Tỷ lệ

kiến %

0 0%

Đánh giá về mức độ tiếp cận phương pháp dạy học theo mô hình STEM gắn với học qua hành, và ứng dụng giải thích các hiện tượng thực tế đời sống Chưa được biết cách học theo mô hình STEM gắn với học qua hành, và ứng dụng giải thích các hiện tượng thực tế đời sống Chỉ học theo lý thuyết không liên quan đến thực tế Rất ít áp dụng cách học STEM gắn với đời sống Áp dụng bình thường cách học STEM gắn với đời sống Thường xuyên áp dụng cách học STEM gắn với đời sống 0 1 3 37 0 2,44% 7,32% 90,24%

Bảng 8. Ý kiến của học sinh về tiếp cận và ứng dụng các phương pháp dạy học gắn với thực tiễn đời sống ( 2022 - 2023) của HS lớp 11 tại trường THPT Nghi Lộc 2, Nghi Lộc, Nghệ An

PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

1. Kết luận

1.1. Ý nghĩa của sáng kiến

Giáo dục STEM đã có ở Việt Nam nhiều năm nay và đang lan tỏa, nhân lên

hiệu quả giáo dục phát triển năng lực, phẩm chất người học.

Theo cách dạy học tiếp cận nội dung, học sinh được tiếp thu kiến thức khoa học ở từng môn rời rạc, thì nay dạy học định hướng STEM, các chủ đề lồng ghép giáo dục STEM, môn học định hướng STEM nhằm trang bị cho học sinh kiến thức và kỹ năng theo hướng tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho 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 hằng ngày. STEM vì thế được đánh giá như là một trong những phương pháp dạy học phát triển năng lực, chú trọng các kỹ năng thực hành, vận dụng lý thuyết vào thực tiễn. Giáo dục STEM vận dụng phương pháp học tập chủ yếu dựa trên thực hành và các hoạt động trải nghiệm sáng tạo, các phương pháp giáo dục tiến bộ, linh hoạt nhất như Học qua dự án - Chủ đề.

Giáo dục STEM lấy phát triển năng lực, nhân cách học sinh làm mục tiêu của hoạt động dạy và hoạt động học. Việc tổ chức dạy học STEM có nhiều cấp độ khác nhau. Tùy thuộc vào hoàn cảnh và điều kiện cụ thể của nhà trường, giáo viên có thể lựa chọn cấp độ dạy học STEM sao cho đạt hiệu quả giáo dục tốt nhất. Thông qua các chủ đề lồng ghép giáo dục STEM, các môn học ứng dụng STEM, nhà trường gắn kết với cộng đồng cùng tổ chức các hoạt động giáo dục trong các lĩnh vực STEM.

Giáo dục STEM nói chung và dạy học STEM nói riêng không phải là để học sinh trở thành những nhà khoa học mà là xây dựng cho học sinh có kỹ năng cần thiết, để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại, trong tương lai.

Thực hiện đề tài này tôi đã xây dựng và triển khai hiệu quả các nội dung

sau: + Xây dựng cơ sở lý luận của đề tài.

+ Tìm hiểu được thực trạng việc dạy học theo định hướng giáo dục STEM ở

trường THPT Nghi Lộc 2.

+ Xây dựng chủ đề dạy học theo định hướng phát triển năng lực cho học sinh gắn với STEM môn Vật lý THPT trong phần dòng điện trong chất điện phân – Vật lý 11 THPT.

+ Triển khai được các hoạt động trải nghiệm theo định hướng STEM cho học sinh lớp 11 chế tạo pin, chế tạo thiết bị cung cấp oxi. Qua đó phát triển được các năng lực cho học sinh.

1.2. Hướng phát triển của đề tài

Nội dung vận dụng kiến thức của dòng điện trong chất điện phân để chế tạo pin và thiết bị cung cấp oxi là một chủ đề giáo dục STEM rất gần gũi, phù hợp với học

sinh lớp 11. Thông qua chủ đề học sinh hình thành được năng lực thực nghiệm, khả năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn, khả năng giải quyết vấn đề, tăng động lực học tập trong môn Vật lý. Kết quả thực nghiệm sư phạm đã xác nhận sự tiến bộ năng lực giải quyết vấn đề của HS lớp thực nghiệm và nghiên cứu này có hệ số ảnh hưởng ở mức độ có thể nhân rộng được.

Đề tài không chỉ áp dụng cho trường THPT Nghi Lộc 2 mà còn có thể áp dụng

cho tất cả các trường phổ thông trên mọi miền đất nước.

Đề tài có thể áp dụng trong dạy và học của các chủ đề khác trong chương trình

Vật lý THPT. 2. Kiến nghị

Để hoạt động giáo dục STEM có hiệu quả và được nhân rộng chúng tôi kiến nghị:

+ Về phía giáo viên: phải không ngừng học hỏi, nâng cao trình độ chuyên môn ở nhiều lĩnh vực khác nhau. Giáo viên cần tranh thủ nguồn lực từ phía phụ huynh học sinh, các ban ngành đoàn thể có liên quan để hỗ trợ cho các hoạt động trải nghiệm của học sinh.

+ Về phía nhà trường: cần chuẩn bị về cơ sở vật chất như phòng học trải nghiệm, trang thiết bị để HS thực hành; hệ thống công nghệ thông tin… Nhà trường cần tổ chức nhiều lớp tập huấn cho giáo viên và cả học sinh. Kết nối các cộng đồng STEM với nhà trường…

+ Với các trường phổ thông vùng khó khăn vẫn có thể bắt tay vào giáo dục STEM thông qua các hình thức liên kết với các trung tâm STEM, các học viện để được chuyển giao công nghệ, được huấn luyện về kỹ năng giáo dục STEM. Tìm một chủ đề phù hợp với địa phương.Những chủ đề như vậy, học sinh hoàn toàn có thể tiếp cận và nghiên cứu thành công thông qua những kiến thức được trang bị trong trường phổ thông. Từ đó các em cũng có thể phát triển được kỹ năng mềm thông qua quá trình nghiên cứu.

+ Ngoài việc tìm một số chủ đề phù hợp, việc quảng bá và tuyên truyền để hiểu đúng về STEM cũng là một cách thu hút sự quan tâm và đầu tư của các tổ chức xã hội tại địa phương. Nguồn lực này có thể huy động từ các doanh nghiệp trên địa bàn, từ các cơ sở giáo dục và dạy nghề, từ các trường đại học đóng trên địa bàn thông qua việc thành lập CLB liên kết STEM để các doanh nghiệp cũng được quảng bá về hình ảnh của mình. Tạo ra ưu thế về cơ sở vật chất cho giáo dục.

+ Hiện nay trong hệ thống thi cử, đánh giá chất lượng giáo dục chưa có những quy định cụ thể về đánh giá hoạt động STEM. Việc đánh giá chủ yếu qua các cuộc thi của các Cụm và các Sở GD&ĐT; một số kỳ thi trong nước và quốc tế. Học sinh không được hưởng những quy chế về cộng điểm đối với các sản phẩm đạt giải ở cấp Tỉnh, thành phố… Vì vậy đối với HS nói chung và đặc biệt với HS cuối cấp nói riêng do áp lực thi cử nên các em không dành được nhiều thời gian cho hoạt động này. Do đó cần có quy định về cộng điểm thưởng cho Học sinh đạt giải các hoạt động STEM.

PHỤ LỤC 1

PHIẾU CÂU HỎI

Hãy đánh dấu "x" vào sự lựa chọn phù hợp với ý kiến của em:

Câu Nội dung câu hỏi Phương án trả lời

Câu 1 Sự hứng thú học môn Vật lý của em đạt mức độ nào?

Câu 2

Rất hứng thú Hứng thú Bình thường Không hứng thú Rất thích Thích Bình thường Không thích

Em có thích học Vật lý khi được học theo cách gắn lý thuyết với thực tiễn, học đi đôi với hành và được trải nghiệm không?

PHỤ LỤC 2

Khảo sát tính cấp thiết của các biện pháp của đề tài

PHỤ LỤC 3 Khảo sát tính khả thi của các biện pháp của đề tài

PHỤ LỤC 4 ĐỀ KIỂM TRA (Thời gian: 45 phút)

KẾT THÚC CHỦ ĐỀ “DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN”

Câu 1: Đơn vị của đương lượng điện hóa và của hằng số Faraday lần lượt là

A. N/m; F B. kg/C; C/mol C. N; N/m D. kg/C; mol/C

Câu 2: Trong các chất sau, chất không điện phân được là

A. Nước nguyên chất. B. NaCl. C. HNO3. D. Ca(OH)2.

Câu 3: Trong các nhóm bình điện phân và các cực sau: ở nhóm nào dòng điện trong các bình điện phân tuân theo định luật Ôm:

A. CuSO4 – Pt; AgNO3 - Ag. B. AgNO3 - Ag; CuCl2 – Cu.

C. AgNO3 - Ag; H2SO4 – Pt. D. CuSO4 – Pt; H2SO4 – Pt.

Câu 4: Trong các dung dịch điện phân điện phân, các ion mang điện tích âm là

A. gốc axit và ion kim loại. B. gốc axit và gốc bazơ.

C. ion kim loại và bazơ. D. chỉ có gốc bazơ.

Câu 5: Bản chất dòng điện trong chất điện phân là

A. dòng ion dương dịch chuyển theo chiều điện trường.

B. dòng ion âm dịch chuyển ngược chiều điện trường.

C. dòng electron dịch chuyển ngược chiều điện trường.

D. dòng ion dương và dòng ion âm chuyển động có hướng theo hai chiều ngược nhau.

Câu 6: Công thức nào sau đây là công thức đúng của định luật Fara-đây?

𝐴

mFn

𝑚𝑛

𝑛

t.A

𝐴.𝐼.𝐹

A. m = F. It B. m = D.V C. I = D. t =

Câu 7: Khi nhiệt độ tăng thì điện trở của chất điện phân

A. tăng B. giảm C. không đổi D. có thể tăng hoặc giảm

Câu 8: Bản chất của hiện tượng dương cực tan là

A. cực dương của bình điện phân bị tăng nhiệt độ tới mức nóng chảy.

B. cực dương của bình điện phân bị mài mòn cơ học

C. cực dương của bình điện phân bị tác dụng hóa học tạo thành chất điện phân và tan vào dung dịch.

D. cực dương của bình điện phân bị bay hơi.

Câu 9: Hiện tượng phân li các phân tử hòa tan trong dung dịch điện phân

A. là kết quả của dòng điện chạy qua chất điện phân

B. là nguyên nhân duy nhất của sự xuất hiện dòng điện chạy qua chất điện phân

C. là dòng điện trong chất điện phân

D. tạo ra hạt tải điện trong chất điện phân

Câu 10: Khi điện phân nóng chảy muối của kim loại kiềm thì

A. cả ion của gốc axit và ion kim loại đều chạy về cực dương.

B. cả ion của gốc axit và ion kim loại đều chạy về cực âm.

C. ion kim loại chạy về cực dương, ion của gốc axit chạy về cực âm.

D. ion kim loại chạy về cực âm, ion của gốc axit chạy về cực dương.

Câu 11: Trong hiện tượng điện phân dương cực tan của một muối xác định, muốn tăng khối lượng chất giải phóng ở điện cực thì cần phải tăng

A. khối lượng mol của chất được giải phóng. B. hóa trị của chất được giải phóng.

C. thời gian lượng chất được giải phóng. D. khoảng cách giữa hai điện cực

Câu 12: NaCl và KOH đều là chất điện phân. Khi tan trong dung dịch điện phân thì

A. Na+ và K+ là cation. B. Na+ và OH- là cation.

C. Na+ và Cl- là cation. D. OH- và Cl- là cation.

Câu 13: Trong các trường hợp sau đây, hiện tượng dương cực tan không xảy ra khi

A. điện phân dung dịch bạc clorua với cực dương là bạc;

B. điện phân axit sunfuric với cực dương là đồng;

C. điện phân dung dịch muối đồng sunfat với cực dương là graphit (than chì);

D. điện phân dung dịch niken sunfat với cực dương là niken.

Câu 14: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về cách mạ một huy chương bạc?

A. Dùng muối AgNO3. B. Đặt huy chương ở giữa anốt và catốt.

C. Dùng anốt bằng bạc. D. Dùng huy chương làm catốt.

Câu 15: Khối lượng chất giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ với

A. điện lượng chuyển qua bình. B. thể tích của dung dịch trong bình.

C. khối lượng dung dịch trong bình. D. khối lượng chất điện phân.

Câu 16: Nếu có dòng điện không đổi chạy qua bình điện phân gây ra hiện tượng dương cực tan thì khối lượng chất giải phóng ở điện cực không tỉ lệ thuận với

A. khối lượng mol của chất được giải phóng.

B. cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân.

C. thời gian dòng điện chạy qua bình điện phân.

D. hóa trị của của chất được giải phóng.

Câu 17: Hiện tượng điện phân không ứng dụng để

A. đúc điện. B. mạ điện. C. sơn tĩnh điện. D. luyện nhôm.

Câu 18: Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là

A. không có thay đổi gì ở bình điện phân B. anốt bị ăn mòn

C. đồng chạy từ anốt sang catốt D. đồng bám vào anốt

Câu 19: Khi điện phân dương cực tan, nếu tăng cường độ dòng điện và thời gian điện phân lên 2 lần thì khối lượng chất giải phóng ra ở điện cực

C. tăng 4 lần. B. tăng 2 lần.

A. không đổi. D. giảm 4 lần. Câu 20: Khối lượng khí clo sản xuất ra từ cực dương của các bình điện phân 1, 2, và

3 (xem hình vẽ) trong một khoảng thời gian nhất định sẽ

A. nhiều nhất trong bình 1 và ít nhất trong bình 3

B. nhiều nhất trong bình 2 và ít nhất trong bình 3

C. nhiều nhất trong bình 2 và ít nhất trong bình 1

D. bằng nhau trong cả ba bình điện phân

Câu 21: Người ta bố trí các điện cực của một bình điện phân

đựng dung dịch CuSO4, như hình vẽ, với các điện cực đều bằng

đồng, có diện tích bằng nhau. Sau thời gian t, khối lượng đồng

bám vào các điện cực 1, 2 và 3 lần lượt là m1, m2 và m3. Chọn phương án đúng.

B. m1< m2< m3 C. m3< m2< m1

A. m1 = m2 = m3 D. m2< m3< m1 Câu 22: Đương lượng điện hóa của niken là k = 0,3.10-3 g/C. Một điện lượng 5 C chạy qua bình điện phân có anôt bằng niken thì khối lượng của niken bám vào catốt là

A. 6.10-3 g B. 6.10-4 g C. 1,5.10-3 g D. 1,5.10-4 g

Câu 23: Cho dòng điện chạy qua bình điện phân đựng dung dịch muối của niken, có anôt làm bằng niken, biết nguyên tử khối và hóa trị của niken lần lượt bằng 58,71 và 2. Trong thời gian 1h dòng điện 10A đã sản ra một khối lượng niken bằng:

A. 8.10-3kg B. 10,95 (g). C. 12,35 (g). D. 15,27 (g).

Câu 24: Đương lượng điện hóa của đồng là k = 3,3.10-7 kg/C. Muốn cho trên catốt của bình điện phân chứa dung dịch CuSO4, với cực dương bằng đồng xuất hiện 1,65 g đồng thì điện lượng chạy qua bình điện phân phải là

A. 5.103 C B. 5.104 C C. 5.105 C D. 5.106 C

Câu 25: Điện phân cực dương tan một dung dịch trong 20 phút thì khối lượng cực âm tăng thêm 4 gam. Nếu điện phân trong một giờ với cùng cường độ dòng điện như trước thì khối lượng cực âm tăng thêm là

A. 24 gam. B. 12 gam. C. 6 gam. D. 48 gam.

Câu 26: Một bình điện phân chưa dung dịch AgNO3 có điện trở 2 Ω. Anốt của bình bằng bạc và hiệu điện thế đặt vào hai cực của bình điện phân là 12 V. Biết bạc có A = 108 g/mol, có n = 1. Khối lượng bạc bám vào catốt của bình điện phân sau 16’5s là

A. 4,32 mg B. 4,32 g C.6,48 g D. 8,64 g

Câu 27: Khi điện phân dung dịch AgNO3 với cực dương là Ag biết khối lượng mol của bạc là 108. Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân để trong 1 h để có 27 gam Ag bám ở cực âm là

A. 6,7 A B. 3,35 A C. 24124 A D. 108 A

Câu 28: Một bình điện phân chưa dung dịch AgNO3 có điện trở 2 Ω. Anốt của bình bằng bạc có đương lượng gam là 108. Nối hai cực của bình điện phân với nguồn điện có suất điện động là 12 V và điện trở trong 2 Ω. Khối lượng bạc bám vào catốt của bình điện phân sau 16’5s là

A. 4,32 mg B. 3,24 g C. 2,43 g D. 3,42 g

Câu 29: Để giải phóng lượng clo và hiđrô từ 7,6g axit clohiđric bằng dòng điện 5A, thì phải cần thời gian điện phân là bao lâu? Biết rằng đương lượng điện hóa của hiđrô và clo lần lượt là: k1 = 0,1045.10-7kg/C và k2 = 3,67.10-7kg/C

A. 1,5 h B. 1,0 h C. 1,2 h D. 1,8 h

Câu 30: Một nguồn gồm 30 pin mắc thành 3 nhóm nối tiếp, mỗi nhóm có 10 pin mắc song song, mỗi pin có suất điện động 0,9 (V) và điện trở trong 0,6 (Ω). Bình điện phân dung dịch CuSO4 có điện trở 205 mắc vào hai cực của bộ nguồn. Trong thời gian 50 phút khối lượng đồng Cu bám vào catốt là:

A. 0,013 g B. 0,13 g C. 1,3 g D. 13 g

PHỤ LỤC 5 PHIẾU CÂU HỎI

Hãy đánh dấu "x" vào sự lựa chọn phù hợp với ý kiến của em:

Câu Nội dung câu hỏi Phương án trả lời

Câu 1 Thái độ của em đối với môn Vật lý như thế nào?

Câu 2

Khi thực hiện Dạy học theo định hướng mới gắn với Stem môn Vật lý. Em tự đánh giá bản thân:

Câu 3 Em đánh giá như thế nào về tầm quan trọng của bộ môn Vật lý trong thực tiễn hiện nay?

Rất thích Thích Bình thường Không thích Không hiểu bài Bình thường Hiểu bài Rất hiểu và hứng thú Rất cần thiết Cần thiết Bình thường Không cần thiết Có thể vận dụng được những kiến thức, kĩ năng đã có ở các môn học khác để giải quyết các vấn đề đặt ra trong bài học Vật lý

Giúp các em hứng thú học tập Câu 4 hơn.

Theo em, thực hiện phương pháp học Dạy học theo định hướng mới gắn với Stem môn Vật lý nhằm mục đích gì?

Tạo cơ hội cho các em sáng tạo, học gắn với thực tiễn, tránh sự học nhồi nhét.

Câu 5 Em có hứng thú với cách dạy học Vật lý theo định hướng mới gắn với Stem môn Vật lý không?

Câu 6

Tất cả các mục đích trên Rất hứng thú Hứng thú Bình thường Không hứng thú lắm Khó khăn Vừa phải Dễ dàng Nhàm chán

Câu 7 Rất thích Thích Nhiệm vụ (bài tập) mà giáo viên giao về nhà cho các em khi tham gia Dạy học theo định hướng mới gắn với Stem môn Vật lý ở mức độ nào? Ý kiến của em khi được chuẩn bị bài trước theo từng nhóm?

Câu 8 Ý kiến của em về việc thực hiện thiết kế, chế tạo các sản phẩm sau khi được học lý thuyết xong?

Câu 9

Bình thường Không thích Rất hứng thú Hứng thú Bình thường Không hứng thú Không Ít phù hợp Phù hợp Rất phù hợp

Câu 10

Theo em việc áp dụng dạy học theo Dạy học theo định hướng mới gắn với Stem môn Vật lý “Dòng điện trong chất điện phân” có phù hợp không? Đề xuất của em cho giáo viên trong việc vận dụng dạy học theo Dạy học theo định hướng mới gắn với Stem môn Vật lý? ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… ………………………………

PHỤ LỤC PHIẾU KHẢO SÁT Ý KIẾN HỌC SINH (sau khi thực hiện xong CHỦ ĐỀ)

Họ và tên:………………………….......................................... Lớp: 11... - Trường: THPT: ………………………………… Hãy đánh dấu "x" vào sự lựa chọn phù hợp với ý kiến của em:

Nội dung câu hỏi Phương án trả lời Câu

Câu 1 Chưa biết Biết

Câu 2

Em đã được biết cách học gắn với tự tìm hiểu kiến thức và thực hành thực tế đời sống chưa Em có áp dụng thường xuyên cách học gắn với tự tìm hiểu kiến thức và thực hành thực tế đời sống

Không áp dụng Áp Dụng Ít Áp Dụng rất Ít Áp Dụng thường xuyên và

hứng thú

Chỉ học theo lý thuyết không liên quan đến thực tế, không được trải nghiệm thực tế

Câu 3

Phương pháp học của em: Chỉ học theo lý thuyết không liên quan đến thực tế, không được trải nghiệm thực tế hay cách học gắn với tự tìm hiểu kiến thức và thực hành thực tế đời sống

Phương pháp học gắn với tự tìm hiểu kiến thức và thực hành thực tế đời sống

Phiếu tổng hợp dữ liệu

Tỷlệ % Số ý kiến

Đánh giá về mức độ tiếp cận phương pháp dạy học theo mô hình STEM gắn với học qua hành, và ứng dụng giải thích các hiện tượng thực tế đời sống Chưa được biết cách học gắn với tự tìm hiểu kiến thức và thực hành thực tế đời sống Thường xuyên áp dụng cách học gắn với tự tìm hiểu kiến thức và thực hành thực tế đời sống Áp dụng bình thường cách học gắn với tự tìm hiểu kiến thức và thực hành thực tế đời sống Rất ít áp dụng cách học gắn với tự tìm hiểu kiến thức và thực hành thực tế đời sống Chỉ học theo lý thuyết không liên quan đến thực tế, không được trải nghiệm thực tế

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Thủ tướng chính phủ (2017). Chỉ thị số 16/CT-TTg về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4.

[2] Bộ GD-ĐT (2017). Chương trình giáo dục phổ thông - Chương trình tổng thể. [3] Lê Xuân Quang (2017). Dạy học môn Công nghệ phổ thông theo định hướng giáo dục STEM. Luận án Tiến sĩ Khoa học Giáo dục, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội. [4] Bộ GD – ĐT (2019) Tài liệu tập huấn Xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM trong trường Trung học – Chương trình phát triển giáo dục Trung học 2. [5] Công văn 3089/BGDĐT-GDTrH của Bộ GD&ĐT về việc triển khai thực hiện giáo dục STEM trong giáo dục THPT

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Vận dụng giáo dục STEM vào dạy học chủ đề Dòng điện trong chất điện phân – Vật lý 11 – để phát triển năng lực học sinh

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Đề tài:

VẬN DỤNG GIÁO DỤC STEM VÀO DẠY HỌC

CHỦ ĐỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN - VẬT LÝ 11

ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH

LĨNH VỰC: VẬT LÝ

SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM

Đề tài:

VẬN DỤNG GIÁO DỤC STEM VÀO DẠY HỌC

CHỦ ĐỀ DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN - VẬT LÝ 11

ĐỂ PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC CHO HỌC SINH

LĨNH VỰC: VẬT LÝ

Tác giả

: Phạm Thị Chính

Tổ bộ môn: KHTN

Điện thoại : 0975101363

NGHỆ AN, 2023

c ọ h y ạ d

u ệ i l i à t à v h c ạ o h ế K

. 1

h n i s

c ứ h c ổ T

g n ộ đ t ạ o h

. 2

c Mức độ sinh động, hấp dẫn học sinh của phương pháp và hình thức chuyển ọ h giao nhiệm vụ học tập. o h c Khả năng theo dõi, quan sát, phát hiện kịp thời những khó khăn của học c ọ h sinh.

h n i s c ọ h a ủ c g n ộ đ t ạ o H

. 3

Câu 1: Đơn vị của đương lượng điện hóa và của hằng số Faraday lần lượt là

Câu 2: Trong các chất sau, chất không điện phân được là

Câu 3: Trong các nhóm bình điện phân và các cực sau: ở nhóm nào dòng điện trong các bình điện phân tuân theo định luật Ôm:

Câu 4: Trong các dung dịch điện phân điện phân, các ion mang điện tích âm là

Câu 5: Bản chất dòng điện trong chất điện phân là

Câu 6: Công thức nào sau đây là công thức đúng của định luật Fara-đây?

Câu 7: Khi nhiệt độ tăng thì điện trở của chất điện phân

Câu 8: Bản chất của hiện tượng dương cực tan là

Câu 9: Hiện tượng phân li các phân tử hòa tan trong dung dịch điện phân

Câu 10: Khi điện phân nóng chảy muối của kim loại kiềm thì

Câu 11: Trong hiện tượng điện phân dương cực tan của một muối xác định, muốn tăng khối lượng chất giải phóng ở điện cực thì cần phải tăng

Câu 12: NaCl và KOH đều là chất điện phân. Khi tan trong dung dịch điện phân thì

Câu 13: Trong các trường hợp sau đây, hiện tượng dương cực tan không xảy ra khi

Câu 14: Phát biểu nào sau đây là không đúng khi nói về cách mạ một huy chương bạc?

Câu 15: Khối lượng chất giải phóng ở điện cực của bình điện phân tỉ lệ với

Câu 16: Nếu có dòng điện không đổi chạy qua bình điện phân gây ra hiện tượng dương cực tan thì khối lượng chất giải phóng ở điện cực không tỉ lệ thuận với

Câu 17: Hiện tượng điện phân không ứng dụng để

Câu 18: Kết quả cuối cùng của quá trình điện phân dung dịch CuSO4 với điện cực bằng đồng là

Câu 19: Khi điện phân dương cực tan, nếu tăng cường độ dòng điện và thời gian điện phân lên 2 lần thì khối lượng chất giải phóng ra ở điện cực

Câu 21: Người ta bố trí các điện cực của một bình điện phân

Câu 24: Đương lượng điện hóa của đồng là k = 3,3.10-7 kg/C. Muốn cho trên catốt của bình điện phân chứa dung dịch CuSO4, với cực dương bằng đồng xuất hiện 1,65 g đồng thì điện lượng chạy qua bình điện phân phải là

Câu 25: Điện phân cực dương tan một dung dịch trong 20 phút thì khối lượng cực âm tăng thêm 4 gam. Nếu điện phân trong một giờ với cùng cường độ dòng điện như trước thì khối lượng cực âm tăng thêm là

Câu 27: Khi điện phân dung dịch AgNO3 với cực dương là Ag biết khối lượng mol của bạc là 108. Cường độ dòng điện chạy qua bình điện phân để trong 1 h để có 27 gam Ag bám ở cực âm là

Câu 29: Để giải phóng lượng clo và hiđrô từ 7,6g axit clohiđric bằng dòng điện 5A, thì phải cần thời gian điện phân là bao lâu? Biết rằng đương lượng điện hóa của hiđrô và clo lần lượt là: k1 = 0,1045.10-7kg/C và k2 = 3,67.10-7kg/C

Có thể bạn quan tâm

Sáng kiến kinh nghiệm: Giải pháp nâng cao hiệu quả tra cứu thủ tục hành chính tại bộ phận một cửa thông qua Cổng thông tin điện tử và mã QR

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Sử dụng bản đồ tồ duy trong dạy học Tiếng Việt ở trường THPT

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Một số giải pháp để nâng cao chất lượng SHDC cho học sinh trường THPT Yên Thành 3

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Một số biện pháp góp phần phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp cho học sinh ở trường THPT Yên Thành 3

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Ứng dụng AI và phương pháp dạy học dự án trong dạy học nội dung giáo dục địa phương Nghệ An lớp 12 góp phần phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát triển năng lực tự học cho học sinh thông qua dạy học môn Vật lí 10 trong thời đại công nghệ số và bối cảnh mới

Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Hướng dẫn học sinh lớp 9 giải một số dạng bài tập khối hình trụ ôn thi vào lớp 10

Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Phát huy tính sáng tạo của học sinh trong thiết kế sản phẩm về cảnh quan thiên nhiên môn Hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp

Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Một số biện pháp tăng cường hiệu quả bồi dưỡng học sinh giỏi môn tiếng Anh lớp 7

Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Một số bài tập bổ trợ nhằm nâng cao kỹ thuật nhảy cao kiểu Nằm nghiêng môn Giáo dục thể chất 9

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Giáo dục nếp sống thanh lịch, văn minh cho trẻ 5-6 tuổi trong trường mầm non

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp phát huy tính tự lập cho trẻ 5-6 tuổi trong trường mầm non

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp nâng cao tổ chức hoạt động khám phá khoa học theo hướng trải nghiệm cho trẻ 4-5 tuổi ở trường mầm non

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp nâng cao giáo dục kỹ năng sống cho trẻ 5 - 6 tuổi theo hướng xây dựng lớp học hạnh phúc

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số giải pháp giáo dục kỹ năng tự bảo vệ bản thân cho trẻ 3- 4 tuổi tại trường Mầm non

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Đổi mới xây dựng thực đơn và nâng cao kỹ thuật chế biến món ăn cho trẻ tại trường mầm non Khánh Thượng B

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số giải pháp ứng dụng phương pháp Steam trong các hoạt động giáo dục cho trẻ 4 - 5 tuổi tại trường mầm non

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp nâng cao chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, phòng chống tai nạn thương tích cho trẻ trong trường Mầm non

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số biện pháp ứng dụng hoạt động Steam cho trẻ mẫu giáo lớn 5 - 6 tuổi đạt cao hiệu trong trường mầm non

Sáng kiến kinh nghiệm Mầm non: Một số giải pháp phát triển ngôn ngữ cho trẻ 24-36 tháng tuổi

Tài liêu mới

Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Một số bài tập bổ trợ nhằm nâng cao kỹ thuật nhảy cao kiểu Nằm nghiêng môn Giáo dục thể chất 9

Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Một số biện pháp tăng cường hiệu quả bồi dưỡng học sinh giỏi môn tiếng Anh lớp 7

Sáng kiến kinh nghiệm THCS: Phát huy tính sáng tạo của học sinh trong thiết kế sản phẩm về cảnh quan thiên nhiên môn Hoạt động trải nghiệm, hướng nghiệp

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Phát triển năng lực tự học cho học sinh thông qua dạy học môn Vật lí 10 trong thời đại công nghệ số và bối cảnh mới

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Ứng dụng AI và phương pháp dạy học dự án trong dạy học nội dung giáo dục địa phương Nghệ An lớp 12 góp phần phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Một số biện pháp góp phần phát triển năng lực định hướng nghề nghiệp cho học sinh ở trường THPT Yên Thành 3