Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học bài Một số nội dung cho hoạt động trải nghiệm hình học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 10 THPT (SGK Toán 10 – KNTT & CS)

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:66

Thêm vào BST

Báo xấu

1
lượt xem 0
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề tài "Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học bài Một số nội dung cho hoạt động trải nghiệm hình học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 10 THPT (SGK Toán 10 – KNTT & CS)" đã đưa ra được những giải pháp dạy học bài “Một số nội dung cho hoạt động trải nghiệm hình học” với các vấn đề trong cuộc sống theo hình thức trải nghiệm STEM mang tính mới mẻ, sáng tạo. Các giải pháp đưa ra đã được triển khai, kiểm nghiệm ở tiết dạy tại đơn vị trường trung học phổ thông Quỳnh Lưu 1.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học bài Một số nội dung cho hoạt động trải nghiệm hình học nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 10 THPT (SGK Toán 10 – KNTT & CS)

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN SÁNG KIẾN KHOA HỌC GIÁO DỤC MỤC LỤC ĐỀ TÀI TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEM TRONG DẠY HỌC BÀI “MỘT SỐ NỘI DUNG CHO HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM HÌNH HỌC” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT (SÁCH TOÁN 10 – KNTT & CS) LĨNH VỰC: TOÁN HỌC Năm học: 2023 -2024
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 1 SÁNG KIẾN KHOA HỌC GIÁO DỤC ĐỀ TÀI TỔ CHỨC HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEM TRONG DẠY HỌC BÀI “MỘT SỐ NỘI DUNG CHO HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM HÌNH HỌC” NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH LỚP 10 THPT (SÁCH TOÁN 10 – KNTT & CS) LĨNH VỰC: TOÁN HỌC Tác giả: Trần Thị Mận Đơn vị công tác : Trường THPT Quỳnh Lưu 1 Điện thoại : 0962407333 Năm học: 2023 -2024
MỤC LỤC Nội dung Trang Phần I. Đặt vấn đề 1 I. Lý do chọn đề tài 1 II. Tính mới, đóng góp của đề tài 2 1. Tính mới của đề tài 2 2. Đóng góp của đề tài 2 Phần II. Nội dung nghiên cứu 3 A. Cơ sở lý luận và cơ sở thực tiễn của đề tài 3 I. Cơ sở lí luận của đề tài 3 1. Cơ sở lí luận về dạy học STEM 3 2. Cơ sở lí luận của dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề và 8 sáng tạo II. Cơ sở thực tiễn của đề tài 9 1. Phương pháp điều tra, khảo sát thực trạng để xác định cơ sở thực 9 tiễn của đề tài 2. Kết luận 15 B. Thực hiện đề tài 16 Giải pháp 1: Chế tạo phao bơi có hình dạng là một hình tròn với diện 16 tích hình tròn với S  625 (cm2 ) . Giải pháp 2: Chế tạo cổng trại có hình dạng là một parabol với đường 24 cao và khoảng cách giữa hai chân cổng lần lượt là h  0,9m , a  1,2m . Giải pháp 3: Chế tạo xích đu có ghế ngồi hình dạng là một hình elip 30 với diện tích của hình elip là S  10 105 (cm2 ) (nhóm 03 thực hiện) C. Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của giải pháp được đề xuất 37 I. Minh chứng về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp trong 37 đề tài mà tôi đã áp dụng tại đơn vị trường THPT Quỳnh Lưu 1 II. Khảo sát các giáo viên trên địa bàn cụm Quỳnh Lưu - Hoàng Mai 39 về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã đề ra trong đề tài 1. Mục đích khảo sát 39 2. Nội dung và đối tượng khảo sát 40
3. Phương pháp khảo sát và thang đánh giá 40 4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đã 41 đề xuất III. Kết luận chung về sự cấp thiết và tính khả thi 47 Phần III. Kết luận và kiến nghị 49 Tài liệu tham khảo 52 Phụ lục
PHẦN I. ĐẶT VẤN ĐỀ I. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Đổi mới phương pháp dạy học luôn là nhiệm vụ trọng tâm của ngành giáo dục và đặc biệt theo quan điểm của chương trình GDPT 2018 sẽ chú trọng chuyển sang phát triển phẩm chất, năng lực cho người học, hướng đến phương thức giáo dục tích hợp theo cách tiếp cận liên môn và thông qua thực hành, ứng dụng. Giáo dục STEM là một cách tiếp cận liên ngành trong quá trình học. Ở đó, các em học sinh áp dụng các kiến thức trong Khoa học, Công nghệ, Kỹ thuật và Toán học vào trong các bối cảnh cụ thể, giúp các em có thể giải quyết cuộc sống hàng ngày, trang bị cho các em những kỹ năng sống cần thiết như: kỹ năng giao tiếp, kỹ năng giải quyết vấn đề, tư duy phản biện, sáng tạo... Toán học là bộ môn có nhiều ứng dụng trong cuộc sống, đặc biệt những kiến thức của toán được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực và nhiều môn học. Trong Khoa học, các nhà khoa học muốn chứng minh và giải thích một vấn đề nào đó phải dựa trên phương pháp thống kê số liệu của Toán học; Trong Công nghệ, nếu không có STEM Toán học, có thể nói hầu hết các công nghệ sẽ không thể tồn tại được, công nghệ luôn đi song hành và xuyên suốt trong dạy học STEM và Toán học là nền tảng cơ bản trong đó; Trong kỹ thuật, việc thiết kế và chế tạo cũng cần đến kiến thức của toán. Nói chung lại, STEM toán học có vai trò quan trọng trong mọi lĩnh vực của cuộc sống và việc dạy học trải nghiệm STEM là một trong những phương pháp lý tưởng để truyền tải kiến thức đến các em học sinh một cách chân thật nhất. Henri Poincaré, nhà toán học, nhà triết gia người Pháp đã khẳng định: “Nhà toán học xa rời thực tiễn giống như một họa sĩ bị tước đi vật mẫu” cho thấy bản chất của toán học là được sinh ra từ những vấn đề trong thực tiễn và người thầy có nhiệm vụ giúp người học biết cách gắn kết toán học với thực tiễn, nghĩa là người thầy giúp HS vận dụng kiến thức của toán để chế tạo ra những sản phẩm hữu hình thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày của các em. Từ đó giúp các em thấy được tầm quan trọng của bộ môn Toán và sự cần thiết phải học Toán. Trên cơ sở khảo sát thực tế dạy học môn Toán ở trường trung học phổ thông Quỳnh Lưu 1, bản thân tôi nhận thấy đại đa số các em học sinh chưa biết cách sử dụng kiến thức toán để chế tạo ra những sản phẩm hữu hình, lí do sâu xa các em chỉ được học trên lí thuyết mà ít được thực hành. Do vậy, nếu giáo viên không kịp thời thay đổi cách dạy để phù hợp với xu hướng của thời đại và nâng cao được giá trị của bộ môn Toán trong cuộc sống, lâu dần học sinh sẽ cảm thấy việc học toán nhàm chán, thiếu ứng dụng vào thực tiễn, dẫn đến mất hứng thú và thậm chí là sợ học môn Toán. Đặc biệt đối với bài ‘‘Một số nội dung cho hoạt động trải nghiệm hình học” là bài mới nhất được bổ sung vào chương trình SGK Toán 10 - KNTT & CS 1
và cái mới của bài này là đã hướng dẫn cho học sinh vận dụng toàn bộ kiến thức của toán đã học ở chương trình 10 để đo đạc tính toán trong một tình huống cụ thể thực tiễn hay dùng các phần mềm của Toán để mô hình hóa các bài toán một cách dễ hình dung nhất. Khi tổ chức cho các em chế tạo ra một chiếc phao bơi, cổng trại đẹp mắt hay một chiếc ghế ngồi xích đu là những đồ vật thiết yếu, gần gũi xung quanh cuộc sống của các em sẽ tạo cho các em tính tích cực, tự chủ, sáng tạo, phát huy được thế mạnh của từng cá nhân... Qua đó sẽ hình thành và phát triển ở các em năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Xuất phát từ những lí do trên, tôi chọn đề tài nghiên cứu: Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học bài “Một số nội dung cho hoạt động trải nghiệm hình học” nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 10 THPT (SGK Toán 10 – KNTT & CS) để áp dụng trực tiếp vào tiết dạy tại đơn vị nhằm phát huy tối đa được năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của các em HS. II. TÍNH MỚI, ĐÓNG GÓP CỦA ĐỀ TÀI 1.Tính mới của đề tài Qua tìm hiểu tôi nhận thấy, bài “Một số nội dung cho hoạt động trải nghiệm hình học” là bài học được bổ sung mới nhất vào SGK Toán 10 - KNTT & CS với mục đích vận dụng kiến thức của toán để ứng dụng vào thực tiễn. Vì vậy, được rất nhiều giáo viên trăn trở và thiết kế bằng nhiều phương pháp dạy học tích cực. Tuy nhiên, chưa có một phương pháp nào xây dựng với mục tiêu gắn liền với thực tiễn một cách đầy đủ và đổi mới một cách toàn diện để phát triển triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh. Do vậy, bài “Một số nội dung cho hoạt động trải nghiệm hình học” đã được tôi xây dựng và thực hiện theo phương pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trải qua 5 bước: (1) Xác định vấn đề thiết kế, chế tạo; (2) Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp thiết kế; (3) Lựa chọn giải pháp thiết kế; (4) Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá; (5) Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh; nhằm giúp học sinh nhận ra tình huống có vấn đề trong học tập và trong thực tiễn, phát hiện và làm rõ vấn đề, hình thành và triển khai ý tưởng mới, đề xuất và lựa chọn giải pháp, thực hiện và đánh giá giải pháp, tư duy độc lập xuyên suốt quá trình các em chế tạo ra sản phẩm…. Qua đó giúp các em gần hơn với đời sống thực tiễn, góp phần phát triển tối đa và toàn diện năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. 2. Đóng góp của đề tài Đề tài đã đưa ra được những giải pháp dạy học bài “Một số nội dung cho hoạt động trải nghiệm hình học” với các vấn đề trong cuộc sống theo hình thức trải nghiệm STEM mang tính mới mẻ, sáng tạo. Các giải pháp đưa ra đã được triển khai, kiểm nghiệm ở tiết dạy tại đơn vị trường trung học phổ thông Quỳnh Lưu 1. 2
Đề tài không chỉ giúp cho học sinh biết vận dụng kiến thức của toán để chế tạo ra những đồ vật hữu ích, gần gũi, thiết yếu mà còn góp phần hình thành hệ thống các phẩm chất, năng lực cần thiết, đặc biệt là năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo. Đề tài đáp ứng được quan điểm, yêu cầu, tinh thần đổi mới phương pháp dạy học, kiểm tra đánh giá, thi cử theo yêu cầu phát triển năng lực của mục tiêu GDPT 2018. PHẦN II. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU A. CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1. Cơ sở lí luận về dạy học STEM 1.1 . Giới thiệu về giáo dục STEM 1.1.1. Thuật ngữ STEM 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. Hiện nay, thuật ngữ này được dùng chủ yếu trong hai ngữ cảnh là giáo dục và nghề nghiệp. Trong ngữ cảnh giáo dục, đề cập tới STEM là muốn nhấn mạnh đến sự quan tâm của nền giáo dục đối với các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học; chú trọng đến dạy học các môn học STEM theo tiếp cận tích hợp liên môn, gắn với thực tiễn, hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực người học. Trong ngữ cảnh nghề nghiệp, STEM được sử dụng khi đề cập tới ngành nghề thuộc hoặc liên quan đến các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Đây là những ngành nghề có vai trò quyết định tới sức cạnh tranh của một nền kinh tế, đang và sẽ có nhu cầu cao trong xã hội hiện đại. 1.1.2. Khái niệm về giáo dục STEM Với những tiếp cận khác nhau, giáo dục STEM được hiểu và triển khai theo những cách khác nhau. - Một là, tư tưởng ( chiến lược, định hướng) giáo dục, bên cạnh định hướng giáo dục toàn diện, thúc đẩy giáo dục 4 lĩnh vực: Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học với mục tiêu “định hướng và chuẩn bị nguồn nhân lực đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của các ngành nghề liên quan tới các lĩnh vực STEM, nhờ đó, nâng cao sức cạnh tranh của nền kinh tế”. - Hai là, phương pháp tiếp cận liên môn (khoa học, công nghệ, kĩ thuật, toán) trong dạy học với mục tiêu: (1) Nâng cao hứng thú học tập các môn học thuộc lĩnh vực STEM; (2) Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn; (3) Kết nối trường học và cộng đồng; (4) Định hướng hành động, trải 3
nghiệm trong học tập; (5) Hình thành và phát triển năng lực và phẩm chất người học. 1.1.3. Ưu điểm và nhược điểm của mô hình giáo dục STEM *Ưu điểm: - Giáo dục STEM là phương pháp đa ngành với sự kết hợp của 4 môn học giúp HS tiếp cận được nhiều kiến thức trong cùng một lúc và áp dụng linh hoạt trong thực tế. - Người học linh hoạt trong các phương pháp, nâng cao trình độ học vấn và tạo cơ hội việc làm hiệu quả sau này. - Giáo viên không cần tốn nhiều thời gian trong việc chuẩn bị các tài liệu bộ môn riêng lẻ cho từng giờ học. - Đảm bảo đủ kiến thức đến cho HS mà không tốn nhiều thời gian để chuẩn bị nhiều bài giảng. - Nâng cao hiệu quả giảng dạy của Giáo viên, ghi nhận nhiều thành tích học tập tốt khi áp dụng mô hình STEM đúng đắn. *Nhược điểm: - Thực tế mô hình giáo dục STEM khó được áp dụng rộng rãi tại Việt Nam hay nhiều nước chưa phát triển trên thế giới do nguồn lực với trình độ hạn hẹp, cơ sở vật chất không được đảm bảo dẫn đến cơ hội tiếp cận cho HS gặp nhiều khó khăn. - Chính bởi yếu tố HS sẽ là người định hướng ra những phương án trả lời đúng nên việc ra các đề bài thi, đánh giá gặp khó khăn trong việc tìm ra quy chuẩn nhất định để phân loại kết quả của HS. 1.2. Thiết kế tiến trình dạy học STEM Tiến trình dạy học STEM tuân theo quy trình thiết kế kĩ thuật, nhưng các bước trong quy trình có thể không cần thực hiện một cách tuần tự mà có thể thực hiện song song, tương hỗ lẫn nhau. Hoạt động nghiên cứu kiến thức nền có thể được tổ chức thực hiện đồng thời với việc đề xuất giải pháp; hoạt động chế tạo mẫu có thể được thực hiện đồng thời với việc thử nghiệm và đánh giá. Mỗi bài dạy STEM có thể được tổ chức theo 5 hoạt động: (1) xác định vấn đề thiết kế, chế tạo; (2) nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp thiết kế; (3) lựa chọn giải pháp thiết kế; (4) chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá; (5) chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh. 4
Hình 1. Tiến trình bài dạy STEM 1.2.1. Hoạt động 1: Xác định vấn đề thiết kế, chế tạo Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó học sinh phải hoàn thành sản phẩm cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản phẩm là hết sức quan trọng, bởi đó chính là “tính mới” của sản phẩm. - Mục tiêu: Xác định tiêu chí sản phẩm; giúp HS phát hiện được vấn đề; nhiệm vụ cần thực hiện; xác định tiêu chí của giải pháp, sản phẩm. - Nội dung: Trình bày rõ các hoạt động học cụ thể mà HS phải thực hiện. - Sản phẩm: Trình bày cụ thể về nội dung và hình thức của sản phẩm học tập (bài ghi chép về hiện tượng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi…) - Tổ chức thực hiện: Giáo viên giao nhiệm vụ (nội dung, phương tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); học sinh thực hiện nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cá nhân hoặc nhóm); báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm, cách thức). 5
1.2.2. Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp thiết kế Trong hoạt động này có thể được vận dụng khác nhau tùy thuộc bài dạy STEM kiến tạo hay STEM vận dụng. - Mục tiêu: Hình thành kiến thức mới hoặc xác định lại các kiến thức đã học cần vận dụng để đề ra giải pháp, đồng thời nhận biết được vai trò và ứng dụng của kiến thức vào thực tiễn. - Nội dung: Nghiên cứu SGK, tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận, hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp thiết kế. - Sản phẩm: Các mức độ hoàn thành nội dung (xác định và ghi được thông tin, dữ liệu, giải thích…) - Tổ chức thực hiện: Giáo viên giao nhiệm vụ (nêu rõ yêu cầu đọc/nghe/nhìn/làm để xác định và ghi được thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới); HS nghiên cứu SGK , tài liệu, thí nghiệm; Báo cáo, thảo luận; GV điều hành chốt kiến thức mới và hỗ trợ HS. 1.2.3. Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp thiết kế Trong hoạt động này, HS được tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh. - Mục tiêu: Lựa chọn và hoàn thiện giải pháp. - Nội dung: Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp thiết kế. - Sản phẩm: Giải pháp bản thiết kế được lựa chọn. - Tổ chức thực hiện: Giáo viên giao nhiệm vụ (nêu rõ yêu cầu HS trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ); HS báo cáo, thảo luận; GV điều hành, nhận xét, đánh giá, hỗ trợ. 1.2.4. Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá Trong hoạt động này, HS tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện sau bước 1.3.3, trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá. - Mục tiêu: Chế tạo và thử nghiệm mẫu thiết kế. - Nội dung: Lựa chọn vật liệu, dụng cụ; lập kế hoạch và chế tạo mẫu theo thiết kế; thử nghiệm, đánh giá và điều chỉnh. - Sản phẩm: Dụng cụ, mô hình, thiết bị … đã chế tạo và thử nghiệm, đánh giá. - Tổ chức thực hiện: Giáo viên giao nhiệm vụ (lựa chọn dụng cụ, thiết bị, thí nghiệm để chế tạo lắp ráp…); HS thực hành chế tạo lắp ráp và thử nghiệm. 1.2.5. Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh 6
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. - Mục tiêu: Trình bày, chia sẽ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu. - Nội dung: Trình bày và thảo luận về sản phẩm. - Sản phẩm: Dụng cụ, mô hình, thiết bị … đã chế tạo + bài thuyết trình báo cáo. - Tổ chức thực hiện: GV giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu cầu và trình bày sản phẩm); HS báo cáo sản phẩm; GV đánh giá, định hướng để HS tiếp tục hoàn thiện, tổng kết. 1.3. Một số công cụ đánh giá STEM 1.3.1. Phiếu đánh giá theo tiêu chí (Rubric) Rubric là bảng mô tả chi tiết các tiêu chí mà học sinh cần phải đạt được trong một hoạt động hay trong cả quá trình học tập. Đây là một công cụ đánh giá được sử dụng để đánh giá sản phẩm học tập, năng lực thực hiện hoặc quá trình thực hiện nhiệm vụ học tập của người học. Hình thức trình bày của một Rubrics: MỨC ĐỘ CÁC MỨC ĐỘ TIÊU CHÍ Mức 1 Mức 2 Mức 3 … Mức n Tiêu chí 1 Tiêu chí 2 Tiêu chí 3 … 1.3.2. Hồ sơ học tập (portfolio) Trong bài dạy STEM, các hoạt động học tập thường được tiến hành theo nhóm. Do vậy, hồ sơ học tập trong bài dạy STEM thường là hồ sơ học tập của nhóm, bao gồm các nội dung: Cơ cấu tổ chức nhóm; các phiếu học tập của các cá nhân, nhóm; biên bản họp nhóm; bản kế hoạch, phân công nhiệm vụ; thông tin giáo viên cung cấp để nhóm tìm hiểu về chủ đề; bản vẽ/bản thiết kế, đề xuất giải pháp; nhật kí chế tạo sản phẩm; sản phẩm bài học; các phiếu đánh giá (tự đánh giá cá nhân, đánh giá đồng đẳng, đánh giá của nhóm); các phiếu tự tổng kết của các cá nhân nhìn lại quá trình thực hiện. 1.3.3. Sổ theo dõi giáo viên Ngoài đánh giá chung cả nhóm theo các phiếu đánh giá đã đề cập ở phần trên, giáo viên có thể sử dụng bảng sau để ghi chú biểu hiện của học sinh trong các hoạt động. 7
Nhóm Tên HS Biểu hiện đặc biệt (Ghi rõ ngày, tháng, hoạt động) 1. 2. Nhóm 1 3. 4. 5. … … Lưu ý: để tiết kiệm thời gian, giáo viên chỉ cần lưu ý những học sinh có biểu hiện đặc biệt như: không chú ý làm việc nhóm, khi phỏng vấn không trả lời được, không hiểu sản phẩm của nhóm mình, học sinh tích cực, học sinh có những ý tưởng sáng tạo, …. Những học sinh còn lại sẽ được đánh giá “bình thường”. 2. Cơ sở lí luận của dạy học phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 2.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh là khả năng học sinh huy động kiến thức, kĩ năng thái độ và sự sẵn sàng tham gia nhằm nhận ra ý tưởng mới, phát hiện và làm rõ vấn đề, đề xuất các giải pháp và thực hiện quá trình giải quyết vấn đề sáng tạo, báo cáo và đánh giá kết quả sáng tạo, vận dụng linh hoạt vào thực tiễn. Theo chương trình giáo dục phổ thông tổng thể, cấu trúc năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh gồm sáu thành tố: (1) Nhận ra ý tưởng mới; (2) phát hiện và làm rõ vấn đề; (3) hình thành và triển khai ý tưởng mới; (4) đề xuất lựa chọn giải pháp; (5) thực hiện và đánh giá giải pháp giải quyết vấn đề; (6) tư duy sáng tạo. 2.2. Vai trò của dạy học STEM với phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo - HS có cơ hội thực hành thí nghiệm khoa học thực tế, phát triển khả năng sáng tạo, giải quyết vấn đề bằng cách học STEM. - Giáo dục STEM đề cao tính thực tiễn, HS sẽ được trải nghiệm thực hành liên quan tới bài học, thường tạo ra sản phẩm, lắp ghép dựa trên các kiến thức vừa học. Khi HS tiếp cận và chế tạo những sản phẩm sẽ kích thích tư duy sáng tạo của các em. - STEM đề cao cung cấp những kỹ năng giải quyết tình huống cho người học, từ đó người học tìm tòi, khám phá ra nguồn tri thức. 8
II. CƠ SỞ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Phương pháp điều tra, khảo sát thực trạng để xác định cơ sở thực tiễn của đề tài Để xác định cơ sở thực tiễn của đề tài về việc rèn luyện và phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của HS cũng như tìm hiểu thực trạng, xây dựng và sử dụng phương pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học bài “Một số nội dung cho hoạt động trải nghiệm hình học” .Tôi đã tiến thành thăm dò 95 GV giảng dạy bộ môn Toán trên địa bàn cụm Quỳnh Lưu – Hoàng Mai và 219 học sinh lớp 10 trường THPT Quỳnh Lưu 1, từ đó thu được kết quả như sau: 1.1. Đối với giáo viên a. Khảo sát về các phương pháp dạy học tích cực mà giáo viên đã sử dụng trong giảng dạy và mức độ hiểu biết của giáo viên về dạy học STEM Tôi đã tiến hành gửi phiếu thăm dò đến 95 GV ở các trường THPT trên địa bàn cụm Quỳnh Lưu - Hoàng Mai thông qua phần mềm google biểu mẫu với nội dung 05 câu hỏi và thu được kết quả như sau: Với nội dung câu hỏi số 1, dựa vào kết quả thu được qua hộp kiểm. Tôi nhận thấy, đại đa số các giáo viên đã áp dụng nhiều phương pháp dạy học tích cực trong đổi mới trong giảng dạy. Tuy nhiên thông qua hộp kiểm nhận thấy số lượng giáo viên áp dụng phương pháp tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM đang còn chiếm rất ít, cụ thể: Có 13 trên tổng số 95 giáo viên đã áp dụng (chiếm tỉ lệ 13,7%). Với nội dung câu hỏi số 2, dựa vào kết quả thu được qua hộp kiểm. Tôi nhận thấy, đại đa số GV chưa biết rõ hay thậm chí không biết tiến trình dạy học STEM và cách thức tổ chức dạy học hoạt động trải nghiệm STEM. Cụ thể: Có 41 trên tổng số 95 GV chưa biết rõ tiến trình (chiếm tỉ lệ 43,2%); 40 trên tổng số 95 GV không biết tiến trình dạy học STEM (chiếm tỉ lệ 42,1% ). Như vậy, tổng tỉ lệ GV chưa biết và không biết tiến trình chiếm 85,3%. 9
Với nội dung câu hỏi số 3, dựa vào kết quả thu được qua hộp kiểm. Tôi nhận thấy, đại đa số GV có năng lực xây dựng chủ đề/ bài dạy STEM không tốt hay thậm chí không biết xây dựng. Cụ thể: Có tổng 69 GV trên tổng số 95 GV có năng lực xây dựng không tốt và không biết xây dựng (chiếm tổng tỉ lệ 72,7%). Với nội dung câu hỏi số 4, dựa vào kết quả thu được qua hộp kiểm. Tôi nhận thấy, đại đa số GV cảm thấy cần thiết và rất cần thiết phải phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS trong dạy học môn Toán THPT. Cụ thể: Có tổng 72 GV cảm thấy rất cần thiết và cần thiết (chiếm tổng tỉ lệ 75,8%). Với nội dung câu hỏi số 5, dựa vào kết quả thu được qua hộp kiểm. Tôi nhận thấy, đại đa số GV cảm thấy việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho HS thông qua tổ chức trải nghiệm STEM trong dạy học Toán ở trường THPT Rất quan trọng và quan trọng. Cụ thể: Có tổng 73 GV trong 95 GV cảm thấy rất quan trọng và quan trọng (chiếm tổng tỉ lệ 76,7%). b. Khảo sát Giáo viên về việc rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học hoạt động trải nghiệm STEM Tôi đã tiến hành gửi phiếu thăm dò đến 95 GV ở các trường THPT trên địa bàn cụm Quỳnh Lưu - Hoàng Mai thông qua phần mềm google biểu mẫu gồm 08 tiêu chí và thu được kết quả như sau: 10
11
Dựa vào kết quả thu được từ hộp kiểm. Tôi nhận thấy, đại đa số GV ít thường xuyên hoặc thậm chí không tiến hành việc: (1) rèn luyện cho HS phân tích, xác định được mục tiêu, tình huống, nhiệm vụ học tập của hoạt động trải nghiệm STEM; (2) rèn luyện cho học sinh đề xuất câu hỏi định hướng nghiên cứu cho đề tài hoạt động trải nghiệm STEM; (3) rèn luyện cho học sinh lập kế hoạch thực hiện hoạt động trải nghiệm STEM; (4) rèn luyện cho học sinh đề xuất phương án GQVĐ theo yêu cầu đặt ra khi trải nghiệm STEM; (5) rèn luyện cho học sinh thực hiện được kế hoạch đề ra một cách hiệu quả khi trải nghiệm STEM; (6) rèn luyện cho học sinh xây dựng sản phẩm nghiên cứu hoạt động trải nghiệm khoa học, sáng tạo khi trải nghiệm STEM; (7) rèn luyện cho học sinh tự đánh giá qua thực hiện hoạt động trải nghiệm và sản phẩm hoạt động trải nghiệm STEM; (8) rèn luyện cho học sinh tự điều chỉnh và hoàn chỉnh sản phẩm khi trải nghiệm STEM. Cụ thể, chủ yếu trong 08 tiêu chí việc ít thường xuyên và không tiến hành rèn luyện chiếm tỉ lệ trên 80%; trong đó có tiêu chí 5: Rèn luyện cho học sinh thực hiện được kế hoạch đề ra một cách hiệu quả khi trải nghiệm STEM chiếm tỉ lệ lên đến 90%. 12
1.2. Đối với học sinh a. Khảo sát HS về mức độ thể hiện được các tiêu chí rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong khi học bộ môn Toán 10 Tôi đã tiến hành gửi phiếu thăm dò đến 219 HS lớp 10 ở trung học phổ thông Quỳnh Lưu 1, thông qua phần mềm google biểu mẫu gồm 06 tiêu chí, mỗi tiêu chí ứng với 03 mức độ và thu được kết quả như sau: 13
Dựa vào kết quả thu được từ hộp kiểm. Tôi nhận thấy, tất cả 06 tiêu chí chủ yếu trên 79% các em đều chọn ở mức độ 1. Cụ thể như sau: Tiêu chí 1, có đến 80% các em HS không nhận ra được ý tưởng mới; Tiêu chí 2, có đến 79,5% các em HS không phát hiện được vấn đề; Tiêu chí 3, cũng có đến 79,5% các em HS không hình thành được ý tưởng dựa trên các nguồn thông tin đã gợi ý của GV; Tiêu chí 4, có đến 79% các em HS chưa đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề; Tiêu chí 5, có 79,9% chưa đánh giá được hiệu quả các giải pháp giải quyết vấn đề; Tiêu chí 6, có 79% tiếp nhận và đánh giá được vấn đề dưới góc nhìn khác nhau nhưng chưa đầy đủ. b. Khảo sát hứng thú của học sinh về việc được dạy học bằng tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Tôi đã tiến hành gửi phiếu thăm dò đến 219 HS lớp 10 ở trung học phổ thông Quỳnh Lưu 1, thông qua phần mềm google biểu mẫu nội dung gồm 03 câu hỏi và thu được kết quả như sau: 14
Dựa vào kết quả thu được từ hộp kiểm. Tôi nhận thấy, đa số các em không hứng thú hoặc ít hứng khi được vận dụng các kiến thức liên môn để chế tạo ra những đồ vật thiết yếu xung quanh cuộc sống của em, cụ thể chiếm tổng 87,2%. Bên cạnh đó, các em không thường xuyên được GV tổ chức dạy học theo phương pháp trải nghiệm STEM. 2. Kết luận - Phần lớn GV chưa hoặc rất ít khi sử dụng tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM trong dạy học bộ môn Toán 10, do giáo viên chưa nắm rõ tiến trình và cách thức tổ chức về phương pháp này. Điều này còn có nguyên nhân từ phía học sinh vẫn quen lối học cá nhân, thụ động và không muốn thay đổi theo phương pháp mới. - Một số GV cho rằng việc tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM là không cần thiết và cũng không quan trọng vì nó cần nhiều thời gian để thực hiện và trải qua nhiều tiến trình hoạt động. - Đại đa số GV không thường xuyên rèn luyện năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học hoạt động trải nghiệm STEM, dẫn đến việc HS chưa nhận ra được ý tưởng mới; chưa phát hiện và làm rõ được vấn đề; chưa hình thành và triển khai được ý tưởng mới; chưa đề xuất được giải pháp giải quyết vấn đề; chưa đánh giá được hiệu quả các giải pháp giải quyết vấn đề và tiếp nhận và đánh giá được vấn đề dưới góc nhìn khác nhau nhưng chưa đầy đủ. Xuất phát từ những thực trạng trên, khiến tôi trăn trở tìm ra giải pháp khắc phục nhằm giúp các em HS phát triển năng lực giải quyết vấn đề một cách tốt nhất. 15
B. THỰC HIỆN ĐỀ TÀI Nhằm khắc phục những thực trạng mà tôi đã thu được qua cuộc khảo sát GV và HS, tôi đã tiến hành thực hiện các giải pháp sau: Giải pháp 1: Chế tạo phao bơi có hình dạng là một hình tròn với diện tích hình tròn với S  625 (cm2 ) (nhóm 01 thực hiện) Giải pháp 2: Chế tạo cổng trại có hình dạng là một parabol với đường cao và khoảng cách giữa hai chân cổng lần lượt là h  0,9m , a  1,2m . (nhóm 02 thực hiện) Giải pháp 3: Chế tạo xích đu có ghế ngồi hình dạng là một hình elip với diện tích của hình elip là S  10 105 (cm2 ) (nhóm 03 thực hiện) I. GIẢI PHÁP 1: CHẾ TẠO PHAO BƠI CÓ HÌNH DẠNG LÀ MỘT ĐƯỜNG TRÒN VỚI DIỆN TÍCH CỦA HÌNH TRÒN LÀ S  625 (cm2 ) 1. Hoạt động 1: Xác định vấn đề thiết kế, chế tạo (thời gian 1 tiết trên lớp) Tôi tiến hành hướng dẫn cho HS các bước cần thực hiện để chế tạo ra chiếc phao bơi có dạng là một hình tròn bằng việc giao nhiệm vụ như sau: Giáo viên giao nhiệm vụ cho học sinh Nhiệm vụ: Chế tạo phao bơi có hình dạng là một hình tròn có diện tích S  625 (cm2 ) Hướng dẫn các bước cần thực hiện Các bước cần thực hiện Sản phẩm Thời gian, địa điểm thực hiện 1. Nghiên cứu kĩ kiến thức nền - Mô hình đường tròn. (giáo viên phát phiếu học tập - Cấu tạo và nguyên lí hoạt hướng dẫn cho học sinh) động của chiếc phao bơi. 1 tiết, trên lớp. - Công thức tính diện tích hình tròn. - Các phần mềm dùng vẽ hình, thiết kế trên máy tính hoặc bản vẽ kĩ thuật. 2. Nghiên cứu và thiết kế bản vẽ kĩ thuật hình tròn theo diện tích - Hình dạng đường tròn đúng kích thước yêu cầu trên phần yêu cầu. 2 ngày, ở nhà. mềm geobebra. - Bản vẽ kĩ thuật phác họa phao bơi bằng bản vẽ kĩ thuật 16