SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
ĐỀ TÀI:
XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ GIÁO DỤC STEM
VỀ NĂNG LƯỢNG SÓNG BIỂN
MÔN VẬT LÝ
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN
TRƯỜNG THPT NGUYỄN XUÂN ÔN
**********
NHÓM TÁC GIẢ: PHAN THỊ QUYÊN
PHAN XUÂN ANH
ĐẶNG ĐÌNH BÌNH
TỔ: TỰ NHIÊN
Nghệ An - 2022
ĐIỆN THOẠI: 0981039596 - 0963135096
MỤC LỤC
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ ..................................................................................................... 1
1. Lí do chọn đề tài ........................................................................................................... 1
2. Mục đích, nhiệm vụ nghiên cứu ................................................................................... 2
3. Đối tượng nghiên cứu................................................................................................... 2
4. Phương pháp nghiên cứu .............................................................................................. 2
PHẦN II: NỘI DUNG ......................................................................................................... 3
Chương 1: CƠ SỞ LÍ LUẬN VÀ THỰC TIỄN. ............................................................. 3
1.1. Cơ sở lí luận về giáo dục STEM ............................................................................ 3
1.1.1. Khái niệm giáo dục STEM .............................................................................. 3
1.1.2. Quy trình xây dựng chủ đề STEM .................................................................. 3
1.2. Cơ sở lí luận về giáo dục phát triển bền vững. ...................................................... 5
1.2.1. Khái niệm giáo dục phát triển bền vững ........................................................ 5
1.2.2. Năng lực giải quyết vấn đề tích hợp trong giáo dục phát triển bền vững. ...... 5
1.3. Thực trạng của vấn đề và giải pháp thực hiện ....................................................... 6
1.3.1. Môn Vật Lí trong chương trình giáo dục phổ thông mới ................................ 6
1.3.2. Thực trạng về GD STEM ở trường phổ thông ................................................ 7
1.3.3. Những thuận lợi và khó khăn khi triển khai hoạt động STEM ở trường phổ
thông .......................................................................................................................... 8
1.3.4. Giải pháp thực hiện ......................................................................................... 9
Chương 2: XÂY DỰNG CHỦ ĐỀ STEM VỀ NĂNG LƯỢNG SÓNG BIỂN ............ 10
2.1. Chuyên đề “ Vật lí với giáo dục bảo vệ môi trường” trong chương trình giáo dục
phổ thông mới ............................................................................................................. 10
2.2. Chủ đề về năng lượng tái tạo ............................................................................... 10
2.2.1. Năng lượng và các vấn đề về năng lượng ..................................................... 10
2.2.2. Năng lượng tái tạo – Nguồn năng lượng của tương lai ................................. 11
2.2.3. Khung xác định các cơ hội và vấn đề về năng lượng tái tạo gắn với mục tiêu
phát triển bền vững .................................................................................................. 12
2.3. Chủ đề “ Năng lượng sóng biển” ......................................................................... 14
2.3.1. Năng lượng sóng biển là gì? .......................................................................... 14
2.3.2. Lịch sử nghiên cứu, khai thác năng lượng sóng biển trên thế giới ............... 14
2.3.3. Ưu, nhược điểm của việc khai thác năng lượng sóng ................................... 15
2.3.4. Cơ sở các nguyên lí Vật lí chuyển đổi năng lượng sóng thành điện năng .... 16
2.3.5. Tiềm năng năng lượng sóng biển ở Việt Nam .............................................. 19
2.4. Xây dựng chủ đề STEM về khai thác năng lượng sóng biển để góp phần phát
triển năng lực giải quyết vấn đề tích hợp trong giáo dục phát triển bền vững ........... 20
2.4.1. Mô hình tiếp cận giáo dục phát triển bền vững trong chủ đề ........................ 20
2.4.2. Bảng mô tả kiến thức tổng hợp của các môn học thuộc lĩnh vực STEM ...... 21
2.4.3. Mục tiêu ......................................................................................................... 22
2.4.4. Mô tả chủ đề .................................................................................................. 23
2.4.5. Tiến trình dạy học.......................................................................................... 24
2.4.6. Đánh giá năng lực giải quyết vấn đề trong chủ đề ........................................ 31
Chương 3: THỰC NGHIỆM SƯ PHẠM ....................................................................... 35
3.1. Mục đích và nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ............................................... 35
3.1.1. Mục đích của thực nghiệm sư phạm ............................................................. 35
3.1.2. Nhiệm vụ của thực nghiệm sư phạm ............................................................. 35
3.2. Đối tượng và nội dung của thực nghiệm sư phạm ............................................... 35
3.2.1. Đối tượng của thực nghiệm sư phạm ............................................................ 35
3.2.2. Nội dung của thực nghiệm sư phạm .............................................................. 35
3.3. Kế hoạch thực nghiệm sư phạm .......................................................................... 35
3.4. Những thuận lợi và khó khăn trong quá trình thực nghiệm sư phạm .................. 37
3.4.1. Những thuận lợi trong thực nghiệm sư phạm ............................................... 37
3.4.2. Những khó khăn trong quá trình thực nghiệm .............................................. 38
3.5. Kết quả thực nghiệm sư phạm ............................................................................. 38
3.5.1. Đánh giá định tính ......................................................................................... 38
3.5.2. Đánh giá định lượng ...................................................................................... 44
PHẦN III. KẾT LUẬN ..................................................................................................... 48
1. Kết luận ................................................................................................................... 48
2. Kiến nghị ................................................................................................................. 49
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 50
PHỤ LỤC ............................................................................................................................ 1
Phụ lục 1: Hình ảnh thực nghiệm ..................................................................................... 1
Phụ lục 2: Phiếu học tập của học sinh .............................................................................. 6
Phụ lục 3: Phiếu đánh giá ............................................................................................... 10
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
TT
VIẾT TẮT
VIẾT ĐẦY ĐỦ
1
GV
Giáo viên
2
HS
Học sinh
3
SGK
Sách giáo khoa
4
PTBV
Phát triển bền vững
5
GD PTBV
Giáo dục phát triển bền vững
6
GD VSPTBV
Giáo dục vì sự phát triển bền vững
7
NLTT
Năng lượng tái tạo
8
GQVĐ
Giải quyết vấn đề
9
THPT
Trung học phổ thông
1
PHẦN I: ĐẶT VẤN ĐỀ
1. Lí do chọn đề tài
Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa gắn liền với
phát triển kinh tế. Điều đó đặt ra cho ngành giáo dục những nhiệm vụ và thách
thức mới. Trước hết, đó là yêu cầu về đào tạo nguồn nhân lực có trình độ cao, vừa
có phẩm chất vừa có năng lực. Chỉ thị 16/CT-TTg ngày 4/5/2017 của Thủ tướng
Chính phủ đã nêu: “Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 với xu hướng phát triển
dựa trên nền tảng tích hợp cao độ của hệ thống nối số hóa – vật lí – sinh học với sự
đột phá internet vạn vật và trí tuệ nhân tạo đang làm thay đổi căn bản nền sản xuất
của thế giới”. Thủ tướng đã chỉ đạo các bộ, ngành, địa phương triển khai đồng bộ
nhiều giải pháp nhằm tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp
4.0. Theo đó, phải 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 cận các công nghệ
sản xuất mới, Bộ GDĐT cần tập trung vào thúc đẩy giáo dục STEM bên cạnh
ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông (CT GDPT).
Giáo dục STEM là một giải pháp quan trọng và hiệu quả trong việc đổi mới
căn bản và toàn diện nền giáo dục Việt Nam. Và Vật lí là một môn học có ý nghĩa
quan trọng đối với sự phát triển toàn diện của học sinh, có vai trò nền tảng trong
việc hình thành và phát triển thế giới quan khoa học của học sinh, góp phần thúc
đẩy giáo dục STEM. Mục tiêu của chương trình giáo dục phổ thông môn Vật lí
(Ban hành kèm thông tư số 32/2018/TT – BGDĐT ngày 26 tháng 12 năm 2018 của
Bộ trưởng Bộ Giáo dục và Đào tạo): “Chương trình môn Vật lí coi trọng việc rèn
luyện khả năng vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học để tìm hiểu và giải quyết ở mức
độ nhất định một số vấn đề của thực tiễn, đáp ứng đòi hỏi của cuộc sống; vừa bảo
đảm phát triển năng lực vật lí – biểu hiện của năng lực khoa học tự nhiên, vừa đáp
ứng yêu cầu định hướng nghề nghiệp của học sinh”. Thông qua Chương trình môn
Vật lí, học sinh hình thành và phát triển được thế giới quan khoa học; rèn luyện
được sự tự tin, trung thực, khách quan; cảm nhận được vẻ đẹp của thiên nhiên; yêu
thiên nhiên, tự hào về thiên nhiên của quê hương, đất nước; tôn trọng các quy luật
của thiên nhiên, trân trọng, giữ gìn và bảo vệ thiên nhiên, ứng xử với thiên nhiên
phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững.
Một trong ba chuyên đề của chương trình Vật Lí 10 trong chương trình giáo
dục phổ thông mới là giáo dục bảo vệ môi trường, tìm hiểu về tác động của việc sử
dụng năng lượng hiện nay đối với môi trường, kinh tế và khí hậu Việt Nam. Từ đó
giúp học sinh nhận thấy tầm quan trọng của năng lượng tái tạo trong bối cảnh hiện
nay và sự cần thiết của việc sử dụng nguồn năng lượng này để cung cấp nhu cầu về
năng lượng ngày càng lớn của người dân, mà không gây tổn hại đến môi trường,
không gây ảnh hưởng đến thế hệ mai sau.
Với các lí do trên, chúng tôi lựa chọn đề tài “Xây dựng chủ đề giáo dục
STEM về năng lượng sóng biển” góp phần trong công cuộc giáo dục phát triển