zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Liệu Phổ Thông

» Sáng kiến kinh nghiệm

Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh

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

Báo xấu

2
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sáng kiến "Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh" được hoàn thành với mục tiêu nhằm xây dựng quy trình thiết kế và tổ chức các chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 10 theo chương trình GDPT 2018, góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học trong giai đoạn nền giáo dục chuyển mình phát triển mạnh mẽ.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Sáng kiến kinh nghiệm THPT: Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN Đề tài: “XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CHỦ ĐỀ STEM PHẦN NĂNG LƯỢNG, VẬT LÍ 10 – CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH”. Lĩnh vực: VẬT LÍ Nghệ An, tháng 04 năm 2024
SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO NGHỆ AN Đề tài: “XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG CHỦ ĐỀ STEM PHẦN NĂNG LƯỢNG, VẬT LÍ 10 – CHƯƠNG TRÌNH GDPT 2018 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ VÀ SÁNG TẠO CHO HỌC SINH”. Lĩnh vực: VẬT LÝ Tác giả: Phạm Thị Tú Vinh ĐƠN VỊ: TRƯỜNG THPT QUỲNH LƯU 3 Năm học: 2023 - 2024
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” DANH MỤC VIẾT TẮT STT Chữ viết tắt Nội dung 1 GV Giáo viên 2 HS Học sinh 3 GDPT Giáo dục phổ thông 4 MPĐ Máy phát điện 5 SGK Sách giáo khoa 6 NL Năng lực 7 NLGQVĐ Năng lực giải quyết vấn đề Science (khoa học), Technology (công 8 STEM nghệ), Engineering (kĩ thuật) và Math (toán học) 9 THPT Trung học phổ thông 10 TNSP Thực nghiệm sư phạm 11 VĐ Vấn đề 12 TN Thực nghiệm 13 ĐC Đối chứng
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” MỤC LỤC DANH MỤC VIẾT TẮT .......................................................................................... MỤC LỤC .................................................................................................................. PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ.......................................................................................... 1 1. Lí do chọn đề tài .................................................................................................... 1 2. Mục đích nghiên cứu ............................................................................................. 2 3. Nhiệm vụ nghiên cứu ............................................................................................ 3 4. Giả thuyết khoa học............................................................................................... 3 5. Đối tượng và khách thể nghiên cứu ...................................................................... 3 6. Phạm vi nghiên cứu ............................................................................................... 3 7. Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 4 8. Những đóng góp mới của đề tài ............................................................................ 4 PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU................................................................... 5 I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI ......................................................................... 5 1. Tổng quan về năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo .......................................... 5 2. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh thông qua dạy học chủ đề STEM ............................................................................................................. 8 II. THỰC TRẠNG VIỆC GIÁO DỤC STEM Ở TRƯỜNG THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NL GQVĐ CHO HS .................................................................... 10 1. Mục đích. ............................................................................................................. 10 2. Đối tượng và phương pháp.................................................................................. 10 3. Kết quả ................................................................................................................ 10 III. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ CHỦ ĐỀ STEM PHẦN NĂNG LƯỢNG .................................................................................................................. 12 1. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học ................................... 12 2. Hệ thống chuẩn kiến thức, kĩ năng cần đạt và NL hướng tới để dạy phần Năng lượng........................................................................................................................ 12 3. Tổ chức thực hiện một số chủ đề STEM............................................................. 13 IV. HIỆU QUẢ CỦA SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM ....................................... 41 1. Kết quả định tính ................................................................................................. 42
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” 2. Kết quả định lượng .............................................................................................. 42 3. Khảo sát sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp đề xuất .......................... 44 3.4. Kết quả khảo sát về sự cấp thiết và tính khả thi của các giải pháp .................. 45 4. Ý kiến của các giáo viên khi tiến hành áp dụng phương pháp dạy học theo định hướng giáo dục STEM phần Năng lượng nhằm phát huy NL GQVĐ và sáng tạo cho HS ..................................................................................................................... 48 5. Kết luận về thực nghiệm ..................................................................................... 49 PHẦN 3: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................. 51 1. Kết luận ............................................................................................................... 51 2. Kiến nghị ............................................................................................................. 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 52 PHỤ LỤC ................................................................................................................. 1
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” PHẦN 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1. Lí do chọn đề tài Cuộc cách mạng 4.0 với trung tâm là sự phát triển mạnh mẽ của trí tuệ nhân tạo, internet, robot, công nghệ nano… đã mở ra những cơ hội và thách thức mới cho nền giáo dục nước ta. Với sự thay đổi nhanh chóng của công nghệ, đòi hỏi giáo dục phải đem lại cho người học cả tư duy kiến thức kỹ năng mới, khả năng sáng tạo, thích ứng với thách thức và những yêu cầu mới mà các phương pháp giáo dục truyền thống không thể đáp ứng được. Trong nghị quyết 29 của Ban Chấp hành Trung ương Đảng ngày 04/11/2023 về Đổi mới căn bản, toàn diện Giáo dục và Đào tạo đã nêu rõ nhiệm vụ “Tiếp tục đổi mới mạnh mẽ và đồng bộ các yếu tố cơ bản của giáo dục, đào tạo theo hướng coi trọng phát triển phẩm chất, năng lực của người học”, trong đó đặc biệt nhấn mạnh đến việc “Học đi đôi với hành; lý luận gắn với thực tiễn; giáo dục nhà trường kết hợp với giáo dục gia đình và giáo dục xã hội”. Bên cạnh đó, chương trình giáo dục phổ thông tổng thể của Bộ Giáo dục và Đào tạo 07/2017 xem năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo là một trong những năng lực cốt lõi mà nền giáo dục cần phải hình thành phát triển cho học sinh. Những năm qua, nền giáo dục nước ta đã có nhiều đổi mới về nội dung, phương pháp dạy và học theo hướng: Giáo dục không chỉ truyền thụ kiến thức mà cần dạy cho học sinh chiếm lĩnh kiến thức; học sinh không chỉ tiếp nhận kiến thức một cách thụ động mà còn phải tích cực chủ động tìm kiếm thông tin, vận dụng một cách sáng tạo kiến thức đã học vào thực tiễn. Đối với môn Vật lí trong chương trình giáo dục phổ thông tổng thể mang một ý nghĩa vô cùng quan trọng, do đó việc dạy học môn vật lí như thế nào trong giai đoạn phát triển thực tại luôn là vấn đề đáng quan tâm, để phù hợp với xu hướng chung của thế giới trong chương trình giáo dục mới của Việt Nam. Bên cạnh đó với mục tiêu nâng cao năng lực, tính sáng tạo của học sinh thì dạy học lí thuyết về môn vật lí cần đi đôi với các hoạt động trải nghiệm sáng tạo, thực nghiệm khoa học. Đồng nghĩa với điều này là đòi hỏi về một mô hình giáo dục mới có thể thỏa mãn xu hướng phát triển nói trên. Một trong các mô hình giáo dục mới hiện nay, thì giáo dục STEM (Science - Khoa học, Technology - Công nghệ, Engineering - Kĩ thuật và Math - Toán học) đang là một mô hình nhận được nhiều chú ý trên thế giới và trong nước. Đây là mô hình giáo dục được Hoa Kỳ áp dụng chính cho hầu hết các bang nhằm thúc đẩy sự phát triển một cách toàn diện cả về kỹ năng lẫn kiến thức cho người học. STEM trang bị cho người học những kiến thức và kĩ năng về các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức và kĩ năng này phải được giảng dạy tích hợp giúp người học có thể áp dụng những kiến thức đó trong những bối cảnh cụ thể. Mô hình STEM sử dụng phương pháp “học qua hành”, người học có được kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ có từ lí thuyết. Giáo viên TRANG 1
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” không phải là người truyền dạy kiến thức mà chỉ hướng dẫn để người học tự xây dựng kiến thức. STEM mang đến các hoạt động trải nghiệm thực tế, thông qua đó người học không chỉ được trang bị các kĩ năng STEM mà còn được trang bị các kĩ năng phù hợp trong thế kỉ 21. Người học STEM có khả năng tự giải quyết vấn đề thông qua phối hợp kiến thức và kỹ năng các môn vận dụng trong công việc, đặc biệt là ngành nghề liên quan đến Kỹ thuật - Công nghệ. Trong chiến lược phát triển công nghiệp Việt nam đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035 chú trọng đào tạo nguồn nhân lực công nghiệp có kĩ năng, có năng lực sáng tạo; ưu tiên phát triển và chuyển giao công nghiệp đối với các ngành. Trong đó, Chính phủ đã xác nhận 3 nhóm ngành công nghiệp lựa chọn ưu tiên phát triển gồm: công nghiệp chế biến chế tạo, điện tử và viễn thông, năng lượng mới và năng lượng tái tạo (theo Quyết định số 879/QĐ-TTg ngày 09/06/2014 của Thủ tướng Chính phủ về việc Phê duyệt chiến lược phát triển công nghiệp Việt Nam đến năm 2025, tầm nhìn đến năm 2035). Song song với xu hướng giáo dục và xu hướng nghề nghiệp STEM, theo một báo cáo của STEMconnector.org, vào năm 2018, ước tính cần 8,65 triệu lao động trong công việc liên quan đến STEM. Các ngành sản xuất phải đối mặt với sự thiếu hụt nguồn nhân lực được đào tạo các chuyên ngành liên quan đến STEM; qua đó nhận thấy sự phù hợp, cần thiết và cấp thiết của giáo dục STEM đối với sự phát triển của xã hội hiện nay. Giáo dục STEM đã xuất hiện ở Việt Nam trong vài năm trở lại đây, hiện nay mới đang ở bước truyền thông và mang tính thử nghiệm, chưa thực sự trở thành một hoạt động giáo dục chính thức trong trường phổ thông. Tuy nhiên, giáo dục STEM với nhiệm vụ cung cấp các kiến thức và kĩ năng cần thiết cho học sinh thế kỉ 21 sẽ là mô hình giáo dục diện rộng trong tương lai gần của cả thế giới. Do vậy, giáo dục STEM rất cần sự quan tâm và nhận thức của toàn xã hội. Hiện nay, ở Việt nam STEM và giáo dục STEM nói riêng vẫn chưa được nghiên cứu sâu; Các tài liệu về giáo dục STEM ở Việt Nam hiện nay mới chỉ mang tính chất thông tin và bình luận; Các công trình bàn về cơ sở lí luận của giáo dục STEM và vận dụng nó vào dạy học bộ môn còn ít. Xuất phát từ các lý do trên, tôi đã quyết định chọn đề tài: “Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” với mong muốn giúp học sinh không chỉ lĩnh hội tốt kiến thức mà còn tích cực, chủ động, say mê tự tìm kiếm và chọn lọc kiến thức, vận dụng kiến thức học được vào đời sống thực tế, phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sấng tạo, nâng cao chất lượng dạy và học ở trường phổ thông nói chung và bộ môn vật lí nói riêng. 2. Mục đích nghiên cứu Xây dựng quy trình thiết kế và tổ chức các chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 10 theo chương trình GDPT 2018, góp phần nâng cao chất lượng, hiệu quả dạy học trong giai đoạn nền TRANG 2
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” giáo dục chuyển mình phát triển mạnh mẽ. 3. Nhiệm vụ nghiên cứu Để đạt được những yêu cầu trên, đề tài cần thực hiện những nhiệm vụ sau: - Nghiên cứu mục tiêu, chương trình, nội dung kiến thức phần Năng lượng, vật lí 10 – chương trình GDPT 2018. - Nghiên cứu cơ sở lí luận và thực tiễn của việc phất triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh thông qua dạy học STEM và việc ứng dụng STEM trong dạy học vật lí phần Năng lượng, vật lí 10. - Xây dựng một số chủ đề STEM để dạy học phần năng lượng, vật lí 10 chương trình mới. - Thiết kế bộ công cụ đánh giá năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh lớp 10. - Thực nghiệm nhằm kiểm nghiệm giả thuyết khoa học, đánh giá tính khả thi và hiệu quả của việc sử dụng phương pháp STEM trong các giáo án đã xây dựng. - Vận dụng Toán thống kê để phân tích kết quả thực nghiệm, đánh giá mức độ hiệu quả của đề tài nghiên cứu. 4. Giả thuyết khoa học Nếu làm rõ các cơ sở lí luận và thực tiễn, Giáo viên hiểu vầ sử dụng mô hình STEM trong dạy học vật lí 10 phần Năng lượng sẽ phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh lớp 10 THPT và góp phần nâng cao chất lượng dạy học vật lí ở trường THPT. 5. Đối tượng và khách thể nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Các chủ đề STEM và các hoạt động giáo dục phần Năng lượng, vật lí 10 – chương trình GDPT 2018. - Khách thể nghiên cứu: Quá trình dạy học phần Năng lượng, vật lí 10 tại các trường THPT. - Thời gian nghiên cứu: Từ tháng 09/2023 đến tháng 05/2024. - Vấn đề nghiên cứu: Khi sử dụng mô hình STEM trong hoạt động giáo dục sẽ giúp năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo học sinh lớp 10 THPT được phát triển như thế nào, hiệu quả dạy học được nâng cao ra sao? 6. Phạm vi nghiên cứu - Nghiên cứu việc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh lớp 10 THPT thông qua việc sử dụng các chủ đề STEM trong các hoạt động giáo dục. - Địa bàn nghiên cứu: Các trường THPT trong huyện Quỳnh Lưu. TRANG 3
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” 7. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu lý luận. - Phương pháp nghiên cứu thực tiễn. - Phương pháp thống kê. 8. Những đóng góp mới của đề tài - Thiết kế và tổ chức các hoạt động giáo dục có sử dụng chủ đề STEM trong phần Năng lượng, vật lí 10 – chương trình GDPT 2018. - Sử dụng mô hình STEM trong dạy học phần Năng lượng, vật lí 10 – chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, góp phần nâng cao chất lượng dạy học bộ môn vật lí. TRANG 4
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” PHẦN 2: NỘI DUNG NGHIÊN CỨU I. CƠ SỞ LÍ LUẬN CỦA ĐỀ TÀI 1. Tổng quan về năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo 1.1. Khái niệm năng lực giải quyết vấn đề “Năng lực giải quyết vấn đề của học sinh được hiểu là sự huy động tổng hợp kiến thức, kĩ năng, thái độ, xúc cảm, động cơ của học sinh đó để giải quyết các tình huống thực tiễn trong bối cảnh cụ thể mà các giải pháp không có sẵn ngay lập tức”. Người có NL GQVĐ là người có khả năng giải quyết các công việc, bài toán, tình huống có vấn đề một cách nhanh chóng và hiệu quả mà không tốn nhiều sức lực. NL GQVĐ không phải là yếu tố có sẵn trong mỗi cá nhân mà nó phải thông qua rèn luyện, kinh nghiệm và luyện tập để hình thành và phát triển toàn diện. NL GQVĐ là khả năng của một cá nhân hiểu và giải quyết tình huống vấn đề khi mà giải pháp giải quyết chưa rõ ràng. Nó bao gồm sự sẵn sàng tham gia vào giải quyết tình huống vấn đề đó – thể hiện tiềm năng là công dân tích cực và xây dựng (Định nghĩa trong đánh giá PISA, 2012). 1.2. Năng lực giải quyết vấn đề trong dạy học vật lý. NL GQVĐ trong học tập vật lí là khả năng tổng hợp các kĩ năng, kĩ xảo của bản thân học sinh để có thể giải quyết các vấn đề vật lí đặt ra một cách nhanh chóng, hiệu quả. Học sinh có NL GQVĐ trong học tập vật lí không chỉ dễ dàng tiếp cận, lĩnh hội được với kiến thức vật lí mới mà còn nắm rõ được bản chất, quy luật vật lí, từ đó vận dụng giải thích và lí giải được các hiện tượng vật lí trong thực tế đời sống. 1.3. Các mức độ năng lực giải quyết vấn đề của học sinh trong dạy học vật lý Có nhiều cách để phân chia mức độ NL GQVĐ của học sinh trong học tập vật lí, ở đây tôi dựa vào mức độ học sinh tham gia vào quá trình giải quyết vấn đề để xây dựng các mức độ GQVĐ. - Mức độ thứ nhất: Giáo viên đưa ra tình huống hoặc bài toán vật lí có vấn đề, đề xuất các phương pháp giải quyết vấn đề và thực hiện giải quyết vấn đề đã đặt ra. Học sinh theo dõi quá trình, rút ra nhận xét, kết luận về vấn đề vật lí đó dưới sự hướng dẫn và trợ giúp của giáo viên. - Mức độ thứ hai: Giáo viên đưa ra tình huống hoặc bài toán vật lí có vấn đề và đề xuất các phương án giải quyết. Học sinh tham gia vào quá trình lựa chọn phương pháp để giải quyết vấn đề đó. Sau đó học sinh rút ra nhận xét, kết luận về vấn đề đã giải quyết. - Mức độ thứ ba: Học sinh chủ động tìm ra được tình huống hoặc bài toán vật lí có vấn đề. Học sinh đề xuất các phương án giải quyết vấn đề và thực hiện các TRANG 5
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” phương án đề giải quyết vấn đề đã đặt ra. Sau đó học sinh nhận xét, kết luận và điều chỉnh lại phương pháp, cách thức tiếp cận một cách hợp lí và nhanh chóng nhất. 1.4. Cấu trúc của năng lực giải quyết vấn đề Cấu trúc NL GQVĐ phát triển ở học sinh gồm 4 thành tố, mỗi thành tố bao gồm một số hành vi cá nhân được thực hiện trong quá trình giải quyết vấn đề. Bảng các thành tố và tiêu chí đánh giá của năng lực giải quyết vấn đề Năng Mức độ biểu hiện lực Chỉ số thành hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3 tố Quan sát, mô tả Giải thích thông Phân tích, giải 1.1. Tìm được các quá trình, tin đã cho, mục thích thông tin hiểu tình hiện tượng trong tiêu cuối cùng cần đã cho, mục tiêu huống tình huống để làm rõ thực hiện để làm cần thực hiện và vấn đề vấn đề cần giải rõ vấn đề cần giải phát hiện vấn đề quyết quyết. cần giải quyết. Từ các thông tin đúng và đủ về Từ các thông tin quá trình, hiện 1.2. Phát Từ các thông tin đúng và đủ về quá tượng, trình bày 1. Tìm hiện vấn đúng và đủ về quá trình, hiện tượng, được câu hỏi hiểu đề cần trình, hiện tượng, trình bày được các liên quan đến vấn đề nghiên trình bày được một câu hỏi liên quan vấn đề và xác cứu số câu hỏi riêng lẻ. đến vấn đề cần định được vấn giải quyết. đề cần giải quyết. Sử dụng được ít Diễn đạt vấn đề nhất một phương Sử dụng được ít ít nhất bằng hai 1.3. Phát thức (văn bản, hình nhất hai phương phương thức và biểu vấn vẽ, biểu bảng, lời thức để diễn đạt phân tích thành đề nói,…) để diễn đạt lại vấn đề. các vấn đề bộ lại vấn đề. phận. 2.1. Diễn đạt lại Diễn đạt lại được tình Diễn đạt lại 2. Đề tình huống trong huống Diễn đạt lại được được tình huống xuất đó có sử dụng các bằng tình huống một cách bằng nhiều cách giải hình vẽ, kí hiệu để ngôn đơn giản. khác nhau một pháp làm rõ thông tin ngữ của cách linh hoạt. của tình huống. chính mình TRANG 6
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” Lựa chọn được toàn bộ các Lựa chọn được nguồn thông tin Bước đầu thu thập 2.2. Tìm nguồn thông tin về kiến thức và thông tin về kiến kiếm về kiến thức và phương pháp thức và phương thông tin phương pháp cần cần sử dụng để pháp cần sử dụng để liên quan sử dụng để giải giải quyết vấn giải quyết vấn đề từ đến vấn quyết vấn đề và đề cần thiết và các nguồn khác đề đánh giá nguồn đánh giá được nhau. thông tin đó. độ tin cậy của nguồn thông tin đó. Đưa ra phương án giải quyết (Đề 2.3. Đề Thu thập, phân tích xuất giả thuyết, Lựa chọn xuất giải thông tin liên quan phương án kiểm phương án tối pháp giải đến vấn đề, xác định tra giả thuyết bằng ưu, lập kế hoạch quyết thông tin cần thiết suy luận lí thuyết thực hiện. vấn đề để giải quyết vấn đề. hoặc thực nghiệm). Phân tích giải Phân tích giải pháp thành kế 3.1. Lập Phân tích giải pháp pháp thành kế hoạch thực hiện kế hoạch thành kế hoạch thực hoạch thực hiện cụ thể, thuyết cụ thể để hiện cụ thể, diễn đạt cụ thể, diễn đạt minh các kế thực hiện các kế hoạch cụ thể các kế hoạch cụ hoạch cụ thể giải pháp đó bằng văn bản. thể đó bằng sơ đồ, qua sơ đồ, hình 3. Thực hình vẽ. vẽ. hiện Thực hiện được các giải Thực hiện giải giải pháp để giải pháp pháp cho một quyết vấn đề cụ thể, Thực hiện được giải chuỗi các vấn 3.2. giả định (vấn đề học giải pháp trong đó quyết đề liên tiếp, Thực tập) mà chỉ cần huy huy động ít nhất vấn đề trong đó những hiện giải động một kiến thức, hai kiến thức, hai vấn đề nảy sinh pháp hoặc tiến hành một phép đo… để giải từ chính quá phép đo, tìm kiếm, quyết vấn đề. trình giải quyết đánh giá một thông vấn đề. tin cụ thể. 3.3. Đánh giá các bước Đánh giá các bước Đánh giá các Đánh giá trong quá trình giải trong quá trình bước trong quá TRANG 7
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” và điều quyết vấn đề, phát giải quyết vấn đề, trình giải quyết chỉnh hiện ra sai sót, khó phát hiện sai sót, vấn đề, phát các bước khăn. khó khăn và đưa hiện sai sót, khó giải ra những điều khăn, đưa ra quyết cụ chỉnh. những điều thể ngay chỉnh và thực trong hiện việc điều quá trình chỉnh. thực hiện 4.1. Đánh giá quá trình Đánh giá việc giải So sánh kết quả cuối Đánh giá được kết giải quyết vấn quyết cùng thu được với quả cuối cùng và đề. Đề ra giải vấn đề đáp án và rút ra kết chỉ ra nguyên pháp tối ưu hơn 4. Đánh và điều luận khi giải quyết nhân của kết quả để nâng cao giá việc chỉnh được vấn đề cụ thể. thu được. hiệu quả giải giải việc giải quyết vấn đề. quyết quyết vấn đề, vấn đề xây Xem xét kết quả dựng thu được trong vấn đề 4.2. Phát Xem xét kết quả tình huống mới, mới thu được trong hiện vấnĐưa ra khả năng phát hiện những tình huống mới, đề cần ứng dụng của kết khó khăn, phát hiện những giải quả thu được trong vướng mắc cần khó khăn, vướng quyết tình huống tương tự. giải quyết và mắc cần giải mới diễn đạt vấn đề quyết. mới cần giải quyết. 2. Phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo của học sinh thông qua dạy học chủ đề STEM 2.1. Mô hình giáo dục STEM Giáo dục STEM (STEM education) là một các 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 bạn học sinh được áp dụng kiến thức và kĩ năng trong các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học vào trong bối cảnh cụ thể, giúp kết nối giữa trường học, cộng đồng, nơi làm việc và các tổ chức toàn cầu, được truyền đạt đan xen và kết dính lẫn nhau cho HS trên cơ sở TRANG 8
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” học thông qua thực hành và hướng đến giải quyết các vấn đề thực tiễn. Ngoài ra giáo dục STEM còn chú trọng trang bị cho HS những kĩ năng mềm cần thiết cho sự thành công trong công việc sau này như kĩ năng cộng tác, làm việc nhóm, GQVĐ, tư duy sáng tạo, tư duy phản biện... Có thể nói, GD STEM không hướng đến mục tiêu đào tạo HS trở thành những nhà toán học, nhà khoa học, kĩ sư hay những kĩ thuật viên mà chủ yếu là trang bị cho HS kiến thức, kĩ năng để làm việc và phát triển trong thế giới công nghệ hiện đại ngày nay. GD STEM tạo ra những con người có thể đáp ứng được nhu cầu công việc của thế kỉ XXI, đáp ứng sự phát triển kinh tế, xã hội của quốc gia và có thể tác động tích cực đến sự thay đổi của nền kinh tế tri thức trong bối cảnh toàn cầu hóa. 2.2. Vai trò của GD STEM trong việc phát triển NL GQVĐ và sáng tạo cho HS THPT Trong dạy học các môn Khoa học tự nhiên ở trường phổ thông, tiến trình hoạt động giải quyết được mô tả vắn tắt như sau: “Đề xuất vấn đề - suy đoán giải pháp - khảo sát lí thuyết hoặc thực nghiệm - kiểm tra, vận dụng kết quả”. Khi triển khai các dự án học tập STEM, HS 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. Như vậy, GV đã tạo điều kiện thuận lợi để HS phát huy sự tự chủ hành động xây dựng kiến thức, đồng thời cũng phát huy được vai trò tương tác của tập thể HS đối với quá trình nhận thức của mỗi cá nhân HS. Tham gia vào quá trình GQVĐ như vậy, kiến thức của HS được xây dựng một cách hệ thống và vững chắc, năng lực của HS nói chung, NL GQVĐ và sáng tạo nói riêng từng bước được hình thành và phát triển. Điều này được thể hiện trong từng bước khi tổ chức bài học STEM như sau: Bảng mối quan hệ giữa tiến trình bài học STEM với phát triển NL GQVĐ và sáng tạo Biểu hiện của NL GQVĐ và Tiến trình tổ chức dạy học STEM sáng tạo - Nhận ra ý tưởng mới. Phát hiện vấn đề cần giải quyết của nhóm, xác - Phát hiện và làm rõ vấn đề. định các tiêu chí sản phẩm của chủ đề - Hình thàn và triển khai ý tưởng mới. Xác định các kiến thức, kĩ năng cần thiết để - Đề xuất và lựa chọn giải pháp. GQVĐ thuộc lĩnh vực STEM. Đưa ra các giả thuyết, giải pháp để GQVĐ. - Tư duy độc lập. Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp để lựa - Tư duy độc lập. chọn và hoàn thiện, có sự thảo luận giữa các - Thiết kế và tổ chức hoạt động. TRANG 9
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” thành viên để đưa ra sự thống nhất phương án. Lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm; chế tạo - Tư duy độc lập. mẫu theo thiết kế; thử nghiệm và điều chỉnh. - Thiết kế và tổ chức hoạt động. Trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành; trao - Tư duy độc lập. đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện. - Thiết kế và tổ chức hoạt động. II. THỰC TRẠNG VIỆC GIÁO DỤC STEM Ở TRƯỜNG THPT NHẰM PHÁT TRIỂN NL GQVĐ CHO HS 1. Mục đích. Điều tra thực trạng dạy học Vật lí theo định hướng giáo dục STEM nhằm phát triển NL GQVĐ cho HS tại trường THPT Quỳnh Lưu 3, từ đó đề xuất các biện pháp để phát triển NL GQVĐ cho HS. 2. Đối tượng và phương pháp. a. Đối tượng: Tôi đã tiến hành điều tra GV thuộc nhóm vật lí và HS 2 lớp 10A01 và 10A2 của trường THPT nơi tôi công tác. b. Phương pháp: Điều tra bằng Google form 3. Kết quả a. Đối với giáo viên Tôi đã khảo sát 08GV dạy vật lý nơi tôi công tác bằng Google form: https://forms.gle/oEt796eLXUHPHjmN9 TRANG 10
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” Qua kết quả khảo sát về GV tôi thấy rằng: - Hầu hết GV đã bắt đầu tìm hiểu, tham dự các lớp tập huấn, hội thảo về STEM. Tuy nhiên, việc GV hiểu về STEM thì vẫn còn ít. - Các hoạt động định hướng hứng thú, vận dụng kiến thức vào thực tiễn mới chỉ dừng lại ở mức độ lí thuyết. - GV đã quan tâm tới việc phát triển các năng lực chung của HS. Tuy nhiên, năng lực về GQVĐ và sáng tạo chưa được quan tâm nhiều. - GV chưa thực sự quan tâm nhiều đến dạy học theo tiếp cận năng lực của HS, chưa thực hiện đánh giá các năng lực của HS trong quá trình dạy học, chỉ dạy kiến thức, kĩ năng để HS vận dụng giải toán, đáp ứng thi cử, kiểm tra. Những kỹ năng của việc tự học chưa áp dụng kiến thức vào thực tiễn cuộc sống hàng ngày. - GV dạy vật lý đã quan tâm đến việc kết nối kiến thức từ các môn học khác trong quá trình dạy học. Điều này chứng tỏ các GV đã quan tâm nhiều đến dạy học tích hợp và lựa chọn các môn học thuộc lĩnh vực STEM trong nội dung dạy học tích hợp của mình. b. Đối với học sinh Tôi đã khảo sát 189 HS của các lớp khối 10 nơi tôi công tác bằng Google form https://forms.gle/DpdHg6c4BC3MZHw8A TRANG 11
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” Qua kết quả khảo sát về HS tôi thấy rằng: - Phần lớn HS được khảo sát đều đã được nghe qua mô hình giáo dục STEM. Tuy nhiên, số lượng HS thực sự được trải nghiệm chưa nhiều. - HS ít có cơ hội thực hiện thí nghiệm nên khả năng liên hệ những kiến thức Vật lí được học với thực tế cuộc sống còn ít. Đa số HS còn lĩnh hội kiến thức một cách thụ động, kĩ năng đọc phân tích và giải quyết tình huống cuẩ HS còn hạn chế nên khả năng GQVĐ của HS trong giờ học chưa cao. - Nhiều HS quen thói thừa nhận học thuộc định nghĩa, công thức rồi áp dụng vào bài toán cơ bản, không đi sâu tìm hiểu, khám phá kiến thức vận dụng vào thực tế cuộc sống. III. XÂY DỰNG VÀ SỬ DỤNG MỘT SỐ CHỦ ĐỀ STEM PHẦN NĂNG LƯỢNG 1. Quy trình thiết kế chủ đề giáo dục STEM trong dạy học Bước 1: Lựa chọn chủ đề bài học Bước 2: Xác định vấn đề cần giải quyết Bước 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề Bước 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học. Hoạt động Hoạt động Hoạt động Hoạt động Hoạt động 1: Xác định 2: Nghiên 3: Lựa chọn 4: Chế tạo 5: Chia sẻ, vấn đề cứu kiến thức giải pháp mẫu, thử thảo luận, nền và đề nghiệm và điều chỉnh xuất giải đánh giá pháp 2. Hệ thống chuẩn kiến thức, kĩ năng cần đạt và NL hướng tới để dạy phần Năng lượng CHỦ MỨC ĐỘ CẦN ĐẠT ĐỀ 1. Về kiến thức: - Chế tạo mô hìn đơn giản minh họa định luật bảo toàn năng lượng, liên quan đến một số dạng năng lượng khác nhau. TRANG 12
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” - Trình bày được các ví dụ chứng tỏ có thể truyền năng lượng tờ vật này sang vật khác bằng các cách khác nhau. NĂNG - Xác định được các dạng năng lượng trong thực tế: Năng lượng tái LƯỢNG tạo, năng lượng điện, năng lượng thực tế…. - Nêu được tác dụng của năng lượng. - Viết được công thức tính năng lượng. - Giải thích được các nguyên tắc tạo ra các dạng năng lượng. 2. Năng lực - Phát hiện được vai trò của năng lượng đối với cuộc sống. - Nghiên cứu, tìm hiểu, thu thập và xử lý các số liệu liên quan đến chủ đề năng lượng. - Đưa ra phương án, lựa chọn phương án thiết kế các mô hình. 3. Về phẩm chất: - Có thái độ tích cực, hợp tác trong làm việc, có tinh thần trách nhiệm với bản thân trong việc chiếm lĩnh kiến thức. - Trung thực, khách quan trong thu thập và xử lý các tình huống GQVĐ - Yêu thích, say mê nghiên cứu khoa học. - Có ý thức bảo vệ môi trường. 4. NL chính cần hướng tới: Các NL mà HS trong quá trình khám phá tri thức và vận dụng vào giải quyết các vấn đề thực tiễn, tạo ra các sản phẩm có giá trị thực tế: - NL tự học, NL giải quyết vấn đề - NL sáng tạo, NL hợp tác - NL sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông 3. Tổ chức thực hiện một số chủ đề STEM. 3.1. DỰ ÁN 1: “Năng lượng tái tạo” – Mô hình máy phát điện gió 3.1.1 Mô tả dự án Đối với HS yêu thích và đam mê chế tạo thì tự tay thiết kế một mô hình máy phát điện gió sẽ là một điều thật tuyệt vời. Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại mô hình máy phát điện bằng gió với giá thành khá là cao; trong khi đó, tự tay làm được các sản phẩm trên sẽ giúp HS có những trải nghiệm thực tế, lĩnh hội được những kiến thức khoa học, qua đó góp phần phát triển NL GQVĐ. TRANG 13
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” 3.1.2. Kiến thức STEM Tên sản phẩm Mô hình máy phát điện gió Các dạng năng lượng, sự chuyển hóa năng lượng từ cơ năng Khoa học (S) sang điện năng và hiện tượng cảm ứng điện từ. Sử dụng thiết bị, dụng cụ để hoàn thiện sản phẩm, đấu nối Công nghệ (T) mạch điện: dây dẫn, pin, motor, súng bắn keo, giấy bìa cứng, que gỗ... Kỹ thuật (E) Bản vẽ thiết kế và quy trình chế tạo máy phát điện gió. Tính toán góc giữa các cánh quạt, tỉ lệ độ cao giữa các cánh Toán học (M) quạt và thân. 3.1.3. Mục tiêu của chủ đề Sau khi hoàn thành xong chủ đề này, HS có khả năng: a. Kiến thức: Trình bày được các dạng năng lượng, bảo toàn và chuyển hóa năng lượng, năng lượng hao phí. b. Phẩm chất - Có thái độ tích cực, hợp tác trong làm việc nhóm. - Yêu thích, say mê nghiên cứu khoa học. - Có ý thức bảo vệ môi trường. c. Năng lực GQVĐ * Sau khi học xong chủ đề, HS sẽ: - Chế tạo được mô hình máy phát điện gió bằng vật liệu đơn giản, một cách sáng tạo. - Rèn luyện và phát triển được tất cả các thành tố của NL GQVĐ (Phân tích tình huống, phát hiện vấn đề và phát biểu vấn đề cần giải quyết). - Đề xuất và lựa chọn giải phát GQVĐ; Lập kế hoạch và thực hiện giải pháp; Hoàn thiện quá trình GQVĐ và đưa ra khả năng áp dụng kết quả thu được trong việc GQVĐ tương tự. 3.1.4. Phương tiện và học liệu - Các thiết bị phục vụ dạy học: Phiếu học tập, phiếu đánh giá, công cụ đánh giá, vật liệu, dụng cụ lắp ráp mô hình. - Vật liệu chính sử dụng cho mô hình: dây dẫn, pin, motor, súng bắn keo, giấy bìa cứng, que gỗ... 3.1.5. Rubric đánh giá NL GQVĐ trong dạy học chủ đề TRANG 14
“Xây dựng và sử dụng chủ đề STEM phần Năng lượng, vật lí 10 – Chương trình GDPT 2018 nhằm phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo cho học sinh” Năng lực Chỉ số Mức độ biểu hiện thành tố hành vi Mức 1 Mức 2 Mức 3 Tự tìm hiểu Tự tìm hiểu thông tin về các Thực hiện tìm thông tin về các 1.1. Tìm vật liệu làm máy hiểu thông tin về vật liệu làm máy hiểu tình điện gió, phân máy phát điện gió điện gió, giải huống vấn tích và giải thích nhờ sự trợ giúp thích nguyên lý đề nguyên lý hoạt của GV. hoạt động nhưng động một cách còn nhiều sai sót. chính xác. Từ các thông tin Từ các thông tin đã tìm hiểu được, đã tìm hiểu được, 1.2. Phát tìm vật liệu, hiểu 1. Tìm Phát hiện được vấn chưa hình thành hiện vấn đề được nguyên lí hiểu vấn đề dưới sự hướng được ý tưởng tìm cần nghiên hoạt động từ đó đề dẫn của GV. vật liệu, các bước cứu có thể đưa ra một tiếp theo để thực số giải pháp cần hiện. thiết. Diễn đạt lại vấn Sử dụng ít nhất Diễn đạt lại vấn đề cần thực hiện, một phương thức đề cần thực hiện, đưa ra các giải để phát biểu lại đưa ra các giải 1.3. Phát pháp để thiết kế vấn đề cần thực pháp để thiết kế biểu vấn đề và phân tích vấn hiện là thiết kế và và chế tạo máy đề thành các chế tạo máy phát phát điện gió đơn thành tố kiến điện gió. giản. thức. Diễn đạt lại việc cần chế tạo mô Diễn đạt lại việc 2.1. Diễn Diễn đạt lại việc hình máy phát cần chế tạo mô đạt lại tình cần chế tạo mô điện gió trong đó hình máy phát huống hình máy phát có sử dụng kiến điện gió bằng 2. Đề bằng ngôn điện gió một cách thức sách giáo nhiều cách khác xuất giải ngữ của đơn giản. khoa, hoặc nhờ nhau một cách pháp chính mình sự hướng dẫn của linh hoạt. GV. 2.2. Tìm Bước đầu thu thập Lựa chọn nguồn Lựa chọn nguồn kiếm thông thông tin về kiến thông tin về kiến thông tin về kiến tin liên thức và phương thức nền liên thức nền liên TRANG 15

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.