Phát triển năng lực khoa học tự nhiên phần lực và chuyển động – khoa học tự nhiên 6 theo Stem

Ths Nguyễn Thanh Tú

eBook Collection

Phát triển năng lực khoa học tự nhiên phần

lực và chuyển động – khoa học tự nhiên 6

theo giáo dục Stem Chủ đề 1 “Đế giày/dép

chống trượt” Chủ đề 2 “Hạ cánh an toàn”

WORD VERSION | 2023 EDITION

ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL

TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL COM Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú

DẠYKÈMQUYNHƠN

NGUYỄN THUỲ THUỴ TIÊN

Ngành: Lý luận và PPDH Bộ môn Vật lí Mã số: 8.14.01.11

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS. Lê Thanh Huy

DẠYKÈMQUYNHƠN

i LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu nêu trong luận văn là trung thực, khách quan và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kì công trình nghiên cứu của tác giả nào.

Đà Nẵng, tháng 7 năm 2022 Tác giả

Nguyễn Thuỳ Thuỵ Tiên

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận đƣợc sự hƣớng dẫn, giúp đỡ quý báu của các thầy cô, bạn bè và các em học sinh.

Đầu tiên, tôi xin trân trọng cảm ơn Ban Giám hiệu, Phòng Sau đại học, các giảng viên khoa Vật lí Trƣờng Đại học Sƣ phạm Đà Nẵng – Đại học Đà Nẵng đã tạo điều kiện cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu để hoàn thành khóa học. Đặc biệt, với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin đƣợc bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới TS. Lê Thanh Huy – ngƣời thầy đã giành nhiều thời gian dìu dắt, trực tiếp hƣớng dẫn và chỉ bảo tận tình.

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, cùng các em học sinh trƣờng Song ngữ Quốc tế Quảng Nam Academy, tôi cũng xin trân trọng và biết ơn cô Trần Thị Ngọc Nguyên – Giáo viên chủ nhiệm lớp 6 KOALA 2 cũng đã nhiệt tình giúp đỡ trong suốt thời gian nghiên cứu và thực nghiệm tại trƣờng Song ngữ Quốc tế Quảng Nam Academy.

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối với gia đình, bạn bè và các anh chị học viên K39 – 40 đã đồng hành cùng tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và hoàn thành luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn!

Đà Nẵng, tháng 7 năm 2022

Tác giả

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Chữ viết tắt

DH

Nội dung

Dạy học

HS Học sinh

GV

GD - ĐT

KHTN

NL

Nxb

THCS

TS

Giáo viên

Giáo dục – Đào tạo

Khoa học tự nhiên

Năng lực

Nhà xuất bản

Trung học cơ sở

Tiến sĩ

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

DẠYKÈMQUYNHƠN

DẠYKÈMQUYNHƠN

DẠYKÈMQUYNHƠN

i dung và các hoạt động thực nghiệm sƣ phạm........................................64

Bảng 3.2 Đánh giá hoạt động của học của các nhóm theo tiêu chí đánh giá NL Khoa

ọc tự nhiên chủ

DẠYKÈMQUYNHƠN

1. Lý do chọn đề tài

Đất nƣớc ta đang trong quá trình xây dựng để hoàn thành cuộc cách mạng công nghiệp hóa và hiện đại hóa. Cùng với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 (gọi tắt là cuộc CMCN 4.0) đòi hỏi nguồn lao động có chất lƣợng cao, lao động có tri thức khoa học hiện đại, năng lực và những phẩm chất cần thiết đáp ứng nhu cầu xã hội. Bên cạnh đó Chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018 (hay còn gọi là chƣơng trình giáo dục phổ thông mới) sẽ bắt đầu thực hiện

ở bậc trung học cơ sở vào năm học 2021-2022 với những mục tiêu là giáo dục toàn diện: đức, trí, thể, mĩ, phát triển phẩm chất và năng lực. HS cần hình thành phẩm chất, chiếm lĩnh kiến thức, kĩ năng, thái độ và phát triển năng lực chung (cốt lõi) và năng lực chuyên môn/ đặc thù các môn học. Các môn học mới sẽ đƣợc đƣa vào giảng dạy để phù hợp với các mục tiêu mới trong đó có môn Khoa học tự nhiên. Khoa học tự nhiên là môn học chƣa từng có trƣớc đây; trên cơ sở tích hợp các lĩnh vực Vật lí, Sinh học, Hóa học là môn học bắt buộc nhằm hình thành và phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho HS ở bậc học trung học cơ sở Vì vậy, việc dạy và học môn này nhƣ thế nào đang đƣợc giáo viên và phụ huynh đặc biệt quan tâm.

Để phù hợp với xu thế đổi mới phƣơng pháp dạy học theo hƣớng phát triển năng lực mà Bộ Giáo dục và Đào tạo đề ra thì gần đây, có rất nhiều đề tài nghiên cứu về tổ chức dạy học tích hợp theo định hƣớng STEM. Không chỉ riêng Việt Nam, các nƣớc khác cũng có những điều chỉnh về giáo dục trong xu thế phát triển kinh tế toàn cầu. Đã có nhiều đề tài nghiên cứu về dạy học STEM nhƣ: Tác giả Nguyễn Văn Biên [9]; Nhóm tác giả Nguyễn Thanh Nga và đồng sự [16];... Ngoài ra có một số chủ đề nghiên cứu về cách tổ chức dạy học phát triển năng lực Khoa học tự nhiên nhƣ: Trần Thanh

Thảo (2019) [19]; Phạm Thị Nhung (2019) [17] . Tuy nhiên, về cơ bản, chƣơng trình giáo dục phổ thông chƣa thực sự có giáo dục STEM theo đúng nghĩa do nhiều nguyên nhân nhƣ chƣơng trình giáo dục phổ thông đã đƣợc xây dựng cách đây tƣơng đối lâu, nhu cầu thị trƣờng lao động STEM ở Việt Nam chƣa cao và đội ngũ chuyên gia có kinh nghiệm xây dựng và phát triển chƣơng trình dạy học tích hợp theo mục tiêu phát triển năng lực chƣa nhiều.

Hiện nay, tại Việt Nam có rất ít đề tài nghiên cứu về vấn đề phát triển và đánh giá năng lực Khoa học tự nhiên ở học sinh nói chung và phát triển năng lực khoa học tự nhiên ở học sinh trong môn khoa học tự nhiên 6 nói riêng. Xuất phát từ những lý do trên, tôi đã quyết định tiến hành nghiên cứu đề tài: “Phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho học sinh trong dạy học phần Lực và chuyển động – Khoa học tự nhiên

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

6 theo định hƣớng giáo dục STEM” nhằm giúp giáo viên có thêm tài liệu để tham khảo trong quá trình dạy học môn KHTN nói chung và dạy học theo chủ đề STEM nói riêng.

2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu

Việc phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho HS THCS và việc tổ chức dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM là các nội dung đang đƣợc quan tâm nghiên cứu và triển khai vận dụng ở Việt Nam. Đã có một số luận văn nghiên cứu về vấn đề này và cũng nêu đƣợc cơ sở lí luận, các phƣơng pháp nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho học sinh nhƣ:

+ Phạm Thị Nhung (2019). Thiết lập đƣờng phát triển năng lực khoa học trong chƣơng trình, sách giáo khoa môn khoa học tự nhiên. Luận văn thạc sĩ sƣ phạm vật lí

+ Trần Thanh Thảo (2019). Tổ chức dạy học chủ đề tích hợp STEM “Truyền nhiệt” nhằm phát triển năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh THCS. Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục.

+ Nguyễn Thị Phƣơng Lan (2019). Phát triển Năng lực tìm hiểu tự nhiên của học sinh thông qua sử dụng hệ thống bài tập thực tiễn chƣơng “Mắt và các dụng cụ quang học” vật lí 11 THPT. Luận văn thạc sĩ khoa học giáo dục.

+ Nguyễn Thị Diễm Hằng (2021). Thiết kế và sử dụng hệ thống bài tập phát triển năng lực khoa học tự nhiên theo tiếp cận PISA cho học sinh tring học cơ sở. Luận văn tiến sử khoa học giáo dục.

Tuy nhiên, chƣa có nhiều công trình khai thác sâu việc tổ chức dạy học chủ đề STEM trong môn Khoa học tự nhiên. Cũng nhƣ có rất ít công trình nghiên cứu về dạy học phát triển năng lực KHTN theo định hƣớng giáo dục STEM, đặc biệt là phần “Lực và chuyển động”. Vì vậy, trong phạm vi luận văn này chúng tôi tập trung nghiên cứu một số chủ đề STEM trong phần “Lực và chuyển động” môn Khoa học tự nhiên 6 và tổ chức dạy học ở lớp 6 trƣờng THCS nhằm phát triển NL KHTNcủa HS.

3. Mục tiêu nghiên cứu

Xây dựng đƣợc quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM và vận dụng vào dạy học phần lực và chuyển động – Khoa học tự nhiên 6 nhằm góp phần phát triển NL KHTN của HS.

4. Giả thuyết khoa học Nếu xây dựng đƣợc quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM và vận dụng vào dạy học phần “Lực và chuyển động” thì sẽ phát triển đƣợc năng lực khoa học tự nhiên của HS, góp phần nâng cao chất lƣợng dạy học môn KHTN THCS.

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

5. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu

5.1. Đối tƣợng nghiên cứu

Cơ sở lí thuyết và áp dụng các quan điểm của giáo dục STEM trong dạy học môn KHTN 6 nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên cho học sinh THCS.

5.2. Phạm vi nghiên cứu

- Kiến thức trong phần “Lực và chuyển động”

- Lí luận và tổ chức dạy học STEM, qui trình thiết kế kĩ thuật

- Chƣơng trình môn KHTN 6

- Cơ sở lí luận dạy học phát triển năng lực.

6. Nhiệm vụ nghiên cứu

Tìm hiểu lí thuyết về qui trình thiết kế kĩ thuật, giáo dục STEM trong chƣơng trình mới và dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực.

Phân tích nội dung một số kiến thức phần “Lực và chuyển động” theo định hƣớng giáo dục STEM. Đề xuất và xây dựng các chủ đề STEM phần “Lực và chuyển động” theo định hƣớng phát triển năng lực

Phân tích mạch nội dung và yêu cầu cần đạt trong các môn KHTN, Công nghệ, Toán, và Tin học trong thiết kế phần “Lực và chuyển động”

Thực nghiệm sƣ phạm nhằm đánh giá giả thuyết khoa học.

Xây dựng bộ công cụ đánh giá HS theo chủ đề STEM.

Thiết kế hồ sơ dạy học chủ đề STEM; Kế hoạch dạy học

Phƣơng tiện/ tài liệu hỗ trợ dạy học: thí nghiệm, video, tranh ảnh, phiếu bài tập, thông tin thêm

Tham khảo ý kiến chuyên gia.

7. Phƣơng pháp nghiên cứu

7.1. Phƣơng pháp nghiên cứu lý luận

- Nghiên cứu tài liệu hƣớng dẫn học môn KHTN 6, các kiến thức liên quan đến

phần “Lực và chuyển động” trong chƣơng trình môn học KHTN và các tài liệu tham khảo.

- Nghiên cứu các tài liệu về lí luận dạy học vật lí làm cơ sở định hƣớng cho quá trình nghiên cứu các vấn đề phát triển NL KHTN của HS.

- Nghiên cứu cơ sở lí luận về giáo dục STEM dựa trên qui trình thiết kế kĩ thuật.

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

- Nghiên cứu tìm hiểu và phân tích các tài liệu sách báo, các công trình khoa học có liên quan đến đề tài.

7.2. Phƣơng pháp điều tra quan sát:

Tiến hành trao đổi, tham khảo ý, thăm dò, điều tra ý kiến một số đồng nghiệp, các giáo viên có kinh nghiệm, tìm hiểu thực tiễn giảng dạy học phần Cơ học - môn Khoa học tự nhiên 6.

Phƣơng pháp thu thập thông tin, nghiên cứu, phân tích các hoạt động đã đƣợc vận dụng, các nội dung đã đƣợc đƣa vào giảng dạy học phần Cơ học - môn Khoa học tự nhiên 6, từ đó rút ra kinh nghiệm dạy học, đƣa vào quá trình giảng dạy những hoạt động, những phƣơng pháp rèn luyện kỹ năng tốt hơn để phát triển NL KHTN của HS

7.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm

Thực nghiệm sƣ phạm để đánh giá tính khả thi và hiệu quả của của quy trình tổ chức dạy học STEM đã thiết kế đối với việc phát triển NL KHTN của học sinh bao gồm nội dung, hình thức tổ chức dạy học STEM phần “Lực và chuyển động”

Phƣơng pháp thống kê toán học Sử dụng phƣơng pháp thống kê để xử lí số liệu, đánh giá và trình bày kết quả nghiên cứu.

8. Đóng góp của đề tài

- Hệ thống hóa đƣợc cơ sở lí luận về dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM.

- Đề xuất đƣợc chủ đề dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM của một số kiến thức phần “Lực và chuyển động” KHTN6

- Xây dựng đƣợc tiến trình dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM chủ đề “Lực trong đời sống” – KHTN 6

- Thực nghiệm sƣ phạm các chủ đề dạy học đã xây dựng. Kết quả nghiên cứu của luận văn làm tài liệu tham khảo, nghiên cứu về giáo dục STEM và vận dụng vào dạy học môn KHTN 6 - THCS

9. Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu và kết luận, nội dung của luận văn gồm có 3 chƣơng: Chƣơng 1: Cơ sở thực tiễn và lý luận về dạy học chủ đề STEM theo hƣớng phát triển năng lực khoa học tự nhiên ở học sinh.

Chƣơng 2: Thiết kế nội dung và tổ chức dạy học một số chủ đề STEM phần “Lực và chuyển động”- KHTN 6 nhằm phát triển năng lực KHTN của học sinh.

Chƣơng 3: Thực nghiệm sƣ phạm.

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

CHƢƠNG 1

CƠ SỞ THỰC TIỄN VÀ LÝ LUẬN VỀ DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM THEO HƢỚNG PHÁT TRI

1.1. Dạy học định hƣớng phát triển năng lực

1.1.1. Khái niệm năng lực

Năng lực là “khả năng, điều kiện chủ quan hoặc tự nhiên sẵn có để thực hiện một hoạt động nào đó” nhƣ năng lực tƣ duy, năng lực tài chính hoặc là “phẩm chất tâm sinh lý và trình độ chuyên môn tạo cho con ngƣời khả năng hoàn thành một loại hoạt động nào đó với chất lƣợng cao” nhƣ năng lực chuyên môn, năng lực lãnh đạo. [5, trang 816].

Năng lực là một loại thuộc tính với sự mở rộng nghĩa của từ này – bao hàm không chỉ các đặc tính bẩm sinh mà cả những đặc tính hình thành và phát triển nhờ quá trình học tập, rèn luyện của con ngƣời. [8, trang 71]

Cách hiểu của Đặng Thành Hƣng: “Năng lực là thuộc tính cá nhân cho phép cá nhân thực hiện thành công hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể.” [14]

Trần Khánh Đức, trong “Nghiên cứu nhu cầu và xây dựng mô hình đào tạo theo năng lực trong lĩnh vực giáo dục” đã nêu rõ năng lực là “khả năng tiếp nhận và vận dụng tổng hợp, có hiệu quả mọi tiềm năng của con ngƣời (tri thức, kĩ năng, thái độ, thể lực, niềm tin…) để thực hiện công việc hoặc đối phó với một tình huống, trạng thái nào đó trong cuộc sống và lao động nghề nghiệp” [13]

Qua tham khảo môt số tài liệu, chúng tôi đã thống nhất đƣa ra khái niệm về năng lực nhƣ sau:

“Năng lực là khả năng vận dụng kiến thức, kỹ năng, tiềm năng của con người để giải quyết các vấn đề hay thực hiện nhiệm vụ có hiệu quả”

1.1.2. Khái niệm năng lực khoa học tự nhiên

Năng lực khoa học tự nhiên là năng lực đặc thù, đƣợc hình thành và phát triển cho HS thông qua dạy học môn KHTN. Cùng với các môn học và hoạt động giáo dục khác, môn KHTN góp phần hình thành, phát triển các phẩm chất và NL chính cho HS, đồng thời hình thành và phát triển thế giới quan khoa học cho các em, xây dựng tình yêu thiên nhiên, sự tự tin, trung thực, khách quan, có thái độ ứng xử phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững của xã hội [1], [2]

Năng lực khoa học theo định nghĩa của PISA đƣợc hiểu là: [20]

- Khả năng giải quyết các vấn đề liên quan đến khoa học và tƣ duy khoa học nhƣ

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

một công dân tích cực;

- Sử dụng kiến thức khoa học để xác định câu hỏi, tiếp thu kiến thức mới, giải thích hiện tƣợng khoa học và rút ra kết luận dựa trên bằng chứng về những vấn đề liên quan tới khoa học;

- Sự hiểu biết về các đặc trƣng của khoa học, tìm hiểu tri thức nhân loại

- Sẵn sàng tham gia vào các vấn đề liên quan tới khoa học và các ý tƣởng khoa học nhƣ một công dân có suy nghĩ

Qua tham khảo môt số tài liệu, chúng tôi đã thống nhất đƣa ra khái niệm về năng lực KHTN nhƣ sau:

Năng lực khoa học tự nhiên là năng lực được thể hiện qua việc học sinh có kiến thức khoa học tự nhiên và sử dụng kiến thức để nhận ra vấn đề khoa học, giải thích các hiện tượng khoa học và rút ra kết luận trên cơ sở chứng cứ về các vấn đề liên quan đến khoa học

1.1.3. Cấu trúc và biểu hiện hành vi của năng lực khoa học tự nhiên

1.1.3.1. Thành phần năng lực và biểu biện của năng lực khoa học tự nhiên

Năng lực KHTN là năng lực đặc thù, đƣợc hình thành và phát triển cho học sinh trong quá trình dạy học môn KHTN

Những biểu hiện cụ thể của năng lực Khoa học tự nhiên đƣợc trình bày trong

bảng sau:

Bảng 1.1. Thành phần năng lực và biểu hiện cụ thể của NL KHTN [12]

Thành phần năng lực Biểu hiện

1. Nhận thức khoa học tự nhiên

(N1) Nhận biết và nêu đƣợc tên các sự vật, hiện tƣợng, khái niệm, quy luật, quá trình của tự nhiên.

(N2) Trình bày đƣợc các sự vật, hiện tƣợng; vai trò của các sự vật, hiện tƣợng và các quá trình tự nhiên bằng các hình thức biểu đạt nhƣ ngôn ngữ nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ, ….

(N3) So sánh, phân loại, lựa chọn đƣợc các sự vật, hiện tƣợng, quá trình tự nhiên theo các tiêu chí khác nhau.

(N4) Phân tích đƣợc các đặc điểm của một sự vật, hiện tƣợng, quá trình của tự nhiên theo logic nhất định.

(N5) Tìm đƣợc từ khoá, sử dụng đƣợc thuật ngữ khoa học, kết nối

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Thành phần năng lực

2. Tìm hiểu tự nhiên

Biểu hiện

đƣợc thông tin theo logic có ý nghĩa, lập đƣợc dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học.

(N6) Giải thích đƣợc mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tƣợng (quan hệ nguyên nhân - kết quả, cấu tạo - chức năng, ...).

(N7) Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa đƣợc; đƣa ra đƣợc những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận.

(T1) Đề xuất vấn đề, đặt câu hỏi cho vấn đề

+ Nhận ra và đặt đƣợc câu hỏi liên quan đến vấn đề.

+ Phân tích bối cảnh để đề xuất đƣợc vấn đề nhờ kết nối tri thức

và kinh nghiệm đã có và dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt vấn đề đã đề xuất.

(T2) Đƣa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết

+ Phân tích vấn đề để nêu đƣợc phán đoán.

+ Xây dựng và phát biểu đƣợc giả thuyết cần tìm hiểu.

(T3) Lập kế hoạch thực hiện

+ Xây dựng đƣợc khung logic nội dung tìm hiểu

+ Lựa chọn đƣợc phƣơng pháp thích hợp (quan sát, thực nghiệm, điều tra, phỏng vấn, hồi cứu tƣ liệu, ...).

+ Lập đƣợc kế hoạch triển khai tìm hiểu.

(T4) Thực hiện kế hoạch

+ Thu thập, lƣu giữ đƣợc dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra.

+ Đánh giá đƣợc kết quả dựa trên phân tích, xử lí các dữ liệu bằng các tham số thống kê đơn giản.

+ So sánh kết quả với giả thuyết, giải thích, rút ra đƣợc kết luận và điều chỉnh khi cần thiết.

(T5) Viết, trình bày báo cáo và thảo luận

+ Sử dụng đƣợc ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt quá trình và kết quả tìm hiểu.

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Thành phần năng lực

3.Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

Biểu hiện

+ Viết đƣợc báo cáo sau quá trình tìm hiểu. + Hợp tác đƣợc với đối tác bằng thái độ lắng nghe tích cực và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do ngƣời khác đƣa ra để tiếp thu tích cực và giải trình, phản biện, bảo vệ kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục.

(T6) Ra quyết định và đề xuất ý kiến + Đƣa ra đƣợc quyết định và đề xuất ý kiến xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu.

(V1) Nhận ra, giải thích đƣợc vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức khoa học tự nhiên.

(V2) Dựa trên hiểu biết và các cứ liệu điều tra, nêu đƣợc các giải pháp và thực hiện đƣợc một số giải pháp để bảo vệ tự nhiên; thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững.

1.1.3.2 Các tiêu chí mức độ biểu hiện của NL Khoa học tự nhiên

Các tiêu chí và mức độ biểu hiện của NL Khoa học tự nhiên đƣợc trình bày trong bảng sau:

Bảng 1.2. Các mức độ biểu hiện NL KHTN của HS THCS

Tiêu chí Mức độ biểu hiện NL KHTN của HS THCS

Mức độ 1

Mức độ 2

Nhận thức khoa học tự nhiên

Mức độ 3

(N1) Nhận biết và

nêu đƣợc tên các sự vật, hiện tƣợng, khái niệm, quy luật, quá trình của tự nhiên.

(N2) Trình bày đƣợc các sự vật,

(N1.1) Nhận biết đƣợc các sự vật, hiện tƣợng vật lí trong tự nhiên.

(N1.2) Phát biểu

đƣợc tên các sự vật, hiện tƣợng, khái niệm, quy luật, quá trình của tự nhiên.

(N1.3) Phân tích và liệt kê đƣợc các đặc điểm khác nhau của sự vật, hiện tƣợng, quy luật, quá trình trong tự nhiên

(N2.1) Nhắc lại đƣợc các định

(N2.2) Trình bày đƣợc các định

(N2.3) Nêu đƣợc vai trò và đặc điểm

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

hiện tƣợng; vai trò

của các sự vật, hiện

tƣợng và các quá

trình tự nhiên bằng

các hình thức biểu đạt nhƣ ngôn ngữ

nói, viết, công thức, sơ đồ, biểu đồ, ...

(N3) So sánh, phân loại, lựa chọn đƣợc các sự vật, hiện tƣợng, quá trình tự nhiên theo các tiêu chí khác nhau.

nghĩa, biểu thức của các sự vật, hiện tƣợng vật lí.

nghĩa, biểu thức có liên quan

của các đối tƣợng, các quá trình tự nhiên

Trình bày đƣợc tất cả các quá trình của tự nhiên bằng các sơ đồ, biểu đồ,

(N3.1) Phân biệt đƣợc đặc điểm của sự vật, hiện tƣợng vật lí.

(N3.2) So sánh đƣợc đặc điểm của các sự vật, hiện tƣợng vật lí. Xác

định đƣợc mục đích phân loại

(N3.3) So sánh đƣợc đặc điểm của các sự vật, hiện tƣợng vật lí và chỉ ra nguyên nhân. Phân chia, sắp xếp các sự vật, hiện tƣợng, khái niệm theo một trật tự nhất định tuỳ thuộc vào mục đích phân loại.

(N4) Phân tích đƣợc các đặc điểm của một sự vật, hiện tƣợng, quá trình của tự nhiên theo logic nhất định.

(N5) Tìm đƣợc từ khoá, sử dụng đƣợc thuật ngữ khoa học, kết nối đƣợc thông tin theo logic có ý nghĩa, lập đƣợc dàn

(N4.1) Phân tích đƣợc một số đặc điểm đơn giản của sự vật, hiện tƣợng vật lí

(N4.2) Phân tích và

sắp xếp các đặc điểm của sự vật, hiện tƣợng vật lí dựa trên các tiêu chí khác nhau

(N4.3) Phân tích và

sắp xếp các đặc điểm của sự vật, hiện tƣợng vật lí dựa trên các tiêu chí khác nhau theo một logic nhất định.

(N5.1) Có tìm đƣợc các từ khoá trong các phát biểu khoa học. Viết đƣợc báo cáo về kết quả tìm hiểu.

(N5.2) Tìm đƣợc điểm mấu chốt trong các phát biểu khoa học. Viết

đƣợc báo cáo ở nhiều khía cạnh về

(N5.3) Sử dụng đƣợc ngôn ngữ khoa học để báo cáo, viết đƣợc báo cáo ở nhiều khía cạnh về kết quả tìm

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

ý

đọc và trình bày các văn bản khoa học.

(N6) Giải thích đƣợc mối quan hệ giữa các sự vật và hiện tƣợng (quan hệ nguyên nhân - kết quả, cấu tạo - chức năng, ...).

(N7) Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa đƣợc; đƣa ra đƣợc những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận.

(N6.1) Giải thích đƣợc các vấn đề đặt ra

(N6.2) Giải thích

đƣợc nguyên nhân

để làm sáng tỏ vấn

đề

(N6.3) Giải thích

đƣợc mối quan hệ giữa các vấn đề.

(T1) Đề xuất vấn

đề, đặt câu hỏi cho vấn đề

(N7.1) Nhận ra điểm sai trong các chủ đề thảo luận.

(N7.2) Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa các vấn đề đơn giản trong chủ để thảo luận.

(N7.3) Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa các vấn đề đơn giản trong chủ để thảo luận. Đƣa ra

đƣợc những nhận

định phê phán có

liên quan đên chủ

đề thảo luận

Tìm hiểu tự nhiên

(T1.1) Nhận ra và

đặt đƣợc câu hỏi liên quan đến vấn

đề nhƣng không đề

xuất đƣợc vấn đề.

(T1.2) Phát biểu

đƣợc các câu hỏi

khác nhau về vấn

đề thực tiễn Đề

xuất đƣợc vấn đề

nhƣng chƣa biểu

đạt hiệu quả

(T1.3) Nhận ra và

đặt đƣợc nhiều câu hỏi liên quan đến

vấn đề và có thể

dùng ngôn ngũ của

mình để biểu đạt

vấn đề đã đề xuất một cách hiệu quả.

(T2) Đƣa ra phán đoán và xây dựng giả thuyết

(T2.1) Phán đoán đƣợc nhƣng không xây dựng đƣợc giả thuyết

(T2.2) Phán đoán đƣợc vấn đề, xây dựng đƣợc giả thuyết cần tìm hiểu nhƣng chƣa chính xác

(T2.3) Phán đoán chính xác các vấn đề xảy ra.

Đƣa ra phán đoán và giả thuyết cho

vấn đề nghiên cứu

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Tiêu chí Mức độ biểu hiện NL KHTN của HS THCS

Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3 một cách chính xác

(T3) Lập kế hoạch thực hiện

(T3.1) Lập đƣợc kế hoạch làm việc cá nhân để tìm hiểu về các giả thiết

(T3.2) Lựa chọn đƣợc phƣơng án thích hợp

Lập đƣợc kế hoạch làm việc cá nhân

hoặc nhóm để triển

khai phƣơng án nhƣng chƣa hợp lí

(T3.3) Lựa chọn đƣợc phƣơng án thích hợp.

Lập đƣợc kế hoạch làm việc cá nhân

hoặc nhóm để triển

khai phƣơng án

bằng các sơ đồ, bảng biểu.

Phân công nhiệm vụ rõ ràng, phù hợp với từng cá nhân

(T4) Thực hiện kế hoạch

(T4.1) Thu thập

đƣợc dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra nhƣng chƣa rút

đƣợc kết luận

(T4.2) Thu thập

đƣợc dữ liệu từ kết quả tổng quan, thực nghiệm, điều tra Thiết lập mối liên hệ giữa sự kiện và tri thức khoa học, có thể biết đƣợc hiện tƣợng không thống nhất với kết quả dự đoán; thử đƣa ra giải thích hợp lí.

(T4.3) Phân tích dữ liệu nhằm chứng minh hay bác bỏ giả thuyết.

Rút ra kết luận về vấn đề thực tiễn và đánh giá.

(T5) Viết, trình bày báo cáo và thảo luận

(T5.1) Sử dụng ngôn ngữ, văn tự, hình vẽ, biểu bảng

để biểu đạt kết quả nghiên cứu nhƣng

không viết đƣợc báo cáo về quá

(T5.2) Sử dụng

ngôn ngữ, văn tự, hình vẽ, biểu bảng

để biểu đạt quá

trình và kết quả

nghiên cứu, biết viết báo cáo nghiên

(T5.3) Sử dụng ngôn ngữ, văn tự, hình vẽ, biểu bảng

để biểu đạt quá

trình và kết quả

nghiên cứu, biết viết báo cáo nghiên

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Tiêu chí Mức độ biểu hiện NL KHTN của HS THCS

Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3

trình tìm hiểu, không hợp tác, lắng nghe.

Không bảo vệ kết quả tìm đƣợc một cách thuyết phục

cứu giản đơn. Lắng nghe, hợp tác, chia sẻ ý kiến với các thành viên khác.

Bảo vệ kết quả tìm nhƣng chƣa thuyết phục

cứu.

Khéo hợp tác với đối tác, biết lắng nghe và tôn trọng quan điểm, ý kiến đánh giá do ngƣời khác đƣa ra và biết trao đổi ý kiến.

Bảo vệ kết quả nghiên cứu một cách thuyết phục.

(T6) Ra quyết định và đề xuất ý kiến

(T6.1) Trả lời đƣợc các câu hỏi có liên quan nhƣng không đề xuất đƣợc ý kiến

(T6.2) Đƣa ra đƣợc quyết định, đề xuất

đƣợc ý kiến xử lý

cho vấn đề đã tìm

hiểu nhƣng chƣa

đƣa ra đƣợc phƣơng

án điều chỉnh

Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

(T6.3) Đƣa ra đƣợc cách xử lí vấn đề.

Phân tích và tổng hợp đƣợc phƣơng

án và lựa chọn phƣơng án thích

hợp.

(V1) Nhận ra, giải thích đƣợc vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức khoa học tự nhiên.

(V1.1) Nhận ra

đƣợc các vấn đề thực tiễn nhƣng

không giải thích

đƣợc vấn đề

(V1.2) Nhận ra, giải thích đƣợc một số

vấn đề thực tiễn

đơn giản dựa trên kiến thức khoa học tự nhiên

Đƣa ra đƣợc phƣơng án giải quyết nhƣng chƣa hiệu quả

(V1.3) Nhận ra, giải thích đƣợc tất cả các vấn đề thực tiễn dựa trên kiến thức khoa học tự nhiên. Đƣa ra đƣợc phƣơng án giải quyết hiệu quả

(V2) Dựa trên hiểu biết và các cứ liệu điều tra, nêu đƣợc các giải pháp và thực hiện đƣợc một

(V2.1) Nêu đƣợc các giải pháp để bảo vệ tự nhiên; thích ứng với biến đổi khí hậu nhƣng

(V2.2) Nêu đƣợc các giải pháp hợp lí nhƣng không thực hiện đƣợc giải pháp để bảo vệ tự nhiên;

(V2.3) Nêu đƣợc các giải pháp và thực hiện đƣợc một số giải pháp để bảo vệ tự nhiên; thích

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Tiêu chí Mức độ biểu hiện NL KHTN của HS THCS

Mức độ 1 Mức độ 2 Mức độ 3

số giải pháp để bảo vệ tự nhiên; thích

ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững.

chƣa hợp lí thích ứng với biến

đổi khí hậu.

ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững.

1.1.4. Các phương pháp đánh giá năng lực khoa học tự nhiên cho học sinh

Năng lực khoa học tự nhiên sử dụng các hình thức đánh giá sau [2]

Bảng 1.3. Các phƣơng pháp đánh giá NL KHTN

Phƣơng pháp Hình thức

Đánh giá thông qua bài viết Bài tự luận, bài trắc nghiệm khách quan, bài tiểu luận, báo cáo,...

Đánh giá thông qua vấn đáp Câu hỏi vấn đáp, phỏng vấn, thuyết trình,...

Đánh giá thông qua quan sát Quan sát thái độ, hoạt động của học sinh qua bài thực hành thí nghiệm, thảo luận nhóm, học ngoài thực địa, tham quan các

cơ sở khoa học, cơ sở sản xuất, thực hiện

dự án vận dụng kiến thức vào thực tiễn,...

bằng một số công cụ nhƣ sử dụng bảng quan sát, bảng kiểm, hồ sơ học tập,...

1.2.

1.2.1. Khái niệm STEM

STEM là thuật ngữ viết tắt của các từ Science (Khoa học), Technology (Công nghệ), Engineering (Kĩ thuật) và Mathematics (Toán học), thƣờng đƣợc sử dụng khi bàn đến các chính sách phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học của mỗi quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học đƣợc mô tả bởi chu trình STEM (hình 1.1), trong đó Science là quy trình sáng tạo ra kiến thức khoa học; Engineering là quy trình sử dụng kiến thức khoa học để thiết kế công nghệ

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Dạy học chủ đề STEM

mới nhằm giải quyết các vấn đề; Toán là công cụ đƣợc sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những ngƣời khác. [3]

Hình 1.1. Chu trình STEM

1.2.2. Vai trò STEM

Việc đƣa giáo dục STEM vào trƣờng phổ thông mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hƣớng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là: [3]

- Đảm bảo giáo dục toàn diện: Triển khai giáo dục STEM ở nhà trƣờng, bên cạnh các môn học đang đƣợc quan tâm nhƣ Toán, Khoa học, các lĩnh vực Công nghệ, Kỹ thuật cũng sẽ đƣợc quan tâm, đầu tƣ trên tất cả các phƣơng diện về đội ngũ giáo viên, chƣơng trình, cơ sở vật chất.

- Nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM: Các dự án học tập trong giáo dục STEM hƣớng tới việc vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các vấn đề thực tiễn, học sinh đƣợc hoạt động, trải nghiệm và thấy đƣợc ý nghĩa của tri thức với cuộc sống, nhờ đó sẽ nâng cao hứng thú học tập của học sinh.

- Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai các dự án học tập STEM, học sinh hợp tác với nhau, chủ động và tự lực thực hiện các nhiệm vụ học; đƣợc làm quen hoạt động có tính chất nghiên cứu khoa học. Các hoạt động nêu trên góp phần tích cực vào hình thành và phát triển phẩm chất, năng lực cho học sinh.

- Kết nối trường học với cộng đồng: Để đảm bảo triển khai hiệu quả giáo dục STEM, cơ sở giáo dục phổ thông thƣờng kết nối với các cơ sở giáo dục nghề nghiệp, đại học tại địa phƣơng nhằm khai thác nguồn lực về con ngƣời, cơ sở vật chất triển khai hoạt động giáo dục STEM. Bên cạnh đó, giáo dục STEM phổ thông cũng hƣớng

tới giải quyết các vấn đề có tính đặc thù của địa phƣơng.

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

- Hướng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông, học sinh sẽ đƣợc trải nghiệm trong các lĩnh vực STEM, đánh giá đƣợc sự phù hợp, năng khiếu, sở thích của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM. Thực hiện tốt giáo dục STEM ở trƣờng phổ thông cũng là cách thức thu hút học sinh theo học, lựa chọn các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM, các ngành nghề có nhu cầu cao về nguồn nhân lực trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tƣ.

Đảm bảo giáo dục toàn diện

Nâng cao hứng thú học tập

Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM

Hình thành và phát triển NL, phẩm chất

Kết nối trƣờng học với cộng đồng

Hƣớng nghiệp, phân luồng

Hình 1.2. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM

1.2.3. Mục tiêu của giáo dục STEM

Dƣới góc độ giáo dục và vận dụng trong bối cảnh Việt Nam, giáo dục STEM một mặt thực hiện đầy đủ mục tiêu giáo dục đã nêu trong chƣơng trình giáo dục phổ thông, mặt khác giáo dục STEM nhằm [3]

Mục tiêu giáo dục STEM

Phát triển NL đặc thù Phát triển NL chung

Định hƣớng nghề nghiệp

Hình 1.3. Mục tiêu của giáo dục STEM

- Phát triển các năng lực đặc thù của các môn học thuộc lĩnh vực STEM cho HS: Đó là khả năng vận dụng những kiến thức, kĩ năng liên quan đến các môn học Khoa

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học. Trong đó HS biết liên kết các kiến thức Khoa học, Toán học để giải quyết các vấn đề thực tiễn. Biết sử dụng, quản lí và truy cập Công nghệ. HS biết về quy trình thiết kế kĩ thuật và chế tạo ra các sản phẩm.

- Phát triển các năng lực chung cho HS: Giáo dục STEM nhằm chuẩn bị cho HS

những cơ hội, cũng nhƣ thách thức trong nền kinh tế cạnh tranh toàn cầu của thế kỉ 21. Bên cạnh những hiểu biết về các lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật, Toán học, HS sẽ đƣợc phát triển năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo, năng lực giao tiếp và hợp tác, năng lực tự chủ và tự học.

- Định hướng nghề nghiệp cho HS: Giáo dục STEM sẽ tạo cho HS có những kiến thức, kĩ năng mang tính nền tảng cho việc học tập ở các bậc học cao hơn cũng nhƣ cho nghề nghiệp trong tƣơng lai của HS. Từ đó, góp phần xây dựng lực lƣợng lao động có năng lực, phẩm chất tốt, đặc biệt là lao động trong lĩnh vực STEM nhằm đáp ứng mục tiêu xây dựng và phát triển đất nƣớc.

1.2.4. Phân loại STEM

Việc phân loại STEM là cần thiết bởi đó là một trong những cơ sở cho việc lựa chọn các hình thức tổ chức giáo dục STEM, phƣơng pháp giáo dục STEM hay xây dựng các chủ đề giáo dục STEM đảm bảo phù hợp với mục tiêu, điều kiện, bối cảnh triển khai STEM khác nhau. [3]

- Phân loại dựa trên các lĩnh vực STEM tham gia giải quyết vấn đề (Nội dung):

+ STEM đầy đủ: là loại hình STEM yêu cầu ngƣời học cần vận dụng kiến thức của cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.

+ STEM khuyết: là loại hình STEM mà ngƣời học không phải vận dụng kiến thức cả bốn lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề.

- Phân loại dựa trên phạm vi kiến thức để giải quyết vấn đề STEM:

+ STEM cơ bản: là loại hình STEM đƣợc xây dựng trên cơ sở kiến thức thuộc phạm vi các môn học Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học trong chƣơng trình giáo dục phổ thông. Các sản phẩm STEM này thƣờng đơn giản, chủ đề giáo dục STEM bám sát nội dung sách giáo khoa và thƣờng đƣợc xây dựng trên cơ sở các nội dung thực hành, thí nghiệm trong chƣơng trình giáo dục phổ thông.

+ STEM mở rộng: là loại hình STEM có những kiến thức nằm ngoài chƣơng trình và sách giáo khoa. Những kiến thức đó ngƣời học phải tự tìm hiểu và nghiên cứu. Sản phẩm STEM của loại hình này có độ phức tạp cao hơn.

- Phân loại dựa vào mục đích dạy học:

+ STEM dạy kiến thức mới: là STEM đƣợc xây dựng trên cơ sở kết nối kiến thức của nhiều môn học khác nhau mà học sinh chƣa đƣợc học (hoặc đƣợc học một phần).

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Học sinh sẽ vừa giải quyết đƣợc vấn đề và vừa lĩnh hội đƣợc tri thức mới.

+ STEM vận dụng: là STEM đƣợc xây dựng trên cơ sở những kiến thức học sinh đã đƣợc học. STEM dạng này sẽ bồi dƣỡng cho HS năng lực vận dụng lí thuyết vào thực tế. Kiến thức lí thuyết đƣợc củng cố và khắc sâu.

- Phân loại theo mục tiêu:

+ STEM nhằm phát triển năng lực cụ thể

+ STEM nhằm hƣớng nghiệp

+ STEM nhằm phát triển thói quen tƣ duy kĩ thuật.

- Phân loại theo phương pháp dạy học:

+ Tự chế tạo sản phẩm đơn giản: Hoạt động tự chế tạo sản phẩm đơn giản của của học sinh.

+ Thực hành STEM: Hoạt động thực hành xây dựng kiến thức trong các môn học STEM.

+ Dự án STEM: Đƣợc sử dụng với nghĩa giáo viên sử dụng dạy học dự án để tổ chức các hoạt động giáo dục STEM.

+ Các gameshow về STEM: Đƣợc tổ chức để học sinh tham gia chế tạo các sản phẩm hoặc đƣa ra các ý tƣởng sáng tạo thông qua các cuộc thi.

- Phân loại theo địa điểm:

+ STEM trong lớp học: Với loại hình giáo dục ngày giáo viên thƣờng là ngƣời chủ động lồng ghép vào nội dung bài học của mình các hoạt động dạy học có tính tích hợp hợp trong đó yêu cầu học sinh vận dụng các kiến thức, kỹ năng trong bài học để giải quyết những vấn đề cụ thể, gắn với cuộc sống. Khó khăn thực hiện loại hình STEM này.

+ Câu lạc bộ STEM: Đây là loại hình STEM đƣợc nhiều trƣờng triển khai bởi sự linh hoạt và đa dạng trong hoạt động. Hạn chế nhất của loại hình này là khó khăn có thể tổ chức với quy mô lớn hay toàn bộ học sinh trong trƣờng tham gia.

+ Trung tâm STEM: Song hành với nhà trƣờng, các trung tâm giáo dục STEM tại các thành phố lớn cũng phát triển mạnh mẽ. Các hoạt động giáo dục STEM tại các trung tâm thƣờng linh hoạt, đáp ứng nhu cầu của học sinh tới tham gia.

+ Trải nghiệm thực tế STEM

- Phân loại theo phƣơng tiện:

+ STEM tái chế: Là thuật ngữ đƣợc đƣa ra do một số trung tâm về giáo dục STEM để nói đến việc học sinh vận dụng kiến thức, kỹ năng để chế tạo các sản phẩm từ các nguyên liệu đã qua sử dụng.

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

+ STEM robotic: Là lĩnh vực giáo dục STEM thực hiện các chủ đề về lập trình, điều khiển robot.

+ STEM trong phòng thí nghiệm: Tùy theo điều kiện từng trƣờng, có thể có các không gian chế tạo hoặc xây dựng phòng thí nghiệm để tham gia vào mạng lƣới toàn cầu.

1.2.5. Chủ đề giáo dục STEM

Chủ đề dạy học STEM trong trƣờng trung học (gọi tắt là chủ đề STEM) là chủ đề dạy học đƣợc thiết kế dựa trên vấn đề thực tiễn kết hợp với chuẩn kiến thức, kỹ năng của các môn Khoa học trong chƣơng trình phổ thông.

Theo (Bộ Giáo dục và Đào tạo, 2019), nội dung của chủ đề STEM phải sát chu trình STEM. Nội dung bài học phải đặt HS trƣớc những vấn đề thực tiễn (“Công nghệ” hiện tại) cần giải quyết, cần cải thiện, đòi hỏi HS phải đóng vai trò “những nhà khoa học” tìm tòi, nghiên cứu, chiếm lĩnh “kiến thức” mới; sau đó HS đóng vai ngƣời “kỹ sƣ” vận dụng sáng tạo “kiến thức” mới đó để thiết kế và đƣa ra giải pháp giải quyết vấn đề (“Công nghệ” mới).

Nhƣ vậy, trong quá trình dạy học, GV cần tổ chức cho HS làm việc nhóm, sử dụng Công nghệ truyền thống và hiện đại, công cụ Toán học để tạo ra sản phẩm có tính ứng dụng thực tế, phát biểu kĩ năng và tƣ duy của HS

Chủ đề STEM cần đảm bảo các tiêu chí: Giải quyết các vấn đề thực tiễn, kiến thức trong chủ đề thuộc lĩnh vực STEM, định hƣớng hoạt động – thực hành, làm việc nhóm (theo Nguyễn Thanh Nga và các cộng sự, 2017). Cụ thể:

Hình 1.4. Tiêu chí của chủ đề STEM

Chủ đề STEM hƣớng tới giải quyết các vấn đề trong thực tiễn Vận dụng kiến

thức STEM để giải quyết các vấn đề thực tiễn chính là mục tiêu của dạy học theo quan

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

điểm giáo dục STEM. Do vậy, chủ đề giáo dục STEM không phải là để giải quyết các vấn đề mang tính tƣởng tƣợng xa rời thực tế mà nó luôn hƣớng đến giải quyết các vấn đề các tình huống trong xã hội, kinh tế, môi trƣờng trong cộng đồng địa phƣơng của họ cũng nhƣ toàn cầu.

Chủ đề STEM phải hƣớng tới việc HS vận dụng các kiến thức trong lĩnh vực STEM để giải quyết vấn đề

Tiêu chí này nhằm đảm bảo theo đúng tinh thần giáo dục STEM, qua đó mới phát triển đƣợc những năng lực chuyên môn liên quan Khoa học, Kỹ thuật, Công nghệ, Toán học.

Chủ đề STEM định hƣớng hoạt động – thực hành

Định hƣớng hoạt động – thực hành là một tiêu chí của quan điểm giáo dục STEM nhằm hình thành và phát triển năng lực kết hợp lí thuyết và thực hành cho HS. Điều này sẽ giúp HS có đƣợc những kiến thức từ kinh nghiệm thực hành chứ không phải chỉ từ lí thuyết. Bằng cách xây dựng các bài giảng theo các chủ đề và dựa trên thực hành, HS sẽ hiểu sâu về lí thuyết, nguyên lí thông qua các hoạt động thực tế HS làm việc nhóm để thực hiện chủ đề STEM

Trên thực tế có những chủ đề STEM vẫn có thể triển khai cá nhân. Tuy nhiên, làm việc nhóm là hình thức làm việc phù hợp trong việc giải quyết các nhiệm vụ phức tạp gắn với thực tiễn. Làm việc theo nhóm là một kỹ năng quan trọng trong thế kỉ

XXI. Bên cạnh đó khi làm việc theo nhóm, HS sẽ đƣợc đặt mình vào môi trƣờng thúc đẩy các nhu cầu giao tiếp chia sẻ ý tƣởng và cùng nhau phát triển giải pháp.

1.2.6. Quy trình xây dựng bài học chủ đề STEM

Bƣớc 2: Xác

Bƣớc 3: Xây

Bƣớc 1: Lựa

chọn nội dung

dạy học

định vấn đề

cần giải quyết/

mục tiêu năng

lực KHTN

dựng tiêu chí

của sản phẩm/

tiêu chí đánh

giá NL KHTN

Bƣớc 4: Thiết

kế tiến trình tổ

chức hoạt

động dạy học

Hình 1.5. Quy trình xây dựng bài học chủ đề STEM [16]

Bƣớc 1: Lựa chọn nội dung

Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chƣơng trình môn học và các hiện tƣợng,

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên, xã hội; quy trình hoặc thiết bị công nghệ ứng dụng kiến thức đó trong thực tiễn để lựa chọn nội dung của bài học.

Bƣớc 2: Xác định vấn đề cần giải quyết

Xác định vấn đề cần giải quyết để giao cho học sinh thực hiện sao cho khi giải quyết vấn đề đó, học sinh phải học đƣợc những kiến thức, kĩ năng cần dạy trong chƣơng trình môn học đã đƣợc lựa chọn hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết để xây dựng bài học.

Xác định các mục tiêu năng lực Khoa học tự nhiên mà học sinh cần phát triển sau khi học chủ đề

Bƣớc 3: Xây dựng tiêu chí của sản phẩm/ giải pháp giải quyết vấn đề

Xác định rõ tiêu chí của giải pháp/ sản phẩm làm căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/ giải pháp giải quyết vấn đề/ thiết kế mẫu sản phẩm.

Xác định rõ các tiêu chí đánh giá năng lực Khoa học tự nhiên đã đặt ra ở bƣớc2.

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

- Tiến trình tổ chức hoạt động dạy học đƣợc thiết kế theo các phƣơng pháp và

kĩ thuật dạy học tích cực với các hoạt động học bao hàm các bƣớc của quy trình kĩ thuật.

Mỗi hoạt động đƣợc thiết kế rõ ràng về mục đích, nội dung, dự kiến sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành và cách thức tổ chức hoạt động học tập. Các hoạt động học tập đó có thể đƣợc tổ chức cả ở trong và ngoài lớp học (ở trƣờng, ở nhà và cổng trƣờng).

1.3. Phát triển năng lực KHTN của HS thông qua dạy học chủ đề STEM

1.3.1. Thực trạng của việc phát triển năng lực KHTN của HS thông qua dạy học chủ đề STEM

Để có cái nhìn khách quan về thực trạng của việc phát triển NL KHTN của HS thông qua dạy học chủ đề STEM, chúng ta đã điều tra khảo sát giáo viên THCS trên địa bàn thành phố Đà Nẵng.

Hình thức điểu tra: Phiếu khảo sát trực tuyến (Phụ lục đính kèm)

Sau khi khảo sát chúng tôi thu đƣợc kết quả sau đây

Về thực trạng kiểm tra, đánh giá NL Khoa học tự nhiên:

Với câu hỏi: “Thầy (cô) có quan điểm như thế nào trong việc tổ chức đánh giá

NL khoa học tự nhiên trong mỗi tiết học trên lớp?”

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Thì có 50% GV chọn câu trả lời là Rất cần thiết, 50% GV chọn câu trả lời là cần thiết. Có thể thấy hầu hết GV đều cho rằng việc kiểm tra, đánh giá NL KHTN của HS là cần thiết.

Và câu hỏi: “Thầy (cô) có thường xuyên kiểm tra NL Khoa học tự nhiên của HS trong quá trình dạy học môn Vật lí hay không và thường sử dụng hình thức kiểm tra nào?”

c

ựa vào bảng trên ta thấy, đa số GV quan tâm đến việc kiểm tra, đánh giá NL

của HS và phần lớn GV đánh giá NL KHTN của HS thông qua bài kiểm tra và quan sát. Một số hình thức đánh giá khác nhƣ thông qua các dự án, thông qua sản phẩm học tập của HS cũng đƣợc sử dụng thỉnh thoảng.

Về thực trạng dạy học STEM

Với câu hỏi: “Thầy (Cô) đã từng tìm hiểu, nghiên cứu hay giảng dạy giáo dục STEM?”

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Câu trả lời là: 50% GV đã từng tìm hiểu qua về dạy học STEM, 40% GV đã giảng dạy các chủ đề STEM và 10% có nghiên cứu về việc dạy học chủ đề STEM. Thông qua câu hỏi trên cho thấy đa số GV đã biết đến dạy học chủ đề STEM

Với câu hỏi: “Thầy (Cô) đã trực tiếp hay tham gia tổ chức dạy học chủ đề STEM bao giờ chưa?”

Có 70% đã tham gia tổ chức dạy học chủ đề STEM tại lớp và 30% GV chƣa bao giờ tham gia tổ chức dạy học chủ đề STEM. Đa số GV đã có kinh nghiệm trong

việc giảng dạy các chủ đề STEM

Về thực trạng tổ chức dạy học chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực

KHTN của HS

Với câu hỏi: “Thầy/Cô có thường xuyên tổ chức dạy học chủ đề STEM nhằm phát triển NL KHTN trong quá trình học không?

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Câu trả lời nhận đƣợc nhƣ sau: 50% GV thƣờng xuyên tổ chức các chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên của HS, 20% GV rất ít khi tổ chức dạy học theo chủ đề STEM và 10% chƣa bao giờ tổ chức dạy học chủ đề STEM để phát triển NL KHTN. Cho thấy còn nhiều GV chƣa thực sự quan tâm đến tổ chức dạy học chủ đề STEM để phát triển NL KHTNĐối với câu hỏi: “Khi dạy học nội dung chương “Lực và chuyển động” (KHTN6) Thầy/Cô có chú ý đến việc định hướng hứng thú nhằm phát triển năng lực Khoa học tự nhiên của HS?”

Câu trả lời là: Nhìn chung hầu hết các GV đã chú ý đến việc phát triển NL KHTN của HS khi dạy học phần: “Lực và chuyển động” (KHTN6)

Thông qua việc khảo sát chúng tôi nhận thấy đa phần GV có quan tâm đến việc phát triển năng lực khoa học tự nhiên ở HS THCS, tuy nhiên đa số GV chƣa bao giờ hoặc hiếm khi tổ chức dạy học chủ đề STEM để phát triển năng lực KHTN của HS.

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

1.3.2. Biện pháp phát triển năng lực KHTN của HS thông qua dạy học chủ đề

STEM

1.3.2.1. Hình thành thái độ tích cực bồi dưỡng năng lực Khoa học tự nhiên cho học sinh

- Mô tả biện pháp: Để bồi dƣỡng đƣợc NL KHTN trong học tập cho HS, GV cần khơi dậy đƣợc ở HS hứng thú, thái độ tích cực, chủ động tìm hiểu thế giới tự nhiên. GV phải giúp HS hiểu đƣợc vai trò, ý nghĩa của các sự vật, hiện tƣợng trong đời sống từ đó tạo hứng thú cho HS tìm hiểu và phát triển NL KHTN.

- Mục tiêu: Biện pháp đƣa ra nhằm tạo động cơ, hứng thú cho HS thông qua việc sử dụng cáckinh nghiệm, tri thức đã có để để giải thích quá trình trong tự nhiên. Từ đó, HSthấyđƣợctầmquantrọngcủaviệcbồidƣỡng NL KHTN tronghọctậpvàđờisống.

- Cách thực hiện:

+Tổ chức các hoạt động tự học, trong đó HS quan sát tranh ảnh, mẫu vật; tìm kiếm và đọc tài liệu; thực hiện các bài thực hành, ... qua đó so sánh, phân tích, tổng hợp, hệ thống hóa kiến thức; giải quyết vấn đề đơn giản.

+ Tạo cho HS cơ hội huy động những hiểu biết, kinh nghiệm sẵn có để tham gia hình thành kiến thức mới

+Tăng cƣờng sử dụng tình huống thực tiễn giúp học sinh liên hệ kiến thức với thế giới tự nhiên.

1.3.2.2 Rèn luyện hệ thống kĩ năng năng lực khoa học tự nhiên cho học sinh

- Mô tả biện pháp: Định hƣớng chung để rèn luyện hệ thống kĩ năng Khoa học tự nhiên cho HS là tổ chức các hoạt động DH dựa trên sự chuyển tải từ những tình huống thực tế hoặc sử dụng hệ thống bài tập ứng dụng vào giải quyết các vấn đề gắn với thực tế cuộc sống. Khuyến khích và tạo cơ hội cho HS đƣợc thể hiện NL KHTN của mình. Sau khi đƣợc rèn luyện nhiều lần, HS sẽ tích luỹ đƣợc kinh nghiệm, có sự nhạy cảm trong việc phát hiện các vấn đề trong tự nhiên. Lúc đó, HS sẽ thể hiện đƣợc mức độ tinh vi, thành thạo khi thực hiện các kĩ năng đó.

- Mục tiêu biện pháp: Biện pháp này rèn luyện học sinh hình thành các NL thành tố của NL KHTN

- Cách thức tổ chức:

+ GV thiết kế các hoạt động học tập nhằm tạo điều kiện để HS tự tìm tòi, khám phá kiến thức và rèn luyện các kĩ năng nhƣ: đặt câu hỏi, vấn đề cầm tìm hiểu; đề xuất giả thuyết, xây dựng và thực hiện kế hoạch kiểm chứng giả thuyết; thu thập số liệu, phân tích, xử lí để rút ra kết luận, đánh giá kết quả thu đƣợc.

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

+ Tạo điều kiện để học sinh đƣa ra câu hỏi, phát hiện vấn đề; chuyển vấn đề thành dạng có thể giải quyết bằng vận dụng kiến thức khoa học tự nhiên; giải quyết vấn đề (thu thập, trình bày thông tin, xử lí thông tin để rút ra kết luận); nêu giải pháp khắc phục hoặc cải tiến.

+ Tạo cho học sinh những cơ hội để liên hệ, vận dụng phối hợp kiến thức, kĩ năng từ các lĩnh vực khác nhau trong môn học cũng nhƣ với các môn học khác vào giải quyết những vấn đề thực tế.

+ GV tạo điều kiện để HS đƣợc trao đổi, thảo luận với các HS khác về quá trình

tìm hiểu của bản thân; trình bày và tự đánh giá, đánh giá lẫn nhau về các kết quả thu đƣợc.

1.3.2.3 Đổi mới, phối hợp và vận dụng các phương pháp dạy học tích cực nhằm bồi dưỡng năng lực Khoa học tự nhiên trong học tập cho học sinh

- Mô tả biện pháp: Theo quan điểm lý luận DH thì việc phối hợp và vận dụng có hiệu quả các phƣơng pháp DH tích cực không những giúp HS nắm vững kiến thức mà còn tạo điều kiện để HS tích cực chủ động tham gia vào các hoạt động học tập, kích thích đƣợc hứng thú học tập của HS.

- Mục tiêu biện pháp: Phối hợp và vận dụng các phƣơng pháp DH tích cực không chỉ tạo động cơ, hứng thú học tập cho HS mà còn tạo điều kiện giúp HS dễ dàng phân tích các tình huống thực tiễn.

- Cách thực hiện: Để vận dụng có hiệu quả các phƣơng pháp DH tích cực thì

GV phải là ngƣời thƣờng xuyên cập nhật, tích cực nghiên cứu, tìm hiểu để nắm đƣợc bản chất, vai trò và nội dung của một số phƣơng pháp DH tích cực; đồng thời khẳng

định đƣợc sự cầnthiết và có ý thức tích cực, tự giác, sáng tạo khi vận dụng chúng vào quá trình DH. Bên cạnh đó, GV cần căn cứ vào nội dung bài học, thời gian thực hiện và mục tiêu phát triển NL KHTN cho HS để nghiên cứu và lựa chọn các phƣơng pháp DH vừa có tác dụng tích cực hóa hoạt động nhận thức của HS, vừa tạo điều kiện cho HS rèn luyện NL KHTN. + Cần tạo cho HS những cơ hội để liên hệ, vận dụng phối hợp kiến thức, kĩ năng từ các lĩnh vực khác nhau trong môn học cũng nhƣ với các môn học khác vào giải quyết những vấn đề thực tế. Tăng cƣờng tích hợp liên môn và dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM, STEAM.

1.3.2.4. Đổi mới phương pháp kiểm tra, đánh giá năng lực Khoa học tự nhiên của học sinh

- Mô tả biện pháp: Đánh giá là một khâu quan trọng trong quá trình DH nói

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

chung và quá trình đánh giá NL KHTN cho HS nói riêng. Vì vậy, thực hiện đối mới cách đánh giá NL KHTN hợp lí sẽ có đƣợc những kết luận chính xác về trình độ NL của ngƣời học, từ đó có thể phân loại HS, giúp điều chỉnh nội dung và phƣơng pháp DH, học tập nhằm giúp đỡ HS thành công hơn trong học tập.

- Mục tiêu biện pháp: Biện pháp này giúp đánh giá HS một cách tổng quát hơn, không chỉ đánh giá về kiến thức mà còn đánh giá về sự phát triển NL của HS.

- Cách thực hiện: Để kiểm tra, đánh giá NL KHTN của HS, cần:

+ Giao nhiệm vụ học tập cho HS và đánh giá NL KHTN trong học tập của HS dựa trên các tiêu chí, mức độ biểu hiện của NL này.

+ Xây dựng công cụ đánh giá phù hợp với nội dung kiểm tra. Các phiếu đánh giá phải đƣợc thiết kế trình bày đơn giản và khoa học, phải đánh giá đƣợc mức độ NLcủa mỗi ngƣời sau khi học xong. Các tiêu chuẩn, tiêu chí đánh giá phải đƣợc công bố trƣớc khi thực hiện để HS định hƣớng đƣợc mục tiêu bài học. + Tiến hành đo lƣờng các dấu hiệu đó để đánh giá mức độ đạt đƣợc về các yêu cầu đặt ra, biểu thị bằng điểm số.

+ Phân tích, so sánh các thông tin nhận đƣợc với các yêu cầu đặt ra rồi đánh giá, xem xét kết quả học tập của HS, xem xét mức độ thành công của phƣơng pháp giảng dạy của GV để từ đó cải tiến, khắc phục những nhƣợc điểm.

+ Cần tiến hành kiểm tra, đánh giá NL KHTN trong học tập một cách thƣờng xuyên.

+ Lựa chọn phối hợp nhiều hình thức đánh giá: trắc nghiệm, tự luận, vấn đáp, thực hành.

+ Trong quá trình đánh giá NL KHTN trong học tập cho HS, cần tuân thủ các nguyên tắc của đánh giá là đảm bảo tính khách quan, công bằng, toàn diện, hệ thống, công khai, GD và phát triển.

+ GV cần tạo điều kiện cho HS tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau trong nhóm cùng tập luyện, cùng thực hành (dƣới hình thức nhận xét, xếp loại sau đó mới quy điểm thì tính khách quan sẽ cao hơn).

1.4. Quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên ở học sinh THCS

Mỗi chủ đề STEM có thể đƣợc tổ chức theo 5 hoạt động dƣới đây. Trong đó hoạt động 4 và 5 đƣợc tổ chức thực hiện một cách linh hoạt ở trong và ngoài lớp học theo nội dung và phạm vi kiến thức của từng bài học. [16]

Mỗi hoạt động phải đƣợc mô tả rõ mục đích, nội dung, dự kiến sản phẩm hoạt

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

động của học sinh và các cách thức tổ chức dạy học.

Nội dung hoạt động có thể đƣợc biên soạn thành các mục chứa đựng các thông tin nhƣ là nguyên liệu, kèm theo các lệnh hoặc yêu cầu hoạt động để học sinh tìm hiểu, gia công trí tuệ để giải quyết vấn đề đặt ra trong hoạt động; cách thức tổ chực hoạt động thể hiện phƣơng pháp dạy học, mô tả cách thức tổ chức từng mục của nội dung hoạt động để học sinh đạt đƣợc mục đích tƣơng ứng.

Dựa trên thực trạng phát triển NL KHTN của HS thông qua dạy học chủ đề

STEM, tham khảo các quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM và biện pháp phát triển

NL KHTN, chúng tôi đề xuất quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên ở HS THCS nhƣ bảng sau:

Bảng 1.4. Quy trình tổ chức dạy học chủ đề STEM nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên ở HS THCS [16]

Tên hoạt động Mô tả

1. Xác định vấn đề/ nhu cầu thực tiễn

- Sử dụng các kiến thức khoa học tự nhiên để đề xuất, xây dựng giải pháp.

- Đề xuất tiêu chí của sản phẩm cần chế tạo.

- Đề xuất tiêu chí của bản thiết kế, bài thuyết trình

2. Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp - Học kiến thức mới + Đề xuất các giải pháp/Bản thiết kế

- Trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh

(HS phát triển NL tìm hiểu tự nhiên thông qua các nhiệm vụ báo cáo, thuyết trình hoạt động nhóm)

3. Lựa chọn 1 giải pháp/ Bản thiết kế

- Phân tích, đánh giá đƣợc các đặc điểm của một sự vật, hiện tƣợng, quá trình của tự nhiên theo logic nhất định; giải thích đƣợc mối quan hệ giữa sự vật và hiện tƣợng; nhận ra điểm sai và chỉnh sửa đƣợc; đƣa ra đƣợc những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận

(Phát triểu năng lực nhận thức KHTN ở mức độ cao)

4. Chế tạo mẫu. Thử nghiệm – Đánh giá

- Vận dụng kiến thức khoa học tự nhiên vừa học để chọn dung cụ, chế tạo và thử nghiệm mô hình

- Trình bày sản phẩm + Đánh giá

5. Chia sẻ và thảo luận

- Trình bày các giải pháp và thực hiện đƣợc một số giải pháp để bảo vệ tự nhiên; thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ phù hợp với yêu cầu phát triển bền vững.

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

KẾT LUẬN CHƢƠNG 1

Trên cơ sở phân tích các lý luận về dạy học định hƣớng phát triển năng lực Khoa học tự nhiên của HS THCS, các lý luận về dạy học chủ đề STEM, trong chƣơng này, chúng tôi đã đề cập tới các luận điểm lý luận sau:

Chúng tôi đã đƣa ra khái niệm của năng lực nói chung và năng lực Khoa học tự nhiên của HS THCS nói riêng; tổng hợp các biểu hiện, phƣơng pháp và công cụ đánh giá HS theo định hƣớng phát triển năng lực; đã làm rõ về những đặc trƣng, mục tiêu và chu trình của STEM.

Mặt khác, chúng tôi đã đề xuất đƣợc một số biện pháp phát triển năng lực khoa học tự nhiên của học sinh THCS và quy trình để xây dựng và tổ chức dạy học bài học chủ đề STEM theo định hƣớng phát triển NL Khoa học tự nhiên

Và dựa trên việc nghiên cứu những cơ sở lý luận trên, chúng tôi nhận thấy để xây dựng và tổ chức dạy học chủ đề STEM “Lực và chuyển động” nhằm phát triển năng lực khoa học tự nhiên của HS THCS giáo viên cần phải nghiên cứu các kiến thức cần thiết và các mức độ biểu hiện của năng lực khoa học tự nhiên cần phát triển trƣớc khi xây dựng và dạy học chủ đề STEM.

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

CHƢƠNG 2

THIẾT KẾ NỘI DUNG VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC MỘT SỐ CHỦ ĐỀ STEM

PHẦN “LỰC VÀ CHUYỂN ĐỘNG” – KHTN 6 NHẰM PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC KHTN CỦA HỌC SINH

2.1. Phân tích nội dung kiến thức phần “Lực và chuyển động” môn KHTN 6

2.1.1. Yêu cầu cần đạt phần “Lực và chuyển động” môn KHTN 6

Bảng 2.1. Các thành tố năng lực thông qua các yêu cầu cần đạt [2]

Nội dung Yêu cầu cần đạt Năng lực thành tố

Lực và tác dụng của lực

– Lấy đƣợc ví dụ để chứng tỏ lực là sự đẩy hoặc sự kéo.

– Biểu diễn đƣợc một lực bằng một mũi tên có điểm đặt tại vật chịu tác dụng lực, có độ lớn và theo hƣớng của sự kéo hoặc đẩy.

– Lấy đƣợc ví dụ về tác dụng của lực làm: thay đổi tốc độ, thay đổi hƣớng chuyển động, biến dạng vật.

– Đo đƣợc lực bằng lực kế lò xo, đơn vị là niu tơn (Newton, kí hiệu N) (không yêu cầu giải thích nguyên lí đo).

N2

N2 N2 T4

Lực tiếp xúc và lực không tiếp xúc

– Nêu đƣợc: Lực tiếp xúc xuất hiện khi vật (hoặc đối tƣợng) gây ra lực có sự tiếp xúc với vật (hoặc đối tƣợng) chịu tác dụng của lực; lấy đƣợc ví dụ về lực tiếp xúc.

Nêu đƣợc: Lực không tiếp xúc xuất hiện khi vật (hoặc đối tƣợng) gây ra lực không có sự tiếp xúc với vật (hoặc đối tƣợng) chịu tác dụng của lực; lấy đƣợc ví dụ về lực không tiếp xúc.

Ma sát – Nêu đƣợc: Lực ma sát là lực tiếp xúc xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc giữa hai vật; khái niệm về lực ma sát trƣợt; khái niệm về lực ma sát nghỉ.

– Sử dụng tranh, ảnh (hình vẽ, học liệu điện tử) để nêu đƣợc: Sự tƣơng tác giữa bề mặt của hai vật tạo ra lực ma sát giữa chúng.

– Nêu đƣợc tác dụng cản trở và tác dụng thúc đẩy chuyển động của lực ma sát.

– Lấy đƣợc ví dụ về một số ảnh hƣởng của lực ma sát trong an toàn giao thông đƣờng bộ.

N2, N3 N2, N3

N2 N4 N2 N6

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Lực cản - Thực hiện đƣợc thí nghiệm chứng tỏ vật chịu tác dụng của lực cản khi chuyển động trong nƣớc (hoặc không khí).

Khối lƣợng và trọng lƣợng

Nêu đƣợc các khái niệm: khối lƣợng (số đo lƣợng chất của một vật), lực hấp dẫn (lực hút giữa các vật có khối lƣợng), trọng lƣợng của vật (độ lớn lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật).

Biến dạng của lò xo – Thực hiện thí nghiệm chứng minh đƣợc độ giãn của lò xo treo thẳng đứng tỉ lệ với khối lƣợng của vật treo.

N1

T2, T4

2.1.2. Nội dung kiến thức phần “Lực và chuyển động” trong môn KHTN cấp

THCS

Hình 2.1. Sơ đồ nội dung kiến thức phần “Lực và chuyển động” môn KHTN 6

Bảng 2.2. Phân tích kiến thức nội dung phần “Lực và chuyển động”

môn KHTN 6 [2]

Nội dung Kiến thức cần thiết Một số chủ đề

STEM

Lực là gì? - Tác dụng đẩy, kéo của vật này lên vật khác gọi là lực.

- Khi vật A đẩy hoặc kéo vật B ta nói vật A tác dụng lực lên vật B.

- Lực tác dụng lên vật có thể làm thay đổi tốc độ, hƣớng chuyển động, biến dạng vật.

- Lực đƣợc phân thành lực tiếp xúc và lực không tiếp xúc.

- Chủ đề STEM “Đo lực”

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

T2, T4

Biểu diễn lực

- Đặc trƣng cơ bản (các yếu tố của lực) + điểm đăt + Phƣơng, chiều + Độ lớn

- Đơn vị đo lực là Niutơn (N). Dụng cụ đo lực là lực kế

- Mũi tên dùng để biểu diễn lực có gốc đặt tại vật chịu lực tác dụng, có phƣơng và chiều trùng với phƣơng và chiều trùng với phƣơng và chiều tác dụng của lực, có độ dài tỉ lệ với độ lớn của lực

Biến dạng

của lò xo

- Khi có lực tác dụng lên lò xo thì lò xo biến dạng. khi lực thôi tác dụng thì lò xo tự trở về hình dạng ban đầu.

- Độ dãn của lò xo treo thẳng đứng với tỉ lệ với khối vật treo.

- Chủ đề STEM

“Chế tạo cân lò xo”

- Chủ đề STEM “Bungee Jump”

Trọng lƣợng, lực hấp dẫn

- Lực hút của các vật có khối lƣợng gọi là lực hấp dẫn

- Trọng lƣợng của vật là độ lớn lực hút của Trái Đất tác dụng lên vật.

- Khối lƣợng của vật là số đo lƣợng chất của vật.

Lực ma sát - Lực ma sát là lực tiếp xúc xuất hiện ở bề mặt tiếp xúc giữa hai vật.

- Lực ma sát có tác dụng cản trở hoặc thúc đẩy chuyển động.

- Hai lực ma sát thƣờng gặp là lực ma sát nghỉ và lực ma sát trƣợt

Lực cản - Các vật chuyển động trong các môi trƣờng chịu tác dụng của lực cản môi trƣờng.

- Chủ đề STEM “Xây cầu”

- Đế giày/dép chống trƣợt

- Găng tay bắt bóng

- Hạ cánh an toàn

- Mô hình máy bay giấy

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

2.2. Thiết kế chủ đề STEM trong phần “Lực và chuyển động” phát triển NL

KHTN cho HS

2.2.1 Chủ đề 1: “Đế giày/dép chống trượt”

Bƣớc 1: Lựa chọn chủ đề

Giày là phụ kiện cần thiết và luôn có mặt trong cuộc sống hằng ngày của chúng ta, tuy nhiên đôi lúc cũng sẽ mang lại cho mình không ít khó khăn và phiền toái. Đặc biệt là phần đế trơn trƣợt. Trên thực tế một đôi giày trơn trƣợt sẽ ảnh hƣởng nhiều đến việc di chuyển, thậm chí là ảnh hƣởng đến quá trình sử dụng. Nhất là trong môi trƣờng lao động, việc đảm bảo chức năng chống trơn trƣợt là tiêu chí hàng đầu giúp giảm tối đa nguy cơ tai nạn lao động tại các khu công nghiệp hoặc ngành nghề liên quan đến hóa chất, dầu nhớt, ... Trong chủ đề Đế giày/dép chống trƣợt học sinh vận dụng các kiến thức về Lực ma sát để thiết kế Mô hình đế giày/dép mà ngay khi ở trên các địa hình có độ trơn vẫn không bị trƣợt.

Tham gia chủ đề trên, học sinh phải nghiên cứu và vận dụng các kiến thức liên quan đến Lực ma sát (Bài 44: Lực ma sát – Khoa học tự nhiên 6)

Bƣớc 2: Xác định các vấn đề cần giải quyết và mục tiêu năng lực Khoa học tự nhiên

Xác định các vấn đề cần giải quyết

Nâng cao hiệu quả

Lực ma sát

Mô hình "Đế giày/dép chống trƣợt"

Bản vẽ, thiết kế

Mô hình chế tạo đơn giản, hiệu quả

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Bảng 2.3. Kiến thức STEM cần giải quyết trong chủ đề STEM

“Đế giày/dép chống trƣợt”

Tên sản phẩm Khoa học (S) Công nghệ (T) Kĩ thuật (E) Toán học (M)

Đế giày/dép chống trƣợt

- Khái niệm về lực ma sát trƣợt; khái niệm về lực ma sát nghỉ.

- Tác dụng cản trở và tác dụng thúc đẩy chuyển động của lực ma sát.

- Các hiểu biết về các vật liệu có độ bám cao.

- Bản vẽ thiết kế

- Thao tác cắt dán, sử dụng dao rọc giấy, súng bắn keo.

- Tỷ lệ các chi tiết phù hợp.

Mục tiêu năng lực Khoa học tự nhiên:

+ Nhận thức khoa học tự nhiên:

(N1.3) Nêu đƣợc khái niệm lực ma sát, Lực ma sát trƣợt, lực ma sát nghỉ. Biễu diễn đƣợc phƣơng, chiều của lực ma sát.

Nêu đƣợc nguyên nhân tạo ra lực ma sát.

(N2.3) Phân biệt đƣợc lực ma sát trƣợt và lực ma sát nghỉ trong trƣờng hợp thực tiễn Nêu đƣợc các ví dụ về lực ma sát nghỉ và ma sát trƣợt trong đời sống.

Nêu đƣợc tác dụng cản trở và thúc đẩy chuyển động của lực ma sát trong các trƣờng hợp thực tiễn và biện pháp khắc phục.

+ Tìm hiểu tự nhiên:

(T3.2) Lập kế hoạch thực hiện.

(T4.3) Thực nhiện đƣợc thí nghiệm chứng tỏ sự có mặt của lực ma sát giữa hai bề mặt

(T5.3) Viết, trình bày báo cáo và thảo luận. + Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học:

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

(V2.2) Nhận biết và Giải thích đƣợc các tình huống trong an toàn giao thông, đƣa ra đƣợc giải pháp hiệu quả

Bƣớc 3: Xác định tiêu chí của mô hình, tiêu chí đánh giá năng lực Khoa học tự nhiên

STT Tiêu chí Mức Độ Mức 1 (0- 3 điểm) Mức 2 (3 - 6 điểm) Mức 3 (6 - 9 điểm) Mức 4 (9 – 10 điểm)

1 Thẩm mĩ

(Cãi tiến ở đây là về thiết kế mới lạ, đi êm chân hơn,…)

Đề giày chƣa đẹp, chƣa có cãi tiến

Đế giày/dép đẹp, chƣa có cãi tiến

Đế giày/dép

đẹp, có cãi tiến

Đế giày/dép rất đẹp, có cãi tiến đột phá

2 Độ bền Đế giày/dép chƣa chắc chắn, dễ hƣ hỏng, không chịu đƣợc các tác nhân bên ngoài

3 Chi phí Chi phí chƣa tối ƣu, vật liệu sử dụng chƣa hợp lí không

thân thiện với môi trƣờng

Đế giày/dép chắc chắn, khó hƣ hỏng, nhƣng không chịu đƣợc các tác nhân bên ngoài

Chi phí tối ƣu, vật liệu chƣa hợp lí không thân

thiện với môi trƣờng

Đế giày/dép chắc chắn, khó hƣ hỏng, chịu đƣợc 1 vài tác nhân bên ngoài

Đế giày/dép chắc chắn, khó hƣ hỏng, chịu đƣợc tất cả các tác nhân bên ngoài

4 Hiệu quả

Không có tác dụng chống

trƣợt hoặc chỉ chống trƣợt

đƣợc trên bề

mặt bê tông

khô

Có thể chống

trƣợc đƣợc

trên bê tông

khô và bê

tông ƣớt.

Không chống

trƣợt đƣợc

trên thuỷ tinh, gỗ và kim loại.

Chi phí tối ƣu, vật liệu hợp lí thân

thiện với môi trƣờng

Có thể chống

trƣợt trên tất

cả các bề mặt trừ kim loại

Chi phí tối ƣu, vật liệu thân thiện với môi trƣờng có thể đƣợc tái sử dụng nhiều lần

Có thể chống

trƣợt trên tất

cả các bề mặt

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

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

1. Tên chủ đề

ĐẾ

GIÀY/DÉP CHỐNG TRƢỢT

(Thời gian: 2 tiết – lớp 6)

2. Mục tiêu

a. Mục tiêu năng lực chung + Năng lực giải quyết vấn đề, cụ thể là thiết kế đƣợc đế giày/dép để dễ di chuyển + Năng lực giao tiếp và hợp tác nhóm để thống nhất bản thiết kế và phân công thực hiện từng phần nhiệm vụ cụ thể tạo ra sản phẩm.

b. Mục tiêu NL đặc thù: NL khoa học tự nhiên

+ Nhận thức khoa học tự nhiên:

(N1.3) Nêu đƣợc khái niệm lực ma sát, Lực ma sát trƣợt, lực ma sát nghỉ. Biễu diễn đƣợc phƣơng, chiều của lực ma sát.

Nêu đƣợc nguyên nhân tạo ra lực ma sát.

(N2.3) Phân biệt đƣợc lực ma sát trƣợt và lực ma sát nghỉ trong trƣờng hợp thực tiễn Nêu đƣợc các ví dụ về lực ma sát nghỉ và ma sát trƣợt trong đời sống.

Nêu đƣợc tác dụng cản trở và thúc đẩy chuyển động của lực ma sát trong các trƣờng hợp thực tiễn và biện pháp khắc phục.

+ Tìm hiểu tự nhiên:

(T3.2) Lập kế hoạch thực hiện.

(T4.3) Thực nhiện đƣợc thí nghiệm chứng tỏ sự có mặt của lực ma sát giữa hai bề mặt

(T5.3) Viết, trình bày báo cáo và thảo luận

+ Vận dụng kiến thức kĩ năng đã học:

(V1.3) Nhận ra đƣợc vấn đề của chủ đề. Vận dụng đƣợc kiến thức về lực ma sát để giải thích cũng nhƣ giải quyết đƣợc vấn đề của chủ đề một cách hợp lí.

(V2.2) Nhận biết và Giải thích đƣợc các tình huống trong an toàn giao thông, đƣa ra đƣợc giải pháp hiệu quả

c. Thái độ, phẩm chất

- Có thái độ tích cực, tinh thần trách nhiệm, hợp tác trong làm việc nhóm.

- Yêu thích sự khám phá, tìm tòi và vận dụng các kiến thức học đƣợc vào

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

giải quyết nhiệm vụ đƣợc giao.

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

- Tuân thủ các quy định về an toàn khi sử dụng các thiết bị cắt, dán chế tạo mô hình.

- Có ý thức bảo vệ môi trƣờng.

4. Chuẩn bị, thiết bị

Để tổ chức dạy học chủ đề, GV và HS phải chuẩn bị nhƣ sau:

Giáo viên

- Kiến thức về lực ma sát, Giấy A0 và bút lông để các nhóm sinh hoạt. Các bộ dụng cụ cho học sinh chế tạo và thiết kế mô hình.

- Mẫu mô hình hoặc video về Mô hình

- Hồ sơ học tập của chủ đề

Học sinh

- Các tƣ liệu cần thiết, Một số vật liệu để chế tạo mô hình.

4. Tiến trình dạy học

Giáo viên sử dụng phƣơng pháp học theo nhóm vận dụng dạy học dựa trên dự án để tổ chức cho học sinh học chủ đề STEM.

Hoạt động 1: Xác định vấn đề (10 phút)

A. Mục đích:

Sau hoạt động này học sinh có khả năng: Kích thích sự tò mò, mong muốn tìm hiểu bài học mới

- Xác định đƣợc nhiệm vụ là thiết kế mô hình đế giày/dép chống trƣợt với các tiêu chí đánh giá sản phẩm giáo viên cung cấp.

- Liệt kê, nắm rõ đƣợc các tiêu chí đánh giá sản phẩm từ đó định hƣớng thiết kế sản phẩm

B. Nội dung:

- GV cho HS xem video về các loại đế giày/dép đƣợc sử dụng trên thị trƣờng từ đó giới thiệu nhiệm vụ là thiết kế mô hình đế giày/dép chống trƣợt với những yêu cầu:

+ Mô hình phải vận dụng kiến thức về lực ma sát

+ Chế tạo từ những vật liệu dễ kiếm

+ Mô hình đế giày/dép hoạt động hiệu quả, ít bám bẩn

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

- GV thông báo, phân tích và thống nhất với học sinh các tiêu chí đánh giá dự án (Hồ sơ học tập - phụ lục đính kèm)

- GV thông báo cho học sinh về tiến trình hoạt động và yêu cầu học sinh ghi nhận vào nhật kí học tập. (Bảng tiến trình thực hiện dự án -phụ lục đính kèm)

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:

- Bảng tiêu chí đánh giá nhiệm vụ

- Bảng ghi nhận nhiệm vụ, kế hoạch và phân công công việc

D. Cách thức tổ chức hoạt động

Giáo viên Học sinh

Nhiệm vụ 1: Tổ chức nhóm học tập

- GV tổ chức cho học sinh hoạt động theo nhóm dự án từ 4-5 học sinh.

Nhiệm vụ 2: Đặt vấn đề - giao nhiệm vụ học tập

- Để khơi gợi ý tƣởng về mô hình thì

giáo viên cho học sinh xem clip video và yêu cầu học sinh quan sát kĩ xem mô

hình đƣợc thiết kế dựa trên các kiến thức nào?

Giáo viên có thể yêu cầu học sinh truy

cập internet để tự tìm hiểu về những yêu

cầu nêu trên

Lƣu ý: GV cần đƣa ra yêu cầu trƣớc khi

học sinh nghiên cứu vật thật hoặc xem

phim, tranh ảnh.

Nhiệm vụ 3: Thống nhất tiến trình dự án

- GV đặt vấn đề: Để hoàn thành hiệu quả

nhiệm vụ dự án học tập này cần thực

hiện theo tiến trình nhƣ thế nào?

- GV thống nhất cùng HS kế hoạch thực

hiện chủ đề

- Mỗi nhóm bầu nhóm trƣởng và thƣ kí

phân công cụ thể nhiệm vụ cho các thành

viên (Bảng phân công nhiệm vụ)

- Xem video và trả lời các câu hỏi

- Lắng nghe và Đề xuất tiến trình thực

hiện (nếu có thể)

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Lƣu ý: Với học sinh chƣa quen, GV thông báo tiến trình và hƣớng dẫn học sinh. Đối với học sinh có kinh nghiệm thực hiện, GV yêu cầu HS tự đề xuất các công việc và phân phối thời gian trong dự án.

Nhiệm vụ 4: Thống nhất tiêu chí đánh giá

- GV đặt vấn đề: Làm thế nào để đánh giá mô hình: “Đế giày/dép chống trƣợt”?

Giáo viên nhấn mạnh cần phải có bảng tiêu chí đánh giá để định hƣớng cũng nhƣ đánh giá công bằng.

- GV thống nhất các tiêu chí đánh giá và

tỉ lệ điểm (Tiêu chí đánh giá)

Lƣu ý: GV cần nhấn mạnh: Khi tìm hiểu

kiến thức nền nhóm trƣởng phân chia

cho các thành viên và triển khai họp

nhóm để phổ biến về kiến thức nền cho

tất cả thành viên, khi báo cáo phƣơng án

thiết kế sản phẩm học sinh phải vận dụng

kiến thức nền để giải thích, trình bày nguyên lí hoạt động của sản phẩm. Vì vậy tiêu chí này có trọng số điểm rất lớn.

- Cần phải có bảng tiêu chí đánh giá để đánh giá công bằng.

- HS thống nhất các tiêu chí đánh giá và

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất phƣơng án thiết kế mô hình Đế giày/dép chống trƣợt (20 phút)

A. Mục đích:

(N1.3) Nhận biết lực ma sát

(N2.3) Phân biệt đƣợc lực ma sát nghỉ và lực ma sát trƣợt. Nêu đƣợc tác dụng cản trở chuyển động của lực ma sát.

(T4.3) Thực nhiện đƣợc thí nghiệm chứng tỏ sự có mặt của lực ma sát giữa hai bề mặt

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

B. Nội dung:

- Từ yêu cầu / tiêu chí đánh giá sản phẩm. Học sinh tự tìm hiểu các kiến thức nền liên quan trong sách giáo khoa, tài liệu tham khảo hay tìm hiểu trên internet, ...nhằm hoàn thành câu hỏi và bài tập đƣợc giao. Từ đó có kiến thức để thiết kế và chế tạo mô hình

Đế giày/dép chống trƣợt

- Học sinh sẽ trình bày những kiến thức mình học đƣợc thông qua việc trình bày phiếu học tập và bản thiết kế sản phẩm đáp ứng các tiêu chí trong phiếu đánh giá.

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh

Kết thúc hoạt động này, học sinh cần đạt đƣợc những sản phẩm sau:

- Phiếu học tập ghi chép kiến thức nền và sơ đồ thiết kế sản phẩm trên giấy hoặc

Powerpoint

D. Cách thức tổ chức hoạt động

Giáo viên Học sinh

- GV hƣớng dẫn học sinh cách đọc tài

liệu, đọc sách giáo khoa, tìm kiếm thêm tài liệu từ các nguồn thông tin khác nhau.

GV yêu cầu HS thực hiện hoàn thành phiếu học tập.

- Các thành viên trong nhóm tự đọc các bài Lực ma sát (Bài 44: Lực ma sát –

KHTN 6)

- Sau đó các thành viên đọc các yêu cầu trong phiếu học tập, chia sẻ với nhau về các kiến thức đã đọc đƣợc và hoàn thành

câu hỏi bài tập trong phiếu học tập.

- HS tự hoàn thiện thiết kế và bài thuyết trình sơ đồ tƣ duy về kiến thức nền trên giấy A0 hoặc bằng bài trình bày PowerPoint và tập luyện cách thức thuyết trình, chuẩn bị câu hỏi và câu trả lời để bảo vệ quan điểm của nhóm.

- Ghi chép kiến thức nền vào vở

- GV chốt lại kiến thức nền của chủ đề lên bảng cho học sinh ghi chép vào vở cá nhân.

Hoạt động 3: Trình bày và thảo luận phƣơng án thiết kế mô hình: “Đế giày/dép chống trƣợt” (15 phút)

A. Mục đích:

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL

Sau hoạt động này học sinh có khả năng:

(T3.2) Lập kế hoạch thực hiện.

(T5.3) Vận dụng kiến thức nền đã chuẩn bị để lí giải. Viết, trình bày báo cáo và thảo luận

(V1.3) Vận dụng kiến thức về lực ma sát để giải quyết các vấn đề thực tiễn

B. Nội dung:

- GV tổ chức cho HS từng nhóm trình bày bài báo cáo của nhóm

- GV tổ chức hoạt động thảo luận cho từng thiết kế, các nhóm khác và GV nêu câu hỏi làm rõ, phản biện và góp ý cho bản thiết kế; nhóm trình bày trả lời câu hỏi, lập luận, bảo vệ quan điểm hoặc ghi nhận ý kiến góp ý phù hợp để hoàn thiện bản thiết kế.

- GV chuẩn hóa các kiến thức liên quan trong kiến thức nền cho học sinh, yêu cầu học sinh ghi lại các kiến thức này vào vở và chỉnh sửa phƣơng án thiết kế (nếu có).

C. Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh:

Kết thúc hoạt động này, học sinh cần đạt đƣợc những sản phẩm sau:

- Bản kiến thức ghi chép những kiến thức nền trên bảng của giáo viên

- Bản thiết kế hoàn chỉnh mô hình: “Đế giày/dép chống trƣợt”

D. Cách thức tổ chức hoạt động

Giáo viên Học sinh

Nhiệm vụ 1: Mở đầu- tổ chức báo cáo

- GV thông báo tiến trình của buổi báo cáo.

+ Thời gian báo cáo của mỗi nhóm: 3

phút

+ Thời gian đặt câu hỏi và trao đổi: 2 phút

+ Trong khi nhóm bạn báo cáo, GV yêu cầu mỗi HS chú ý về ý kiến nhận xét và

đặt câu hỏi tƣơng ứng.

- GV nhắc lại một lần về các tiêu chí

đánh giá bảng thiết kế và tiêu chí đánh

giá bài thuyết trình

- GV có thể hƣớng dẫn HS của các

- Lắng nghe và tiếp nhận thông tin

DẠYKÈMQUYNHƠN OFFICIAL