TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG MINH” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12 by Dạy Kèm Quy Nhơn Official

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM

vectorstock.com/24597468

Ths Nguyễn Thanh Tú eBook Collection

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG MINH” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12 WORD VERSION | 2022 EDITION ORDER NOW / CHUYỂN GIAO QUA EMAIL TAILIEUCHUANTHAMKHAO@GMAIL.COM

Tài liệu chuẩn tham khảo Phát triển kênh bởi Ths Nguyễn Thanh Tú Đơn vị tài trợ / phát hành / chia sẻ học thuật : Nguyen Thanh Tu Group Hỗ trợ trực tuyến Fb www.facebook.com/DayKemQuyNhon Mobi/Zalo 0905779594

FI CI A

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÍ

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

ƠN

HUỲNH HỒNG PHÖC

QU Y

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG MINH” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12

DẠ

KÈ

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

Đà Nẵng, 2021

FI CI A

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KHOA VẬT LÍ

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

ƠN

HUỲNH HỒNG PHÖC

QU Y

THIẾT KẾ VÀ TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG MINH” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

DẠ

KÈ

Chuyên ngành: Sƣ phạm Vật lí Khóa học: 2017-2021 Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Phùng Việt Hải

Đà Nẵng, 2021 0

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

FI CI A

LỜI CẢM ƠN Từ những ngày đầu thực hiện đến khi hoàn thành khóa luận, đó là cả một quá trình cố

gắng học tập và trƣởng thành lên từng ngày của bản thân em. Trong quá trình đó, thầy cô, gia đình, bạn bè đã giúp đỡ, hỗ trợ và động viên em rất nhiều. Vì vậy, xin cho phép em đƣợc bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: -

Quý thầy cô giảng viên khoa Vật Lí trƣờng Đại học Sƣ phạm Đà Nẵng đã dạy dỗ, truyền đạt kiến thức, kinh nghiệm, sự nhiệt huyết với nghề cho em trong suốt quá

ƠN

Thầy TS. Phùng Việt Hải, giảng viên đã trực tiếp hƣớng dẫn, hỗ trợ, dìu dắt em thực hiện khóa luận. Thầy - với kinh nghiệm, sự nhiệt huyết cùng lòng yêu nghề của mình - đã truyền đạt tận tình cho em các kiến thức chuyên môn. Ban giám hiệu trƣờng THPT Trần Phú, quý thầy cô tổ Vật lí đã tạo điều kiện cho em tham dự, quan sát, tiếp cận học sinh, phân tích tiến trình, thực nghiệm sƣ phạm tại trƣờng, làm cơ sở để hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp.

QU Y

Em xin chân thành cảm ơn

trình học tập tại trƣờng. Hơn bao giờ hết, chúng em cảm nhận đƣợc sự quan tâm, dạy dỗ ân cần và tận tâm từ thầy cô.

Đà Nẵng, tháng 5, năm 2021 Sinh viên

DẠ

KÈ

Huỳnh Hồng Phúc

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

FI CI A

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Chƣơng trình giáo dục phổ thông tổng thể

Chƣơng trình

Giáo viên

CTGDPTTT

Học sinh

Hoạt động trải nghiệm

ƠN

HĐTN

NL NLVL

Hành vi Năng lực

Năng lực vật lí

Giáo dục

SGK

Sách giáo khoa

YCCĐ

Yêu cầu cần đạt

QU Y

Vận dụng kiến thức

DẠ

KÈ

VDKT

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

DẠ

KÈ

QU Y

ƠN

FI CI A

DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1. Cấu trúc và biểu hiện cụ thể của các thành phần năng lực Vật lí ...................... 31 Bảng 1.2. Các mức độ biểu hiện hành vi của NLVL ......................................................... 33 Bảng 2.1. Bảng tiêu chí đánh giá năng lực vật lí ................................................................ 65 Bảng 2.2. Bảng tiêu chí đánh giá bản thiết kế mô hình Đèn chiếu sáng thông minh......... 68 Bảng 2.3. Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm ....................................................................... 70 Bảng 3.1. Tiêu chí đánh giá các mức độ đạt đƣợc của NLVL của HS .............................. 87 Bảng 3.2. . Biểu hiện NLVL của cả lớp ............................................................................. 87 Bảng 3.3. Bảng quy đổi điểm dựa trên những biểu hiện năng lực vật lí ............................ 89

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

DẠ

KÈ

QU Y

ƠN

FI CI A

DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Chu trình STEM (theo https://www.knowatom.com).......................................... 13 Hình 1.2. Tiến trình tổ chức bài học STEM ....................................................................... 20 Hình 1.3. Các bƣớc thực hiện dạy học dự án ..................................................................... 25 Hình 2.1. Sơ đồ thiết kế mạch điện .................................................................................... 47 Hình 2.2. Sơ đồ thiết kế ngôi nhà ....................................................................................... 47 Hình 2.3. Hình ảnh sản phẩm hoàn thiện ........................................................................... 48 Hình 3.1. Học sinh đang trả lời các câu hỏi đặt vấn đề của giáo viên đƣa ra .................... 77 Hình 3.2. Nhóm 4 đang thảo luận hoàn thành phiếu học tập ............................................. 78 Hình 3.3. Cả lớp đang thực hiện hoạt động thiết kế bản vẽ ............................................... 79 Hình 3.4. Nhóm 1 đang trình bày bản vẽ thiết kế .............................................................. 79 Hình 3.5. Nhóm 2 trình bày bản vẽ thiết kế ....................................................................... 79 Hình 3.6. Nhóm 3 trình bày về bản thiết kế ....................................................................... 80 Hình 3.7. Nhóm 4 trình bày bản vẽ thiết kế ....................................................................... 80 Hình 3.8. Nhóm 3 đang tiến hành lắp ráp mô hình ............................................................ 81 Hình 3.9. Nhóm 2 đang tiến hành lắp ráp mô hình ............................................................ 81 Hình 3.10. Nhóm 1 thuyết trình về mô hình của nhóm ...................................................... 82 Hình 3.11. Nhóm 2 thuyết trình về mô hình của nhóm ...................................................... 82 Hình 3.12. Nhóm 3 thuyết trình về mô hình của nhóm ...................................................... 82 Hình 3.13. Nhóm 4 thuyết trình về mô hình của nhóm ...................................................... 83 Hình 3.14. Mô hình hoàn chỉnh của nhóm 1 ...................................................................... 83 Hình 3.15. Mô hình hoàn chỉnh của nhóm 2 ...................................................................... 83 Hình 3.16. Mô hình hoàn chỉnh của nhóm 3 ...................................................................... 83 Hình 3.17. Mô hình hoàn chỉnh của nhóm 4 ...................................................................... 84

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................................. 3

FI CI A

DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................................... 4 MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 8 1. Lí do chọn đề tài ............................................................................................................... 8 2. Mục tiêu nghiên cứu ....................................................................................................... 10 3. Giả thuyết khoa học ........................................................................................................ 10

4. Đối tƣợng nghiên cứu ..................................................................................................... 10 5. Phạm vi nghiên cứu ........................................................................................................ 10 6. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài ..................................................................................... 11

ƠN

7. Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học ................................................................................ 11 Phương pháp nghiên cứu lí luận........................................................................... 11

7.2.

Phương pháp thực nghiệm sư phạm ..................................................................... 11

7.3.

Phương pháp thống kê toán học ........................................................................... 11

7.1.

8.Đóng góp của đề tài ......................................................................................................... 11 9. Cấu trúc đề tài ................................................................................................................. 12

QU Y

1 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VỚI VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ ......................................................................................................... 13 1.1. Khái quát về giáo dục STEM ................................................................................... 13 1.1.1. Khái niệm STEM ................................................................................................ 13 1.1.2.Giáo dục STEM ................................................................................................... 14 1.2. Các mức độ áp dụng STEM trong giáo dục ............................................................. 15

1.2.2.Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM ................................................................ 15

KÈ

1.2.3.Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật .............................................. 15 1.3. Tiêu chí xây dựng bài học STEM ............................................................................ 16 1.4. Quy trình xây dựng bài học STEM .......................................................................... 18

1.5. Phƣơng pháp dạy học các chủ đề STEM ................................................................. 22

DẠ

1.5.1. Phương pháp 1 : Dạy học dựa trên vấn đề........................................................ 22 1.5.2. Phương pháp 2: Dạy học tìm tòi khám phá theo mô hình 5E ........................... 23 1.5.3. Phương pháp 3: Dạy học dựa trên thiết kế ....................................................... 24 1.5.4. Phương pháp 4: Học tập dựa trên thách thức ................................................... 24 5

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community 1.5.5. Phương pháp 5: Dạy học dự án......................................................................... 25

1.6. Đánh giá trong giáo dục STEM ............................................................................... 26

FI CI A

1.6.1. Nguyên tắc đánh giá .......................................................................................... 26 1.6.2. Các yêu cầu đánh giá ........................................................................................ 27 1.6.3. Gợi ý xây dựng công cụ đánh giá ...................................................................... 28 1.7. Bồi dƣỡng năng lực vật lí của học sinh trong hoạt động trải nghiệm STEM .......... 30 1.7.1. Năng lực ............................................................................................................. 30

1.7.2. Khái niệm năng lực vật lí của học sinh ............................................................. 30 1.7.3. Cấu trúc năng lực vật lí ..................................................................................... 31 1.7.4. Đánh giá năng lực vật lí của học sinh trong việc tổ chức dạy học STEM ........ 33

ƠN

1.8. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM trong chƣơng trình GDPT 2018 .................... 38 KẾT LUẬN CHƢƠNG I.................................................................................................... 40

2 CHƢƠNG 2. THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEM CHỦ ĐỀ “ ĐÈN CHIẾU SÁNG THÔNG MINH” VẬT LÍ 12 NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH ................................................................................................................ 41 2.1. Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “ Sóng ánh sáng”- Vật lí 12 ......................... 41 2.1.1. Cấu trúc của chương ......................................................................................... 41

QU Y

2.1.2. Chuẩn kiến thức- kĩ năng của chương “ Sóng ánh sáng”- Vật lí 12................. 42 2.2. Thiết kế chủ đề trải nghiệm STEM chủ đề “ Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” ......................................................................................................................................... 44 2.2.1. Tên chủ đề: ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG MINH ................... 44 2.2.2. Mô tả chủ đề ...................................................................................................... 44

2.2.3. Mục tiêu ............................................................................................................. 45

KÈ

2.2.4. Chuẩn bị của GV và HS ..................................................................................... 46 2.2.5. Tiến trình dạy học .............................................................................................. 48 2.2.6. Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực học sinh trong hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM ................................................................................. 65

KẾT LUẬN CHƢƠNG 2 ................................................................................................... 73 CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM ................................................................ 74

DẠ

3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm ............................................................................... 74 3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm.............................................................................. 74 6

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community 3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm ......................................................................... 74

3.3.1. Phương pháp quan sát ....................................................................................... 74

FI CI A

3.3.2. Phương pháp thống kê toán học ........................................................................ 74 3.4. Quy trình thực nghiệm ............................................................................................. 74 3.5. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm .......... 75 3.5.1. Thuận lợi ............................................................................................................ 75 3.5.2. Khó khăn ............................................................................................................ 75

3.6. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm ............................................................................... 75 3.7. Phân tích diễn biến thực nghiệm sƣ phạm ............................................................... 76 3.7.1. Công tác chuẩn bị .............................................................................................. 76

ƠN

3.7.2. Diễn biến, kết quả thu được khi thực nghiệm chủ đề ........................................ 76 3.8. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm ................................................................................. 84 3.8.1. Đánh giá định tính ............................................................................................. 84

3.8.2. Đánh giá định lượng .......................................................................................... 87 KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 ................................................................................................... 93 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................................ 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................. 95

DẠ

KÈ

QU Y

PHỤ LỤC ........................................................................................................................... 96

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community MỞ ĐẦU

FI CI A

1. Lí do chọn đề tài Cuộc cách mạng công nghiệp đang ngày càng hiện hữu với những tác động lớn tới mọi mặt của đời sống kinh tế xã hội toàn cầu. Để bảo đảm cho sự phát triển bền vững, nhiều quốc gia đã không ngừng đổi mới giáo dục để trang bị cho các thế hệ tƣơng lai nền tảng văn hoá vững chắc và năng lực thích ứng cao trƣớc mọi biến động của xã hội [1].Chính vì thế việc đổi mới giáo dục đã trở thành nhu cầu cấp thiết mang tính toàn cầu. Trong bối cảnh đó, Nghị quyết số 88/2014/QH13 đƣợc ban hành. Mục tiêu đổi mới

đƣợc Nghị quyết 88/2014/QH13 của Quốc hội quy định: “Đổi mới chƣơng trình, sách giáo khoa giáo dục phổ thông nhằm tạo chuyển biến căn bản, toàn diện về chất lƣợng và

ƠN

hiệu quả giáo dục phổ thông; kết hợp dạy chữ, dạy ngƣời và định hƣớng nghề nghiệp; góp phần chuyển nền giáo dục nặng về truyền thụ kiến thức sang nền giáo dục phát triển toàn diện cả về phẩm chất và năng lực, hài hoà đức, trí, thể, mỹ và phát huy tốt nhất tiềm năng của mỗi học sinh.”[1]. Tiếp nối với Nghị quyết thì Chỉ thị 16/CT-TTg (04/5/2017) của Thủ tƣớng Chính phủ đã đƣa ra giải pháp về mặt giáo dục chính là: “Thay đổi mạnh

QU Y

mẽ các chính sách, nội dung, phương pháp giáo dục và dạy nghề nhằm tạo ra nguồn nhân lực có khả năng tiếp nhận các xu thế công nghệ sản xuất mới, trong đó cần tập trung vào thúc đẩy đào tạo về khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học (STEM), ngoại ngữ, tin học trong chương trình giáo dục phổ thông”[4]. Chính vì thế, chƣơng trình Giáo dục phổ thông mới (TT32/BGDĐT, 26/12/2018) đƣợc Bộ giáo dục ban hành theo định hƣớng phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh nhằm đáp ứng yêu cầu của sự nghiệp xây dựng, bảo vệ đất nƣớc trong thời đại toàn cầu hoá và cách mạng công nghiệp mới [1].

DẠ

KÈ

Hiện nay, hoạt động trải nghiệm trong chƣơng trình giáo dục phổ thông 2018 là hoạt động giáo dục bắt buộc [1]. Thông qua hoạt động này học sinh đƣợc tiếp cận thực tế, thể nghiệm cảm xúc tích cực, khai thác những kinh nghiệm đã có và huy động, tổng hợp kiến thức, kĩ năng để giải quyết vấn đề thực tiễn [2]. Mặt khác, giáo dục STEM đƣợc biết nhƣ là một sự tiếp cận mới của nền giáo dục và đào tạo nguồn nhân lực tƣơng lai, trong đó nhấn mạnh sự kết nối, liên thông giữa bốn lĩnh vực Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học [3]. Dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM đã và đang đƣợc nhiều quốc gia quan tâm và đƣa vào chƣơng trình giảng dạy chính khóa cũng nhƣ ngoại khóa ở các trƣờng phổ thông. Có thể nói, giáo dục STEM đáp ứng rất tốt dạy học theo định hƣớng phát triển năng lực – cũng là mục tiêu mà chƣơng trình giáo dục phổ thông mới hƣớng tới. 8

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Tổ chức hoạt động trải nghiệm là một trong các hình thức tổ chức giáo dục STEM.

FI CI A

Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh dựa trên sự tổng hợp kiến thức của nhiều lĩnh vực giáo dục khác nhau để trải nghiệm thực tiễn đời sống, tham gia vào hoạt động phục vụ cộng đồng dƣới sự hƣớng dẫn và tổ chức của nhà giáo dục. [2] Chính vì thế, việc

tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM không những giúp học sinh có thể liên kết kiến thức khoa học và toán học mà còn giúp học sinh phát triển đƣợc các năng lực đặc thù STEM, các năng lực cốt lõi và định hƣớng nghề nghiệp [1]. 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

ƠN

quốc gia. Sự phát triển về Khoa học, Công nghệ, Kĩ thuật và Toán học đƣợc mô tả bởi chu trình STEM. 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 mới nhằm giải quyết các vấn đề; Mathematics là công cụ đƣợc sử dụng để thu nhận kết quả và chia sẻ kết quả đó với những ngƣời khác.

QU Y

Giáo dục STEM đặt học sinh trƣớc những vấn đề thực tiễn ("công nghệ" hiện tại) cần giải quyết, đòi hỏi học sinh phải tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức khoa học và vận dụng kiến thức để thiết kế và thực hiện giải pháp giải quyết vấn đề ("công nghệ" mới). Nhƣ vậy, mỗi bài học STEM sẽ đề cập và giao cho học sinh giải quyết một vấn đề tƣơng đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải huy động kiến thức đã có và tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức mới để sử dụng. Quá trình đó đòi hỏi học sinh phải thực hiện theo "Quy trình khoa học" (để chiếm lĩnh kiến thức mới) và "Quy trình kĩ thuật" để sử dụng kiến thức đó vào việc thiết kế và thực hiện giải pháp ("công nghệ" mới) để giải quyết vấn đề. Đây chính là sự

KÈ

tiếp cận liên môn trong giáo dục STEM, dù cho kiến thức mới mà học sinh cần phải học để sử dụng trong một bài học STEM cụ thể có thể chỉ thuộc một môn học. Nhƣ vậy, giáo dục STEM là một phƣơng thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua đó phát triển cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cùng với những năng lực khác tƣơng ứng, đáp ứng đƣợc yêu cầu của sự phát triển kinh tế – xã hội. Việc đƣa giáo dục STEM vào trƣờng trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với

DẠ

định hƣớng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là giáo dục STEM đảm bảo giáo dục toàn diện; nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM; hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh; kết nối trƣờng học với cộng đồng; hƣớng nghiệp, phân luồng. 9

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Dù đã có nhiều đổi mới, nhƣng xét một cách tổng thể việc dạy học Vật lí tại đa số

FI CI A

các trƣờng phổ thông hiện nay vẫn còn mang tính lí thuyết, hàn lâm; các mục tiêu học tập chủ yếu là biết, hiểu và vận dụng thấp để giải các bài tập mang tính lí tƣởng mà chƣa chú trọng nhiều đến thực hành và giải quyết các vấn đề thực tiễn. Cũng vì quá trình truyền thụ kiến thức nhƣ thế đã làm giảm đi sự hứng thú của học sinh đối với các môn học thực tiễn nói chung và Vật lí nói riêng. Vì vậy, ta nên tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM vào dạy học Vật lí để học sinh vừa lĩnh hội đƣợc kiến thức khoa học, vừa phát triển đƣợc năng lực vật lí.

Nội dung “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” ở cấp Trung học phổ thông là một kiến thức rất quan trọng và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống. Kiến thức của lĩnh vực này

ƠN

góp phần hình thành cho học sinh những hiểu biết cơ bản về tia hồng ngoại và từ các kiến thức đó học sinh có thể sáng tạo và thiết kế ra các mô hình dựa vào các điều kiện sử dụng khác nhau của từng định luật. Đây là điều kiện tốt để có thể tổ chức các hoạt động trải nghiệm STEM cho học sinh theo tinh thần của công văn 3089 và công văn 5512 của Bộ Giáo dục và Đào tạo. Với những lí do trên, chúng tôi lựa chọn thực hiện đề tài: “ Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh trong dạy học vật lí 12”

QU Y

2. Mục tiêu nghiên cứu Thiết kế và tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM chủ đề “ Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” trong dạy học vật lí 12 nhằm bồi dƣỡng năng lực vật lí của học sinh.

KÈ

3. Giả thuyết khoa học Nếu tổ chức đƣợc hoạt động trải nghiệm STEM “Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” trong dạy học vật lí 12 thì sẽ bồi dƣỡng năng lực vật lí của học sinh.

4. Đối tƣợng nghiên cứu Hoạt động dạy học trải nghiệm STEM môn Vật lí ở trƣờng Trung học phổ thông.

DẠ

5. Phạm vi nghiên cứu Hoạt động dạy học trải nghiệm STEM với nội dung “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” – Vật lí 12 Trung học phổ thông. Thời gian: tháng 1 đến tháng 5, năm 2021 10

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

FI CI A

6. Nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài Để đạt đƣợc mục đích nghiên cứu của đề tài, tác giả thực hiện các nhiệm vụ sau: - Nhiệm vụ 1: Xây dựng cơ sở lí luận về giáo dục STEM với việc phát triển năng lực vật lí

- Nhiệm vụ 2: Lựa chọn và sắp xếp các nội dung kiến thức hợp lí, đúng định hƣớng giáo dục STEM, đảm bảo tính khoa học của chủ đề. - Nhiệm vụ 3: Xây dựng các tiến trình dạy học phù hợp với từng phần nội dung kiến thức của bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại”- Vật lí 12

- Nhiệm vụ 4: Xây dựng hệ thống kiểm tra đánh giá nhằm đánh giá kết quả học tập, năng lực vật lí của học sinh lớp 12 Trung học Phổ Thông.

7. Phƣơng pháp nghiên cứu khoa học

ƠN

- Nhiệm vụ 5: Tổ chức thực nghiệm sƣ phạm ở trƣờng THPT trên địa bàn, xây dựng công cụ đánh giá, đánh giá kết quả thực nghiệm sƣ phạm để kiểm chứng giả thuyết khoa học của đề tài và rút ra các kết luận cần thiết.

QU Y

7.1. Phương pháp nghiên cứu lí luận - Nghiên cứu cơ sở lí luận về hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng STEM, năng lực vật lí. - Nghiên cứu kiến thức có liên quan đến phần “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” và các tài liệu khoa học có liên quan.

7.2. Phương pháp thực nghiệm sư phạm - Tiến hành dạy học thực nghiệm các chủ đề STEM ở trƣờng THPT theo quy trình, phƣơng pháp và hình thức tổ chức đã đề xuất.

KÈ

- Phân tích kết quả thu đƣợc trong quá trình thực nghiệm sƣ phạm từ đó rút ra kết luận của đề tài. - Phƣơng tiện: Phiếu khảo sát, phiếu đánh giá, dụng cụ ghi chép, ghi hình.

7.3. Phương pháp thống kê toán học - Sử dụng các phƣơng pháp thống kê, mô tả toán học để trình bày kết quả TNSP.

DẠ

8.Đóng góp của đề tài - Xây dựng đƣợc chủ đề trải nghiệm STEM là “ Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” trong dạy học các kiến thức bài “ Tia hồng ngoại và tia tử ngoại”- Vật lí 12. - Xây dựng đƣợc hai bộ công cụ đánh giá năng lực vật lí trong dạy học chủ đề STEM. 11

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community - Tài liệu tham khảo cho GV trong tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM về kiến thức

“Tia hồng ngoại và tia tử ngoại”- Vật lí 12 nhằm bồi dƣỡng năng lực vật lí cho học sinh.

FI CI A

9. Cấu trúc đề tài Ngoài các phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, tài liệu tham khảo và mục lục thì nội dung của bài nghiên cứu khoa học đƣợc chia làm 3 chƣơng, trong đó: - Chƣơng 1. Cơ sở lí luận về giáo dục STEM với việc phát triển năng lực vật lí

- Chƣơng 2. Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh trong dạy học vật lí 12‟‟ nhằm bồi dƣỡng năng lực vật lí học sinh

DẠ

KÈ

QU Y

ƠN

- Chƣơng 3. Thực nghiệm sƣ phạm

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VỚI VIỆC PHÁT TRIỂN NĂNG LỰC VẬT LÍ

FI CI A

1.1. Khái quát về giáo dục STEM

1.1.1. 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), 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 mới

KÈ

QU Y

ƠN

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.[2]

Hình 1.1. Chu trình STEM (theo https://www.knowatom.com)

DẠ

“Science” trong chu trình STEM đƣợc mô tả bởi một mũi tên từ “Technology” sang “Knowledge” thể hiện quy trình sáng tạo khoa học. Đứng trƣớc thực tiễn với "Công nghệ" hiện tại, các nhà khoa học, với năng lực tƣ duy phản biện, luôn đặt ra những câu hỏi/vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu, hoàn thiện công nghệ, đó là các câu hỏi/vấn đề khoa học. Trả lời các câu hỏi khoa học hoặc giải quyết các vấn đề khoa học sẽ phát minh ra các "Kiến thức" khoa học. Ngƣợc lại, “Engineering” trong chu trình 13

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community STEM đƣợc mô tả bởi một mũi tên từ “Knowledge” sang “Technology” thể hiện quy

FI CI A

trình kĩ thuật. Các kĩ sƣ sử dụng "Kiến thức" khoa học để thiết kế, sáng tạo ra công nghệ mới. Nhƣ vậy, trong chu trình STEM, "Science" đƣợc hiểu không chỉ là "Kiến thức" thuộc các môn khoa học (nhƣ Vật lí, Hoá học, Sinh học) mà bao hàm "Quy trình

khoa học" để phát minh ra kiến thức khoa học mới. Tƣơng tự nhƣ vậy, "Engineering" trong chu STEM không chỉ là "Kiến thức" thuộc lĩnh vực "Kĩ thuật" mà bao hàm"Quy trình kĩ thuật" để sáng tạo ra "Công nghệ" mới. Hai quy trình nói trên tiếp nối nhau, khép kín thành chu trình sáng tạo khoa học – kĩ thuật theo mô hình "xoáy ốc" mà cứ

sau mỗi chu trình thì lƣợng kiến thức khoa học tăng lên và cùng với nó là công nghệ phát triển ở trình độ cao hơn.

ƠN

1.1.2.Giáo dục STEM Giáo dục STEM về bản chất đƣợc hiểu là trang bị cho ngƣời học những kiến thức và kỹ năng cần thiết liên quan đến các lĩnh vực khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học. Các kiến thức kỹ năng này gọi là kỹ năng STEM phải đƣợc tích hợp, lồng

ghép và bổ trợ cho nhau giúp học sinh không chỉ hiểu biết về nguyên lí mà còn áp dụng để thực hành và tạo ra những sản phẩm cho cuộc sống hàng ngày.[10] Phỏng theo chu trình STEM, giáo dục STEM đặt học sinh trƣớc những vấn đề thực tiễn ("công nghệ" hiện tại) cần giải quyết, đòi hỏi học sinh phải tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức khoa học và vận dụng kiến thức để thiết kế và thực hiện giải pháp giải quyết

QU Y

vấn đề ("công nghệ" mới). Nhƣ vậy, mỗi bài học STEM sẽ đề cập và giao cho học sinh giải quyết một vấn đề tƣơng đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải huy động kiến thức đã có và tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức mới để sử dụng. Quá trình đó đòi hỏi học sinh phải thực hiện theo "Quy trình khoa học" (để chiếm lĩnh kiến thức mới) và "Quy trình kĩ

DẠ

KÈ

thuật" để sử dụng kiến thức đó vào việc thiết kế và thực hiện giải pháp ("công nghệ" mới) để giải quyết vấn đề. Đây chính là sự tiếp cận liên môn trong giáo dục STEM, dù cho kiến thức mới mà học sinh cần phải học để sử dụng trong một bài học STEM cụ thể có thể chỉ thuộc một môn học. Nhƣ vậy, giáo dục STEM là một phƣơng thức giáo dục nhằm trang bị cho học sinh những kiến thức khoa học gắn liền với ứng dụng của chúng trong thực tiễn, qua đó phát triển cho học sinh năng lực phát hiện và giải quyết vấn đề cùng với những năng lực khác tƣơng ứng, đáp ứng đƣợc yêu cầu của sự phát triển kinh tế – xã hội.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community 1.2. Các mức độ áp dụng STEM trong giáo dục

FI CI A

1.2.1. Dạy học các môn học theo phương thức giáo dục STEM Đây là hình thức tổ chức giáo dục STEM chủ yếu trong nhà trƣờng. Theo cách

này, các bài học, hoạt động giáo dục STEM đƣợc triển khai ngay trong quá trình dạy học các môn học STEM theo tiếp cận liên môn. Các chủ đề, bài học, hoạt động STEM bám sát chƣơng trình của các môn học thành phần. Hình thức giáo dục STEM này không làm phát sinh thêm thời gian học tập.

1.2.2.Tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM Trong hoạt động trải nghiệm STEM, học sinh đƣợc khám phá các ứng dụng

trƣờng đại học, doanh nghiệp.

ƠN

khoa học, kỹ thuật trong thực tiễn đời sống. Qua đó, nhận biết đƣợc ý nghĩa của khoa học, công nghệ, kỹ thuật và toán học đối với đời sống con ngƣời, nâng cao hứng thú học tập các môn học STEM. Đây cũng là cách thức để thu hút sự quan tâm của xã hội tới giáo dục STEM. Để tổ chức thành công các hoạt động trải nghiệm STEM, cần có sự tham gia, hợp tác của các bên liên quan nhƣ trƣờng trung học, cơ sở giáo dục nghề nghiệp, các

QU Y

Trải nghiệm STEM còn có thể đƣợc thực hiện thông qua sự hợp tác giữa trƣờng trung học với các cơ sở giáo dục đại học, giáo dục nghề nghiệp. Theo cách này, sẽ kết hợp đƣợc thực tiễn phổ thông với ƣu thế về cơ sở vật chất của giáo dục đại học và giáo dục nghề nghiệp. Các trƣờng trung học có thể triển khai giáo dục STEM thông qua hình thức câu lạc bộ. Tham gia câu lạc bộ STEM, học sinh đƣợc học tập nâng cao trình độ, triển khai các dự án nghiên cứu, tìm hiểu các ngành nghề thuộc lĩnh vực STEM. Đây là hoạt động

theo sở thích, năng khiếu của học sinh.

DẠ

KÈ

1.2.3.Tổ chức hoạt động nghiên cứu khoa học, kĩ thuật Giáo dục STEM có thể đƣợc triển khai thông qua hoạt động nghiên cứu khoa học và tổ chức các cuộc thi sáng tạo khoa học kỹ thuật. Hoạt động này không mang tính đại trà mà dành cho những học sinh có năng lực, sở thích và hứng thú với các hoạt động tìm tòi, khám phá khoa học, kỹ thuật giải quyết các vấn đề thực tiễn. Tổ chức tốt hoạt động câu lạc bộ STEM cũng là tiền đề phát triển hoạt động sáng tạo khoa học kỹ thuật và triển khai các dự án nghiên cứu trong khuôn khổ cuộc thi khoa học kỹ thuật dành cho học sinh trung học. Bên cạnh đó, tham gia câu lạc bộ 15

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community STEM và nghiên cứu khoa học, kĩ thuật là cơ hội để học sinh thấy đƣợc sự phù hợp về

FI CI A

1.3. Tiêu chí xây dựng bài học STEM Tiêu chí 1: Chủ đề bài học STEM tập trung vào các vấn đề của thực tiễn

năng lực, sở thích, giá trị của bản thân với nghề nghiệp thuộc lĩnh vực STEM.

Trong các bài học STEM, học sinh đƣợc đặt vào các vấn đề thực tiễn xã hội, kinh tế, môi trƣờng và yêu cầu tìm các giải pháp.[2]

Tiêu chí 2: Cấu trúc bài học STEM theo quy trình thiết kế kĩ thuật

Quy trình thiết kế kĩ thuật cung cấp một tiến trình linh hoạt đƣa học sinh từ việc

(2) Nghiên cứu kiến thức nền (3) Đề xuất các giải pháp/thiết kế (4) Lựa chọn giải pháp/thiết kế (5) Chế tạo mô hình (nguyên mẫu)

ƠN

xác định một vấn đề – hoặc một yêu cầu thiết kế – đến sáng tạo và phát triển một giải pháp. Theo quy trình này, học sinh thực hiện các hoạt động: (1) Xác định vấn đề

QU Y

(6) Thử nghiệm và đánh giá (7) Chia sẻ và thảo luận (8) Điều chỉnh thiết kế. Trong thực tiễn dạy học, quy trình 8 bƣớc này đƣợc thể hiện qua 5 hoạt động chính: HĐ1: Xác định vấn đề (yêu cầu thiết kế, chế tạo) HĐ2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất các giải pháp thiết kế HĐ3: Trình bày và thảo luận phƣơng án thiết kế

DẠ

KÈ

HĐ4: Chế tạo mô hình/thiết bị... theo phƣơng án thiết kế (đã đƣợc cải tiến theo góp ý); thử nghiệm và đánh giá HĐ5: Trình bày và thảo luận về sản phẩm đƣợc chế tạo; điều chỉnh thiết kế ban đầu. Trong quy trình kĩ thuật, các nhóm học sinh thử nghiệm các ý tƣởng dựa nghiên cứu của mình, sử dụng nhiều cách tiếp cận khác nhau, mắc sai lầm, chấp nhận và học từ sai lầm, và thử lại. Sự tập trung của học sinh là phát triển các giải pháp để giải quyết vấn đề đặt ra, nhờ đó học đƣợc và vận dụng đƣợc kiến thức mới trong chƣơng trình giáo dục.[2] Tiêu chí 3: Phƣơng pháp dạy học bài học STEM đƣa học sinh vào hoạt động tìm tòi và khám phá, định hƣớng hành động, trải nghiệm và sản phẩm 16

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Quá trình tìm tòi khám phá đƣợc thể hiện trong tất cả các hoạt động của chủ đề

FI CI A

STEM, tuy nhiên trong hoạt động 2 và hoạt động 4 quá trình này cần đƣợc khai thác triệt để. Trong hoạt động 2 học sinh sẽ thực hiện các quan sát, tìm tòi, khám phá để xây dựng, kiểm chứng các quy luật, qua đó học đƣợc kiến thức nền đồng thời rèn luyện các kĩ năng tiến trình nhƣ: quan sát, đƣa ra dự đoán, tiến hành thí nghiệm, đo đạc, thu thập số liệu, phân tích số liệu… Trong hoạt động 4, quá trình tìm tòi khám phá đƣợc thể hiện giúp học sinh kiểm chứng các giải pháp khác nhau để tối ƣu hoá sản phẩm. Trong các bài học STEM, hoạt động học của học sinh đƣợc thực hiện theo hƣớng

mở có "khuôn khổ" về các điều kiện mà học sinh đƣợc sử dụng (chẳng hạn các vật liệu khả dụng). Hoạt động học của học sinh là hoạt động đƣợc chuyển giao và hợp tác; các

ƠN

quyết định về giải pháp giải quyết vấn đề là của chính học sinh. Học sinh thực hiện các hoạt động trao đổi thông tin để chia sẻ ý tƣởng và tái thiết kế nguyên mẫu của mình nếu cần. Học sinh tự điều chỉnh các ý tƣởng của mình và thiết kế hoạt động tìm tòi, khám phá của bản thân.[2] Tiêu chí 4: Hình thức tổ chức bài học STEM lôi cuốn học sinh vào hoạt động nhóm kiến tạo

QU Y

Giúp học sinh làm việc trong một nhóm kiến tạo là một việc khó khăn, đòi hỏi tất cả giáo viên STEM ở trƣờng làm việc cùng nhau để áp dụng phƣơng thức dạy học theo nhóm, sử dụng cùng một ngôn ngữ, tiến trình và yêu cầu về sản phẩm học tập mà học sinh phải hoàn thành. Làm việc nhóm trong thực hiện các hoạt động của bài học STEM là cơ sở phát triển năng lực giao tiếp và hợp tác cho học sinh.[2] Tiêu chí 5: Nội dung bài học STEM áp dụng chủ yếu từ nội dung khoa học và toán mà học sinh đã và đang học Trong các bài học STEM, giáo viên cần kết nối và tích hợp một cách có mục đích

KÈ

nội dung từ các chƣơng trình khoa học, công nghệ, tin học và toán. Lập kế hoạch để hợp tác với các giáo viên toán, công nghệ, tin học và khoa học khác để hiểu rõ nội hàm của việc làm thế nào để các mục tiêu khoa học có thể tích hợp trong một bài học đã cho. Từ đó, học sinh dần thấy rằng khoa học, công nghệ, tin học và toán không phải là các môn học độc lập, mà chúng liên kết với nhau để giải quyết các vần đề. Điều đó có liên quan đến việc học toán, công nghệ, tin học và khoa học của học sinh.[2] Tiêu chí 6: Tiến trình bài học STEM tính đến có nhiều đáp án đúng và coi sự thất bại

DẠ

nhƣ là một phần cần thiết trong học tập Một câu hỏi nghiên cứu đặt ra, có thể đề xuất nhiều giả thuyết khoa học; một vấn đề cần giải quyết, có thể đề xuất nhiều phƣơng án, và lựa chọn phƣơng án tối ƣu. Trong các giả thuyết khoa học, chỉ có một giả thuyết đúng. Ngƣợc lại, các phƣơng án giải quyết 17

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community vấn đề đều khả thi, chỉ khác nhau ở mức độ tối ƣu khi giải quyết vấn đề. Tiêu chí này

FI CI A

cho thấy vai trò quan trọng của năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong dạy học STEM.[2] 1.4. Quy trình xây dựng bài học STEM Bƣớc 1: Lựa chọn chủ đề bài học Căn cứ vào nội dung kiến thức trong chƣơng trình môn học và các hiện tƣợng,

quá trình gắn với các kiến thức đó trong tự nhiên; quy trình hoặc thiết bị công nghệ có sử dụng của kiến thức đó trong thực tiễn... để lựa chọn chủ đề của bài học. Những ứng

dụng đó có thể là:

- Sữa chua/dƣa muối – Vi sinh vật – Quy trình làm sữa chua/muối dƣa - Thuốc trừ sâu – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí dƣ lƣợng thuốc trừ sâu

ƠN

- Hóa chất – Phản ứng hóa học – Quy trình xử lí chất thải - Sau an toàn – Hóa sinh – Quy trình trồng rau an toàn - Cầu vồng – Ra đar – Máy quang phổ lăng kính

- Kính tiềm vọng, kính mắt; Ống nhòm, kính thiên văn; - Sự chìm, nổi – lực đẩy Ác–si–mét – Thuyền/bè - Hiện tƣợng cảm ứng điện từ – Định luật Cảm ứng điện từ và Định luật Lenxơ– Máy phát điện/động cơ điện - Vật liệu cơ khí-

QU Y

- Các phƣơng pháp gia công cơ khí - Các cơ cấu truyền và biến đổi chuyển động - Các mối ghép cơ khí - Mạch điện điều khiển cho ngôi nhà thông minh...

DẠ

KÈ

Bƣớc 2: Xác định vân đề cần giải quyết Sau khi chọn chủ đề của bài học, cần 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 (đối với STEM kiến tạo) hoặc vận dụng những kiến thức, kỹ năng đã biết (đối với STEM vận dụng) để xây dựng bài học. Theo những ví dụ nêu trên, nhiệm vụ giao cho học sinh thực hiện trong các bài học có thể là: Thiết kế, chế tạo một máy quang phổ đơn giản trong bài học về bản chất sóng của ánh sáng; Thiết kế, chế tạo một ống nhòm đơn giản khi học về hiện tƣợng phản xạ và khúc xạ ánh sáng; Chế tạo bè nổi/thuyền khi học về Định luật Ác–si– mét; Chế tạo máy phát điện/động cơ điện khi học về cảm ứng điện từ; Thiết kế mạch lôgic khi học về dòng điện không đổi; Thiết kế robot leo dốc, cầu bắc qua hai trụ, 18

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community hệ thống tƣới nƣớc tự động, mạch điện cảnh báo và điều khiển cho ngôi nhà thông

FI CI A

minh; Xây dựng quy trình làm sữa chua/muối dƣa; Xây dựng quy trình xử lí dƣ lƣợng thuốc trừ sâu trong rau/quả; Xây dựng quy trình xử lí hóa chất ô nhiễm trong nƣớc thải; Quy trình trồng rau an toàn…

Trong quá trình này, việc thử nghiệm chế tạo trƣớc các nguyên mẫu có thể hỗ trợ rất tốt quá trình xây dựng chủ đề. Qua quá trình xây dựng, giáo viên có thể hình dung các khó khăn học sinh có thể gặp phải, các cơ hội vận dụng kiến thức để giải quyết vấn đề cũng nhƣ xác định đƣợc đúng đắn các tiêu chí của sản phẩm trong bƣớc 3.

Bƣớc 3: Xây dựng tiêu chí của thiết bị/giải pháp giải quyết vấn đề Sau khi đã xác định vấn đề cần giải quyết/sản phẩm cần chế tạo, cần xác định rõ

ƠN

tiêu chí của giải pháp/sản phẩm. Những tiêu chí này là căn cứ quan trọng để đề xuất giả thuyết khoa học/giải pháp giải quyết vấn đề/thiết kế mẫu sản phẩm. Đối với các ví dụ nêu trên, tiêu chí có thể là: Chế tạo máy quang phổ sử dụng lăng kính, thấu kính hội tụ; tạo đƣợc các tia ánh sáng màu từ nguồn sáng trắng; Chế tạo ống nhòm/kính thiên văn từ thấu kính hội tụ, phân kì; quan sát đƣợc vật ở xa với độ bội giác trong khoảng nào đó; Quy trình sản xuất sữa chua/muối dƣa với tiêu chí cụ thể của sản phẩm (độ ngọt, độ

QU Y

chua, dinh dƣỡng...); Quy trình xử lí dƣ lƣợng thuốc trừ sâu với tiêu chí cụ thể (loại thuốc trừ sâu, độ "sạch" sau xử lí); Quy trình trồng rau sạch với tiêu chí cụ thể ("sạch" cái gì so với rau trồng thông thƣờng)... Các tiêu chí cũng phải hƣớng tới việc định hƣớng quá trình học tập và vận dụng kiến thức nền của học sinh chứ không nên chỉ tập trung đánh giá sản phẩm vật chất. Bƣớc 4: Thiết kế tiến trình tổ chức hoạt động dạy học. Mỗi bài học STEM trong chƣơng trình giáo dục phổ thông đề cập đến một vấn đề tƣơng đối trọn vẹn, đòi hỏi học sinh phải học và sử dụng kiến thức thuộc các môn

KÈ

học trong chƣơng trình để sử dụng vào giải quyết vấn đề đó. Tiến trình mỗi bài học STEM đƣợc thực hiện phỏng theo quy trình kĩ thuật (Hình 2), trong đó việc "Nghiên cứu kiến thức nền" (background research) trong tiến trình dạy học mỗi bài học STEM chính là việc học để chiếm lĩnh nội dung kiến thức trong chƣơng trình giáo dục phổ thông tƣơng ứng với vấn đề cần giải quyết trong bài học, trong đó học sinh là ngƣời chủ động nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu bổ trợ, tiến hành các thí nghiệm theo chƣơng trình học (nếu có) dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên; vận dụng kiến thức đã học

DẠ

để đề xuất, lựa chọn giải pháp giải quyết vấn đề; thực hành thiết kế, chế tạo, thử nghiệm mẫu; chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh thiết kế. Thông qua quá trình học tập đó, học sinh đƣợc rèn luyện nhiều kĩ năng để phát triển phẩm chất, năng lực.

ƠN

FI CI A

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

Hình 1.2. Tiến trình tổ chức bài học STEM

QU Y

Tiến trình bài học STEM tuân theo quy trình kĩ thuật nêu trên nhƣng các "bƣớc" trong quy trình không đƣợc thực hiện một cách tuyến tính (hết bƣớc nọ mới sang bƣớc kia) mà có những bƣớc đƣợc thực hiện song hành, tƣơng hỗ lẫn nhau. Cụ thể là việc "Nghiên cứu kiến thức nền" đƣợc thực hiện đồng thời với "Đề xuất giải pháp"; "Chế tạo mô hình" đƣợc thực hiện đồng thời với "Thử nghiệm và đánh giá", trong đó bƣớc này vừa là mục tiêu vừa là điều kiện để thực hiện bƣớc kia. Vì vậy, mỗi bài học STEM đƣợc tổ

chức theo 5 hoạt động nhƣ sau :

KÈ

Hoạt động 1: Xác định vấn đề Trong hoạt động này, giáo viên giao cho học sinh nhiệm vụ học tập chứa đựng vấn đề, trong đó học sinh phải hoàn thành một sản phẩm học tập cụ thể với các tiêu chí đòi hỏi học sinh phải sử dụng kiến thức mới trong bài học để đề xuất, xây dựng giải pháp và thiết kế nguyên mẫu của sản phẩm cần hoàn thành. Tiêu chí của sản phẩm là yêu cầu hết sức quan trọng, bởi đó chính là "tính mới" của sản phẩm, kể cả sản phẩm đó là quen thuộc với

DẠ

học sinh; đồng thời, tiêu chí đó buộc học sinh phải nắm vững kiến thức mới thiết kế và giải thích đƣợc thiết kế cho sản phẩm cần làm. – Mục đích: Xác định tiêu chí sản phẩm; phát hiện vấn đề/nhu cầu. 20

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community – Nội dung: Tìm hiểu về hiện tƣợng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá về hiện tƣợng, sản

FI CI A

phẩm, công nghệ... – Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Các mức độ hoàn thành nội dung (Bài ghi

chép thông tin về hiện tƣợng, sản phẩm, công nghệ; đánh giá, đặt câu hỏi về hiện tƣợng, sản phẩm, công nghệ). – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (nội dung, phƣơng tiện, cách thực hiện, yêu cầu sản phẩm phải hoàn thành); Học sinh thực hiện nhiệm vụ (qua thực tế, tài liệu, video; cá nhân hoặc nhóm); Báo cáo, thảo luận (thời gian, địa điểm, cách thức);

Phát hiện/phát biểu vấn đề (giáo viên hỗ trợ).

ƠN

Hoạt động 2: Nghiên cứu kiến thức nền và đề xuất giải pháp Trong hoạt động này, học sinh thực hiện hoạt động học tích cực, tự lực dƣới sự hƣớng dẫn của giáo viên. Trong bài học STEM sẽ không còn các "tiết học" thông thƣờng mà ở đó giáo viên "giảng dạy" kiến thức mới cho học sinh. Thay vào đó, học sinh tự tìm tòi, chiếm lĩnh kiến thức để sử dụng vào việc đề xuất, thiết kế sản phẩm cần hoàn thành. Kết quả là, khi học sinh hoàn thành bản thiết kế thì đồng thời học sinh cũng đã học đƣợc kiến thức mới theo chƣơng trình môn học tƣơng ứng.

QU Y

– Mục đích: Hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp. – Nội dung: Nghiên cứu nội dung sách giáo khoa, tài liệu, thí nghiệm để tiếp nhận, hình thành kiến thức mới và đề xuất giải pháp/thiết kế. – Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Các mức độ hoàn thành nội dung (Xác định và ghi đƣợc thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới, giải pháp/thiết kế). – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu đọc/nghe/nhìn/làm để xác định và ghi đƣợc thông tin, dữ liệu, giải thích, kiến thức mới); Học sinh nghiên cứu sách giáo khoa, tài liệu, làm thí nghiệm (cá nhân, nhóm); Báo cáo,

thảo luận; Giáo viên điều hành, “chốt” kiến thức mới + hỗ trợ HS đề xuất giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm.

KÈ

Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp Trong hoạt động này, học sinh đƣợc tổ chức để trình bày, giải thích và bảo vệ bản thiết kế kèm theo thuyết minh (sử dụng kiến thức mới học và kiến thức đã có); đó là sự thể hiện cụ thể của giải pháp giải quyết vấn đề. Dƣới sự trao đổi, góp ý của các bạn và giáo viên, học sinh tiếp tục hoàn thiện (có thể phải thay đổi để bảo đảm khả thi) bản thiết

DẠ

kế trƣớc khi tiến hành chế tạo, thử nghiệm. – Mục đích: Lựa chọn giải pháp/bản thiết kế. – Nội dung: Trình bày, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế để lựa chọn và hoàn thiện.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community – Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Giải pháp/bản thiết kế đƣợc lựa chọn/hoàn

FI CI A

thiện. – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (Nêu rõ yêu cầu HS trình bày, báo cáo, giải thích, bảo vệ giải pháp/thiết kế); Học sinh báo cáo, thảo luận; Giáo viên điều hành, nhận xét, đánh giá + hỗ trợ HS lựa chọn giải pháp/thiết kế mẫu thử nghiệm.

Hoạt động 4: Chế tạo mẫu, thử nghiệm và đánh giá Trong hoạt động này, học sinh tiến hành chế tạo mẫu theo bản thiết kế đã hoàn thiện sau bƣớc 3; trong quá trình chế tạo đồng thời phải tiến hành thử nghiệm và đánh giá.

Trong quá trình này, học sinh cũng có thể phải điều chỉnh thiết kế ban đầu để bảo đảm mẫu chế tạo là khả thi.

ƠN

– Mục đích: Chế tạo và thử nghiệm mẫu thiết kế. – Nội dung: Lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm; chế tạo mẫu theo thiết kế; thử nghiệm và điều chỉnh. – Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật… đã chế tạo và thử nghiệm, đánh giá. – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (lựa chọn dụng cụ/thiết bị thí nghiệm để chế tạp, lắp ráp…); Học sinh thực hành chế tạo, lắp ráp và thử nghiệm; Giáo viên hỗ trợ học sinh trong quá trình thực hiện.

QU Y

Hoạt động 5: Chia sẻ, thảo luận, điều chỉnh Trong hoạt động này, học sinh đƣợc tổ chức để trình bày sản phẩm học tập đã hoàn thành; trao đổi, thảo luận, đánh giá để tiếp tục điều chỉnh, hoàn thiện. – Mục đích: Trình bày, chia sẻ, đánh giá sản phẩm nghiên cứu. – Nội dung: Trình bày và thảo luận. – Dự kiến sản phẩm hoạt động của học sinh: Dụng cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật... đã chế tạo

KÈ

đƣợc + Bài trình bày báo cáo. – Cách thức tổ chức hoạt động: Giáo viên giao nhiệm vụ (mô tả rõ yêu cầu và sản phẩm trình bày); Học sinh báo cáo, thảo luận (bài báo cáo, trình chiếu, video, dung cụ/thiết bị/mô hình/đồ vật đã chế tạo…) theo các hình thức phù hợp (trƣng bày, triển lãm, sân khấu hóa); Giáo viên đánh giá, kết luận, cho điểm và định hƣớng tiếp tục hoàn thiện.[2]

1.5. Phƣơng pháp dạy học các chủ đề STEM

DẠ

1.5.1. Phương pháp 1 : Dạy học dựa trên vấn đề Đây là cách tiếp cận giảng dạy trong đó học sinh đƣợc giáo viên trình bày một vấn đề xác thực với cấu trúc lỏng lẻo, và học sinh cần phải xác định các em đã biết những gì về vấn đề này và các em cần biết gì. Thông thƣờng, giáo viên trình bày một câu hỏi định 22

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community hƣớng mà học sinh có thể tham chiếu đến trong suốt bài học, và câu hỏi này nhắc nhở các

FI CI A

em lí do căn bản vì sao các em cần giải quyết vấn đề. Sau khi đƣợc trình bày vấn đề, định nghĩa nó, và tạo ra các vấn đề học tập, học sinh tiếp tục giải quyết các vấn đề học tập, và sau đó xây dựng một giải pháp tiềm tàng và củng cố nó với các bằng chứng. Thông

thƣờng, học sinh học tập theo nhóm nhỏ để giải quyết vấn đề. Điều này cho phép học sinh thực hành làm việc hợp tác. Từng học sinh phải hỗ trợ tìm ra giải pháp, sau đó cùng nhau làm việc theo nhóm để đánh giá từng giải pháp và xác định đâu là giải pháp tốt nhất. Trong học tập dựa trên vấn đề, không có một câu trả lời đúng cho vấn đề. Thay vì làm

việc hƣớng tới một câu trả lời “đúng”, học sinh thực hành các kĩ năng tƣ duy phản biện và phát triển các giải pháp riêng của mình.

ƠN

1.5.2. Phương pháp 2: Dạy học tìm tòi khám phá theo mô hình 5E Dạy học khám phá theo mô hình 5E đƣợc Bybee và các cộng sự giới thiệu. 5E viết tắt của 5 từ bắt đầu bằng chữ E trong tiếng Anh: Engage (Lôi cuốn), Explore (khám phá), Explain (Giải thích), Elaborate (Củng cố–Áp dụng), và Evaluate (Đánh giá). Phƣơng pháp

5E dựa trên thuyết kiến tạo (constructivism) của quá trình học, theo đó học sinh xây dựng các kiến thức mới dựa trên các kiến thức hoặc trải nghiệm đã biết trƣớc đó. Các giai đoạn của phƣơng pháp 5E cụ thể nhƣ sau: Giai đoạn Engage (Liên kết): Giáo viên đề cập tới kiến thức đã có của HS và khiến họ muốn tham gia vào tìm hiểu kiến thức mới thông qua một số hoạt động nhỏ nhằm kích

QU Y

thích sự tò mò mà gợi ra những kiến thức đã có từ trƣớc. Các hoạt động nên tạo đƣợc mối liên kết giữa những kinh nghiệm học tập có đƣợc trong quá khứ và hiện tại, bộc lộ đƣợc những quan niệm đã có từ trƣớc, và sắp xếp đƣợc những suy nghĩ của học sinh. Giai đoạn Explore (Khám phá): Cung cấp cho học sinh các hoạt động cơ sở làm nền

DẠ

KÈ

tảng mà ở đó các quan niệm hiện tại (ví dụ: quan niệm sai lầm…), các quá trình, các kĩ năng đƣợc thể hiện và sự thay đổi về mặt quan niệm đƣợc diễn ra dễ dàng. HS thực hiện các hoạt động trong phòng thí nghiệm qua đó giúp HS vận dụng các kiến thức đã biết để tự tạo ra các ý tƣởng mới, giải thích đƣợc các câu hỏi và các khả năng có thể xảy ra, và tự thiết kế và tiến hành các khảo sát. Giai đoạn Explain (giải thích): Tập trung sự chú ý của học sinh vào các khía cạnh cụ thể các pha trƣớc và cung cấp các cơ hội để chứng minh các hiểu biết thuộc về quan niệm, kĩ năng xử lí hoặc hành vi. Ở pha này cũng đồng thời cung cấp cơ hội cho giáo viên để có thể đƣa ra trực tiếp các quan niệm, quá trình hoặc kĩ năng. HS giải thích sự hiểu biết của họ về các quan niệm đó. Sự giải thích từ giáo viên hoặc từ giáo trình có thể giúp họ hiểu sâu hơn, chính xác hơn. 23

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Giai đoạn Elaborate (mở rộng): Giáo viên đƣa ra các thử thách và mở rộng những hiểu

FI CI A

biết thuộc về khái niệm và các kĩ năng của học sinh. Thông qua các thí nghiệm, các trải nghiệm mới, học sinh phát triển sâu hơn và rộng hơn sự hiểu biết, có thêm các thông tin và đạt đƣợc các kĩ năng tƣơng ứng. Học sinh áp dụng các hiểu biết của họ về các khái niệm bằng cách tiến hành các hoạt động bổ sung. Giai đoạn Evaluate (đánh giá): khuyến khích học sinh tiếp cận các hiểu biết và khả năng của họ và cung cấp cơ hội cho giáo viên đánh giá tiến trình của học sinh trên con đƣờng đạt đƣợc các mục tiêu học tập đề ra. Đánh giá không phải là một giai đoạn nằm độc lập ở

cuối cùng mà song hành với tất cả 4 pha còn lại. Trong một số tài liệu, ngƣời ta bổ sung một giai đoạn nữa vào trở thành phƣơng pháp dạy

ƠN

học 6E đƣợc sử dụng phù hợp hơn cho việc tổ chức dạy học các bài học STEM, đó là giai đoạn Engineer (chế tạo). Giai đoạn Engineer này ngay sau giai đoạn 3 Explain. Ở đó học sinh đƣợc vận dụng các kiến thức kĩ năng đã đƣợc học vào chế tạo các sản phẩm phục vụ các nhu cầu thực tiễn.

1.5.3. Phương pháp 3: Dạy học dựa trên thiết kế Trong học tập qua thiết kế, các học sinh đƣợc giáo viên trình bày một vấn đề xác thực có cấu trúc lỏng lẻo, nhƣng thay vì xây dựng một giải pháp mang tính nhận thức, các em cần phải thiết kế/nghĩ ra một sản phẩm giúp giải quyết vấn đề. Điều này đòi hỏi học sinh phải làm việc để trả lời các câu hỏi hoặc giải quyết các vấn đề. Những vấn đề

QU Y

xác định một vấn đề nhỏ cụ thể mà các em muốn tập trung vào. Học tập qua thiết kế đƣợc dựa trên nền tảng của việc học đi đôi với hành. Nó không liên quan tới việc lặp lại hoặc tạo ra mô hình của một cái đã có sẵn; thay vào đó, nó hƣớng tới những giải pháp sơ khai do học sinh xây dựng để giải quyết những vấn đề mà đã đƣợc

giải quyết bởi những ngƣời khác trƣớc đó.

KÈ

1.5.4. Phương pháp 4: Học tập dựa trên thách thức Đây là một trải nghiệm học tập hợp tác, trong đó giáo viên và học sinh cùng làm việc để học hỏi về những vấn đề thú vị, đề xuất giải pháp đối với các vấn đề phức tạp trong thế giới thực và hành động. Cách tiếp cận này đòi hỏi học sinh suy nghĩ về việc học tập cũng nhƣ tác động từ hành động của các em và trình bày các giải pháp cho ngƣời nghe. Khi thiết kế lớp học theo phƣơng pháp học tập dựa trên thách thức, giáo viên phải

DẠ

khuyến khích học sinh làm việc theo nhóm hợp tác, sử dụng công nghệ phổ biến trong đời sống hàng ngày, giải quyết các vấn đề trong thế giới thực thông qua sử dụng một phƣơng pháp đa ngành, chia sẻ kết quả với cộng đồng và suy ngẫm.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Học tập dựa trên thách thức tích hợp công nghệ vào trong quá trình học tập. Mục tiêu của

FI CI A

phƣơng pháp này là để giúp học sinh tìm ra những giải pháp trong thế giới thực đối với các vấn đề, chứ không chỉ là một bài tập về tƣ duy phản biện. 1.5.5. Phương pháp 5: Dạy học dự án

Dạy học dự án khá quen thuộc với giáo viên phổ thông. Đây là phƣơng pháp dạy học trong đó giáo viên tổ chức học sinh thực hiện một dự án học tập. Với các bài học STEM gắn với quy trình thiết kế kĩ thuật, giáo viên nên vận dụng phƣơng pháp dạy học dự án để tổ chức. Các bƣớc tổ chức dạy học dự án đã đƣợc nhiều tác giả mô tả, cơ bản

QU Y

ƠN

gồm có các bƣớc sau[10]:

Hình 1.3. Các bƣớc thực hiện dạy học dự án

DẠ

KÈ

Dạy học dự án là phƣơng pháp dạy học tích cực rất phù hợp để tổ chức dạy học các chủ đề/ bài học STEM đòi hỏi chế tạo sản phẩm. Không gian thực hiện các nhiệm vụ dự án thƣờng mở và kéo dài vƣợt thời gian trong khuôn khổ tiết học. Để thực hiện đƣợc cần có sự bố trí hợp lí thời gian trên lớp và thời gian ở nhà. Trong phƣơng pháp học tập theo dự án, học sinh giải quyết một vấn đề, nhƣng trọng tâm là sản phẩm mà học sinh cần phải tạo ra. Học tập theo dự án đòi hỏi học sinh làm việc để trả lời các câu hỏi hoặc giải quyết các vấn đề. Học sinh sau đó sẽ làm việc hƣớng tới dự án, vốn thƣờng đƣợc đặt trong ngữ cảnh của một số loại vấn đề mà học sinh có khả năng nhận thấy muốn tham gia. Cũng giống nhƣ phƣơng pháp học tập dựa trên vấn đề, có một câu hỏi định hƣớng việc học tập của học sinh trong phƣơng pháp học tập theo dự án. Trong trƣờng hợp 25

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community này, một mục đích cơ bản của câu hỏi định hƣớng là giúp học sinh tập trung vào nội dung

FI CI A

đang đƣợc học và vấn đề đang đƣợc giải quyết, thay vì chỉ tập trung vào bản than dự án (tạo ra sản phẩm). Trong khi các thông số của sản phẩm đầu ra dự án đƣợc cung cấp cho học sinh ngay từ khi bắt đầu bài học, nhƣng học sinh thƣờng có đƣợc sự tự do đáng kể để xác định những đặc điểm của sản phẩm đầu ra, cũng nhƣ cách thức để đạt đƣợc. Khi kết thúc bài học theo phƣơng pháp học tập qua dự án, học sinh thƣờng tạo ra đƣợc sản phẩm mong muốn, từ đó đúc rút đƣợc một số kinh nghiệm, có thể bao gồm tạo ra một danh mục.

Với phƣơng pháp học tập qua dự án, học sinh phải mở rộng các ý tƣởng của mình và hoàn thành một dự án hoàn chỉnh, phƣơng pháp học tập này thƣờng mất vài tuần.

ƠN

1.6. Đánh giá trong giáo dục STEM Đánh giá kết quả học tập là một thành tố không thể thiếu trong quá trình dạy học. Việc đánh giá chính xác, khách quan sẽ giúp giáo viên có đƣợc những thông tin để đƣa ra những điều chỉnh phù hợp về phƣơng pháp, về hình thức tổ chức dạy học nhằm nâng cao

chất lƣợng dạy và học. Đánh giá kết quả học tập khách quan chính xác còn đem đến những tác động tích cực ở ngƣời học, giúp ngƣời học điều chỉnh thái độ, hành vi, nâng cao tinh thần trách nhiệm và tự chịu trách nhiệm với kết quả học tập của mình, từ đó kích thích hứng thú học tập, nâng cao hiệu quả học tập của ngƣời học. Trong dạy học định hƣớng giáo dục STEM, đánh giá càng có vai trò quan trọng và là vấn đề cốt lõi đảm bảo

QU Y

sự thành công cho một chƣơng trình giáo dục STEM. 1.6.1. Nguyên tắc đánh giá Đặc điểm của giáo dục STEM là định hƣớng sản phẩm, phƣơng pháp giảng dạy là dạy học dựa trên dự án, học tập theo nhóm… Do vậy, việc đánh giá thƣờng xuyên, đa

KÈ

dạng hóa các hình thức và công cụ đánh giá là rất cần thiết. Ở đây, giáo viên có thể đánh giá dựa trên các hoạt động trên lớp, đánh giá qua việc trình bày, báo cáo sản phẩm của ngƣời học... cần đảm bảo nguyên tắc kết hợp đánh giá của giáo viên với tự đánh giá và đánh giá lẫn nhau của học sinh. Đánh giá phải hƣớng tới sự phát triển phẩm chất và năng lực của học sinh thông qua mức độ đạt chuẩn kiến thức, kĩ năng, thái độ và các biểu hiện năng lực, phẩm chất của ngƣời học.

DẠ

Đánh giá không chỉ chú ý đến thành tích mà cần chú ý đến tính phát triển, đánh giá gắn liền với thực tiễn nghĩa là thay vì đánh giá tái hiện lại các kiến thức học từ sách vở thì cần phải đánh giá năng lực của ngƣời học, việc vận dụng các kiến thức đƣợc học

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community vào thực tiễn cuộc sống. Không so sánh học sinh này với học sinh khác; coi trọng việc

FI CI A

động viên, khuyến khích sự hứng thú, tính tích cực và vƣợt khó trong học tập, rèn luyện của học sinh; giúp học sinh phát huy năng khiếu cá nhân; đảm bảo kịp thời, công bằng, khách quan, không tạo áp lực cho học sinh. 1.6.2. Các yêu cầu đánh giá

Việc đánh giá kết quả học tập theo định hƣớng giáo dục STEM của học sinh cần thỏa mãn các yêu cầu sau: Đánh giá quá trình học tập của học sinh: Việc đánh giá ngƣời học phải đƣợc thực hiện

trong suốt quá trình dạy học thay vì chỉ đánh giá sản phẩm cuối cùng. Việc đánh giá này sẽ giúp giáo viên thu thập đƣợc những thông tin phản hồi về nhận thức của ngƣời học, kết quả học tập qua từng giai đoạn, kết quả thực hiện từng nhiệm vụ học tập. Từ đó, giáo viên

ƠN

đƣa ra những tác động sƣ phạm cần thiết điều khiển hoạt động học tập của ngƣời học nhằm đạt kết quả tốt nhất. Nội dung đánh giá người học chú trọng về đánh giá năng lực và phẩm chất: Đây

là mục tiêu chính đƣợc đặt ra trong từng bài học theo định hƣớng đổi mới giáo dục. Trong đó, đánh giá năng lực nhằm xác định là khả năng thực hiện thành công hoạt động trong một bối cảnh nhất định nhờ sự huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác của ngƣời học. Đánh giá phẩm chất nhằm xem xét ngƣời học ở cách ứng xử, tính tích cực, hứng thú học tập. Bên cạnh đó, xem xét những tính tốt thể hiện ở thái độ,

QU Y

hành vi ứng xử trong đạo đức, lối sống, ý thức pháp luật, niềm tin, tình cảm... của ngƣời học. Đánh giá kết quả học tập cá nhân: Điều này là bắt buộc vì theo quy chế đào tạo. Tuy nhiên, việc đánh giá kết quả học tập cá nhân giúp giáo viên đối chiếu tới mục tiêu

DẠ

KÈ

dạy học mà giáo viên đã xây dựng cũng nhƣ phƣơng pháp dạy học mà giáo viên đã sử dụng. Kết quả học tập cá nhân luôn có những tác động tới nhận thức, tƣ duy, tình cảm của ngƣời học. Đánh giá kết quả học tập nhóm: Dạy học định hƣớng giáo dục STEM bên cạnh giúp ngƣời học liên kết đƣợc những kiến thức thuộc lĩnh vực STEM đƣợc học với thực tiễn cuộc sống. Biết đƣợc cách vận dụng kiến thức để đƣa ra những giải pháp từ thực tiễn. Đây còn là cơ hội ngƣời học có thể phát triển những kĩ năng mềm nhƣ kĩ năng giao tiếp, kĩ năng hợp tác, kĩ năng làm việc nhóm… Việc đánh giá kết quả học tập nhóm thực chất là đánh giá sự phát triển những kĩ năng trên của ngƣời học trong quá trình học tập.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

FI CI A

1.6.3. Gợi ý xây dựng công cụ đánh giá Trong hoạt động thực tế của giáo viên, đánh giá đồng nghĩa với cho điểm, điều quyết định thành công hay thất bại trong trƣờng học. Cách tiếp cận đánh giá điển hình này dẫn học sinh tới chỗ phải nỗ lực để đạt kết quả tốt trong bài thi nhằm có đƣợc điểm cao, thay vì phát triển những chiến lƣợc học tập thông qua việc tự cải thiện và hiểu biết. Đánh giá học tập trong giáo dục STEM cần tập trung vào (i) kiến thức riêng rẽ của môn học STEM, (ii) kiến thức và kĩ năng tích hợp của các môn học STEM và các kĩ năng mềm (ví dụ kĩ năng tƣ duy phản biện và phân tích) của học sinh.

Việc đánh giá cần bám sát mục tiêu dạy học. Do đó, nếu mục tiêu dạy học thể hiện rõ cả 3 yếu tố: nội dung cốt lõi cần đạt, hành vi cần thực hiện và mức độ chất lƣợng cần

ƠN

có của hành vi đó, thì việc đánh giá cũng sẽ phải thể hiện đƣợc cả 3 yếu tố này. Điều đó đòi hỏi phải phối hợp đánh giá quá trình và đánh giá kết quả. Xuất phát từ cấu trúc của năng lực và mục tiêu đánh giá năng lực, giáo viên cần lựa chọn công cụ thu nhận thông tin qua các hành vi tƣơng ứng với các năng lực thành tố của năng lực muốn đánh giá. Từ đó, lựa chọn các hình thức kiểm tra đánh giá. Bảng dƣới đây mô tả các công cụ thu thập thông tin để đánh giá quá trình trong giáo dục STEM.

Công cụ thu nhận thông tin

Thông tin thu đƣợc

Câu trả lời, bài làm

Phiếu điều tra

Kết quả điều tra

Yêu cầu về hồ sơ học tập

Hồ sơ hoc tập của học sinh

Phiếu học tập

Phiếu học tập đã làm

Câu hỏi phóng vấn

Câu trả lời

Nhiệm vụ dự án

Sản phẩm dự án

Nhiệm vụ, hành động

Các video quay đƣợc

QU Y

Câu hỏi, bài kiểm tra

KÈ

Nhật kí nhóm/ cá nhân

Mục tiêu trong giáo dục STEM là mục tiêu phát triển năng lực, phẩm chất học sinh do đó đánh giá trong giáo dục STEM là đánh giá năng lực.

DẠ

Xây dựng rubric đánh giá Rubric là một công cụ dùng để đánh giá bằng cách mô tả tất cả các tiêu chí đánh giá bài học, bài tập, bài làm hay công việc mà ngƣời học thực hiện bằng cách xếp loại

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community theo các cấp độ khác nhau trên cơ sở mục tiêu cần đạt của bài học1. Nó là công cụ hữu ích

FI CI A

trong đánh giá quá trình. Rubric giúp ngƣời dạy có thể hình dung đƣợc các yêu cầu về chất lƣợng cụ thể ở từng bài học, từng môn học để từ đó ngƣời dạy có thể thiết kế bài học, tổ chức dạy học một cách hiệu quả. Ngoài ra, rubric còn làm cho việc đánh giá trở nên khoa học, minh bạch và thuyết phục hơn. Việc đánh giá trở nên nhất quán hơn, tạo sự công bằng cho ngƣời học, tiết kiệm thời gian giải thích lí do tại sao đánh giá nhƣ vậy đối với các thắc mắc từ nhiều phía và có thể dành nhiều thời gian hơn cho việc giúp ngƣời học cải thiện việc học.

Đối với ngƣời học, rubric đƣợc thiết kế để giúp ngƣời học hiểu rõ hơn các mong đợi của ngƣời dạy, của nhà trƣờng, của yêu cầu bài học, môn học đối với bản thân. Từ đó, ngƣời

ƠN

học có động cơ học tập tốt hơn, chủ động hơn, tích cực hơn, có trách nhiệm hơn, có thể tự giám sát, tự đánh giá việc học tập của mình và có biện pháp tự cải tiến để đạt đƣợc kết quả học tập nhƣ mong muốn. Đối với nhà quản lí, rubric sẽ là cơ sở để các cán bộ quản lí kiểm tra, đánh giá chất lƣợng đào tạo, nắm đƣợc những thông tin cơ bản về thực trạng dạy và học trong nhà trƣờng để có thể chỉ đạo kịp thời, uốn nắn những lệch lạc, khuyến khích, hỗ trợ những sáng kiến

QU Y

hoặc quyết định một chính sách để thực hiện tốt mục tiêu dạy học cũng nhƣ mục tiêu giáo dục. Có nhiều hình thức trình bày rubric, thƣờng đƣợc trình bày theo dạng biểu bảng. Một rubric thƣờng có 4 thành phần chính: 1) mô tả bài tập/công việc/nhiệm vụ; 2) Các chiều; 3) Thang đo hoặc các mức độ thành tích; và 4) Mô tả các chiều. Giáo viên có thể lựa chọn một trong các rubric có sẵn hoặc có thể tự thiết kế sao phù hợp với đặc trƣng của bài học, môn học.

KÈ

Các quy tắc mô tả các biểu hiện hành vi của học sinh trong các rubric: - Cho phép suy luận về tiến trình phát triển – không có sự đếm “đúng” và “sai”. - Tránh sử dụng ngôn ngữ mơ hồ, không có từ so sánh để xác định chất lƣợng học tập. - Phân biệt giữa các hành vi học tập có chất lƣợng cao dần – không nên có các bƣớc thực hiện mang tính quy trình, thủ tục trong chuỗi các hành vi. - Mô tả sự thể hiện của học sinh với mức độ chất lƣợng, trình độ cao dần. - Thể hiện một ý chính, có thể đƣợc nhận biết qua các minh chứng. - Có thể quan sát trực tiếp (làm, nói, tạo ra, viết) – không sử dụng các phủ định. Phản ánh hoạt động hoặc các mẫu hành vi bao quát các mức độ kết quả hoặc chất lƣợng khác nhau và có thể nhận biết đƣợc – bao gồm khả năng mở rộng đến cấp độ thành thục nhất.

DẠ

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Không tiêu chí nào quan trọng hơn tiêu chí nào; chỉ phân biệt trên cơ sở cấp độ năng

lực đƣợc yêu cầu. Mỗi chỉ báo có bốn hoặc ít hơn bốn tiêu chí (để đƣa ra các quyết định nhất quán).

Rõ ràng, dễ hiểu (không sử dụng biệt ngữ) sao cho những ngƣời đƣợc đánh giá có thể

FI CI A

kiểm tra, xác nhận lại. Đánh giá kết quả: Đánh giá kết quả thông qua các bài thi cũng là một hình thức đánh giá quan trọng. Hiện tại các đề thi bám sát chuẩn kiến thức kĩ năng theo mục tiêu trong chƣơng trình hiện hành. Để đánh giá năng lực, các câu hỏi trong các bài thi cần đa dạng,

phong phú, bám sát vào các biểu hiện hành vi của năng lực. Một minh hoạ tốt cho các bài thi đánh giá năng lực đó là các bài thi PISA. PISA là viết tắt của "Programme for

ƠN

International Student Assessment –Chƣơng trình đánh giá học sinh quốc tế" do Tổ chức hợp tác và phát triển kinh tế (OECD) khởi xƣớng và chỉ đạo. Việt Nam đã tham dự 3 kì đánh giá này là tƣơng đối khả quan. 1.7. Bồi dƣỡng năng lực vật lí của học sinh trong hoạt động trải nghiệm STEM

QU Y

1.7.1. Năng lực Năng lực đƣợc định nghĩa theo nhiều cách khác nhau bằng sự lựa chọn dấu hiệu khác nhau. Năng lực là tổng hợp các khả năng và kĩ năng sẵn có hoặc học đƣợc cũng nhƣ sự sẵn sàng của HS nhằm giải quyết những vấn đề nảy sinh và hành động một cách có trách nhiệm, có sự phê phán để đi đến giải pháp. [14] Theo Nguyễn Công Khanh, Năng lực là khả năng làm chủ những hệ thống kiến thức, kỹ năng, thái độ và vận hành (kết nối) chúng một cách hợp lí vào thực hiện thành công nhiệm vụ hoặc giải quyết hiệu quả vấn đề đặt ra của cuộc sống.[15]

KÈ

Theo CTGDPT tổng thể 2018, Năng lực là thuộc tính cá nhân đƣợc hình thành, phát triển nhờ tố chất sẵn có và quá trình học tập, rèn luyện, cho phép con ngƣời huy động tổng hợp các kiến thức, kĩ năng và các thuộc tính cá nhân khác nhƣ hứng thú, niềm tin, ý chí,... thực hiện thành công một loại hoạt động nhất định, đạt kết quả mong muốn trong những điều kiện cụ thể [1].

DẠ

1.7.2. Khái niệm năng lực vật lí của học sinh Trong CT giáo dục phổ thông mới, Vật lí là môn học lựa chọn trong nhóm môn Khoa học tự nhiên ở giai đoạn định hƣớng nghề nghiệp. Cũng nhƣ một số NL khác, khó tìm đƣợc một định nghĩa cụ thể cho NLVL. Tuy nhiên, căn cứ định nghĩa về NL khoa học

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community của OECD và cấu trúc NL khoa học theo quan điểm PISA có thể đƣa ra khái niệm

FI CI A

NLVL nhƣ sau: NLVL là khả năng sử dụng kiến thức vật lí để xác định câu hỏi và rút ra kết luận dựa trên các bằng chứng để hiểu và đƣa ra quyết định về thế giới tự nhiên và những thay đổi đó phù hợp với hoạt động của con ngƣời.[17] 1.7.3. Cấu trúc năng lực vật lí

Theo Chƣơng trình giáo dục phổ thông môn Vật lí 2018, NLVL có cấu trúc và những biểu hiện cụ thể thể hiện qua bảng sau đây:

Bảng 1.1. Cấu trúc và biểu hiện cụ thể của các thành phần năng lực Vật lí Thành phần

Biểu hiện

năng lực

ƠN

(1) Nhận biết và nêu đƣợc các đối tƣợng, khái niệm, hiện tƣợng, quy luật, quá trình vật lí. (2) Trình bày đƣợc các hiện tƣợng, quá trình vật lí; đặc điểm,

vai trò của các hiện tƣợng, quá trình vật lí bằng các hình thức biểu đạt: nói, viết, đo, tính, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ. (3) Tìm đƣợc từ khoá, sử dụng đƣợc thuật ngữ khoa học, kết nối đƣợc thông tin theo logic có ý nghĩa, lập đƣợc dàn ý khi đọc và trình bày các văn bản khoa học.

thông cốt lõi về: mô hình hệ vật lí; năng lƣợng và sóng; lực và trƣờng; nhận biết

(4) So sánh, lựa chọn, phân loại, phân tích đƣợc các hiện tƣợng, quá trình vật lí theo các tiêu chí khác nhau.

QU Y

1.Nhận thức vật lí: Nhận thức đƣợc kiến thức, kĩ năng phổ

DẠ

KÈ

đƣợc một số ngành, nghề liên quan đến vật lí.

2.Tìm hiểu thế giới tự nhiên dƣới góc độ

(5) Giải thích đƣợc mối quan hệ giữa các sự vật, hiện tƣợng, quá trình. (6) Nhận ra điểm sai và chỉnh sửa đƣợc nhận thức hoặc lời giải thích; đƣa ra đƣợc những nhận định phê phán có liên quan đến chủ đề thảo luận. (7) Nhận ra đƣợc một số ngành nghề phù hợp với thiên hƣớng của bản thân. (1) Đề xuất vấn đề liên quan đến vật lí: Nhận ra và đặt đƣợc câu hỏi liên quan đến vấn đề; phân tích đƣợc bối cảnh để đề 31

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

vật lí đơn giản, gần gũi trong đời sống

xuất đƣợc vấn đề nhờ kết nối tri thức, kinh nghiệm đã có và

dùng ngôn ngữ của mình để biểu đạt vấn đề đã đề xuất.

(2) 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.

FI CI A

vật lí: Tìm hiểu đƣợc một số hiện tƣợng, quá trình

(3) 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, tra cứu tƣ liệu); lập

đƣợc kế hoạch triển khai tìm hiểu.

(4) 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

ƠN

thống kê đơn giản; so sánh đƣợc kết quả với giả thuyết; giải thích, rút ra đƣợc kết luận và điều chỉnh khi cần thiết.

(5) Viết, trình bày báo cáo và thảo luận: Sử dụng ngôn ngữ, hình vẽ, sơ đồ, biểu bảng để biểu đạt đƣợc quá trình và kết quả tìm hiểu; viết đƣợc báo cáo sau quá trình tìm hiểu; hợp

QU Y

tác đƣợc với đối tác bằng thái độ 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 đƣợc kết quả tìm hiểu một cách thuyết phục.

KÈ

(6) Ra quyết định và đề xuất ý kiến, giải pháp: Đƣa ra đƣợc quyết định xử lí cho vấn đề đã tìm hiểu; đề xuất đƣợc ý kiến

DẠ

3. Vận dụng kiến thức, kĩ năng đã học

khuyến nghị vận dụng kết quả tìm hiểu, nghiên cứu, hoặc vấn đề nghiên cứu tiếp. (1) Giải thích, chứng minh đƣợc một vấn đề thực tiễn. (2) Đánh giá, phản biện đƣợc ảnh hƣởng của một vấn đề thực tiễn (3) Thiết kế đƣợc mô hình, lập đƣợc kế hoạch, đề xuất và thực hiện đƣợc một số phƣơng pháp hay biện pháp mới. (4) Nêu đƣợc giải pháp và thực hiện đƣợc một số giải pháp để bảo vệ thiên nhiên, thích ứng với biến đổi khí hậu; có hành vi, thái độ hợp lí nhằm phát triển bền vững 32

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Trong phạm vi đề tài, chúng tôi bồi dƣỡng năng lực thành tố Nhận thức vật lí và Vận

dụng kiến thức kĩ năng đã học.

FI CI A

1.7.4. Đánh giá năng lực vật lí của học sinh trong việc tổ chức dạy học STEM Trên cơ sở YCCĐ của NLVL trong chƣơng trình giáo dục môn Vật lí, nghiên cứu đã có của tác giả Đỗ Hƣơng Trà (2019), chúng tôi xây dựng các thành tố NL, các chỉ số HV và mức độ chất lƣợng của từng HV thuộc NLVL của HS đƣợc thể hiện qua bảng Trong đó:

- Căn cứ xác định các thành tố NL: Dựa vào quá trình hình thành một NL khoa học của PISA gồm (nhận thức, khám phá, vận dụng).

- Căn cứ xác định các chỉ số HV: Dựa vào trình tự chuỗi các hành động cần thực hiện

ƠN

của một NL.

- Căn cứ xác định mức độ chất lƣợng: Dựa vào mức độ tự lực của ngƣời học khi thực

hiện HV, mức độ phức tạp của nhiệm vụ và mức độ hoàn chỉnh của HV. Bảng 1.2. Các mức độ biểu hiện hành vi của NLVL Mức độ chất lƣợng

Chỉ số hành vi

Mức 4 (Tốt)

Mức 3 (Khá)

QU Y

NL thành tố

(Trung bình)

bày Trình kiến đƣợc

Mức 1 ( Yếu)

bày Chƣa trình kiến bày đƣợc

VL.1.2. Thiết Tự thiết lập, Thiết lập, Thiết lập, Chƣa thể lập, chứng minh chứng minh chứng minh chứng minh hiện đƣợc

DẠ

KÈ

1. Nhận thức vật lí

kiến thức vật lí thức đầy đủ, thức với sự thức, nhƣng hoặc trình phổ thông bằng chính xác trợ giúp của chƣa đầy đủ bày sai các hình thức ngƣời khác biểu đạt: nói, viết, vẽ, lập sơ đồ, biểu đồ

VL.1.1. Trình Tự trình bày Trình bày đƣợc các đƣợc kiến đƣợc

Mức 2

đƣợc các kiến đƣợc thức vật lí thức.

kiến đƣợc kiến đƣợc kiến hoặc thể thức thông thức nhƣng hiện sai qua trợ giúp chƣa hoàn 33

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community của

ngƣời chỉnh

các tình huống đƣợc

tình đƣợc

đạt Tìm

FI CI A

VL.1.3. Mô tả Tự diễn đạt Diễn

khác (GV, bạn bè)

đƣợc Chƣa mô tả

tình các từ khóa đƣợc

(hiện tƣợng, quá huống thông huống thông trong

tình

trình tự nhiên) các kiến các kiến huống thông qua các thức vật lí thức vật lí quan

liên đến

kiến thức vật lí

kiến

quan liên

quan các

liên

(gồm tìm ra với sự hỗ thức vật lí các kiến trợ của

giá, biện)

kiến đánh

các thức,

ƠN

thức vật lí, ngƣời khác. phân tích mối liên hệ

phản

QU Y

VL.1.4. Nhận ra Lựa chọn Kể ra đƣợc Kể ra đƣợc Chƣa chỉ ra đƣợc một số đƣợc một số một số một số đƣợc hoặc ngành, nghề liên ngành, nghề ngành, nghề ngành, nghề chỉ chƣa quan đến vật lí liên phù hợp với đến

quan liên kiến đến

KÈ

thiên hƣớng của thức bài học bản thân phù hợp với thiên hƣớng của bản thân (có lí giải)

DẠ

2. Tìm VL.2.1. Đặt câu hỏi/ vấn đề liên hiểu quan đến vật lí thế giới tự nhiên

Tự đặt ra đƣợc câu hỏi chính xác, ngắn gọn

quan liên kiến đến

quan chính xác kiến

thức vật lí trong bài học và lí giải đƣợc.

thức vật lí trong bài học mà không lí giải đƣợc

Đặt ra đƣợc câu hỏi dƣới sự hỗ trợ của ngƣời khác.

Đặt đƣợc câu hỏi nhƣng chƣa cụ thể, diễn đạt còn dài

Chƣa đặt đƣợc câu hỏi hoặc đặt câu hỏi chƣa trúng

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community dƣới

dòng

cứ và diến đạt

ngắn

gọn, học.

khoa

Xây Tự

VL.2.3.

có căn cứ

chƣa chính xác

xây Xây

dựng Xây

dựng Chƣa đƣa ra

vấn đề

FI CI A

góc độ VL.2.2. Đề xuất Đƣa ra đƣợc Đƣa ra đƣợc Đƣa ra đƣợc Chƣa đề vật lí đƣợc dự đoán nhiều dự 1 dự đoán dự đoán xuất đƣợc (giả thuyết) cho đoán có căn có căn cứ nhƣng chƣa hoặc đề xuất

dựng giải pháp dựng đƣợc đƣợc giải đƣợc 1 phần đƣợc (kế hoạch thực hơn nhiều pháp (gồm giải pháp. pháp

nghiệm). - Lập đƣợc kế hoạch thực hiện,

hiện

hoạch thực hiện cụ thể) với sự hỗ

QU Y

có: + Phƣơng pháp thực nghiệm: Đề

lựa chọn phƣơng pháp nghiên cứu, lập đƣợc kế

ƠN

(từ 2 trở nên) giải pháp thực hiện có tính khả thi

hiện) gồm: - Lựa chọn phƣơng pháp nghiên cứu (lí thuyết hoặc thực

giải thực

trợ của ngƣời khác

xuất phƣơng án TN (dụng cụ gì,

DẠ

KÈ

tiến hành ra sao, thu thập kết quả nhƣ thế nào) + Phƣơng pháp lí thuyết: Lựa chọn kiến thức đã biết và cách thức biến đổi VL.2.4. Thực Tự hiện giải pháp hiện

thực Thực đƣợc đƣợc 35

hiện Thực giải đƣợc

hiện Chƣa thực một hiện đƣợc

giải

thực hiện các đảm bảo hỗ trợ của pháp biến đổi, rút ra thời gian và ngƣời khác hiện

(thực đƣợc

lí

thuyết: giải

FI CI A

pháp pháp với sự phần

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

nhận xét. chất lƣợng PP thực nghiệm: Bố trí TN, tiến

một số công đoạn trong giải pháp)

hành TN, thu thập đƣợc kết

quả, xử lí đƣợc số liệu (qua biểu thức, đồ thị…), rút ra nhận xét.

bày Trình kết đƣợc

ƠN

VL.2.5. Trình Trình bày rõ Trình bày và thảo luận ràng, lƣu đƣợc

bày Chƣa thực kết hiện đƣợc

loát và thảo quả nhƣng quả nhƣng luận tích tƣơng đối rõ chƣa rõ cực (góp ý ràng; ràng; xây dựng, Thảo luận Chƣa tham tiếp thu tích tích cực (có gia thảo

QU Y

cực, giải trình, phản biện, bảo vệ ý kiến cá nhân thuyết

luận tích cực (chƣa góp ý, tiếp nhận 1 chiều)

Đánh giá đƣợc quá trình thực hiện (ƣu, nhƣợc, kinh nghiệm) và

Đánh giá đƣợc quá trình thực hiện (ƣu, nhƣợc, kinh nghiệm)

phục)

VL.2.6. Đánh giá quá trình đã thực hiện, đề xuất giới hạn áp dụng của kết quả và vấn đề nghiên

Tự đánh giá đƣợc quá trình đã thực hiện, đề xuất giới hạn áp dụng

cứu tiếp theo

của kết quả đề xuất và vấn đề đƣợc giới nghiên cứu hạn áp dụng

KÈ Y DẠ

góp ý, giải trình nhƣng chƣa thuyết phục)

Chƣa đánh giá đƣợc quá trình thực hiện

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community tiếp

theo của kết quả

ngƣời khác. Giải Tự

VL.3.1.

giải Giải

thích Giải

hiện tƣợng tự một nhiên, các ứng chính

cách hỗ trợ của hiện tƣợng xác, ngƣời khác

quả.

VL.3.3.

Đánh Đánh giá tác Đánh

giá, phản biện động của đƣợc tác động của vấn vấn đề thực động

KÈ

đề thực tiễn và đề xuất đƣợc giải pháp giải quyết (chƣa cần đến mô hình, thiết bị) VL.3.3.

tiễn và đề xuất đƣợc giải pháp giải quyết có cơ sở

Thiết Thiết

Thực hiện Chƣa đƣợc một đƣợc phần lời giải tập. (vận dụng đƣợc công

giải bài

thức nhƣng sai đáp số hoặc vận dụng sai công thức).

QU Y

dụng kiến thức,

Giải đƣợc bài tập với sự trợ giúp của ngƣời khác

ƠN

3. Vận

Tự giải đƣợc bài tập theo đúng các bƣớc, đúng kết

VL 3.2. Giải đƣợc các bài tập vật lí (lí tƣởng) liên quan.

giải

đƣợc đƣợc với sự đƣợc 1 phần thích đƣợc

của kiến thức trong thực tiễn

DẠ

thích Chƣa

thích đƣợc các thích

dụng kỹ thuật rõ ràng

kĩ năng đã học

FI CI A

một cách rõ khi có sự hỗ ràng, đầy đủ trợ của

giá Chứng

Chƣa

thực

tác minh, phản hiện đƣợc của biện đƣợc

vấn đề thực ảnh hƣởng tiễn và đề của vấn đề xuất đƣợc thực tiễn giải pháp nhƣng chƣa có cơ sở

kế, Thiết

kế, Chƣa

kế, chế tạo các chế tạo, cải chế tạo các chế tạo kế đƣợc mô hình, thiết bị tiến mô mô hình, đƣợc thiết bị đáp ứng một yêu hình, thiết bị thiết bị vận nhƣng chƣa 37

thiết

thực tiễn

tối ƣu

đƣợc hoạt

động

theo yêu cầu hoặc động

hoạt chƣa

FI CI A

cầu cụ thể của để vận hành hành

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

đáp ứng yêu cầu Giải Giải

VL.3.4.

thích Giải

thích Chƣa

thực

thích và đề ra đƣợc đầy đủ đƣợc các đƣợc các hiện đƣợc cách ứng xử và thực hiện nguyên tắc nguyên tắc các ứng xử an ứng xử an

thích hợp với đƣợc

công nghệ và nguyên tắc toàn với toàn với thiên nhiên an toàn với thiên nhiên thiên nhiên công liên đến

thân, gia đình và học tập và đƣợc giải kiến cộng đồng. đời sống pháp ứng xử (bảo

thức vệ

ƠN

trong một số thiên nhiên và công và tình huống liên và công nghệ, từ đó nghệ quan đến bản nghệ trong đề xuất quan

phù hợp.

thiên nhiên, vận hành an toàn thiết bị

QU Y

công nghệ…)

DẠ

KÈ

1.8. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM trong chƣơng trình GDPT 2018 Việc đƣa giáo dục STEM vào trƣờng trung học mang lại nhiều ý nghĩa, phù hợp với định hƣớng đổi mới giáo dục phổ thông. Cụ thể là: – 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.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community – Hình thành và phát triển năng lực, phẩm chất cho học sinh: Khi triển khai các dự án

FI CI A

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 trƣờng 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. – Hƣớng nghiệp, phân luồng: Tổ chức tốt giáo dục STEM ở trƣờng trung học, học sinh

DẠ

KÈ

QU Y

ƠN

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 trung học 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.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

FI CI A

KẾT LUẬN CHƢƠNG I Trong chƣơng I, tôi cung cấp những cái nhìn cơ bản nhất về dạy học theo định hƣớng giáo dục STEM, khái niệm giáo dục STEM, các mức độ áp dụng STEM trong giáo dục, vai trò và ý nghĩa của giáo dục STEM, các bƣớc dạy học các môn khoa học theo định hƣớng giáo dục STEM, tiêu chí để xây dựng một bài học STEM và quy trình xây dựng một bài học STEM cụ thể và các năng lực vật lí. Từ những nghiên cứu về cơ sở lí luận, tôi nhận thấy rằng, giáo dục STEM là một quan điểm dạy học tích cực, có mục tiêu cụ thể và khi ứng dụng nó vào dạy học ở trƣờng phổ thông sẽ phát huy tính tích cực và sáng tạo của

học sinh. Hơn nữa, việc tổ chức dạy học Vật lí theo định hƣớng giáo dục STEM đã có tiến trình cụ thể. Trong chƣơng 2 của khóa luận, tôi sẽ trình bày chi tiết hơn bằng chủ đề

DẠ

KÈ

QU Y

ƠN

STEM “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” cho học sinh lớp 12

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

CHƢƠNG 2. THIẾT KẾ HOẠT ĐỘNG TRẢI NGHIỆM STEM CHỦ ĐỀ “ ĐÈN CHIẾU SÁNG THÔNG MINH” VẬT LÍ 12 NHẰM BỒI DƢỠNG NĂNG LỰC VẬT LÍ CỦA HỌC SINH

FI CI A

2.1. Phân tích nội dung kiến thức chƣơng “ Sóng ánh sáng”- Vật lí 12

2.1.1. Cấu trúc của chương “Sóng ánh sáng” là chƣơng thứ V của phần Vật lí 12. Đây là phần kiến thức quan trong để chứng tỏ bản chất sóng của ánh sáng, nó đƣa ra những bằng chứng thực

nghiệm quan trọng để giúp học sinh hiểu rõ về bản chất của ánh sáng. - Những kiến thức liên quan đến “Sóng ánh sáng” học sinh đã học: + Hiện tƣợng khúc xạ ánh sáng, định luật khúc xạ ánh sáng.

+ Các hiện tƣợng đăc trƣng của sóng cơ.

+ Bản chất, tính chất của sóng điện từ.

ƠN

+ Sự truyền sáng của ánh sáng đơn sắc qua lăng kính và thấu kính.

- Những kiến thức sau này HS sẽ học liên quan “Sóng ánh sáng” :

QU Y

+ Tính chất hạt của ánh sáng ( Lƣợng tử ánh sáng). + Hạt nhân nguyên tử.

- Thời lƣợng cho phép dạy học chƣơng “Sóng ánh sáng” là 9 tiết phân bố theo 6 bài

DẠ

KÈ

học và 2 tiết bài tập.

Sơ đồ 2.1. Đơn vị cấu trúc chƣơng “Sóng ánh sáng”- Vật lí 12 41

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community STT

Chuẩn kiến thức, kĩ năng

Tên bài

2.1.2. Chuẩn kiến thức- kĩ năng của chương “ Sóng ánh sáng”- Vật lí 12

FI CI A

1. Về kiến thức - Mô tả đƣợc 2 thí nghiệm của Niu-tơn và nêu đƣợc kết luận rút ra từ mỗi thí nghiệm. 1

BÀI 24: TÁN SẮC ÁNH SÁNG

- Giải thích đƣợc hiện tƣợng tán sắc ánh sáng qua lăng kính bằng hai giả thuyết

của Niu-tơn.

2. Về kĩ năng - Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK

ƠN

1. Về kiến thức - Mô tả đƣợc thí nghiệm về nhiễu xạ ánh sáng và thí nghiệm Y-âng về giao thoa ánh sáng.

BÀI 25: SỰ GIAO THOA ÁNH SÁNG

KÈ

QU Y

DẠ

BÀI 26: CÁC LOẠI QUANG PHỔ

- Viết đƣợc các công thức cho vị trí của các vân sáng, tối và cho khoảng vân i. - Nhớ đƣợc giá trị phỏng chƣng của bƣớc sóng ứng với vài màu thông dụng: đỏ, vàng, lục…. - Nêu đƣợc điều kiện để xảy ra hiện tƣợng giao thoa ánh sáng. 2. Về kĩ năng - Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK 1. Về kiến thức - Mô tả đƣợc cấu tạo và công dụng của một máy quang phổ lăng kính. - Mô tả đƣợc quang phổ liên tục, quang phổ vạch hấp thụ là gì và đặc điểm chính của mỗi loại quang phổ này.. 2. Về kĩ năng

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community - Vận dụng các công thức đã học vào giải

FI CI A

bài tập trong SGK

1. Về kiến thức - Nêu đƣợc bản chất, tính chất của tia hồng ngoại và tia tử ngoại.

NGOẠI VÀ TIA TỬ NGOẠI

thông thƣờng, chỉ khác ở một điểm là

BÀI 27: TIA HỒNG

- Nêu đƣợc rằng: tia hồng ngoại và tia tử ngoại có cùng bản chất với ánh sáng

không kích thích đƣợc thần kinh thị giác, là vì có bƣớc sóng (đúng hơn là tần số) khác với ánh sáng khả kiến

ƠN

2. Về kĩ năng - Vận dụng các công thức đã học vào giải

bài tập trong SGK

QU Y

1. Về kiến thức - Nêu đƣợc cách tạo, tính chất và bản chất tia X.

BÀI 28: TIA X

DẠ

KÈ

Bài 29: THỰC HÀNH ĐO BƢỚC SÓNG ÁNH SÁNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP GIAO THOA

- Nhớ đƣợc một số ứng dụng quan trọng của tia X. - Thấy đƣợc sự rộng lớn của phổ sóng điện từ, do đó thấy đƣợc sự cần thiết phải chia phổ ấy thành các miền, theo kĩ thuật sử dụng để nghiên cứu và ứng dụng sóng điện từ trong mỗi miền. 2. Về kĩ năng - Vận dụng các công thức đã học vào giải bài tập trong SGK 1. Kiến thức: - Thông qua thực hành nhận thức rõ bản chất sóng của ánh sáng, biết ứng dụng hiện tƣợng giao thoa để đo bƣớc sóng 43

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community ánh sáng.

FI CI A

2. Kĩ năng: - Biết sử dụng các dụng cụ thí nghiệm tạo ra hệ vân giao thoa trên màn ảnh, bằng cách dùng nguồn laze chiếu vuông góc với màn chắn có khe Y-âng. Quan sát hệ vân, phân biệt đƣợc các vân sáng, vân tối, vân sáng giữa của hệ vân.

ƠN

- Biết cách dùng thƣớc kẹp đo khoảng vân. Xác định đƣợc tƣơng đối chính xác bƣớc sóng của chùm tia laze.

2.2. Thiết kế chủ đề trải nghiệm STEM chủ đề “ Đèn chiếu sáng hành lang thông minh”

2.2.1. Tên chủ đề: ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG MINH (Số tiết : 02 – Môn Vật lí lớp 12 – STEM trải nghiệm (vận dụng) kiến thức) 2.2.2. Mô tả chủ đề

QU Y

Những buổi tối muộn về nhà mà chƣa có ai bật đèn, trong bóng tối ta phải lui cui lại rất khó tìm ra công tắc điện nằm ở đâu trong khi tất cả mọi thứ đều tối om thì thật nguy hiểm và quá bất tiện, có thể bị điện giật bất cứ lúc nào nếu tay bạn không chạm vào công tắc mở đèn và vô tình chạm vào ổ cắm điện.

DẠ

KÈ

Đèn cảm biến là một thiết bị điện thông minh, an toàn và siêu tiết kiệm điện. Cuộc sống ngày càng thay đổi, mức sống ngày càng đƣợc nâng cao nên con ngƣời ngày càng ứng dụng nhiều thiết bị điện tử, thiết bị cảm ứng thông minh vào trong cuộc sống của mình. Và mỗi thiết bị điện tử đóng vai trò khác nhau và luôn đƣợc cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của con ngƣời. Bên cạnh những chiếc đèn chiếu sáng đa sắc màu, bắt mắt thì ngày nay đã có những chiếc đèn chiếu sáng không những dùng để chiếu sáng, trang trí mà nó còn mang lại nhiều sự tiện dụng bất ngờ mà ngƣời tiêu dùng không ngờ tới. Bạn có bao giờ nghĩ sẽ có một chiếc đèn tự động bật sáng khi bạn đến gần nó và tự động tắt khi bạn rời đi, hay nó tự bật sáng khi có kẻ trộm xâm nhập vào nhà bạn Vì vậy trong chủ đề này, học sinh tìm hiểu và vận dụng kiến thức về môn công nghệ 8: Bản vẽ chi tiết (bài 9),Vật lí 11: dòng điện không đổi. Nguồn điện (bài 7),Định luật Ohm 44

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community đối với toàn mạch (bài 9),Vật lí 12: Tia hồng ngoại và tia tử ngoại (bài 27) để thiết kế và

FI CI A

chế tạo đèn hành lang thông minh với những tiêu chí cụ thể. Sau khi thiết kế sau, HS sẽ thử nghiệm thời gian sáng đèn, độ nhạy của cảm biến hồng ngoại và tính ổn định của đèn. 2.2.3. Mục tiêu a. Năng lực Vật lí Biểu hiện

Kí hiệu

Nhận thức Vật lí

Phát biểu đƣợc khái niệm của tia hồng ngoại

(VL1)

Phát biểu đƣợc về định luật Ôm đối với toàn [VL 1.1b]

Thành tố NL

mạch

Nêu đƣợc nguyên tắc hoạt động của đèn thức, kĩ năng đã học (VL3)

[ VL 1.1c]

Giải thích đƣợc tình huống và phát biểu vấn đề [VL 3.3a] cần thiết thiết kế mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh

ƠN

Vận dụng kiến

[VL 1.1a]

thông minh

Thảo luận, đề xuất và lựa chọn đƣợc phƣơng [VL 3.3b] pháp thiết kế mô hình đèn chiếu sáng hành lang Thực hiện chế tạo mô hình đèn chiếu sáng hành [VL 3.4a] lang thông minh

QU Y

Trình bày báo cáo và thảo luận: bài báo cáo về [VL 3.4b] bản vẽ thiết kế và mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh Đánh giá đƣợc mức độ hiệu quả của đèn chiếu [VL 3.4c] sáng hành lang thông minh

KÈ

Nhận diện đƣợc mặt hạn chế của mô hình đèn [VL 3.4d] chiếu sáng hành lang thông minh Đề xuất đƣợc giải pháp để cái tiến đƣợc mô [VL 3.4e] hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh

DẠ

b. Các năng lực chung - Năng lực tự chủ và tự học: Tự nghiên cứu kiến thức nền, lên kế hoạch thiết kế, chế tạo, thử nghiệm và đánh giá

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community - Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo : Giải quyết đƣợc nhiệm vụ thiết kế và chế tạo

mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh

bản thiết kế và phân công thực hiện, cùng nhau chế tạo mô hình 2.2.4. Chuẩn bị của GV và HS 2.2.4.1. Giáo viên a. Các thiết bị, dụng cụ phục vụ dạy học

 Máy tính, máy chiếu  Bài giảng Power Point  Phiếu đánh giá  Phiếu tiêu chí đánh giá sản phẩm.

ƠN

 Phiếu học tập

Phiếu kế hoạch thực hiện.



Chuẩn bị đầy đủ các bộ thiết bị, vật liệu lắp ráp mô hình

b. Vật liệu sử dụng cho mô hình

Cảm biến hồng ngoại

Đèn LED

Hình ảnh

DẠ

KÈ

QU Y

Tên thiết bị



STT

FI CI A

– Năng lực giao tiếp và hợp tác : Hợp tác với các thành viên trong nhóm để thống nhất

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Dây nối

Giấy

ƠN

FI CI A

QU Y

c. Sơ đồ thiết kế

DẠ

KÈ

Hình 2.1. Sơ đồ thiết kế mạch điện

Hình 2.2. Sơ đồ thiết kế ngôi nhà

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

d. Các bƣớc chế tạo Bƣớc 1: Tạo mô hình nhà ở

FI CI A

Đo, cắt các bộ phận và lắp ráp thành một khung mô hình có thể chứa đƣợc mạch điện và các dụng cụ bên trong hoàn chỉnh. Bƣớc 2: Lắp mạch

Lần lƣợt lắp các dụng cụ theo sơ đồ mạch điện và lắp vào khung mô hình Bƣớc 3 : Thử nghiệm

Thử nghiệm độ nhạy của đèn khi có chuyển động và thời gian sáng tắt của đèn Bƣớc 4: Điều chỉnh thời gian sáng đèn

Bƣớc 5: Trang trí mô hình và hoàn thiện

ƠN

Nếu độ nhạy và thời gian sáng đèn chƣa đạt yêu cầu thì nhóm nên điều chỉnh lại.

Trang trí khung bên ngoài và hoàn thiện sao cho mô hình trông thật đẹp mắt.

QU Y

 Sản phẩm hoàn thiện

Hình 2.3. Hình ảnh sản phẩm hoàn thiện

KÈ

2.2.4.2. Học sinh - Xem lại kiến thức về lắp ráp sơ đồ mạch điện (vật lí 11), tia hồng ngoại (vật lí 12). - Chuẩn bị laptop để trình bày báo cáo.

2.2.5. Tiến trình dạy học

DẠ

2.2.5.1. Chuỗi các hoạt động theo chủ đề Các bƣớc

Tên hoạt động cụ thể

Định hƣớng cách thức tổ chức 48

Thời gian và địa điểm

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

STEM

vụ

của tia hồng ngoại.

điện, nguồn điện.

20 phút tại lớp

QU Y

3. Đề Hoạt động 3.1: Trình bày kiến thức nền và xuất đề xuất phƣơng án giải pháp và thiết kế đèn chiếu Báo cáo, thảo luận sáng lựa Hoạt động 3.2: Trình bày và bảo vệ phƣơng án thiết kế

KÈ

chọn giải pháp

15 phút tại lớp

Hoạt động 2.3 : Ôn lại kiến thức về dòng

Làm việc nhóm

ƠN

chất, tính chất của tia 2. Ôn lại hồng ngoại. kiến thức Hoạt động 2.2 : Ôn nền lại kiến thức về cách tạo ra và công dụng

Hoạt động 2.1 : Ôn lại kiến thức về bản

10 phút tại lớp

FI CI A

Xác Hoạt động 1: Xác - Tình huống đặt vấn đề định yêu cầu thiết kế định vấn đề và chuyển giao nhiệm 1.

(Tên PP và KTDH)

DẠ

4. Chế Hoạt động 4: Chế tạo sản phẩm, thử nghiệm tạo và đánh giá mẫu, Hoạt động nhóm thử nghiệm và đánh 49

2 ngày ở nhà

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

điều chỉnh 2.2.5.2. Các hoạt động cụ thể

FI CI A

5. Chia Hoạt động 5: Trình sẻ, thảo bày sản phẩm, thảo luận và đánh giá Báo cáo, thảo luận luận,

giá

45 phút tại lớp

(10 phút tại lớp) a. Mục tiêu

Hoạt động 1. XÁC ĐỊNH YÊU CẦU THIẾT KẾ VÀ CHUYỂN GIAO NHIỆM VỤ

ƠN

- Xác định đƣợc nhiệm vụ là chế tạo mô hình đèn với các yêu cầu:

• Hoạt động của mô hình có vận dụng kiến thức về tia hồng ngoại, nguồn điệnvà dòng điện, định luật Ôm đối với toàn mạch.. • Sử dụng từ những vật liệu dễ tìm kiếm, đơn giản. • Mô hình có thiết kế đẹp, bắt mắt.

QU Y

• Mô hình có khả năng sáng đèn khi có ngƣời đi qua và sáng trong 30-45s - Liệt kê đƣợc các yêu cầu của bản thiết kế, đánh giá sản phẩm, từ đó định hƣớng thiết kế. - Xác định đƣợc kiến thức trọng tâm trong chủ đề STEM là về tia hồng ngoại b. Nội dung

- GV tổng hợp và giới thiệu cụ thể nhiệm vụ của bài học là thiết kế mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh.

KÈ

- HS mô tả sơ bộ về kiến thức liên quan về tia hồng ngoại, nguồn điện dòng điện và định luật Ôm trong toàn mạch. - GV thông báo, phân tích thống nhất với HS các tiêu chí đánh giá sản phẩm.

- GV hƣớng dẫn cho HS về tiến trình thực hiện.

DẠ

c. Tổ chức thực hiên: Nội dung

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Giáo viên chia lớp thành các nhóm, mỗi nhóm Học sinh tiến hành chia

chức hoạt

sẽ đóng vai trò là các nhà thiết kế thực hiện nhóm, bầu nhóm trƣởng nhiệm vụ chủ đề. và thƣ kí( nhiệm vụ học

động nhóm Đặt

FI CI A

Tổ

tập 1)

-Cho HS xem video về sự nguy hiểm khi bị tán Em cảm thấy lo lắng vì có thể có rất nhiếu mối nguy hiểm rình rập nhƣ kẻ trộm, ngƣời lạ đột

ƠN

vấn đề công trong bóng tối khi về nhà vào ban đêm. - giao - Giáo viên đặt vấn đề: Các em cảm thấy thế nào nhiệm nếu khi về đến nhà nhƣng nhà tối om? Các biện vụ học pháp có thể làm để hạn chế nguy hiểm có thể tập xảy ra?

nhập vào nhà hay là bị giật điện khi đang tìm kiếm công tắc.

Cảm biến hồng ngoại, Sau khi đã học về các ứng dụng của tia hồng cảm biến âm thanh, cảm ngoại, ta thấy rằng có thể áp dụng kiến thức đã biến học để chế tạo 1 đèn chiếu sáng hành lang thông chuyển động minh

QU Y

nguyên lí nào?

- GV dẫn dắt: hiện nay có rất nhiều thiết bị chiếu sáng thông minh có thể giúp ta hạn chế đƣợc để đèn cả ngày, dung những nguy hiểm đó. Theo các em các thiết bị đèn pin hoặc đèn từ điện thông minh đó đƣợc sử dụng dựa trên những thoại…

Từ đó, giáo viên định hƣớng cho học sinh xác

KÈ

định vấn đề cần nghiên cứu là chế tạo mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh dựa trên thiết bị cảm ứng hồng ngoại

DẠ

Thống nhất tiến trình dự án

Để tạo ra đƣợc mô hình đèn chiếu sáng hành Học sinh ghi chép các lang thông minh hoạt động dựa trên thiết bị cảm bƣớc vào vở. biến hồng ngoại hiệu quả, chúng ta cần phải biết mô hình hoạt động dựa trên nguyên tắc nào? Kiến thức vật lí nào liên quan đến? Sơ đồ bản vẽ thế nào? Muốn chế tạo thì cần những dụng cụ gì?

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Giáo viên thống nhất cùng học sinh kế hoạch + Bƣớc 1: Nhận nhiệm vụ + Bƣớc 2: Nghiên cứu kiến thức nền + Bƣớc 3: Lập bản phƣơng án thiết kế và báo cáo.

+ Bƣớc 5: Báo cáo và đánh giá sản phẩm d. Dự kiến sản phẩm và cách thức đánh giá

+ Bƣớc 4: Chế tạo sản phẩm.

FI CI A

thực hiện dự án:

ƠN

- HS nêu đƣợc hậu quả của việc về nhà trong đêm tối mà không có đèn chiếu sáng - HS xác định đƣợc yêu cầu thiết kế thông qua quan sát sản phẩm mẫu. - Thống nhất kế hoạch thực hiện và các tiêu chí đánh giá sản phẩm của dự án

=> GV đánh giá thông qua quan sát trên lớp và câu trả lời của học sinh PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1 DANH SÁCH NHÂN SỰ

Họ và tên

QU Y

Nhóm……………………………….. Lớp………………………………… Chức vụ

Mô tả nhiệm vụ

KÈ

Nhóm trƣởng Thƣ kí Thủ quỹ Thành viên

DẠ

Thành viên Thành viên Thành viên

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

Thành viên

FI CI A

Thành viên Thành viên Thành viên

HOẠT ĐỘNG 2. ÔN LẠI KIẾN THỨC NỀN

Hoạt động 2.1. TÁI HIỆN KIẾN THỨC VỀ TIA HỒNG NGOẠI: TÍNH CHẤT, CÁCH TẠO RA VÀ CÔNG DỤNG CỦA TIA HỒNG NGOẠI a. Mục tiêu

- HS nêu đƣợc tính chất của tia hồng ngoại

ƠN

- HS nêu đƣợc khái niệm tia hồng ngoại, tính chất, cách tạo ra và công dụng của tia hồng ngoại

- HS giải thích đƣợc cách tạo ra và công dụng của tia hồng ngoại - HS lấy đƣợc ví dụ và xác định đƣợc tia hồng ngoại trong tình huống của chủ đề b. Nội dung:

QU Y

- GV cho HS dựa vào tài liệu hƣớng dẫn và SGK để tìm hiểu các nội dung kiến thức liên quan đến chủ đề STEM. - Giáo viên cho HS báo cáo theo nhóm về kiến thức các bạn tìm hiểu đƣợc, GV và các nhóm còn lại sẽ nhận xét, phản biện nhóm.

- GV sẽ chuẩn hóa lại các kiến thức và vận dụng luyện tập kiến thức mới.

KÈ

- GV cho HS vận dụng kiến thức vừa học đƣợc để giải thích nguyên tắc hoạt động của mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh - HS xác định các bộ phận chính trong nguyên tắc hoạt động của mô hình

c. Cách thức tổ chức

DẠ

Nội dung Tổ chức cáo

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

báo -Giáo viên hƣớng dẫn cách thức HS làm việc nghiên cứu về làm việc cho từng nhóm kiến thức GV yêu cầu 53

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community - Học sinh làm việc nhóm nghiên

FI CI A

cứu các kiến thức dựa vào SGK hoặc tài liệu hƣớng dẫn GV phát hoàn thành phiếu học tập và thực hiện báo cáo các kiến thức vừa tìm hiểu.

-Giáo viên tổng kết và bổ sung.

-Giáo viên lắng nghe các nhóm Mỗi nhóm học sinh lần lƣợt báo cáo. báo cáo các chủ đề, ghi nhận

Báo cáo

và trả lời các câu hỏi phản biện

ƠN

-Giáo viên chuẩn hóa lại kiến thức cho HS. d. Dự kiến sản phẩm và cách thức đánh giá

- HS hoàn thành phiếu học tập số 2.

- HS chuẩn bị bài trình bày và bảo vệ về tia hồng ngoại => GV đánh giá thông qua phiếu học tập số 2

QU Y

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 TIA HỒNG NGOẠI

Nhóm: …………………………………………………………. Lớp: ……………... 1. Tia hồng ngoại là gi?

……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

KÈ

2. Nêu tính chất của tia hồng ngoại

……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

DẠ

3. Nguồn phát tia hồng ngoại là gi? ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community ………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

FI CI A

4. Nêu các ứng dụng của tia hồng ngoại

……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… Hoạt động 2.2. NGHI N CỨU KIẾN THỨC VỀ DÕNG ĐIỆN – NGUỒN ĐIỆN, ĐỊNH LUẬT OHM ĐỒI VỚI TOÀN MẠCH

a. Mục tiêu

- HS phát biểu đƣợc định nghĩa Dòng điện – nguồn điện, định luật Ohm đối với toàn mạch và viết đƣợc biểu thức

ƠN

- HS nêu đƣợc mối liên hệ giữa suất điện động của nguồn điện và độ giảm thế ở mạch ngoài và mạch trong

b. Nội dung:

- GV cho HS dựa vào tài liệu hƣớng dẫn và SGK để tìm hiểu các nội dung kiến thức liên quan đến chủ đề STEM.

QU Y

- Giáo viên cho HS báo cáo theo nhóm về kiến thức các bạn tìm hiểu đƣợc, GV và các nhóm còn lại sẽ nhận xét, phản biện nhóm. - GV sẽ chuẩn hóa lại các kiến thức và vận dụng luyện tập kiến thức mới. - GV cho HS vận dụng kiến thức vừa học đƣợc để giải thích nguyên tắc hoạt động của mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh

- HS xác định các bộ phận chính trong nguyên tắc hoạt động của mô hình

KÈ

c. Cách thức tổ chức Nội dung

DẠ

Tổ chức cáo

Hoạt động của giáo viên

Hoạt động của học sinh

báo - Giáo viên hƣớng dẫn cách thức HS làm việc nghiên cứu về làm việc cho từng nhóm kiến thức GV yêu cầu - Học sinh làm việc nhóm nghiên cứu các kiến thức dựa vào SGK hoặc tài liệu hƣớng dẫn GV phát

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community hoàn thành phiếu học tập và thực

FI CI A

hiện báo cáo các kiến thức vừa tìm hiểu.

- Giáo viên lắng nghe các nhóm Mỗi nhóm học sinh lần lƣợt

Báo cáo

báo cáo.

báo cáo các chủ đề, ghi nhận

-Giáo viên tổng kết và bổ sung.

và trả lời các câu hỏi phản

ƠN

d. Dự kiến sản phẩm và cách thức đánh giá

biện - Giáo viên chuẩn hóa lại kiến thức cho HS.

- HS hoàn thành phiếu học tập số 3

- HS chuẩn bị bài trình bày và bảo vệ về định luật Ohm đối với toàn mạch

=> GV đánh giá thông qua phiếu học tập số 3

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3 DÕNG ĐIỆN – NGUỒN ĐIỆN

QU Y

ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH

Nhóm: …………………………………………………………. Lớp: ……………... 1. Dòng điện là gì? Nguồn điện là gì? Chiều của dòng điện chạy trong mạch kín?

KÈ

……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………

2. Định luật ôm đối với toàn mạch là gì? Viết biểu thức của định luật đó.

DẠ

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community ………………………………………………………………………………………………

DẠ

KÈ

QU Y

ƠN

FI CI A

……………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community HOẠT ĐỘNG 2.3 . ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁT VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP

a. Mục tiêu

FI CI A

- Vận dụng các kiến thức khoa học liên quan để bảo vệ phƣơng án thiết kế của nhóm. b. Nội dung: - GV triển khai hoạt động nhóm: + Bƣớc đầu, HS đƣa ra ý kiến cá nhân.

+ Tiếp theo, cả nhóm cùng thảo luận dựa trên ý kiến cá nhân, suy nghĩ và thống nhất ý kiến chung cho cả nhóm. +Nội dung suy nghĩ về phƣơng án thiết kế:

ƠN

▪ Nguyên vật liệu sử dụng ▪ Cấu tạo ▪ Kích cỡ dự kiến

- Đƣa ra đƣợc các ƣu nhƣợc điểm, lí do tại sao nhóm lại chọn phƣơng án đó mà không chọn phƣơng án khác. - Sau khi đã thảo luận, HS trình bày toàn bộ kết quả thảo luận lên giấy A 1

Nội dung Tổ

chức

QU Y

c. Cách thức tổ chức

Hoạt động của giáo viên

báo - GV yêu cầu HS đề xuất phƣơng - Các nhóm lần lƣợt cử đại án chế tạo mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh của nhóm mình rồi trình bày lên giấy A1.

KÈ

cáo

DẠ

Hoạt động của học sinh

- Quan sát quá trình thảo luận nhóm của HS để có thể kịp thời hỗ trợ, hƣớng dẫn các em khi các em có thắc mắc. Định hƣớng, gợi

diện thuyết trình về bản vẽ thiết kế mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh Trong đó cần làm rõ: Cách hoạt động của đèm có vận dụng kiến thức về tia hồng ngoại. Và dự kiến vật liệu sử dụng.

ý cho các em ứng dụng những - Các nhóm còn lại phản kiến thức đã học vào việc đề xuất biện, góp ý bổ sung phƣơng án chế tạo. GV theo dõi 58

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community chặt chẽ khi các nhóm thiết kế

FI CI A

bản vẽ mô hình đèn chiếu sáng thông minh. - Gợi ý mẫu thiết kế để tránh HS tốn nhiều thời gian để thiết kế.

-Giáo viên lắng nghe trình bày Mỗi nhóm học sinh lần lƣợt của các nhóm.

báo cáo các về thiết kế

-Đƣa ra nhận xét và đặt câu hỏi phản biện cho nhóm thuyết trình.

ƠN

- Hỗ trợ, phát triển thiết kế của nhóm.

Báo cáo

Thống nhất tiêu - Giáo viên đƣa ra các tiêu chí Học sinh thảo luận, ghi chép lại tiêu chí đánh giá bản thiết chí đánh giá bản đánh giá bản thiết kế cho HS. kế thiết kế -Thống nhất các tiêu chí đánh giá

Tổng

kết

QU Y

Thống nhất mục Giáo viên thống nhất tiêu chí Ghi chép lại các tiêu chí đã thống nhất. tiêu và tiêu chí đánh giá sản phẩm với HS đánh giá và Giáo viên giao nhiệm vụ chế tạo Học sinh thực hiện theo yêu cầu của GV.

mô hình tại nhà.

giao nhiệm vụ

d. Dự kiến sản phẩm và cách thức đánh giá

KÈ

- Bài báo cáo bản vẽ thiết kế mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh, danh sách nguyên vật liệu

- Bản vẽ thiết kế mô hình và danh sách nguyên vật liệu sau khi đƣợc điều chỉnh và hoàn thiện.

DẠ

=> GV đánh giá thông qua bài báo cáo và câu trả lời của học sinh trong phiếu học tập số 4. HS đánh giá chéo nhau theo phiếu đánh giá số 1

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

FI CI A

VÀ DANH SÁCH NGUYÊN VẬT LIỆU ĐÃ ĐIỀU CHỈNH

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4: BẢN VẼ THIẾT KẾ

Nhóm: …………………………………………………………. Lớp: ……………...

1. Bản vẽ thiết kế

2. Danh sách nguyên vật liệu

ƠN

………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………

QU Y

………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ……………………………………

HOẠT ĐỘNG 2.4. CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM MÔ H NH ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG MINH

a. Mục tiêu

KÈ

– Học sinh dựa vào bản thiết kế đã lựa chọn, chế tạo đƣợc mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh đảm bảo các yêu cầu đặt ra. – Học sinh thử nghiệm, đánh giá sản phẩm và điều chỉnh (nếu cần) b. Nội dung

- Giáo viên giao nhiệm vụ:

DẠ

 HS làm việc nhóm sử dụng mua các nguyên vật liệu mà nhóm đã lựa chọn để chế tạo mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh.

 Sau khi chế tạo xong các nhóm thử nghiệm và điều chỉnh (nếu cần) 60

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community - HS làm việc theo nhóm để chế tạo mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh ngoài

c. Cách thức tổ chức hoạt động Hoạt động của GV

Nội dung

Hoạt động của HS

- GV giao nhiệm vụ cho HS: HS thwucj hiện chế tạo mô hình theo các chế tạo “Mô hình đèn chiếu bƣớc: sáng hành lang thông minh” Bƣớc 1. Tìm kiếm, chuẩn bị các vật liệu theo bản thiết kế của nhóm. dự kiến; Bƣớc 2. Chế tạo và lắp đặt các

Chế tạo sản phẩm

FI CI A

– GV theo dõi, tƣ vấn, hỗ trợ HS (gián tiếp hoặc trực tiếp).

giờ học.

ƠN

- GV yêu cầu các nhóm nộp bộ phận của sản phẩm tuabin gió. Thử bản phân công nhiệm vụ. nghiệm nguyên mẫu và đánh giá theo các - GV điều phối, nhắc nhở. - tiêu chí

Yêu cầu các nhóm ghi chép Bƣớc 3. Điều chỉnh lại thiết kế, cách lắp nhật kí, chụp hình, quay clip ráp và ghi lại nội dung điều chỉnh và giải

QU Y

livestream…về tiến trình thích lí do (nếu cần phải điều chỉnh); hoạt động nhóm nộp cho Bƣớc 4. Hoàn thiện bảng ghi danh mục GV. các vật liệu và tính giá thành chế tạo. - Theo dõi, hỗ trợ, giải đáp Bƣớc 5. Hoàn thiện sản phẩm; chuẩn bị thắc mắc cho các nhóm bài báo cáo sản phẩm.

quay clip, livestream…về tiến trình hoạt động nhóm nộp cho GV.

- GV theo dõi quá trình thử HS các nhóm tiến hành thử nghiệm mô nghiệm của HS và hỗ trợ hình mà nhóm đã thiết kế, chế tạo để nếu cần thiết. quan sát mô hình có hoạt động hiệu quả GV định hƣớng HS tìm ra hay không?

DẠ

KÈ

Thử nghiệm sản phẩm

- Các nhóm ghi chép nhật kí, chụp hình,

nguyên nhân của khó khăn Trong quá trình thử nghiệm, HS có thể và từ đó HS tự suy nghĩ biện gặp khó khăn nhƣ: đèn không sáng đƣợc, pháp khắc phục. GV yêu mắc sai mạch điện, cảm biến không hoạt cầu HS suy nghĩ và tìm ra động….. 61

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community nguyên nhân của vấn đề đó.

- Nếu phát hiện lỗi, tiến hành tìm hiểu

FI CI A

- GV hỗ trợ HS kiểm tra các nguyên nhân tại sao xảy ra lỗi đó. Ghi lỗi còn tồi tại và khắc phục chú lại, rút kinh nghiệm cùng nhóm thảo luận, đề xuất giải pháp “nâng cấp”, sửa chúng. chữa lỗi còn tồn tại. e. Dự kiến sản phẩm và cách thức đánh giá

- Mỗi nhóm có một sản phầm là một mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh đã đƣợc hoàn thiện và thử nghiệm. - Hoàn thành bảng phân công nhiệm vụ trong phiếu học tập số 1

ƠN

=> GV đánh giá thông qua phiếu học tập số 1 và phiếu đánh giá số 3 PHIẾU HỌC TẬP SỐ 5

Bƣớc 1: Tạo khung mô hình

HƢỚNG DẪN CHẾ TẠO ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG MINH

Đo, cắt các bộ phận và lắp ráp thành một khung đèn chiếu sáng hành lang thông minh có thể chứa đƣợc mạch điện và các dụng cụ bên trong hoàn chỉnh.

QU Y

Bƣớc 2: Lắp mạch

Lần lƣợt lắp các dụng cụ theo sơ đồ mạch điện và lắp vào khung mô hình. Bƣớc 3 : Thử nghiệm

Thử nghiệm độ nhạy của đèn và thời gian sáng tắt đèn

Bƣớc 4: Điều chỉnh độ sáng (nếu cần)

KÈ

Nếu độ sáng và thời gian chƣa đạt yêu cầu thì nhóm nên điều chỉnh lại. Bƣớc 5: Trang trí mô hình và hoàn thiện

DẠ

Trang trí khung bên ngoài và hoàn thiện sao cho mô hình đèn chiếu sáng trông thật đẹp mắt.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community HOẠT ĐỘNG 2.5. TRÌNH BÀY SẢN PHẨM ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG

THÔNG MINH VÀ ĐÁNH GIÁ, TỔNG KẾT

FI CI A

a. Mục tiêu

- Giới thiệu đƣợc nguyên tắc hoạt động của đèn chiếu sáng hành lang thông minh mà nhóm đã thực hiện.

- Giải thích đƣợc sự thành công hoặc thất bại của sản phẩm trong quá trình thực hiện chế tạo sản phẩm.

- Đánh giá sản phẩm của nhóm khác, tự đánh giá nhóm mình về quá trình làm việc, thiết kế sản phẩm và thử nghiệm đạt kết quả.

- Đề xuất các ý tƣởng cải tiến sản phẩm của bản thân và các nhóm khác

ƠN

b. Nội dung:

- Giảo viên tổ chức cho học sinh trình bày mô hình đèn gồm:

▪ Tiến trình chế tạo sản phẩm. ▪ Hiệu quả hoạt động của sản phẩm.

▪ Thành công và khó khăn trong quá trình chế tạo sản phẩm.

QU Y

▪ Ý tƣởng phát triển sản phẩm.

- Giáo viên tổ chức cho học sinh tranh luận phần trình bày của từng nhóm: Giáo viên và học sinh đặt câu hỏi cho các nhóm trình bày để làm rõ, nhóm trình bày trả lời câu hỏi. - Giáo viên đóng góp ý kiến về ý tƣởng phát triển nguyên mẫu của từng nhóm. - Giáo viên công bố điểm tổng kết và thông báo kết thúc dự án.

c. Cách thức tổ chức hoạt động

KÈ

Nội dung

Hoạt động của giáo viên

DẠ

Triển khai hoạt động tổ Cho HS bốc thăm thứ tự để chức, báo cáo sản phẩm báo cáo, trình bày bái cáo gồm các nội dung: ▪ Vận hành sản phẩm đã thử nghiệm tại nhà. ▪ Tiến trình chế tạo mô hình. 63

Hoạt động của học sinh Các nhóm chuẩn bị tiến hành trình bày trƣớc lớp về phƣơng án chế tạo của nhóm. Nêu ra những kinh nghiệm, khó khăn trong quá trình chế tạo cho các nhóm

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community khác cùng lƣu ý. Các nhóm

mô hình

khác lắng nghe nhóm trình bày trình bày ý tƣởng, ghi

trong quá trình chế tạo mô hình. ▪ Ý tƣởng phát triển mô

FI CI A

▪ Thành công và khó khăn

▪ Hiệu quả hoạt động của

chú những kinh nghiệm mà nhóm chia sẻ để rút kinh nghiệm. Đƣa ra những thắc mắc của mình về mô hình mà nhóm chế tạo.

hình.

-GV nhận xét phần trình bày của nhóm và cho HS thảo luận phản biện. Đánh giá kết quả

HS thảo luận, trao đổi, chia sẻ kinh nghiệm, phản biện…về các phƣơng án chế tạo.

ƠN

- Tổ chức cho HS thảo luận, phản biện, tạo điều kiện cho các em HS trao đổi, chỉ ra ƣu nhƣợc điểm của mô hình của từng nhóm.

Tổng kết dự án

QU Y

- Nhận xét, phân tích ƣu nhƣợc điểm của từng nhóm, cách làm việc nhóm của từng nhóm. Giáo viên nhận xét mô hình. Học sinh lắng nghe tống kết Đề xuất các ý tƣởng phát dự án của GV và ghi nhận. Hoàn thành hồ sơ học tập Giáo viên tổng kết và đánh chủ đề giá chung về dự án.

DẠ

KÈ

triển mô hình thêm

▪ Kiến thức, kĩ năng liên quan đến tia hồng ngoại, định luật Ôm đối với toàn mạch ▪ Quá trình thiết kế và chế tạo sản phẩm.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

Giáo viên yêu cầu học sinh thực hiện nhiệm vụ cuối dự án: Hoàn thành hồ sơ học

d. Dự kiến sản phẩm và cách thức đánh giá - Bài trình bày báo cáo của các nhóm.

tập chủ

FI CI A

▪ Kĩ năng trình bày và thuyết phục.

▪ Kĩ năng làm việc nhóm.

ƠN

- Mô hình „Đèn chiếu sáng hành lang thông minh‟ sau khi đã điều chỉnh. => GV đánh giá thông qua quan sát trên lớp và phiếu đánh giá số 2

2.2.6. Xây dựng bộ công cụ đánh giá năng lực học sinh trong hoạt động trải nghiệm theo định hướng giáo dục STEM 2.2.6.1. Tiêu chí đánh giá năng lực Vật lí

QU Y

Căn cứ vào mục tiêu đề chủ đề, tiêu chí đánh giá năng lực Vật lí của học sinh trong học tập chủ đề … đƣợc thể hiện qua bảng 2.1. Bảng 2.1. Bảng tiêu chí đánh giá năng lực vật lí Các mức biểu hiện hành vi Mức 4

Mức 3

KÈ

Năng lực thành tố

Chỉ số hành vi

DẠ

Nhận thức vật lí

[VL 1.1] Trình bày Tự trình bày Trình đƣợc các kiến thức vật đƣợc các kiến đƣợc lí

thức về tia hồng ngoại, dòng điện và định luật Ôm 65

Mức 2

Mức 1

bày Trình bày Chƣa các đƣợc hai bày

kiến thức về tia hồng ngoại, dòng điện và định

trong ba đƣợc kiến thức các trọng tâm, kiến chƣa đầy

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community toàn vẹn các ý. dƣới

FI CI A

mạch đầy đủ với và chính xác mạch

trọn thức

đối với toàn luật Ôm đối đủ

sự trợ giúp của ngƣời k hác

hồng ngoại, dòng điện và định luật Ôm đối với toàn mạch ; giải

thực tiễn

thích

DẠ

KÈ

[VL3.3] Đánh giá tác động của vấn đề thực tiễn và đề xuất, lựa chọn đƣợc phƣơng án thiết kế

về tia hồng ngoại, dòng điện và định

giải luật

thích nguyên tắc vận hành của dèn, các hiện tƣợng

đối với toàn mạch; giải thích đƣợc một

tiễn một cách chính xác, rõ ràng, đầy đủ. g

thực tiễn một cách rõ ràng với sự hỗ trợ của

phần, chƣa hoàn chỉnh, còn nhiều

ngƣời khác

thiếu sót

-Xác định đƣợc đầy đủ các yêu cầu về đèn chiếu sáng hành lang thông

-Xác định đƣợc đầy đủ các yêu cầu về đén chiếu sang thông

minh

minh.

-Tự đề xuất

-Đƣa

đƣợc kiến thức mới để

Ôm giải

nguyên tắc vận hành của dèn, các hiện tƣợng thực

QU Y

dụng kiến thức, kỹ năng đã học

đƣợc mạch,

Vận

tia hồng ngoại, dòng điện và định luật Ôm đối với toàn

ƠN

hồng ngoại, dòng điện và định luật Ôm đối với toàn mạch,, các ứng dụng kĩ thuật của các kiến thức trong

[VL3.1] Giải thích Tự vận dụng Vận dụng Vận dụng Khôn đƣợc các hiện tƣợng đƣợc các kiến đƣợc các đƣợc các g vận có liên quan đến tia thức về tia kiến thức về kiến thức dụng

thích hiện tƣợng .

Chƣa đề xuất đƣợc giải pháp.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community đƣợc

FI CI A

án thiết kế phƣơng án phƣơng án khả thi. thiết kế khả thiết kế

đƣợc phƣơng đƣợc

thi nhờ sự chƣa khả hỗ trợ của thi cần ngƣời khác. điều chỉnh lại.

vẽ Chƣa [VL3.4.1] Bản vẽ thể Bản vẽ thể Bản Lập đƣợc hiện đƣợc hiện thiếu không lập bản thiết đầy đủ tất cả một yếu tố: đảm kế sơ đồ, các yếu tố: cấu tạo, cấu

bảo đƣợc tạo, bản

tạo các thông số kĩ kĩ thuật, nguyên vật liệu chế tạo của sản

DẠ

KÈ

QU Y

[VL3.4] của sản Thiết kế, phẩm. chế tạo các mô hình, thiết bị đáp ứng một yêu cụ thể [VL3.4.2] của thực Thực hiện thi tiễn. công, chế tạo phù hợp với phƣơng án đã đề xuất

cấu

ƠN

bản vẽ cấu tạo, nguyên lí nguyên lí thiết thể hiện nguyên lí hoạt động, hoạt động kế.. nguyên lí hoạt động, các thông số của sản thuật, phẩm..

nguyên vật liệu chế tạo của sản phẩm.

phẩm.

Thực

hiện Thực hiện chế tạo đƣợc chế tạo mô mô hình theo hình tƣơng đúng phƣơng đối theo án thiết kế đã phƣơng án đề ra và mô thiết kế đã hình đó vận đề ra và mô hành đƣợc tối hình vận ƣu. hành đƣợc

Thực hiện Chƣa chế tạo chế đƣợc mô tạo hình tƣơng đƣợc đối theo mô bản thiết hình. kế đã đề ra nhƣng vận hành

theo yêu cầu không đƣợc đề ra.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

tiến

mô đèn

hình đèn sáng

chiếu cải

Chƣa đề xuất

xuất xuất Đề các đƣợc một pháp biện pháp đèn nhƣng

FI CI A

Tự đề xuất Đề [VL 3.4.3]. Đề đƣợc các biện đƣợc xuất cải pháp cải tiến biện

hành nhƣng chƣa chƣa thông cụ thể, có sự thể.

lang minh cụ thể, giúp đỡ của

thông

rõ ràng, đầy ngƣời khác.

minh

đủ.

ƠN

chiếu sáng

cụ

đƣợc

2.2.6.2. Tiêu chí đánh giá bản thiết kế mô hình đèn chiếu sáng hành lang thông minh Căn cứ vào mục tiêu chủ đề, tiêu chí đánh giá bảng thiết kế mô hình Đèn chiếu sáng hành

lang thông minh đƣợc thể hiện qua bảng 2.2

Bảng 2.2. Bảng tiêu chí đánh giá bản thiết kế mô hình Đèn chiếu sáng thông minh

QU Y

Mức độ

Nội dung đánh giá

Bản thiết kế - Bản thiết kế đảm bảo đảm bảo đầy đủ các bộ phận bộ phận cần của mô thiết.

- Bản thiết kế - Bản vẽ thiếu - Có bản đảm bảo đầy đủ sót 1 bộ phận. vẽ nhƣng

các bộ phận cần - Vị trí các bộ thiết. phận sắp xếp - Vị trí các bộ - Vị trí các bộ hợp lí, lí giải phận sắp xếp phận sắp xếp chƣa rõ ràng. hợp lí, lí giải rõ chƣa hợp lí, lí ràng. giải tƣơng đối

chƣa đầy đủ các bộ phận. - Chƣa có lí giải đƣợc.

DẠ

KÈ

hình

Nguyên vật Nguyên vật liệu Nguyên vật liệu Nguyên vật liệu Nguyên liệu sử sử dụng đơn khá đơn giản, sử dụng có giá vật liệu sử

dụng

giản,

dễ

tìm khó tìm

kiếm.

tốn

cầu kì, kiếm.

khó kém

FI CI A

trị trung bình, dụng

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

Bản vẽ có Có chú thích đầy Có chú thích Chú thích tƣơng Chƣa chú chú thích, đủ các bộ phận đầy đủ các bộ đối đầy đủ các thích hoặc phận. bộ phận và chỉ chú thông số kỹ thiết bị. Thể hiện thông Chƣa thể hiện thông số kỹ số kỹ thuật của rõ ràng thông số thuật (thiếu 12 các bộ phận kĩ thuật của các thông số, bộ phận). bộ phận,

thuật

ƠN

Bản vẽ có hình dáng cồng kềnh, chƣa có tính thẩm mỹ cao.

Giải thích chƣa đầy đủ nguyên lí vận hành của đèn chiếu sáng

Chƣa giải thích đƣợc nguyên lí vận hành

rõ ràng.

hành lang thông của đèn minh chiếu sáng hành lang thông minh.

Tồng điểm : 20

DẠ

KÈ

vẽ

Giải thích đƣợc nguyên lí vận hành đèn đầy đủ nhƣng chƣa

Bản vẽ giải Giải thích đƣợc thích nguyên rõ ràng, đầy đủ lí vận hành nguyên lí vận hành

Bản vẽ có hình dáng hợp lí, bố cục tƣơng đối hợp lí

tính thẩm mỹ.

QU Y

mắt, dễ theo dõi

Bản vẽ có hình dáng nhỏ gọn, bố cục hợp lí nhƣng chƣa có

Bản vẽ thể Bản vẽ có hình hiện tính dáng nhỏ gọn, bố cục rõ ràng, hợp thẩm mỹ lí, màu sắc bắt

thích 1 – 2 bộ phận trên bản

2.2.6.3. Tiêu chí đánh giá ản phẩm mô hình Đèn chiếu sáng hành lang thông minh

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Căn cứ vào mục tiêu chủ đề, tiêu chí đánh giá bảng thiết kế mô hình Đèn chiếu sáng hành

lang thông minh đƣợc thể hiện qua bảng 2.3

FI CI A

Bảng 2.3. Bảng tiêu chí đánh giá sản phẩm

Điểm tối đa

Tiêu chí Tiêu chí 1: Khi có ngƣời di chuyển

vào vùng quét của cảm biến thì đèn sáng

Sản phẩm

Tiêu chí 3: Máy nhỏ gọn

Tiêu chí 4: Sau 30-45 giây không phát hiện chuyển động đèn tắt

Tiêu chí 5: Sử dụng vật liệu (đơn giản, tái chế)

Tiêu chí 6: Có tính thẩm mỹ (đẹp)

QU Y

thật (40 Điểm)

ƠN

Tiêu chí 2: Trong 0,5- 1 giây đèn sáng

Tổng điểm

Phiếu đánh giá sản phẩm

Chủ đề STEM :……………………………………………….

KÈ

Nhóm :………………………………………………………….

DẠ

Điểm 15đ

Tiêu chí

Nhận xét

Khi có ngƣời di chuyển vào vùng quét của cảm biến thì đèn sáng

Điểm

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Trong 0,5- 1 giây

5đ

Máy nhỏ gọn

5đ

30-45

giây

phát

hiện

không

FI CI A

đèn sáng

chuyển động đèn tắt

Sử dụng vật liệu

5đ

Có tính thẩm mỹ (đẹp)

5đ

ƠN

(đơn giản, tái chế)

Tồng điểm

Phiếu đánh giá bảng thiết kế

QU Y

Chủ đề STEM :………………………………………………. Nhóm :…………………………………………………………. Điểm

Tiêu chí

Bản thiết kế đảm bảo các bộ phận của mô hình

KÈ

4đ

Nhận xét

Nguyên vật liệu sử dụng

4đ

Bản vẽ có chú thích, thông số kỹ

DẠ

4đ

thuật 4đ

Bản vẽ thể hiện 71

Điểm

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

4đ

tính thẩm mỹ Bản vẽ giải thích

FI CI A

nguyên lí vận hành

DẠ

KÈ

QU Y

ƠN

Tổng điểm

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community KẾT LUẬN CHƢƠNG 2

FI CI A

Trong chƣơng này, chúng tôi đã tiến hành phân tích nội dung kiến thức bài „„ Tia hồng ngoại và tia tử ngooại‟‟ - Vật lí 12, căn cứ vào mục tiêu bài học và tiến trình tổ chức hoạt động STEM trải nghiệm , chúng tôi nghiên cứu, lựa chọn kiến thức để xây dựng nội dung bài “ Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” thành chủ đề: “ Đèn chiếu sáng hành lang thông minh‟‟ nhằm tổ chức hoạt động STEM trải nghiệm

minh‟‟

DẠ

KÈ

QU Y

ƠN

Nội dung thực nghiệm đƣợc thể hiện ở chƣơng 3.

Để kiểm chứng giả thuyết khoa học và có cơ sở thực tiễn cho đề tài, chúng tôi đã tiến hành TNSP tại trƣờng THPT Trần Phú với chủ đề “ Đèn chiếu sáng hành lang thông

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

CHƢƠNG 3. THỰC NGHIỆM SƢ PHẠM

3.1. Mục đích thực nghiệm sƣ phạm

FI CI A

TNSP là hoạt động đƣợc tiến hành với mục đích kiểm chứng tính đúng đắn của giả

thuyết khoa học đã đề ra, đồng thời đánh giá tính khả thi, tính hiệu quả của tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm STEM một số kiến thức bài Tia hồng ngoại và tia tử ngoại đã thiết kế ở chƣơng 2 trong việc bồi dƣỡng NLVL của HS. Qua đó, dựa trên kết quả thực

nghiệm để có những điều chỉnh cho phù hợp hơn nữa về mặt phƣơng pháp cũng nhƣ cách thức tổ chức dạy học nhằm bồi dƣỡng NLVL của HS. 3.2. Đối tƣợng thực nghiệm sƣ phạm

- HS lớp 12A9 trƣờng THPT Trần Phú, năm học 2020-2021.

ƠN

- Đặc điểm HS: Về tinh thần học tập, đa số HS năng động, tích cực tham gia các hoạt động của GV. Về kết quả học tập, dựa trên kết quả học tập ở học kì 1, phần lớn HS có học lực trung bình - khá. Tuy nhiên, một số HS chƣa ngoan và học lực tƣơng đối yếu.

- Đặc điểm trƣờng: Môi trƣờng học tập ở Trần Phú rất năng động, chú trọng đào tạo phát triển NL.

3.3. Phƣơng pháp thực nghiệm sƣ phạm

QU Y

3.3.1. Phương pháp quan sát

Chúng tôi tiến hành quan sát trực tiếp HS làm việc, vấn đáp HS (trong giờ học) kết hợp với việc phân tích video, phân tích các câu trả lời trong phiếu học tập cá nhân, bản vẽ thiết kế, sản phẩm vật chất của HS (sau giờ học) để thu thập số liệu về các biểu hiện hành

vi của NL VL của HS trong quá trình TNSP. 3.3.2. Phương pháp thống kê toán học

KÈ

Dựa vào các số liệu thu thập đƣợc, chúng tôi sử dụng phƣơng pháp thống kê toán học để xử lí, so sánh và đánh giá sự phát triển NLVL của HS qua các chủ đề STEM đã thiết kế, từ đó rút ra kết luận về tính đúng đắn của giả thuyết khoa học của đề tài. 3.4. Quy trình thực nghiệm

DẠ

- Xin phép Ban giám hiệu nhà trƣờng, tổ Vật lí trong trƣờng để đƣợc TNSP.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community - Chúng tôi mƣợn giờ vật lí của lớp để thực hiện kế hoach tổ chức 1 chủ đề hoạt động trải

FI CI A

nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM dƣới sự hƣớng dẫn của GV đang đứng lớp đó. Thời gian thực hiện chủ đề trong 5 tiết học chính khóa của trƣờng và 1 tuần tại nhà. - Chúng tôi tổ chức trải nghiệm nhƣ tiến trình đã đề ra trong kế hoạch.

– Từ kết quả thực nghiệm, chúng tôi đánh giá những gì đã đạt đƣợc và những mặt còn hạn chế cần phải chỉnh sửa. 3.5. Những thuận lợi và khó khăn gặp phải khi tiến hành thực nghiệm sƣ phạm

3.5.1. Thuận lợi

ƠN

- Ban giám hiệu trƣờng THPT Trần Phú và tổ Vật lí rất ủng hộ, khuyến khích GV đổi mới phƣơng pháp dạy học, tạo điều kiện cho các tiết học, hoạt động trải nghiệm, ngoại khóa theo định hƣớng giáo dục STEM. - HS lớp thực nghiệm năng động, đoàn kết, tích cực, có năng khiếu thực hành.

3.5.2. Khó khăn

- Việc chuẩn bị thiết bị của GV mất thời gian và cần sự hỗ trợ của nhiều ngƣời. - Lớp học đông, việc chia nhóm gặp một số khó khăn. Điều này đòi hỏi chuẩn bị nhiều vật

QU Y

liệu dụng cụ cho mỗi lớp thực nghiệm. –

Một số HS mất tập trung, lo ra gây ảnh hƣởng đến tiến trình tổ chức hoạt động của GV và hiệu quả hoạt động nhóm.

- Do ảnh hƣởng của dịch COVID - 19 nên việc triển khai thảo luận nhóm cũng hạn chế

gây khó khăn trong việc thu nhận biểu hiện hành vi của NL VL ở HS. - Do thời lƣợng TNSP chỉ giới hạn nên chúng tôi chƣa thể khai thác đầy đủ các biểu hiện

KÈ

NLVL của HS.

3.6. Kế hoạch thực nghiệm sƣ phạm - Từ 11/02/2021 đến 15/03/2021: Chuẩn bị kế hoạch tổ chức, tài liệu học tập và các bộ

dụng cụ thực hiện hoạt động trải nghiệm.

DẠ

- Ngày 27/04/2021: TNSP hoạt động trải nghiệm “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” theo định hƣớng giáo dục STEM với 3 hoạt động đầu ở lớp 12A9 trong 1 tiết Vật lí . Cuối buổi học GV tổ chức cho HS kiểm tra lấy kết quả phân tích.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community - Ngày 29/04/2021: TNSP hoạt hoạt động trải nghiệm “Đèn chiếu sáng hành lang thông

minh” theo định hƣớng giáo dục STEM với các hoạt động còn lại của kế hoạch ở lớp

FI CI A

12A9 tiết Vật lí . Cuối buổi học GV tổ chức cho HS kiểm tra lấy kết quả phân tích. - Ngày 29/04/2021: Tổng kết lại buổi TNSP. 3.7. Phân tích diễn biến thực nghiệm sƣ phạm 3.7.1. Công tác chuẩn bị

a) Tài liệu học tập

- GV chuẩn bị hồ sơ học tập chủ đề cho các nhóm ( phụ lục 1,2,3,4) và thiết kế phiếu học tập cá nhân để ghi nhận biểu hiện NLVL của HS.

ƠN

b) Dụng cụ, vật liệu

- GV chuẩn bị 4 bộ dụng cụ, vật liệu để thực hiện chế tạo nguyên mẫu đựng trong các túi nhựa để phát cho mỗi nhóm.

- Ngoài ra, để thực hiện việc thiết kế bản vẽ và báo cáo thuyết trình, GV còn cung cấp cho mỗi nhóm: Bút màu, Giấy trắng A3, … để thiết kế bản vẽ.

QU Y

c) Thiết bị dạy học và ghi nhận tiến trình dạy học

- Trƣớc khi lên lớp, GV liên hệ để mƣợn phòng, chuẩn bị bàn ghế, máy chiếu,.. để dạy học và bố trí máy quay để ghi nhận tiến trình dạy học. 3.7.2. Diễn biến, kết quả thu được khi thực nghiệm chủ đề

 Hoạt động 1: Xác định vấn đề - Thời điểm: tiết số 1 ( tiết 3, 27/04/2021)

KÈ

- Thời lƣợng: 10 phút

- Địa điểm: Phòng lớp 12A9, trƣờng THPT Trần Phú

DẠ

Vì lớp thực nghiệm thuộc trƣờng công lập nên học sinh rất hiếu động, vì thế để lớp thực nghiệm diễn ra theo đúng tiến trình thì khâu ổn định lớp rất quan trọng. Sau khi ổn định lớp, GV làm quen với lớp, GV chia lớp thành 4 nhóm, mỗi nhóm 10-12 học sinh, yêu cầu mỗi nhóm bầu ra nhóm trƣởng, thƣ kí. Các học sinh nhanh chóng thực hiện yêu cầu.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Để khơi gợi sự hứng thú của HS trong chủ đề, GV cho HS xem một video về sự

nguy hiểm khi về nhà và bị tấn công trong bóng tối

FI CI A

GV đặt ra vấn đề: “Các em cảm thấy thế nào nếu khi về đến nhà nhƣng nhà tối om? Các biện pháp có thể làm để hạn chế nguy hiểm có thể xảy ra?” Đa số các em HS trả lời đƣợc các nguy hiểm và nêu ra đƣợc một số giải pháp

GV dẫn dắt cho HS hình dung rõ hơn về đèn cảm biến hồng ngoại.

GV cho HS bảng kế hoạch thực hiện chủ đề. Triển khai từng hoạt động cho HS

nắm rõ tiến trình thực hiện.

GV thống nhất với HS về tiêu chí đánh giá sản phẩm và tiêu chí đánh giá bản thiết

ƠN

kế. Tất cả HS đều lắng nghe và đồng tình với các tiêu chí. Từ kết quả đó, GV đã định hƣớng cho HS sử dụng bộ cảm biến hồng ngoại và đèn led để chế tạo. Và xác định vấn đề

QU Y

cho học sinh là chế tạo đèn sử dụng cảm biến hồng ngoại.

Hình 3.1. Học sinh đang trả lời các câu hỏi đặt vấn đề của giáo viên đƣa ra

KÈ

Hoạt động 2: Tìm hiểu kiến thức nền và đề xuất giải pháp. - Thời điểm: Tiết số 1 ( tiết 5 ngày 27/04/2021)

DẠ

- Thời lƣợng: 25 phút Ở hoạt động này, do việc tiến hành TNSP khá trễ so với tiến độ bài dạy, nên ở hoạt

động này chỉ tìm hiểu các câu hỏi đã chuẩn bị sẵn.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community GV tiến hành phát phiếu học tập số cho HS. Trong hoạt động này, chúng tôi theo

FI CI A

dõi quá trình làm việc của các nhóm từ lúc bắt đầu nghiên cứu tài liệu SGK để hoàn thành phiếu học tập. Ban đầu các em HS chƣa thật sự chú tâm vào công việc, GV phải nhắc nhở

thì sau đó các em mới tập trung làm việc. Các em phối hợp với nhau hoàn thành phiếu học tập, điền đầy đủ nội dung kiến thức trong phiếu học tập.

Sau đó, GV yêu cầu HS báo cáo kết quả đã hoàn thành trong phiếu học tập. Qua

phần báo cáo, phần lớn các nhóm HS trình bày đƣợc các câu hỏi cơ bản. Từ đó, GV tiến hành chuẩn hoá kiến thức sau khi HS báo cáo. Sau quá trình tìm hiểu kiến thức, từ nhiệm vụ đã đƣợc giao, HS tiến hành thảo luận

ƠN

theo nhóm thực hiện lên ý tƣởng cho bản thiết kế, đồng thời lựa chọn các vật liệu cho phù hợp. Đa số các nhóm đều nhanh chóng thực hiện, dành thời gian đầu để tự vẽ ra bản thiết kế theo ý tƣởng riêng của mình. Tuy nhiên, vẫn có nhóm chƣa chú tâm đến việc này, nói

QU Y

chuyện riêng, đi lung tung trong giờ học. Sau khi đƣợc GV nhắc nhở, các em đã bắt đầu thực hiện nghiêm túc.

Hình 3.2. Nhóm 4 đang thảo luận hoàn thành phiếu học tập

KÈ

 Hoạt động 3: Lựa chọn giải pháp - Thời điểm: Tiết số 1 ( tiết 3 ngày 27/04/2021) - Thời lƣợng: 10 phút

DẠ

- Địa điểm: phòng lớp 12A9 trƣờng THPT Trần Phú Trong tiết học này, tiếp nối với hoạt động trƣớc, GV tổ chức cho các nhóm HS trình bày bản thiết kế. Nhìn chung, các bản thiết kế đƣợc giao về nhà đều hoàn thành. Trong quá trình thảo luận, các nhóm đều hoạt động rất sôi nổi, quan sát phần trình bày 78

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community của nhóm bạn và đƣa ra nhận xét và đặt câu hỏi cho nhóm bạn. Tuy nhiên vẫn còn một số

FI CI A

em HS mất tập trung, di chuyển tự do trong lớp không đúng với mục đích của hoạt động, khiến GV phải nhắc nhở. Nhóm 1,4 có bản thiết kế phù hợp với nội dung yêu cầu: bản vẽ đủ các bộ phận, trình bày đúng nguyên lí hoạt động và có thể hiện thông số kĩ cần có của

bản vẽ. Nhóm 2 có nhiều ý tƣởng thiết kế nhƣng thiếu tính khả thi, bản vẽ không thể hiện đƣợc các thông số kĩ thuật cần có. Nhóm 3 có bản thiết kế đảm bảo nguyên lí hoạt động

ƠN

và có thông số kĩ thuật nhƣng không thể hiện đƣợc tính thẩm mỹ của sản phẩm.

QU Y

Hình 3.3. Cả lớp đang thực hiện hoạt động thiết kế bản vẽ

DẠ

KÈ

Hình 3.4. Nhóm 1 đang trình bày bản vẽ thiết kế

Hình 3.5. Nhóm 2 trình bày bản vẽ thiết kế 79

FI CI A

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

QU Y

ƠN

Hình 3.6. Nhóm 3 trình bày về bản thiết kế

Hình 3.7. Nhóm 4 trình bày bản vẽ thiết kế

 Hoạt động 4: Thi công, chế tạo mô hình - Thời điểm: Ngày 28- 29/04/2021

- Thời lƣợng: 2 ngày

KÈ

- Địa điểm: tự do

DẠ

Do điều kiện thực tế các em HS đa số là học sinh tại địa phƣơng cho nên việc tiến hành chế tạo mô hình ở nhà là rất đơn giản. Cho nên ở hoạt động này, GV dành 2 ngày cho HS thi công sản phẩm. GV chuẩn bị bộ dụng cụ, vật liệu cho các nhóm. GV phát cho các nhóm bộ dụng cụ bỏ trong túi nhựa. Các nhóm nhận dụng cụ và tiến hành thi công theo bản nhiệm vụ đã phân công. Nhìn chung các HS đều rất tích cực tham gia chế tạo mô hình. Ở hoạt động này tƣơng

đối đơn giản, chỉ yêu cầu HS ở sự khéo léo nên không gặp bất cứ khó khăn gì. 80

FI CI A

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

ƠN

Hình 3.8. Nhóm 3 đang tiến hành lắp ráp mô hình

QU Y

Hình 3.9. Nhóm 2 đang tiến hành lắp ráp mô hình  Hoạt động 5: Trình bày và đánh giá - Thời điểm: Tiết số 2 ( tiết 5 ngày 29/04/2021) - Thời lƣợng: 45 phút

KÈ

Trải qua quá trình chế tạo sản phẩm, GV tổ chức cho học sinh báo cáo giới thiệu sản phẩm. Các nhóm trình bày kế hoạch phân công thực hiện, báo cáo. Trong khi một nhóm báo cáo, các nhóm còn lại chú ý lắng nghe, đặt câu hỏi . Đa số các nhóm đều thực hiện đầy đủ. Tuy nhiên, trong quá trình báo cáo vẫn còn có nhóm nói chuyện riêng không chú tâm đến việc thuyết trình của nhóm bạn. Qua quá trình báo cáo, vận hành thì hầu hết các

sản phẩm đều chạy đƣợc.

DẠ

Sau hoạt động thực hiện tổ chức báo cáo và vận hành sản phẩm của các nhóm, GV tổng kết lại quá trình thực hiện chủ đề, về kiến thức chủ đề hƣớng đến. Cho HS nêu lên ƣu và nhƣợc điểm của mô hình và đề xuất phƣơng án cải tiến. Đa số HS đều đƣa ra đƣợc

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community ƣu và nhƣợc điểm của mô hình. Tuy nhiên, việc đề xuất phƣơng án cải tiến, chƣa có

FI CI A

nhóm nào đƣa ra đƣợc. GV định hƣớng cho các em về việc cải tiến phƣơng án mới.

ƠN

Hình 3.10. Nhóm 1 thuyết trình về mô hình của nhóm

KÈ

QU Y

Hình 3.11. Nhóm 2 thuyết trình về mô hình của nhóm

DẠ

Hình 3.12. Nhóm 3 thuyết trình về mô hình của nhóm

FI CI A

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

ƠN

Hình 3.13. Nhóm 4 thuyết trình về mô hình của nhóm

QU Y

Hình 3.14. Mô hình hoàn chỉnh của nhóm 1

DẠ

KÈ

Hình 3.15. Mô hình hoàn chỉnh của nhóm 2

Hình 3.16. Mô hình hoàn chỉnh của nhóm 3 83

FI CI A

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

Hình 3.17. Mô hình hoàn chỉnh của nhóm 4 3.8. Kết quả thực nghiệm sƣ phạm

ƠN

3.8.1. Đánh giá định tính Theo dõi diễn biến TNSP, chúng tôi nhận thấy các biểu hiện của HS phù hợp với tiêu chí đánh giá NLVL đã đề xuất. Chúng tôi đã liệt kê các biểu hiện và ghi nhận ở bảng sau:

thàn h tố

Chỉ số

Năng lực

Biểu hiện cụ thể

hành vi

thức về tia hồng ngoại dòng điện nguồn điện định luật Ôm đối với toàn mạch, Cụ thể: Nhóm 1,2,4 trình bày đầy đủ đƣợc các kiến thức. Nhóm 3 trình bày đƣợc về tia hồng ngoại và định luật Ôm nhƣng về dòng điện nguồn điệnvẫn còn thiếu.

DẠ

KÈ

bày đƣợc các kiến thức vật lí

QU Y

Hầu hết, 4/4 nhóm trình bày đƣợc các kiến thức về tia hồng ngoại, dòng điện nguồn điện định luật Ôm [VL1.1] đối với toàn mạch.Tuy nhiên, chỉ Trình có 2/4 nhóm trình bày đƣợc kiến

Vận [VL3.1] Hầu hết, 5/5 nhóm nhận biết đƣợc Giải đèn hoạt động dƣa trên thiết bị cảm dụng thích biến hồng ngoại. Tuy nhiên chỉ có các 84

Minh chứng

đƣợc

2/4 nhóm giải thích đƣợc rõ ràng và

thức,

nguyên tắc vận

đầy đủ hoạt động vận hành của đèn . Cụ thể ở nhóm 2,4 trình bày tƣơng

kĩ năng đã học

hành đối rõ ràng nguyên tắc vận hành của đèn mô hình, còn nhóm 1,3 trình bày chiếu đƣợc nguyên tắc vận hành nhƣng sáng hành

chƣa giải thích đầy đủ.

lang thông minh

FI CI A

kiến

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

ƠN

[VL3.3] Đánh giá tác

Đại diện nhóm 4 trình bày đề xuất ý tƣởng của nhóm:

đƣợc bản thiết kế

QU Y

động Hầu hết 4/4 nhóm đều đề xuất đƣợc của vấn các ý tƣởng cho bản thiết kế. Mỗi đề thực nhóm có những ý tƣởng về dụng cụ tiễn và và vật liệu riêng. đề xuất

[VL3.4] -Các nhóm thiết kế bản vẽ đúng Thiết thời gian quy định, bản vẽ thể hiện đầy đủ thông số kĩ thuật, nguyên vật liệu và nguyên lí hoạt động của bản vẽ. 3/4 nhóm có bản vẽ thiết kế chỉnh chu và đẹp mắt. Còn 1 nhóm còn lại, hầu hết là nam nên việc thiết kế đẹp mắt gây khó khăn hơn với nhóm. Tuy nhiên, nhóm vẫn thể

cụ thể của thực

hiện đầy đủ đƣợc các tiêu chí cần thiết cho bản thiết kế và rất sáng tạo trong ý tƣởng thiết kế của

DẠ

KÈ

kế, chế tạo các mô hình, thiết bị đáp ứng một yêu

Hình ảnh các nhóm tổ chức thảo luận thực hiện bản vẽ thiết kế: Bản thiết kế của nhóm 1:

Bản thiết kế của nhóm 2:

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community tiễn

nhóm.

gia hoạt động nhóm, thực hiện nhiệm vụ nhóm. Một số nhóm gặp

Bản thiết kế của nhóm 3:

khó khăn trong quá trình thực hiện giải pháp, nhƣng các bạn đã tìm ra giải pháp và khắc phục.

FI CI A

kế đã thống nhất, các nhóm HS vận hành không thành công, cố gắng tìm cách khắc phục. Đa số HS tham

Tất cả các nhóm đều tham gia lắp ráp sản phẩm theo phƣơng án thiết

Bản thiết kế của nhóm 4:

ƠN

- Trong hoạt động này, nhóm 1 gặp khó khăn trong việc lắp mạch. 2 nhóm còn lại đã thực hiện tốt các

bƣớc thực hiện. Đối với nhóm 4 gặp vấn đề về việc vận hành đèn

QU Y

không sáng đƣợc, nhƣng sau cố gắng tìm hiểu nguyên nhân đã có sự điều chỉnh phù hợp. -Hầu hết 3/4 mô hình đều vận hành . -Khi thực hiện vận hành mô hình, cả 3/4 nhóm đều thực hiện rất tốt, có 2 nhóm mô hình hoạt động tốt,

DẠ

KÈ

có 1 nhóm mô hình chỉ hoạt động đƣợc 1 lần. Tuy nhiên, có 1 nhóm không thực hiện đƣợc vì lí do dây điện bên trong thiết bị đứt -Các nhóm thực hiện báo cáo, trình Nhóm 4 thực hiện báo cáo bày nghiêm túc mô hình nhóm thực về kết quả chế tạo và ƣu và hiện. Nội dung báo cáo của các nhƣợc điểm của mô hình. nhóm tƣơng đối đầy đủ, trình bày đƣợc những khó khăn gặp phải, phân tích nguyên nhân thành công, 86

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community thất bại.

thời trình bày rõ đƣợc khó khăn khi thực hiện chế tạo sản phẩm. 3.8.2. Đánh giá định lượng

FI CI A

-Đa số các nhóm đều nhận xét đƣợc ƣu và nhƣợc của mô hình, đồng

Bảng 3.1. Tiêu chí đánh giá các mức độ đạt đƣợc của NLVL của HS Mức độ đạt đƣợc

Điều kiện(% trên tổng số điểm) Dƣới 50%

Yếu

Từ 50% đến 65%

Trung Bình

Từ 65% đến 80%

ƠN

Khá

Trên 80%

Tốt

Dƣới đây là kết quả thu đƣợc về biểu hiện năng lực vật lí của học sinh cả lớp. Bảng 3.2. . Biểu hiện NLVL của cả lớp

Thành tố 1

Chỉ số hành vi

QU Y

Thành tố

Nhóm 1 Trả lời đầy đủ các câu hỏi trong

NLVL1.1

Phiếu học tập Giải thích đƣợc nguyên tắc vận hành của đèn chiếu sáng vận

NLVL 3.1

KÈ

hành nhớ tia hồng ngoại trong bản báo cáo.

NLVL 3.3

Đề xuất đƣợc các ý tƣởng, bộ phận của mô hình đèn. HS cũng đại diện nhóm trình bày: “Mô hình bao gồm nguồn, bộ phận cảm biến và đèn led.”

NLVL 3.4.1

Cả nhóm thảo luận, đƣa ra đƣợc bản thiết kế mô hình đầy đủ, thiếu tính thẩm mỹ.

DẠ

Thành tố 3

Biểu hiện

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Thực hiện chế tạo mô hình đúng bản vẽ nhƣng chƣa có tính thẩm mỹ, sản phẩm vận hành đƣợc, có

FI CI A

NLVL 3.4.2

tính sáng tạo. NLVL 3.4.3

Chƣa đề xuất cải tiến sản phẩm.

Nhóm 2 Thành tố 1

Trả lời đầy đủ các câu hỏi trong

NLVL 1.1

phiếu học tập

Giải thích đƣợc nguyên tắc vận hành của đèn chiếu sáng vận hành nhớ tia hồng ngoại trong bản báo cáo.

ƠN

NLVL 3.1

NLVL 3.3

M KÈ DẠ

Thành tố 1

Thành tố 3

bao gồm nguồn, bộ phận cảm biến và đèn led.”

NLVL 3.4.1

Cả nhóm thảo luận, đƣa ra đƣợc bản thiết kế mô hình đầy đủ, có tính thẩm mỹ.

NLVL 3.4.2

Thực hiện chế tạo mô hình đúng bản vẽ, vận hành đƣợc sản phẩm .

QU Y

Thành tố 3

Đề xuất đƣợc các ý tƣởng, bộ phận của mô hình đèn. Nhóm trình bày: “Mô hình

NLVL 3.4.3

Chƣa đề xuất cải tiến sản phẩm.

Nhóm 3 Trả lời đầy đủ các câu hỏi trong phiếu số 1, câu hỏi số 2 trả lời chƣa đầy đủtrog phiếu học tập

NLVL 1.1

Giải thích đƣợc nguyên tắc vận hành của đèn chiếu sáng vận

NLVL 3.1

hành nhớ tia hồng ngoại trong bản báo cáo. Đề xuất đƣợc các ý tƣởng, bộ

NLVL 3.3 88

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community phận của mô hình đèn. HS cũng

FI CI A

đại diện nhóm trình bày: “Mô hình bao gồm nguồn, bộ phận cảm biến và đèn led.”

Cùng nhóm thảo luận, đƣa ra đƣợc bản thiết kế mô hình đầy

NLVL 3.4.1

đủ, có tính thẩm mỹ.

Thực hiện chế tạo mô hình đúng . NLVL 3.4.3 Nhóm 4

Thành tố 3

NLVL 3.1

Trả lời đầy đủ các câu hỏi trong phiếu số 1, câu hỏi số 2 trả lời chƣa đầy đủtrog phiếu học tập Giải thích đƣợc nguyên tắc vận hành của đèn chiếu sáng vận hành nhớ tia hồng ngoại trong bản báo cáo.

NLVL 3.3

Đề xuất đƣợc các ý tƣởng, bộ phận của mô hình đèn. Nhóm trình bày đƣợc : “Mô hình bao gồm nguồn, bộ phận cảm biến và đèn led.”

NLVL 3.4.1

Cả nhóm thảo luận, đƣa ra đƣợc bản thiết kế mô hình đầy đủ, có tính thẩm mỹ.

NLVL 3.4.2

Thực hiện chế tạo mô hình đúng bản vẽ, vận hành đƣợc sản phẩm .

QU Y M KÈ Y DẠ

Chƣa đề xuất cải tiến sản phẩm.

ƠN

NLVL 1.1

Thành tố 1

bản vẽ, vận hành đƣợc sản phẩm

NLVL 3.4.2

NLVL 3.4.3

Chƣa đề xuất cải tiến sản phẩm.

Bảng 3.3. Bảng quy đổi điểm dựa trên những biểu hiện năng lực vật lí

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Chỉ số

tố

hành vi

Mức độ A

Điểm C

Thành tố 1

NLVL 1.1

NLVL 3.1 NLVL Thành tố 3

3.4.1 NLVL 3.4.2

NLVL 3.3

FI CI A

Nhóm 1

quy đổi

Thành

ƠN

NLVL 3.4.3 Tổng điểm

4 1

20/24 đạt 83,33% Mức độ đạt đƣợc: Tốt

Thành tố 1

Nhóm 2

NLVL 1.1 NLVL 3.1

Thành

NLVL 3.4.1

tố 3

NLVL

QU Y

NLVL 3.3

3.4.2

NLVL 3.4.3

X 19/24 ĐẠT 79,16% Mức độ đạt đƣợc: Khá

KÈ

Tổng điểm

DẠ

Thành tố 1 Thành tố 3

Nhóm 3

NLVL 1.1

NLVL3.1

2 3

NLVL 3.3

NLVL

4 90

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community 3.4.1 4

NLVL

3.4.3 Tổng

18/24 ĐẠT 75%

điểm

Mức độ đạt đƣợc: Khá Nhóm 4

NLVL3.1

NLVL 3.3

NLVL 3.4.1

NLVL 3.4.2

NLVL 3.4.3

QU Y

Tổng điểm

ƠN

Thành tố 3

NLVL 1.1

Thành tố 1

FI CI A

NLVL 3.4.2

17/24 ĐẠT 70,83% Mức độ đạt đƣợc: Khá

DẠ

KÈ

Từ kết quả trên, tôi vẽ các biểu đồ để đánh giá rõ hơn.

2 3 3 4 4

FI CI A

Biểu đồ về sự phát triển năng lực Vật lí ở học sinh thông qua hoạt động STEM NLVL 1.1 4 3 NLVL 3.4.3

NLVL 3.1

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

Nhóm 1

Nhóm 2

Nhóm 3

NLVL 3.3

NLVL3.4.1

Nhóm 4

NLVL 3.4.2

ƠN

Biểu đồ 3.1. Biểu đồ về sự phát triển năng lực vật lí ở học sinh thông qua hoạt động STEM

Từ kết quả cho thấy, các bạn học sinh đƣợc chọn đánh giá năng lực vật lí phần lớn ở mức độ tốt và khá . Qua đó, chứng tỏ tiến trình dạy học đáp ứng đƣợc mục tiêu của đề tài là

DẠ

KÈ

QU Y

bồi dƣỡng đƣợc năng lực vật lí của học sinh.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

KẾT LUẬN CHƢƠNG 3 Sau đợt TNSP, thông qua việc tổ chức, theo dõi, phân tích diễn biến và kết quả thực

FI CI A

nghiệm, chúng tôi có những điểm nhận xét sau:

- Việc tổ chức dạy học một số kiến thức bài “Tia hồng ngoại và tia tử ngoại - Vật lí 12” theo định hƣớng giáo dục STEM đã đạt đƣợc mục tiêu đề ra, HS đƣợc bồi dƣỡng năng lực vật lí.

- Với thời lƣợng 2 tiết cho một chủ đề trải nghiệm, GV giúp HS khắc sâu đƣợc những nghiệm với thí nghiệm, sản phẩm, tài liệu hƣớng dẫn.

kiến thức của bài “ Tia hồng ngoại và tia tử ngoại” thông qua việc tổ chức cho HS trải

ƠN

- Tiến trình tổ chức trải nghiệm kiến thức vật lí theo định hƣớng giáo dục STEM tạo đƣợc hứng thú cho HS vì HS đƣợc vận dụng kiến thức vào thực tiễn. Với chủ đề “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” HS đƣợc đóng vai là một nhà thiết kế thiết kế đƣợc chiếc xe theo ý thích của mình. Từ đó, HS thấy đƣợc sự gần gũi của môn học và yêu thích môn

học hơn.

- Các phân tích thực nghiệm trên đã khẳng định tính khả thi của việc tổ chức hoạt động trải STEM nghiệm chủ đề “ Đèn chiếu sáng hành lang thông minh”

QU Y

Tuy nhiên, chúng tôi nhận thấy một số hạn chế, khó khăn trong quá trình thực hiện: - Tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM tốn nhiều thời gian. Do đó khi tổ chức hoạt động trải nghiệm GV nên cân nhắc nội dung chủ đề và hình thức tổ chức cho HS. Trong phân phối của chƣơng trình GDPT mới, HS THPT có 105 tiết/năm học/lớp hoạt động trải nghiệm, GV bộ môn nên phối hợp với nhau để tổ chức các chủ đề

trải nghiệm phù hợp.

KÈ

- Thực nghiệm chỉ tiến hành trên phạm vi nhỏ, có tính đặc thù đối tƣợng, vùng miền nên chƣa thể khẳng định tính hiệu quả với toàn bộ đối tƣợng HS THPT.

- Để tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM hiệu quả cần phải có các phƣơng tiện dạy học hiện đại (máy chiếu, máy vi tính…); cần có phòng học trang bị đầy đủ các dụng cụ kĩ thuật; sự đòi hỏi cao ở HS (khai thác các tài liệu, sử dụng thành

DẠ

thạo các thiết bị…); sự đòi hỏi cao ở GV từ khâu chuẩn bị ý tƣởng, giáo án, chuẩn bị vật liệu, thiết bị, tài liệu, nên cũng tạo thách thức cho cả trƣờng học, GV và HS.

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

FI CI A

1. Kết luận Đối chiếu với mục đích nghiên cứu và nhiệm vụ nghiên cứu của đề tài, tôi đã nghiên cứu và đạt đƣợc những kết quả sau:

- Phân tích và làm rõ cơ sở lí luận về giáo dục STEM và tiến trình tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM. Trong đó chúng tôi nhấn mạnh HS giữ vai trò trung tâm của hoạt động trải nghiệm, tự phát hiện và giải quyết vấn đề, nhờ đó HS phát huy tính tích cực, đƣợc bồi dƣỡng NL sáng

tạo và những kĩ năng cần thiết. - Vận dụng đƣợc cơ sở lí luận dạy học định hƣớng STEM vào nội dung kiến

ƠN

thức bài “ Tia hồng ngoại và tia tửu ngoại” chƣơng trình vật lí lớp 12 để xây dựng chủ đề “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” - Kết quả thực nghiệm cho thấy nội dung chủ đề “Đèn chiếu sáng hành lang thông minh” là phù hợp với đối tƣợng học sinh. Hình thức tổ chức và phƣơng pháp hƣớng dẫn là có tính khả thi. Học sinh phát triển đƣợc năng lực sáng tạo và phát huy đƣợc tính tích cực trong học tập.

QU Y

- Chƣa mở rộng đƣợc cho nhiều chƣơng kiến thức đa dạng. - Quá trình TNSP đã chứng tỏ tính khả thi của đề tài. Tổ chức hoạt động trải nghiệm kiến thức Vật lí “bài Tia hồng ngoại và tia tử ngoại - vật lí 12” thông qua các chủ đề trải nghiệm xuất phát từ thực tiễn làm kích thích tò mò và tƣởng tƣợng của HS, tăng mức độ quan tâm của HS. Kết quả đánh giá định tính và định lƣợng đã chứng tỏ tổ chức hoạt động trải nghiệm theo định hƣớng giáo dục STEM giúp HS bồi dƣỡng và phát huy đƣợc NLVL. Ngoài ra, thông qua hoạt động, HS cũng đƣợc bồi dƣỡng một số NL nhƣ: năng lực tự học, năng lực giao

tiếp và hợp tác, năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo

DẠ

KÈ

2. Kiến nghị - Những kết quả đạt đƣợc của đề tài có thể là tài liệu tham khảo bổ ích cho giáo viên và sinh viên ngành sƣ phạm khi tham gia giảng giạy các chủ đề kiến thức chƣơng trình lớp 12 thêm sinh động và đạt hiệu quả cao. Xin chân thành cảm ơn!

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

FI CI A

TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2018), Chương trình giáo dục phổ thông - Chương trình tổng thể, Hà Nội. [2]. Bộ Giáo dục và Đào tạo (2019), Tài liệu tập huấn Xây dựng và thực hiện các chủ đề giáo dục STEM trong trường trung học, Hà Nội. [3]. Nguyễn Quang Linh, Trần Hà Phƣơng, (2019), "Giáo dục STEM trong chương trình giáo dục phổ thông mới", Khoa học và Công nghệ-Đại học Thái Nguyên. 206(13), tr. 25-31.

[4]. Thủ tƣớng Chính Phủ Nguyễn Xuân Phúc (2017), Chỉ thị về việc tăng cường năng lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, số 16/CT-TTg, Chính phủ nƣớc

ƠN

CHXHCN Việt Nam, Hà Nội. [5]. Nguyễn Thị Liên (Chủ biên), Nguyễn Thị Hằng, Tƣờng Duy Hải, Đào Thị Ngọc Minh (2016), Tổ chức hoạt động trải nghiệm sáng tạo trong nhà trường phổ thông. NXB Giáo dục Việt Nam. [6]. Cao Thị Sông Hƣơng (chủ biên), Nguyễn Thanh Nga, Mai Hoàng Phƣơng, (2019), Tổ chức hoạt động trải nghiệm trong dạy học khoa học tự nhiên ở trường trung học cơ

QU Y

sở, NXB Đại học Sƣ phạm TPHCM, TPHCM. [7]. Nguyễn Thanh Nga (chủ biên), Phùng Việt Hải, Nguyễn Quang Linh, Hoàng Phƣớc Muội, (2018), Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM cho học sinh trung học cơ sở và trung học phổ thông, NXB Đại học Sƣ phạm TPHCM, TPHCM. [8]. Lê Xuân Quang (2017), “Dạy học môn công nghệ phổ thông theo định hướng STEM”, Luận án Tiến sỹ Khoa học Giáo dục, Trƣờng Đại học sƣ phạm Hà Nội. [9].Đỗ Hƣơng Trà (chủ biên); Nguyễn Văn Biên; Tƣởng Duy Hải; Dƣơng Xuân Quý; Trần Bá Trình (2019), Dạy học phát triển năng lực môn Vật lí Trung học phổ thông,

DẠ

KÈ

NBX Đại học Sƣ Phạm. [10]. Đỗ Hƣơng Trà (chủ biên); Nguyễn Văn Biên; Tƣởng Duy Hải; Dƣơng Xuân Quý; Trần Bá Trình (2019), Dạy học phát triển năng lực môn Vật lí Trung học phổ thông, NBX Đại học Sƣ Phạm. [11]. https://thuthuat.hourofcode.vn/giao-duc-stem-o-viet-nam-phuong-thuc-vahoatdong/

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

DANH SÁCH NHÂN SỰ

FI CI A

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 1

PHỤ LỤC Bảng phân công vai trò của các thành viên trong nhóm (Phiếu học tập số 1)

Nhóm……………………………….. Lớp………………………………… Họ và tên

Chức vụ

Mô tả nhiệm vụ

Nhóm trƣởng Thƣ kí

ƠN

Thủ quỹ Thành viên

Thành viên Thành viên

QU Y

Thành viên

Thành viên Thành viên Thành viên

M KÈ Y DẠ

STT

Thành viên

Bảng kế hoạch học tập chủ đề Nội dung

Thời gian

Ghi chú

Xác định vấn đề/ Tiêu chí sản phẩm

Kế hoạch dự án, phân nhóm, bầu nhóm trƣởng và thƣ ký

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community 2

Huy động kiến thức nền

HS làm việc nhóm

Đề xuất và lựa chọn bản thiết kế

HS báo cáo tại lớp theo nhóm

Chế tạo và thử nghiệm sản phẩm

2 ngày

HS làm việc theo nhóm

FI CI A

tại nhà

Trình bày sản phẩm và đánh giá

HS báo cáo tại lớp theo nhóm

Nhiệm vụ

Thời gian

Bảng phân công nhiệm vụ chế tạo mô hình Ngƣời thực

Phƣơng tiện

Kết quả

ƠN

hiện

2 3

4 5 6

QU Y

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 2 TIA HỒNG NGOẠI

KÈ

Phiếu học tập số 2

Nhóm: …………………………………………………………. Lớp: ……………... 1. Tia hồng ngoại là gi?

DẠ

……………………………………………………………………………………………… 2. Nêu tính chất của tia hồng ngoại

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community ………………………………………………………………………………………………

FI CI A

……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… 3. Nguồn phát tia hồng ngoại là gi?

……………………………………………………………………………………………… 4. Nêu các ứng dụng của tia hồng ngoại

………………………………………………………………………………………………

ƠN

………………………………………………………………………………………………

QU Y

Phiếu học tập số 3

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 3

DÕNG ĐIỆN – NGUỒN ĐIỆN

ĐỊNH LUẬT OHM ĐỐI VỚI TOÀN MẠCH

KÈ

DẠ

………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… 98

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community 2. Định luật ôm đối với toàn mạch là gì? Viết biểu thức của định luật đó.

………………………………

FI CI A

………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………

………………………………

ƠN

Phiếu học tập số 4

PHIẾU HỌC TẬP SỐ 4: BẢN VẼ THIẾT KẾ VÀ DANH SÁCH NGUYÊN VẬT LIỆU ĐÃ ĐIỀU CHỈNH Nhóm: …………………………………………………………. Lớp: ……………...

QU Y

1. Bản vẽ thiết kế

2. Danh sách nguyên vật liệu

DẠ

KÈ

………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… …………………………………………

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Chủ đề STEM :……………………………………………….

FI CI A

Nhóm :………………………………………………………….

Điểm tối đa

Tiêu chí Tiêu chí 1: Khi có ngƣời di chuyển sáng

ƠN

Tiêu chí 2: Trong 0,5- 1 giây đèn sáng

Tiêu chí 3: Máy nhỏ gọn

Tiêu chí 4: Sau 30-45 giây không phát hiện chuyển động đèn tắt

Tiêu chí 5: Sử dụng vật liệu (đơn giản, tái chế)

Tiêu chí 6: Có tính thẩm mỹ (đẹp)

QU Y

Sản phẩm thật (40 Điểm)

vào vùng quét của cảm biến thì đèn

Tổng điểm

Phiếu đánh giá bảng thiết kế

Chủ đề STEM :……………………………………………….

KÈ

Nhóm :…………………………………………………………. Tiêu chí

4đ

Bản thiết kế đảm bảo các bộ phận của

DẠ

Điểm

Nhận xét

mô hình 4đ

Nguyên vật

100

Phiếu đánh giá sản phẩm

Điểm

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community

Bản vẽ có chú thích, thông số kỹ thuật

4đ

Bản vẽ thể hiện tính

FI CI A

4đ

liệu sử dụng

thẩm mỹ 4đ

Bản vẽ giải thích

nguyên lí vận hành

ƠN

Tổng điểm

Phiếu đánh giá từng thành viên nhóm Chủ đề STEM :……………………………………………….

Nội dung đánh giá

Nhóm :…………………………………………………………. Học sinh tự đánh giá

Tham gia các buổi họp nhóm

QU Y

Đầy đủ

Thƣờng xuyên

KÈ

Một vài buổi

DẠ

Tham gia đóng góp ý kiến

Không buổi nào Tích cực Thƣờng xuyên Thỉnh thoảng Không bao giờ Luôn luôn

101

Nhóm đánh giá

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Hoàn thành

Thƣờng xuyên

nhóm giao đúng

công việc của thời hạn

FI CI A

Thỉnh thoảng Không bao giờ

Hoàn thành công việc của

Thƣờng xuyên

nhóm giao có chất lƣợng

Thỉnh thoảng

Luôn luôn

Có ý tƣởng mới,

Luôn luôn

hay, sáng tạo, có đóng góp cho nhóm

Thƣờng xuyên

Thỉnh thoảng

ƠN

Không bao giờ

Không bao giờ Nhóm trƣởng

QU Y

Vai trò trong nhóm

Thƣ kí

Thành viên

NHẬN XÉT, KẾT LUẬN :

………………………………………………………………………………………

KÈ

………………………………………………………………………………………

DẠ

………………………………………………………………………………………

102

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community TÀI LIỆU HƢỚNG DẪN CHỦ ĐỀ “ ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG

MINH”

hồng ngoại phát ra từ ngƣời.

FI CI A

1. Đèn chiếu sáng hành lang thông minh Đèn chiếu sáng hành lang thông minh là đèn hoạt động dựa trên thiết bị cảm ứng

2. Cơ sở lí thuyết Tia hồng ngoại là những bức xạ có bƣớc sóng nằm trong khoảng 700 nm – 1 mm. Tia hồng ngoại có bƣớc sóng dài hơn bƣớc sóng của ánh sáng nhìn thấy nhƣng lại

ngắn hơn bƣớc sóng viba ( bƣớc sóng của lò vi sóng).

Trong đó, tia hồng ngoại có tần số 300 GHz – 300 MHz, năng lƣợng của photon dao động ở khoảng 1.24 meV – 1.7 eV.

ƠN

Với bƣớc sóng dài nhƣ vậy thì chúng ta không thể nhìn thấy tia hồng ngoại đƣợc. - Đặc điểm của tia hồng ngoại  Tác dụng nhiệt

 Có thể gây ra hiện tƣợng quang điện trong ở chất bán dẫn

 Có thể tác dụng lên một số kính ảnh đặc biệt.  Có thể biến điệu nhƣ sóng điện từ cao tần.

QU Y

 Tia hồng ngoại tuân theo các định luật: truyền thẳng, phản xạ, và cũng gây đƣợc hiện tƣợng nhiễu xạ, giao thoa nhƣ ánh sáng thông thƣờng. - Ứng dụng của tia hồng ngoại  Đo nhiệt độ Ứng dụng tia hồng ngoại đo nhiệt độ cơ thể. Có thể giúp xác định nhiệt độ của vật từ xa, nếu chúng là nguồn phát ra các tia thu đƣợc. Bạn có thể nhận thấy các bản

KÈ

đồ nhiệt phổ biến. Đó chính là ứng dụng tia hồng ngoại để đo nhiệt độ của vật thể. Với ứng dụng đo nhiệt độ này, tia hồng ngoại đƣợc sử dụng phổ biến trong đo quân sự để xác định mục tiêu ban đêm. Ngoài ra còn ứng dụng đo nhiệt độ trong công nghiệp.

DẠ

 Phát nhiệt Một số phòng tắm hơi sử dụng tia hồng ngoại để sƣởi ẩm rất hiệu quả.Tuy nhiên bạn nên lƣu ý không nên nhìn trực tiếp vào mắt đèn hồng ngoại để tránh những ảnh hƣởng xấu cho mắt. Với ứng dụng phát nhiệt này, các máy bay đã sử dụng đèn hồng ngoại để làm tan tuyết trên cánh máy bay để đảm bảo an toàn. Tác dụng phát nhiệt của tia hồng ngoại bạn có thể thấy rõ nhất là ở mặt trời. Vì thế tia hồng ngoại còn đƣợc gọi là tia nhiệt. 103

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community  Kỹ thuật hồng ngoại trong quân sự

Tia hồng ngoại cực kì quan trọng đối với quốc phòng. Những loại vũ khí hay tên

FI CI A

lửa hiện đại đƣợc lắp đầu dẫn hồng ngoại cho phép nó tìm chính xác mục tiêu/ động cơ của máy bay, tên lửa để phá hủy. Với các loại tên lửa tầm nhiệt nhƣ vậy, quân đội hay sử dụng các loại pháo nóng sáng khác nhằm đánh lạc hƣớng của loại tên lửa này.  Điện tử điều khiển Điều khiển từ xa. Các loại điều khiển phổ biến trong gia đình hiện nay nhƣ điều

khiển tivi, điều khiển quạt, điều khiển đèn, dàn âm thanh … đều là từ đèn hồng ngoại.

ƠN

 Cảm biến hồng ngoại Tại các cửa sân bay, nhà hàng, trung tâm thƣơng mại luôn có cửa kính đóng mở tự động từ xa. Đây chính là ứng dụng của cảm biến hồng ngoại. Tuy nhiên, các cảm biến hồng ngoại này gặp khó khăn khi nhiệt độ môi trƣờng cao hơn 35 độ C.  Phụ kiện điện tử

Các loại chuột máy vi tính hiện nay đều có tia hồng ngoại để điều khiển, tuy nhiên thông thƣờng thì sẽ có thêm đèn LED để báo cấp nguồn.

QU Y

 Truyền thông Viễn thông cáp quang sử dụng tia hồng ngoại để truyền tải thông tin bởi chúng hao tổn năng lƣợng rất thấp.  Các thiết bị nhìn đêm Camera hồng ngoại, ống nhòm hồng ngoại,… đƣợc sử dụng triệt để phục vụ cho bảo vệ tài sản cũng nhƣ trong quân sự.

KÈ

 Nghiên cứu thiên văn Trong thiên văn học quan sát hồng ngoại đặc biệt có ý nghĩa trong phát hiện và nghiên cứu các đối tƣợng “lạnh” có nhiệt đô dƣới 1.000° K, và khó có thể nhìn thấy trong vùng quang phổ khác.

DẠ

 Bảo mật tiền và dữ liệu quý Cũng giống nhƣ tia tử ngoại, tia hồng ngoại đƣợc ứng dụng để kiểm tra tiền và những dữ liệu quý nhƣ hộ chiếu, chứng chỉ ngân hàng,…Tùy theo mức bảo mật mà chất liệu giấy sẽ đƣợc trộn thêm chất để tạo ra phản ứng khi gặp tia hồng ngoại. Tuy nhiên cách này không an toàn bằng cách sử dụng tia tử ngoại.

3. Nguyên tắc vận hành của đèn chiếu sáng hành lang thông minh

104

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Cảm biến hồng ngoại sẽ hoạt động bằng cách sử dụng một cảm biến ánh sáng cụ

FI CI A

thể để phát hiện bƣớc sóng ánh sáng chọn trong phổ hồng ngoại (IR). Bằng cách sử dụng đèn LED tạo ra ánh sáng có cùng bƣớc sóng với cảm biến đang tìm kiếm, bạn có thể xem cƣờng độ của ánh sáng nhận đƣợc. Khi một vật ở gần cảm biến, ánh

sáng từ đèn LED bật ra khỏi vật thể và đi vào cảm biến ánh sáng. Điều này dẫn đến một bƣớc nhảy lớn về cƣờng độ, mà chúng ta đã biết có thể đƣợc phát hiện bằng cách sử dụng một ngƣỡng.

4. Thiết bị và vật liệu chế tạo đèn chiếu sáng hành lang thông minh Tên thiết bị

Cảm biến hồng

Hình ảnh

STT

Dây nối

Giấy

Đèn LED

Thiết bị

DẠ

KÈ

QU Y

ƠN

ngoại

105

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community Kéo

Súng bắn keo

FI CI A

ƠN

5. Hƣớng dẫn chế tạo Bƣớc 1: Tạo khung mô hình Đo, cắt các bộ phận và lắp ráp thành một khung đèn chiếu sáng hành lang thông minh có thể chứa đƣợc mạch điện và các dụng cụ bên trong hoàn chỉnh. Bƣớc 2: Lắp mạch

QU Y

Lần lƣợt lắp các dụng cụ theo sơ đồ mạch điện và lắp vào khung mô hình. Bƣớc 3 : Thử nghiệm Thử nghiệm độ nhạy của đèn và thời gian sáng tắt đèn Bƣớc 4: Điều chỉnh độ sáng (nếu cần) Nếu độ sáng và thời gian chƣa đạt yêu cầu thì nhóm nên điều chỉnh lại. Bƣớc 5: Trang trí mô hình và hoàn thiện Trang trí khung bên ngoài và hoàn thiện sao cho mô hình đèn chiếu sáng trông thật

DẠ

KÈ

đẹp mắt.

106

www.youtube.com/c/daykemquynhon/community CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

FI CI A

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM

BẢN TƢỜNG TRÌNH BỔ SUNG, SỬA CHỮA KHÓA LUẬN Họ và tên sinh viên : Huỳnh Hồng Phúc Ngành : Sƣ phạm Vật lí

Khóa : 2017 - 2021

lang thông minh” trong dạy học vật lý 12

Ngày bảo vệ khóa luận : 17/05/2021

ƠN

Ngƣời hƣớng dẫn khoa học : TS. Phùng Việt Hải

Tên đề tài khóa luận : Thiết kế và tổ chức dạy học chủ đề STEM “Đèn chiếu sáng hành

Sau khi tiếp thu ý kiến của Hội đồng bảo vệ khóa luận họp ngày 17/05/2021, chúng tôi giải trình một số nội dung sau:

1. Những điểm đã bổ sung, sửa chữa :

- Điều chỉnh một số lỗi chính tả, văn phong, cách trích dẫn tài liệu

QU Y

2. Những điểm bảo lƣu ý kiến, không sửa chữa, điều chỉnh (nếu có) bởi những lý do sau: Không Đà Nẵng, ngày 19 tháng 05 năm 2021 Sinh viên

KÈ

Cán bộ hƣớng dẫn xác nhận - Đã kiểm tra luận văn và các lỗi sau chỉnh sửa

Xác nhận của BCN Khoa

DẠ

Xác nhận khóa luận sau chỉnh sửa và đồng ý cho sinh viên nộp lƣu chiểu

107

TỔ CHỨC DẠY HỌC CHỦ ĐỀ STEM “ĐÈN CHIẾU SÁNG HÀNH LANG THÔNG MINH” TRONG DẠY HỌC VẬT LÍ 12

Articles inside

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN CHƢƠNG 3

Hình 3.2. Nhóm 4 đang thảo luận hoàn thành phiếu học tập

KẾT LUẬN CHƢƠNG 2

Hình 2.3. Hình ảnh sản phẩm hoàn thiện

1.7.4. Đánh giá năng lực vật lí của học sinh trong việc tổ chức dạy học STEM

2.1.2. Chuẩn kiến thức- kĩ năng của chương “ Sóng ánh sáng”- Vật lí 12

1.8. Vai trò, ý nghĩa của giáo dục STEM trong chƣơng trình GDPT 2018

KẾT LUẬN CHƢƠNG I

1.7.3. Cấu trúc năng lực vật lí

1.6.3. Gợi ý xây dựng công cụ đánh giá

1.1.2.Giáo dục STEM

1.6.2. Các yêu cầu đánh giá

9. Cấu trúc đề tài

Hình 1.2. Tiến trình tổ chức bài học STEM

1.3. Tiêu chí xây dựng bài học STEM

CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÍ LUẬN VỀ GIÁO DỤC STEM VỚI VIỆC PHÁT TRIỂN

1.4. Quy trình xây dựng bài học STEM

1.5.2. Phương pháp 2: Dạy học tìm tòi khám phá theo mô hình 5E