Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức dạy học chủ đề Sóng cơ Vật lí 12 theo giáo dục STEM nhằm phát triển phẩm chất và năng lực học sinh

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:45

Thêm vào BST

Báo xấu

14
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích nghiên cứu sáng kiến "Tổ chức dạy học chủ đề Sóng cơ Vật lí 12 theo giáo dục STEM nhằm phát triển phẩm chất và năng lực học sinh" nhằm phân tích cơ sở lý luận và thực tiễn của giáo dục STEM trong trường phổ thông. Đề xuất giải pháp thực hiện đề tài nghiên cứu: Tổ chức dạy học chủ đề Sóng cơ theo giáo dục STEM nhằm phát triển phẩm chất và năng lực học sinh tại trường THPT Lê Lợi.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức dạy học chủ đề Sóng cơ Vật lí 12 theo giáo dục STEM nhằm phát triển phẩm chất và năng lực học sinh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƢỜNG THPT LÊ LỢI -------- TÊN ĐỀ TÀI TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ SÓNG CƠ VẬT LÍ 12 THEO GIÁO DỤC STEM NHẰM PHÁT TRIỂN PHẨM CHẤT VÀ NĂNG LỰC HỌC SINH Lĩnh vực: Vật lí Người thực hiện: Hoàng Hồng Khuê Tổ bộ môn: KHTN Năm thực hiện: 2021-2022 Số điện thoại: 0943114997
MỤC LỤC Phần, mục Nội dung Trang PHẦN MỘT. ĐẶT VẤN ĐỀ 3 1 Lý do chọn đề tài 3 2 Mục đích nghiên cứu 4 3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 4 4 Thời gian nghiên cứu 4 5 Nhiệm vụ nghiên cứu 4 6 Đóng góp mới của đề tài 5 PHẦN HAI. NỘI DUNG 5 Cơ sở lý luận về giáo dục STEM trong nhà trường I. 5 phổ thông đáp ứng với chương trình GDPT 2018. 1.1. Khái niệm về giáo dục STEM 5 1.2. Giáo dục STEM tại Việt Nam 6 1.3. Mục tiêu giáo dục STEM 6 Các phương án và hình thức tổ chức dạy học Vật lí 2. 7 theo định hướng giáo dục STEM ở truờng THPT Phương pháp xây dựng chủ đề giáo dục STEM ở 2.1 trường phổ thông. 9 2.2 Thực trạng dạy học theo giáo dục STEM ở Nghệ An 10 Tiến trình tổ chức dạy học STEM trong trường 2.3 13 Trung học. Các phuơng án và hình thức tổ chức dạy học Vật lí 2.4 14 theo định hướng giáo dục STEM ở trường THPT 1
Dạy học vật lí theo định hướng phát triển phẩm chất 2.5 năng lực của học THPT 15 Kiểm tra đánh giá theo hướng phát triển về phẩm chất 2.6 19 và năng lực học sinh Tổ chức dạy học chủ đề sóng cơ theo giáo dục STEM II. 25 nhằm phát huy phẩm chất và năng lực học sinh 1. Mục tiêu, nhiệm vụ và đối tượng thực nghiệm 25 2. Nội dung thực nghiệm 25 2.1 Chủ đề 1: Sóng cơ và sự truyền sóng cơ 26 2.2 Chủ đề 2: Giao thoa sóng 31 3.3 Chủ đề 3: Sóng dừng 34 III. Kết quả thực nghiệm sư phạm 38 1. Kết quả định lượng 38 2. Kết quả định tính 40 PHẦN BA. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 41 3.1 Kết luận 41 3.2 Bài học kinh nghiệm 41 3.3 Kiến nghị 42 3.4 Hướng phát triển của đề tài 42 Tài liệu tham khảo 43 Phụ lục 44 2
PHẦN MỘT. ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lý do chọn đề tài. Thể kỷ XXI là thế kỉ của toàn cầu hóa và hội nhập quốc tế, sự phát triển khoa học kĩ thuật và công nghệ diễn ra nhanh chóng thúc đảy sự phát triển của mọi mặt đời sống xã hội. Bối cành thế giới liên tục biến đổi đòi hỏi các quốc gia, các vùng lành thổ cũng như Việt Nam đặt ra yêu cầu mới đối với nguồn nhân lực, do đó cũng đặt rạ những yêu cầu mới cho sự nghiệp giáo dục thế hệ trẻ - chủ nhân tương lai của đất nước. Thế kỉ XXI đòi hỏi con người phải tích cực, chủ động, năng động, sáng tạo, phát triển những phảm chất và phát triển năng lực phù hợp để đáp ứng nhu cầu đất nước và xã hội. Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ các ngành khoa học kỹ thuật công nghệ và sự bùng nổ thông tin trên nhiều lĩnh vực, thế giới đang bước vào giai đoạn toàn cầu hóa thì vai trò của giáo dục hết sức quan trọng và đặc biệt là đổi mới giáo dục trong giai đoạn hiện nay. Nhiệm vụ của giáo dục hiện nay là đào tạo ra những con người có tính chủ động cao, năng động, sáng tạo có đầy đủ các năng lực phẩm chất tốt như năng lực tự học, giải quyết vấn đề và sáng tạo, thẩm mỹ, thể chất, giao tiếp, hợp tác, tính toán, sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông. Định hướng giáo dục đào tạo hiện nay tại Hội nghị lần thứ tám của Ban Chấp Hành Trung ương Đảng khóa XI đã ra Nghị quyết số 29/NQ-TW về đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục đào tạo. Với quan điểm chỉ đạo: "...Chuyển mạnh quá trình giáo dục từ chủ yếu trang bị kiến thức sang phát triển toàn diện năng lực và phẩm chất người học. Học đi đôi với hành; Lý luận gắn với thực tiễn...”. Và mục tiêu tổng quát trong Nghị quyết nêu rõ “...Giáo dục con người Việt Nam phát triển toàn diện và phát huy tốt nhất tiềm năng, khả năng sáng tạo của mỗi cá nhân..." Môn Vật lí là một môn khoa học thực nghiệm, nên một trong các khâu quan trọng của quá trình đổi mới phương pháp dạy học Vật Lí là nhằm tăng cường hoạt động nghiên cứu và tìm hiểu các ứng dụng kỹ thuật của học sinh trong quá trình học tập thông qua việc giao nhiệm vụ liên quan đến việc tìm hiểu công dụng, nguyên tắc hoạt động, cấu tạo của các thiết bị thí nghiệm và các thiết bị ứng dụng trong cuộc sống để học sinh được tham gia nghiên cứu khoa học, qua đó giúp học sinh hiểu sâu sắc hơn các kiến thức Vật Lí. Đề tài này của chúng tôi hướng đến đối tượng HS trường trung học phổ thông Miền núi với những đặc thù riêng như đến từ các vùng khó khăn, ít được tiếp cận công nghệ, các trường cũng có ít thuận lợi về cơ sở vật chất (CSVC) để triển khai hoạt động giáo dục STEM. Qua đó, đề tài nhằm thay đổi nhận thức về giáo dục STEM của một số cán bộ quản lý, giáo viên (GV) và phụ huynh HS khi cho rằng giáo dục STEM chỉ có lập trình robot; muốn đưa giáo dục STEM vào trường học thì nhà trường phải trang bị cơ sở vật chất, thiết bị rất tốn kém; GV phải biết lập trình; giáo dục STEM không dạy được trong chương trình chính khóa; giáo dục STEM chỉ thực hiện được đơn môn; một số GV đã tổ chức cho HS các chủ đề theo giáo dục STEM mang tính “cầm tay chỉ việc” nên không đem lại 3
hiêu quả cao trong việc phát triển tính tích cực, tự lực, tự chủ đặc biệt là năng lực sáng tạo cho HS… Thực tế, HS trường THPT Miền núi có rất nhiều thời gian cho việc hoạt động nhóm sau khoảng thời gian học tập trên lớp. Mặt khác, các em lại rất siêng năng, chăm chỉ, thích tìm tòi, khám phá. Đây chính là những điều kiện thuận lợi để có thể tổ chức hoạt động giáo dục STEM trong nhà trường. Qua quá trình nghiên cứu và giảng dạy chương trình Vật Lí, tôi nhận thấy có thể áp dụng một số nội dung trong các bộ môn vào thiết kế xây dựng tổ chức dạy học chủ đề theo giáo dục STEM nhằm giúp học sinh tự tạo động lực tiếp thu kiến thức và học tập. Chính vì những lí do trên, với mong muốn góp phần vào việc đổi mới nâng cao chất lượng và hiệu quả dạy học môn Vật Lí ở trường THPT, tôi xác định đề tài nghiên cứu: "Tổ chức dạy học chủ đề Sóng cơ Vật lí 12 theo giáo dục STEM nhằm phát triển phẩm chất và năng lực học sinh". Hy vọng đề tài này sẽ góp một phần nhỏ, là nguồn tài liệu tham khảo 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 tiêu nghiên cứu - Đối với giáo viên: Nâng cao năng lực tổ chức dạy học theo giáo dục STEM. - Đối với học sinh: Phát huy tính tích cực, tự lực và phát triển năng lực sáng tạo. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng: HS trường THPT Lê Lợi và quá trình dạy học Vật lý ở trường phổ thông. Phạm vi nghiên cứu: Cơ sở lí luân, thực tiễn về giáo dục STEM và phần sóng cơ thuộc chương trình Vật lý 12 THPT. 4. Thời gian nghiên cứu - Từ tháng 6/2020 đến tháng 10/2021 hình thành ý tưởng. - Từ tháng 10/2021 đến tháng 2/2022 nghiên cứu và thử nghiệm. - Từ tháng 2 /2022 đến tháng 4/2022 viết thành đề tài. 5. Nhiệm vụ nghiên cứu Phân tích cơ sở lý luận và thực tiễn của giáo dục STEM trong trường phổ thông. Đề xuất giải pháp thực hiện đề tài nghiên cứu: Tổ chức dạy học chủ đề Sóng cơ theo giáo dục STEM nhằm phát triển phẩm chất và năng lực học sinh tại trường THPT Lê Lợi. 4
Trên cơ sở chủ đề đã thực nghiệm, lựa chọn và giới thiệu cách tổ chức hoạt động dạy học các tiết cụ thể của chủ đề sóng cơ theo giáo dục STEM nhằm phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh. 6. Đóng góp mới của đề tài Đề tài đã xây dựng và thực hiện được chủ đề dạy học STEM, qua chủ đề đã giúp học sinh tự mình thiết kế và chế tạo được thí nghiệm về sóng nước, sóng ngang, sự truyền sóng hình sin, sóng dừng trên sợi dây và giáo thoa sóng. Tổ chức dạy học chủ đề Sóng cơ theo giáo dục STEM nhằm phát triển phẩm chất và năng lực học sinh tại trường THPT Lê Lợi phù hợp với điều kiện dạy học của nhà trường và thu được những kết quả nhất định nhẳm nâng cao chất lượng dạy học bộ môn Vật lý, đưa giáo dục STEM vào trường học, góp phần vào phong trào thi đua đổi mới sáng tạo trong dạy học đáp ứng với yêu cầu chương trình GDPT tổng thể. PHẦN HAI. NỘI DUNG I. Cơ sở lý luận và thực tiễn về giáo dục STEM trong nhà trƣờng phổ thông theo chƣơng trình GDPT 2018. 1.1. Khái niệm về giáo dục STEM STEM là viết tắt của các từ Science (khoa học), Technology (công nghệ), Engineering (kỹ thuật) và Math (toán học). Tùy theo ngữ cảnh khác nhau mà thuật ngữ STEM được hiểu như là các môn học hay các lĩnh vực. Trong ngữ cảnh giáo dục, nói đến STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Quan tâm đến việc tích hợp các môn học trên gắn với thực tiễn để năng cao năng lực cho người học. Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được hiểu là nghề nghiệp thuộc các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học. Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học, trong đó các khái niệm học thuật mang tính nguyên tắc được lồng ghép với các bài học trong thế giới thực, ở đó các học sinh áp dụng các kiến thức trong khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, để từ đó phát triển các năng lực trong lĩnh vực STEM và cùng với đó có thể cạnh tranh trong nền kinh kế mới. Giáo dục STEM về bản chất được hiểu là trang bị cho người học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức và kỹ năng này phải được tích hợp, lồng ghép và bổ trợ cho nhau, giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lý mà còn có thể thực hành và tạo ra được những sản phẩm trong cuộc sống hằng ngày. Giáo dục STEM sẽ thu hẹp khoảng cách giữa hàn lâm và thực tiễn, tạo ra những con người có năng lực làm việc "tức thì" trong môi trường có tính sáng tạo cao và sử dụng trí óc có tính chất công việc ít lặp lại trong thế kỷ 21 . 5
Hiện nay, giáo dục STEM được nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu. Ở ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với nghĩa là giáo dục STEM. Giáo dục STEM có một số cách hiểu khác nhau. Theo Bộ Giáo dục Hoa Kỳ (2007): "Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cuờng, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật vàToán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học". Nhóm tác giả Tsupros N, Kohler R., và Hallinen J. (2009) cho rằng: "Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó nhũng kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua viẹc HS đuợc áp dụng nhũng kiến thúc Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong nhũng bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kỹ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới". Ngoài ra, giáo dục STEM được hiểu theo hướng là một phương pháp dạy học theo tiếp cận liên ngành tổng hợp thành một mô hình học tập từ các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Hiện nay, giáo dục STEM được nhiều tổ chức, nhà giáo dục quan tâm nghiên cứu. Do đó, khái niệm về giáo dục STEM cũng được định nghĩa dựa trên các cách hiểu khác nhau. Có ba cách hiểu chính về giáo dục STEM hiện nay là: Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là quan tâm đến các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Đây cũng là quan niệm về giáo dục STEM của Bộ giáo dục Mỹ "Giáo dục STEM là một chương trình nhằm cung cấp hỗ trợ, tăng cường, giáo dục Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học (STEM) ở tiểu học và trung học cho đến bậc sau đại học". Đây là nghĩa rộng khi nói về giáo dục STEM. Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) của 4 lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Tác giả Tsupros định nghĩa "Giáo dục STEM là một phương pháp học tập tiếp cận liên ngành, ở đó những kiến thức hàn lâm được kết hợp chặt chẽ với các bài học thực tế thông qua việc học sinh được áp dụng những kiến thức Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong những bối cảnh cụ thể tạo nên một kết nối giữa nhà trường, cộng đồng và các doanh nghiệp cho phép người học phát triển những kỹ năng STEM và tăng khả năng cạnh tranh trong nền kinh tế mới" Giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa là tích hợp (liên ngành) từ hai lĩnh vực về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Theo quan niệm này, tác giả Sanders định nghĩa: "Giáo dục STEM là phuơng pháp tiếp cận, khám phá trong giảng dạy và học tập gĩa hai ha nhiều hơn các môn học STEM, hoặc gĩũa một chủ đề STEM và một hoạcc nhiều môn học khác trong nhà truờng". Bên cạnh đó, giáo dục STEM cũng được quan niệm STEM như là chương trình đào tạo dựa trên ý tưởng giảng dạy cho học sinh bốn lĩnh vực cụ thể: Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học - trong một liên ngành và phương pháp tiếp cận ứng dụng. Thay vì dạy bốn lĩnh vực này theo những môn học tách biệt và 6
rời rạc, STEM tổng hợp chúng thành một mô hình học tập liền mạch dựa trên các ứng dụng thực tế. Trong nghiên cứu này giáo dục STEM được hiểu theo nghĩa thứ ba và được tác giả định nghĩa như sau: "Giáo dục STEM là một quan điểm dạy học theo tiếp cận liên ngành từ hai trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trở lên. Trong đó nội dung học tập được gắn với thực tiễn, PPDH theo quan điểm dạy học định hướng hành động". Ở ngữ cảnh giáo dục và trên bình diện thế giới, STEM được hiểu với nghĩa là giáo dục STEM trong đó: Science (Khoa học): Là môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng các kiến thức Khoa học (Vật lí, Hóa học, Sinh học và Khoa học Trái đất) của HS, không chỉ giúp HS hiểu về thế giới tự nhiên mà còn có thể vận dụng kiến thức đó để giải quyết các vấn đề khoa học trong cuộc sống hàng ngày. Technology (Công nghệ): Là môn học nhằm phát triển khả năng sử dụng, quản lí, hiểu và đánh giá công nghệ của học sinh. Nó cung cấp cho học sinh những cơ hội để hiểu về công nghệ được phát triển như thế nào, cung cấp cho học sinh những kỹ năng để có thể phân tích được sự ảnh hưởng của công nghệ mới tới cuộc sống hàng ngày của học sinh và của cộng đồng... Engineering (Kĩ thuật): Là môn học nhằm phát triển sự hiểu biết ở học sinh về nghành công nghệ đang phát triển thông qua quá trình thiết kế kĩ thuật. Kĩ thuật cung cấp cho học sinh những cơ hội để tích hợp kiến thức của nhiều môn học, giúp cho những khái niệm liên quan trở nên tường minh trong cuộc sống của họ. Kĩ thuật cũng cung cấp cho học sinh những kỹ năng để có thể vận dụng sáng tạo cơ sở Khoa học và Toán học trong quá trình thiết kế các đối tượng, các hệ thống hay xây dựng các quy trình sản xuất. Mathematics (Toán học): Là môn học nhằm phát triển ở học sinh khả năng phân tích, biện luận và truyền đạt ý tưởng một cách hiệu quả thông qua việc tính toán, giải thích, các giải pháp giải quyết các vấn đề toán học trong các tình huống đặt ra. Với nội hàm các môn học như trên, liên hệ với chương trình giáo dục phổ thông Việt Nam hiện hành ta dễ dàng nhận thấy môn Khoa học tương ứng với các môn Khoa học tự nhiên ở Việt Nam như: Vật lí, Hóa học, Sinh học. Ở Việt Nam môn Công nghệ đã bao hàm cả yếu tố Công nghệ và Kĩ thuật, do vậy Môn Công nghệ và môn Kĩ thuật trên thế giới tương ứng với môn Công nghệ và môn Tin học ở Việt Nam. Vì vậy, trong đề tài này vận dụng vào bối cảnh giáo dục Việt Nam nội dung giáo dục STEM sẽ bao hàm nội dung của các môn học là Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học và Toán. 1.2. Giáo dục STEM tại Việt Nam Giáo dục STEM xuất hiện ở Việt Nam từ năm 2010, hướng đến thị trường là những thành phố lớn và chỉ tập trung vào 2 mảng chính là robot và lập trình. Trải qua thời gian phát triển, STEM dần trở thành từ khóa được tìm kiếm hàng đầu trong lĩnh vực kinh doanh giáo dục, cùng thị trường cung cấp giải pháp rộng lớn. Tuy nhiên, trong các trường học, STEM vẫn chiếm vị trí quá khiêm tốn. Thực hiện chủ trương đổi mới đồng bộ hình thức dạy học, phương pháp dạy học và kiểm tra, đánh giá kết quả giáo dục; để tăng cường việc gắn liền dạy 7
học trong nhà trường với thực tiễn cuộc sống và góp phần hình thành năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trung học. Từ năm 2012, Bộ Giáo dục và Đào tạo hàng năm đã tổ chức cuộc thi "Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho HS trung học" và cuộc thi "Dạy học theo chủ đề tích hợp dành cho GV trung học". Cuộc thi là cơ hội khuyến khích HS vận dụng kiến thức của các môn học khác nhau để giải quyết các tình huống thực tiễn; tăng cường khả năng vận dụng tổng hợp, khả năng tự học, tự nghiên cứu của HS; thúc đẩy việc gắn kiến thức lí thuyết và thực hành trong nhà trường với thực tiễn đời sống; đẩy mạnh thực hiện dạy học theo phương châm "học đi đôi với hành"; góp phần đổi mới hình thức, và đổi mới kiểm tra, đánh giá kết quả học tập; thúc đẩy sự tham gia của gia đình, cộng đồng vào công tác giáo dục. Đối với , đây cũng là cơ hội khuyến khích sáng tạo, thực hiện dạy học theo chủ đề, chủ điểm có nội dung liên quan đến nhiều môn học và gắn liền với thực tiễn; tăng cường hiệu quả sử dụng thiết bị dạy học, tạo cơ hội giao lưu, trao đổi kinh nghiệm giữa các GV trung học trên toàn quốc và thế giới. Đặc biệt, cuộc thi "Sáng tạo Khoa học Kĩ thuật" do Bộ Giáo dục và Đào tạo tổ chức dành cho HS phổ thông đã trở thành điểm sáng tích cực trong giáo dục theo định hướng năng lực. Cuộc thi thu hút được sự quan tâm rất lớn, tích cực cả về nhận thức và hành động từ các cấp lãnh đạo quản lí, các và cả các phụ huynh. Các đề tài được triển khai thực hiện thuộc các lĩnh vực cơ khí, môi trường, sản phẩm nhúng... Về cơ bản, đây là một hình thức của giáo dục STEM. 1.3. Mục tiêu giáo dục STEM - Góp phần thực hiện mục tiêu giáo dục đã nêu trong chương trình giáo dục phổ thông. - Phát triển kĩ năng vận dụng kiến thức vào thực tiễn cho HS phổ thông thông qua ứng dụng STEM, nhằm: + Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học Vật lí, Hóa học, Sinh học, Công nghệ, Tin học và Toán. + Biết vận dụng kiến thức các môn Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào giải quyết các vấn đề thực tiễn. + Có thể đề xuất các vấn đề thực tiễn mới phát sinh và giải pháp giải quyết các vấn đề đó trong thực tiễn. - Phát triển các năng lực cốt lõi cho HS - Định hướng nghề nghiệp cho HS - Hướng tới giải quyết vấn đề trong thực tiễn - Hướng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết. - Định hướng thực hành, nghề nghiệp - Khuyến khích làm việc nhóm giữa các HS 8
1.4. Phân loại về giáo dục STEM Giáo dục STEM có thể phân theo các loại hình như sau: - Phân loại theo mục tiêu: STEM phát triển năng lực; STEM hướng nghiệp; STEM phát triển thói quen tư duy kĩ thuật. - Phân loại theo nội dung: STEM khuyết; STEM đầy đủ - Phân loại theo phương pháp dạy học: Tự chế tạo sản phẩm đơn giản; Thực hành STEM; Dự án STEM; Các gameshow về STEM. - Phân loại theo địa điểm: STEM trong lớp học; Câu lạc bộ STEM; Trung tâm STEM; Trải nghiệm thực tế STEM; - Phân loại theo phương tiện: STEM tái chế; STEM robotic; STEM trong phòng thí nghiệm 2. Các phƣơng án và hình thức tổ chức dạy học Vật lí theo định hƣớng giáo dục STEM ở truờng THPT 2.1. Phƣơng pháp xây dựng chủ đề giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông. Để từng bước đưa Giáo dục STEM vào trường phổ thông làm tiền đề, cơ sở để thực hiện chương trình giáo dục phổ thông 2018, theo tôi cần phải xây dựng theo các chủ đề từng môn hoặc tích hợp liên môn ở các môn học STEM. Các chủ đề STEM cần theo hướng rất linh hoạt và có thể triển khai dưới nhiều hình thức. Để xây dựng một chủ đề STEM theo định hướng phát triển phẩm chất và năng lực cho học sinh, nên thực hiện theo các bước sau: Bƣớc 1. Xác định đối tƣơng, thời gian, hình thức tổ chức chủ đề STEM. Đối tượng: cần xác định đối tượng phù hợp với chủ đề trên cơ sở nội dung bám sát với chương trình phổ thông của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Đối tượng học sinh nên theo lớp từ lớp 1 đến lớp 12 Thời gian: cần xác định thời gian phù hợp gồm cả thời gian chuẩn bị, thời gian thực hiện. Mỗi chủ đề nên xây dựng thời gian thực hiện trên lớp từ 60 đến 90 phút. Hình thức tổ chức: có thể tổ chức trong giờ học chính khóa tại các phòng STEM của nhà trường hoặc tại các cơ sở sản xuất, phòng các doanh ngiệp,các trường đào tạo nghề ... Bƣớc 2. Nêu vấn đề thực tiễn Giáo viên nêu vấn đề thực tiễn bằng nhiều hình thức như: một thí nghiệm đơn giản, một câu chuyện, một tình huống thực tiễn, bài tập thực tiễn, hoạt động trải nghiệm sáng tạo, hoạt động nghiên cứu khoa học ... làm cho học sinh xuất hiện nhu cầu giải quyết vấn đề thực tiễn. 9
Bƣớc 3. Đặt câu hỏi định huớng, hình thành ý tƣởng của chủ đề, hệ thống kiến thức STEM trong chủ đề Các câu hỏi tập trung vào các nội dung: Chủ đề nhằm mục đích gì? Nhiệm vụ chính trong chủ đề là gì? Chủ đề có ý nghĩa gì trong thực tiễn? Kiến thức môn học STEM nào liên quan? ...Ý tưởng chủ đề hướng tới các vấn đề thực tiễn gì liên quan để giải quyết được vấn đề thực tiễn.Xây dựng hệ thống kiến thức thuộc lĩnh vực STEM trong chủ đề. Các kiến thức các môn STEM liên quan cần xác định trọng tâm, liên quan trực tiếp chủ đề, do đó khi xây dựng chủ đề STEM cần thiết phải hợp tác giữa giáo viên các bộ môn. Bƣớc 4. Xác định mục tiêu của chủ đề Cần xác mục tiêu về kiến thức, kỹ năng và thái độ cần đạt được sau khi thực hiện chủ đề STEM cho học sinh. Mục tiêu cần rõ ràng, có tính khả thi phù hợp với phẩm chất và năng lực của học sinh và điều kiện địa phương. Bƣớc 5. Chuẩn bị các mẫu vật, dụng cụ, vị trí để thực hiện chủ đề STEM Trên cơ sở nội dung, mục tiêu chủ đề, giáo viên chuẩn bị hoặc hướng dẫn học sinh, nhóm học sinh chuẩn bị đầy đủ cơ sở vật chất, dụng cụ ... cần thiết để tổ chức thực hiện chủ đề. Bƣớc 6. Xác định đƣợc quy trình (các hoạt động hoặc chuôi hoạt động) kĩ thuật giải quyết vấn đề thực tiễn bằng ứng dụng STEM và thực hiện đƣợc các hoạt động giải quyết vấn đề thực tiễn. Giáo viên xây dựng quy trình tổ chức, thực hiện chủ đề STEM theo các hoạt động một cách rành mạch, rõ ràng, dễ thực hiện.Tuy nhiên, ở mức độ cao hơn, giáo viên chỉ nêu mục tiêu chủ đề, yêu cầu đạt được, cung cấp cơ sở vật chất cần thiết yêu cầu học sinh tự xây dựng các bước và thực hiện chủ đề. Một trong những giá trị cốt lõi chương trình thực hiện chủ đề STEM là truyền cảm hứng về khả năng sáng tạo của cá nhân, giúp phát triển các đặc điểm của cá nhân sáng tạo: tính trôi chảy, tính linh hoạt, tính độc đáo, tính tỉ mỉ. Bƣớc 7. Báo cáo kết quả, nêu các kiến nghị, đề xuất mới Sau khi thực hiện chủ đề, học sinh báo cáo kết quả quá trình ứng dụng STEM giải quyết vấn đề thực tiễn, có thể đề xuất một số vấn đề mới phát sinh, ý tưởng mới liên quan đến chủ đề. Giáo viên kết luận vấn đề, tổng kết. 2.2. Thực trạng dạy học theo giáo dục STEM ở Nghệ An 2.2.1. Tình hình chung Dạy học theo giáo dục STEM đã được tổ chức thực hiện tại một số cơ sở giáo dục của tỉnh Nghệ An. Huyện Thanh Chương là huyện đầu tiên tại Nghệ An tổ chức tập huấn chương trình giáo dục STEM cho tất cả giáo viên cốt cán và Ban 10
giám hiệu của tất cả trường học kể cả tiểu học, THCS và THPT trên toàn huyện. Ở đây đã tổ chức ngày hội STEM, các câu lạc bộ STEM trong nhiều trường học và trở thành hình mẫu để các đơn vị khác học tập. Đáng chú ý, kinh phí cho các hoạt động STEM này chủ yếu do các cựu HS của huyện tài trợ. Tại những địa phương khác, giáo dục STEM được tổ chức trong nhà trường thường qua các hình thức như: Sinh hoạt câu lạc bộ STEM, các cuộc thi, hoạt động trải nghiệm sáng tạo, phối hợp tổ chức các hoạt động STEM giữa nhà trường và các cơ sở dạy nghề, ngày hội STEM... đã có được những kết quả bước đầu, tạo tiền đề thuận lợi cho bước triển khai tiếp theo mang tính đại trà và hiệu quả. Một số trường THPT cũng đã tổ chức câu lạc bộ STEM ngay trong trường học với nhiều nội dung phong phú, hấp dẫn như ngày hội STEM ở trường THPT chuyên Phan Bội Châu… Hè năm học 2018 – 2019 Sở Giáo dục và Đào tạo Nghệ An tổ chức tập huấn cho tất cả giáo viên cốt cán thuộc cấp THCS và Cấp THPT toàn tỉnh về chương trình giáo dục STEM. 2.2.2. Thực trạng và nguyên nhân Chúng tôi đã điều tra thực trạng dạy và học theo mô hình giáo dục STEM ở một số trường THPT (trong đó có trường DTNT) trên địa bàn tỉnh Nghệ An thông qua sử dụng phiếu điều tra thực trạng . Đối tượng khảo sát chủ yếu là GV các môn toán, vật lí, địa lí. HS của các trường THPT, chủ yếu là đối tượng lớp 10 trường PT DTNT. Kết quả điều tra là cơ sở để chúng tôi đề xuất định hướng và giải pháp tổ chức hoạt động học tập cho học sinh THPT DTNT theo giáo dục STEM. Qua kết quả điều tra thực trạng có thể thấy rằng:  Đối với giáo viên - Về mức độ vận dụng các PPDH tích cực : + GV đều đã sử dụng PPDH tích cực ở những mức độ khác nhau. Các PPDH hay được sử dụng đó là : Dạy học giải quyết vấn đề ; dạy học có hoạt động nhóm ;... Chủ yếu các PPDH này được thực hiện ở trên lớp học. + PPDH theo dự án cũng được GV sử dụng nhưng mức độ rất ít, và sử dụng vừa trên lớp vừa ngoài giờ lên lớp. - Về dạy học theo giáo dục STEM + 100 % GV đều đã nghe về giáo dục STEM và 81% GV đều cho rằng dạy học STEM cần sử dụng kiến thức liên môn để giải quyết vấn đề. Số còn lại cho rằng dạy học theo giáo dục STEM chỉ cần sử dụng kiến thức trong môn học mình là đủ. + Trong số các GV đã biết về STEM, chỉ 9% GV là đã vận dụng vào dạy học STEM và các GV đều tập trung ở các môn khoa học tự nhiên. + Có đến 85% GV cho rằng giáo dục STEM chỉ học được ở các môn khoa học tự nhiên (vật lý, hóa học, sinh học). 11
+ 86% GV đều cho rằng giáo dục STEM thúc đẩy phát triển các năng lực của HS : Tự học; giải quyết vấn đề và sáng tạo; giao tiếp và hợp tác + 95% GV cho rằng giáo dục STEM cần có rô bôt hoặc các trang thiết bị đắt tiền - Về khó khăn gặp phải khi dạy học theo giáo dục STEM : Có bốn nguyên nhân GV hay gặp nhất đó là : GV thiếu kiến thức các môn học không phải chuyên môn của mình; GV cho rằng không thể dạy được trong chương trình chính khóa; không phù hợp với việc thi cử như hiện nay; thiếu trang thiết bị học tập  Đối với học sinh: - 5% HS đã từng tham gia dự án học tập - 65% đều đã từng thảo luận nhóm khi học tập trên lớp. - 100% đều được học tin học ở lớp 10; 98% biết sử dụng mạng xã hội (chủ yếu là Facebook). Trong khi đó, chỉ 3% các em biết sử dụng một số phần mềm lập trình và khai thác intenet phục vụ cho việc học tập + Đối với việc giải quyết vấn đề trong học tập: 100% đã tham gia một vài cung đoạn của việc giải quyết vấn đề nhưng 86% là do GV nêu tình huống trước, trong quá trình thực hiện có đến 78% là cần sự giúp đỡ của GV. + 91% HS lớp 10 chưa bao giờ nghe về giáo dục STEM - Về mong muốn nhiều nhất của HS trong quá trình học tập xếp theo thứ tự sau: 100% các em đều mong muốn được sử dụng CNTT; 100% đều muốn học tập cả ngoài thực địa hoặc được làm thí nghiệm, thực hành; 100% HS thích tiết học mà thầy cô thao giảng; 87% mong muốn được trao đổi thảo luận nhiều hơn; 79% muốn HS giải quyết vấn đề nhưng có GV hỗ trợ.  Nguyên nhân: Trên cơ sở thực trạng nêu trên, chúng tôi phân tích một số thuận lợi, khó khăn và nguyên nhân của việc triển khai giáo dục STEM hiện nay như sau: - Một số GV chưa hiểu bản chất của giáo dục STEM. Do bản thân chưa được tiếp cận nhiều với các quan điểm về giáo dục STEM. Việc tiếp cận không chỉ qua các đợt tập huấn của Bộ mà còn qua nhiều nguồn tài liệu, dự giờ các buổi dạy, tham dự các hoạt động sinh hoạt chuyên môn, hội thảo về giáo dục STEM... Thực tế có rất nhiều quan điểm khác nhau về giáo dục STEM. Do đó, khi tiếp cận nhiều góc độ khác nhau, GV sẽ hiểu được cốt lõi bản chất của giáo dục STEM và triển khai nó như thế nào để hiệu quả nhất tại trường của mình. - Việc tổ chức dạy học theo giáo dục STEM cần sử dụng kiến thức nhiều môn học nên GV gặp khó khăn trong việc xây dựng phân phối chương trình như thế nào cho hợp lí để vừa đảm bảo chương trình của Bộ, vừa tích hợp được liên môn. GV THPT chỉ được đào tạo một lĩnh vực chuyên môn trong khi giáo dục 12
STEM đòi hỏi phải có kiến thức nhiều môn học nên GV phải bổ sung thêm kiến thức ở các môn khác và cần phải có sự phối hợp giữa các GV để dạy học. Bên cạnh đó, một số GV vẫn có quan điểm dạy học theo giáo dục STEM là tốn kém (đặc biệt khi thực hiện theo dự án) nên cảm thấy khó khăn về CSVC, trang thiết bị phục vụ học tập. Ngoài ra, các cuộc thi học sinh giỏi, thi THPT quốc gia, thi và kiểm tra thường xuyên trên lớp vẫn theo kiểu truyền thống theo từng môn học, lý thuyết nhiều nên nhiều trường học chưa quan tâm đến giáo dục STEM và do vậy, không có chính sách khuyến khích thúc đẩy GV dạy học theo mô hình này. - Tuy vậy, có một số thuận lợi nhất định về phía GV khi tiến hành tổ chức dạy học theo giáo dục STEM. Đa phần GV đều nhận thấy rằng giáo dục STEM là cần thiết để thúc đẩy tính sáng tao, phát huy năng lực của HS. Các GV cũng đều đã biết hoặc sử dụng ở mức độ khác nhau về các PPDH tích cực phù hợp với dạy học theo giáo dục STEM như dạy học dự án, ngoại khóa… - Về phía HS, các em đều chưa từng nghe về giáo dục STEM do khảo sát tiến hành khi HS mới vào lớp 10, trong khi ở bậc THCS chưa được tiếp xúc với nó. Đa phần các kĩ năng về CNTT còn yếu, việc học nhiều khi còn quen cách học thụ động (GV đọc chép, hoặc hướng dẫn hết tất cả các hoạt động), ít được trải nghiệm, thực hành, vận dụng vào thực tiễn do đa số HS đều là dân tộc thiểu số đến từ những vùng nghèo nhất của tỉnh. Việc học tập theo cách học mới chắc chắn HS sẽ gặp trở ngại hơn, GV phải nỗ lực hơn để giúp đỡ các em. - Những thuận lợi của HS khi tổ chức các hoạt động dạy học theo giáo dục STEM đó là: Mong muốn của các em trong quá trình học tập là được sử dụng CNTT, được thảo luận nhiều hơn, được thực hành, trải nghiệm, vận dụng kiến thức đã học vào thực tiễn… Mà tất cả những yếu tố này đều cần phải có khi học tập theo giáo dục STEM. Cho nên tuy là HS chưa từng được tiếp xúc STEM nhưng chắc chắn khi được học theo giáo dục STEM sẽ tạo sự thích thú, hào hứng nơi các em. Ngoài ra, việc tất cả HS học tập trung tại trường, quá trình học tập đều chăm chỉ và có sự nỗ lực vượt khó rất lớn cũng là nhân tố quan trọng để GV dễ dàng hơn trong việc triển khai dạy học, qua đó đạt mục tiêu theo kế hoạch ban đầu. 2.3. Tiến trình tổ chức dạy học STEM trong trƣờng Trung học Mỗi bài học STEM thƣờng đƣợc tổ chức theo 5 hoạt động nhƣ sau: Hoạt động 1: Xác định vấn đề Trong hoạt động này, GV giao cho HS nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó HS phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi HS phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là "tính mới" của sản phẩm, kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với HS; đồng thời, tiêu chí đó buộc HS phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích được thiết kế cho sản phẩm cần làm. 13
Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp Trong hoạt động này, HS thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dưới sự hướng dẫn của . HS phải tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi HS hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời cũng đã học được kiến thức mới theo chương trình môn học tương ứng. Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có); đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề. Dưới sự trao đổi, góp ý của các bạn, GV, HS tiếp tục hoàn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) bản thiết kế trước khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm. Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá HS tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện; trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. Trong quá trình này, HS cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi và tối ưu (theo nhận thức của ). Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện. 2.4. Các phƣơng án và hình thức tổ chức dạy học Vật lí theo định hƣớng giáo dục STEM ở trƣờng THPT Phương án và hình thức tổ chức theo định hướng giáo dục STEM về bản chất là mở rộng các hoạt động dạy và học bằng cách tạo môi trường, bối cảnh cụ thể để HS được trải nghiệm, vận dụng kiến thức, sử dụng kỹ năng và thể hiện thái độ của bản thân. Trong dạy học STEM nói chung, các phương pháp và kỹ thuật dạy học tích cực được sử dụng để tạo động cơ, thúc đẩy nhu cầu khám phá và hỗ trợ xây dựng, tổ chức các hoạt động nhận thức tích cực ở người học. Để huy động vốn kiến thức, kinh nghiệm, khuyến khích tư duy của người học. Dựa vào phân loại ở trên cho thấy giáo dục STEM thường được thực hiện trong hai bối cảnh: - Học tập thông qua chủ đề được xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức của nhiều môn học khác nhau mà HS chưa được học (hoặc được học một phần). Về bản chất, là lấy chủ đề giáo dục STEM làm xuất phát điểm của quá trình nhận thức. HS sẽ được đối diện với nó trước, thông qua đó HS phải đi tìm hiểu, nghiên cứu. HS tự định hướng nghiên cứu các kiến thức có liên quan. 14
- Học tập thông qua chủ đề có tính chất vận dụng. Là chủ đề được xây dựng trên cơ sở kiến thức HS đã được học. HS một lần nữa được vận dụng kiến thức vào trong cuộc sống và soi sáng những lí thuyết HS đã được học trong sách vở. 2.5. Dạy học vật lí theo định hƣớng phát triển phẩm chất năng lực học THPT 2.5.1. Phẩm chất của học sinh trong chƣơng trình giáo dục tổng thể 2018 5 phẩm chất của học sinh trong chương trình giáo dục tổng thể gồm: yêu nước, nhân ái, chăm chỉ, trung thực, trách nhiệm. * Yêu nƣớc: Đây là truyền thống ngàn đời của dân tộc Việt Nam, được xây dựng và bồi đắp qua các thời kỳ từ khi ông cha ta dựng nước và giữ nước. Tình yêu đất nước được thể hiện qua tình yêu thiên nhiên, di sản, yêu người dân đất nước mình; tự hào và bảo vệ những điều thiêng liêng đó. Yêu nước là yêu thiên nhiên, yêu truyền thống dân tộc, yêu cộng đồng và biết làm ra các việc làm thiết thực để thể hiện tình yêu đó. Để có được tình yêu này thì trẻ phải được học tập hàng ngày qua những áng văn thơ, qua những cảnh đẹp địa lý, qua những câu chuyện lịch sử và trẻ phải được sống trong tình yêu hạnh phúc mỗi ngày. * Nhân ái: Nhân ái là biết yêu thương, đùm bọc mọi người; yêu cái đẹp, yêu cái thiện; tôn trọng sự khác biệt; cảm thông, độ lượng và sẵn lòng giúp đỡ người khác. Nhân ái là tôn trọng sự khác biệt của những người xung quanh, không phân biệt đối xử, sẵn sàng tha thứ, tôn trong về văn hóa, tôn trọng cộng đồng. * Chăm chỉ: Đức tính chăm học, chăm làm, hăng say học hỏi và nhiệt tình tham gia công việc chung sẽ giúp các em rèn luyện, phát triển bản thân để đạt được những thành công lớn lao trong tương lai. Chăm chỉ thể hiện ở những kỹ năng học tập hàng ngày của trẻ, học mọi lúc mọi nơi, luôn dám nghĩ dám làm, dám đặt câu hỏi. Việc rèn nề nếp học tập chủ động, học tập qua trải nghiệm sẽ hỗ trợ trẻ hình thành phẩm chất đáng quý này. * Trung thực: Dù một người có giỏi đến đâu mà thiếu đi đức tính này thì vẫn là kẻ vô dụng.. Bởi thế nên ngay từ nhỏ, các học sinh cần được rèn luyện tính thật thà, ngay thẳng và biết đứng ra bảo vệ lẽ phải. Trung thực là thật thà ngay thẳng, mạnh dạn nói lên ý kiến của mình, biết nhận lỗi, sửa lỗi, bảo vệ cái đúng cái tốt. Với môi trường học tập không áp lực, không 15
nặng nề điểm số, khuyến khích học sinh nói lên chính kiến của mình thông qua các dạng học tập theo nhóm, hội thảo, tranh biện…sẽ dần hình thành tính cách chia sẻ, cởi mở cho học sinh. * Trách nhiệm: Chỉ khi một người có trách nhiệm với những gì mình làm thì đó mới là khi họ trưởng thành và biết cống hiến sức mình cho một xã hội tốt đẹp hơn.Trách nhiệm việc xây dựng nội quy lớp học, môn học, việc hướng dẫn trẻ tự kiểm soát đánh giá những quy định mà chúng đã đề ra sẽ dần hình thành tinh thần trách nhiệm với cá nhân trẻ, với tập thể lớp, với gia đình và tiến tới với xã hội. 2.5.2. Khái niệm năng lực Theo quan điểm của những nhà tâm lý học thì năng lực là tồng hợp các đặc điểm, thuộc tính tâm lý của cá nhân phù hợp với yêu cầu đặc trưng của một hoạt động nhất định nhằm đảm bảo cho hoạt động đó đạt hiệu quả cao. Như vậy năng lực có thể được hiểu: - Thứ nhất : Chỉ một khả năng, điều kiện tự nhiên có sắn để thực hiện một hoạt động nào đó. - Thứ hai : Là một phẩm chất tâm sinh lí tạo cho con ngưởi có khả năng để hoàn thành một hoạt động nào đó có chất lượng cao. Trong chương trình dạy học định hướng phát triển phẩm chất năng lực, khái niệm năng lực dược sử dụng như sau: - Năng lực liên quan đến mục tiêu của dạy học: mục tiêu dạy học được mô tả thông qua các năng lực cần hình thành - Trong các môn học, những nội dung và hoạt động cơ bản được liên kết với nhau nhằm hình thành các năng lực - Năng lực là sự kết nối tri thức, hiểu biết, khả năng, mong muốn.... - Mục tiêu hình thành năng lực định hướng cho việc lựa chọn, đánh giá mức độ quan trọng và cấu trúc hóa các nội dung, hoạt động và hành động dạy học về mặt phương pháp - Năng lực mô tả việc giải quyết những đòi hỏi về nội dung trong các tình huống cụ thể,... hiểu và vận dụng được các phép tính cơ bản - Các năng lực chung cùng với các năng lực chuyên môn tạo thành nền tảng chung cho công việc giáo dục và dạy học - Mức độ đối với sự phát triển năng lực có thể được xác định trong các chuẩn 2.5.3. Các năng lực chuyên biệt của bộ môn Vật lí đƣợc cụ thể hóa từ các năng lực chung 16
Thông qua dạy học phải phát triển cho học sinh các năng lực chung: Năng lực tự học, Năng lực giải quyết vấn đẻ, Năng lực sáng tạo, Năng lực quản lí, Năng lực giao tiểp, Năng lực hợp tác, Năng lực sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông. Năng lực sử dụng ngôn ngữ, Năng lực tính toán. Các năng lực chung cùng với các năng lực chuyên môn tạo thành nền tảng chung cho công việc giáo dục và dạy học. Từ các cách hiểu trên, chúng ta có thể nhận thấy năng lực của học sinh phổ thông chính là khả năng vận dụng kết hợp kiến thức, kĩ năng và thái độ để thực hiện tốt các nhiệm vụ học tập, giải quyết có hiệu quả những vấn đề có thực trong cuộc sống của các em. Từ các năng lực chung ta có thể cụ thể hóa các năng lực chuyên biệt môn Vật lí như bảng sau: Bảng năng lực chuyên biệt môn Vật lí STT Năng lực chung Năng lực trong môn vật lí Nhóm năng lực làm chủ và phát triển bản thân Năng lực tự học - Lập được kế hoạch tự học và điều chỉnh, thực hiện kế 1 hoạch có hiều quả. - Tìm kiếm thông tin về nguyên tắc cấu tạo, hoạt động của các ứng dụng kĩ thuật. - Đánh giá được mưc độ chính xác nguồn thông tin. - Đặt đưọc câu hỏi vể hiện tượng sự vật quanh ta. - Tóm tắt được nọi dung vật li trọng tâm của văn bản. - Tóm tẳt thông tin bằng sơ đồ tư duy, bản đồ khái niêm, bảng biểu, sơ đồ khối.. 2 Năng lực giải - Đặc biệt quan trọng là năng lực thực nghiệm. quyết vấn đề( Đặt được những câu hỏi về hiện tượng tư nhiên: Hiện Đặc biệt là năng tượng... diễn ra như thế nào? Điều kiện diễn ra hiện lực thực nghiệm) tượng là gi? Các đại lượng trong hiện tượng tự nhiên có mỗi quan hệ với nhau như thế nào? Các dụng cụ có nguyên tắc cấu tạo và hoạt động như thế nào? - Đưa ra được cách thức tìm ra câu trả lời cho các câu hỏi đã đặt ra. - Tiến hành thực hiện các cách thức tìm câu trả lời bẳng suy luận lí thuyết hoặc khảo sát thực nghiệm. - Khái quát hóa rút ra kết luận từ kết quả thu được. - Đánh giá độ tin cây và kết quả thu được. 17
Năng lực sáng - Thiêt kế được phương án thí nghiệm để kiểm tra giả tạo thuyểt (hoặc dự đoán hiện tượng) 3 - Lựa chọn được phương án thí nghiệm tối ưu. - Giải được bài tập sáng tạo. - Lựa chọn được cách thức giải quyết vẩn để một cách tối ưu. 4 Năng lực tự quản Nhóm năng lực về quan hệ xã hội 5 Năng lực giao - Sử dụng được ngôn ngữ Vật lí để mô tả hiện tượng. tiếp - Lập được bảng và mô tả bảng số liệu thực nghiệm - Vẽ được đồ thị từ bảng số liệu cho trước. - Vẽ được sơ đồ thí nghiệm. - Mô tả được sơ đồ thí nghiệm - Đưa ra được các lập luận lô gic, biện chứng. 6 Năng lực hợp tác - Tiến hành thí nghiệm theo nhóm - Tiến hành thí nghiệm theo các khu vực khác nhau Nhóm năng lực công cụ (các năng lực này sẽ được hình thành trong quá trình hình thành các năng lực ở trên) 7 Năng lực sử - Sử dụng một số phần mền chuyên dụng dụng công nghệ - Để mô hình hóa quá trình vật lí thông tin và truyền thông - Sử dụng phần mền vật lí để mô tả đối tượng vật lí 8 Năng lực sử - Sự dụng ngôn ngữ vật lí, ngôn ngữ toán học để diễn dụng ngôn ngữ tả quy luật vật lí - Sử dụng bảng biểu đồ thị để diễn tả quy luật vật lí - Đọc hiệu được đồ thị bảng biểu. 9 Năng lực sử - Mô hình hóa quy luật vật lí bằng các công thức toán dụng tính toán học - Sử dụng toán học để suy luận từ kiến thức đã biết ra hệ quả hoặc ra kiến thức mới 18
2.6. Kiểm tra đánh giá theo hƣớng phát triển về phẩm chất và năng lực học sinh Bước 1: Xác định mục tiêu Cần phân tích được mục đích đánh giá, mục tiêu học tập sẽ đánh giá. Đó là các mục tiêu về phẩn chất; năng lực chung; năng lực đặc thù. Bước 2: Xây dựng kế hoạch kiểm tra, đánh giá – Cần xác định thông tin, bằng chứng về phẩm chất và năng lực của học sinh; – Thông qua các phương pháp, công cụ đặc thù cần phải có để thu thập được thông tin hoặc bằng chứng về phẩm chất, năng lực của học sinh. – Đồng thời, xác định rõ các cách xử lý thông tin và bằng chứng vừa mới thu thập được. Bước 3: Thực hiện – Tiến hành xây dựng các bộ câu hỏi, các bài tập, bảng kiểm, hồ sơ, hay phiếu đánh giá theo các tiêu chí đã định trước. – Thực hiện theo các yêu cầu, kỹ thuật đối với các phương pháp, công cụ đã lựa chọn, thiết kế năng đạt mục tiêu kiểm tra, đánh giá, phù hợp với từng loại hình Bước 4: Phân tích, xử lý kết quả – Tiến hành chấm điểm cho học sinh dựa theo phương pháp định tính, định lượng, … – Hoặc dựa vào các phần mềm đánh giá kết quả của học sinh. Bước 5: Phản hồi – Trước tiên, giáo viên phải tiến hành giải thích các kết quả mà giáo viên đã đưa ra cho học sinh. – Sau khi giải thích về các đáp án, dựa vào các kết quả vừa thu được ở Bước 4, các giáo viên tiến hành đưa ra những nhận định về sự phát triển của học sinh về năng lực, phẩm chất của họ so với những mục tiêu và yêu cầu cần phải đạt được. – Đồng thời, giáo viên tiến hành lựa chọn cách phản hồi kết quả đánh giá: Đó có thể là bằng điểm số, cũng có thể bằng nhận định hoặc nhận xét để mô tả phẩm chất, năng lực đạt được, … – Cũng từ việc thu được kết quả đánh giá của học sinh, lắng nghe ý kiến của học sinh, từ đó sử dụng các phương pháp, ý tưởng để điều chỉnh hoạt động dạy học học, giáo dục nhằm phát triển năng lực, phẩm chất của học sinh một cách tối đa. – Có thể thấy, thông qua quy trình 05 bước, sẽ giúp học sinh phát huy một cách tối đa năng lực của bản thân; thông qua phương pháp này có thể rèn luyện cho học 19